[实用新型]图像传感器

权利要求书

1.一种图像传感器，其特征在于，包括：

第一衬底；

所述第一衬底中的多个单光子雪崩二极管；

多个导电互连件；

第二衬底，其中每个单光子雪崩二极管具有所述多个导电互连件中的将所述第一衬底耦接到所述第二衬底的对应导电互连件；

所述第二衬底中的脉冲计数电路，所述脉冲计数电路被配置为响应于来自所述多个单光子雪崩二极管中的至少第一单光子雪崩二极管的信号而生成光水平信号；以及

飞行时间-电压转换器电路，所述飞行时间-电压转换器电路被配置为响应于来自所述多个单光子雪崩二极管中的至少第二单光子雪崩二极管的信号而生成具有飞行时间信息的信号。

2.根据权利要求1所述的图像传感器，其中，所述第一衬底包括具有绝缘体上硅衬底部分和绝缘体上硅电路部分的绝缘体上硅SOI芯片。

3.根据权利要求2所述的图像传感器，其中，所述绝缘体上硅衬底部分包括外延硅层，并且其中所述绝缘体上硅电路部分包括全耗尽硅层和反相器电路，所述反相器电路通过所述多个导电互连件中的导电互连件驱动所述第一衬底和所述第二衬底之间的连接。

4.根据权利要求1所述的图像传感器，其中，所述脉冲计数电路包括电容器和电流源电路，其中所述多个导电互连件中的每个导电互连件包括所述第一衬底上的输出凸块和所述第二衬底上的输入凸块，其中第一导电互连件的输入凸块连接到所述电流源电路，并且其中所述电流源电路将电流脉冲提供给所述电容器，从而产生与电流脉冲数目相对应的所述电容器两端的电压。

5.根据权利要求1所述的图像传感器，其中，所述飞行时间-电压转换器电路包括电容器和传输栅极，其中全局斜坡电压脉冲通过所述传输栅极使所述电容器放电，其中所述多个导电互连件中的每个导电互连件包括所述第一衬底上的输出凸块和所述第二衬底上的输入凸块，并且其中第一导电互连件的输入凸块被配置为提供来自所述至少第二单光子雪崩二极管的脉冲，从而将所述全局斜坡电压脉冲与所述电容器断开。

6.一种图像传感器，其特征在于，包括：

第一多个单光子雪崩二极管；

第二多个单光子雪崩二极管；

多个脉冲计数电路，其中每个脉冲计数电路被配置为响应于来自所述第一多个单光子雪崩二极管中的相应单光子雪崩二极管的信号而生成光水平信号；以及

多个飞行时间-电压转换器电路，其中每个飞行时间-电压转换器电路被配置为响应于来自所述第二多个单光子雪崩二极管中的相应单光子雪崩二极管的信号而生成具有飞行时间信息的信号。

7.根据权利要求6所述的图像传感器，其中，所述第一多个单光子雪崩二极管和所述第二多个单光子雪崩二极管在绝缘体上硅芯片中形成。

8.根据权利要求7所述的图像传感器，其中，每个脉冲计数电路包括在专用集成电路芯片中形成的相应电容器，其中每个脉冲计数电路包括相应电流源电路，其中每个脉冲计数电路的电流源电路响应于来自所述第一多个单光子雪崩二极管中的相应单光子雪崩二极管的脉冲而将电流脉冲提供给所述相应电容器，从而产生与电流脉冲数目相对应的所述电容器两端的电压，其中每个飞行时间-电压转换器电路包括所述专用集成电路芯片中的相应附加电容器和传输栅极，其中每个飞行时间-电压转换器电路中的全局斜坡电压脉冲通过所述传输栅极使所述相应附加电容器放电，其中每个飞行时间-电压转换器电路被配置为从所述第二多个单光子雪崩二极管中的相应单光子雪崩二极管接收脉冲，从而将所述全局斜坡电压脉冲与所述相应附加电容器断开，其中所述第二多个单光子雪崩二极管中的每个单光子雪崩二极管被阻挡可见光的滤色器覆盖，并且其中所述第一多个单光子雪崩二极管中的每个单光子雪崩二极管被选自以下的滤色器覆盖：蓝色滤色器、绿色滤色器和红色滤色器。