[發明專利]一種紅外圖像傳感器讀出電路

有效

• 申請號: 201710376712.7
• 申請日: 2017-05-25
• 公開（公告）號: CN107256061B
• 公開（公告）日: 2019-02-12
• 發明（設計）人: 段杰斌;溫建新;張小亮;嚴慧婕;蔣宇;曾夕
• 申請（專利權）人: 上海集成電路研發中心有限公司;成都微光集電科技有限公司
• 主分類號: G05F3/26
• 分類號: G05F3/26
• 代理公司: 上海天辰知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 31275
• 代理人: 吳世華;陳慧弘

1.一種紅外圖像傳感器讀出電路，其特征在于，包括：

暗電流產生模塊，用于產生暗像素電流，其一端與電源正極V_DD相連；

光生電流產生模塊，用于實現紅外感光單元等效電阻-光生電流的轉換；

復位電流產生模塊，用于產生復位電流，與光生電流產生模塊相并接，所述光生電流產生模塊和復位電流產生模塊并接后的一端在節點N1處與所述暗電流產生模塊的另一端相連，另一端與電源負極V_SS相連；

積分器模塊，用于實現光生電流-輸出電壓的轉換，所述積分器模塊的輸入端連接于所述光生電流產生模塊和所述光生電流產生模塊的并接點N1，所述積分器模塊的輸出端為所述紅外圖像傳感器讀出電路的輸出端；

時序控制模塊，用于控制所述光生電流產生模塊和復位電流產生模塊交替工作；其中，當紅外圖像傳感器讀出電路開始工作時，所述復位電流產生模塊工作，所述光生電流產生模塊不工作，在經過預定的時間t₁后，所述積分器模塊輸出第一電壓；然后所述光生電流產生模塊工作，所述復位電流產生模塊不工作，在經過預定的時間t₂后，所述積分器模塊輸出第二電壓；通過將光生電流和復位電流分別積分后的第一電壓與第二電壓相減后，得到所述積分器模塊最終的輸出信號。

2.根據權利要求1所述的紅外圖像傳感器讀出電路，其特征在于，所述預定的時間t₁和所述預定的時間t₂為微秒級時間。

3.根據權利要求2所述的紅外圖像傳感器讀出電路，其特征在于，所述預定的時間t₁小于等于所述預定的時間t₂。

4.根據權利要求1所述的紅外圖像傳感器讀出電路，其特征在于，所述暗電流產生模塊包括紅外暗像素單元和第一PMOS晶體管PM1；其中，所述紅外暗像素單元為一二端口器件，其等效為一個電阻R_dark，所述紅外暗像素單元的一端與電源正極V_DD相連，另一端與所述的第一PMOS晶體管PM1的源極相連，所述第一PMOS晶體管PM1的柵極由偏置電壓V₁控制；其中，所述紅外暗像素單元不接收紅外線照射。

5.根據權利要求1所述的紅外圖像傳感器讀出電路，其特征在于，所述的積分器模塊包括運算放大器OPA1和電容C；所述運算放大器OPA1的負向輸入端連接并接點N1，所述運算放大器OPA1的正向輸入端連接電壓V₂，所述電容C的一端連接于節點N1，所述電容C的另一端與運算放大器OPA1的輸出端相連。

6.根據權利要求1-3、5任意一個所述的紅外圖像傳感器讀出電路，其特征在于，所述光生電流產生模塊包括第一開關S1和用于接收紅外線照射的紅外感光單元；其中，所述第一開關S1的一端與所述暗電流產生模塊連接在所述節點N1的一端相連；所述紅外感光單元為一二端口器件，其等效為一個電阻R_det，所述電阻R_det的一端與所述第一開關S1的另一端相連，其另一端與電源負極V_SS相連；所述時序控制模塊控制所述第一開關S1的通斷。

7.根據權利要求4所述的紅外圖像傳感器讀出電路，其特征在于，所述光生電流產生模塊包括第一開關S1和用于接收紅外線照射的紅外感光單元；其中，所述第一開關S1的一端與第一PMOS晶體管PM1的漏極相連接于節點N1；所述紅外感光單元為一二端口器件，其等效為一個電阻R_det，所述電阻R_det的一端與所述第一開關S1的另一端相連，其另一端與電源負極V_SS相連；所述時序控制模塊控制所述第一開關S1的通斷。

8.根據權利要求7所述的紅外圖像傳感器讀出電路，其特征在于，所述紅外暗像素單元與所述紅外感光單元由同種材料制成。