CN105491308B - 一种图像传感电路和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供了一种图像传感电路和方法,所述电路包括: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;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;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。本发明实施例用以简化电路结构,降低电路的功耗和噪声,降低制造成本。
Description
技术领域
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
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。
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
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。
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。
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:
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;
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;
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。
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。
优选地,所述光信号放大单元包括第一复位开关RST1,第一晶体管M1和积分电容Cint;所述第一晶体管M1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;
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。
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。
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M1的源极,所述第一晶体管M1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。
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;
在积分同时读出模式IWR下,
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;
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;
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;
在积分然后读出模式ITR下,所述采样控制开关SH一直处于闭合状态,
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;
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。
本发明实施例还公开了一种图像传感的方法,包括:
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;
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;
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。
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。
优选地,所述光信号放大单元包括第一复位开关RST1,第一晶体管M1和积分电容Cint;所述第一晶体管M1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;
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。
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。
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M1的源极,所述第一晶体管M1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。
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;
在积分同时读出模式IWR下,
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;
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;
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;
在积分然后读出模式ITR下,所述采样控制开关SH一直处于闭合状态,
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;
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。
与现有技术相比,本发明实施例包括以下优点:
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,在积分结束后,直接输出所述积分信号。即在本发明实施例中可以同时支持积分然后读出模式ITR和积分同时读出模式IWR这两种工作模式。相对于现有技术的图像传感电路,若要实现两种工作模式,则需要引入有源器件。而本发明实施例不需要增加任何有源器件,故可以降低了电路的功耗,同时简化了电路结构。
由于本发明实施例的电路,没有引入额外的噪声源,提高了信噪比。并且,在积分然后读出模式ITR中,采样电容做积分电容使用,即采样电容与积分电容可以一起复位和积分,积分电容也起到了存储电荷的作用,从而可以提高电路的电荷处理能力。
本发明实施例提出的采样保持单元,对光信号放大电路没有特殊要求,故适用于各种信号采样电路。
附图说明
图1是一种图像传感电路的结构图;
图2是本发明一种图像传感电路实施例1的结构图;
图3是本发明一种图像传感电路实施例2的结构图;
图4是本发明的一种图像传感电路的时序图;
图5是本发明的一种图像传感电路积分同时读出模式IWR的时序图;
图6是本发明的一种图像传感电路积分然后读出模式ITR的时序图;
图7是本发明一种图像传感电路实施例3的结构图;
图8是本发明的一种图像传感的方法实施例的步骤流程图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
在具体实现中,图像传感电路的快闪工作模式snapshot(即所有图像传感单元在同一时间开始和结束积分动作,完成对目标图像的信息采集)下,其读出电路的积分工作方式可以分为先积分然后读出模式ITR和积分同时读出模式IWR两种工作模式,这两种工作模式的区别主要体现在单元电路的设计上,若要同时实现,则需要付出较高的代价。参照图1所示的一种图像传感电路的结构图,整个电路由直接注入单元(即DI)、源极跟随器(即SF)和采样保持电路(即SH)构成,实现单元内采样保持,从而可以支持信号转换与信号输出同时进行的工作模式(即积分同时读出模式IWR)。但是这种电路结构中的源极跟随器SF,会增加单元电路的功耗和噪声,而且在有限的单元面积内,压缩积分电容Cint的大小,降低单元电路的电荷处理能力,从而影响整个电路的信噪比提升。
针对上述问题,本发明实施例提出的图像传感电路可以同时支持积分然后读出模式ITR和积分同时读出模式IWR这两种工作模式,并且不需要引入有源器件,大大降低了电路设计的复杂度和功耗,且易于实现。
实施例一:
参照图2,示出了本发明一种图像传感电路实施例1的结构图,具体可以包括:
传感器101,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;
在本发明的一种优选实施例中,所述传感器的输入端可以连接工作电压,输出端可以连接所述光信号放大单元。
在本发明具体应用的一种示例中,所述传感器可以为光电二极管或者光敏电阻,当然,也可以是其他的传感器,本发明实施例对此不加以限制。
光信号放大单元102,用于在复位后对所述电信号进行积分,生成积分信号;
采样保持单元103,用于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。
在本发明实施例中的图像传感电路,可以同时支持积分然后读出模式ITR和积分同时读出模式IWR这两种工作模式。具体而言,本发明实施例的图像传感电路可以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,在积分结束后,直接输出所述积分信号。本发明实施例中的图像传感电路实现了积分然后读出模式ITR和积分同时读出模式IWR这两种工作模式,并且不需要引入有源器件,降低电路的功耗和噪声,同时简化了电路结构,降低制造成本。
实施例二:
参照图3,示出了本发明的一种图像传感电路的实施例2的结构图,具体可以包括:
传感器201,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;
光信号放大单元202,用于在复位后对所述电信号进行积分,生成积分信号;
在本发明的一种优选实施例中,所述光信号放大单元包括第一复位开关RST1,第一晶体管M1和积分电容Cint;所述第一晶体管M1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;
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(第二控制电压VR),以清除在先的积分信号。
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。
采样保持单元203,用于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。
在本发明具体应用的一种示例中,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。参照图4所示的本发明的一种图像传感电路的时序图,图像传感电路的工作过程可以如下所示:
1、当第二复位开关RST2为高电平(闭合)时,采样电容CS复位,清除在先的采样信号;
2、当第二复位开关RST2为低电平(断开),采样控制开关SH为高电平时,采样电容CS对光信号放大电路中的积分信号进行采集生成采样信号;
3、当输出控制开关ROW为高电平时,输出所述采样信号。
在本发明实施例中,直接由积分电容Cint给采样电容CS充放电,每次采样控制开关SH导通前,第二复位开关Rst2先闭合,清除掉采样电容CS上保存的上一状态,再将采样控制开关SH导通,积分电容Cint与采样电容CS之间电荷重新分配,若采样开关导通前积分电容Cint的电压为Vin,采样控制开关SH导通后,采样电容CS和积分电容Cint的电压相等,为Vin*Cint/(Cint+Cs),此电压与Vin成正比,采样电容CS采样到了当前有效的光信号,之后可以通过输出控制开关ROW控制时序对光信号进行转移输出。
在本发明实施例中的图像传感电路,可以实现积分然后读出模式ITR和积分同时读出模式IWR这两种工作模式,参照5所示的本发明的一种图像传感电路积分同时读出模式IWR的时序图,图像传感电路的工作过程可以如下所示:
(1)在积分同时读出模式IWR下;
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;
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;
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。
在积分同时读出模式IWR下,光信号放大单元中的积分电容Cint开始进行复位时,采样保持单元中的采样电容Cs则开始输出采样信号,由于采样电容Cs的保持作用,实现了积分同时读出模式IWR。
参照6所示的本发明的一种图像传感电路积分然后读出模式ITR的时序图,其中,采样控制开关SH一直处于高电平状态,采样电容Cs成为积分电容的一部分,图像传感电路的工作过程可以如下所示:
(2)在积分然后读出模式ITR下,所述采样控制开关SH一直处于闭合状态;
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;
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。
在本发明实施例中,图像传感电路由传感器,光信号放大单元(DI)及采样保持电路(SH)构成,在光信号放大单元中的控制电压VG用于控制外部传感器的压降,其大小由传感器的输入端电位决定。采样保持单元由采样控制开关SH,第二复位开关RST2,输出控制开关ROW控制,可以完成复位、采样和输出动作。
图5是本发明实施例在积分同时读出模式IWR的工作时序图,当第一复位开关RST1闭合时,积分电容Cint复位至控制电压VR,之后第一复位开关RST1断开,开始对积分电容Cint进行积分。在积分过程中,采样控制开关SH闭合之前,第二复位开关RST2闭合,对采样电容Cs复位。采样电容Cs复位完成后,在积分电容Cint积分结束之前,采样控制开关SH闭合,将积分信号保存到采样电容Cs上生成采样信号。当采样控制开关SH断开之后,输出控制开关ROW闭合即可将采样信号输出。
图6是本发明实施例在积分然后读出模式ITR的工作时序图,相较于积分同时读出模式IWR,此时,采样控制开关SH一直处于闭合状态,采样电容Cs成为积分电容Cint的一部分,第二复位开关RST2与第一复位开关RST1的动作相同,完成对积分信号的复位,输出控制开关ROW的信号完成对信号顺序读出。本发明实施例的电路没有增加任何有源器件,因此降低了单元电路的功耗,同时该电路结构简单,没有额外的噪声源引入。
实施例三:
参照图7,示出了本发明的一种图像传感电路的实施例3的结构图,具体可以包括:
传感器301,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;
光信号放大单元302,用于在复位后对所述电信号进行积分,生成积分信号;
在本发明的一种优选实施例中,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M1的源极,所述第一晶体管M1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。
在具体实现中,光信号放大单元还可以加入运算放大器OPA,组成带缓冲的光信号放大单元(BDI),其中运算放大器OPA是用于稳定晶体管的源端电压,晶体管的源端是与外部的传感器相连,从而可以使传感器的偏置电压稳定,不随积分电压变化,由此更好地控制外部传感器的压降,提高了传感器的注入效率。
当然,光信号放大单元的结构仅仅用作示例,本领域技术人员根据实际需求采用其他相应结构都是可行的,本发明实施例对此无需加以限制。
采样保持单元303,用于在复位后对所述积分信号进行采样生成采样信号,并在输出所述采样信号同时复位所述光信号放大单元;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。
由于加入运算放大器OPA后的图像传感电路的工作过程可与实施例二中的工作过程相同,实现过程也可以相同,故不在此赘述。
实施例四:
参照图8,示出了本发明的一种图像传感的方法的实施例的步骤流程图,具体可以包括如下步骤:
步骤401,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;
在本发明的一种优选实施例中,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。
步骤402,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;
在本发明的一种优选实施例中,所述光信号放大单元包括第一复位开关RST1,第一晶体管M1和积分电容Cint;所述第一晶体管M1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;
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。
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。
在本发明的另一种优选实施例中,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M1的源极,所述第一晶体管M1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。
步骤403,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。
在本发明的一种优选实施例中,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;
在积分同时读出模式IWR下,
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;
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;
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;
在积分然后读出模式ITR下,所述采样控制开关SH一直处于闭合状态,
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;
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。
需要说明的是,对于方法实施例,为了简单描述,故将其都表述为一系列的动作组合,但是本领域技术人员应该知悉,本发明实施例并不受所描述的动作顺序的限制,因为依据本发明实施例,某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次,本领域技术人员也应该知悉,说明书中所描述的实施例均属于优选实施例,所涉及的动作并不一定是本发明实施例所必须的。
本说明书中的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他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
还需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。
以上对本发明所提供的一种图像传感电路和方法,进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (8)
1.一种图像传感电路,其特征在于,包括:
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;
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;其中,所述光信号放大单元包括第一复位开关RST1,第一晶体管M1和积分电容Cint;所述第一晶体管M1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及所述第一复位开关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;
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,直接输出积分信号;
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;
在积分同时读出模式IWR下,
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;
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;
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;
在积分然后读出模式ITR下,所述采样控制开关SH一直处于闭合状态,
当所述第一复位开关RST1和所述第二复位开关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;
当所述第一复位开关RST1和所述第二复位开关RST2断开时,所述积分电容Cint及所述采样电容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。
2.根据权利要求1所述的图像传感电路,其特征在于,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。
3.根据权利要求1所述的图像传感电路,其特征在于,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;
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。
4.根据权利要求3所述的图像传感电路,其特征在于,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M1的源极,所述第一晶体管M1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。
5.一种图像传感的方法,其特征在于,包括:
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;
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;其中,所述光信号放大单元包括第一复位开关RST1,第一晶体管M1和积分电容Cint;所述第一晶体管M1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及所述第一复位开关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;
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;
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;
在积分同时读出模式IWR下,
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;
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;
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;
在积分然后读出模式ITR下,所述采样控制开关SH一直处于闭合状态,
当所述第一复位开关RST1和所述第二复位开关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;
当所述第一复位开关RST1和所述第二复位开关RST2断开时,所述积分电容Cint和所述采样电容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。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,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。
7.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,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;
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。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,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M1的源极,所述第一晶体管M1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。
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