一种图像传感电路及方法
【专利摘要】本发明提供了一种图像传感电路及方法，其中，所述图像传感电路包括：传感器，用于采集入射光线的光信号，并将所述光信号转换成电信号；光信号放大单元，对所述电信号进行积分，生成积分信号；采样保持单元，包括至少两个并联的信号采样组件，用于通过所述至少一个信号采样组件对所述积分信号进行采样生成采样信号，以及，通过至少一个其它信号采样组件，输出已生成的采样信号。本发明用以支持信号转换与信号输出同时进行，简化电路结构，降低电路的功耗，降低制造成本。
【专利说明】一种图像传感电路及方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及电子电路【技术领域】，特别是涉及一种图像传感电路及方法。
【背景技术】
[0002]随着科技的进步与发展，图像传感技术日益成熟，其中与传感器相连的单元电路，是影响整个图像传感系统性能的重要因素，因此对于单元电路的设计要求越来越严格。首先，电路结构需要尽可能简单，便于在最大曝光区的范围内，集成更大规模的图像阵列；其次，电路的功耗尽可能低，因为在大规模图像芯片中，单元电路的数量非常大，如果单元电路功耗大，将不利于图像芯片的大规模集成；再次，电路的噪声尽可能小，单元电路的噪声会降低信噪比，而且后续电路也很难消除此噪声；最后，对于微弱的光信号，通常会采用光信号转换与信号输出同时进行的方式，能够充分利用时间，效率高，但是单元电路往往设计的比较复杂，造成单元电路面积大，功耗大，成本高。参照图1所示的一种现有技术的图像传感电路，包括直接注入结构(DI)、源极跟随器(SF)和采样保持电路(SH)，该电路可以实现单元内采样保持，从而可以支持信号转换与信号输出同时进行的模式(IWR模式)。由于该电路结构引入了源极跟随器SF，所以单元电路的功耗和面积都会增大，或者必须在有限的面积内，压缩积分电容Cint的大小，不仅降低了单元电路的电荷处理能力，还会降低信噪比，同时由于源极跟随器SF的引入，增加了电路的噪声。
[0003]因此，本领域技术人员迫切需要解决的问题之一在于，提供一种低功耗的图像传感单元电路及方法，用以支持信号转换与信号输出同时进行，简化电路结构，降低电路的功耗，降低制造成本。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题是提供一种图像传感电路及方法，用以支持信号的积分与信号的输出同时进行，简化电路结构，降低电路的功耗，降低制造成本。
[0005]为了解决上述问题，本发明公开了一种图像传感电路，包括:
[0006]传感器，用于采集入射光线的光信号，并将所述光信号转换成电信号；
[0007]光信号放大单元，对所述电信号进行积分，生成积分信号；
[0008]采样保持单元，包括至少两个并联的信号采样组件，用于通过所述至少一个信号采样组件对所述积分信号进行采样生成采样信号，以及，通过至少一个其它信号采样组件，输出已生成的米样信号。
[0009]优选地，所述传感器的输入端连接固定电压，输出端连接所述光信号放大单元。
[0010]优选地，所述光信号放大单元包括第一晶体管M1，第二晶体管M2，以及，积分电容Cint ;所述第一晶体管Ml的栅极连接控制电压VR1，源极连接所述传感器的输出端，漏极连接所述积分电容Cint及所述第二晶体管M2的漏极，所述第二晶体管M2的源极连接复位电压VR2，栅极连接复位信号RST，所述积分电容Cint接地；
[0011 ] 当所述复位信号RST为低电平时，所述第二晶体管M2截止，所述积分电容Cint对所述电信号进行积分生成积分信号；
[0012]当所述复位信号RST为高电平时，所述第二晶体管M2导通，所述积分电容Cint进行复位清除所述积分信号。
[0013]优选地，所述光信号放大单元还包括运算放大器，所述运算放大器的输入端的正极连接所述控制电压VR1，输入端的负极连接所述传感器的输出端及所述第一晶体管Ml的源极，输出端连接所述第一晶体管Ml的栅极，所述第一晶体管Ml的漏极连接所述积分电容Cint及所述第二晶体管M2的漏极，所述第二晶体管M2的源极连接复位电压VR2，栅极连接复位信号RST，所述积分电容Cint接地。
[0014]优选地，所述采样组件包括第一采样组件及第二采样组件，所述第一采样组件包括第三晶体管M3，第四晶体管M4，以及，第一采样电容Csl ;所述第二采样组件包括第五晶体管M5，第六晶体管M6，以及，第二采样电容Cs2 ;所述第三晶体管M3的栅极连接第一控制信号SI，所述第四晶体管M4的栅极连接第二控制信号S2，所述第五晶体管M5的栅极连接第三控制信号S3，所述第六晶体管M6的栅极连接第四控制信号S4 ;所述第三晶体管M3的漏极与所述第四晶体管M4的源极相连，并且与所述第一采样电容Csl相连；所述第五晶体管M5的漏极与第六晶体管M6的源极相连，并且与所述第二采样电容Cs2相连，所述第四晶体管M4的漏极与所述第六晶体管M6的漏极相连；所述第一采样电容Csl与第二采样电容Cs2接地；
[0015]当所述复位信号RST第一次从高电平转为低电平之前，所述第一控制信号SI转为高电平，所述第三晶体管M3导通，所述第一采样电容Csl对所述积分信号进行采样生成第
一米样信号；
[0016]当所述复位信号RST第一次从低电平转为高电平之前，所述第一控制信号SI转为低电平，所述第三晶体管M3截止；
[0017]当所述复位信号RST第二次从高电平转为低电平之前，所述第二控制信号S2转为高电平，所述第四晶体管M4导通并输出所述第一采样信号；所述第三控制信号S3转为高电平，所述第五晶体管M5导通，所述第二采样电容Cs2对所述积分信号进行采样生成第二采样信号;
[0018]当所述复位信号RST第二次从低电平转为高电平之前，所述第三控制信号S3转为低电平，所述第五晶体管M5截止；
[0019]当所述复位信号RST第三次从高电平转为低电平之前，所述第四控制信号S4转为高电平，所述第六晶体管M6导通并输出所述第二采样信号。
[0020]本发明实施例还公开了一种图像传感的方法，包括:
[0021 ] 采集入射光线的光信号，并将所述光信号转换成电信号；
[0022]对所述电信号进行积分，生成积分信号；
[0023]通过所述至少一个信号采样组件对所述积分信号进行采样生成采样信号，以及，通过至少一个其它信号采样组件，输出已生成的采样信号。
[0024]优选地，所述电信号由传感器生成，积分信号由光信号放大单元生成；所述传感器的输入端连接固定电压，输出端连接所述光信号放大单元。
[0025]优选地，所述光信号放大单元包括第一晶体管M1，第二晶体管M2，以及，积分电容Cint ;所述第一晶体管Ml的栅极连接控制电压VR1，源极连接所述传感器的输出端，漏极连接所述积分电容Cint及所述第二晶体管M2的漏极，所述第二晶体管M2的源极连接复位电压VR2，栅极连接复位信号RST，所述积分电容Cint接地；
[0026]当所述复位信号RST为低电平时，所述第二晶体管M2截止，所述积分电容Cint对所述电信号进行积分生成积分信号；
[0027]当所述复位信号RST为高电平时，所述第二晶体管M2导通，所述积分电容Cint进行复位清除所述积分信号。
[0028]优选地，所述光信号放大单元还包括运算放大器，所述运算放大器的输入端的正极连接所述控制电压VR1，输入端的负极连接所述传感器的输出端及所述第一晶体管Ml的源极，输出端连接所述第一晶体管Ml的栅极，所述第一晶体管Ml的漏极连接所述积分电容Cint及所述第二晶体管M2的漏极，所述第二晶体管M2的源极连接复位电压VR2，栅极连接复位信号RST，所述积分电容Cint接地。
[0029]优选地，所述采样信号由采样保存单元生成，所述采样保持单元包括采样组件，所述采样组件包括第一采样组件及第二采样组件，所述第一采样组件包括第三晶体管M3，第四晶体管M4，以及，第一采样电容Csl ;所述第二采样组件包括第五晶体管M5，第六晶体管M6，以及，第二采样电容Cs2 ;所述第三晶体管M3的栅极连接第一控制信号SI，所述第四晶体管M4的栅极连接第二控制信号S2，所述第五晶体管M5的栅极连接第三控制信号S3，所述第六晶体管M6的栅极连接第四控制信号S4 ;所述第三晶体管M3的漏极与所述第四晶体管M4的源极相连，并且与所述第一采样电容Csl相连；所述第五晶体管M5的漏极与第六晶体管M6的源极相连，并且与所述第二采样电容Cs2相连，所述第四晶体管M4的漏极与所述第六晶体管M6的漏极相连；所述第一米样电容Csl与第二米样电容Cs2接地；
[0030]当所述复位信号RST第一次从高电平转为低电平之前，所述第一控制信号SI转为高电平，所述第三晶体管M3导通，所述第一采样电容Csl对所述积分信号进行采样生成第一米样信号；
[0031]当所述复位信号RST第一次从低电平转为高电平之前，所述第一控制信号SI转为低电平，所述第三晶体管M3截止；
[0032]当所述复位信号RST第二次从高电平转为低电平之前，所述第二控制信号S2转为高电平，所述第四晶体管M4导通并输出所述第一采样信号；所述第三控制信号S3转为高电平，所述第五晶体管M5导通，所述第二采样电容Cs2对所述积分信号进行采样生成第二采样信号;
[0033]当所述复位信号RST第二次从低电平转为高电平之前，所述第三控制信号S3转为低电平，所述第五晶体管M5截止；
[0034]当所述复位信号RST第三次从高电平转为低电平之前，所述第四控制信号S4转为高电平，所述第六晶体管M6导通并输出所述第二采样信号。
[0035]与现有技术相比，本发明包括以下优点:
[0036]本发明实施例通过传感器将采集入射光线的光信号转换为电信号，再通过光信号放大器对所述电信号积分生成积分信号，再通过包括至少两个并联信号采样组件的采样保持单元对所述积分信号进行采样，以及，输出已生成的采样信号。相对于现有技术的图像传感电路，若要实现同时支持信号的积分与信号的输出，则需要引入有源器件。而本发明实施例不需要增加任何有源器件即可同时支持信号的积分与信号的输出，从而降低了电路的功耗，同时简化了电路结构。
[0037]由于本发明实施例的电路结构，没有引入额外的噪声源，提高了信噪比。并且，由于采样电容与积分电容是一起复位和积分，积分电容也起到了存储电荷的作用，从而可以提高光信号放大单元的电荷处理能力。
[0038]本发明实施例提出的采样保持单元，对光信号放大电路没有特殊要求，故适用于各种信号采样电路。
【专利附图】
【附图说明】
[0039]图1是一种现有技术的图像传感电路；
[0040]图2是本发明的一种图像传感电路实施例1的结构图；
[0041]图3是本发明的一种图像传感电路实施例2的结构图；
[0042]图4是本发明的一种图像传感电路的具体示例的时序图；
[0043]图5是本发明的一种图像传感电路的结构示意图；
[0044]图6是本发明的一种图像传感电路实施例3的结构图；
[0045]图7是本发明的一种图像传感方法的实施例的步骤流程图。
【具体实施方式】
[0046]为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步详细的说明。
[0047]本发明实施例的核心构思之一在于，首先通过传感器将采集入射光线的光信号转换为电信号，并通过光信号放大器对所述电信号积分生成积分信号，再通过包括至少两个并联信号采样组件的采样保持单元对所述积分信号进行采样，以及，输出已生成的采样信号，可同时支持信号转换与信号输出，由于不需要增加任何有源器件，从而降低了电路的功耗，同时简化了电路结构。
[0048]实施例一
[0049]参照图2，示出了本发明一种图像传感电路实施例1的结构图，具体可以包括:
[0050]传感器101，用于采集入射光线的光信号，并将所述光信号转换成电信号；
[0051]在本发明的一种优选实施例中，所述传感器的输入端可以连接工作电压，输出端可以连接所述光信号放大单元。
[0052]光信号放大单兀102,对所述电信号进行积分,生成积分信号；
[0053]采样保持单元103，包括至少两个并联的信号采样组件，用于通过所述至少一个信号采样组件对所述积分信号进行采样生成采样信号，以及，通过至少一个其它信号采样组件，输出已生成的采样信号。
[0054]在本发明实施例中，采样保持单元中至少包括两个并联的信号采样组件，在光信号放大单元对由传感器转换的电信号进行积分生成积分信号时，采样保持单元中其中一组采样组件可以对积分信号进行采样生成采样信号，其他的采样组件则可以将已生成的采样信号输出，使得图像传感电路支持IWR模式，可以同时进行信号的积分及信号的输出。
[0055]需要说明的是，所述传感器可以为光电二极管或者光敏电阻，当然，也可以选择其他的传感器，本发明实施例无需对此作限制。[0056]实施例二
[0057]参照图3，示出了本发明的一种图像传感电路的实施例2的结构图，具体可以包括:
[0058]传感器201，用于采集入射光线的光信号，并将所述光信号转换成电信号；
[0059]光信号放大单兀202,对所述电信号进行积分,生成积分信号；
[0060]在本发明的一种优选实施例中，所述光信号放大单元202可以包括第一晶体管M1，第二晶体管M2，以及，积分电容Cint ;所述第一晶体管Ml的栅极可以连接控制电压VR1，源极可以连接所述传感器的输出端，漏极可以连接所述积分电容Cint及所述第二晶体管M2的漏极，所述第二晶体管M2的源极可以连接复位电压VR2，栅极可以连接复位信号RST，所述积分电容Cint可以接地；
[0061 ] 当所述复位信号RST为低电平时，所述第二晶体管M2截止，所述积分电容Cint对所述电信号进行积分生成积分信号；
[0062]当所述复位信号RST为高电平时，所述第二晶体管M2导通，所述积分电容Cint进行复位清除所述积分信号。
[0063]采样保持单元203，包括至少两个并联的信号采样组件，用于通过所述至少一个信号采样组件对所述积分信号进行采样生成采样信号，以及，通过至少一个其它信号采样组件，输出已生成的米样信号。
[0064]在本发明的一种优选实施例中，所述采样保持单元203中的采样组件可以包括第一采样组件及第二采样组件，所述第一采样组件可以包括第三晶体管M3，第四晶体管M4，以及，第一采样电容Csl ;所述第二采样组件可以包括第五晶体管M5，第六晶体管M6，以及，第二采样电容Cs2 ;所述第三晶体管M3的栅极可以连接第一控制信号SI，所述第四晶体管M4的栅极可以连接第二控制信号S2，所述第五晶体管M5的栅极可以连接第三控制信号S3，所述第六晶体管M6的栅极可以连接第四控制信号S4 ;所述第三晶体管M3的漏极可以与所述第四晶体管M4的源极相连，并且与所述第一采样电容Csl相连；所述第五晶体管M5的漏极可以与第六晶体管M6的源极相连，并且与所述第二采样电容Cs2相连，所述第四晶体管M4的漏极可以与所述第六晶体管M6的漏极相连；所述第一采样电容Csl与第二采样电容Cs2可以接地；
[0065]当所述复位信号RST第一次从高电平转为低电平之前，所述第一控制信号SI转为高电平，所述第三晶体管M3导通，所述第一采样电容Csl对所述积分信号进行采样生成第
一米样信号；
[0066]当所述复位信号RST第一次从低电平转为高电平之前，所述第一控制信号SI转为低电平，所述第三晶体管M3截止；
[0067]当所述复位信号RST第二次从高电平转为低电平之前，所述第二控制信号S2转为高电平，所述第四晶体管M4导通并输出所述第一采样信号；所述第三控制信号S3转为高电平，所述第五晶体管M5导通，所述第二采样电容Cs2对所述积分信号进行采样生成第二采样信号;
[0068]当所述复位信号RST第二次从低电平转为高电平之前，所述第三控制信号S3转为低电平，所述第五晶体管M5截止；
[0069]当所述复位信号RST第三次从高电平转为低电平之前，所述第四控制信号S4转为高电平，所述第六晶体管M6导通并输出所述第二采样信号。
[0070]在本发明实施例中，图像传感电路由传感器，光信号放大单元(DI)及采样保持电路(SH)构成，在光信号放大单元中的控制电压VRl用于控制外部传感器的压降，其大小由传感器的输入端电位决定，复位信号RST控制积分电容Cint积分及复位的动作。采样保持单元由4个晶体管M3?6和2个采样电容Csl?2构成，4个晶体管分别由控制信号SI?4控制，以控制采样保持电路完成采样和读出动作。
[0071]具体而言，参照图4所示的本发明的一种图像传感电路的具体示例的时序图，复位信号RST的工作时序与图4的工作时序相同。
[0072]I,当复位信号RST第一次为高电平时,第二晶体管M2导通,光信号放大单兀第一次复位，清除积分电容Cint上在先的积分信号。此时积分电容Cint的电位为VRl。
[0073]2，当复位信号RST第一次将要由高电平转换为低电平时，即在ATl这个时间段之前，第一控制信号SI转换为高电平，第三晶体管M3导通，第一采样电容Csl与积分电容Cint 一起复位。
[0074]3,当复位信号RST第一次为低电平时,第一米样电容Csl与积分电容Cint第一次一起积分。其中，积分电容Cint生成第一积分信号,米样电容Csl则对所述第一积分信号进行采样生成第一采样信号。
[0075]4，当复位信号RST第一次将要由低电平转换为高电平时，即在A T2这个时间段内，第一控制信号SI转换为低电平，第三晶体管M3截止，第一采样信号保存到了第一采样电容Csl中。
[0076]5，当复位信号RST第二次为高电平时，第二晶体管M2导通，光信号放大单元第二次复位，清除积分电容Cint上的第一积分信号。当第二控制信号S2转换为高电平时，第四晶体管M4导通，将第一采样电容Csl上的第一采样信号读取并输出。其中，第二控制信号S2的读出时间可以设置为持续接近I个复位信号RST的周期。
[0077]6，在复位信号RST第二次将要由高电平转换为低电平时，即在ATl这个时间段之前，第三控制信号S3转换为高电平，第五晶体管M5导通，第二采样电容Cs2与积分电容Cint第二次一起复位。
[0078]7，当复位信号RST第二次为低电平时，第二采样电容Cs2与积分电容Cint第二次一起积分。其中，积分电容Cint生成第二积分信号，第二米样电容Cs2则对所述第二积分信号进行采样生成第二采样信号。
[0079]8，当复位信号RST第二次将要由低电平转换为高电平时，即在AT2这个时间段之前，第三控制信号S3转换为低电平，第五晶体管截止，第二采样信号保存到了第二采样电容Cs2中。
[0080]9，当复位信号RST第三次为高电平时，复位开关SWkst闭合，光信号放大单元第三次复位；清除积分电容Cint的第二积分信号。当第四控制信号S4转换为高电平时，第六晶体管导通，将第二采样电容Cs2上的第二采样信号读取并输出。其中，第四控制信号S4的读出时间可以设置为持续接近I个复位信号RST的周期。
[0081]图像传感电路可继续按照图4中的工作时序，实现同时进行信号的积分及信号的输出，使得图像传感电路支持IWR模式。
[0082]由于本发明实施例中的电路结构相对于现有技术中实现IWR模式的图像传感电路，没有增加任何的有源器件，因此降低了电路的功耗，同时电路结构简单，不会有额外的噪声源引入。另外，由于采样电容与积分电容共同进行积分，所以积分电容也起到了存储电荷的作用，从而可以提高光信号放大单元的电荷处理能力。
[0083]需要说明的是，在本发明实施例中的晶体管起到了开关作用，这样在设定的时序下，可通过电路的导通及截止实现同时进行信号的积分及信号的输出。例如，也可使用诸如CMOS开关来替换晶体管，本发明实施例对此不作限制。
[0084]为了使本领域技术人员进一步了解本发明实施例实现同时进行信号的积分及信号输出的原理，以下采用一个具体的示例来说明。
[0085]参照图5所示的本发明的一种图像传感电路的结构示意图，复位开关SWRST由复位控制信号RST控制，4个控制开关SWl?4分别由控制信号SI?4控制。具体实现过程如下:
[0086]在光信号放大电路第一次复位快结束时，第一控制信号SI控制第一开关SWl闭合，第一采样电容Csl与光信号放大电路一起复位和积分，当光信号放大电路第一次积分快结束时，第一控制信号SI控制第一开关SWl断开，将光信号放大电路的积分信号采样到第一采样电容Csl上，当需要读出时，第二控制信号S2控制第二开关SW2闭合，将第一采样电容Csl上的积分信号读出；
[0087]在光信号放大电路第二次复位快结束时，第三控制信号S3控制第三开关SW3闭合，第二采样电容Cs2与光信号放大电路一起复位和积分，当光信号放大电路第二次积分快结束时，第三控制信号S3控制第三开关SW3断开，将光信号放大电路的积分信号采样到第二采样电容Cs2上，当第二控制信号S2控制第二开关SW2断开后，第四控制信号S4就可以控制第四开关SW4闭合，将第二采样电容Cs2上的采样信号读出；第一采样电容Csl和第二采样电容Cs2可依据诸如图4或其他设定的时序，交替进行采样及读出动作，使得图像传感电路支持IWR模式。
[0088]实施例三
[0089]参照图6，示出了本发明的一种图像传感电路的实施例3的结构图，
[0090]传感器301，用于采集入射光线的光信号，并将所述光信号转换成电信号；
[0091]在本发明的一种优选实施例中，所述传感器的输入端可以连接工作电压，输出端可以连接所述光信号放大单元。
[0092]光信号放大单元302，对所述电信号进行积分，生成积分信号；
[0093]在本发明的一种优选实施例中，所述光信号放大单元还可以包括运算放大器，所述运算放大器的输入端的正极可以连接所述控制电压VR1，输入端的负极可以连接所述传感器的输出端及所述第一晶体管Ml的源极，输出端可以连接所述第一晶体管Ml的栅极，所述第一晶体管Ml的漏极可以连接所述积分电容Cint及所述第二晶体管M2的漏极，所述第二晶体管M2的源极可以连接复位电压VR2，栅极可以连接复位信号RST，所述积分电容Cint可以接地。
[0094]在具体实现中，光信号放大单元还可以加入运算放大器0PA，组成带缓冲的光信号放大单元(BDI)，由此可以更好地控制外部传感器的压降，从而可以提高传感器的注入效率。
[0095]当然，光信号放大单元的结构仅仅用作示例，本领域技术人员根据实际需求采用其他相应结构都是可行的，本发明对此无需加以限制。
[0096]采样保持单元303，包括至少两个并联的信号采样组件，用于通过所述至少一个信号采样组件对所述积分信号进行采样生成采样信号，以及，通过至少一个其它信号采样组件，输出已生成的采样信号。
[0097]由于加入运算放大器OPA后的图像传感电路的工作时序可与图4中的工作时序相同，实现过程也相同，故不在此赘述。
[0098]实施例四
[0099]参照图7，示出了本发明的一种图像传感的方法实施例的步骤流程图，具体可以包括如下步骤:
[0100]步骤401，采集入射光线的光信号，并将所述光信号转换成电信号；
[0101]在本发明的一种优选实施例中，所述电信号可以由传感器生成，积分信号可以由光信号放大单元生成；所述传感器的输入端可以连接工作电压，输出端可以连接所述光信号放大单元。
[0102]步骤402，对所述电信号进行积分，生成积分信号；
[0103]在本发明的一种优选实施例中，所述光信号放大单元可以包括第一晶体管M1，第二晶体管M2，以及，积分电容Cint ;所述第一晶体管Ml的栅极连接控制电压VRl，源极可以连接所述传感器的输出端，漏极可以连接所述积分电容Cint及所述第二晶体管M2的漏极，所述第二晶体管M2的源极可以连接复位电压VR2，栅极可以连接复位信号RST，所述积分电容Cint可以接地；
[0104]当所述复位信号RST为低电平时，所述第二晶体管M2截止，所述积分电容Cint对所述电信号进行积分生成积分信号；
[0105]当所述复位信号RST为高电平时，所述第二晶体管M2导通，所述积分电容Cint进行复位清除所述积分信号。
[0106]在本发明的一种优选实施例中，所述光信号放大单元还可以包括运算放大器，所述运算放大器的输入端的正极可以连接所述控制电压VR1，输入端的负极可以连接所述传感器的输出端及所述第一晶体管Ml的源极，输出端连接所述第一晶体管Ml的栅极，所述第一晶体管Ml的漏极可以连接所述积分电容Cint及所述第二晶体管M2的漏极，所述第二晶体管M2的源极可以连接复位电压VR2，栅极可以连接复位信号RST，所述积分电容Cint可以接地。
[0107]步骤403，通过所述至少一个信号采样组件对所述积分信号进行采样生成采样信号，以及，通过至少一个其它信号采样组件，输出已生成的采样信号。
[0108]在本发明的一种优选实施例中，所述采样信号由可以采样保存单元生成，所述采样保持单元可以包括采样组件，所述采样组件可以包括第一采样组件及第二采样组件，所述第一采样组件可以第三晶体管M3，第四晶体管M4，以及，第一采样电容Csl ;所述第二采样组件可以包括第五晶体管M5，第六晶体管M6，以及，第二采样电容Cs2;所述第三晶体管M3的栅极可以连接第一控制信号SI，所述第四晶体管M4的栅极可以连接第二控制信号S2，所述第五晶体管M5的栅极可以连接第三控制信号S3，所述第六晶体管M6的栅极可以连接第四控制信号S4 ;所述第三晶体管M3的漏极可以与所述第四晶体管M4的源极相连，并且可以与所述第一采样电容Csl相连；所述第五晶体管M5的漏极可以与第六晶体管M6的源极相连，并且可以与所述第二采样电容Cs2相连，所述第四晶体管M4的漏极可以与所述第六晶体管M6的漏极相连；所述第一采样电容Csl与第二采样电容Cs2可以接地；
[0109]当所述复位信号RST第一次从高电平转为低电平之前，所述第一控制信号SI转为高电平，所述第三晶体管M3导通，所述第一采样电容Csl对所述积分信号进行采样生成第
一米样信号；
[0110]当所述复位信号RST第一次从低电平转为高电平之前，所述第一控制信号SI转为低电平，所述第三晶体管M3截止；
[0111]当所述复位信号RST第二次从高电平转为低电平之前，所述第二控制信号S2转为高电平，所述第四晶体管M4导通并输出所述第一采样信号；所述第三控制信号S3转为高电平，所述第五晶体管M5导通，所述第二采样电容Cs2对所述积分信号进行采样生成第二采样信号;
[0112]当所述复位信号RST第二次从低电平转为高电平之前，所述第三控制信号S3转为低电平，所述第五晶体管M5截止；
[0113]当所述复位信号RST第三次从高电平转为低电平之前，所述第四控制信号S4转为高电平，所述第六晶体管M6导通并输出所述第二采样信号。
[0114]需要说明的是，对于方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和单元并不一定是本发明所必须的。
[0115]本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
[0116]以上对本发明所提供的一种图像传感电路及方法，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在【具体实施方式】及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
【权利要求】
1.一种图像传感电路，其特征在于，包括: 传感器，用于采集入射光线的光信号，并将所述光信号转换成电信号； 光信号放大单元，对所述电信号进行积分，生成积分信号； 采样保持单元，包括至少两个并联的信号采样组件，用于通过所述至少一个信号采样组件对所述积分信号进行采样生成采样信号，以及，通过至少一个其它信号采样组件，输出已生成的米样信号。
2.根据权利要求1所述的图像传感电路，其特征在于，所述传感器的输入端连接固定电压，输出端连接所述光信号放大单元。
3.根据权利要求1所述的图像传感电路，其特征在于，所述光信号放大单元包括第一晶体管M1，第二晶体管M2，以及，积分电容Cint ;所述第一晶体管Ml的栅极连接控制电压VR1，源极连接所述传感器的输出端，漏极连接所述积分电容Cint及所述第二晶体管M2的漏极，所述第二晶体管M2的源极连接复位电压VR2，栅极连接复位信号RST，所述积分电容Cint接地； 当所述复位信号RST为低电平时，所述第二晶体管M2截止，所述积分电容Cint对所述电信号进行积分生成积分信号； 当所述复位信号RST为高电平时，所述第二晶体管M2导通，所述积分电容Cint进行复位清除所述积分信号。
4.根据权利要求3所 述的图像传感电路，其特征在于，所述光信号放大单元还包括运算放大器，所述运算放大器的输入端的正极连接所述控制电压VR1，输入端的负极连接所述传感器的输出端及所述第一晶体管Ml的源极，输出端连接所述第一晶体管Ml的栅极，所述第一晶体管Ml的漏极连接所述积分电容Cint及所述第二晶体管M2的漏极，所述第二晶体管M2的源极连接复位电压VR2，栅极连接复位信号RST，所述积分电容Cint接地。
5.根据权利要求3或4所述的图像传感电路，其特征在于，所述采样组件包括第一采样组件及第二采样组件，所述第一采样组件包括第三晶体管M3，第四晶体管M4，以及，第一采样电容Csl ;所述第二采样组件包括第五晶体管M5，第六晶体管M6，以及，第二采样电容Cs2 ;所述第三晶体管M3的栅极连接第一控制信号SI，所述第四晶体管M4的栅极连接第二控制信号S2，所述第五晶体管M5的栅极连接第三控制信号S3，所述第六晶体管M6的栅极连接第四控制信号S4 ;所述第三晶体管M3的漏极与所述第四晶体管M4的源极相连，并且与所述第一采样电容Csl相连；所述第五晶体管M5的漏极与第六晶体管M6的源极相连，并且与所述第二采样电容Cs2相连，所述第四晶体管M4的漏极与所述第六晶体管M6的漏极相连；所述第一采样电容Csl与第二采样电容Cs2接地； 当所述复位信号RST第一次从高电平转为低电平之前，所述第一控制信号SI转为高电平，所述第三晶体管M3导通，所述第一采样电容Csl对所述积分信号进行采样生成第一采样信号; 当所述复位信号RST第一次从低电平转为高电平之前，所述第一控制信号SI转为低电平，所述第三晶体管M3截止； 当所述复位信号RST第二次从高电平转为低电平之前，所述第二控制信号S2转为高电平，所述第四晶体管M4导通并输出所述第一采样信号；所述第三控制信号S3转为高电平，所述第五晶体管M5导通，所述第二采样电容Cs2对所述积分信号进行采样生成第二采样信号; 当所述复位信号RST第二次从低电平转为高电平之前，所述第三控制信号S3转为低电平，所述第五晶体管M5截止； 当所述复位信号RST第三次从高电平转为低电平之前，所述第四控制信号S4转为高电平，所述第六晶体管M6导通并输出所述第二采样信号。
6.一种图像传感的方法，其特征在于，包括: 采集入射光线的光信号，并将所述光信号转换成电信号； 对所述电信号进行积分，生成积分信号； 通过所述至少一个信号采样组件对所述积分信号进行采样生成采样信号，以及，通过至少一个其它信号采样组件，输出已生成的采样信号。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述电信号由传感器生成，积分信号由光信号放大单元生成；所述传感器的输入端连接固定电压，输出端连接所述光信号放大单元。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述光信号放大单元包括第一晶体管Ml，第二晶体管M2，以及，积分电容Cint ;所述第一晶体管Ml的栅极连接控制电压VR1，源极连接所述传感器的输出端，漏极连接所述积分电容Cint及所述第二晶体管M2的漏极，所述第二晶体管M2的源极连接复位电压VR2，栅极连接复位信号RST，所述积分电容Cint接地； 当所述复位信号RST为低电平时，所述第二晶体管M2截止，所述积分电容Cint对所述电信号进行积分生成积分信号； 当所述复位信号RST为高电 平时，所述第二晶体管M2导通，所述积分电容Cint进行复位清除所述积分信号。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述光信号放大单元还包括运算放大器，所述运算放大器的输入端的正极连接所述控制电压VR1，输入端的负极连接所述传感器的输出端及所述第一晶体管Ml的源极，输出端连接所述第一晶体管Ml的栅极，所述第一晶体管Ml的漏极连接所述积分电容Cint及所述第二晶体管M2的漏极，所述第二晶体管M2的源极连接复位电压VR2，栅极连接复位信号RST，所述积分电容Cint接地。
10.根据权利要求8或9所述的方法，其特征在于，所述采样信号由采样保存单元生成，所述采样保持单元包括采样组件，所述采样组件包括第一采样组件及第二采样组件，所述第一采样组件包括第三晶体管M3，第四晶体管M4，以及，第一采样电容Csl ;所述第二采样组件包括第五晶体管M5，第六晶体管M6，以及，第二采样电容Cs2 ;所述第三晶体管M3的栅极连接第一控制信号SI，所述第四晶体管M4的栅极连接第二控制信号S2，所述第五晶体管M5的栅极连接第三控制信号S3，所述第六晶体管M6的栅极连接第四控制信号S4 ;所述第三晶体管M3的漏极与所述第四晶体管M4的源极相连，并且与所述第一采样电容Csl相连；所述第五晶体管M5的漏极与第六晶体管M6的源极相连，并且与所述第二采样电容Cs2相连，所述第四晶体管M4的漏极与所述第六晶体管M6的漏极相连；所述第一采样电容Csl与第二采样电容Cs2接地； 当所述复位信号RST第一次从高电平转为低电平之前，所述第一控制信号SI转为高电平，所述第三晶体管M3导通，所述第一采样电容Csl对所述积分信号进行采样生成第一采样信号; 当所述复位信号RST第一次从低电平转为高电平之前，所述第一控制信号SI转为低电平，所述第三晶体管M3截止； 当所述复位信号RST第二次从高电平转为低电平之前，所述第二控制信号S2转为高电平，所述第四晶体管M4导通并输出所述第一采样信号；所述第三控制信号S3转为高电平，所述第五晶体管M5导通，所述第二采样电容Cs2对所述积分信号进行采样生成第二采样信号; 当所述复位信号RST第二次从低电平转为高电平之前，所述第三控制信号S3转为低电平，所述第五晶体管M5截止； 当所述复位信号RST第三次从高电平转为低电平之前，所述第四控制信号S4转为高电平，所述第六晶体管M6导通并输 出所述第二采样信号。
【文档编号】H04N5/369GK103491320SQ201310400274
【公开日】2014年1月1日 申请日期:2013年9月5日 优先权日:2013年9月5日
【发明者】王晶, 荣磊 申请人:北京立博信荣科技有限公司