图像传感器、图像处理装置及智能终端的制作方法

本申请涉及成像，具体涉及一种图像传感器、图像处理装置及智能终端。

背景技术：

1、一些实现中的图像传感器包括互补金属氧化物半导体(cmos)图像传感器(cmosimage sensor,cis)和动态视觉传感器(dynamic vision sensor,dvs)。cis主要对颜色信息进行感知，以固定帧率全局输出灰度值信息，dvs主要对光强的变化进行感知，通过模拟生物视网膜处理信息的机制，在外部光强信息发生变化时，输出动态的事件信息，当光强信息不变化时则没有输出。但是，仅有事件信息无法重构图像，许多应用场景可以通过仅处理亮度变化事件来解决，但有些应用场景还需要某种形式的静态输出。为了解决这个问题，同时输出动态和静态信息的图像传感器已经有了一些发展。

2、一些实现中能够同时输出动态视觉信息与图像灰度信息的图像传感器如图1所示，该图像传感器包括相连接的有源像素传感器(active pixel sensor,aps)、dvs及晶体管mn5。光电二极管pd捕捉到的光电流一方面通过aps逻辑电路进行传统相机基于帧率模式的拍照，一方面通过dvs逻辑电路进行光强度变化的事件模式拍照。现有的apsdvs像素单元结构中，像素中心区域是光电二极管的感光层si材料，四周是逻辑电路结构。一些实现中像素单元的感光层和逻辑电路采用平面排布式结构，这种像素排列方式占据了芯片表面大量的空间，使单个像素的尺寸较传统cis中的像素尺寸大很多，apsdvs传感器的有效像素密度较低。

3、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。

技术实现思路

1、针对上述技术问题，本申请提供一种图像传感器、图像处理装置及智能终端，可以将传统的cis和dvs融合在一起，提升了感光面积的使用效率，减少了逻辑电路的占用面积，提升了图像传感器的像素密度。

2、本申请提供一种图像传感器，包括图像传感器和第一逻辑电路层；

3、所述图像传感器包括层叠设置的感光层和第二逻辑电路层，所述感光层包括至少两个排布成阵列的像素单元，至少一个所述像素单元为复用像素单元；

4、所述第一逻辑电路层与所述复用像素单元电性连接，所述第一逻辑电路层和所述第二逻辑电路层层叠设置。

5、可选地，第一逻辑电路层为dvs逻辑电路层，第二逻辑电路层为cis逻辑电路层。

6、可选地，所述复用像素单元包括第一复用子单元、第二复用子单元、第三复用子单元和第四复用子单元，用于接收互不相同的第一波段光信号、第二波段光信号、第三波段光信号、第四波段光信号，四种复用子单元的数量相等且以n行n列矩阵排布，n为大于或等于2的正整数。

7、可选地，所述复用像素单元还包括第五复用子单元，用于接收第五波段光信号，所述第五波段光信号的波段与所述第一波段光信号、所述第二波段光信号、所述第三波段光信号、所述第四波段光信号的波段均不相等。

8、可选地，所述第一波段光信号属于红光波段光信号；所述第二波段光信号属于蓝光波段光信号；所述第三波段光信号和所述第四波段光信号均属于绿光波段光信号，且所述第三波段光信号所属的绿光波段和所述第四波段光信号所属的绿光波段不同；所述第五波段属于可见光波段光信号。

9、可选地，所述像素单元包括延光路层叠设置的滤光片和光电转换器件；

10、所述滤光片用于阻挡除目标波段之外的其他波段光束进入所述光电转换器件；

11、所述光电转换器件，用于根据所述目标波段光信号生成表征所述目标波段的光强度信息的电信号。

12、可选地，所述第二逻辑电路层与所述像素单元的所述光电转换器件电性连接，用于在基于帧率曝光模式下根据所述电信号生成对应的图像灰度信息。

13、可选地，所述第一逻辑电路层与所述复用像素单元的所述光电转换器件电性连接，用于在基于光强度变化的事件模式下根据所述电信号生成对应的动态视觉信息。

14、可选地，所述第二逻辑电路层和所述第一逻辑电路层之间形成有电介质绝缘层。

15、本申请还提供一种图像处理装置，包括处理器和如上所述的图像传感器，所述图像传感器用于在基于帧率曝光模式下获取图像灰度信息，以及在基于光强度变化的事件模式下获取动态视觉信息，所述处理器用于根据所述图像灰度信息以及动态视觉信息得到动态视觉图像。

16、本申请还提供一种智能终端，包括如上所述的图像处理装置。

17、如上所述，本申请提供的图像传感器，通过复用cmos图像传感器感光层的部分像素单元，提升了感光面积的使用效率，将复用像素单元与dvs逻辑电路层电性连接，从而将传统的cis和dvs融合在一起，使图像传感器既能在基于帧率曝光模式下获取图像灰度信息，又能在基于光强度变化的事件模式下获取动态视觉信息，并且dvs逻辑电路层和cis逻辑电路层层叠设置，减少了逻辑电路的占用面积，提升了图像传感器的像素密度。

技术特征：

1.一种图像传感器，其特征在于，包括图像传感器和第一逻辑电路层；

2.根据权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，所述复用像素单元包括第一复用子单元、第二复用子单元、第三复用子单元和第四复用子单元，用于接收互不相同的第一波段光信号、第二波段光信号、第三波段光信号、第四波段光信号，四种复用子单元的数量相等且以n行n列矩阵排布，n为大于或等于2的正整数。

3.根据权利要求2所述的图像传感器，其特征在于，

4.根据权利要求2或3所述的图像传感器，其特征在于，包括以下至少一项：

5.根据权利要求2或3所述的图像传感器，其特征在于，

6.根据权利要求5所述的图像传感器，其特征在于，所述第二逻辑电路层与所述像素单元的所述光电转换器件电性连接，用于在基于帧率曝光模式下根据所述电信号生成对应的图像灰度信息。

7.根据权利要求5所述的图像传感器，其特征在于，所述第一逻辑电路层与所述复用像素单元的所述光电转换器件电性连接，用于在基于光强度变化的事件模式下根据所述电信号生成对应的动态视觉信息。

8.根据权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，所述第二逻辑电路层和所述第一逻辑电路层之间形成有电介质绝缘层。

9.一种图像处理装置，其特征在于，包括处理器和如权利要求1至8任一项所述的图像传感器，所述图像传感器用于在基于帧率曝光模式下获取图像灰度信息，以及在基于光强度变化的事件模式下获取动态视觉信息，所述处理器用于根据所述图像灰度信息以及动态视觉信息得到动态视觉图像。

10.一种智能终端，其特征在于，包括如权利要求9所述的图像处理装置。

技术总结
本申请提供了一种图像传感器、图像处理装置及智能终端，图像传感器包括图像传感器和第一逻辑电路层；图像传感器包括层叠设置的感光层和第二逻辑电路层，感光层包括多个排布成阵列的像素单元，至少一个像素单元为复用像素单元；第一逻辑电路层与复用像素单元电性连接，第一逻辑电路层和第二逻辑电路层层叠设置。本申请提供的图像传感器，通过复用图像传感器感光层的部分像素单元，将传统的图像传感器和第一逻辑电路层融合在一起，提升了感光面积的使用效率，并且第一逻辑电路层和图像传感器的第二逻辑电路层层叠设置，减少了逻辑电路的占用面积，提升了图像传感器的像素密度。

技术研发人员：陈玉龙
受保护的技术使用者：上海传英信息技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15