本公開(kāi)涉及圖像傳感器，尤其是一種傳感器像素單元、信號(hào)處理電路和電子設(shè)備。

背景技術(shù)：

1、圖像傳感器已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用在數(shù)碼相機(jī)、移動(dòng)手機(jī)、醫(yī)療、汽車、無(wú)人機(jī)和機(jī)器識(shí)別等領(lǐng)域，特別是制造互補(bǔ)型金屬氧化物半導(dǎo)體(complementary?metal?oxidesemiconductor，cmos)圖像傳感器技術(shù)的快速發(fā)展，使人們對(duì)圖像傳感器的輸出圖像品質(zhì)有了更高的要求。動(dòng)態(tài)范圍是光電型圖像傳感器的一個(gè)重要評(píng)價(jià)指標(biāo)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、根據(jù)本公開(kāi)實(shí)施例的一個(gè)方面，提供了一種傳感器像素單元，包括：所述信號(hào)采集模塊通過(guò)所述傳輸管與所述信號(hào)處理模塊連接；

2、所述傳輸管的源極端與所述信號(hào)采集模塊連接，漏極端與所述信號(hào)處理模塊連接，柵極端接收外部傳輸信號(hào)；

3、所述信號(hào)處理模塊一端與所述傳輸管連接，另一端與所述信號(hào)輸出模塊連接；

4、所述信號(hào)輸出模塊與所述信號(hào)處理模塊連接。

5、可選地，所述信號(hào)采集模塊包括：光電二極管、第一復(fù)位管和第一開(kāi)關(guān)晶體管；

6、所述光電二極管的陽(yáng)極端接地，陰極端與所述第一復(fù)位管的源極端以及所述傳輸管的源極端連接；

7、所述第一復(fù)位管的漏極端接收電源信號(hào)，柵極端接收第一反饋信號(hào)，源極端與所述光電二極管的陰極端以及所述傳輸管的源極端連接；

8、所述第一開(kāi)關(guān)晶體管的源極端與所述第一復(fù)位管的柵極端連接，漏極端與所述第一反饋信號(hào)連接，柵極端接收第一開(kāi)關(guān)信號(hào)。

9、可選地，所述信號(hào)處理模塊包括：浮置擴(kuò)散區(qū)、第二復(fù)位管和第二開(kāi)關(guān)晶體管；

10、所述浮置擴(kuò)散區(qū)的一端接地，另一端與所述第二復(fù)位管的源極端連接作為所述信號(hào)處理模塊的連接端；通過(guò)所述連接端與所述傳輸管的漏極端以及所述信號(hào)輸出模塊連接；

11、所述第二復(fù)位管的源極端與所述浮置擴(kuò)散區(qū)連接，漏極端接收電源信號(hào)，柵極端與所述第二開(kāi)關(guān)晶體管的漏極端連接；

12、所述第二開(kāi)關(guān)晶體管的漏極端與所述第二復(fù)位管的柵極端連接，柵極端接收第二開(kāi)關(guān)信號(hào)，源極端接收所述第二反饋信號(hào)。

13、可選地，所述信號(hào)輸出模塊包括：源跟隨晶體管和選擇晶體管；

14、所述源跟隨晶體管的柵極端與所述信號(hào)處理模塊連接，源極端與所述選擇晶體管連接，漏極端接收電源信號(hào)；

15、所述選擇晶體管的漏極端與所述源跟隨晶體管的源極端連接，源極端與所述信號(hào)處理模塊連接，柵極端接收外部控制信號(hào)。

16、根據(jù)本公開(kāi)實(shí)施例的另一方面，提供了一種信號(hào)處理電路，其特征在于，包括：由m行*n列的如上述任一項(xiàng)實(shí)施例所述傳感器像素單元組成的像素陣列，以及n個(gè)列處理器；其中，每個(gè)所述列處理器對(duì)應(yīng)一列中的m個(gè)所述傳感器像素單元；m、n分別為大于等于1的整數(shù)；

17、所述像素陣列中每一列所述傳感器像素單元與一個(gè)所述列處理器連接。

18、可選地，所述列處理器包括：比較器、第一反饋電路和第二反饋電路；

19、所述比較器的負(fù)輸入端與所述傳感器像素單元的輸出端連接，正輸入端接收參考信號(hào)，輸出端作為信號(hào)處理電路的輸出端，并且所述輸出端與所述第一反饋電路的輸入端以及所述第二反饋電路的輸入端連接；

20、所述第一反饋電路的輸入端與所述比較器的輸出端連接，輸出端與所述傳感器像素單元連接；

21、所述第二反饋電路的輸入端與所述比較器的輸出端連接，輸出端與所述傳感器像素單元連接。

22、可選地，所述第一反饋電路包括第一與邏輯電路和第一或邏輯電路；

23、所述第一與邏輯電路的一個(gè)輸入端作為所述第一反饋電路的輸入端，與所述比較器的輸出端連接；另一個(gè)輸入端接收第一與信號(hào)；輸出端與所述第一或邏輯電路的一個(gè)輸入端連接；

24、所述第一或邏輯電路的一個(gè)輸入端與所述第一與邏輯電路的輸出端連接，另一個(gè)輸入端接收第一或信號(hào)；輸出端與所述傳感器像素單元連接。

25、可選地，所述第二反饋電路包括第二與邏輯電路和第二或邏輯電路；

26、所述第二與邏輯電路的一個(gè)輸入端作為所述第二反饋電路的輸入端，與所述比較器的輸出端連接；另一個(gè)輸入端接收第二與信號(hào)；輸出端與所述第二或邏輯電路的一個(gè)輸入端連接；

27、所述第二或邏輯電路的一個(gè)輸入端與所述第二與邏輯電路的輸出端連接，另一個(gè)輸入端接收第二或信號(hào)；輸出端與所述傳感器像素單元連接。

28、可選地，還包括：n個(gè)數(shù)字讀出電路，每個(gè)所述數(shù)字讀出電路對(duì)應(yīng)一個(gè)所述列處理器；

29、所述數(shù)字讀出電路的輸入端與對(duì)應(yīng)的所述列處理器中比較器的輸出端連接。

30、可選地，還包括：n個(gè)數(shù)字編碼電路，每個(gè)所述數(shù)字編碼電路對(duì)應(yīng)一個(gè)所述數(shù)字讀出電路；

31、所述數(shù)字編碼電路的輸入端與對(duì)應(yīng)的所述數(shù)字讀出電路的輸出端連接。

32、可選地，還包括：n個(gè)雙采樣讀出電路，每個(gè)所述雙采樣讀出電路對(duì)應(yīng)一列中的m個(gè)所述傳感器像素單元；

33、所述雙采樣讀出電路的輸入端與所述傳感器像素單元的輸出端連接。

34、根據(jù)本公開(kāi)實(shí)施例的又一方面，提供了一種電子設(shè)備，包括：處理器，以及與所述處理器通信連接的存儲(chǔ)器，還包括上述任一實(shí)施例所述的傳感器像素單元或上述任一實(shí)施例所述的信號(hào)處理電路；

35、所述存儲(chǔ)器存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)執(zhí)行指令；

36、所述處理器執(zhí)行所述存儲(chǔ)器存儲(chǔ)的計(jì)算機(jī)執(zhí)行指令，以控制所述傳感器像素單元或信號(hào)處理電路。

37、可選地，所述電子設(shè)備被納入為以下任意一項(xiàng)：脈沖相機(jī)、高速相機(jī)、音/視頻播放器、導(dǎo)航設(shè)備、固定位置終端、娛樂(lè)單元、智能手機(jī)、通信設(shè)備、機(jī)動(dòng)交通工具中的設(shè)備、攝像頭、運(yùn)動(dòng)或可穿戴式相機(jī)、檢測(cè)設(shè)備、飛行設(shè)備、醫(yī)療設(shè)備、安防設(shè)備。

38、基于本公開(kāi)上述實(shí)施例提供的一種傳感器像素單元、信號(hào)處理電路和電子設(shè)備，包括：信號(hào)采集模塊、傳輸管、信號(hào)處理模塊和信號(hào)輸出模塊；所述信號(hào)采集模塊通過(guò)所述傳輸管與所述信號(hào)處理模塊連接；所述傳輸管的源極端與所述信號(hào)采集模塊連接，漏極端與所述信號(hào)處理模塊連接，柵極端接收外部傳輸信號(hào)；所述信號(hào)處理模塊一端與所述傳輸管連接，另一端與所述信號(hào)輸出模塊連接；所述信號(hào)輸出模塊與所述信號(hào)處理模塊連接；本實(shí)施例通過(guò)電荷變化在信號(hào)處理模塊引起的信號(hào)變化量來(lái)確定是否對(duì)信號(hào)采集模塊中存儲(chǔ)的電荷進(jìn)行讀出，并通過(guò)同步輸出信號(hào)采集模塊上所積累的信號(hào)量，提升模擬信號(hào)處理的效率。

39、下面通過(guò)附圖和實(shí)施例，對(duì)本公開(kāi)的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

技術(shù)特征：

1.一種傳感器像素單元，其特征在于，包括：信號(hào)采集模塊、傳輸管、信號(hào)處理模塊和信號(hào)輸出模塊；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的像素單元，其特征在于，所述信號(hào)采集模塊包括：光電二極管、第一復(fù)位管和第一開(kāi)關(guān)晶體管；

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的像素單元，其特征在于，所述信號(hào)處理模塊包括：浮置擴(kuò)散區(qū)、第二復(fù)位管和第二開(kāi)關(guān)晶體管；

4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一所述的像素單元，其特征在于，所述信號(hào)輸出模塊包括：源跟隨晶體管和選擇晶體管；

5.一種信號(hào)處理電路，其特征在于，包括：由m行*n列的如權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述傳感器像素單元組成的像素陣列，以及n個(gè)列處理器；其中，每個(gè)所述列處理器對(duì)應(yīng)一列中的m個(gè)所述傳感器像素單元；m、n分別為大于等于1的整數(shù)；

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的信號(hào)處理電路，其特征在于，所述列處理器包括：比較器、第一反饋電路和第二反饋電路；

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的信號(hào)處理電路，其特征在于，所述第一反饋電路包括第一與邏輯電路和第一或邏輯電路；

8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的信號(hào)處理電路，其特征在于，所述第二反饋電路包括第二與邏輯電路和第二或邏輯電路；

9.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的信號(hào)處理電路，其特征在于，還包括：n個(gè)數(shù)字讀出電路，每個(gè)所述數(shù)字讀出電路對(duì)應(yīng)一個(gè)所述列處理器；

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的信號(hào)處理電路，其特征在于，還包括：n個(gè)數(shù)字編碼電路，每個(gè)所述數(shù)字編碼電路對(duì)應(yīng)一個(gè)所述數(shù)字讀出電路；

11.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的信號(hào)處理電路，其特征在于，還包括：n個(gè)雙采樣讀出電路，每個(gè)所述雙采樣讀出電路對(duì)應(yīng)一列中的m個(gè)所述傳感器像素單元；

12.一種電子設(shè)備，其特征在于，包括：處理器，以及與所述處理器通信連接的存儲(chǔ)器，還包括權(quán)利要求1-4任一所述的傳感器像素單元或權(quán)利要求5-11任一所述的信號(hào)處理電路。

13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的電子設(shè)備，其特征在于，所述電子設(shè)備被納入為以下任意一項(xiàng)：脈沖相機(jī)、高速相機(jī)、音/視頻播放器、導(dǎo)航設(shè)備、固定位置終端、娛樂(lè)單元、智能手機(jī)、通信設(shè)備、機(jī)動(dòng)交通工具中的設(shè)備、攝像頭、運(yùn)動(dòng)或可穿戴式相機(jī)、檢測(cè)設(shè)備、飛行設(shè)備、醫(yī)療設(shè)備、安防設(shè)備。

技術(shù)總結(jié)
本公開(kāi)實(shí)施例公開(kāi)了一種傳感器像素單元、信號(hào)處理電路和電子設(shè)備，其中，傳感器像素單元包括：信號(hào)采集模塊、傳輸管、信號(hào)處理模塊和信號(hào)輸出模塊；所述信號(hào)采集模塊通過(guò)所述傳輸管與所述信號(hào)處理模塊連接；所述傳輸管的源極端與所述信號(hào)采集模塊連接，漏極端與所述信號(hào)處理模塊連接，柵極端接收外部傳輸信號(hào)；所述信號(hào)處理模塊一端與所述傳輸管連接，另一端與所述信號(hào)輸出模塊連接；所述信號(hào)輸出模塊與所述信號(hào)處理模塊連接。

技術(shù)研發(fā)人員：韓潤(rùn)澤
受保護(hù)的技術(shù)使用者：脈沖視覺(jué)（北京）科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：20231219
技術(shù)公布日：2025/1/2