[发明专利]像素采集电路、光流传感器及图像采集系统

权利要求书

1.一种光流传感器，包括像素采集电路阵列和全局控制单元，其中，每个像素采集电路包括：

光电探测单元，适于实时输出对应于照射在其上的光信号的第一电信号；

信号检测单元，其输入端与光电探测单元的输出端耦接，适于在检测到第一电信号满足预定触发条件时输出第一触发信号；

或逻辑单元，其输入端与信号检测单元的输出端以及光流传感器的全局触发信号线均耦接，适于在接收到第一触发信号或者来自全局触发信号线的全局触发信号时输出采集指示信号；

采集控制单元，其输入端与或逻辑单元的输出端耦接，适于在接收到采集指示信号时保持输出激活信号；以及，所述采集控制单元与复位信号线连接，适于从复位信号线接收到来自全局控制单元的复位信号时，停止输出所述激活信号；

采样保持单元，其第一输入端与光电探测单元的输出端耦接，其第二输入端与时间信号线耦接，其第三输入端与采集控制单元的输出端耦接，适于接收激活信号，并采样和缓存本次接收时刻的第一电信号和/或时间信号；以及

信号输出单元，与采集控制单元和采样保持单元均耦接，适于缓存并输出激活信号、采样保持单元最新采样的第一电信号和/或时间信号；

所述全局控制单元，适于通过复位信号线向信号检测单元和采集控制单元输出复位信号，所述复位信号适于控制所述光流传感器的采集频率，相邻的两个复位信号之间的时间段对应一个帧，其中第一个复位信号为开始复位信号，第二个复位信号为结束复位信号，在图像模式的帧中，所述全局控制单元在输出开始复位信号之后，通过全局触发信号线向所有像素采集电路输出全局触发信号，以便每个像素采集电路均采集一个图像帧；

在光流模式的帧中，在开始复位信号和结束复位信号之间，所述全局控制单元不会输出全局触发信号，以便各个像素采集电路根据光强信息的变化来决定是否采集一个光流帧。

2.如权利要求1所述的光流传感器，其中，所述时间信号线适于向所述采样保持单元传输周期信号波形；

所述采样保持单元所采样的时间信号为该周期信号波形在本次采样时刻的幅值信号。

3.如权利要求1所述的光流传感器，其中，所述光电探测单元包括：

阳极接地的光电二极管（PD₁）；

第一晶体管（T₁），其源极与光电二极管（PD₁）阴极连接，其漏极与栅极连接到电源（VDD）。

4.如权利要求1所述的光流传感器，其中，所述光电探测单元包括：

阳极接地的光电二极管（PD₁）；

第一晶体管（T₁），其源极与光电二极管（PD₁）阴极连接，其漏极与电源（VDD）连接；

第一放大器（A₁），连接在光电二极管（PD₁）的阴极与第一晶体管（T₁）的栅极之间。

5.如权利要求1所述的光流传感器，其中，所述光电探测单元包括：

阳极接地的光电二极管（PD₁）；

串联的N个晶体管，其中，N≥2，第1个晶体管的源极与光电二极管（PD₁）阴极连接，第N个晶体管的漏极连接到电源（VDD），每个晶体管的栅极与漏极连接，第2至第N个晶体管中每个的源极连接到前1个晶体管的漏极。

6.如权利要求1所述的光流传感器，其中，所述光电探测单元包括：

阳极接地的光电二极管（PD₁）；

串联的N个晶体管，其中，N≥2，第1个晶体管的源极与光电二极管（PD₁）阴极连接，第N个晶体管的漏极连接到电源（VDD），第2个至第N个晶体管中每个的源极连接到前1个晶体管的漏极，第2个至第N个晶体管中每个的栅极与漏极连接；

第一放大器（A₁），连接在光电二极管（PD₁）的阴极与第1个晶体管的栅极之间。