CN117249898B - 探测器的像素电路、探测器和设备 - Google Patents

Abstract

本公开实施例公开了一种探测器的像素电路、探测器和设备，其中，像素电路包括：电荷产生模块，用于将光信号转换为光生电荷；多个电荷收集模块，与电荷产生模块连接，包括至少两种光强模式分别对应的电荷收集模块，用于在曝光阶段存储电荷产生模块的光生电荷，根据存储的光生电荷输出第一电压，第一电压随着曝光时间变化；脉冲产生模块，与多个电荷收集模块连接，用于根据第一电压输出脉冲信号；复位模块，分别与脉冲产生模块和多个电荷收集模块连接，用于在任意光强模式下，基于脉冲信号将该光强模式对应的电荷收集模块所存储的光生电荷复位与该光强模式对应的电荷量。本公开实施例可以在参考阈值电压不变的情况下适应多种光强下的成像需求。

Description

探测器的像素电路、探测器和设备

技术领域

本公开涉及传感器技术，尤其是一种探测器的像素电路、探测器和设备。

背景技术

目前，红外探测器、可见光探测器等探测器已广泛应用于各种领域，例如医学领域、车载领域、消费电子、军事领域、安防领域等，探测器在工作时通常分为两个阶段，曝光阶段和复位阶段，曝光阶段收集光生电荷，当光生电荷累积到一定阈值时产生脉冲信号，随后进入复位阶段，清空曝光阶段累积的光生电荷后重新进入下一曝光阶段，如此循环，通过检测脉冲信号输出的频率可以确定光信号的强弱。相关技术中，为了适应不同光照强度(简称光强)下的成像需求，通常通过改变产生脉冲的比较器的参考阈值电压实现光生电荷累积阈值的调整，但是，比较器的参考阈值电压的调整容易导致比较器的精确度和速度降低。

发明内容

本公开实施例提供一种探测器的像素电路、探测器和设备，可以在保证比较器的参考阈值电压不变的情况下，满足不同光照强度的成像需求。

本公开实施例的一个方面，提供一种探测器的像素电路，包括：

电荷产生模块，用于将光信号转换为光生电荷；

多个电荷收集模块，与所述电荷产生模块连接；所述多个电荷收集模块包括至少两种光强模式分别对应的电荷收集模块，不同光强模式对应的电荷收集模块能够存储不同电荷量的光生电荷；

脉冲产生模块，与所述多个电荷收集模块连接；

复位模块，分别与所述脉冲产生模块和所述多个电荷收集模块连接；

所述多个电荷收集模块用于在曝光阶段存储所述电荷产生模块的光生电荷，根据存储的光生电荷输出第一电压，所述第一电压随着曝光时间变化；

所述脉冲产生模块用于根据所述第一电压输出脉冲信号；

所述复位模块用于在任意光强模式下，基于所述脉冲信号，将该光强模式对应的电荷收集模块所存储的光生电荷复位与该光强模式对应的电荷量。

本公开实施例的另一个方面，提供一种探测器，包括：

预设数量的像素分别对应的上述任一实施例所述的探测器的像素电路；

读出电路，用于控制各像素分别对应的所述的探测器的像素电路输出所述脉冲信号。

本公开实施例的再一个方面，提供一种设备，包括：上述任一实施例提供的探测器的像素电路，和/或上述任一实施例提供的探测器。

本公开实施例提供的探测器的像素电路、探测器和设备，可以针对多种光强模式，为每种光强模式设置至少一个电荷收集模块，在任意光强模式的曝光阶段，多种光强模式分别对应的电荷收集模块可以一起收集电荷产生模块的光生电荷，当累积的光生电荷满足一定条件后，触发脉冲产生模块产生脉冲信号，进入复位阶段，复位模块在脉冲信号的作用下，将该光强模式对应的电荷收集模块存储的光生电荷复位该光强模式对应的电荷量，例如，光强模式等级越高(即光强越强)，该光强模式对应的电荷收集模块被复位的电荷量越多，从而使得在曝光阶段触发脉冲信号需要累积的电荷量阈值越大，达到调整累积电荷量阈值的目的，以适应不同光强下的成像需求，且可以保持脉冲产生模块的参考阈值电压不变，使得脉冲产生模块中的比较器能够工作在最佳的工作电压区间，有助于保证脉冲产生模块的精确度和速度。

下面通过附图和实施例，对本公开的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

构成说明书的一部分的附图描述了本公开的实施例，并且连同描述一起用于解释本公开的原理。

参照附图，根据下面的详细描述，可以更加清楚地理解本公开，其中：

图1是本公开一示例性实施例提供的探测器的像素电路的结构示意图；

图2是本公开另一示例性实施例提供的探测器的像素电路的结构示意图；

图3是本公开再一示例性实施例提供的探测器的像素电路的结构示意图；

图4是本公开又一示例性实施例提供的探测器的像素电路的结构示意图；

图5是本公开再一示例性实施例提供的探测器的像素电路的结构示意图；

图6是本公开又一示例性实施例提供的探测器的像素电路的结构示意图；

图7是本公开再一示例性实施例提供的探测器的像素电路的结构示意图；

图8是本公开又一示例性实施例提供的探测器的像素电路的结构示意图；

图9是本公开再一示例性实施例提供的探测器的像素电路的结构示意图；

图10是本公开又一示例性实施例提供的探测器的像素电路的结构示意图；

图11是本公开一示例性实施例提供的信号控制单元241的结构示意图；

图12是本公开再一示例性实施例提供的探测器的像素电路的结构示意图；

图13是本公开一示例性实施例提供的探测器的像素电路的一种实施方式的结构示意图；

图14是本公开一示例性实施例提供的第一光强模式下的信号时序图；

图15是本公开一示例性实施例提供的两种光强模式下光电二极管D的电压Vpd及VS的仿真结果示意图；

图16是本公开一示例性实施例提供的探测器的结构示意图；

图17是本公开一示例性实施例提供的一种脉冲相机的结构示意图。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本公开的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本公开的范围。

本领域技术人员可以理解，本公开实施例中的“第一”、“第二”等术语仅用于区别不同步骤、设备或模块等，既不代表任何特定技术含义，也不表示它们之间的必然逻辑顺序。

还应理解，在本公开实施例中，“多个”可以指两个或两个以上，“至少一个”可以指一个、两个或两个以上。

还应理解，对于本公开实施例中提及的任一部件、数据或结构，在没有明确限定或者在前后文给出相反启示的情况下，一般可以理解为一个或多个。

另外，本公开中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本公开中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

还应理解，本公开对各个实施例的描述着重强调各个实施例之间的不同之处，其相同或相似之处可以相互参考，为了简洁，不再一一赘述。

同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本公开及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

本公开概述

在实现本公开的过程中，发明人发现，目前，红外探测器、可见光探测器等探测器已广泛应用于各种领域，例如医学领域、车载领域、消费电子、军事领域、安防领域等，探测器在工作时通常分为两个阶段，曝光阶段和复位阶段，曝光阶段收集光生电荷，当光生电荷累积到一定阈值时产生脉冲信号，随后进入复位阶段，清空曝光阶段累积的光生电荷后重新进入下一曝光阶段，如此循环，通过检测脉冲信号输出的频率可以确定光信号的强弱。相关技术中，为了适应不同光照强度(简称光强)下的成像需求，通常通过改变产生脉冲的比较器的参考阈值电压实现光生电荷累积阈值的调整，但是，比较器的参考阈值电压的调整容易导致比较器的精确度和速度降低。

示例性概述

在探测器的各种应用场景中，利用本公开的探测器的像素电路，可以针对多种光强模式，为每种光强模式设置至少一个电荷收集模块，在任意光强模式的曝光阶段，多种光强模式分别对应的电荷收集模块可以一起收集电荷产生模块的光生电荷，当累积的光生电荷满足一定条件后，触发脉冲产生模块产生脉冲信号，进入复位阶段，复位模块在脉冲信号的作用下，将该光强模式对应的电荷收集模块存储的光生电荷复位该光强模式对应的电荷量，例如，光强模式等级越高(即光强越强)，该光强模式对应的电荷收集模块被复位的电荷量越多，从而使得在曝光阶段触发脉冲信号需要累积的电荷量阈值越大，达到调整累积电荷量阈值的目的，以适应不同光强下的成像需求，且可以保持脉冲产生模块的参考阈值电压不变，使得脉冲产生模块中的比较器能够工作在最佳的工作电压区间，有助于保证脉冲产生模块的精确度和速度。并且在复位阶段，外界的光信号不会中断，会一直产生光生电荷，相关技术通常通过将光电二极管的电压复位到固定的复位电压实现光生电荷的复位，使得复位阶段的光生电荷无法被收集，从而产生死区时间，导致探测器时间灵敏度较差，本公开的像素电路在复位当前光强模式对应的电荷收集模块的光生电荷的同时，可以保持其他光强模式对应的电荷收集模块继续收集复位阶段的光生电荷，从而可以有效避免产生死区时间，有助于大大提高探测器的时间灵敏度。其中，探测器可以为红外探测器、可见光探测器等，具体不作限定。

图1是本公开一示例性实施例提供的探测器的像素电路的结构示意图。该探测器的像素电路(以下简称像素电路或电路)20可以应用于探测器。如图1所示，该像素电路20包括：电荷产生模块21、多个电荷收集模块22、脉冲产生模块23和复位模块24。

电荷产生模块21用于将光信号转换为光生电荷；多个电荷收集模块22与电荷产生模块21连接；多个电荷收集模块22包括至少两种光强模式分别对应的电荷收集模块，不同光强模式对应的电荷收集模块能够存储不同电荷量的光生电荷；脉冲产生模块23，与多个电荷收集模块22连接；复位模块24，分别与脉冲产生模块23和多个电荷收集模块22连接。

多个电荷收集模块22用于在曝光阶段存储电荷产生模块21的光生电荷，根据存储的光生电荷输出第一电压，第一电压随着曝光时间变化；脉冲产生模块23用于根据第一电压输出脉冲信号；复位模块24用于在任意光强模式下，基于脉冲信号，将该光强模式对应的电荷收集模块所存储的光生电荷复位与该光强模式对应的电荷量。

在一些可选的实施例中，电荷产生模块21可以采用任意可将光信号转换为光生电荷的器件，例如光电二极管。

在本公开的一些可选的实施例中，多个电荷收集模块22可以采用任意可存储电荷的电路或器件实现，例如电容或其他器件。

在本公开的一些可选的实施例中，光强模式的数量可以根据实际需求设置，例如可以设置强光强模式和弱光强模式两种光强模式，或者，也可以设置强光强模式、中光强模式、弱光强模式三种光强模式，或者，还可以设置更多种光强模式，具体不作限定。在光强模式下(比如在第一光强模式下、在第二光强模式下等)是指像素电路工作在该光强模式下。

在本公开的一些可选的实施例中，每种光强模式可以对应至少一个电荷收集模块22，不同光强模式对应的电荷收集模块能够存储不同电荷量的光生电荷。以电容存储光生电荷为例，可以为不同光强模式的电荷收集模块设置不同大小的电容。例如，三种光强模式，每种光强模式对应一个电荷收集模块，三个电荷收集模块的电容分别表示为C1、C2和C3，C1>C2>C3，则C1对应强光强模式，C2对应中光强模式，C3对应弱光强模式。以强光强模式为例，在进入复位阶段进行复位时，将C1存储的光生电荷复位第一电荷量，比如通过将C1上极板电压从参考电压阈值Vth复位至复位电压Vr，实现将C1存储的光生电荷复位C1×(Vr-Vth)。同理，在中光强模式的复位阶段，将C2存储的光生电荷复位C2×(Vr-Vth)，在弱光强模式的复位阶段，将C3存储的光生电荷复位C3×(Vr-Vth)，由于C1>C2>C3，从而使得光强模式等级越高，复位的电荷量越多，再一次触发脉冲需要收集的电荷量也越多，时间会更长，从而可以实现探测器的不同灵敏度，有助于提升像素的动态范围。

在本公开的一些可选的实施例中，脉冲产生模块23可以通过将第一电压与预设条件匹配，确定是否输出脉冲信号，例如当第一电压满足预设条件则输出脉冲信号。预设条件可以根据实际需求设置，比如预设条件可以为第一电压等于或小于参考阈值电压。脉冲产生模块23可以采用比较器或其他具有比较或判断功能的器件实现。

在本公开的一些可选的实施例中，复位模块24可以基于开关电路实现，例如通过开关电路连接能够为多个电荷收集模块22提供相应控制信号的信号控制端，进而通过控制开关电路的通断，为电荷收集模块22提供相应的控制信号。或者，复位模块24也可以基于开关电路及逻辑器件实现，比如与非门、反相器等，以实现电平信号的逻辑变换，为多个电荷收集模块22提供需要的控制信号。开关电路可以采用任意可实施的方式实现。例如MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，金属-氧化物半导体场效应晶体管)、IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管)等晶体管或其他可实施的开关电路。

在任意光强模式(可以称为当前光强模式)的曝光阶段，多个电荷收集模块22可以一起收集电荷产生模块21的光生电荷，在累积的光生电荷达到一定阈值时，第一电压触发脉冲产生模块23产生脉冲信号，进入复位阶段。在复位阶段，复位模块24基于脉冲信号将该光强模式(即当前光强模式)对应的电荷收集模块所存储的光生电荷复位与该光强模式对应的电荷量。例如当前光强模式为强光强模式，强光强模式对应的电荷收集模块的电容为C1，则在复位阶段将C1存储的光生电荷复位C1×(Vr-Vth)。

本公开实施例的探测器的像素电路，可以针对多种光强模式，为每种光强模式设置至少一个电荷收集模块，在任意光强模式的曝光阶段，多种光强模式分别对应的电荷收集模块可以一起收集电荷产生模块的光生电荷，当累积的光生电荷满足一定条件后，触发脉冲产生模块产生脉冲信号，进入复位阶段，复位模块在脉冲信号的作用下，将该光强模式对应的电荷收集模块存储的光生电荷复位该光强模式对应的电荷量，例如，光强模式等级越高(即光强越强)，该光强模式对应的电荷收集模块被复位的电荷量越多，从而使得在曝光阶段触发脉冲信号需要累积的电荷量阈值越大，达到调整累积电荷量阈值的目的，以适应不同光强下的成像需求，且可以保持脉冲产生模块的参考阈值电压不变，使得脉冲产生模块中的比较器能够工作在最佳的工作电压区间，有助于保证脉冲产生模块的精确度和速度。并且在复位阶段，外界的光信号不会中断，会一直产生光生电荷，相关技术通常通过将光电二极管的电压复位到固定的复位电压实现光生电荷的复位，使得复位阶段的光生电荷无法被收集，从而产生死区时间，导致探测器时间灵敏度较差，本公开的像素电路在复位当前光强模式对应的电荷收集模块的光生电荷的同时，可以保持其他光强模式对应的电荷收集模块继续收集复位阶段的光生电荷，从而可以有效避免产生死区时间，有助于大大提高探测器的时间灵敏度。其中，探测器可以为红外探测器、可见光探测器等，具体不作限定。

在一些可选的实施例中，图2是本公开另一示例性实施例提供的探测器的像素电路的结构示意图，如图2所示，多个电荷收集模块中的每个电荷收集模块22包括：电容221和开关组件222。

电容221的第一端c1与电荷产生模块21连接；不同光强模式对应的电荷收集模块22中的电容221的大小不同；开关组件222分别与电容221的第二端c2、复位模块24、电荷产生模块21及脉冲产生模块23连接。

开关组件222用于在复位模块24的控制下，将电容221的第二端c2与电荷产生模块21导通或关断，以在电容221与电荷产生模块21导通的情况下使电容221存储光生电荷，以及在电容221与电荷产生模块21关断的情况下使电容221存储的光生电荷能够被复位与该电荷收集模块22对应的电荷量。

开关组件222还用于在复位模块24的控制下，将电容221的第二端c2与脉冲产生模块23导通或关断，以在该电荷收集模块22对应的光强模式下，通过该电荷收集模块22的电容221的第二端向脉冲产生模块23输出第一电压。

在本公开的一些可选的实施例中，若每种光强模式对应多个电荷收集模块，可以设置任一光强模式的多个电荷收集模块的电容总大小与其他光强模式的多个电荷收集模块的电容总大小不同。例如光强模式1对应两个电荷收集模块，其电容分别为C11、C12，光强模式2对应两个电荷收集模块，其电容分别为C21、C22，则可以设置C11+C12大于C21+C22，从而使得光强模式1对应强光强模式，光强模式2对应弱光强模式。在进行复位时，可以将当前光强模式对应的多个电荷收集模块一起进行复位，例如强光强模式，复位电荷量为(C11+C12)×(Vr-Vth)。

在本公开的一些可选的实施例中，若每种光强模式对应多个电荷收集模块，可以针对同一光强模式的多个电荷收集模块设置相同大小的电容，针对不同光强模式，设置不同大小的电容。例如C11＝C12>C21＝C22。在进行复位时，可以将当前光强模式对应的多个电荷收集模块一起进行复位，例如强光强模式，复位电荷量为(C11+C12)×(Vr-Vth)。

在本公开的一些可选的实施例中，每个电荷收集模块22包括的电容221的数量可以为一个或多个，具体不作限定。

在本公开的一些可选的实施例中，对于任一电荷收集模块22，开关组件222可以包括多个开关，以能够在复位模块24的控制下，实现将电容221的第二端c2与电荷产生模块21导通或关断，以及在复位模块24的控制下，实现将电容221的第二端c2与脉冲产生模块23导通或关断。在电容221的第二端c2与电荷产生模块21导通时，电容221能够收集电荷产生模块21的光生电荷，在电容221的第二端c2与电荷产生模块21断开时，电容221存储的光生电荷能够在复位模块24的控制下被复位与该电荷收集模块22对应的电荷量，例如，复位模块24控制为电容221的第二端c2提供复位电压Vr，将电容221的第二端c2的电压从Vth复位至Vr，实现将电容221存储的电荷量复位C1×(Vr-Vth)。在该电荷收集模块22对应的光强模式下，可以控制该电荷收集模块22的电容221的第二端c2与脉冲产生模块23导通，其他光强模式的电荷收集模块的电容第二端与脉冲产生模块23断开，从而实现通过该电荷收集模块22的电容221的第二端c2向脉冲产生模块23输出第一电压。

本公开实施例通过电容和开关组件实现不同光强模式下，各电荷收集模块在曝光阶段和复位阶段的相应工作，从而有助于通过控制不同光强模式对应的电荷收集模块的电容电压的复位，实现不同光强模式下复位不同的电荷量。

在一些可选的实施例中，在任意光强模式下的复位阶段，除该光强模式对应的电荷收集模块之外的其他电荷收集模块还用于收集电荷产生模块在复位阶段的光生电荷。

在本公开的一些可选的实施例中，当像素电路工作在任意光强模式(例如称为目标光强模式)下时，在目标光强模式的复位阶段，目标光强模式对应的电荷收集模块被复位，而除目标光强模式之外的其他光强模式对应的电荷收集模块仍保持与电荷产生模块21导通，从而可以在复位阶段继续收集光生电荷，避免产生死区时间，有助于提升探测器在任意光强模式下的时间灵敏度。

在一些可选的实施例中，图3是本公开再一示例性实施例提供的探测器的像素电路的结构示意图，如图3所示，多个电荷收集模块22包括第一光强模式对应的第一电荷收集模块22a和第二光强模式对应的第二电荷收集模块22b。

在一些可选的实施例中，第一电荷收集模块22a和第二电荷收集模块22b用于在曝光阶段存储电荷产生模块21的光生电荷，根据存储的光生电荷向脉冲产生模块23输出第一电压。

在一些可选的实施例中，在第一光强模式下的复位阶段，第一电荷收集模块22a还用于在复位模块24的控制下，第一电荷收集模块22a存储的光生电荷被复位第一电荷量，第二电荷收集模块22b还用于在复位模块24的控制下，收集复位阶段的光生电荷。

在一些可选的实施例中，在第二光强模式下的复位阶段，第二电荷收集模块22b还用于在复位模块24的控制下，第二电荷收集模块22b存储的光生电荷被复位第二电荷量，第二电荷量与第一电荷量不同；第一电荷收集模块22a还用于在复位模块24的控制下，收集复位阶段的光生电荷。

在本公开的一些可选的实施例中，第一光强模式和第二光强模式可以为以下任一种组合：第一光强模式为强光强模式，第二光强模式为弱光强模式；第一光强模式为弱光强模式，第二光强模式为强光强模式。具体不作限定。第一光强模式对应第一电荷收集模块22a，第二光强模式对应第二电荷收集模块22b。第一电荷收集模块22a的数量可以为一个或多个。第二电荷收集模块22b的数量也可以为一个或多个。

在本公开的一些可选的实施例中，在第一光强模式和第二光强模式中的任一光强模式下，在曝光阶段，第一电荷收集模块22a和第二电荷收集模块22b一起收集电荷产生模块21的光生电荷。在第一光强模式下，根据存储的光生电荷，通过第一电荷收集模块22a向脉冲产生模块23输出第一电压。在第二光强模式下，根据存储的光生电荷，通过第二电荷收集模块22b向脉冲产生模块23输出第一电压。在第一光强模式下的复位阶段，复位模块24将第一电荷收集模块22a存储的光生电荷复位第一电荷量，第二电荷收集模块22b在复位模块24的控制下继续收集复位阶段的光生电荷。在第二光强模式下的复位阶段，复位模块24将第二电荷收集模块22b存储的光生电荷复位第二电荷量，同时，第一电荷收集模块22a在复位模块24控制下继续收集复位阶段的光生电荷。

本公开实施例最少可以通过两个电荷收集模块实现强光强模式和弱光强模式两种工作模式，以适应两种光强模式下的成像需求。且可以在任意光强模式下消除死区时间，有助于降低像素电路的结构复杂度，从而使像素电路占用较小的空间。

在一些可选的实施例中，图4是本公开又一示例性实施例提供的探测器的像素电路的结构示意图。如图4所示，第一电荷收集模块22a包括：第一电容22a1、第一开关组件22a2和第二开关组件22a3。

在一些可选的实施例中，第一电容22a1的第一端c11与电荷产生模块21的第一端d1连接；电荷产生模块21的第一端d1连接参考电压Vref。

第一开关组件22a2的第一端D11与复位模块24连接，第一开关组件22a2的第二端D12与电荷产生模块的第二端d2连接，第一开关组件22a2的第三端D13与第一电容22a1的第二端c12连接；

第二开关组件22a3的第一端D21与复位模块24连接，第二开关组件22a3的第二端D22与脉冲产生模块23连接，第二开关组件22a3的第三端D23与第一电容22a1的第二端c12连接。

在一些可选的实施例中，第二电荷收集模块22b包括：第二电容22b1、第三开关组件22b2和第四开关组件22b3。

第二电容22b1的第一端c21与电荷产生模块21的第一端d1连接；第三开关组件22b2的第一端D31与复位模块24连接，第三开关组件22b2的第二端D32与电荷产生模块21的第二端d2连接，第三开关组件22b2的第三端D33与第二电容22b1的第二端c22连接。

第四开关组件22b3的第一端D41与复位模块24连接，第四开关组件22b3的第二端D42与脉冲产生模块23连接，第四开关组件22b3的第三端D43与第二电容22b1的第二端c22连接。

在第一光强模式下，第一开关组件22a2用于在复位模块24输出的第一控制信号的作用下导通，以使第一电容22a1的第二端c12与电荷产生模块21的第二端d2导通；第二开关组件22a3用于在复位模块24的第二控制信号的作用下导通，以使第一电容22a1的第二端c12与脉冲产生模块23导通；第三开关组件22b2用于在复位模块24输出的第三控制信号的作用下导通，以使第二电容22b1的第二端c22与电荷产生模块21的第二端d2导通；第四开关组件22b3用于在复位模块24的第四控制信号的作用下关断，以使第二电容22b1的第二端c22与脉冲产生模块23断开；第一电容22a1和第二电容22b1用于：在第一开关组件22a2、第二开关组件22a3和第三开关组件22b2均导通且第四开关组件22b3关断的情况下，存储电荷产生模块21产生的光生电荷，并根据存储的光生电荷，通过第一电容22a1的第二端c12向脉冲产生模块23输出第一电压。

在第二光强模式下，第一开关组件22a2用于在复位模块24输出的第一控制信号的作用下导通，以使第一电容22a1的第二端c12与电荷产生模块21的第二端d2导通；第二开关组件22a3用于在复位模块24的第五控制信号的作用下关断，以使第一电容22a1的第二端c12与脉冲产生模块23断开；第三开关组件22b2用于在复位模块24输出的第三控制信号的作用下导通，以使第二电容22b1的第二端c22与电荷产生模块21的第二端d2导通；第四开关组件22b3用于在复位模块24的第六控制信号的作用下导通，以使第二电容22b1的第二端c22与脉冲产生模块23导通；第一电容22a1和第二电容22b1用于：在第一开关组件22a2、第三开关组件22b2和第四开关组件22b3均导通且第二开关组件22a3关断的情况下，存储电荷产生模块21的光生电荷，并根据存储的光生电荷，通过第二电容22b1的第二端c22向脉冲产生模块23输出第一电压。

在本公开的一些可选的实施例中，第一电容22a1的数量可以为一个或多个，当为多个时，多个第一电容22a1并联，共同实现光生电荷的存储。具体可以根据实际需求设置。第二电容22b1同理，不再赘述。

在本公开的一些可选的实施例中，参考电压Vref可以根据实际需求设置，例如可以为接地点的电压，也可以为其他电压。

在本公开的一些可选的实施例中，第一开关组件22a2、第二开关组件22a3、第三开关组件22b2和第四开关组件22b3可以根据实际需求设置，例如可以采用MOSFET、IGBT等任意的晶体管，只要能够实现相应的开关功能即可。

在本公开的一些可选的实施例中，第一控制信号、第二控制信号、第三控制信号、第四控制信号、第五控制信号和第六控制信号可以根据第一开关组件22a2、第二开关组件22a3、第三开关组件22b2和第四开关组件22b3的具体开关控制功能设置。例如对于任一开关组件，当前需要控制其导通时，为其提供的控制信号为能够使其导通的控制信号。例如，对于N沟道型MOSFET，若要控制其导通，则可以为其提供高电平信号，若要控制其关断，则可以为其提供低电平信号。对于P沟道型，与N沟道型控制信号相反，在此不再赘述。高电平信号例如可以是大于一定值的电压信号，低电平信号例如可以是0V或小于一定电压值的电压信号，具体不作限定。

在本公开的一些可选的实施例中，在第一光强模式下，第一电容22a1的第二端c12与电荷产生模块21的第二端d2导通，第二电容22b1的第二端c22与电荷产生模块21的第二端d2导通，使得第一电容22a1和第二电容22b1能够在曝光阶段一起收集电荷产生模块21的光生电荷，第一电容22a1的第二端c12与脉冲产生模块23导通，而第二电容22b1的第二端c22与脉冲产生模块23断开，使得能够通过第一电容22a1的第二端c12向脉冲产生模块23输出第一电压。

在本公开的一些可选的实施例中，在第二光强模式下，第一电容22a1的第二端c12与电荷产生模块21的第二端d2导通，第二电容22b1的第二端c22与电荷产生模块21的第二端d2导通，使得第一电容22a1和第二电容22b1能够一起收集光生电荷。第一电容22a1的第二端c12与脉冲产生模块23断开，第二电容22b1的第二端c22与脉冲产生模块23导通，使得能够通过第二电容22b1的第二端c22向脉冲产生模块23输出第一电压。

本公开实施例通过第一电容、第一开关组件、第二开关组件、第二电容、第三开关组件和第四开关组件，可以有效实现两种光强模式下的曝光阶段与复位阶段的循环，有助于适应两种光强下的成像需求。

在一些可选的实施例中，在第一光强模式下，第一开关组件22a2还用于在复位模块24输出的第七控制信号的作用下关断，以使第一电容22a1的第二端c12与电荷产生模块21的第二端d2断开，使得第一电容22a1存储的光生电荷能够在复位模块24的控制下被复位第一电荷量；在第一电容22a1处于复位阶段的情况下，第二电容22b1还用于收集电荷产生模块21的光生电荷。

在第二光强模式下，第三开关组件22b2还用于在复位模块24输出的第八控制信号的作用下关断，以使第二电容22b1的第二端c22与电荷产生模块21的第二端d2断开，使得第二电容22b1存储的光生电荷能够在复位模块24的控制下被复位第二电荷量；在第二电容22b1处于复位阶段的情况下，第一电容22a1还用于收集电荷产生模块21的光生电荷。

在本公开的一些可选的实施例中，第七控制信号和第八控制信号可以根据第一开关组件22a2和第三开关组件22b2关断所需要的控制信号设置。

在本公开的一些可选的实施例中，在第一光强模式下的复位阶段，对第一电荷收集模块22a的第一电容22a1存储的光生电荷进行复位，复位的电荷量为第一电荷量，同时，第二电容22b1继续收集复位阶段的光生电荷。在第二光强模式下的复位阶段，对第二电荷收集模块22b的第二电容22b1存储的光生电荷进行复位，复位的电荷量为第二电荷量，同时，第一电容22a1继续收集复位阶段的光生电荷。若第一光强模式为强光强模式，第二光强模式为弱光强模式，则第一电荷量大于第二电荷量，若第一光强模式为弱光强模式，第二光强模式为强光强模式，则第一电荷量小于第二电荷量。

本公开实施例在第一光强模式下对第一电容进行复位，在第二光强模式下对第二电容进行复位，由于第一电容和第二电容大小不同，从而可以有效实现复位不同的电荷量，有助于适应不同光强的成像需求。并且在第一电容复位时，第二电容可以继续收集复位阶段的光生电荷，在第二电容复位时，第一电容可以继续收集复位阶段的光生电荷，有助于在任意光强模式下消除死区时间，提升探测器的时间灵敏度。

在一些可选的实施例中，图5是本公开再一示例性实施例提供的探测器的像素电路的结构示意图。如图5所示，复位模块24包括：信号控制单元241。

信号控制单元241分别与脉冲产生模块23、第一电荷收集模块22a及第二电荷收集模块22b连接。

信号控制单元241用于：在任意光强模式下的曝光阶段，控制第一电荷收集模块22a和第二电荷收集模块22b存储光生电荷；在该光强模式下的复位阶段，控制第一电荷收集模块22a和第二电荷收集模块22b中与该光强模式对应的电荷收集模块进行复位。

在本公开的一些可选的实施例中，信号控制单元241可以基于开关组件、逻辑电路及其他可实施的电路中的至少一者实现。只要能够为第一电荷收集模块22a和第二电荷收集模块22b提供需要的控制信号即可。

本实施例通过信号控制单元为第一电荷收集模块22a和第二电荷收集模块22b提供控制信号，使得第一电荷收集模块22a和第二电荷收集模块22b能够在曝光阶段一起收集光生电荷，以及在复位阶段能够复位当前光强等级对应的电荷收集模块存储的光生电荷，有助于实现曝光阶段和复位阶段的准确有效的控制。

在一些可选的实施例中，图6是本公开又一示例性实施例提供的探测器的像素电路的结构示意图。如图6所示，信号控制单元241的第一端t1与脉冲产生模块23的输出端mo连接，信号控制单元241的第二端t2与第一电荷收集模块22a连接，信号控制单元241的第二端t2连接第一信号控制端V1；信号控制单元241的第三端t3与第二电荷收集模块22b连接，信号控制单元241的第三端t3连接第二信号控制端V2；信号控制单元241的第四端t4与第一电荷收集模块连接；信号控制单元的第五端与第二电荷收集模块连接。

第一信号控制端V1用于在第一光强模式下为信号控制单元241的第二端t2提供第二控制信号，在第二光强模式下为信号控制单元241的第二端t2提供第五控制信号。

第二信号控制端V2用于在第一光强模式下为信号控制单元241的第三端t3提供第四控制信号，在第二光强模式下为信号控制单元241的第三端t3提供第六控制信号。

信号控制单元241用于：

在第一光强模式下的曝光阶段，通过信号控制单元241的第二端t2向第一电荷收集模块22a传输第二控制信号，以使第一电荷收集模块22a与脉冲产生模块23导通；通过信号控制单元241的第三端t3向第二电荷收集模块22b传输第四控制信号，以使第二电荷收集模块22b与脉冲产生模块23断开；通过信号控制单元241的第四端t4向第一电荷收集模块22a传输第一控制信号，以使第一电荷收集模块22a与电荷产生模块21导通；通过信号控制单元241的第五端t5向第二电荷收集模块22b传输第三控制信号，以使第二电荷收集模块22b与电荷产生模块21导通。

信号控制单元241还用于：

在第二光强模式下的曝光阶段，通过信号控制单元241的第二端t2向第一电荷收集模块22a传输第五控制信号，以使第一电荷收集模块22a与脉冲产生模块23断开；通过信号控制单元241的第三端t3向第二电荷收集模块22b传输第六控制信号，以使第二电荷收集模块22b与脉冲产生模块23导通；通过信号控制单元241的第四端t4向第一电荷收集模块22a传输第一控制信号，以使第一电荷收集模块22a与电荷产生模块21导通；通过信号控制单元241的第五端t5向第二电荷收集模块22b传输第三控制信号，以使第二电荷收集模块22b与电荷产生模块21导通。

在第一光强模式下，信号控制单元241还用于：响应于脉冲产生模块23输出的脉冲信号，通过信号控制单元241的第四端t4向第一电荷收集模块22a传输第七控制信号，以使第一电荷收集模块22a与电荷产生模块21断开，使得第一电荷收集模块22a存储的光生电荷能够被复位第一电荷量；

在所述第二光强模式下，信号控制单元241还用于：响应于脉冲产生模块23输出的脉冲信号，通过信号控制单元241的第五端t5向第二电荷收集模块22b传输第八控制信号，以使第二电荷收集模块22b与电荷产生模块21断开，使得第二电荷收集模块22b存储的光生电荷能够被复位第二电荷量。

在本公开的一些可选的实施例中，第一信号控制端V1和第二信号控制端V2可以为与像素电路外部的控制模块连接的控制端，在外部控制模块的控制下为信号控制单元241的第二端t2和第三端t3提供相应的控制信号。各控制信号(第一控制信号、第二控制信号、第三控制信号等)以及各控制信号对第一电荷收集模块22a和第二电荷收集模块22b的控制作用可以参见前述实施例，在此不再赘述。

在一些可选的实施例中，图7是本公开再一示例性实施例提供的探测器的像素电路的结构示意图。如图7所示，第一电荷收集模块22a和第二电荷收集模块22b的结构以图4中所示的结构为例，信号控制单元241的第一端t1与脉冲产生模块23的输出端mo连接，信号控制单元241的第二端t2与第一电荷收集模块22a中的第二开关组件22a3的第一端D21连接，信号控制单元241的第二端t2连接第一信号控制端V1；信号控制单元241的第三端t3与第二电荷收集模块22b中的第四开关组件22b3连接，信号控制单元241的第三端t3连接第二信号控制端V2；信号控制单元241的第四端t4与第一电荷收集模块中的第一开关组件22a2的第一端D11连接；信号控制单元241的第五端t5与第二电荷收集模块22b中的第三开关组件22b2的第一端D31连接。

信号控制单元241用于：

在第一光强模式下的曝光阶段，通过信号控制单元241的第二端t2向第一电荷收集模块22a的第二开关组件22a3的第一端D21传输第二控制信号，以使第二开关组件22a3的第二端D22与第三端D23导通，从而将第一电容22a1的第二端c12与脉冲产生模块23导通；通过信号控制单元241的第三端t3向第二电荷收集模块22b中的第四开关组件22b3的第一端D41传输第四控制信号，以使第四开关组件22b3的第二端D42与第三端D43关断，从而将第二电容22b1的第二端c22与脉冲产生模块23断开；通过信号控制单元241的第四端t4向第一电荷收集模块22a中的第一开关组件22a2的第一端D11传输第一控制信号，以使第一开关组件22a2的第二端D12与第三端D13导通，从而将第一电容22a1的第二端c12与电荷产生模块21的第二端d2导通；通过信号控制单元241的第五端t5向第二电荷收集模块22b中的第三开关组件22b2的第一端D31传输第三控制信号，以使第三开关组件22b2的第二端D32与第三端D33导通，从而将第二电容22b1的第二端c22与电荷产生模块21的第二端d2导通。这种情况下，第一电容22a1和第二电容22a2均与电荷产生模块21并联，从而可以一起收集电荷产生模块21在曝光阶段的光生电荷，由于第二电容22b1的第二端c22与脉冲产生模块23断开，第一电容22a1的第二端c12与脉冲产生模块23导通，因此，可以通过第一电容22a1的第二端c12向脉冲产生模块23传输第一电压，即电荷产生模块21的第二端d2的电压Vpd。

信号控制单元241还用于：

在第二光强模式下的曝光阶段，通过信号控制单元241的第二端t2向第一电荷收集模块22a的第二开关组件22a3的第一端D21传输第五控制信号，以使第二开关组件22a3的第二端D22与第三端D23关断，从而将第一电容22a1的第二端c12与脉冲产生模块23断开；通过信号控制单元241的第三端t3向第二电荷收集模块22b中的第四开关组件22b3的第一端D41传输第六控制信号，以使第四开关组件22b3的第二端D42与第三端D43导通，从而将第二电容22b1的第二端c22与脉冲产生模块23导通；通过信号控制单元241的第四端t4向第一电荷收集模块22a中的第一开关组件22a2的第一端D11传输第一控制信号，以使第一开关组件22a2的第二端D12与第三端D13导通，从而将第一电容22a1的第二端c12与电荷产生模块21的第二端d2导通；通过信号控制单元241的第五端t5向第二电荷收集模块22b中的第三开关组件22b2的第一端D31传输第三控制信号，以使第三开关组件22b2的第二端D32与第三端D33导通，从而将第二电容22b1的第二端c22与电荷产生模块21的第二端d2导通。这种情况下，第一电容22a1和第二电容22a2均与电荷产生模块21并联，从而可以一起收集电荷产生模块21在曝光阶段的光生电荷，由于第二电容22b1的第二端c22与脉冲产生模块23导通，第一电容22a1的第二端c12与脉冲产生模块23断开，因此，可以通过第二电容22b1的第二端c22向脉冲产生模块23传输第一电压，即电荷产生模块21的第二端d2的电压Vpd。

在第一光强模式下，信号控制单元241还用于：响应于脉冲产生模块23输出的脉冲信号，通过信号控制单元241的第四端t4向第一电荷收集模块22a中的第一开关组件22a2的第一端D11传输第七控制信号，以使第一开关组件22a2的第二端D12与第三端D13关断，从而将第一电容22a1的第二端c12与电荷产生模块21的第二端d2断开，使得第一电容22a1存储的光生电荷能够在复位模块24的控制下被复位第一电荷量，比如，第一电荷量可以表示为C1×(Vr-Vth)，C1表示第一电容22a1的电容值(即第一电容22a1的大小)，Vr表示复位电压，Vth表示参考阈值电压。则下一次触发脉冲信号，需要累积收集的电荷量为C1×(Vr-Vth)。若在第一电容22a1处于复位阶段时，第二电容22b1收集的复位阶段的电荷量为Q1，则在进入下一曝光阶段，第一电容22a1与第二电容22b1一起收集的电荷量为Q2，满足Q1+Q2＝C1×(Vr-Vth)时，触发产生脉冲信号。

在第二光强模式下，信号控制单元241还用于：响应于脉冲产生模块23输出的脉冲信号，通过信号控制单元241的第五端t5向第二电荷收集模块22b中的第三开关组件22b2的第一端D31传输第八控制信号，以使第三开关组件22b2的第二端D32与第三端D33关断，从而将第二电容22b1的第二端c22与电荷产生模块21的第二端d2断开，使得第二电容22b1存储的光生电荷能够在复位模块24的控制下被复位第二电荷量，比如，第二电荷量可以表示为C2×(Vr-Vth)，C2表示第二电容22b1的电容值，Vr表示复位电压，Vth表示参考阈值电压。则下一次触发脉冲信号，需要累积收集的电荷量为C2×(Vr-Vth)。若在第二电容22b1处于复位阶段时，第一电容22a1收集的复位阶段的电荷量为Q3，则在进入下一曝光阶段，第一电容22a1与第二电容22b1一起收集的电荷量为Q4，满足Q3+Q4＝C2×(Vr-Vth)时，触发产生脉冲信号。

如上可见，通过将C1和C2设置为不同大小，即可实现脉冲信号触发需要累积的电荷量阈值的调整。

在一些可选的实施例中，图8是本公开又一示例性实施例提供的探测器的像素电路的结构示意图。如图8所示，复位模块24还包括：第五开关组件242和第六开关组件243。

第五开关组件242的第一端D51与信号控制单元241的第四端t4连接，第五开关组件242的第二端D52连接复位电压Vr，第五开关组件242的第三端D53与第一电荷收集模块22a中的第一电容22a1的第二端c12连接。

第六开关组件243的第一端D61与信号控制单元241的第五端t5连接，第六开关组件243的第二端D62连接复位电压Vr，第六开关组件243的第三端D63与第二电荷收集模块22b中的第二电容22b1的第二端c22连接。

第五开关组件242用于在信号控制单元241的第四端t4输出的第七控制信号的作用下导通，将第一电容22a1的第二端c12的电压复位至复位电压Vr，以将第一电容22a1存储的光生电荷复位第一电荷量。

第六开关组件243用于在信号控制单元241的第五端t5输出的第八控制信号的作用下导通，将第二电容22b1的第二端c22的电压复位至复位电压Vr，以将第二电容22b1存储的光生电荷复位第二电荷量。

在本公开的一些可选的实施例中，第五开关组件242和第六开关组件243可以采用任意可实施的开关电路或开关器件实现，例如MOSFET、IGBT等。复位电压Vr可以根据实际需求设置。

在本公开的一些可选的实施例中，在第一光强模式下的复位阶段，第五开关组件242在信号控制单元241的第四端t4输出的第七控制信号的作用下导通，第一开关组件22a2的第二端D12与第三端D13在第七控制信号作用下关断，从而将第一电容22a1的第二端c12与电荷产生模块21的第二端d2断开从而将第一电容22a1的第二端c12与复位电压端导通，将第一电容22a1的第二端c12的电压从Vth复位至复位电压Vr，从而将第一电容22a1存储的光生电荷复位第一电荷量，表示为C1×(Vr-Vth)。在第二光强模式下，第六开关组件243在信号控制单元241的第五端t5输出的第八控制信号的作用下导通，第三开关组件22b2的第二端D32与第三端D33在第八控制信号的作用下关断，从而将第二电容22b1的第二端c22的电压复位至复位电压Vr，以将第二电容22b1存储的光生电荷复位第二电荷量C2×(Vr-Vth)。

在本公开的一些可选的实施例中，在第一光强模式下的复位完成后，第五开关组件242在信号控制单元241的第四端t4输出的第一控制信号的作用下关断，第一开关组件22a2在第一控制信号的作用下导通，重新进入曝光阶段。

在本公开的一些可选的实施例中，在第二光强模式下的复位完成后，第六开关组件243在信号控制单元241的第五端t5输出的第三控制信号的作用下关断，第三开关组件22b2在第三控制信号作用下导通，重新进入曝光阶段。

本实施例通过第五开关组件和第六开关组件有效实现了在任意光强模式下的复位阶段，对该光强模式对应的电荷收集模块的电容进行复位，有助于实现该光强模式下准确复位该光强模式对应的电荷量的光生电荷。

在一些可选的实施例中，图9是本公开再一示例性实施例提供的探测器的像素电路的结构示意图。如图9所示，复位模块24还包括：

时延单元244，时延单元244的输入端li与脉冲产生模块23的输出端mo连接，时延单元244的输出端lo与信号控制单元241的第一端t1连接。

时延单元244用于将脉冲产生模块23的输出信号延迟预设时长，向信号控制单元241的第一端t1输出延迟后的输出信号。

在本公开的一些可选的实施例中，脉冲产生模块23的输出信号可以为产生脉冲信号时的脉冲信号，也可以为未产生脉冲信号时的与脉冲信号电平相反的信号。

在本公开的一些可选的实施例中，时延单元244可以采用任意可实施的方式实现，例如采用反相器时延链实现。

在本公开的一些可选的实施例中，预设时长可以根据实际需求设置，具体不作限定。

在本公开的一些可选的实施例中，在图9所示的像素电路的基础上，第一电荷收集模块22a和第二电荷收集模块22b可以采用前述任一实施例提供的结构。

在本公开的一些可选的实施例中，在复位模块24包括时延单元244的情况下，由于时延单元244的延迟作用，在延迟的预设时长内，第一电荷收集模块22a和第二电荷收集模块22b会继续收集光生电荷，使得Vpd从Vth继续下降，但是由于延迟的预设时长相对于现有技术的死区时间来说非常小，可以忽略不计，因此，即使存在延迟的情况下，也能够大大减小死区时间。这种情况下，在对第一电容22a1或第二电容22b1进行复位时，以第一电容22a1为例，第一电容22a1第二端的电压从一个小于Vth的值(比如表示为Vth1)复位至Vr。

本实施例通过将脉冲信号延迟预设时长后再输出至信号控制单元，有助于使脉冲信号更加规整，便于脉冲信号的读取与分析。

在一些可选的实施例中，图10是本公开又一示例性实施例提供的探测器的像素电路的结构示意图。如图10所示，第一电荷收集模块22a和第二电荷收集模块22b的结构以图4中所示的结构为例，复位模块24包括信号控制单元241、第五开关组件242、第六开关组件243和时延单元244。信号控制单元241、第五开关组件242和第六开关组件243的具体工作原理可以参见前述实施例，区别在于，信号控制单元241在时延单元244输出的延迟后的输出信号的作用下控制曝光阶段与复位阶段的循环，在此不再赘述。

在一些可选的实施例中，图11是本公开一示例性实施例提供的信号控制单元241的结构示意图，如图11所示，信号控制单元241包括：第一子单元2411和第二子单元2412。

第一子单元2411的第一输入端bi1作为信号控制单元241的第二端t2；第一子单元2411的第二输入端bi2与脉冲产生模块23的输出端mo连接；第一子单元2411的输出端bo作为信号控制单元241的第四端t4；

第二子单元2412的第一输入端ei1作为信号控制单元241的第三端t3；第二子单元2412的第二输入端ei2与脉冲产生模块23的输出端mo连接；第二子单元2412的输出端eo作为信号控制单元241的第五端t5。

第一子单元2411用于：在脉冲产生模块23的第一输出信号和第一子单元2411的第一输入端bi1的第五控制信号中的至少一者的作用下，通过第一子单元2411的输出端bo输出第一控制信号；在第一子单元2411的第一输入端bi1的第二控制信号和脉冲产生模块23的第二输出信号的作用下，通过第一子单元2411的输出端bo输出第七控制信号；第二输出信号为脉冲产生模块23产生的脉冲信号；第一输出信号为与脉冲信号电平相反的信号。

第二子单元2412用于，在脉冲产生模块23的第一输出信号和第二子单元2412的第一输入端ei1的第四控制信号中的至少一者的作用下，通过第二子单元2412的输出端eo输出第三控制信号；在第二子单元2412的第一输入端ei1的第六控制信号和脉冲产生模块23的第二输出信号的作用下，通过第二子单元2412的输出端eo输出第八控制信号。

在本公开的一些可选的实施例中，第一子单元2411和第二子单元2412可以采用任意可实施的逻辑电路或控制电路实现，只要能够实现相应的功能即可。以第一子单元2411为例，可以根据其输入端输入信号的电平高低情况及输出端需要输出的电平信号高低情况，基于与门、或门、非门、与非门等逻辑器件实现，或者基于其他能够实现相应功能的器件实现。

在本公开的一些可选的实施例中，在任意光强模式下的曝光阶段，未触发产生脉冲时，脉冲产生模块23的输出端mo输出第一输出信号，无论第一子单元的第一输入端bi1输入是何种信号，第一子单元2411的输出端bo都需要输出第一控制信号，使得第一电荷收集模块22a与电荷产生模块21导通，具体比如使得第一电荷收集模块22a的第一电容22a1的第二端c12与电荷产生模块21的第二端导通。在第二光强模式下的复位阶段，第一子单元2411的第一输入端bi1输入第五控制信号(比如低电平信号)，虽然脉冲产生模块23输出脉冲信号，由于第一电荷收集模块22a需要继续收集光生电荷，因此，第一子单元2411的输出端需要保持输出第一控制信号，因此，第一子单元2411在第一输出信号和第五控制信号中的任一者的作用下，通过第一子单元2411的输出端bo输出第一控制信号。

第一子单元2411的第一输入端bi1和第二子单元2412的第一输入端ei1用于决定光强模式。其中，若bi1为第二控制信号、ei1第四控制信号，控制像素电路工作在第一光强模式下，若bi1为第五控制信号、ei1为第六控制信号，控制像素电路工作在第二光强模式下。若第一子单元2411的第一输入端bi1为第二控制信号，此时第二子单元2412的第一输入端ei1为第四控制信号，表示当前为第一光强模式，若脉冲产生模块23输出第二输出信号，表示产生了脉冲信号，因此处于第一光强模式下的复位阶段，需要对第一电荷收集模块22a进行复位，因此第一子单元2411的输出端bo需要输出第七控制信号，控制第一电荷收集模块22a进行复位。第二子单元2412与第一子单元2411工作原理类似，在第一输出信号和第四控制信号中的任一者的作用下，通过输出端eo输出第三控制信号，使得第二电荷收集模块22b能够在曝光阶段和第一光强模式下的复位阶段收集光生电荷。第二子单元2412在第六控制信号和第二输出信号作用下，通过eo输出第八控制信号，以在第二光强模式下的复位阶段控制第二电荷收集模块22b进行复位。

本实施例通过第一子单元和第二子单元实现了为第一电荷收集模块和第二电荷收集模块提供需要的各种控制信号，从而有助于实现第一电荷收集模块和第二电荷收集模块在不同光强模式下的曝光阶段和复位阶段的循环工作。

在一些可选的实施例中，图12是本公开再一示例性实施例提供的探测器的像素电路的结构示意图，如图12所示，电荷产生模块21包括：光电二极管211，光电二极管211的第一端d11连接参考电压Vref，光电二极管211用于将光信号转换为光生电荷。

在本公开的一些可选的实施例中，光电二极管211的第一端d11作为电荷产生模块21的第一端d1，光电二极管211的第二端作为电荷产生模块21的第二端。光电二极管211的第二端电压为Vpd。第一开关组件22a2用于控制第一电容22a1的第二端与光电二极管211的第二端的导通与断开。第三开关组件22b2用于控制第二电容22b1的第二端与光电二极管211的第二端的导通与断开。

在一些可选的实施例中，脉冲产生模块23包括：比较单元231。

比较单元231的第一输入端fi1连接参考阈值电压Vth，比较单元231的第二输入端fi2与多个电荷收集模块22连接，比较单元231的输出端fo作为脉冲产生模块23的输出端mo与复位模块24连接。

比较单元231用于将多个电荷收集模块22输出的第一电压与参考阈值电压Vth进行比较，根据比较结果输出脉冲信号或与脉冲信号电平相反的信号。

在本公开的一些可选的实施例中，若第一电压小于或等于Vth，比较单元231向复位模块24输出脉冲信号，若第一电压大于Vth，比较单元231输出与脉冲信号电平相反的信号。

在本公开的一些可选的实施例中，图12中的电荷收集模块22和复位模块23的电路结构可以参见前述任一实施例中的结构，在此不作赘述。

在一些可选的实施例中，图13是本公开一示例性实施例提供的探测器的像素电路的一种实施方式的结构示意图，如图13所示，C1表示第一电容22a1，T1表示第一开关组件22a2，T2表示第二开关组件22a3，C2表示第二电容22b1，T3表示第三开关组件22b2，T4表示第四开关组件22b3，T5表示第五开关组件242，T6表示第六开关组件243，D表示光电二极管，Vr表示复位电压，时延单元244通过反相器时延链实现，信号控制单元241的第一子单元2411和第二子单元2422分别通过与非门实现。比较单元231通过比较器实现，Vth表示参考阈值电压，V1表示第一信号控制端，V2表示第二信号控制端，V3表示第一子单元2411的输出端bo，V4表示第二子单元2412的输出端eo。图13中，T1、T2、T3、T4采用N沟道型MOSFET，T5和T6采用P沟道型MOSFET，在实际应用中，可以通过改变控制信号的高低电平，改变各开关组件的沟道类型，不限于图中的类型。

图14是本公开一示例性实施例提供的第一光强模式下的信号时序图。如图14所示，是图13所示的像素电路在第一光强模式下的信号时序图，比如第一光强模式为强光强，C1大于C2，若保持V1提供高电平信号(即第二控制信号)，V2提供低电平信号(即第四控制信号)，则像素电路工作在强光强下，在曝光阶段，由于V1高电平，V2低电平，则T2导通，T4关断，由于比较器还未产生脉冲信号(这里脉冲信号为高电平信号)，比较器输出低电平信号，经反相器时延链使得VS为低电平信号，在VS的低电平信号的作用下，V3输出高电平信号(即第一控制信号)，V4输出高电平信号(即第三控制信号)，在V3的高电平信号作用下，T1导通，T5关断，在V4的高电平信号作用下，T3导通，T6关断，从而使得C1的上极板(即第二端c12)及C2的上极板(即第二端c22)与光电二极管的第二端导通，C1的下极板(第一端c11)、C2的下极板(第一端c21)与光电二极管D的第一端接地，从而使得C1、C2与D并联，收集D的光生电荷，并通过C1的上极板及导通的T2向比较器传输第一电压Vpd，Vpd初始电压为复位电压Vr，在曝光阶段，Vpd随着曝光时间的增长从Vr不断降低，当Vpd下降到Vth，触发比较器产生脉冲信号，进入复位阶段，脉冲信号经反相器时延链延迟预设时长后，通过Vs输入到两个与非门，由于V1为高电平信号，V2为低电平信号，在VS的脉冲信号作用下，V3变为低电平信号(即第七控制信号)，V4保持高电平信号(第三控制信号)，在V3低电平信号作用下，T5导通，C1上极板电压被复位至Vr，从而将C1存储的光生电荷复位C1×(Vr-Vth)，T1关断，C2仍与D导通，继续收集D的光生电荷，将C2在复位阶段收集的光生电荷的电荷量记为Q1，复位完成后，重新进入曝光阶段，Vs变为低电平信号，使得V3和V4均为高电平信号，控制C1和C2一起收集光生电荷，将一起收集的光生电荷的电荷量记为Q2，则当Q1+Q2达到C1×(Vr-Vth)时，再次触发产生脉冲信号，如此循环，实现强光强下的脉冲信号输出，可以通过读出电路读取每次产生的脉冲信号，通过检测脉冲信号输出的频率可以确定光信号的强弱。若保持V1提供低电平信号(即第五控制信号)，V2提供高电平信号(即第六控制信号)，则像素电路工作在第二光强模式(弱光强)下，弱光强下的工作原理不再赘述。

图15是本公开一示例性实施例提供的两种光强模式下光电二极管D的电压Vpd及VS的仿真结果示意图。如图15所示，在弱光强模式下，每次复位的电荷量较少，复位后Vpd电压的上升量更少，再次触发脉冲信号的时间更短。在强光强模式下，每次复位的电荷量较多，复位后Vpd电压的上升量更多，再次触发脉冲信号的时间更长。可见，像素电路的两种工作模式能够实现不同的灵敏度，有助于提升像素的动态范围。

需要说明的是，本公开上述各实施例可以单独实施，也可以在不冲突的情况下以任意组合方式结合实施，具体可以根据实际需求设置。

图16是本公开一示例性实施例提供的探测器的结构示意图。该探测器包括：预设数量的像素分别对应的上述任一实施例提供的探测器的像素电路20；读出电路30，用于控制各像素分别对应的探测器的像素电路输出脉冲信号。

在本公开的一些可选的实施例中，探测器的像素电路20的具体结构参见前述实施例。各探测器的像素电路20形成像素阵列，读出电路可以通过控制选择像素阵列的行、列，控制需要的像素电路输出脉冲信号。

在实际应用中，探测器还可以包括其他可能的组成部分，本公开不作限定。

本公开的另一个实施例中，还提供一种设备，该设备包括：上述任一实施例提供的探测器的像素电路，和/或上述任一实施例提供的探测器，和/或具有上述探测器的像素电路的芯片。

具体地说，该设备至少包括如下之一者：相机、摄像头、音/视频播放器、导航设备、固定位置终端、娱乐设备、遥感设备、军事设备、工业设备、智能手机、通信设备、移动设备、交通工具或设施、医疗设备、环境监测设备、安防设备、飞行设备、家电设备。

在本公开实施例中，相机包括但不限于脉冲相机、高速相机、工业检测相机等。摄像头包括但不限于：车载摄像头、手机摄像头、交通摄像头、安装在可飞行物体上的摄像头、医疗摄像头、安防摄像头或家电摄像头。

以脉冲相机为例，对本公开实施例提供的设备进行详细说明。图17是本公开一示例性实施例提供的一种脉冲相机的结构示意图。如图17所示，该脉冲相机包括：透镜1201、脉冲信号电路1202、数据处理电路1203、非易失性存储器1204、电源电路1205、易失性存储器1206、控制电路1207和I/O接口1208。

其中，透镜1201，用于接收来自被摄物体的入射光，即光信号。

脉冲信号电路1202，用于将通过透镜1201接收的光信号转换为电信号，根据电信号生成脉冲信号。该脉冲信号电路1202例如包括上述的探测器的像素电路，和/或上述的探测器，和/或具有上述的探测器的像素电路的芯片。

数据处理电路1203，用于对脉冲信号读出过程进行控制，数据处理电路1203例如包括：运算处理单元(例如，CPU)和/或图像处理单元(GPU)，例如，对脉冲信号读出电路的脉冲信号读出过程进行控制，控制其中的读出行选择器发送行读出信号，复位行选择器发送列复位信号等。

1206为易失性存储器，例如随机存取存储器(RAM)，1204为非易失性存储器件，例如固态硬盘(Solid State Disk，SSD)、混合硬盘(Hybrid Hard Disk，HHD)、安全数码(Secure Digital，SD)卡、mini SD卡等。

在本公开一实施例中，该脉冲相机还进一步包括：显示单元，用于对脉冲信号/图像信息进行实时/回放显示。本公开实施例的脉冲相机还可以进一步包括至少如下之一者：有线/无线传输接口，例如WiFi接口、蓝牙接口、usb接口、RJ45接口，移动产业处理器接口(MIPI)接口，低电压差分信号(LVDS)接口及其他具有有线或无线传输功能的接口。

本公开实施例提供的脉冲相机能够用于对可见光、红外光、紫外光、X射线等进行检测，并可应用于各种场景，常用的场景包括但不限于：

可用作车载摄像头安装在各类交通工具或设施中，例如用于车路协同、智慧交通、自动驾驶的信息获取及控制。举例而言，安装在高铁等轨道交通工具中或轨道交通线上，作为高铁行车记录仪；还可以安装在自动驾驶车辆或安装有高级驾驶辅助系统(ADAS)的车辆中，例如进行车辆、行人、车道、驾驶员等信息的检测和报警。

可用作交通摄像头安装在交通信号杆上，进行城市道路、高速公路上车辆和行人的拍摄、预警、及协同控制等。

可用作工业检测相机，例如安装在高铁轨道交通线上用于高铁巡线，以及用于高铁安全的检测；还可以用于煤矿输送带断裂检测、变电站电弧检测、风力发电叶片的实时检测、高速轮机不停机检测等特定工业场景的检测、预警等。

安装在可飞行物体上，例如，安装在飞机、卫星等物体上，用作物体在高速飞行、甚至高速旋转场景下的高清晰成像。

工业(智能制造中的机器视觉等)、民用(司法取证、体育判罚等)和消费电子(相机、影视媒体等)。

可用作医疗摄像头，在医疗、美容、保健等临床诊疗中进行高清晰的医疗成像。

可用作运动相机或可穿戴式相机，例如，头戴式相机或嵌入在腕表中的相机，可进行各类体育竞技赛场、日常休闲运动等场景的拍摄。

还可用作安防摄像头、手机摄像头或家电摄像头等。

本公开附图中的流程图和框图，示出了按照本公开公开的各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或者代码的一部分，上述模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应该注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同附图中所标准的顺序发生。例如，两个连接地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按照相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图或流程图中的每个方框、以及框图或者流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

除了上述方法和设备以外，本公开的实施例还可以是计算机程序产品，其包括计算机程序指令，所述计算机程序指令在被处理器运行时使得所述处理器执行本说明书上述部分中描述的根据本公开各种实施例的期望功能中的步骤。

所述计算机程序产品可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本公开实施例操作的程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言，诸如Java、C++等，还包括常规的过程式程序设计语言，诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算设备上执行、部分地在用户设备上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算设备上部分在远程计算设备上执行、或者完全在远程计算设备或服务器上执行。

此外，本公开的实施例还可以是计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令在被处理器运行时使得所述处理器执行本说明书上述部分中描述的根据本公开实施例的期望功能中的步骤。

所述计算机可读存储介质可以采用一个或多个可读介质的任意组合。可读介质可以是可读信号介质或者可读存储介质。可读存储介质例如可以包括但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述期望功能的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述期望功能的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上结合具体实施例描述了本公开的基本原理，但是，需要指出的是，在本公开中提及的优点、优势、效果等仅是示例而非限制，不能认为这些优点、优势、效果等是本公开的各个实施例必须具备的。另外，上述公开的具体细节仅是为了示例的作用和便于理解的作用，而非限制，上述细节并不限制本公开为必须采用上述具体的细节来实现。

本说明书中各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似的部分相互参见即可。对于系统实施例而言，由于其与方法实施例基本对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

本公开中涉及的器件、装置、设备、系统的方框图仅作为例示性的例子并且不意图要求或暗示必须按照方框图示出的方式进行连接、布置、配置。如本领域技术人员将认识到的，可以按任意方式连接、布置、配置这些器件、装置、设备、系统。诸如“包括”、“包含”、“具有”等等的词语是开放性词汇，指“包括但不限于”，且可与其互换使用。这里所使用的词汇“或”和“和”指词汇“和/或”，且可与其互换使用，除非上下文明确指示不是如此。这里所使用的词汇“诸如”指词组“诸如但不限于”，且可与其互换使用。

可能以许多方式来实现本公开的方法和装置。例如，可通过软件、硬件、固件或者软件、硬件、固件的任何组合来实现本公开的电路及期望功能。用于所述期望功能的步骤的上述顺序仅是为了进行说明，本公开的期望功能的步骤不限于以上具体描述的顺序，除非以其它方式特别说明。此外，在一些实施例中，还可将本公开实施为记录在记录介质中的程序，这些程序包括用于实现根据本公开的期望功能的机器可读指令。因而，本公开还覆盖存储用于执行根据本公开的方法的程序的记录介质。

还需要指出的是，在本公开的装置、设备和方法中，各部件或各步骤是可以分解和/或重新组合的。这些分解和/或重新组合应视为本公开的等效方案。

提供所公开的方面的以上描述以使本领域的任何技术人员能够做出或者使用本公开。对这些方面的各种修改对于本领域技术人员而言是非常显而易见的，并且在此定义的一般原理可以应用于其他方面而不脱离本公开的范围。因此，本公开不意图被限制到在此示出的方面，而是按照与在此公开的原理和新颖的特征一致的最宽范围。

为了例示和描述的目的已经给出了以上描述。此外，此描述不意图将本公开的实施例限制到在此公开的形式。尽管以上已经讨论了多个示例方面和实施例，但是本领域技术人员将认识到其某些变型、修改、改变、添加和子组合。

Claims (15)

1.一种探测器的像素电路，其特征在于，包括：

电荷产生模块，用于将光信号转换为光生电荷；

多个电荷收集模块，与所述电荷产生模块连接；所述多个电荷收集模块包括至少两种光强模式分别对应的电荷收集模块，不同光强模式对应的电荷收集模块能够存储不同电荷量的光生电荷；

脉冲产生模块，与所述多个电荷收集模块连接；

复位模块，分别与所述脉冲产生模块和所述多个电荷收集模块连接；

所述多个电荷收集模块用于在曝光阶段存储所述电荷产生模块的光生电荷，根据存储的光生电荷输出第一电压，所述第一电压随着曝光时间变化；

所述脉冲产生模块用于根据所述第一电压输出脉冲信号；

所述复位模块用于在任意光强模式下，基于所述脉冲信号，将该光强模式对应的电荷收集模块所存储的光生电荷复位与该光强模式对应的电荷量。

2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述多个电荷收集模块中的每个电荷收集模块包括：

电容，所述电容的第一端与所述电荷产生模块连接；不同光强模式对应的电荷收集模块中的电容的大小不同；

开关组件，分别与所述电容的第二端、所述复位模块、所述电荷产生模块及所述脉冲产生模块连接；

所述开关组件用于在所述复位模块的控制下，将所述电容的第二端与所述电荷产生模块导通或关断，以在所述电容与所述电荷产生模块导通的情况下使所述电容存储光生电荷，以及在所述电容与所述电荷产生模块关断的情况下使所述电容存储的光生电荷能够被复位与该电荷收集模块对应的电荷量。

3.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，在任意光强模式下的复位阶段，除该光强模式对应的电荷收集模块之外的其他电荷收集模块还用于收集所述电荷产生模块在复位阶段的光生电荷。

4.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述多个电荷收集模块包括第一光强模式对应的第一电荷收集模块和第二光强模式对应的第二电荷收集模块；

所述第一电荷收集模块和所述第二电荷收集模块用于在曝光阶段存储所述电荷产生模块的光生电荷，根据存储的光生电荷向所述脉冲产生模块输出所述第一电压；

在所述第一光强模式下的复位阶段，所述第一电荷收集模块还用于在所述复位模块的控制下，所述第一电荷收集模块存储的光生电荷被复位第一电荷量，所述第二电荷收集模块还用于在所述复位模块的控制下，收集复位阶段的光生电荷；

在所述第二光强模式下的复位阶段，所述第二电荷收集模块还用于在所述复位模块的控制下，所述第二电荷收集模块存储的光生电荷被复位第二电荷量，所述第二电荷量与所述第一电荷量不同；所述第一电荷收集模块还用于在所述复位模块的控制下，收集复位阶段的光生电荷。

5.根据权利要求4所述的电路，其特征在于，所述第一电荷收集模块包括：

第一电容，所述第一电容的第一端与所述电荷产生模块的第一端连接；所述电荷产生模块的第一端连接参考电压；

第一开关组件，所述第一开关组件的第一端与所述复位模块连接，所述第一开关组件的第二端与所述电荷产生模块的第二端连接，所述第一开关组件的第三端与所述第一电容的第二端连接；

第二开关组件，所述第二开关组件的第一端与所述复位模块连接，所述第二开关组件的第二端与所述脉冲产生模块连接，所述第二开关组件的第三端与所述第一电容的第二端连接；

所述第二电荷收集模块包括：

第二电容，所述第二电容的第一端与所述电荷产生模块的第一端连接；

第三开关组件，所述第三开关组件的第一端与所述复位模块连接，所述第三开关组件的第二端与所述电荷产生模块的第二端连接，所述第三开关组件的第三端与所述第二电容的第二端连接；

第四开关组件，所述第四开关组件的第一端与所述复位模块连接，所述第四开关组件的第二端与所述脉冲产生模块连接，所述第四开关组件的第三端与所述第二电容的第二端连接；

在所述第一光强模式下，所述第一开关组件用于在所述复位模块输出的第一控制信号的作用下导通，以使所述第一电容的第二端与所述电荷产生模块的第二端导通；所述第二开关组件用于在所述复位模块的第二控制信号的作用下导通，以使所述第一电容的第二端与所述脉冲产生模块导通；所述第三开关组件用于在所述复位模块输出的第三控制信号的作用下导通，以使所述第二电容的第二端与所述电荷产生模块的第二端导通；所述第四开关组件用于在所述复位模块的第四控制信号的作用下关断，以使所述第二电容的第二端与所述脉冲产生模块断开；所述第一电容和所述第二电容用于：在所述第一开关组件、所述第二开关组件和所述第三开关组件均导通且所述第四开关组件关断的情况下，存储所述电荷产生模块产生的光生电荷，并根据存储的光生电荷，通过所述第一电容的第二端向所述脉冲产生模块输出所述第一电压；

在所述第二光强模式下，所述第一开关组件用于在所述复位模块输出的所述第一控制信号的作用下导通，以使所述第一电容的第二端与所述电荷产生模块的第二端导通；所述第二开关组件用于在所述复位模块的第五控制信号的作用下关断，以使所述第一电容的第二端与所述脉冲产生模块断开；所述第三开关组件用于在所述复位模块输出的所述第三控制信号的作用下导通，以使所述第二电容的第二端与所述电荷产生模块的第二端导通；所述第四开关组件用于在所述复位模块的第六控制信号的作用下导通，以使所述第二电容的第二端与所述脉冲产生模块导通；所述第一电容和所述第二电容用于：在所述第一开关组件、所述第三开关组件和所述第四开关组件均导通且所述第二开关组件关断的情况下，存储所述电荷产生模块的光生电荷，并根据存储的光生电荷，通过所述第二电容的第二端向所述脉冲产生模块输出所述第一电压。

6.根据权利要求5所述的电路，其特征在于，在所述第一光强模式下，所述第一开关组件还用于在所述复位模块输出的第七控制信号的作用下关断，以使所述第一电容的第二端与所述电荷产生模块的第二端断开，使得所述第一电容存储的光生电荷能够在所述复位模块的控制下被复位所述第一电荷量；在所述第一电容处于复位阶段的情况下，所述第二电容还用于收集所述电荷产生模块的光生电荷；

在所述第二光强模式下，所述第三开关组件还用于在所述复位模块输出的第八控制信号的作用下关断，以使所述第二电容的第二端与所述电荷产生模块的第二端断开，使得所述第二电容存储的光生电荷能够在所述复位模块的控制下被复位所述第二电荷量；在所述第二电容处于复位阶段的情况下，所述第一电容还用于收集所述电荷产生模块的光生电荷。

7.根据权利要求4所述的电路，其特征在于，所述复位模块包括：

信号控制单元，所述信号控制单元分别与所述脉冲产生模块、所述第一电荷收集模块及所述第二电荷收集模块连接；

所述信号控制单元用于：在任意光强模式下的曝光阶段，控制所述第一电荷收集模块和所述第二电荷收集模块存储光生电荷；在该光强模式下的复位阶段，控制所述第一电荷收集模块和所述第二电荷收集模块中与该光强模式对应的电荷收集模块进行复位。

8.根据权利要求7所述的电路，其特征在于，所述信号控制单元的第一端与所述脉冲产生模块的输出端连接，所述信号控制单元的第二端与所述第一电荷收集模块连接，所述信号控制单元的第二端连接第一信号控制端；所述信号控制单元的第三端与所述第二电荷收集模块连接，所述信号控制单元的第三端连接第二信号控制端；所述信号控制单元的第四端与所述第一电荷收集模块连接；所述信号控制单元的第五端与所述第二电荷收集模块连接；

所述第一信号控制端用于在所述第一光强模式下为所述信号控制单元的第二端提供第二控制信号，在所述第二光强模式下为所述信号控制单元的第二端提供第五控制信号；

所述第二信号控制端用于在所述第一光强模式下为所述信号控制单元的第三端提供第四控制信号，在所述第二光强模式下为所述信号控制单元的第三端提供第六控制信号；

所述信号控制单元用于：

在所述第一光强模式下的曝光阶段，通过所述信号控制单元的第二端向所述第一电荷收集模块传输所述第二控制信号，以使所述第一电荷收集模块与所述脉冲产生模块导通；通过所述信号控制单元的第三端向所述第二电荷收集模块传输所述第四控制信号，以使所述第二电荷收集模块与所述脉冲产生模块断开；通过所述信号控制单元的第四端向所述第一电荷收集模块传输第一控制信号，以使所述第一电荷收集模块与所述电荷产生模块导通；通过所述信号控制单元的第五端向所述第二电荷收集模块传输第三控制信号，以使所述第二电荷收集模块与所述电荷产生模块导通；

在所述第二光强模式下的曝光阶段，通过所述信号控制单元的第二端向所述第一电荷收集模块传输第五控制信号，以使所述第一电荷收集模块与所述脉冲产生模块断开；通过所述信号控制单元的第三端向所述第二电荷收集模块传输第六控制信号，以使所述第二电荷收集模块与所述脉冲产生模块导通；通过所述信号控制单元的第四端向所述第一电荷收集模块传输所述第一控制信号，以使所述第一电荷收集模块与所述电荷产生模块导通；通过所述信号控制单元的第五端向所述第二电荷收集模块传输所述第三控制信号，以使所述第二电荷收集模块与所述电荷产生模块导通；

在所述第一光强模式下，所述信号控制单元还用于：响应于所述脉冲产生模块输出的脉冲信号，通过所述信号控制单元的第四端向所述第一电荷收集模块传输第七控制信号，以使所述第一电荷收集模块与所述电荷产生模块断开，使得所述第一电荷收集模块存储的光生电荷能够被复位所述第一电荷量；

在所述第二光强模式下，所述信号控制单元还用于：响应于所述脉冲产生模块输出的脉冲信号，通过所述信号控制单元的第五端向所述第二电荷收集模块传输第八控制信号，以使所述第二电荷收集模块与所述电荷产生模块断开，使得所述第二电荷收集模块存储的光生电荷能够被复位所述第二电荷量。

9.根据权利要求8所述的电路，其特征在于，所述复位模块还包括：

第五开关组件，所述第五开关组件的第一端与所述信号控制单元的第四端连接，所述第五开关组件的第二端连接复位电压，所述第五开关组件的第三端与所述第一电荷收集模块中的第一电容的第二端连接；

第六开关组件，所述第六开关组件的第一端与所述信号控制单元的第五端连接，所述第六开关组件的第二端连接复位电压，所述第六开关组件的第三端与所述第二电荷收集模块中的第二电容的第二端连接；

所述第五开关组件用于在所述信号控制单元的第四端输出的所述第七控制信号的作用下导通，将所述第一电容的第二端的电压复位至所述复位电压，以将所述第一电容存储的光生电荷复位所述第一电荷量；

所述第六开关组件用于在所述信号控制单元的第五端输出的所述第八控制信号的作用下导通，将所述第二电容的第二端的电压复位至所述复位电压，以将所述第二电容存储的光生电荷复位所述第二电荷量。

10.根据权利要求8所述的电路，其特征在于，所述复位模块还包括：

时延单元，所述时延单元的输入端与所述脉冲产生模块的输出端连接，所述时延单元的输出端与所述信号控制单元的第一端连接；

所述时延单元用于将所述脉冲产生模块的输出信号延迟预设时长，向所述信号控制单元的第一端输出延迟后的输出信号。

11.根据权利要求8-10任一所述的电路，其特征在于，所述信号控制单元包括：

第一子单元，所述第一子单元的第一输入端作为所述信号控制单元的第二端；所述第一子单元的第二输入端与所述脉冲产生模块的输出端连接；所述第一子单元的输出端作为所述信号控制单元的第四端；

第二子单元，所述第二子单元的第一输入端作为所述信号控制单元的第三端；所述第二子单元的第二输入端与所述脉冲产生模块的输出端连接；所述第二子单元的输出端作为所述信号控制单元的第五端；

所述第一子单元用于：在所述脉冲产生模块的第一输出信号和所述第一子单元的第一输入端的第五控制信号中的至少一者的作用下，通过所述第一子单元的输出端输出所述第一控制信号；在所述第一子单元的第一输入端的第二控制信号和所述脉冲产生模块的第二输出信号的作用下，通过所述第一子单元的输出端输出所述第七控制信号；所述第二输出信号为所述脉冲产生模块产生的脉冲信号；所述第一输出信号为与所述脉冲信号电平相反的信号；

所述第二子单元用于，在所述脉冲产生模块的第一输出信号和所述第二子单元的第一输入端的第四控制信号中的至少一者的作用下，通过所述第二子单元的输出端输出所述第三控制信号；在所述第二子单元的第一输入端的第六控制信号和所述脉冲产生模块的第二输出信号的作用下，通过所述第二子单元的输出端输出所述第八控制信号。

12.根据权利要求1-10任一所述的电路，其特征在于，所述电荷产生模块包括：光电二极管，所述光电二极管的第一端连接参考电压，所述光电二极管用于将光信号转换为光生电荷；

所述脉冲产生模块包括：

比较单元，所述比较单元的第一输入端连接参考阈值电压，所述比较单元的第二输入端与所述多个电荷收集模块连接，所述比较单元的输出端作为所述脉冲产生模块的输出端与所述复位模块连接；

所述比较单元用于将所述多个电荷收集模块输出的所述第一电压与所述参考阈值电压进行比较，根据比较结果输出所述脉冲信号或与所述脉冲信号电平相反的信号。

13.一种探测器，其特征在于，包括：

预设数量的像素分别对应的如权利要求1-12任一所述的探测器的像素电路；

读出电路，用于控制各像素分别对应的所述的探测器的像素电路输出所述脉冲信号。

14.一种设备，其特征在于，所述设备包括：权利要求1-12任一项所述的探测器的像素电路，和/或，权利要求13所述的探测器。

15.根据权利要求14所述的设备，其特征在于，所述设备包括如下之一者：相机、摄像头、音/视频播放器、导航设备、固定位置终端、娱乐设备、智能手机、通信设备、移动设备、交通工具或设施、工业设备、医疗设备、安防设备、飞行设备、家电设备。