使用开关操作阶段的感光基元电路的制作方法

本文所描述的方面大体上涉及成像传感器，并且更明确地，涉及通过检测从所照明的目标反射的照射到光电二极管上的光来执行成像的成像传感器。

背景技术：

0、背景技术和技术实现要素：

1、光电检测装置可以包括感光基元。感光基元包括用于检测照射光的耦合到光电二极管(pd)的感光基元读出电路，和用于存储由光电二极管提供的电荷的电容。电容可以被实现为至少一个专用电容器和/或使用pd、晶体管和/或感光基元的其它组件的寄生电容。

2、暗电流是众所周知的现象，并且当涉及光电二极管时，它属于即使在没有光子进入装置时也流过光电二极管的电流。pd中的暗电流可由pd的耗尽区内的电子和空穴的随机生成引起。

3、在一些情况下，需要提供具有pd的感光基元，其以相对高的暗电流为特征，同时实现尺寸有限的电容器(其可以包括分立组件、寄生电容等)。在一些情况下，需要提供具有pd的感光基元，其以相对高的暗电流为特征，同时减小暗电流对感光基元的输出检测信号的影响。在以高暗电流累积为特征的感光基元中，需要并且有利的是具有减少的暗电流累积和相关的效果。

4、此外，针对感光基元读出电路，可以使用由光电二极管读出电路提供的电信号来收集图像。这些电信号是响应于在对应的检测时间帧上照射pd的几个照明脉冲而累积在一个或多个电容器上的电荷聚集的结果。然而，在这种照明脉冲之间的空闲时间期间，pd可以继续生成电流(例如，由于环境光和/或固有的暗电流)。以这种方式生成的附加电流可能有助于感光基元读出电路的电容器上的附加电荷，这可能不利地影响读出值的精确度。

5、因此，当前的光电检测装置具有各种缺点，其中一些如上所述。

技术实现思路

技术特征：

1.一种感光基元读出电路，包括：

2.根据权利要求1所述的感光基元读出电路，其中，在所述第二开关状态中，所述第一反馈路径的连接使得在所述光电二极管信号输入处的偏置电压维持在恒定电压强度的同时，维持所述电容器两端的电压的累积。

3.根据权利要求1所述的感光基元读出电路，其中，在第三开关状态中，所述第一开关连接所述第一反馈路径，并且所述第二开关连接所述第二反馈路径，并且

4.根据权利要求1所述的感光基元读出电路，其中，所述感光基元读出电路被配置为在一组单独的检测窗口中的每个检测窗口期间累积所述电容器两端的电压，所述第一开关和所述第二开关使得所述感光基元读出电路在所述一组单独的检测窗口中的每个相邻的检测窗口之间根据所述第二开关状态操作。

5.根据权利要求4所述的感光基元读出电路，其中，所述感光基元读出电路是成像传感器的一部分，并且被配置为通过根据所述第一开关状态、所述第二开关状态和所述第三开关状态顺序地操作，以针对一组连续帧中的每个帧累积所述电容器两端的电压，

6.根据权利要求1所述的感光基元，其中，所述感光基元读出电路来自短波红外(swir)成像传感器的多个感光基元读出电路。

7.一种电光系统，包括：

8.根据权利要求7所述的电光系统，其中，针对所述多个感光基元读出电路中的每个感光基元读出电路，在所述第二开关状态中，相应感光基元读出电路的所述第一反馈路径的连接使得在所述相应感光基元读出电路的所述光电二极管信号输入处的偏置电压维持在恒定电压强度的同时，维持所述相应感光基元读出电路的所述电容器两端的电压的累积。

9.根据权利要求7所述的电光系统，其中，所述控制器被配置为控制用于所述多个感光基元读出电路中的每个感光基元读出电路的所述多个开关，以使所述电光系统在第三开关状态下操作，以通过连接每个相应感光基元读出电路的所述第一反馈路径和每个相应感光基元读出电路的所述第二反馈路径，将每个相应感光基元读出电路的光电二极管信号输入耦合到每个相应感光基元读出电路的所述放大器输出，并且

10.根据权利要求7所述的电光系统，还包括：

11.根据权利要求10所述的电光系统，其中，在所述检测窗口序列的每个相邻检测窗口之间，所述多个感光基元读出电路中的每个感光基元读出电路根据所述第二开关状态操作。

12.根据权利要求13所述的电光系统，其中，所述多个感光基元读出电路是成像传感器的一部分，并且

13.根据权利要求7所述的电光系统，其中，所述控制器被配置为控制与所述多个感光基元读出电路中的每个相应感光基元读出电路关联的相应多个开关，以根据所述第一开关状态和所述第二开关状态同步每个相应感光基元读出电路的操作。

14.一种用于操作包括感光基元读出电路的传感器的方法，所述感光基元读出电路包括具有光电二极管信号输入、参考信号输入和放大器输出的放大器，所述方法包括：

15.根据权利要求14所述的方法，其中，在所述第二开关状态中，所述第一反馈路径的所述连接使得在所述光电二极管信号输入处的偏置电压维持在恒定电压强度的同时，维持所述电容器两端的电压的累积。

16.根据权利要求14所述的方法，还包括：

17.根据权利要求14所述的方法，还包括：

18.根据权利要求16所述的方法，还包括：

19.根据权利要求18所述的方法，其中，测量所述电容器两端的电压的累积包括：

20.根据权利要求14所述的方法，还包括：

21.根据权利要求20所述的方法，还包括：

22.一种用于检测由光电二极管收集的光的方法，所述方法包括：

23.根据权利要求22所述的方法，包括：

24.根据权利要求22所述的方法，还包括：

25.根据权利要求22所述的方法，其中，在所述第一空闲持续时间和所述第二空闲持续时间期间断开所述第二反馈路径的动作包括从所述光电二极管生成电流断开所述电容器，以防止在至少所述第二空闲持续时间期间所述光电二极管生成电流使所述电容器饱和。

26.根据权利要求22所述的方法，其中，在所述第一空闲持续时间期间经由所述第一反馈路径将所述放大器输出连接到所述光电二极管信号输入的动作在所述第一空闲持续时间期间维持所述光电二极管上的操作偏置。

27.根据权利要求22所述的方法，包括重复权利要求22所述的方法以用于：

技术总结公开了用于精确地测量由于光电二极管生成电流而由感光基元读出电路测量的电荷的集成或累积的技术，其由光电二极管作为将反射到形成成像传感器的一部分的光电二极管上的光照射的结果而生成。本文所述的技术通过使用一系列顺序开关状态来解决感光基元操作的缺点，其用于维持在有源检测窗口之间的空闲采样时间期间累积的电荷。技术研发人员：纳达夫·梅拉穆德,乌拉罕·巴卡尔,俄梅尔·卡帕奇,乌利尔·利维受保护的技术使用者：趣眼有限公司技术研发日：技术公布日：2024/8/5