飞行时间图像传感器像素电路及图像传感器的制作方法

1.本技术涉及图像传感器技术领域，具体而言，涉及一种飞行时间图像传感器像素电路及图像传感器。


背景技术：

2.图像传感器是数字摄像头的重要组成部分，根据元件的不同，图像传感器可以分为ccd(charge coupled device，电荷耦合元件)图像传感器和 cmos(complementarymetal oxide semiconductor，互补金属氧化物半导体) 图像传感器两大类。而由于cmos图像传感器具有功耗、成本低、易于标准化生产等优点，在各个领域得到了广泛应用。
3.飞行时间(tof，time of fly)图像传感器装置主要应用于获取3d图像的系统、利用基于光学飞行时间感知光线从光源到达物体，再反射回图像传感器的时间来测量成像目标到图像传感装置的距离，通过将飞行时间图像传感器的每个像素都用于距离测量可以获得高精度的深度图像。
4.随着图像传感器功能与日俱增，对于图像传感器硬件属性的要求也逐渐提高，图像传感器像素电路的尺寸也随着硬件属性的要求日渐增大；由于图像传感器像素电路尺寸的增大，在像素结构中，感光元件输出的光电荷信号传输到浮动扩散点的传输路径相比于传统的图像传感器更长，相应地，感光元件输出的光电荷信号传输到浮动扩散点的传输时间相比于传统的图像传感器更久。


技术实现要素：

5.为了至少克服现有技术中的上述不足，本技术的目的在于提供一种飞行时间图像传感器像素电路及图像传感器。
6.第一方面，本技术实施例提供一种飞行时间图像传感器像素电路，所述飞行时间图像传感器像素电路包括像素单元、若干输出控制单元，具体地：所述像素单元包括感光元件和若干传输晶体管，所述若干传输晶体管的控制端分别接收传输控制信号，所述若干传输晶体管的输入端分别与所述感光元件相连，且所述若干传输晶体管的输出端分别与所述若干输出控制单元相连；所述若干传输晶体管以所述感光元件为中心成对设置，且成对设置的所述传输晶体管传输的光电荷信号为同一时期积分的光电荷信号；所述若干输出控制单元与所述若干传输晶体管之间还包括若干浮动扩散点，所述若干输出控制单元与所述若干传输晶体管分别连接所述若干浮动扩散点，所述若干传输晶体管用于控制所述感光元件输出的光电荷信号传输至所述若干浮动扩散点，所述若干输出控制单元用于分别接收若干所述浮动扩散点输出的光电荷信号以进行图像处理；其中，成对设置的所述传输晶体管输出的光电荷信号经对应的输出控制单元输出后被合并为一个总的光电荷信号以进行图像处理。
7.在一种可能的实现方式中，相邻设置的像素单元共享所述若干输出控制单元的其中一路。
8.在一种可能的实现方式中，所述若干传输晶体管和所述感光元件共面设置；所述若干传输晶体管以所述感光元件为中心相互间隔且对称分布，成对设置的所述传输晶体管之间的中心连线穿过所述感光元件。
9.在一种可能的实现方式中，所述像素单元包括四个传输晶体管，所述四个传输晶体管以所述感光元件为中心，分别包括：位于感光元件的顺时针方向315
°
角处的第一传输晶体管、位于所述感光元件的顺时针方向45
°
角处的第二传输晶体管、位于所述感光元件的顺时针方向135
°
角处的第三传输晶体管和位于所述感光元件的顺时针方向225
°
角处的第四传输晶体管；所述第二传输晶体管和所述第四传输晶体管的中心连接穿过所述感光元件，所述第三传输晶体管和所述第一传输晶体管的中心连接穿过所述感光元件，且所述第二传输晶体管和所述第四传输晶体管的中心连接与所述第三传输晶体管和所述第一传输晶体管的中心连接相交于所述感光元件。
10.在一种可能的实现方式中，所述感光元件包括第一光传感区和第二光传感区，所述第二光传感区中n型半导体一侧的电子浓度高于所述第一光传感区中n型半导体一侧的电子浓度。
11.在一种可能的实现方式中，所述第二光传感区中n型半导体一侧的电子浓度与所述第一光传感区中n型半导体一侧的电子浓度之比为2:1。
12.在一种可能的实现方式中，所述像素单元还包括设置于所述感光元件和所述若干传输晶体管之间的开关晶体管，所述开关晶体管包括第一开关晶体管和第二开关晶体管，所述第一开关晶体管和所述第二开关晶体管相互间隔且对称设置，成对设置的所述传输晶体管之间的开关晶体管相同。
13.在一种可能的实现方式中，所述像素单元还包括若干存储模块，所述存储模块与所述感光元件和所述传输晶体管连接，且所述存储模块设置于所述感光元件和所述传输晶体管之间。
14.在一种可能的实现方式中，所述存储模块包括存储晶体管和存储电容，所述传输晶体管通过所述存储晶体管串联连接所述开关晶体管，所述存储电容连接所述存储晶体管的输出端；所述存储晶体管用于在所述开关晶体管打开后将所述感光元件输出的光电荷信号传输到所述存储电容。
15.在一种可能的实现方式中，所述感光元件的一侧设置有中央调制泵栅，所述中央调制泵栅用于产生从所述感光元件的远端到所述感光元件的中心方向上的电场，并加速电子从所述感光元件的中心向所述感光元件的远端转移。
16.在一种可能的实现方式中，所述中央调制泵栅与所述感光元件同轴设置。
17.在一种可能的实现方式中，所述中央调制泵栅在所述感光元件上的投影面积和所述感光元件相对所述中央调制泵栅一侧表面积的比例为1:3。
18.在一种可能的实现方式中，所述中央调制泵栅的形状与所述感光元件的形状相同。
19.在一种可能的实现方式中，所述像素单元还包括像素重置晶体管，所述像素重置晶体管的一端与所述感光元件连接，用于在所述感光元件传输电荷信号之前，清除所述感光元件的电荷。
20.在一种可能的实现方式中，所述若干输出控制单元包括复位模块和输出模块，所
述复位模块和所述输出模块分别与所述若干浮动扩散点连接，所述复位模块用于重置所述若干浮动扩散点的电压，所述输出模块用于输出所述若干浮动扩散点传输的光电荷信号。
21.在一种可能的实现方式中，所述复位模块包括所述复位晶体管，所述复位晶体管的一端与高电平电压信号连接，所述复位晶体管的另一端与所述浮动扩散点连接，并通过所述浮动扩散点和所述输出模块连接，所述复位晶体管的控制端与复位控制信号连接，所述复位晶体管用于根据所述复位控制信号重置所述若干浮动扩散点的电压。
22.在一种可能的实现方式中，所述复位模块包括所述双转换增益控制模块，连接在所述复位晶体管和所述若干浮动扩散点之间，所述双转换增益控制模块包括双转换增益控制晶体管和电容，所述双转换增益控制模块用于实现在低转换增益模式和高转换增益模式之间的切换。
23.在一种可能的实现方式中，所述输出模块包括源极跟随晶体管，所述源极跟随晶体管的第一端与高电平电压信号连接，所述源极跟随晶体管的控制端连接至浮动扩散点，所述源极跟随晶体管的第二端接入输出线，所述源极跟随晶体管用于放大输出所述若干浮动扩散点传输的光电荷信号。
24.在一种可能的实现方式中，所述输出模块还包括行选择晶体管，所述源极跟随晶体管的第二端与所述行选择晶体管的第一端连接，所述行选择晶体管的第二端接入所述输出线。
25.第二方面，本技术实施例还提供一种图像传感器，包括上述飞行时间图像传感器像素电路。
26.基于上述内容，本技术实施例提供的飞行时间图像传感器像素电路及图像传感器，将若干传输晶体管以感光元件为中心成对设置，成对设置的传输晶体管传输的光电荷信号为同一时期积分的电荷信号，成对设置的传输晶体管输出的光电荷信号经对应的输出控制单元输出后被合并为一个总的光电荷信号以进行图像处理，可以在保持原有的像素尺寸的前提下，最大程度缩短光电荷信号的传输距离，在不牺牲工作频率的前提下，增加深度测量精度，同时提升图像传感器的信噪比。
附图说明
27.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要调用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，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它相关的附图。
28.图1为本技术提供的飞行时间图像传感器像素电路的电路示意图；
29.图2为本技术提供的飞行时间图像传感器像素电路的结构示意图；
30.图3为本技术提供的飞行时间图像传感器像素电路的另一结构示意图；
31.图4为图3中的飞行时间图像传感器像素电路沿pp’线的截面示意图。
具体实施方式
32.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，应当理解，本技术中附图
仅起到说明和描述的目的，并不用于限定本技术的保护范围。另外，应当理解，示意性的附图并未按实物比例绘制。本技术中使用的流程图示出了根据本技术实施例的一些实施例实现的操作。应该理解，流程图的操作可以不按顺序实现，没有逻辑的上下文关系的步骤可以反转顺序或者同时实施。此外，本领域技术人员在本技术内容的指引下，可以向流程图添加一个或多个其它操作，也可以从流程图中移除一个或多个操作。
33.另外，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本技术保护的范围。
34.正如背景技术部分中所记载的，为了提升图像传感器硬件属性，通常需要增大图像传感器像素电路的尺寸，这样做的目的在于提升图像传感器的感光度。但是由于图像传感器像素电路尺寸的增大，进而需要增加感光元件的尺寸，通常情况下，感光元件的尺寸占据像素单元总尺寸的50％-60％，从而导致感光元件输出的光电荷信号传输到浮动扩散点的传输路径相比于传统的图像传感器更长，相应地，感光元件输出的光电荷信号传输到浮动扩散点的传输时间相比于传统的图像传感器更久；因此，本技术实施例提供了一种飞行时间图像传感器像素电路及图像传感器。
35.请参考图1，图1示出了本技术提供的飞行时间图像传感器像素电路的电路示意图。如图1所示，飞行时间图像传感器像素电路，包括像素单元、若干输出控制单元，若干像素单元共享同一输出控制单元。
36.请参考图2，图2则是示出了本技术提供的飞行时间图像传感器像素电路的结构示意图。如图2所示，像素单元包括感光元件和若干传输晶体管 tx，若干传输晶体管tx的控制端分别接收传输控制信号，若干传输晶体管tx的输入端分别与感光元件相连，且若干传输晶体管tx的输出端分别与若干输出控制单元相连，可以理解的是，任意一个传输晶体管tx的输出端可以对应一个与之相邻的输出控制单元；从而，根据传输控制信号、依据时序控制开关传输晶体管tx的开启和关断可以分批次传输感光元件曝光后读入的光电荷信号；其中，若干传输晶体管tx以感光元件为中心成对设置，且成对设置的传输晶体管tx传输的光电荷信号为同一时期积分的电荷信号，以图2为例，成对设置的传输晶体管tx的中间连线穿过传输晶体管tx，且二者实际传输的信号是相同的；可以理解的是，成对设置的传输晶体管tx的开启时间和关闭时间均同步。值得注意的是，由于成对设置的传输晶体管tx传输的光电荷信号为同一时期积分的电荷信号，那么在图像处理时，可以将对设置的若干传输晶体管tx传输的光电荷信号经对应的输出控制单元输出后被合并为一个总的光电荷信号。
37.若干输出控制单元与若干传输晶体管tx之间还包括若干浮动扩散点 fd，若干输出控制单元与若干传输晶体管tx分别连接若干浮动扩散点fd，可以理解的是，任意一个传输晶体管tx可以对应连接一个与之相邻的浮动扩散点fd；若干传输晶体管tx用于控制感光元件输出的光电荷信号传输至若干浮动扩散点fd，若干输出控制单元用于分别接收若干浮动扩散点fd 输出的光电荷信号以进行图像处理。
38.可以理解的是，本技术实施例所称的感光元件可以是用于将可见光转换为光电荷信号的任何感光结构，例如光电二极管、光栅或光导体中的任一者，作为一种更佳的实施方
式，本技术实施例中的感光元件为光电二极管。若干传输晶体管tx以感光元件为中心成对设置，且成对设置的传输晶体管tx传输的光电荷信号为同一时期积分的电荷信号，这样设置的目的在于，感光元件接收到光信号并将光信号转换为光电荷信号后，由于若干传输晶体管tx以感光元件为中心成对设置，通过时序控制不同传输晶体管 tx的开启和关断可以实现光电荷信号分批次向信号输出模块传输。
39.进一步地，相邻设置的像素单元共享若干输出控制单元的其中一路，换言之，相邻设置的像素单元受到若干输出控制单元的信号控制，并通过若干输出控制单元传输光电荷信号，可以理解的是，相邻设置的像素单元未限制具体的数量和相邻的方向，在图1中，相邻设置的四个像素单元共享若干输出控制单元的其中一路。
40.如图2所示的实施例中，飞行时间图像传感器像素电路的像素单元中，若干传输晶体管tx和感光元件共面设置；若干传输晶体管tx以感光元件为中心相互间隔且对称分布，成对设置的传输晶体管tx之间的中心连线穿过感光元件。换言之，若干传输晶体管tx和感光元件之间的距离相同，光电荷信号从感光元件到达成对设置的传输晶体管tx的时间是基本吻合的，从而可以进一步提升光电荷信号的传输效率。
41.作为一种较佳的实施例，如图2所示，像素单元进一步包括四个传输晶体管tx。同一平面内，四个传输晶体管tx以感光元件为中心，分别包括位于感光元件的顺时针方向45
°
角处的第二传输晶体管tx2、位于感光元件的顺时针方向135
°
角处的第三传输晶体管tx3、位于感光元件的顺时针方向225
°
角处的第四传输晶体管tx4和位于感光元件的顺时针方向315
°
角处的第一传输晶体管tx1；第二传输晶体管tx2和第四传输晶体管tx4 的中心连接穿过感光元件，第三传输晶体管tx3和第一传输晶体管tx1的中心连接穿过感光元件，且第二传输晶体管tx2和第四传输晶体管tx4的中心连接与第三传输晶体管tx3和第一传输晶体管tx1的中心连接相交于感光元件，通过上述设置，可以在保持原有的像素尺寸的前提下，最大程度缩短电子传输距离，有效提升图像传感器的满阱容量，故有助于提升图像传感器在强背景光照射时对背景光的抑制能力。
42.请继续参考图2，如图2所示，感光元件包括第一光传感区pdn和第二光传感区apdn，其中：第二光传感区apdn中n型半导体一侧的电子浓度高于第一光传感区pdn中n型半导体一侧的电子浓度，越接近浮动扩散点fd，光传感区的电子掺杂浓度越大，越远离浮动扩散点fd，光传感区的掺杂浓度越小。具体地，在工作过程中，距离浮动扩散点fd越近，光传感区的电势越大，而距离浮动扩散点fd越远，所述光传感区的电势越小。从而第一光传感区pdn和第二光传感区apdn之间存在电位差，即第二光传感区apdn的电位实际上会高于第一光传感区pdn的电位，通过形成其掺杂的电子浓度随着和浮动扩散点fd距离的增加而减小的结构，增加了光电子的运动速度，也减少了滞留在光电二极管的光电子数量，从而提高了光电二极管对光电子的收集效率，减少了图像延迟或信息丢失的现象，进而加速光电子的传输速度，进而加速光电荷信号从第一光传感区pdn向第二光传感区apdn传输。
43.作为一种较佳的实施方式，第二光传感区apdn中n型半导体一侧的电子浓度与第一光传感区pdn中n型半导体一侧的电子浓度之比为2:1，随着与浮动扩散点fd距离的减小，第二光传感区apdn到第一光传感区 pdn方向上的电子浓度呈线性梯度增大，其对应的电势也随之增加，从而在光传感区中形成背向浮动扩散点fd的内部电场。该内部电场促进了光传感区中光电子的定向运动，减少了光电子的滞留，从而使光电子的传输速度达到较为理
想的状态。
44.请继续参考图2，像素单元还包括设置于感光元件和传输晶体管tx之间的开关晶体管，进一步包括第一开关晶体管pga和第二开关晶体管pgb，第一开关晶体管pga和第二开关晶体管pgb相互间隔且对称设置，相互距离最远的两个传输晶体管tx之间的开关晶体管相同：以图2为例，第二传输晶体管tx2和第四传输晶体管tx4之间的开关晶体管均为第二开关晶体管pgb，第三传输晶体管tx3和第一传输晶体管tx1之间的开关晶体管均为第一开关晶体管pga，这样设置的目的在于，距离最远的两个传输晶体管tx可以在同一时刻(即第一开关晶体管pga开启时)接收由感光元件传输的相同光电荷信号，进而可以实现图像传感器在同一相位同时通过两个传输晶体管tx传输相同的光电荷信号，待所有信号传输完毕，将成对设置的传输晶体管tx输出的光电荷信号被合并为一个总的光电荷信号以进行图像处理。
45.请同步参考图1和图2，像素单元还包括若干存储模块sn，存储模块 sn与感光元件和传输晶体管tx连接，且存储模块sn成对设置于感光元件和传输晶体管tx之间，进而使若干存储模块sn与若干传输晶体管tx 一同围绕感光元件设置；在一些实施例中，若干存储模块sn与感光元件之间的距离均为固定长度，即不同存储模块sn到感光元件的距离相等；存储模块sn设置于传输晶体管tx靠近感光元件的一侧，且电性连接传输晶体管tx和浮动扩散点fd；感光元件获取光信号并将其转化为光电荷信号，存储模块sn用于接收感光元件传输的光电荷信号。在不同时序下打开不同传输晶体管tx，存储模块sn用于存储光电荷信号；在传输晶体管tx收到传输控制信号之后打开，存储在存储模块sn的光电荷信号被传输至浮动扩散点fd。
46.存储模块sn包括存储晶体管sg和存储电容cn，传输晶体管tx通过存储晶体管sg串联连接开关晶体管；存储电容cn连接于存储晶体管 sg输出端，存储晶体管sg用于在开关晶体管打开后传输从感光元件输出的光电荷信号到存储电容cn，并在不同时序节点下将存放于存储电容cn 的光电荷信号通过传输晶体管tx输出到浮动扩散点fd。
47.在一些实施例中，请参考图3和图4，图3是本技术提供的飞行时间图像传感器像素电路的另一结构示意图，其中，图4是图3中沿pp’线的截面示意图，进一步地：感光元件在图3和图4中具体为感光元件pd，其可以是光电二极管、光栅或光导体中的任一者，进一步地说，感光元件pd的一侧(受光侧)设置有产生cmpg，中央调制泵栅cmpg不仅可以在开关晶体管关断时产生从感光元件pd的远端到中心方向上的电场，还可以在开关晶体管打开后使其电位置低，进而加速电子从感光元件pd的中心向远端转移，由于开关晶体管与传输晶体管tx串联连接，故当开关晶体管和传输晶体管tx均打开后，感光元件pd的电子可以通过传输晶体管tx传输到浮动扩散点fd再通过若干输出控制单元输出。中央调制泵栅cmpg可以用较低的输入电压产生较高的脉冲电压输出，由于中央调制泵栅cmpg的电场调制能力高于开关晶体管栅极的电场调制能力。当中央调制泵栅cmpg 为开启电压时，泵栅在光电二极管上产生较大的电场强度，因此提高了电荷在感光元件pd上的转移速度。
48.在一些实施例中，飞行时间图像传感器像素电路还包括串联在开关晶体管和传输晶体管tx之间的存储模块sn，由于存储模块sn包括存储晶体管sg和存储电容cn，传输晶体管tx通过存储晶体管sg串联连接开关晶体管，因此当开关晶体管和传输晶体管tx均打开后，感光元件pd的电子可以通过存储晶体管sg传输到存储电容cn先行存储，之后通过传输
晶体管tx传输到浮动扩散点fd再通过若干输出控制单元输出。
49.在一些实施例中，中央调制泵栅cmpg与感光元件pd同轴设置，换言之，中央调制泵栅cmpg位于感光元件pd的一侧居中位置，在此条件下，当中央调制泵栅cmpg为开启电压时，泵栅在光电二极管上产生的电场强度相较于中央调制泵栅cmpg不在感光元件pd的一侧居中位置时更大，进而可以进一步提升电荷在感光元件pd上的转移速度。
50.进一步地，作为一种优选的方案，中央调制泵栅cmpg在感光元件pd 上的投影面积和感光元件pd相对中央调制泵栅cmpg一侧表面积的比例为1:3，此时泵栅在光电二极管上产生的电场强度最大，今儿可以最大化电荷在感光元件pd上的转移速度。
51.可选地，中央调制泵栅cmpg的形状与感光元件pd的形状相同，当感光元件pd为圆形时，中央调制泵栅cmpg同样为圆形，以此类推；可以理解的是，感光元件pd的形状可以为任意形状，本技术实施例对此不作限制。
52.本技术提供的飞行时间图像传感器像素电路中，如图2所示，像素单元还包括像素重置晶体管ab，像素重置晶体管ab的一端与感光元件连接，另一端既可以连接负电压，也可以连接接地信号，用于在感光元件传输电荷信号之前，清除感光元件的电荷。具体地，像素重置晶体管ab的第一端连接接地信号，像素重置晶体管ab的第二端连接于感光元件，其控制端受到像素重置信号的控制，在感光元件传输电荷信号之前，像素重置信号控制像素重置晶体管ab导通，此时感光元件通过像素重置晶体管ab与接地信号导通，从而使感光元件通过接地信号在读入电荷信号之前将多余的电荷通过接地信号接地清零，进而完成对感光元件的电荷清零操作。
53.如图1所示，飞行时间图像传感器像素电路中，若干输出控制单元还包括复位模块和输出模块，复位模块和输出模块分别与若干浮动扩散点fd 连接，复位模块用于重置若干浮动扩散点fd的电压，输出模块用于输出若干浮动扩散点fd传输的光电荷信号。具体地：
54.复位模块至少包括复位晶体管rst，复位晶体管rst的一端与高电平电压信号vdd连接，复位晶体管rst的另一端与浮动扩散点fd连接，并通过浮动扩散点fd和信号输出模块连接，复位晶体管rst的控制端与复位控制信号连接，用于根据复位控制信号重置浮动扩散点fd的电压：当复位控制信号向复位晶体管rst输出高电平时则控制复位晶体管导通，复位晶体管rst导入高电平电压信号vdd，并使浮动扩散点fd的电位和信号输出模块的电位复位；当复位控制信号向复位晶体管rst输出低电平时则控制复位晶体管关断，感光元件在此步骤之后开始接收并输出将光信号转化后的光电荷信号。
55.可选地，本技术所提供的飞行时间图像传感器像素电路中，复位模块还包括双转换增益控制模块(未图示)，连接在复位晶体管rst和浮动扩散点fd之间，双转换增益控制模块至少包括一个双转换增益控制晶体管和一颗电容，双转换增益控制模块用于实现在低转换增益模式和高转换增益模式之间的切换，进而控制飞行时间图像传感器的曝光动态范围。通过上述设置可以在低照度条件下以较小的积分电容提高转换增益，以提高灵敏度；在高照度条件下以较大的积分电容提升存储电荷，降低转换增益以提高动态范围，控制动态范围的大小从而进一步降低背景光过强对本飞行时间图像传感器像素电路的干扰，保证信号输出模块可以正常导通、顺利地读出感光元件传输的电荷信号。
56.输出模块至少包括源级跟随晶体管sf，在一些实施例中，输出模块同时包括源极跟随晶体管sf和行选择晶体管rs。源极跟随晶体管sf的第一端与高电平电压信号vdd连接，
控制端连接至浮动扩散点fd，第二端既可以接入输出线bitline，也可以与行选择晶体管rs串行连接，具体地，源极跟随晶体管sf的第二端与行选择晶体管rs的第一端连接、行选择晶体管rs的第二端接入输出线bitline，通过行选择晶体管sf接入输出线bitline，源极跟随晶体管sf用于放大输出浮动扩散点fd传输的光电荷信号；与此同时，源极跟随晶体管sf的控制端还同复位晶体管rst的输出端连接；在一些实施例中，将源极跟随晶体管sf接入行选择晶体管rs，可以实现借助源极跟随晶体管sf导入浮动扩散点fd输出的光电荷信号并放大后通过行选择晶体管sf向对应的输出端导出。值得注意的是，图1仅为本技术所提供的飞行时间图像传感器像素电路的一种典型示例，实际上，信号输出模块也可以只包括源极跟随晶体管sf，通过源极跟随晶体管sf可以放大并直接导出由任一浮动扩散点fd传输的电荷信号，同样地，可以采用其他不同增益的放大器件来代替图2中所示出的行选择晶体管sf，例如可以是结型场效应晶体管或者差分放大器，只要能够使从浮动扩散点fd输入的电压信号放大输出即可，本技术实施例对此不作具体限制。
57.由于飞行时间图像传感器是一种测距设备中的重要组成结构，其能够捕获自身与物体之间的距离信息，获得三维图像。飞行时间图像传感器通常采用飞行时间法计算与物体之间的距离信息。具体的，飞行时间图像传感器向物体发射光波后，测量光波发射至物体，以及形成反射光波再被飞行时间图像传感器接收的传播时间，从而计算与目标物体的距离信息。其中，光波从飞行时间图像传感器发射再被飞行时间图像传感器接收的传播时间具体可以为：飞行时间图像传感器先通过计算光波在发射时的相位，与光波被接收时的相位之间的相位差，而后，根据相位差再计算出光波的传播时间。
58.本技术还提供了一种图像传感器，包括上述实施例所述的飞行时间图像传感器像素电路。
59.综上所述，本技术提供的飞行时间图像传感器像素电路将若干传输晶体管以感光元件为中心成对设置，成对设置的传输晶体管传输的光电荷信号为同一时期积分的电荷信号，成对设置的传输晶体管输出的光电荷信号经对应的输出控制单元输出后被合并为一个总的光电荷信号以进行图像处理，可以在保持原有的像素尺寸的前提下，最大程度缩短光电荷信号的传输距离，在不牺牲工作频率的前提下，增加深度测量精度，同时提升图像传感器的信噪比。
60.以上所描述的实施例仅仅是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制本技术的保护范围，而仅仅是表示本技术的选定实施例。基于此，本技术的保护范围应以权利要求的保护范围为准。此外，基于本技术的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下可获得的所有其它实施例，都应属于本技术保护的范围。