[發明專利]圖像感測器及其運作方法

有效

• 申請號: 201410457506.5
• 申請日: 2014-09-10
• 公開（公告）號: CN105407300B
• 公開（公告）日: 2018-08-31
• 發明（設計）人: 許恩峰
• 申請（專利權）人: 原相科技股份有限公司
• 主分類號: H04N5/359
• 分類號: H04N5/359
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 孫向民;肖冰濱

1.一種圖像感測器，該圖像感測器包含：

光電轉換電路，用以相對高電平信號期間儲存第一電荷量和相對低電平信號期間儲存第二電荷量；以及

輸出電路，包含第一儲存電路和第二儲存電路分別用以儲存轉移自所述光電轉換電路的所述第一電荷量和所述第二電荷量，并包含差分單元用以對所述第一儲存電路中的所述第一電荷量和所述第二儲存電路中的所述第二電荷量進行模擬差分以輸出模擬圖像信號，

其中，所述高電平信號和所述低電平信號分別用以驅動光源的啟閉，所述光電轉換電路相對所述低電平信號期間依次轉移所述第一電荷量至所述第一儲存電路、儲存所述第二電荷量和轉移所述第二電荷量至所述第二儲存電路。

2.根據權利要求1所述的圖像感測器，其中所述第一儲存電路和所述第二儲存電路分別耦接所述差分單元的兩輸入端。

3.根據權利要求2所述的圖像感測器，其中所述第一儲存電路和所述第二儲存電路分別包含開關元件和儲存電容，所述開關元件用以控制所述光電轉換電路，將所述光電轉換電路的所述第一電荷量和所述第二電荷量轉移至所述儲存電容進行儲存。

4.根據權利要求3所述的圖像感測器，其中所述第一儲存電路還包含用以比較所述儲存電容的電壓與參考電壓的比較器，以判斷是否施行自動曝光機制。

5.根據權利要求1所述的圖像感測器，其中所述輸出電路的輸出端耦接至模擬數字轉換器以轉換所述模擬圖像信號為數字圖像信號。

6.根據權利要求1所述的圖像感測器，其中所述光電轉換電路包含：

光電元件，用以轉換入射光為光電流；

像素電容，用以儲存所述光電流為所述第一電荷量或所述第二電荷量；以及

轉移電路，耦接在所述像素電容與所述輸出電路之間并用以從所述像素電容轉移所述第一電荷量至所述第一儲存電路或轉移所述第二電荷量至所述第二儲存電路。

7.根據權利要求6所述的圖像感測器，其中所述圖像感測器還包含驅動電路用以產生所述高電平信號和所述低電平信號。

8.一種圖像感測器的運作方法，所述圖像感測器包含光電元件、像素緩沖電路、第一儲存電路、第二儲存電路和差分單元，所述第一儲存電路和所述第二儲存電路分別耦接在所述差分單元的兩輸入端，所述光電元件用以相對高電平信號和低電平信號產生光電流儲存至所述像素緩沖電路，其中所述高電平信號和所述低電平信號用以驅動光源的啟閉，所述運作方法包含：

在所述高電平信號期間從所述光電元件儲存第一電荷量至所述像素緩沖電路；

在所述低電平信號期間將所述像素緩沖電路的所述第一電荷量轉移至所述第一儲存電路；

所述第一電荷量轉移后，在所述低電平信號期間從所述光電元件儲存第二電荷量至所述像素緩沖電路；

將所述像素緩沖電路的所述第二電荷量轉移至所述第二儲存電路；以及

以所述差分單元對所述第一儲存電路和所述第二儲存電路中的儲存電荷量進行模擬差分以輸出模擬圖像信號。

9.據權利要求8所述的運作方法，該運作方法還包含：

通過轉移電路從所述像素緩沖電路轉移所述第一電荷量至所述第一儲存電路或轉移所述第二電荷量至所述第二儲存電路。

10.根據權利要求9所述的運作方法，其中所述第一儲存電路和所述第二儲存電路分別包含開關元件和儲存電容，所述開關元件用以控制所述像素緩沖電路的所述第一電荷量和所述第二電荷量轉移至所述儲存電容進行儲存。

11.根據權利要求9所述的運作方法，該運作方法還包含：

比較所述第一儲存電路的所述儲存電容的電壓與參考電壓以判斷是否施行自動曝光機制。

12.根據權利要求8所述的運作方法，該運作方法還包含：

轉換所述模擬圖像信號為數字圖像信號。