CN106340514A - 一种有源像素传感器、驱动电路及驱动方法 - Google Patents

一种有源像素传感器、驱动电路及驱动方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种有源像素传感器、驱动电路及驱动方法。所述驱动电路包括:所述重置模块,用于在复位信号端的复位信号的控制下,将第一电压端的第一电压信号传输至光电感应模块;所述光电感应模块,用于在入射光照射下和第一控制信号端的第一控制信号的控制下,向接地端放电并在放电后形成光电电压信号;信号形成模块,用于在第二控制信号端的第二控制信号的控制下将所述光电电压信号传输给驱动模块;信号输出模块,用于将第二电压端的第二电压信号传输至所述驱动模块;所述驱动模块,用于根据所述光电电压信号形成栅极电压信号,根据所述栅极电压信号和第二电压信号形成光电电流信号。本发明能够避免拍摄的图像画面失真的问题。

Description

一种有源像素传感器、驱动电路及驱动方法
技术领域
本发明涉及显示领域,特别涉及一种有源像素传感器、驱动电路及驱动方法。
背景技术
摄像头是一种具有拍摄视频或拍摄静态图像功能的设备。摄像头内包括有源像素传感器,在摄像头拍摄图像时,摄像头通过有源像素传感器感应光线。有源像素传感器将感应到光线转换成光电电流,摄像头将该光电电流转换成像素点的像素值并保存在图像文件中,从而形成一幅图像。
有源像素传感器包括光电二极管和源随器等部件,光电二极管的阳极与第一电压端连接,阴极与源随器的栅极连接;源随器的源极与第二电压端连接,漏极连接到摄像头的总线上,第二电压端向源随器的源极输出恒定电压Vdd。当光电二极管有入射光照射时,光电二极管可以拉低源随器栅极的栅极电压Vrst,使源随器导通,此时在源随器的漏极产生光电电流I=K(Vdd-Vrst-Vth)2,Vth是栅极和源极之间的压降。其中,入射光的光照强度不同,光电二极管在源随器的栅极产生的栅极电压Vrst不同,进而使源随器的漏极产生光电电流不同。摄像头的总线就可得到不同的光电电流,使摄像头根据不同的光电电流产生不同像素的像素值。
不同源随器的栅极和源极之间的压降Vth不同,这样在相同光照下可能有源像素传感器产生的光电电流不同,使得摄像头根据该光电电流产生了不同的像素值,拍摄的图像画面失真。
发明内容
为了解决现有技术的问题,本发明实施例提供了一种有源像素传感器、驱动电路及驱动方法。所述技术方案如下:
一方面,本发明提供了一种有源像素传感器的驱动电路,所述驱动电路包括:重置模块、光电感应模块、信号形成模块、驱动模块和信号输出模块;
所述重置模块与第一电压端、复位信号端、所述光电感应模块、所述信号形成模块和所述驱动模块连接,用于在所述复位信号端的复位信号的控制下,将所述第一电压端的第一电压信号传输至所述光电感应模块和所述信号形成模块;
所述光电感应模块还与接地端、第一控制信号端和所述信号形成模块连接,用于在入射光照射下和所述第一控制信号端的第一控制信号的控制下,向所述接地端放电并在放电后形成光电电压信号;
所述信号形成模块还与第二控制信号端和所述驱动模块连接,用于在所述第二控制信号端的第二控制信号的控制下将所述光电电压信号传输给所述驱动模块;
所述信号输出模块与第二电压端、第三控制信号端和所述驱动模块连接,用于在所述第三控制信号端的第三控制信号的控制下将所述第二电压端的第二电压信号传输至所述驱动模块;
所述驱动模块,用于根据所述光电电压信号形成栅极电压信号,根据所述栅极电压信号和第二电压信号形成光电电流信号。
可选的,所述重置模块包括:
第一晶体管和第二晶体管;
所述第一晶体管的栅极与所述复位信号端连接,第一极与所述第一电压端连接,第二极与所述光电感应模块连接;
所述第二晶体管的栅极与所述复位信号端连接,第一极与所述第一电压端连接,第二极与所述信号形成模块和所述驱动模块连接。
可选的,所述光电感应模块包括光电二极管、第三晶体管和第一电容,所述光电二极管的阳极与所述接地端连接,阴极与所述第三晶体管的第一极连接;
所述第三晶体管的栅极与所述第一控制信号端连接,第二极与所述第一电容的第一端、所述第一晶体管的第二极和所述信号形成模块连接,
所述第一电容的第二端接地。
可选的,所述信号形成模块包括第二电容、第四晶体管和第五晶体管;
所述第四晶体管的第一极与第一电容的第一端连接,第二极与所述驱动模块连接,栅极与所述第二控制信号端连接;
所述第五晶体管的第一极与所述驱动模块连接,第二极与所述第二电容的第一端连接,栅极与所述第二控制信号端连接;
所述第二电容的第二端与所述第二电压端连接。
可选的,所述驱动模块包括驱动晶体管,所述驱动晶体管的栅极与所述第二电容的第一端、所述第五晶体管的第二极和所述第二晶体管的第二极连接;
所述驱动晶体管的源极与所述信号输出模块、所述第五晶体管的第一极连接;
所述驱动晶体管的漏极与所述信号输出模块、所述第四晶体管的第二极连接。
可选的,所述信号输出模块包括第六晶体管和第七晶体管,所述第六晶体管的栅极与所述第三控制信号端连接,第一极与所述第二电压端连接,第二极与所述驱动晶体管的源极连接;
所述第七晶体管的栅极与所述第三控制信号端连接,第一极与所述驱动晶体管的漏极连接,第二极与所述驱动电路的输出端连接。
可选的,所述第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管、第四晶体管、第五晶体管、第六晶体管、第七晶体管和驱动晶体管均为P型晶体管。
另一方面,本发明提供了一种有源像素传感器,所述有源像素传感器包括上述的驱动电路。
另一方面,本发明提供了一种有源像素传感器的驱动方法,所述驱动方法包括:
重置阶段,复位信号端输出复位信号,在所述复位信号的控制下将所述第一电压端的第一电压信号传输至信号形成模块和光电感应模块;
光感积累阶段,第一控制信号端输出第一控制信号,所述光电感应模块在入射光照射下和所述第一控制信号的控制下,向接地端放电并在放电后形成光电电压信号;
放电阶段,第二控制信号端输出第二控制信号,在所述第二控制信号的控制下信号形成模块将所述光电电压信号传输给驱动模块,所述驱动模块将所述光电电压信号转换成栅极电压信号;
信号采集阶段,第三控制信号端输出第三控制信号,在所述第三控制信号的控制下信号输出模块将第二电压端的第二电压信号输出给所述驱动模块;所述驱动模块在所述栅极电压信号和所述第二电压信号的控制下形成光电电流信号。
可选的,所述在所述复位信号的控制下将所述第一电压端的第一电压信号传输至信号形成模块和光电感应模块,包括:
在所述复位信号端的复位信号的控制下,第一晶体管和第二晶体管导通,所述第一电压端的第一电压信号经过第一晶体管传输至第一电容,以及经过第二晶体管传输至第二电容。
可选的,所述所述光电感应模块在入射光照射下和所述第一控制信号的控制下,向接地端放电并在放电后形成光电电压信号,包括:
在第一控制信号端的第一控制信号的控制下,第三晶体管导通光电二极管和所述第一电容;
所述光电二极管在入射光照射下,导通所述第一电容和接地端,所述第一电容向所述接地端放电,并在放电后形成光电电压信号。
可选的,所述在所述第二控制信号的控制下信号形成模块将所述光电电压信号传输给驱动模块,所述驱动模块将所述光电电压信号转换成栅极电压信号,包括:
在所述第二控制信号端的第二控制信号的控制下,第四晶体管和第五晶体管导通;
所述第一电容的光电电压信号经过第四晶体管传输至驱动晶体管的漏极,并从所述驱动晶体管的源极流出形成栅极电压信号;
所述栅极电压信号经过所述第五晶体管传输至第二电容。
可选的,所述在所述第三控制信号的控制下信号输出模块将第二电压端的第二电压信号输出给所述驱动模块;所述驱动模块在所述栅极电压信号和所述第二电压信号的控制下形成光电电流信号,包括:
在所述第三控制信号的控制下,第六晶体管和第七晶体管导通;
第二电压端的第二电压信号经过第六晶体管传输至所述驱动晶体管的源极,所述第二电容的栅极电压信号传输至所述驱动晶体管的栅极;
所述驱动晶体管的漏极输出光电电流信号并经过所述第七晶体管输出。
本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是:
由于信号形成模块将光电电压信号V1传输给驱动模块,由驱动模块形成栅极电压信号V2=V1-Vth,在第二电压端向驱动模块输入第二电压信号Vdd后驱动模块形成光电电流信号I=K(VGS-Vth)5=K[Vdd-(V1-Vth)-Vth]2=K(Vdd-V1)2,所以形成的光电电流信号不受驱动模块的压降Vth的影响,避免拍摄的图像画面失真的问题。另外,驱动模块在长时间使用时,其压降也出现漂移问题,由于形成的光电电流信号不受驱动模块的压降Vth的影响,这样即使驱动模块的压降出现漂移问题,也不会对形成的光电电流信号产生影响,提高信号数据的准确性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例一提供的一种有源像素传感器的驱动电路结构示意图;
图2是本发明实施例一提供的另一种有源像素传感器的驱动电路结构示意图;
图3是本发明实施例一提供的另一种有源像素传感器的驱动电路结构示意图;
图4是本发明实施例一提供的另一种有源像素传感器的驱动电路结构示意图;
图5是本发明实施例一提供的时序信号的示意图;
图6是本发明实施例一提供的在重置阶段的信号传输的时序图;
图7是本发明实施例一提供的在光感积累阶段的信号传输的时序图;
图8是本发明实施例一提供的在放电阶段的信号传输的时序图;
图9是本发明实施例一提供的在信号采集阶段的信号传输的时序图;
图10是本发明实施例一提供的一种有源像素传感器的驱动方法流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
实施例一
参见图1,本发明实施例提供了一种有源像素传感器的驱动电路,该驱动电路包括:重置模块1、光电感应模块2、信号形成模块3、驱动模块4、信号输出模块5;
重置模块1与第一电压端Vcom、复位信号端Reset、光电感应模块2、信号形成模块3和驱动模块4连接,用于在复位信号端Reset的复位信号的控制下,将第一电压端Vcom的第一电压信号传输至光电感应模块2和信号形成模块3;
光电感应模块2还与接地端、第一控制信号端Scan1和信号形成模块3连接,用于在入射光照射下和第一控制信号端Scan1的第一控制信号的控制下,向接地端放电并在放电后形成光电电压信号V1
信号形成模块3还与第二控制信号端Scan2和驱动模块4连接,用于在第二控制信号端Scan2的第二控制信号的控制下将光电电压信号V1传输给驱动模块4;
信号输出模块5与第二电压端Vdd、第三控制信号端EM和驱动模块4连接,用于在第三控制信号端EM的第三控制信号的控制下,将第二电压端Vdd的第二电压信号Vdd传输给驱动模块4;
驱动模块4,用于根据光电电压信号V1形成栅极电压信号V2,在栅极电压信号V2和第二电压信号Vdd的控制下形成光电电流信号I。
其中,信号形成模块3将光电电压信号V1传输给驱动模块4,光电电压信号V1经过驱动模块4形成栅极电压信号V2=V1-Vth,其中Vth是驱动模块4产生的压降。驱动模块4形成的光电电流信号I=K(VGS-Vth)2,其中,VGS=Vdd-V2;光电电流信号I=K(Vdd-V2-Vth)2=K[Vdd-(V1-Vth)-Vth]2=K(Vdd-V1)2。所以光电电流信号I不受驱动模块4的压降Vth的影响,避免拍摄的图像画面失真的问题。
其中在本实施例中,信号输出模块5在第三控制信号的控制下才将第二电压信号Vdd传输给驱动模块4,这样防止驱动模块4始终与第二电压端Vdd相连,对驱动模块4起到很好的保护作用。
驱动电路产生光电电流信号I需要经过四个时间段,分别为:重置阶段t1、光感积累阶段t2、放电阶段t3和信号采集阶段t4。在重置阶段t1内,重置模块1传输第一电压信号;在光感积累阶段t2内,光电感应模块2形成光电电压信号;在放电阶段t3内,信号形成模块3传输光电电压信号V1以及驱动模块4形成栅极电压信号V2;在信号采集阶段t4内,信号输出模块5传输第二电压信号Vdd以及驱动模块4形成光电电流信号I。
可选的,参见图2,重置模块1包括:
第一晶体管T1和第二晶体管T2;
第一晶体管T1的栅极与复位信号端Reset连接,第一极与第一电压端Vcom连接,第二极与光电感应模块2连接;
第二晶体管T2的栅极与复位信号端Reset连接,第一极与第一电压端Vcom连接,第二极与信号形成模块3和驱动模块4连接。
在重置阶段t1内,在复位信号端Reset的复位信号的控制下,第一晶体管T1和第二晶体管T2导通,第一电压端Vcom的第一电压信号经过第一晶体管T1传输给光电感应模块2,经过第二晶体管T2传输给信号形成模块3。
可选的,参见图3,光电感应模块2包括光电二极管D1、第三晶体管T3和第一电容C1,光电二极管D1的阳极与接地端连接,阴极与第三晶体管T3的第一极连接;
第三晶体管T3的栅极与第一控制信号端Scan1连接,第二极与第一电容C1的第一端、第一晶体管T1的第二端和信号形成模块3连接,第一电容C1的第二端接地。
在重置阶段t1内,第一电容C1存储第一电压端Vcom的第一电压信号。在光感积累阶段t2内,在第一控制信号端Scan1的第一控制信号的控制下,第三晶体管T3导通光电二极管D1和第一电容C1,光电二极管D1在入射光照射下反向导通,第一电容C1向接地端放电,并在光感积累阶段t2结束时第一电容C1存储的电压信号为光电电压信号V1
可选的,参见图4,信号形成模块3包括第二电容C2、第四晶体管T4和第五晶体管T5;
第四晶体管T4的第一极与第一电容C1的第一端连接,第二极与驱动模块4连接,栅极与第二控制信号端Scan2连接;
第五晶体管T5的第一极与驱动模块4连接,第二极与第二电容C2的第一端连接,栅极与第二控制信号端Scan2连接;
第二电容C2的第二端与第二电压端Vdd连接。
可选的,驱动模块4包括驱动晶体管D2,驱动晶体管D2的栅极与第二电容C2的第一端、第五晶体管T5的第二极和第二晶体管T2的第二极连接;
驱动晶体管D2的源极与信号输出模块5、第五晶体管T5的第一极连接;
驱动晶体管D2的漏极与信号输出模块5、第四晶体管T4的第二极连接。
其中,驱动晶体管D2的源极和漏极之间的压降Vth,栅极和源极之间的电压为VGS
在放电阶段t3内,在第二控制信号端Scan2的第二控制信号的控制下,第四晶体管T4和第五晶体管T5均导通;第一电容C1内的光电电压信号V1经过第四晶体管T4传输至驱动晶体管D2的漏极;驱动晶体管D2从源极输出栅极电压信号V2,V2=V1-Vth,该栅极电压信号V2经过第五晶体管T5传输至第二电容C2。
可选的,仍参见图4,信号输出模块5包括第六晶体管T6和第七晶体管T7,第六晶体管T6的栅极与第三控制信号端EM连接,第一极与第二电压端Vdd连接,第二极与驱动晶体管D2的源极连接;
第七晶体管T7的栅极与第三控制信号端EM连接,第一极与驱动晶体管D2的漏极连接,第二极与驱动电路的输出端连接。
其中,第七晶体管T7的第二极,用于输出驱动电路产生的光电电流信号。
在信号采集阶段t4内,在第三控制信号端EM的第三控制信号的控制下第六晶体管T6和第七晶体管T7均导通,第二电压端Vdd的第二电压信号Vdd经过第六晶体管T6传输至驱动晶体管D2的源极;第二电容C2的栅极电压信号V2传输至驱动晶体管D2的栅极,驱动晶体管2从漏极输出光电电流信号I并经过第七晶体管T7输出。
其中,第一晶体管T1、第二晶体管T2、第三晶体管T3、第四晶体管T4、第五晶体管T5、第六晶体管T6、第七晶体管T7和驱动晶体管D2均为P型晶体管。
其中,参见图5,图5是复位信号和各控制信号分别在重置阶段t1、光感积累阶段t2、放电阶段t3和信号采集阶段t4中的时序信号图,驱动电路产生光电电流信号I分别在重置阶段t1、光感积累阶段t2、放电阶段t3和信号采集阶段t4的详细工作过程如下:
在重置阶段t1内,参见图6,复位端Reset输出低电平的复位信号,在该复位信号的控制下第一晶体管T1和第二晶体管T2导通。第一电容C1和第二电容C2均与第一电压端Vcom连通,第一电压端Vcom将第一电压信号V0传输至第一电容C1和第二电容C2,第一电容C1和第二电容C2储存该第一电压信号V0。另外,控制点N的电压信号也被置为该第一电压信号V0
以及,在重置阶段t1内,第一控制信号端Scan1输出高电平的第一控制信号,在该第一控制信号的控制下第三晶体管T3关断;第二控制信号端Scan2输出高电平的第二控制信号,在该第二控制信号的控制下第四晶体管T4和第五晶体管T5关断;以及,第三控制信号端EM输出高电平的第三控制信号,在该第三控制信号的控制下,第六晶体管T6和第七晶体管T7关断。其中,图6中虚线表示未连通的电路,实线表示连通的电路,在后续出现相同情况不再一一说明。
在光感积累阶段t2内,参见图7,复位信号端Reset输出高电平的复位信号,在该复位信号的控制下第一晶体管T1和第二晶体管T2关断。第一控制信号端Scan1输出低电平的第一控制信号,在该第一控制信号的控制下第三晶体管T3导通,将光电二极管D1与第一电容C1导通;光电二极管D1在入射光的照射上反向导通,使得第一电容C1向接地端放电;在光感积累阶段t2结束时,第一电容C1内储存的电压信号即为光电电压信号V1
以及,在光感积累阶段t2内,第二控制信号端Scan2输出高电平的第二控制信号,在该第二控制信号的控制下第四晶体管T4和第五晶体管T5关断;以及,第三控制信号端EM输出高电平的第三控制信号,在该第三控制信号的控下,第六晶体管T6和第七晶体管T7关断。
其中,需要说明的是:在不同强度的入射光照射下,光电二极管D1反向导通的程度不同,使得在放电阶段t2内第一电容C1向接地端放电的程度也不同;在放电阶段t2结束时,第一电容C1内储存的电压信号即为光电电压信号V1的大小也不同。
在放电阶段t3内,参见图8,复位信号端Reset输出高电平的复位信号,在该复位信号的控制下第一晶体管T1和第二晶体管T2关断。第一控制信号端Scan1输出高电平的第一控制信号,在该第一控制信号的控制下第三晶体管T3关断。
第二控制信号端Scan2输出低电平的第二控制信号,在该第二控制信号的控制下第四晶体管T4和第五晶体管T5导通;由于第二电容C2将第一电压信号V0输出给驱动晶体管D2的栅极,该第一电压信号V0为低压信号,在该第一电压信号V0的控制下驱动晶体管D2也导通。这样第一电容C1的光电电压信号V1经过第四晶体管T4传输至驱动晶体管D2的漏极,驱动晶体管D2再从其源极输出栅极电压信号V2,并将该栅极电压信号V2经过第五晶体管T5对第二电容C2进行充电,将第二电容C2的电压充电至栅极电压信号V2的电压相等,该栅极电压信号V2=V1-Vth
另外,在放电阶段t3内,第三控制信号端EM输出高电平的第三控制信号,在该第三控制信号的控制下第六晶体管T6和第七晶体管T7关断。
在信号采集阶段t4内,参见图9,复位信号端Reset输出高电平的复位信号,在该复位信号的控制下第一晶体管T1和第二晶体管T2关断。第一控制信号端Scan1输出高电平的第一控制信号,在该第一控制信号的控制下第三晶体管T3关断。第二控制信号端Scan2输出高电平的第二控制信号,在该第二控制信号的控制下第四晶体管T4和第五晶体管T5关断。
以及,第三控制信号端EM输出低电平的第三控制信号,在该第三控制信号的控制下第六晶体管T6和第七晶体管T7导通;第二电压端Vdd输出的第二电压信号Vdd经过第六晶体管T6传输至到驱动晶体管D2的源极;第二电容C2的栅极电压信号V2传输到驱动晶体管D2的栅极,这样驱动晶体管D2从漏极输出光电电流信号I=K(VGS-Vth)2=K(Vdd-V2-Vth)2=K[Vdd-(V1-Vth)-Vth]2=K(Vdd-V1)2,并通过第七晶体管T7输出光电电流信号I。
在本发明实施例中,由于信号形成模块将光电电压信号V1传输给驱动模块,驱动模块形成栅极电压信号V2=V1-Vth,第二电压端将第二电压信号Vdd传输给驱动模块,这样驱动模块形成光电电流信号I=K(VGS-Vth)5=K[Vdd-(V1-Vth)-Vth]2=K(Vdd-V1)2,所以形成的光电电流信号不受驱动模块的压降Vth的影响,避免拍摄的图像画面失真的问题。
实施例二
本发明实施例提供了一种有源像素传感器,该有源像素传感器包括实施例一提供的任一种驱动电路。
在本发明实施例中,由于有源像素传感器包括实施例一提供的驱动电路,又由于在该驱动电路中,信号形成模块将光电电压信号V1经过驱动模块形成栅极电压信号V2=V1-Vth,第二电压端向驱动模块输入第二电压信号Vdd,这样驱动模块形成光电电流信号I=K(VGS-Vth)5=K[Vdd-(V1-Vth)-Vth]2=K(Vdd-V1)2,所以形成的光电电流信号不受驱动模块的压降Vth的影响,避免拍摄的图像画面失真的问题。
实施例三
参见图9,本发明实施例提供了一种有源像素传感器的驱动方法,该驱动方法包括:
步骤201:重置阶段,复位信号端输出复位信号,在该复位信号的控制下将第一电压端的第一电压信号传输至信号形成模块和光电感应模块。
步骤202:光感积累阶段,第一控制信号端输出第一控制信号,光电感应模块在入射光照射下和第一控制信号的控制下,向接地端放电并在放电后形成光电电压信号。
步骤203:放电阶段,第二控制信号端输出第二控制信号,在第二控制信号的控制下信号形成模块将光电电压信号传输给驱动模块,驱动模块将光电电压信号转换成栅极电压信号。
步骤204:信号采集阶段,第三控制信号端输出第三控制信号,在第三控制信号的控制下信号输出模块将第二电压端的第二电压信号输出给驱动模块;驱动模块在该栅极电压信号和第二电压信号的控制下形成光电电流信号。
可选的,对于上述步骤201,可以包括:
在复位信号端的复位信号的控制下,第一晶体管和第二晶体管导通,第一电压端的第一电压信号经过第一晶体管传输至第一电容,经过第二晶体管传输至第二电容。
可选的,对于上述步骤202,可以包括:
2021:在第一控制信号端的第一控制信号的控制下,第三晶体管导通光电二极管和第一电容。
2022:该光电二极管在入射光照射下,导通第一电容和接地端,第一电容向接地端放电,并在放电后形成光电电压信号。
可选的,对于上述步骤203,可以包括:
2031:在第二控制信号端的第二控制信号的控制下,第四晶体管和第五晶体管导通。
2032:第一电容的光电电压信号经过第四晶体管传输至驱动晶体管的漏极,并从驱动晶体管的源极流出形成栅极电压信号。
2033:该栅极电压信号经过第五晶体管传输至第二电容。
可选的,对于上述步骤204,可以包括:
2041:在第三控制信号端的第三控制信号的控制下,第六晶体管和第七晶体管导通。
2042:第二电压端的第二电压信号经过第六晶体管传输至驱动晶体管的源极,第二电容的栅极电压信号传输至驱动晶体管的栅极。
2043:驱动晶体管的漏极输出光电电流信号并经过第七晶体管输出。
在本发明实施例中,通过信号形成模块将光电电压信号传输至驱动模块,驱动模块形成栅极电压信号,这样驱动模块在该栅极电压信号和第二电压信号的控制下形成光电电流信号。由于栅极电压信号是经过驱动模块后得到的,使得栅极电压信号是在光电电压信号的基础上消除驱动模块的压降,这样通过该栅极电压信号形成的光电电流信号不受驱动模块的压降的影响,避免拍摄的图像画面失真的问题。
以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种有源像素传感器的驱动电路,其特征在于,所述驱动电路包括:重置模块、光电感应模块、信号形成模块、驱动模块和信号输出模块;
所述重置模块与第一电压端、复位信号端、所述光电感应模块、所述信号形成模块和所述驱动模块连接,用于在所述复位信号端的复位信号的控制下,将所述第一电压端的第一电压信号传输至所述光电感应模块和所述信号形成模块;
所述光电感应模块还与接地端、第一控制信号端和所述信号形成模块连接,用于在入射光照射下和所述第一控制信号端的第一控制信号的控制下,向所述接地端放电并在放电后形成光电电压信号;
所述信号形成模块还与第二控制信号端和所述驱动模块连接,用于在所述第二控制信号端的第二控制信号的控制下将所述光电电压信号传输给所述驱动模块;
所述信号输出模块与第二电压端、第三控制信号端和所述驱动模块连接,用于在所述第三控制信号端的第三控制信号的控制下将所述第二电压端的第二电压信号传输至所述驱动模块;
所述驱动模块,用于根据所述光电电压信号形成栅极电压信号,根据所述栅极电压信号和第二电压信号形成光电电流信号。
2.如权利要求1所述的驱动电路,其特征在于,所述重置模块包括:
第一晶体管和第二晶体管;
所述第一晶体管的栅极与所述复位信号端连接,第一极与所述第一电压端连接,第二极与所述光电感应模块连接;
所述第二晶体管的栅极与所述复位信号端连接,第一极与所述第一电压端连接,第二极与所述信号形成模块和所述驱动模块连接。
3.如权利要求2所述的驱动电路,其特征在于,所述光电感应模块包括光电二极管、第三晶体管和第一电容,所述光电二极管的阳极与所述接地端连接,阴极与所述第三晶体管的第一极连接;
所述第三晶体管的栅极与所述第一控制信号端连接,第二极与所述第一电容的第一端、所述第一晶体管的第二极和所述信号形成模块连接,
所述第一电容的第二端接地。
4.如权利要求3所述的驱动电路,其特征在于,所述信号形成模块包括第二电容、第四晶体管和第五晶体管;
所述第四晶体管的第一极与第一电容的第一端连接,第二极与所述驱动模块连接,栅极与所述第二控制信号端连接;
所述第五晶体管的第一极与所述驱动模块连接,第二极与所述第二电容的第一端连接,栅极与所述第二控制信号端连接;
所述第二电容的第二端与所述第二电压端连接。
5.如权利要求4所述的驱动电路,其特征在于,所述驱动模块包括驱动晶体管,所述驱动晶体管的栅极与所述第二电容的第一端、所述第五晶体管的第二极和所述第二晶体管的第二极连接;
所述驱动晶体管的源极与所述信号输出模块、所述第五晶体管的第一极连接;
所述驱动晶体管的漏极与所述信号输出模块、所述第四晶体管的第二极连接。
6.如权利要求5所述的驱动电路,其特征在于,所述信号输出模块包括第六晶体管和第七晶体管,所述第六晶体管的栅极与所述第三控制信号端连接,第一极与所述第二电压端连接,第二极与所述驱动晶体管的源极连接;
所述第七晶体管的栅极与所述第三控制信号端连接,第一极与所述驱动晶体管的漏极连接,第二极与所述驱动电路的输出端连接。
7.如权利要求1至6任一项权利要求所述的驱动电路,其特征在于,所述第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管、第四晶体管、第五晶体管、第六晶体管、第七晶体管和驱动晶体管均为P型晶体管。
8.一种有源像素传感器,其特征在于,所述有源像素传感器包括如权利要求1至7任一项权利要求所述的驱动电路。
9.一种有源像素传感器的驱动方法,其特征在于,所述驱动方法包括:
重置阶段,复位信号端输出复位信号,在所述复位信号的控制下将所述第一电压端的第一电压信号传输至信号形成模块和光电感应模块;
光感积累阶段,第一控制信号端输出第一控制信号,所述光电感应模块在入射光照射下和所述第一控制信号的控制下,向接地端放电并在放电后形成光电电压信号;
放电阶段,第二控制信号端输出第二控制信号,在所述第二控制信号的控制下信号形成模块将所述光电电压信号传输给驱动模块,所述驱动模块将所述光电电压信号转换成栅极电压信号;
信号采集阶段,第三控制信号端输出第三控制信号,在所述第三控制信号的控制下信号输出模块将第二电压端的第二电压信号输出给所述驱动模块;所述驱动模块在所述栅极电压信号和所述第二电压信号的控制下形成光电电流信号。
10.如权利要求9所述的驱动方法,其特征在于,所述在所述复位信号的控制下将所述第一电压端的第一电压信号传输至信号形成模块和光电感应模块,包括:
在所述复位信号端的复位信号的控制下,第一晶体管和第二晶体管导通,所述第一电压端的第一电压信号经过第一晶体管传输至第一电容,以及经过第二晶体管传输至第二电容。
11.如权利要求10所述的驱动方法,其特征在于,所述所述光电感应模块在入射光照射下和所述第一控制信号的控制下,向接地端放电并在放电后形成光电电压信号,包括:
在第一控制信号端的第一控制信号的控制下,第三晶体管导通光电二极管和所述第一电容;
所述光电二极管在入射光照射下,导通所述第一电容和接地端,所述第一电容向所述接地端放电,并在放电后形成光电电压信号。
12.如权利要求11所述的驱动方法,其特征在于,所述在所述第二控制信号的控制下信号形成模块将所述光电电压信号传输给驱动模块,所述驱动模块将所述光电电压信号转换成栅极电压信号,包括:
在所述第二控制信号端的第二控制信号的控制下,第四晶体管和第五晶体管导通;
所述第一电容的光电电压信号经过第四晶体管传输至驱动晶体管的漏极,并从所述驱动晶体管的源极流出形成栅极电压信号;
所述栅极电压信号经过所述第五晶体管传输至第二电容。
13.如权利要求12所述的驱动方法,其特征在于,所述在所述第三控制信号的控制下信号输出模块将第二电压端的第二电压信号输出给所述驱动模块;所述驱动模块在所述栅极电压信号和所述第二电压信号的控制下形成光电电流信号,包括:
在所述第三控制信号的控制下,第六晶体管和第七晶体管导通;
第二电压端的第二电压信号经过第六晶体管传输至所述驱动晶体管的源极,所述第二电容的栅极电压信号传输至所述驱动晶体管的栅极;
所述驱动晶体管的漏极输出光电电流信号并经过所述第七晶体管输出。
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