[实用新型]一种抗环境光干扰的TOF 3D深度图像传感器

说明书

一种抗环境光干扰的TOF 3D深度图像传感器，包括像素阵列、行列译码电路和外围读出模块，像素阵列由多个像素单元构成，每个像素单元包括光电二极管PD、积分电路和读出电路，还包括增设在每个像素单元上的电流补偿电路，所述电流补偿电路包括采样电容Cs、偏置晶体管M1和采样开关SW，采样开关SW的一端设置在光电二极管PD与积分电路之间、另一端连接采样电容Cs的一端及偏置晶体管M1的栅极连接，采样电容Cs的另一端与偏置晶体管M1的源极连接，偏置晶体管M1的漏极连接在光电二极管PD与积分电路之间。TOF3D深度图像传感器外还镀有晶圆级镀窄带滤光材料和增透膜。本实用新型增加电流补偿电路来减小环境光的干扰，采用晶圆级镀膜进一步实现抗环境光干扰。

技术领域

本实用新型涉及图像传感领域，具体涉及一种抗环境光干扰的TOF 3D深度图像传感器。

背景技术

TOF 3D深度图像传感器是利用时间飞行时间技术来测量场景的深度信息，通过给目标连续发送光脉冲信号，像素传感器接收目标物体返回的光信号，计算光脉冲信号飞行时间来获得目标物体的距离。发送的光脉冲信号一般为850nm的近红外光，然而TOF 3D图像传感器对周围环境光(如太阳光、照明光等)极为敏感，实际情况下红外滤光层不能完全滤除环境光，仍有部分环境光折射到高阻外延层，产生光电流，对TOF 3D深度图像传感器的动态范围产生影响，容易饱和，抗环境光性能有待提高。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是，针对现有深度图像传感器存在的上述不足，提供一种抗环境光干扰的TOF 3D深度图像传感器，增加电流补偿电路来减小环境光的干扰，提高TOF 3D深度图像传感器的抗环境光性能；采用晶圆级镀膜增加近红外光的穿透强度，减小环境光影响，进一步提高TOF 3D深度图像传感器的抗环境光性能。

本实用新型为解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种抗环境光干扰的TOF 3D深度图像传感器，包括像素阵列、行列译码电路和外围读出模块，像素阵列由多个像素单元构成，每个像素单元包括光电二极管PD、积分电路和读出电路，还包括增设在每个像素单元上的电流补偿电路，所述电流补偿电路包括采样电容Cs、偏置晶体管M1和采样开关SW，采样开关SW的一端设置在光电二极管PD与积分电路之间、另一端连接采样电容Cs的一端及偏置晶体管M1的栅极连接，采样电容Cs的另一端与偏置晶体管M1的源极连接，偏置晶体管M1的漏极连接在光电二极管PD与积分电路之间。

按上述方案，所述TOF 3D深度图像传感器外还镀有一层晶圆级镀窄带滤光材料(作为红外滤光层)。

按上述方案，所述TOF 3D深度图像传感器紧接着窄带滤光材料外还镀有一层增透膜，增透膜厚度等于近红外光在增透膜介质中波长的四分之一。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果：

1、在TOF 3D深度图像传感器的像素单元增加电流补偿电路来减小环境光的干扰，提高 TOF 3D深度图像传感器的抗环境光性能；

2、采用晶圆级镀膜，在晶圆制造后镀窄带滤光材料和增透膜，增加850nm近红外光的穿透强度，同时滤除环境光，只允许信号光穿透，进一步实现抗环境光干扰。

附图说明

图1为本实用新型TOF 3D深度图像传感器及其像素单元电路结构示意图；

图2为本实用新型TOF 3D深度图像传感器的部分横截面图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型技术方案进行详细的描述。