一种图像传感器和电子设备制造技术

本申请实施例提供了一种图像传感器，包括：像素阵列，所述像素阵列由像素单元组成，所述像素单元包括：光电转换单元，用于接收光信号并生成光生电子；M个调制栅，所述调制栅用于控制所述光生电子的传输，所述M大于等于1；N个开关装置和N个电荷存储装置，所述开关装置用于连接所述调制栅与所述电荷存储装置，所述电荷存储装置用于存储所述光生电子，其中，所述N个开关装置中的与所述N个电荷存储装置一一对应连接，所述N大于M。通过在M个调制栅之后连接N个开关装置，N个开关装置与电荷存储装置一一对应连接，且N大于M，将M个调制栅扩展为N个可以存储装置，因此该传感器可以存储反射信号更多的相位信息，简化了电路的复杂性。简化了电路的复杂性。简化了电路的复杂性。

【技术实现步骤摘要】
一种图像传感器和电子设备


[0001]本申请涉及探测
，特别涉及一种图像传感器和电子设备。

技术介绍

[0002]飞行时间测距法(Time of flight，TOF)，其原理是通过给目标物连续发送光脉冲，然后用传感器接收从物体返回的光，通过探测光脉冲的飞行(往返)时间来得到目标物距离。
[0003]而间接飞行时间探测(Indirect Time of flight，ITOF)作为TOF的一种，ITOF技术通过测量对被测物体进行主动照明，通过测量往返时间的延迟以确定被测物体的距离信息，即利用ITOF的测距方程将延迟信息转换为距离信息。在该测距方程中，一般会涉及到反射信号的几种不同的相位信息，即根据该相位信息确定目标物体的距离。
[0004]相应的，图像传感器也需要接收不同相位下的反射信号，根据该信号进行信息处理。因此，图像传感器需要配置相应多个用于存储不同相位的控制结构用于调制不同相位下的信号。然而控制结构越多，其像素电路中的结构越复杂。

技术实现思路

[0005]本申请的目的在于，针对上述现有技术中的不足，提供一种图像传感器和电子设备，以解决现有的图像传感器中像素电路结构复杂的技术问题。
[0006]为实现上述目的，本申请实施例采用的技术方案如下：
[0007]第一方面，本申请实施例提供了一种图像传感器，包括：像素阵列，所述像素阵列由像素单元组成，所述像素单元包括：光电转换单元，用于接收光信号并生成光生电子；M个调制栅，所述调制栅用于控制所述光生电子的传输，所述M大于等于1；N个开关装置和N个电荷存储装置，所述开关装置用于连接所述调制栅与所述电荷存储装置，所述电荷存储装置用于存储所述光生电子，其中，所述N个开关装置中的与所述N个电荷存储装置一一对应连接，所述N大于M。
[0008]可选地，所述M＝2，N＝4，所述四个电荷存储装置中存储的所述光生电子的光信号相位相差90
°
。
[0009]可选地，所述开关装置设置在所述像素的内部部分。
[0010]可选地，所述开关装置设置在所述像素的外部部分。
[0011]可选地，所述M个调制栅平均分配在所述二极管周围。
[0012]第二方面，本申请实施例提供了一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：光源，用于向目标对象发射光信号；图像传感器，用于接收有所述目标对象反射的光信号并产生电信号，以及信号处理模块，用于利用飞行时间的方法处理所述电信号并生成深度图像，其中，所述图像传感器包括：像素阵列，所述像素阵列由像素单元组成，所述像素单元包括：光电转换单元，用于接收光信号并生成光生电子，M个调制栅，所述调制栅用于控制所述光生电子的传输，N个开关装置和N个电荷存储装置，所述开关装置用于连接所述调制栅与
所述电荷存储装置，所述电荷存储装置用于存储所述光生电子，其中，所述N个开关装置中的与所述N个电荷存储装置一一对应连接，所述N大于M，所述M大于等于1。
[0013]可选地，所述N个电荷存储装置用于存储不同相位下的光信号生成的光生电子。
[0014]可选地，所述M＝2，N＝4，所述四个电荷存储装置中存储的所述光生电子的光信号相位相差90
°
。
[0015]本申请的有益效果是：本申请实施例提供的图像传感器，包括像素阵列，所述像素阵列由像素单元组成，所述像素单元包括：光电转换单元，用于接收光信号并生成光生电子；M个调制栅，所述调制栅用于控制所述光生电子的传输，所述M大于等于1；N个开关装置和N个电荷存储装置，所述开关装置用于连接所述调制栅与所述电荷存储装置，所述电荷存储装置用于存储所述光生电子，其中，所述N个开关装置中的与所述N个电荷存储装置一一对应连接，所述N大于M。
[0016]如此，通过在M个调制栅之后连接N个开关装置，N个开关装置与电荷存储装置一一对应连接，且N大于M，通过对M个调制栅的连接，扩展为N个可以存储装置，因此该传感器可以存储反射信号更多的相位信息，简化了电路的复杂性。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0018]图1为一种测距场景的示意图；
[0019]图2为本申请实施例提供的图像传感器中一像素单元的结构框图；
[0020]图3为本申请实施例提供的图像传感器的又一像素单元的结构框图；
[0021]图4为本申请实施例提供的一像素单元的电路和时序图；
[0022]图5为本申请实施例提供的一电子设备的框图。
具体实施方式
[0023]下面将参考若干示例性实施方式来描述本专利技术的原理和精神。应当理解，给出这些实施方式仅仅是为了使本领域技术人员能够更好地理解进而实现本专利技术，而并非以任何方式限制本专利技术的范围。相反，提供这些实施方式是为了使本公开更加透彻和完整，并且能够将本公开的范围完整地传达给本领域的技术人员。
[0024]本领域技术人员知道，本专利技术的实施方式可以实现为一种系统、装置、设备、方法或计算机程序产品。因此，本公开可以具体实现为以下形式，即：完全的硬件、完全的软件(包括固件、驻留软件、微代码等)，或者硬件和软件结合的形式。
[0025]应当理解的是，虽然在这里可能使用了术语“第一”、“第二”等等来描述各个单元，但是这些单元不应当受这些术语限制。使用这些术语仅仅是为了将一个单元与另一个单元进行区分。举例来说，在不背离示例性实施例的范围的情况下，第一单元可以被称为第二单元，并且类似地第二单元可以被称为第一单元。这里所使用的术语“和/或”包括其中一个或更多所列出的相关联项目的任意和所有组合。
[0026]这里所使用的术语仅仅是为了描述具体实施例而不意图限制示例性实施例。除非上下文明确地另有所指，否则这里所使用的单数形式“一个”、“一项”还意图包括复数。还应当理解的是，这里所使用的术语“包括”和/或“包含”规定所陈述的特征、整数、步骤、操作、单元和/或组件的存在，而不排除存在或添加一个或更多其他特征、整数、步骤、操作、单元、组件和/或其组合。
[0027]根据本专利技术的实施方式，提出了一种用于信号提取电路、信号提取方法以及测距方法和装置。其中，方法和装置是基于同一专利技术构思的，由于方法及装置解决问题的原理相似，因此装置与方法的实施可以相互参见，重复之处不再赘述。
[0028]近几年，为了自动驾驶能够在生活中得到应用，3D成像系统的研究得到了长足的发展。自动驾驶中对成像系统主要由几点要求：抗大背景光(阳光最强100klux)、提升测距精度以及快速测距，因此需要一种图像传感器内的像素电路能减少像素内面积的浪费并在电路工作时完成部分的计算，可使接收的信号更全面提升了测距精度且减少了后级数据处理的压力节约了部本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种图像传感器，其特征在于，包括：像素阵列，所述像素阵列由像素单元组成，所述像素单元包括：光电转换单元，用于接收光信号并生成光生电子；M个调制栅，所述调制栅用于控制所述光生电子的传输，所述M大于等于1；N个开关装置和N个电荷存储装置，所述开关装置用于连接所述调制栅与所述电荷存储装置，所述电荷存储装置用于存储所述光生电子，其中，所述N个开关装置中的与所述N个电荷存储装置一一对应连接，所述N大于M。2.如权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，所述N个电荷存储装置用于存储不同相位下的光信号生成的光生电子。3.如权利要求1或2所述的图像传感器，其特征在于，所述M＝2，N＝4，所述四个电荷存储装置中存储的所述光生电子的光信号相位相差90
°
。4.如权利要求1或2所述的图像传感器，其特征在于，所述开关装置设置在所述像素的内部部分。5.如权利要求4所述的图像传感器，其特征在于，所述开关装置设置在所述像素的外部部分。6.如权利要求5所述的图像传感器，其特征在于，所述M个调制栅平...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷述宇，
申请(专利权)人：宁波飞芯电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：