[發(fā)明專利]圖像傳感器及其讀出電路、像素結(jié)構(gòu)有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201910494430.6 | 申請日： | 2019-06-06 |
| 公開（公告）號： | CN110233979B | 公開（公告）日： | 2021-11-19 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 張琦;韓磊 | 申請（專利權(quán)）人： | 銳芯微電子股份有限公司 |
| 主分類號： | H04N5/374 | 分類號： | H04N5/374;H04N5/378 |
| 代理公司： | 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227 | 代理人： | 張鳳偉;吳敏 |
| 地址： | 215300 江蘇省蘇州市昆山開*** | 國省代碼： | 江蘇;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 圖像傳感器 及其 讀出 電路 像素 結(jié)構(gòu) | ||
1.一種CMOS圖像傳感器的讀出電路，所述CMOS圖像傳感器包括像素陣列，所述像素陣列由若干呈陣列分布的像素電路構(gòu)成，位于同一列的像素電路與同一讀出電路耦接；其特征在于，所述讀出電路包括：
模數(shù)轉(zhuǎn)換電路，與所述CMOS圖像傳感器的像素電路耦接，適于對所述像素電路輸出信號進行量化，得到對應(yīng)的數(shù)字信號；
轉(zhuǎn)換增益控制電路，與所述像素電路耦接，適于當(dāng)所述像素電路輸出的信號為圖像信號時，基于所述像素電路輸出信號的擺幅，產(chǎn)生相應(yīng)的像素電路控制信號，以控制所述像素電路的轉(zhuǎn)換增益；
當(dāng)所述像素電路輸出的信號為圖像信號時，所述轉(zhuǎn)換增益控制電路，適于在所述像素電路輸出信號的擺幅超出所述讀出電路的量化范圍時，通過所述像素電路控制信號，減小所述像素電路的轉(zhuǎn)換增益，在所述像素電路輸出信號的擺幅位于所述讀出電路的量化范圍內(nèi)時，通過所述像素電路控制信號，保持所述像素電路當(dāng)前的大轉(zhuǎn)換增益。
2.如權(quán)利要求1所述的CMOS圖像傳感器的讀出電路，其特征在于，所述像素電路包括：
光電轉(zhuǎn)換電路，適于接收光信號，并將所接收到的光信號轉(zhuǎn)換為電流信號；
電流電壓轉(zhuǎn)換電路，與所述光電轉(zhuǎn)換電路耦接，適于將所述光電轉(zhuǎn)換電路輸出的電流信號轉(zhuǎn)換為電壓信號；
行選通電路，與所述電流電壓轉(zhuǎn)換電路及讀出電路耦接，適于接收行選通信號，以將所述電流電壓轉(zhuǎn)換電路輸出的電壓信號輸入至所述讀出電路；
轉(zhuǎn)換增益調(diào)整電路，與所述電流電壓轉(zhuǎn)換電路及所述讀出電路耦接，適于接收像素電路控制信號，并在所述像素電路控制信號的控制下，調(diào)整所述像素電路的轉(zhuǎn)換增益，其中，當(dāng)所述像素電路輸出的信號為圖像信號時，所述像素電路控制信號與所述像素電路輸出信號的擺幅相關(guān)。
3.如權(quán)利要求2所述的CMOS圖像傳感器的讀出電路，其特征在于，當(dāng)所述像素電路輸出的信號為圖像信號時，所述像素電路控制信號，適于在所述像素電路輸出信號的擺幅超出與所述像素電路耦接的讀出電路的量化范圍時，減小所述像素電路的轉(zhuǎn)換增益，在所述像素電路輸出信號的擺幅位于所述像素電路耦接的讀出電路的量化范圍內(nèi)時，保持所述像素電路當(dāng)前的大轉(zhuǎn)換增益。
4.如權(quán)利要求2或3所述的CMOS圖像傳感器的讀出電路，其特征在于，所述轉(zhuǎn)換增益調(diào)整電路，適于在所述像素電路控制信號的控制下，通過調(diào)整接入所述電流電壓轉(zhuǎn)換電路輸出端的電容值，調(diào)整所述像素電路的轉(zhuǎn)換增益。
5.如權(quán)利要求4所述的CMOS圖像傳感器的讀出電路，其特征在于，所述轉(zhuǎn)換增益調(diào)整電路，包括：第一開關(guān)及第一電容；其中：
所述第一開關(guān)，第一端與所述電流電壓轉(zhuǎn)換電路的輸出端耦接，第二端經(jīng)所述第一電容接地，控制端與所述讀出電路耦接。
6.如權(quán)利要求5所述的CMOS圖像傳感器的讀出電路，其特征在于，所述第一開關(guān)為NMOS管，所述NMOS管的第一端為漏極端，第二端為源極端，控制端為柵極端。
7.如權(quán)利要求2所述的CMOS圖像傳感器的讀出電路，其特征在于，所述像素電路還包括：
源極跟隨電路，耦接于所述電流電壓轉(zhuǎn)換電路與所述行選通電路之間，適于跟隨所述電流電壓轉(zhuǎn)換電路輸出的信號并進行放大。
8.如權(quán)利要求1所述的CMOS圖像傳感器的讀出電路，其特征在于，所述轉(zhuǎn)換增益控制電路，還適于當(dāng)所述像素電路輸出的信號為復(fù)位信號時，將第一開關(guān)信號輸出端輸出的第一開關(guān)控制信號作為所述像素電路控制信號。
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