System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种全局快门像元与图像传感器制造技术_技高网

一种全局快门像元与图像传感器制造技术

技术编号:44191649 阅读:0 留言:0更新日期:2025-02-06 18:31
本申请公开了一种全局快门像元与图像传感器,涉及图像传感器技术领域,包括感光单元、传输单元、复位单元、放大单元、存储单元、输出单元以及端口单元;所述放大单元包括放大电路与滤波电路;所述放大电路的第一端作为所述放大单元的输出端,所述滤波电路的第一端连接所述放大电路的第二端,所述滤波电路的第二端连接所述端口单元;所述存储单元连接所述端口单元。通过端口单元输出电平能够抬升放大单元输出的电压,降低像元电源电压时,能够使放大单元输出的电压不变甚至提升。通过端口单元输出电平能够抬升存储单元存储的电压,使像元输出线性增大。滤波电路进行滤波能够减小噪声与纹波,最终得到高质量的图像。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及图像传感器,特别涉及一种全局快门像元与图像传感器


技术介绍

1、如图1所示的全局快门像元结构,该全局快门像元结构为8t(transistors,晶体管)结构。曝光结束后,首先曝光过程中捕获的复位信号和光生电信号使浮动扩散节点出现相应的电压变化,然后通过第一级源跟随管转化为模拟电压域信号,通过两个电容进行存储,然后再使用第二级源跟随管传输这两个信号至外围电路。这两级的源跟随管都会将上一级信号乘以小于1的系数输出到下一级,所以最终信号会比初始信号显著减小,导致图像信噪比下降,为此目前采用提高像元电压的方式来增加输出值以提升图像信噪比。然而,提高像元电压会导致功耗大幅增加。面对低功耗的需求,常规方法是降低像元电源电压,而降低像元电源电压就会导致图像信噪比下降。因此,如何在降低像元电源电压实现低功耗的同时,避免图像信噪比下降,保障图像质量已成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。


技术实现思路

1、本申请的目的是提供一种全局快门像元与图像传感器,能够在降低像元电源电压实现低功耗的同时,避免图像信噪比下降,保障图像质量。

2、为解决上述技术问题,本申请提供了一种全局快门像元,包括:

3、感光单元、传输单元、复位单元、放大单元、存储单元、输出单元以及端口单元;所述放大单元包括放大电路与滤波电路;所述放大电路的第一端作为所述放大单元的输出端,所述滤波电路的第一端连接所述放大电路的第二端,所述滤波电路的第二端连接所述端口单元;所述存储单元连接所述端口单元;

4、所述感光单元,用于感光生成电荷;

5、所述传输单元,用于当所述传输单元导通时将所述感光单元生成的电荷传输至浮动扩散节点;所述放大单元的输入端作为所述浮动扩散节点;

6、所述复位单元,用于复位像元;

7、所述放大单元,用于通过所述放大电路对所述浮动扩散节点处的电压进行放大处理并输出至所述存储单元,以及通过所述滤波电路进行滤波;

8、所述存储单元,用于存储复位电压与信号电压;

9、所述输出单元,用于输出所述信号电压与所述复位电压;

10、所述端口单元,用于输出电平信号,以在存复位电压阶段与存信号电压阶段抬升所述放大单元输出的电压,在预设阶段、读复位电压阶段以及读信号电压阶段,抬升所述存储单元存储的电压;所述预设阶段位于存信号电压阶段与读复位电压阶段之间。

11、在一些实施例中,所述端口单元包括:

12、第一端口与第二端口;所述滤波电路的第二端连接所述第一端口;所述存储单元连接所述第二端口;

13、所述第一端口,用于在所述存复位电压阶段与所述存信号电压阶段输出第一电平信号,以抬升所述放大单元输出的电压;

14、所述第二端口,用于在所述预设阶段、所述读复位电压阶段以及所述读信号电压阶段输出第一电平信号,以抬升所述存储单元存储的电压。

15、在一些实施例中,所述端口单元包括:

16、第三端口;所述滤波电路的第二端以及所述存储单元均连接所述第三端口;所述第三端口,用于在所述存复位电压阶段与所述存信号电压阶段输出第一电平信号,以抬升所述放大单元输出的电压;在所述预设阶段、所述读复位电压阶段以及所述读信号电压阶段,输出第一电平信号,以抬升所述存储单元存储的电压;其中,所述第三端口在所述预设阶段、所述读复位电压阶段以及所述读信号电压阶段输出的第一电平信号高于在所述存复位电压阶段与所述存信号电压阶段输出的第一电平信号。

17、在一些实施例中,所述存储单元包括:

18、第一存储单元与第二存储单元;

19、所述第一存储单元,用于存储信号电压;

20、所述第二存储单元,用于存储复位电压。

21、在一些实施例中,所述传输单元由第一控制信号控制,当所述第一控制信号为第一电平信号时,所述传输单元导通;所述复位单元由第二控制信号控制,当所述第二控制信号为第一电平信号时,所述复位单元导通;所述放大电路由第三控制信号控制,当所述第三控制信号为第一电平信号时,所述放大电路与所述滤波电路接通;所述第一存储单元由第四控制信号控制,当所述第四控制信号为第一电平信号时,所述第一存储单元中的电容与所述放大单元的输出端接通;所述第二存储单元由第五控制信号控制,当所述第五控制信号为第一电平信号时,所述第二存储单元中的电容与所述第一存储单元接通;所述输出单元由第六控制信号控制,当所述第六控制信号为第一电平信号时,所述输出单元输出电压。

22、在一些实施例中,在复位阶段,所述第一控制信号、所述第二控制信号、所述第三控制信号、所述第四控制信号、所述第五控制信号为第一电平信号,所述第六控制信号、所述端口单元的第一端口输出的信号以及所述端口单元的第二端口输出的信号为第二电平信号;在曝光阶段,所述第一控制信号、所述第六控制信号、所述端口单元的第一端口输出的信号以及所述端口单元的第二端口输出的信号为第二电平信号;所述第二控制信号、所述第三控制信号、所述第四控制信号、所述第五控制信号为第一电平信号;在存复位电压阶段,所述第一控制信号、所述第二控制信号、所述第六控制信号以及所述端口单元的第二端口输出的信号为第二电平信号,所述第三控制信号、所述第四控制信号、所述第五控制信号以及所述端口单元的第一端口输出的信号为第一电平信号;在存信号电压阶段,所述第二控制信号、所述第五控制信号、所述第六控制信号以及所述端口单元的第二端口输出的信号为第二电平信号,所述第三控制信号、所述第四控制信号以及所述端口单元的第一端口输出的信号为第一电平信号,所述第一控制信号在所述存信号电压阶段开始后为第一电平信号,并持续第一预设时长后变为第二电平信号;在所述预设阶段,所述第一控制信号至所述第六控制信号、所述端口单元的第一端口输出的信号为第二电平信号,所述端口单元的第二端口输出的信号为第一电平信号;在读复位电压阶段,所述第一控制信号至所述第五控制信号、所述端口单元的第一端口输出的信号为第二电平信号,所述第六控制信号、所述端口单元的第二端口输出的信号为第一电平信号;在读信号电压阶段,所述第一控制信号至所述第四控制信号、所述端口单元的第一端口输出的信号为第二电平信号,所述第六控制信号、所述端口单元的第二端口输出的信号为第一电平信号;所述第五控制信号在读信号电压阶段开始后为第一电平信号,并持续第二预设时长后变为第二电平信号。

23、在一些实施例中,在复位阶段,所述第一控制信号、所述第二控制信号、所述第三控制信号、所述第四控制信号、所述第五控制信号为第一电平信号,所述第六控制信号、所述端口单元的第三端口输出的信号为第二电平信号;在曝光阶段,所述第一控制信号、所述第六控制信号、所述端口单元的第三端口输出的信号为第二电平信号;所述第二控制信号、所述第三控制信号、所述第四控制信号、所述第五控制信号为第一电平信号;在存复位电压阶段,所述第一控制信号、所述第二控制信号、所述第六控制信号为第二电平信号,所述第三控制信号、所本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种全局快门像元,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的全局快门像元,其特征在于,所述端口单元包括:

3.根据权利要求1所述的全局快门像元,其特征在于,所述端口单元包括:

4.根据权利要求1所述的全局快门像元,其特征在于,所述存储单元包括:

5.根据权利要求4所述的全局快门像元,其特征在于,所述传输单元由第一控制信号控制,当所述第一控制信号为第一电平信号时,所述传输单元导通;所述复位单元由第二控制信号控制,当所述第二控制信号为第一电平信号时,所述复位单元导通;所述放大电路由第三控制信号控制,当所述第三控制信号为第一电平信号时,所述放大电路与所述滤波电路接通;所述第一存储单元由第四控制信号控制,当所述第四控制信号为第一电平信号时,所述第一存储单元中的电容与所述放大单元的输出端接通;所述第二存储单元由第五控制信号控制,当所述第五控制信号为第一电平信号时,所述第二存储单元中的电容与所述第一存储单元接通;所述输出单元由第六控制信号控制,当所述第六控制信号为第一电平信号时,所述输出单元输出电压。

6.根据权利要求5所述的全局快门像元,其特征在于,在复位阶段,所述第一控制信号、所述第二控制信号、所述第三控制信号、所述第四控制信号、所述第五控制信号为第一电平信号,所述第六控制信号、所述端口单元的第一端口输出的信号以及所述端口单元的第二端口输出的信号为第二电平信号;在曝光阶段,所述第一控制信号、所述第六控制信号、所述端口单元的第一端口输出的信号以及所述端口单元的第二端口输出的信号为第二电平信号;所述第二控制信号、所述第三控制信号、所述第四控制信号、所述第五控制信号为第一电平信号;在存复位电压阶段,所述第一控制信号、所述第二控制信号、所述第六控制信号以及所述端口单元的第二端口输出的信号为第二电平信号,所述第三控制信号、所述第四控制信号、所述第五控制信号以及所述端口单元的第一端口输出的信号为第一电平信号;在存信号电压阶段,所述第二控制信号、所述第五控制信号、所述第六控制信号以及所述端口单元的第二端口输出的信号为第二电平信号,所述第三控制信号、所述第四控制信号以及所述端口单元的第一端口输出的信号为第一电平信号,所述第一控制信号在所述存信号电压阶段开始后为第一电平信号,并持续第一预设时长后变为第二电平信号;在所述预设阶段,所述第一控制信号至所述第六控制信号、所述端口单元的第一端口输出的信号为第二电平信号,所述端口单元的第二端口输出的信号为第一电平信号;在读复位电压阶段,所述第一控制信号至所述第五控制信号、所述端口单元的第一端口输出的信号为第二电平信号,所述第六控制信号、所述端口单元的第二端口输出的信号为第一电平信号;在读信号电压阶段,所述第一控制信号至所述第四控制信号、所述端口单元的第一端口输出的信号为第二电平信号,所述第六控制信号、所述端口单元的第二端口输出的信号为第一电平信号;所述第五控制信号在读信号电压阶段开始后为第一电平信号,并持续第二预设时长后变为第二电平信号。

7.根据权利要求5所述的全局快门像元,其特征在于,在复位阶段,所述第一控制信号、所述第二控制信号、所述第三控制信号、所述第四控制信号、所述第五控制信号为第一电平信号,所述第六控制信号、所述端口单元的第三端口输出的信号为第二电平信号;在曝光阶段,所述第一控制信号、所述第六控制信号、所述端口单元的第三端口输出的信号为第二电平信号;所述第二控制信号、所述第三控制信号、所述第四控制信号、所述第五控制信号为第一电平信号;在存复位电压阶段,所述第一控制信号、所述第二控制信号、所述第六控制信号为第二电平信号,所述第三控制信号、所述第四控制信号、所述第五控制信号以及所述端口单元的第三端口输出的信号为第一电平信号;在存信号电压阶段,所述第二控制信号、所述第五控制信号、所述第六控制信号为第二电平信号,所述第三控制信号、所述第四控制信号以及所述端口单元的第三端口输出的信号为第一电平信号,所述第一控制信号在所述存信号电压阶段开始后为第一电平信号,并持续第一预设时长后变为第二电平信号;在所述预设阶段,所述第一控制信号至所述第六控制信号为第二电平信号,所述端口单元的第三端口输出的信号为第一电平信号;在读复位电压阶段,所述第一控制信号至所述第五控制信号为第二电平信号,所述第六控制信号、所述端口单元的第三端口输出的信号为第一电平信号;在读信号电压阶段,所述第一控制信号至所述第四控制信号为第二电平信号,所述第六控制信号、所述端口单元的第三端口输出的信号为第一电平信号;所述第五控制信号在读信号电压阶段开始后为第一电平信号,并持续第二预设时长后变为第二电平信号。

8.根据权利要求1至7任一项所述的全局快门像元,其特征在于...

【技术特征摘要】

1.一种全局快门像元,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的全局快门像元,其特征在于,所述端口单元包括:

3.根据权利要求1所述的全局快门像元,其特征在于,所述端口单元包括:

4.根据权利要求1所述的全局快门像元,其特征在于,所述存储单元包括:

5.根据权利要求4所述的全局快门像元,其特征在于,所述传输单元由第一控制信号控制,当所述第一控制信号为第一电平信号时,所述传输单元导通;所述复位单元由第二控制信号控制,当所述第二控制信号为第一电平信号时,所述复位单元导通;所述放大电路由第三控制信号控制,当所述第三控制信号为第一电平信号时,所述放大电路与所述滤波电路接通;所述第一存储单元由第四控制信号控制,当所述第四控制信号为第一电平信号时,所述第一存储单元中的电容与所述放大单元的输出端接通;所述第二存储单元由第五控制信号控制,当所述第五控制信号为第一电平信号时,所述第二存储单元中的电容与所述第一存储单元接通;所述输出单元由第六控制信号控制,当所述第六控制信号为第一电平信号时,所述输出单元输出电压。

6.根据权利要求5所述的全局快门像元,其特征在于,在复位阶段,所述第一控制信号、所述第二控制信号、所述第三控制信号、所述第四控制信号、所述第五控制信号为第一电平信号,所述第六控制信号、所述端口单元的第一端口输出的信号以及所述端口单元的第二端口输出的信号为第二电平信号;在曝光阶段,所述第一控制信号、所述第六控制信号、所述端口单元的第一端口输出的信号以及所述端口单元的第二端口输出的信号为第二电平信号;所述第二控制信号、所述第三控制信号、所述第四控制信号、所述第五控制信号为第一电平信号;在存复位电压阶段,所述第一控制信号、所述第二控制信号、所述第六控制信号以及所述端口单元的第二端口输出的信号为第二电平信号,所述第三控制信号、所述第四控制信号、所述第五控制信号以及所述端口单元的第一端口输出的信号为第一电平信号;在存信号电压阶段,所述第二控制信号、所述第五控制信号、所述第六控制信号以及所述端口单元的第二端口输出的信号为第二电平信号,所述第三控制信号、所述第四控制信号以及所述端口单元的第一端口输出的信号为第一电平信号,所述第一控制信号在所述存信号电压阶段开始后为第一电平信号,并持续第一预设时长后变为第二电平信号;在所述预设阶段,所述第一控制信号至所述第六控制信号、所述端口单元的第一端口输出的信号为第二电平信号,所述端口单元的第二端口输出的信号为第一电平信号;在读复位电压阶段,所述第一控制信号至所述第五控制信号、所述端口单元的第一端口输出的信号为第二电平信号,所述第六控制信号、所述端口单元的第二端口输出的信号为第一电平信号;在读信号电压阶段,所述第一控制信号至所述第四控制信号、所述端口单元的第一端口输出的信号为第二电平信...

【专利技术属性】
技术研发人员:周阳冯睿陈正龙施雨
申请(专利权)人:成都微光集电科技有限公司
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1