[实用新型]TOF图像传感器像素结构及测距系统

说明书

本实用新型属于图像传感器技术领域，涉及TOF图像传感器像素结构及测距系统，其中，TOF图像传感器像素结构，包括第一读取控制模块、第二读取控制模块及至少两个预设尺寸的小光传感器。第一读取控制模块中包括至少两个第一传输晶体管，且第一读取控制模块通过至少两个第一传输晶体管分别与至少两个预设尺寸的小光传感器一一对应连接。第二读取控制模块中包括至少两个第二传输晶体管，且第二读取控制模块通过至少两个第二传输晶体管分别与至少两个预设尺寸的小光传感器一一对应连接。其中，连接同一个小光传感器的第一传输晶体管和第二传输晶体管对称设置。因此，本实用新型能够提高光生电荷的传输效率，进而能够实现提升测距能力、测距精度的目的。

技术领域

本实用新型涉及图像传感器技术领域，特别是涉及一种TOF图像传感器像素结构及测距系统。

背景技术

图像传感器是组成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。

随着三维成像信息技术的迅速发展，特别是建筑测量、室内定位和导航、立体影像和辅助生活环境应用对飞行时间(Time-of-Flight，TOF)成像提出了迫切需求，应用于飞行时间成像系统的CMOS图像传感器像素结构也得了快速的发展。TOF图像传感器可以分为dTOF图像传感器和iTOF图像传感器。其中，dTOF图像传感器，直接测量飞行时间，即测量发射光脉冲与接收光脉冲的时间间隔。其中，iTOF图像传感器，间接测量飞行时间，通常采用一种测相位偏移的方法，即测量发射正弦波/方波与接收正弦波/方波之间的相位差。对于所有类型的TOF图像传感器而言，测距精度是其一项重要参数，测距精度越高，目标的三维图像探测就越准确。

而在传统的TOF图像传感器像素中，光电二极管的尺寸过大(例如长度过长)会对电荷的传输时间或传输效率有负面影响，由此也会对测距能力、测距精度带来负面影响。

针对以上问题，本领域技术人员一直在寻求解决方法。

前面的叙述在于提供一般的背景信息，并不一定构成现有技术。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，针对上述现有技术的缺陷，TOF图像传感器像素结构及测距系统，以实现缩短光电二极管产生的电荷的传输时间、提高光电二极管产生的电荷的传输效率的目的，进而能够实现提升测距能力、测距精度的目的。

本实用新型是这样实现的：

本实用新型提供了一种TOF图像传感器像素结构，包括第一读取控制模块、第二读取控制模块及至少两个预设尺寸的小光传感器。第一读取控制模块中包括至少两个第一传输晶体管，且第一读取控制模块通过至少两个第一传输晶体管分别与至少两个预设尺寸的小光传感器一一对应连接。第二读取控制模块中包括至少两个第二传输晶体管，且第二读取控制模块通过至少两个第二传输晶体管分别与至少两个预设尺寸的小光传感器一一对应连接。其中，连接同一个小光传感器的第一传输晶体管和第二传输晶体管对称设置。

可选地，小光传感器包括光电二极管、光栅或光导体中的一种。