CN110166671A - 一种有源像素传感器及其控制方法、有源像素传感装置 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例提供一种有源像素传感器及其控制方法、有源像素传感装置,涉及传感器领域,能够解决因源跟随晶体管的阈值电压引起的检测结果不稳定的问题;该有源像素传感器包括感光器件、源跟随晶体管、补偿电路;源跟随晶体管的栅极与浮置扩散节点连接,补偿电路通过第一节点与感光器件连接,补偿电路还与浮置扩散节点、第一控制端、第二控制端、第三控制端、第一参考电压端、第二参考电压端连接;补偿电路配置为:在第一控制端、第二控制端、第三控制端、第一参考电压端、第二参考电压端的电压的控制下,获取源跟随晶体管的阈值电压,并将源跟随晶体管的阈值电压补偿至感光器件输出至第一节点的光生电压以获取补偿电压,并输出至浮置扩散节点。

Description

一种有源像素传感器及其控制方法、有源像素传感装置
技术领域
本发明涉及传感器领域,尤其涉及一种有源像素传感器及其控制方法、有源像素传感装置。
背景技术
有源像素传感器(Active Pixel Sensor,APS)将光学信号转换成电信号。如图1所示,现有的有源像素传感器包括感光器件T、电容C、重置晶体管(Reset Transistor)MRST、源跟随晶体管(Current Source Follower Transistor)MSF、选择晶体管(Row SelectorTransistor)MSEL;其中,感光器件T的光生电压输出至浮置扩散节点(Floating DiffusionNode)FD,也就是源跟随晶体管MSF的栅极,从而决定了流过源跟随晶体管MSF的电流大小,因此通过测定流过源跟随晶体管MSF的电流大小即可获取感光器件T感测到的光照强度。
然而,由于制作工艺以及长时间的使用,源跟随晶体管MSF的阈值电压会发生漂移的问题,尤其是针对源跟随晶体管MSF采用低温多晶硅晶体管(LTPS TFT)还会存在阈值电压短程均匀性差的问题,从而会导致检测结果不稳定,出现偏差等弊端。
发明内容
本发明的实施例提供一种有源像素传感器及其控制方法、有源像素传感装置,能够解决因源跟随晶体管的阈值电压引起的检测结果不稳定的问题。
为达到上述目的,本发明的实施例采用如下技术方案:
本发明实施例提供一种有源像素传感器,包括感光器件、源跟随晶体管;所述源跟随晶体管的栅极与浮置扩散节点连接,所述有源像素传感器还包括:补偿电路;所述补偿电路通过第一节点与所述感光器件连接,并且所述补偿电路还与所述浮置扩散节点、第一控制端、第二控制端、第三控制端、第一参考电压端、第二参考电压端连接;所述补偿电路配置为:在所述第一控制端、所述第二控制端、所述第三控制端、所述第一参考电压端、所述第二参考电压端的电压的控制下,获取所述源跟随晶体管的阈值电压,并将所述源跟随晶体管的阈值电压补偿至所述感光器件输出至所述第一节点的光生电压,以获取补偿电压,并将该补偿电压输出至所述浮置扩散节点。
在一些实施例中,所述补偿电路包括:阈值电压获取子电路、控制子电路、储能子电路;所述阈值电压获取子电路与所述第一节点、第一电源电压端连接;所述控制子电路与所述第一节点、第二节点、所述浮置扩散节点、所述第一控制端、所述第二控制端、所述第三控制端、所述第一参考电压端、所述第二参考电压端连接;所述储能子电路连接于所述第二节点和所述浮置扩散节点之间;所述阈值电压获取子电路配置为:在所述第一电源电压端的电压的控制下,将所述感光器件输出至所述第一节点的光生电压调整至第一关联电压;其中,所述第一关联电压与所述源跟随晶体管的阈值电压关联;所述控制子电路配置为:在所述第一控制端、所述第二控制端和所述第三控制端的电压的控制下,将所述第一节点的第一关联电压输出至所述第二节点,将所述第二参考电压端的第二参考电压输出至所述浮置扩散节点;并对所述储能子电路进行充电;所述控制子电路还配置为:在所述第一控制端、所述第二控制端和所述第三控制端的电压的控制下,将所述第二节点的电压由所述第一关联电压调整至所述第一参考电压端的第一参考电压;并通过所述储能子电路将所述浮置扩散节点的电压由所述第二参考电压调整至所述补偿电压。
在一些实施例中,所述阈值电压获取子电路包括第一晶体管;所述第一晶体管的栅极和第一极与所述第一电压端连接,第二极与所述第一节点连接;所述第一晶体管和所述源跟随晶体管的特性相同。
在一些实施例中,所述控制子电路包括第二晶体管、第三晶体管、第四晶体管;所述第二晶体管的栅极与所述第二控制端连接,第一极与所述第一节点连接,第二极与所述第二节点连接;所述第三晶体管的栅极与所述第三控制端连接,第一极与所述第一参考电压端连接,第二极与所述浮置扩散节点连接;所述第四晶体管的栅极与所述第一控制端连接,第一极与所述第二参考电压端连接,第二极与所述第二节点连接。
在一些实施例中,所述储能子电路包括第一电容;所述第一电容的第一极与所述第二节点连接,第二极与所述浮置扩散节点连接。
在一些实施例中,所述有源像素传感器包括多个并联的所述源跟随晶体管,且所述多个并联的所述源跟随晶体管的特性相同。
在一些实施例中,所述有源像素传感器还包括选择晶体管;所述源跟随晶体管的第一极与第二电源电压端连接,第二极与所述选择晶体管的第一极连接;所述选择晶体管栅极与第一控制端连接,第二极与信号输出端连接;所述感光器件为光电二极管。
本发明另一些实施例还提供一种如前述的有源像素传感器的控制方法,在所述有源像素传感器中的补偿电路包括阈值电压获取子电路、控制子电路、储能子电路的情况下,所述有源像素传感器的控制方法包括:
第一阶段:感光器件将光信号转换为电信号,并输出至第一节点;并通过所述阈值电压获取子电路将所述第一节点的电压调整至第一关联电压;向第一控制端输入关闭电压,向第二控制端和第三控制端输入开启电压,通过所述控制子电路将所述第一节点的第一关联电压输出至第二节点,将第一参考电压端的第一参考电压输出浮置扩散节点,并对所述储能子电路进行充电。
第二阶段:向第一控制端、第二控制端和第三控制端均输入关闭电压,通过所述控制子电路将所述第二节点维持在所述第一关联电压,将所述浮置扩散节点的电压维持在所述第一参考电压。
第三阶段:向第一控制端输入开启电压,向第二控制端和第三控制端输入关闭电压,通过所述控制子电路将所述第二节点的电压从所述第一关联电压调整至第二参考电压端的第二参考电压;并通过所述储能子电路将所述浮置扩散节点的电压从所述第一参考电压调整至补偿电压。
本发明的另一些实施例中还提供一种有源像素传感装置,包括如前述的有源像素传感器。
在一些实施例中,所述有源像素传感装置包括阵列排布的多个有源像素传感器。
本发明实施例提供一种有源像素传感器及其控制方法、有源像素传感装置,该有源像素传感器包括感光器件、源跟随晶体管;该源跟随晶体管的栅极与浮置扩散节点连接,该有源像素传感器还包括:补偿电路;补偿电路通过第一节点与感光器件连接,并且补偿电路还与浮置扩散节点、第一控制端、第二控制端、第三控制端、第一参考电压端、第二参考电压端连接;补偿电路配置为:在第一控制端、第二控制端、第三控制端、第一参考电压端、第二参考电压端的电压的控制下,获取源跟随晶体管的阈值电压,并将源跟随晶体管的阈值电压补偿至感光器件输出至第一节点的光生电压以获取补偿电压,并将该补偿电压输出至浮置扩散节点。
综上,本发明实施例提供的有源像素传感器能够通过补偿电路将源跟随晶体管的阈值电压补偿至光生电压中,得到补偿电压,并将该补偿电压输出至浮置扩散节点;这样一来,在通过补偿电压控制流经源跟随晶体管的电流的过程中,可以对源跟随晶体管的阈值电压进行补偿,从而使得流经源跟随晶体管的电流与阈值电压无关,进而也就避免了因源跟随晶体管的阈值电压引起的检测结果不稳定的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术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为相关技术中提供的一种有源像素传感器的电路结构示意图;
图2为本发明实施例提供的一种有源像素传感器的电路结构示意图;
图3为本发明实施例提供的一种有源像素传感器的电路结构示意图;
图4为本发明实施例提供的一种有源像素传感器的电路结构示意图;
图5为本发明实施例提供的一种有源像素传感器的电路结构示意图;
图6为本发明实施例提供的一种有源像素传感器的控制时序图;
图7为本发明实施例提供的一种有源像素传感器在第一阶段的工作示意图;
图8为本发明实施例提供的一种有源像素传感器在第二阶段的工作示意图;
图9为本发明实施例提供的一种有源像素传感器在第三阶段的工作示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
除非另外定义,本申请实施例中使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明实施例中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性,而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同,而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接,而是可以包括电性的连接,不管是直接的还是间接的。
此外,本申请中,“上”、“下”、“左”、“右”、“水平”以及“竖直”等方位术语是相对于附图中的部件示意置放的方位来定义的,应当理解到,这些方向性术语是相对的概念,它们用于相对于的描述和澄清,其可以根据附图中部件所放置的方位的变化而相应地发生变化。
本发明一些实施例提供一种有源像素传感装置,该有源像素传感装置可以为数码照相机、便携式摄像机、个人通信系统、游戏机、用于安全目的的照相机、用于医疗目的的微型照相机、机器人、X射线探测器等。该有源像素传感装置包括有源像素传感器APS、显示器件、数据处理IC等电子配件等。
在一些实施例中,有源像素传感装置中包括阵列排布的多个有源像素传感器APS。
示例的,以有源像素传感装置为MSM(金属一半导体一金属)型X射线(X-Ray)探测器为例,该探测器包括X射线发射器和MSM光电检测器;MSM光电检测器中设置阵列排布的多个有源像素传感器APS。其工作原理是:X射线发射器发出的X射线穿过检测物体(例如人体)后照射在MSM光电检测器上,MSM光电检测器中的有源像素传感器APS(中的感光器件)接受X射线照射产生光生载流子形成电压(也即光生电压),且该光生电压的大小与其接收的X射线的辐射强度成正比,进而根据光生电压的大小获取检测物体内部结构,并显示对检测物体的探测结果;当然,在X射线发射器不发射X射线时,有源像素传感器APS也会产生电压,该电压称为暗态电压。
本发明一些实施例提供一种有源像素传感器APS,如图2所示,该有源像素传感器APS包括感光器件、源跟随晶体管MSF。源跟随晶体管MSF的栅极与浮置扩散节点FD连接。其中,如图2所示,感光器件可以采用光电二极管(Photo Diode)PD;以下实施例均是以感光器件为光电二极管PD为例进行说明的。
在此基础上,上述有源像素传感器APS还包括:补偿电路100。
上述补偿电路100通过第一节点A与感光器件PD连接,该补偿电路100还与浮置扩散节点FD、第一控制端S1、第二控制端S2、第三控制端S3、第一参考电压端Vref1、第二参考电压端Vref2连接。
上述补偿电路100配置为:在第一控制端S1、第二控制端S2、第三控制端S3、第一参考电压端Vref1、第二参考电压端Vref2的电压的控制下,获取源跟随晶体管MSF的阈值电压Vth,并将该阈值电压Vth补偿至感光器件PD输出至第一节点A的光生电压V0以获取补偿电压V’,并将该补偿电压V’输出至浮置扩散节点FD。也即,输出至浮置扩散节点FD的补偿电压V’中至少写入了光生电压V0与阈值电压Vth。
综上,本发明实施例提供的有源像素传感器APS能够通过补偿电路100将源跟随晶体管MSF的阈值电压Vth补偿至光生电压V0中,得到补偿电压V’,并将该补偿电压V’输出至浮置扩散节点FD;这样一来,在通过补偿电压V’控制流经源跟随晶体管MSF的电流的过程中,可以对源跟随晶体管MSF的阈值电压Vth进行补偿,从而使得流经源跟随晶体管MSF的电流与阈值电压Vth无关,进而也就避免了因源跟随晶体管的阈值电压Vth引起的检测结果不稳定的问题。
在一些实施例中,如图2所示,上述有源像素传感器APS中还设置有选择晶体管MSEL。在此情况下,源跟随晶体管MSF的第一极与第二电源电压端(例如,高电平电源电压端)连接,源跟随晶体管MSF的第二极与选择晶体管MSEL的第一极连接,选择晶体管MSEL的第一极的栅极与第一控制端S1连接,第二极与信号输出端TEST连接;其中,对于有源像素传感装置而言,有源像素传感器APS的信号输出端TEST与数据处理IC连接(图2中未示出),以通过数据处理IC获取探测结果。
以下对上述补偿电路100的具体设置情况做进一步的说明。
如图3所示,在一些实施例中,上述补偿电路100可以包括:阈值电压获取子电路101、控制子电路102、储能子电路103。
上述阈值电压获取子电路101与第一节点A、第一电源电压端VSS(例如,低电平电源电压端)连接;上述阈值电压获取子电路101配置为:在第一电源电压端VSS的电压VSS的控制下,将感光器件PD输出至第一节点A的光生电压V0调整至第一关联电压V1;其中,该第一关联电压V1与源跟随晶体管MSF的阈值电压Vth关联。
示例的,如图4所示,上述阈值电压获取子电路101可以包括:第一晶体管M1。第一晶体管M1的栅极与第一极与第一电压端VSS连接,第一晶体管M1的第二极与第一节点A连接;其中,第一晶体管M1和源跟随晶体管MSF的特性相同,也即第一晶体管M1和源跟随晶体管MSF的尺寸、规格等均相同,并在实际布局电路时,两者基本相邻,在此情况下,第一晶体管M1的阈值电压与源跟随晶体管MSF的阈值电压Vth相等,这样一来,在第一电源电压端VSS的电压VSS的控制下,阈值电压获取子电路101能够将第一节点A的光生电压V0调整第一关联电压V1=VSS-V0-Vth;也即第一关联电压V1与源跟随晶体管MSF的阈值电压Vth关联。
上述控制子电路102与第一节点A、第二节点B、浮置扩散节点FD、第一控制端S1、第二控制端S2、第三控制端S3、第一参考电压端Vref1、第二参考电压端Vref2连接。上述储能子电路103连接于第二节点B和浮置扩散节点FD之间。
上述控制子电路102和储能子电路103配置为:在第一控制端S1、第二控制端S2和第三控制端S3的电压的控制下,将第一节点A的第一关联电压V1输出至第二节点B,将第二参考电压端Vref2的第二参考电压Vref2输出至浮置扩散节点FD;并对储能子电路103进行充电。
上述控制子电路102和储能子电路103还配置为:第一控制端S1、第二控制端S2和第三控制端S3的电压的控制下,将第二节点B的电压由第一关联电压V1调整至第一参考电压端Vref1的第一参考电压Vref1;并通过储能子电路103将浮置扩散节点FD的电压由第二参考电压调整至补偿电压V’。
示例的,如图4所示,上述控制子电路102可以包括第二晶体管M2、第三晶体管M3、第四晶体管M4。
第二晶体管M2的栅极与第二控制端S2连接,第二晶体管M2的第一极与第一节点A连接,第二晶体管M2的第二极与第二节点B连接。第三晶体管M3的栅极与第三控制端S3连接,第三晶体管M3的第一极与第一参考电压端Vref1连接,第三晶体管M3的第二极与浮置扩散节点FD连接。第四晶体管M4的栅极与第一控制端S1连接,第四晶体管M4的第一极与第二参考电压端Vref2连接,第四晶体管M4的第二极与第二节点B连接。
上述储能子电路103可以包括第一电容C1。第一电容C1的第一极与第二节点B连接,第一电容C1的第二极与浮置扩散节点FD连接。
在此基础上,为了增加有源像素传感器APS的放大比例,在一些实施例中,如图5所示,可以设置多个并联的源跟随晶体管(例如MSF1、MSF2、MSF3),且多个并联的源跟随晶体管的特性相同;也即并联的多个源跟随晶体管的尺寸、规格等均相同,并在实际布局电路时,并联的多个源跟随晶体管基本相邻;也即并联的多个源跟随晶体管的阈值电压相等。在此情况下,有源像素传感器APS的放大比例能够根据并联的源跟随晶体管的个数,成相应倍数的增加。例如设置2个并联的源跟随晶体管的情况下,放大比例就会是设置一个源跟随晶体管的情况下的2倍。
需要说明的是,图5仅是示例的以3个并联的源跟随晶体管(MSF1、MSF2、MSF3)为例进行说明的,但本发明并不限制于此,也可以设置2、4、5个并联设置的源跟随晶体管。
以下针对图4中示出的有源像素传感器APS,对该有源像素传感器APS控制方法进行说明。
如图6所示,该有源像素传感器APS的控制方法包括:第一阶段T1、第二阶段T2、第三阶段T3。
示例的,在第一阶段T1、第二阶段T2、第三阶段T3的三个阶段中:第一电源电压端VSS输入低电平电源电压VSS,第二电源电压端VDD输入高电平电源电压VDD;第一参考电压端Vref1输入第一参考电压Vref1,第二参考电压端Vref2输入第二参考电压Vref2;并且在三个阶段中,光电二极管PD到第一电源电压端VSS始终都有电流。
在第一阶段T1(也可称为点亮阶段):
光电二极管PD(感光器件)将光信号转换为电信号(也即光生电压V0),并输出至第一节点A;阈值电压获取子电路101将第一节点A的电压调整至第一关联电压V1。
向第一控制端S1输入关闭电压,向第二控制端S2和第三控制端S3输入开启电压,通过控制子电路102将第一节点A的第一关联电压V1输出至第二节点B,将第一参考电压端Vref1的第一参考电压Vref1输出至浮置扩散节点FD,并对储能子电路103进行充电。
示例的,参考图6和图7,由于第一晶体管M1的阈值电压与源跟随晶体管MSF的阈值电压Vth相同,因此,在第一阶段T1,光电二极管PD接受光照产生光生电压V0并输出至第一节点A,同时第一晶体管M1在第一电源电压端VSS的低电平电压VSS的驱动下,将第一节点A的电压控制在VSS-V0-Vth,也即第一关联电压V1=VSS-V0-Vth。另外,在第一控制端S1输入的高电平电压的控制下,第四晶体管M4、选择晶体管MSEL截止,在第二控制端S2和第三控制端S3输入的低电平电压的控制下,第二晶体管M2和第三晶体管M3导通;此时,第二节点B的电压与第一节点A的电压相等,均为VSS-V0-Vth;浮置扩散节点FD的电压等于第一参考电压端Vref1的第一参考电压Vref1;并通过第二节点B和浮置扩散节点FD的电压差对第一电容C1进行充电。
第二阶段T2(也可称为暗态阶段):
向第一控制端S1、第二控制端S2和第三控制端S3均输入关闭电压;通过控制子电路100将第二节点B维持在第一关联电压V1,浮置扩散节点FD的电压维持在第一参考电压Vref1
示例的,参考图6和图8,在第一控制端S1、第二控制端S2、第三控制端S3输入的高电平电压的控制下,第四晶体管M4、选择晶体管MSEL、第二晶体管M2、第三晶体管M3均截止,第二节点B维持在第一关联电压V1,浮置扩散节点FD的电压维持在第一参考电压Vref1;第一电容C1存储的电荷量保持不变。
第三阶段T3(也可称为读取阶段):
向第一控制端S1输入开启电压,向第二控制端S2和第三控制端S3持续输入关闭电压,通过控制子电路100将第二节点B的电压从第一关联电压V1调整至第二参考电压端Vref2的第二参考电压Vref2;并通过储能子电路103将浮置扩散节点FD的电压从第一参考电压Vref1调整至补偿电压V’。
示例的,参考图6和图9,向第二控制端S2和第三控制端S3持续输入高电平电压,第二晶体管M2、第三晶体管M3保持截止;向第一控制端S1输入低电平电压,第四晶体管M4、选择晶体管MSEL导通,将第二节点B的电压从第一关联电压V1=VSS-V0-Vth,调整至第二参考电压端的第二参考电压Vref2;也即第一电容C1的第一极(即与第二节点B连接的一极)的电压从第一关联电压V1变化为第二参考电压Vref2,其电压变化量为Vref2-(VSS-V0-Vth);由于第一电容C1存储的电荷不可能发生突变,因此,第一电容C1的第二极(即与浮置扩散节点FD连接的一极)的电压会发生同样的电压变化,此时,浮置扩散节点FD的电压由第二阶段T2的Vref1调整至补偿电压V’=Vref1+Vref2-VSS+V0+Vth。在此情况下,通过信号输出端TEST输出的电流(也即流经源跟随晶体管MFS的电流)I=β(Vref1+Vref2-VSS+V0+Vth-VDD-Vth)2=β(Vref1+Vref2-VSS+V0-VDD)2,其中,β为源跟随晶体管MSF的本征导电因子;可以看出该电流I与源跟随晶体管MFS的阈值电压Vth无关,也即对源跟随晶体管MSF的阈值电压Vth得到了补偿,从而也就避免了因源跟随晶体管的阈值电压Vth引起的检测结果不稳定的问题。
需要说明的是,本发明中的晶体管可以为增强型晶体管,也可以为耗尽型晶体管;上述晶体管的第一极可以为源极,第二极可以为漏极,或者上述晶体管的第一极可以为漏极,第二极为源极,本发明对此不作限定。
本发明上述实施例中晶体管的导通、截止(开启、关闭)过程均是以所有晶体管为P型晶体管为例进行说明的;本发明实施例中晶体管也可以为N型,当所有晶体管均为N型时,需要对各个控制信号进行翻转即可。
本领域普通技术人员可以理解:实现上述方法实施例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,执行包括上述方法实施例的步骤;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。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种有源像素传感器,包括感光器件、源跟随晶体管;所述源跟随晶体管的栅极与浮置扩散节点连接,其特征在于,所述有源像素传感器还包括:补偿电路;
所述补偿电路通过第一节点与所述感光器件连接,并且所述补偿电路还与所述浮置扩散节点、第一控制端、第二控制端、第三控制端、第一参考电压端、第二参考电压端连接;
所述补偿电路配置为:在所述第一控制端、所述第二控制端、所述第三控制端、所述第一参考电压端、所述第二参考电压端的电压的控制下,获取所述源跟随晶体管的阈值电压,并将所述源跟随晶体管的阈值电压补偿至所述感光器件输出至所述第一节点的光生电压,以获取补偿电压,并将该补偿电压输出至所述浮置扩散节点。
2.根据权利要求1所述的有源像素传感器,其特征在于,所述补偿电路包括:阈值电压获取子电路、控制子电路、储能子电路;
所述阈值电压获取子电路与所述第一节点、第一电源电压端连接;
所述控制子电路与所述第一节点、第二节点、所述浮置扩散节点、所述第一控制端、所述第二控制端、所述第三控制端、所述第一参考电压端、所述第二参考电压端连接;
所述储能子电路连接于所述第二节点和所述浮置扩散节点之间;
所述阈值电压获取子电路配置为:在所述第一电源电压端的电压的控制下,将所述感光器件输出至所述第一节点的光生电压调整至第一关联电压;其中,所述第一关联电压与所述源跟随晶体管的阈值电压关联;
所述控制子电路配置为:在所述第一控制端、所述第二控制端和所述第三控制端的电压的控制下,将所述第一节点的第一关联电压输出至所述第二节点,将所述第二参考电压端的第二参考电压输出至所述浮置扩散节点;并对所述储能子电路进行充电;
所述控制子电路还配置为:在所述第一控制端、所述第二控制端和所述第三控制端的电压的控制下,将所述第二节点的电压由所述第一关联电压调整至所述第一参考电压端的第一参考电压;并通过所述储能子电路将所述浮置扩散节点的电压由所述第二参考电压调整至所述补偿电压。
3.根据权利要求2所述的有源像素传感器,其特征在于,
所述阈值电压获取子电路包括第一晶体管;所述第一晶体管的栅极和第一极与所述第一电压端连接,第二极与所述第一节点连接;
所述第一晶体管和所述源跟随晶体管的特性相同。
4.根据权利要求2所述的有源像素传感器,其特征在于,
所述控制子电路包括第二晶体管、第三晶体管、第四晶体管;
所述第二晶体管的栅极与所述第二控制端连接,第一极与所述第一节点连接,第二极与所述第二节点连接;
所述第三晶体管的栅极与所述第三控制端连接,第一极与所述第一参考电压端连接,第二极与所述浮置扩散节点连接;
所述第四晶体管的栅极与所述第一控制端连接,第一极与所述第二参考电压端连接,第二极与所述第二节点连接。
5.根据权利要求2所述的有源像素传感器,其特征在于,所述储能子电路包括第一电容;
所述第一电容的第一极与所述第二节点连接,第二极与所述浮置扩散节点连接。
6.根据权利要求1所述的有源像素传感器,其特征在于,所述有源像素传感器包括多个并联的所述源跟随晶体管,且所述多个并联的所述源跟随晶体管的特性相同。
7.根据权利要求1-6任一项所述的有源像素传感器,其特征在于,所述有源像素传感器还包括选择晶体管;
所述源跟随晶体管的第一极与第二电源电压端连接,第二极与所述选择晶体管的第一极连接;
所述选择晶体管栅极与第一控制端连接,第二极与信号输出端连接;
所述感光器件为光电二极管。
8.一种如权利要求1-7任一项所述的有源像素传感器的控制方法,其特征在于,在所述有源像素传感器中的补偿电路包括阈值电压获取子电路、控制子电路、储能子电路的情况下,所述有源像素传感器的控制方法包括:
第一阶段:
感光器件将光信号转换为电信号,并输出至第一节点;所述阈值电压获取子电路将所述第一节点的电压调整至第一关联电压;
向第一控制端输入关闭电压,向第二控制端和第三控制端输入开启电压,通过所述控制子电路将所述第一节点的第一关联电压输出至第二节点,将第一参考电压端的第一参考电压输出浮置扩散节点,并对所述储能子电路进行充电;
第二阶段:
向第一控制端、第二控制端和第三控制端均输入关闭电压,通过所述控制子电路将所述第二节点维持在所述第一关联电压,将所述浮置扩散节点的电压维持在所述第一参考电压;
第三阶段:
向第一控制端输入开启电压,向第二控制端和第三控制端输入关闭电压,通过所述控制子电路将所述第二节点的电压从所述第一关联电压调整至第二参考电压端的第二参考电压;并通过所述储能子电路将所述浮置扩散节点的电压从所述第一参考电压调整至补偿电压。
9.一种有源像素传感装置,其特征在于,包括如权利要求1-7任一项所述的有源像素传感器。
10.根据权利要求9所述的有源像素传感装置,其特征在于,所述有源像素传感装置包括阵列排布的多个有源像素传感器。
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