一种图像传感电路和方法

文档序号:9730444
一种图像传感电路和方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电子电路技术领域,特别是涉及一种图像传感电路和一种图像传感的方法。
【背景技术】
[0002]随着半导体工艺的进步,各种类型材料的传感器技术飞速发展,图像传感电路中处理传感器探测信号的读出电路越来越成为影响整个系统功能和性能的主要因素,因而与传感器直接相连的单元电路的设计也变得越来越关键。该单元电路一般需满足以下几点:第一,结构简单,可以在较小的单元内实现更大的积分电容,从而实现更大的电荷存储能力;第二,低功耗,有利于实现大规模单元阵列集成,提高图像显示分辨率;第三,低噪声,单元电路的噪声往往决定整个读出电路芯片的噪声,而且后续处理的难度和代价较高。
[0003]因此,目前需要本领域技术人员迫切解决的一个技术问题就是:提供一种图像传感电路和方法,用以简化电路结构,降低电路的功耗和噪声,降低制造成本。

【发明内容】

[0004]本发明实施例所要解决的技术问题是提供一种图像传感电路,用以简化电路结构,降低电路的功耗和噪声,降低制造成本。
[0005]相应的,本发明实施例还提供了一种图像传感的方法,用以保证上述电路的实现及应用。
[0006]为了解决上述问题,本发明所述公开了一种图像传感电路,包括:
[0007]传感器,用于采集入射光线的光信号,并将所述光信号转换成电信号;
[0008]光信号放大单元,用于在复位后对所述电信号进行积分,生成积分信号;
[0009]采样保持单元,用于对所述积分信号进行采样,生成采样信号,采样结束后输出所述采样信号;或者,用于与所述光信号放大单元同时进行复位和积分,在积分结束后,直接输出所述积分信号。
[0010]优选地,所述传感器的输入端连接固定电压,输出端连接所述光信号放大单元。
[0011]优选地,所述光信号放大单兀包括第一复位开关RST1,第一晶体管Ml和积分电容Cint ;所述第一晶体管Ml的栅极连接第一控制电压VG,源极连接所述传感器的输出端,漏极连接所述积分电容Cint及第一复位开关RST1,所述第一复位开关RST1连接第二控制电压VR,所述积分电容Cint接地;
[0012]当所述第一复位开关RST1闭合时,所述积分电容Cint复位至所述第二控制电压VR,以清除在先的积分信号。
[0013]当所述第一复位开关RST1断开时,所述积分电容Cint对所述电信号进行积分生成积分信号。
[0014]优选地,所述光信号放大单元还包括运算放大器,所述运算放大器的输入端的正极连接第一控制电压VG,输入端的负极连接所述传感器的输出端及所述第一晶体管Ml的源极,所述第一晶体管Ml的栅极连接运算放大器输出端,源极连接所述传感器的输出端,漏极连接所述积分电容Cint及第一复位开关RST1,所述第一复位开关RST1连接第二控制电压VR,所述积分电容Cint接地。
[0015]优选地,所述采样保持单元包括采样控制开关SH,第二复位开关RST2,输出控制开关ROW和采样电容CS ;所述采样控制开关SH连接所述第二复位开关RST2、输出控制开关ROW和采样电容CS,所述第二复位开关RST2连接第二控制电压VR ;所述采样电容CS接地;
[0016]在积分同时读出模式IWR下,
[0017]当所述第二复位开关RST2闭合时,所述采样电容CS复位至所述第二控制电压VR,以清除在先的采样信号;
[0018]当所述第二复位开关RST2断开后,所述采样控制开关SH闭合,所述采样电容CS对所述积分信号进行采样生成采样信号;
[0019]当所述采样控制开关SH断开后,所述输出控制开关ROW闭合,输出所述采样信号,并且所述第一复位开关RST1闭合,所述积分电容Cint复位至所述第二控制电压VR,以清除在先的积分信号;
[0020]在积分然后读出模式ITR下,所述采样控制开关SH —直处于闭合状态,
[0021]当所述第一复位开关RST1和第二复位开关RST2闭合时,所述积分电容Cint和所述采样电容CS复位至所述第二控制电压VR,以清除在先的积分信号;
[0022]当所述第一复位开关RST1和第二复位开关RST2断开时,所述积分电容Cint及采样电容Cs对所述电信号进行积分生成积分信号,积分结束后,所述输出控制开关ROW闭合,直接输出所述积分信号。
[0023]本发明实施例还公开了一种图像传感的方法,包括:
[0024]采用传感器采集入射光线的光信号,并将所述光信号转换成电信号;
[0025]采用光信号放大单元在复位后对所述电信号进行积分,生成积分信号;
[0026]采用采样保持单元在复位后对所述积分信号进行采样生成采样信号,采样结束后输出所述采样信号;或者,用于与所述光信号放大单元同时进行复位和积分,在积分结束后,直接输出所述积分信号。
[0027]优选地,所述传感器的输入端连接固定电压,输出端连接所述光信号放大单元。
[0028]优选地,所述光信号放大单兀包括第一复位开关RST1,第一晶体管Ml和积分电容Cint ;所述第一晶体管Ml的栅极连接第一控制电压VG,源极连接所述传感器的输出端,漏极连接所述积分电容Cint及第一复位开关RST1,所述第一复位开关RST1连接第二控制电压VR,所述积分电容Cint接地;
[0029]当所述第一复位开关RST1闭合时,所述积分电容Cint复位至所述第二控制电压VR,以清除在先的积分信号。
[0030]当所述第一复位开关RST1断开时,所述积分电容Cint对所述电信号进行积分生成积分信号。
[0031]优选地,所述光信号放大单元还包括运算放大器,所述运算放大器的输入端的正极连接第一控制电压VG,输入端的负极连接所述传感器的输出端及所述第一晶体管Ml的源极,所述第一晶体管Ml的栅极连接运算放大器输出端,源极连接所述传感器的输出端,漏极连接所述积分电容Cint及第一复位开关RST1,所述第一复位开关RST1连接第二控制电压VR,所述积分电容Cint接地。
[0032]优选地,所述采样保持单元包括采样控制开关SH,第二复位开关RST2,输出控制开关ROW和采样电容CS ;所述采样控制开关SH连接所述第二复位开关RST2、输出控制开关ROW和采样电容CS,所述第二复位开关RST2连接第二控制电压VR ;所述采样电容CS接地;
[0033]在积分同时读出模式IWR下,
[0034]当所述第二复位开关RST2闭合时,所述采样电容CS复位至所述第二控制电压VR,以清除在先的采样信号;
[0035]当所述第二复位开关RST2断开后,所述采样控制开关SH闭合,所述采样电容CS对所述积分信号进行采样生成采样信号;
[0036]当所述采样控制开关SH断开后,所述输出控制开关ROW闭合,输出所述采样信号,并且所述第一复位开关RST1闭合,所述积分电容Cint复位至所述第二控制电压VR,以清除在先的积分信号;
[0037]在积分然后读出模式ITR下,所述采样控制开关SH —直处于闭合状态,
[0038]当所述第一复位开关RST1和第二复位开关RST2闭合时,所述积分电容Cint和所述采样电容CS复位至所述第二控制电压VR,以清除在先的积分信号;
[0039]当所述第一复位开关RST1和第二复位开关RST2断开时,所述积分电容Cint和采样电容Cs对所述电信号进行积分生成积分信号,当所述输出控制开关ROW闭合时,直接输出所述积分信号。
[0040]与现有技术相比,本发明实施例包括以下优点:
[0041]本发明实施例的图像传感电路通过首先传感器将采集入射光线的光信号转换为电信号,再通过复位后光信号放大单元对所述电信号积分生成积分信号,最后通过复位后采样保持单元对所述积分信号进行采样生成采样信号,采样结束后输出所述采样信号;或者,用于与所述光信号放大单元同时进行复位和积分,在积分结束
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