一种具有扩展的动态范围上限的图像传感器的制作方法

文档序号:18429489发布日期:2019-08-13 21:33阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种包括具有扩展的动态范围上限的图像传感器的装置,其中:

所述图像传感器,包括:

计时和控制电路以产生信号以在图像捕获序列期间引起在像素单元中的多次从光电二极管到存储电容器的电荷转移;

阈值电路以在所述多次转移的过程中追踪所述存储电容器的电压并且识别所述存储电容器的电压何时达到阈值,其中,所述阈值电路耦合于所述计时和控制电路,所述计时和控制电路响应于所述阈值电路对所述存储电容器已经达到阈值的识别而中止在图像捕获序列中的另外的电荷转移;

用于执行如下中的一个的电路:

飞行时间计算,所述飞行时间计算考虑所述存储电容器的电压达到所述阈值;

基于何时所述存储电容器的电压达到所述阈值而外推被所述光电二极管接收的光强度。

2.如权利要求1所述的装置,其中所述计时和控制电路耦合于所述像素单元的传输门并且通过所述传输门控制所述电荷的转移。

3.如权利要求1所述的装置,其中所述像素单元是可见光像素单元。

4.如权利要求1所述的装置,其中所述像素单元是飞行时间像素单元。

5.如权利要求1所述的装置,其中所述像素单元既包括可见光像素电路又包括飞行时间像素电路。

6.如权利要求1所述的装置,其中,所述阈值电路具有耦合于感测放大器的输出的输入。

7.如权利要求1所述的装置,其中,所述阈值电路具有耦合于模数转换器电路的输出的输入。

8.如权利要求1所述的装置,其中,所述计时和控制电路响应于所述存储电容器的电压达到所述阈值而关闭所述像素单元的行。

9.一种由具有扩展的动态范围上限的图像传感器执行的方法,包括:

由所述图像传感器执行以下:

在图像捕获序列期间,产生信号以在像素单元中引起从光电二极管到存储电容器的多次电荷转移;

在所述多次转移的过程中追踪所述存储电容器的电压并且识别所述存储电容器的电压何时达到阈值;

执行下面i)和ii)中的一个:

i)计算考虑所述存储电容器的电压达到所述阈值的飞行时间值;

ii)基于何时所述存储电容器的电压达到所述阈值外推由所述光电二极管接收的光强度;

响应于所述阈值电路对所述存储电容器已经达到阈值的识别而终止在图像捕获序列中的另外的电荷转移。

10.如权利要求9所述的方法,其中所述像素单元是可见光像素单元。

11.如权利要求9所述的方法,其中所述像素单元是飞行时间像素单元。

12.如权利要求9所述的方法,其中所述像素单元既包括可见光像素电路又包括飞行时间像素电路。

13.一种计算系统,包括:

具有多个处理核和存储控制器的应用处理器;

耦合于所述应用处理器的相机系统,所述相机系统具有图像传感器,所述图像传感器包括:

计时和控制电路,以产生信号以在图像捕获序列期间引起在像素单元中的多次从光电二极管到存储电容器的电荷转移;

阈值电路,以在所述多次转移的过程中追踪所述存储电容器的电压并且识别所述存储电容器的电压何时达到阈值,其中,所述阈值电路耦合于所述计时和控制电路,所述计时和控制电路响应于所述阈值电路对所述存储电容器已经达到阈值的识别而中止在图像捕获序列中的另外的电荷转移;

用于执行如下中的一个的电路:

飞行时间计算,所述飞行时间计算考虑所述存储电容器的电压达到所述阈值;

基于何时所述存储电容器的电压达到所述阈值而外推被所述光电二极管接收的光强度。

14.如权利要求13所述的计算系统,其中所述计时和控制电路耦合于所述像素单元的传输门并且通过所述传输门控制所述电荷的转移。

15.如权利要求13所述的计算系统,其中所述像素单元是可见光像素单元。

16.如权利要求13所述的计算系统,其中所述像素单元是飞行时间像素单元。

17.如权利要求13所述的计算系统,其中所述像素单元既包括可见光像素电路又包括飞行时间像素电路。

18.如权利要求13所述的计算系统,其中,所述阈值电路具有耦合于如下中的一个的输入:

感测放大器的输出;

模数转换器电路的输出。

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