本申請(qǐng)屬于電子，具體涉及一種感光像素電路、圖像傳感器芯片及電子設(shè)備。

背景技術(shù)：

1、在cmos圖像傳感器(complementary?metal-oxide?semiconductor?imagesensors，cis)中，spad(single-photon?avalanche?diode，單光子雪崩晶體管)可以作為圖像傳感器的像素感光器件，由spad組成的spad像素單元具有單光子感應(yīng)級(jí)別的超高敏感度，成像能力十分顯著。

2、相關(guān)技術(shù)中，每個(gè)spad像素單元內(nèi)集成有數(shù)字計(jì)數(shù)器，數(shù)字計(jì)數(shù)器用于在spad接收一個(gè)光子后計(jì)數(shù)一次，使spad像素單元具有單光子感應(yīng)級(jí)別的超高敏感度。然而，由于每個(gè)spad像素單元內(nèi)必須集成對(duì)應(yīng)的數(shù)字計(jì)數(shù)器，導(dǎo)致spad像素單元尺寸過大，影響cis芯片中感光像素電路的有效分辨率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本申請(qǐng)實(shí)施例提供一種感光像素電路、圖像傳感器芯片及電子設(shè)備，解決相關(guān)技術(shù)中spad像素尺寸過大，影響cis芯片中感光像素電路的有效分辨率的技術(shù)問題。

2、第一方面，本申請(qǐng)實(shí)施例提出了一種感光像素電路，包括：

3、spad像素陣列以及位于所述spad像素陣列外的至少一個(gè)數(shù)字計(jì)數(shù)器；

4、所述spad像素陣列包括多個(gè)spad像素單元；所述多個(gè)spad像素單元中的至少兩個(gè)spad像素單元與所述至少一個(gè)數(shù)字計(jì)數(shù)器中的同一個(gè)數(shù)字計(jì)數(shù)器連接，所述至少兩個(gè)spad像素單元共用同一個(gè)數(shù)字計(jì)數(shù)器；

5、其中，所述至少一個(gè)數(shù)字計(jì)數(shù)器的數(shù)目少于所述多個(gè)spad像素單元的數(shù)目。

6、第二方面，本申請(qǐng)實(shí)施例提出了一種圖像傳感器芯片，包括：如第一方面所述的感光像素電路。

7、第三方面，本申請(qǐng)實(shí)施例提出了一種電子設(shè)備，包括：如第二方面所述的圖像傳感器芯片。

8、在本申請(qǐng)實(shí)施例中，感光像素電路包括spad像素陣列以及位于所述spad像素陣列外的至少一個(gè)數(shù)字計(jì)數(shù)器；所述spad像素陣列包括多個(gè)spad像素單元；所述多個(gè)spad像素單元中的至少兩個(gè)spad像素單元與所述至少一個(gè)數(shù)字計(jì)數(shù)器中的同一個(gè)數(shù)字計(jì)數(shù)器連接，所述至少兩個(gè)spad像素單元共用同一個(gè)數(shù)字計(jì)數(shù)器；其中，所述至少一個(gè)數(shù)字計(jì)數(shù)器的數(shù)目少于所述多個(gè)spad像素單元的數(shù)目。如此，由于數(shù)字計(jì)數(shù)器位于spad像素陣列之外，spad像素陣列包括多個(gè)spad像素單元，數(shù)字計(jì)數(shù)器位于每個(gè)spad像素單元之外，與相關(guān)技術(shù)中在每個(gè)spad像素單元內(nèi)部集成一個(gè)數(shù)字計(jì)數(shù)器相比，本申請(qǐng)大幅降低了spad像素單元內(nèi)電路的復(fù)雜程度，縮小了spad像素單元的尺寸；并且，由于至少兩個(gè)spad像素單元與至少一個(gè)數(shù)字計(jì)數(shù)器中的同一個(gè)數(shù)字計(jì)數(shù)器連接且可以共用同一個(gè)數(shù)字計(jì)數(shù)器，至少一個(gè)數(shù)字計(jì)數(shù)器的數(shù)目少于多個(gè)spad像素單元的數(shù)目，與相關(guān)技術(shù)中每個(gè)spad像素單元單獨(dú)使用spad像素單元內(nèi)部的一個(gè)數(shù)字計(jì)數(shù)器相比，本申請(qǐng)有效減少了感光像素電路中數(shù)字計(jì)數(shù)器的數(shù)目，進(jìn)而，單位芯片面積上可以布設(shè)更多的spad像素單元，提升了感光像素電路的有效分辨率。

技術(shù)特征：

1.一種感光像素電路，其特征在于，包括：?jiǎn)喂庾友┍谰w管spad像素陣列以及位于所述spad像素陣列外的至少一個(gè)數(shù)字計(jì)數(shù)器；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的感光像素電路，所述spad像素陣列包括m*n個(gè)spad像素單元，m為行數(shù)，n為列數(shù)，m為大于1的正整數(shù)，n為正整數(shù)；所述至少一個(gè)數(shù)字計(jì)數(shù)器的數(shù)目為n個(gè)；

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的感光像素電路，其特征在于，所述spad像素陣列中位于第i列的m個(gè)spad像素單元與所述n個(gè)數(shù)字計(jì)數(shù)器中的第i個(gè)數(shù)字計(jì)數(shù)器連接，i小于或者等于n；

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的感光像素電路，其特征在于，

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的感光像素電路，其特征在于，所述感光像素電路還包括時(shí)鐘與控制電路、信號(hào)處理電路以及端口電路；所述至少一個(gè)數(shù)字計(jì)數(shù)器、所述時(shí)鐘與控制電路、所述信號(hào)處理電路以及所述端口電路位于所述邏輯層。

6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的感光像素電路，其特征在于，所述像素層的面積與所述邏輯層的面積相同。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的感光像素電路，其特征在于，所述spad像素單元包括：pmos開關(guān)晶體管、spad、反相器以及像素選擇開關(guān)晶體管；

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的感光像素電路，其特征在于，所述spad像素單元包括：y個(gè)spad，pmos開關(guān)晶體管、反相器、y個(gè)閥門開關(guān)晶體管以及像素選擇開關(guān)晶體管；y為大于1的正整數(shù)；

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的感光像素電路，其特征在于，所述數(shù)字計(jì)數(shù)器輸出的計(jì)數(shù)值為l比特二進(jìn)制數(shù)；所述數(shù)字計(jì)數(shù)器包括l個(gè)串聯(lián)連接的d觸發(fā)器；

10.根據(jù)權(quán)利要求4、7和8任一項(xiàng)所述的感光像素電路，其特征在于，還包括：時(shí)鐘與控制電路；

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的感光像素電路，其特征在于，所述spad像素陣列包括m行spad像素單元；所述時(shí)鐘與控制電路包括：環(huán)型計(jì)數(shù)器和第一解碼器；所述環(huán)型計(jì)數(shù)器與所述第一解碼器連接；所述第一解碼器通過m條導(dǎo)線與所述m行spad像素單元連接，且用于向所述m行spad像素單元提供控制信號(hào)；

12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的感光像素電路，其特征在于，所述時(shí)鐘與控制電路還包括：時(shí)鐘電路和第二解碼器；

13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的感光像素電路，其特征在于，在所述spad像素單元包括y個(gè)閥門開關(guān)晶體管的情況下，所述時(shí)鐘與控制電路還包括：閥門開關(guān)控制電路和第三解碼器；

14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的感光像素電路，其特征在于，所述時(shí)鐘與控制電路還包括：數(shù)字計(jì)數(shù)器控制電路；所述數(shù)字計(jì)數(shù)器控制電路與所述至少一個(gè)數(shù)字計(jì)數(shù)器連接，且用于向所述至少一個(gè)數(shù)字計(jì)數(shù)器提供計(jì)數(shù)器重置信號(hào)。

15.根據(jù)權(quán)利要求5所述的感光像素電路，其特征在于，所述信號(hào)處理電路的輸入端與所述至少一個(gè)數(shù)字計(jì)數(shù)器連接，所述信號(hào)處理電路的輸出端與所述端口電路連接；

16.一種圖像傳感器芯片，其特征在于，包括權(quán)利要求1-15任一項(xiàng)所述的感光像素電路。

17.一種電子設(shè)備，其特征在于，包括權(quán)利要求16所述的圖像傳感器芯片。

技術(shù)總結(jié)
本申請(qǐng)公開了一種感光像素電路、圖像傳感器芯片及電子設(shè)備，涉及電子技術(shù)領(lǐng)域。本申請(qǐng)?zhí)峁┑母泄庀袼仉娐钒ǎ篠PAD像素陣列以及位于SPAD像素陣列外的至少一個(gè)數(shù)字計(jì)數(shù)器；SPAD像素陣列包括多個(gè)SPAD像素單元；多個(gè)SPAD像素單元中的至少兩個(gè)SPAD像素單元與至少一個(gè)數(shù)字計(jì)數(shù)器中的同一個(gè)數(shù)字計(jì)數(shù)器連接，至少兩個(gè)SPAD像素單元共用同一個(gè)數(shù)字計(jì)數(shù)器；其中，至少一個(gè)數(shù)字計(jì)數(shù)器的數(shù)目少于多個(gè)SPAD像素單元的數(shù)目。

技術(shù)研發(fā)人員：羅軼
受保護(hù)的技術(shù)使用者：維沃移動(dòng)通信有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/10