[发明专利]图像传感器和图像传感器的像素

说明书

公开了图像传感器和图像传感器的像素。所述图像传感器的像素包括电阻式微测辐射热计传感器部、可见光图像传感器部和输出路径。电阻式微测辐射热计传感器部输出与由电阻式微测辐射热计传感器部感测的红外(IR)图像对应的信号。电阻式微测辐射热计传感器部不使用偏置电流。可见光图像传感器部输出与由可见光图像传感器部感测的可见光图像对应的信号。输出路径被电阻式微测辐射热计传感器部和可见光图像传感器部共享，并且可被控制以选择性地输出与IR图像对应的信号、与可见光图像对应的信号、或基于IR图像和可见光图像的融合图像。电阻式微测辐射热计传感器部可感测近红外图像或长波红外图像。

本申请要求于2020年5月27日提交的第63/030,904号美国临时申请以及于2020年7月23日提交的第16/937,572号美国申请的优先权权益，所述美国申请的公开通过引用全部包括于此。

技术领域

在此公开的主题涉及图像传感器。更具体地，在此公开的主题涉及图像传感器的混合像素，图像传感器使用与互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器(CIS)组合成单个像素的电阻式微测辐射热计(resistive microbolometer)，来提供可见光/近红外(NIR)和长波红外(LWIR)成像。

背景技术

因为LWIR传感器不需要主动照明并且可能能够感测被障碍物阻挡的人类对象和/或其他对象，所以低成本热LWIR传感器对于高级驾驶员辅助系统(ADAS)和自主驾驶应用可能是有用的。大多数热感相机包括使用DC偏置电流进行读出的电阻式测辐射热计(DC偏置电流可导致辐射热计的自加热)，并且电阻式测辐射热计的读出电路可能是复杂的。将可见光成像能力和热成像能力组合到一个传感器上可显著降低系统成本，实现改善的夜间视觉，提高对象识别准确度，并降低处理功耗。

与可见光图像相机相比，大多数典型的热感相机可仅提供具有较低相对分辨率的热图像。包括单独的可见光成像能力和热成像能力的典型成像系统可能是体积庞大的，并且可能难以集成到小形状因子应用中。单一热成像相机也不能检测可见光图像中的重要信息(诸如，信号和符号)。

发明内容

示例实施例提供了一种图像传感器的像素，所述像素可包括电阻式微测辐射热计传感器部、可见光图像传感器部和输出路径。电阻式微测辐射热计传感器部可输出与由电阻式微测辐射热计传感器部感测的红外(IR)图像对应的信号。可见光图像传感器部可输出与由可见光图像传感器部感测的可见光图像对应的信号。输出路径可被电阻式微测辐射热计传感器部和可见光图像传感器部共享。输出路径可被控制以选择性地输出与IR图像对应的信号、与可见光图像对应的信号、或基于IR图像和可见光图像的融合图像。在一个实施例中，电阻式微测辐射热计传感器部不使用偏置电流。

示例实施例提供了一种可包括像素阵列的图像传感器。至少一个第一像素可包括电阻式微测辐射热计、可见光图像传感器部。电阻式微测辐射热计传感器部可输出与由电阻式微测辐射热计传感器部感测的IR图像对应的信号。可见光图像传感器部可输出与由第一像素的可见光图像传感器部感测的可见光图像对应的信号。至少一个第二像素可包括输出由第二像素的可见光图像传感器部感测的可见光图像的可见光图像传感器部。输出路径可被电阻式微测辐射热计传感器部、第一像素的可见光图像传感器部和第二像素的可见光图像传感器部共享。输出路径可被控制以选择性地输出与IR图像对应的信号、与由第一像素的可见光图像传感器部感测的可见光图像对应的信号、基于第一像素的IR图像和可见光图像的融合图像、或者与由第二像素的可见光图像传感器部感测的可见光图像对应的信号。在一个实施例中，电阻式微测辐射热计传感器部不使用偏置电流。在另一实施例中，输出路径可被电阻式微测辐射热计传感器部、第一像素的可见光图像传感器部和第二像素的可见光图像传感器部共享。在又一实施例中，输出路径可被电阻式微测辐射热计传感器部和四个可见光图像传感器部共享。在又一实施例中，输出路径可被电阻式微测辐射热计传感器部和八个可见光图像传感器部共享。