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雙極結(jié)晶體管像素電路、圖像系統(tǒng)及其運(yùn)作方法與流程

文檔序號:12128473閱讀:來源:國知局

技術(shù)特征:

1.一種雙極結(jié)晶體管像素電路,用以相對光源信號產(chǎn)生電壓信號,所述光源信號包含點(diǎn)燈準(zhǔn)位及熄燈準(zhǔn)位,所述像素電路包含:

光電二極管;

第一光開關(guān),用以根據(jù)第一光開關(guān)信號相對所述點(diǎn)燈準(zhǔn)位控制所述光電二極管的第一曝光時間;

第二光開關(guān),用以根據(jù)第二光開關(guān)信號相對所述熄燈準(zhǔn)位控制所述光電二極管的第二曝光時間;

第一儲存電容,具有通過所述第一光開關(guān)耦接所述光電二極管的第一端及耦接接地端的第二端,所述第一儲存電容用以于所述第一曝光時間前保存第一預(yù)設(shè)電位并于所述第一曝光時間內(nèi)經(jīng)由所述光電二極管放電至第一輸出電壓;以及

第二儲存電容,具有通過所述第二光開關(guān)耦接所述光電二極管的第一端及耦接所述接地端的第二端,所述第二儲存電容用以于所述第二曝光時間前保存第二預(yù)設(shè)電位并于所述第二曝光時間內(nèi)經(jīng)由所述光電二極管放電至第二輸出電壓。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的像素電路,其中所述像素電路還包含兩重置開關(guān)用以根據(jù)重置信號耦接所述第一儲存電容及所述第二儲存電容至電源端,以分別充電所述第一儲存電容及所述第二儲存電容至所述第一預(yù)設(shè)電位及所述第二預(yù)設(shè)電位。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的像素電路,其中所述像素電路還包含重置開關(guān),該重置開關(guān)用以根據(jù)重置信號耦接所述光電二極管至電源端,以釋放電荷。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的像素電路,其中所述像素電路還包含第一讀取開關(guān),所述第一讀取開關(guān)用以根據(jù)讀取信號將所述第一儲存電容耦接至讀取線,以輸出所述第一輸出電壓。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的像素電路,其中所述像素電路還包含第一源極隨耦器,該第一源極隨耦器具有耦接所述第一儲存電容的所述第一端的閘極、通過所述第一讀取開關(guān)耦接所述讀取線的源極以及耦接所述電源端的汲極。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的像素電路,其中所述像素電路還包含第二讀取開關(guān),所述第二讀取開關(guān)用以根據(jù)讀取信號將所述第二儲存電容耦接至讀取線,以輸出所述第二輸出電壓。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的像素電路,其中所述像素電路還包含第二源極隨耦器,該第二源極隨耦器具有耦接所述第二儲存電容的所述第一端的閘極、通過所述第二讀取開關(guān)耦接所述讀取線的源極以及耦接所述電源端的汲極。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的像素電路,其中所述光電二極管內(nèi)建于雙極結(jié)晶體管。

9.一種圖像系統(tǒng),該圖像系統(tǒng)包含:

系統(tǒng)光源;以及

圖像感測器,所述圖像感測器包含:

多個像素電路,每一所述多個像素電路包含:

光電二極管;

第一光開關(guān),用以根據(jù)第一光開關(guān)信號相對所述系統(tǒng)光源點(diǎn)亮?xí)r控制所述光電二極管的第一曝光時間;

第二光開關(guān),用以根據(jù)第二光開關(guān)信號相對所述系統(tǒng)光源熄滅時控制所述光電二極管的第二曝光時間;

第一儲存電容,具有通過所述第一光開關(guān)耦接所述光電二極管的第一端及耦接接地端的第二端,所述第一儲存電容用以于所述第一曝光時間前保存第一預(yù)設(shè)電位并于所述第一曝光時間內(nèi)經(jīng)由所述光電二極管放電至第一輸出電壓;及

第二儲存電容,具有通過所述第二光開關(guān)耦接所述光電二極管的第一端及耦接所述接地端的第二端,所述第二儲存電容用以于所述第二曝光時間前保存第二預(yù)設(shè)電位并于所述第二曝光時間內(nèi)經(jīng)由所述光電二極管放電至第二輸出電壓;及

積分器,用以將每一所述多個像素電路輸出的所述第一輸出電壓及所述第二輸出電壓進(jìn)行差分運(yùn)算以相對每一所述多個像素電路產(chǎn)生一對差分信號。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的圖像系統(tǒng),其中所述積分器還用以累積多個像素電路的所述一對差分信號以產(chǎn)生累積差分信號。

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的圖像系統(tǒng),其中所述圖像感測器還包含模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器,用以將所述累積差分信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。

12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的圖像系統(tǒng),其中每一所述多個像素電路還包含兩重置開關(guān),用以根據(jù)重置信號耦接所述第一儲存電容及所述第二儲存電容至電源端,以分別充電所述第一儲存電容及所述第二儲存電容至所述第一預(yù)設(shè)電位及所述第二預(yù)設(shè)電位。

13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的圖像系統(tǒng),其中每一所述多個像素電路還包含第一讀取開關(guān),所述第一讀取開關(guān)用以根據(jù)讀取信號將所述第一儲存電容耦接至讀取線,以輸出所述第一輸出電壓。

14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的圖像系統(tǒng),其中每一所述多個像素電路還包含第一源極隨耦器,該第一源極隨耦器具有耦接所述第一儲存電容的所述第一端的閘極、通過所述第一讀取開關(guān)耦接所述讀取線的源極以及耦接所述電源端的汲極。

15.根據(jù)權(quán)利要求9所述的圖像系統(tǒng),其中每一所述多個像素電路還包含第二讀取開關(guān),所述第二讀取開關(guān)用以根據(jù)讀取信號將所述第二儲存電容耦接至讀取線,以輸出所述第二輸出電壓。

16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的圖像系統(tǒng),其中每一所述多個像素電路還包含第二源極隨耦器,該第二源極隨耦器具有耦接所述第二儲存電容的所述第一端的閘極、通過所述第二讀取開關(guān)耦接所述讀取線的源極以及耦接所述電源端的汲極。

17.一種圖像系統(tǒng)的運(yùn)作方法,所述圖像系統(tǒng)包含系統(tǒng)光源及圖像感測器,所述圖像感測器包含積分器以及多個像素電路,每一所述多個像素電路包含光電二極管、第一光開關(guān)、第二光開關(guān)、第一儲存電容、第二儲存電容、第一讀取開關(guān)以及第二讀取開關(guān),所述運(yùn)作方法包含:

以第一光開關(guān)信號控制所述第一光開關(guān),以相對所述系統(tǒng)光源點(diǎn)亮?xí)r控制所述光電二極管的第一曝光時間以使所述第一儲存電容放電至第一輸出電壓;

以第二光開關(guān)信號控制所述第二光開關(guān),以相對所述系統(tǒng)光源熄滅時控制所述光電二極管的第二曝光時間以使所述第二儲存電容放電至第二輸出電壓;

以讀取信號控制所述第一讀取開關(guān)及所述第二讀取開關(guān),以同時讀出所述第一輸出電壓及所述第二輸出電壓;以及

以所述積分器對所述第一輸出電壓及所述第二輸出電壓進(jìn)行差分運(yùn)算以產(chǎn)生一對差分信號。

18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的運(yùn)作方法,該運(yùn)作方法還包含:

以所述積分器累積所述一對差分信號以產(chǎn)生累積差分信號。

19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的運(yùn)作方法,該運(yùn)作方法還包含:

將所述累積差分信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。

20.根據(jù)權(quán)利要求17所述的運(yùn)作方法,其中每一所述多個像素電路還包含兩重置開關(guān),所述運(yùn)作方法還包含:

以重置信號控制所述兩重置開關(guān),以使所述第一儲存電容及所述第二儲存電容經(jīng)由所述兩重置開關(guān)耦接至電源端,以分別充電所述第一儲存電容及所述第二儲存電容至預(yù)設(shè)電位。

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