The invention provides a global shutter CMOS pixel unit and image acquisition method, the pixel unit includes: a power generation unit, and a pixel signal sampling unit and a signal output unit; the output end of the pixel generating unit and signal sampling unit is connected with the input end, output signal sampling and signal output unit. Is connected with the input end. The pixel output voltage photocurrent is set to logarithmic relationship effectively improves the dynamic range of output signal, the high speed reading and improve the dynamic range of the image output signal; in addition, the pixel unit of the invention has the characteristics of eliminating process deviation, effectively improve the consistency of image signal output the pixel unit.
【技术实现步骤摘要】
一种全局快门CMOS像素单元及图像采集方法
本专利技术涉及图像传感器
,具体涉及一种全局快门CMOS像素单元及图像采集方法。
技术介绍
全局快门CMOS图像传感器由于其高速输出的优点,在监控、科学应用,工业视觉等领域获得了广泛应用。目前,在诸多应用场合中,高速且高动态成像成为图像传感器愈加广泛的需求。传统全局快门CMOS图像传感器一次曝光输出图像动态范围不高,虽然可以采用多次曝光合成图像实现高动态图像,但其数字算法复杂,而且会大大降低帧率,弱化了全局快门像素高速的优点。
技术实现思路
为了克服以上问题,本专利技术旨在提供一种高动态的全局快门CMOS像素单元,从而提高全局快门像素速度。为了达到上述目的,本专利技术提供了一种一种全局快门CMOS像素单元,其包括:电源、像素产生单元、信号采样保持单元和信号输出单元;其中,电源与像素产生单元、信号采样保持单元和信号输出单元相连;所述像素产生单元的输出端与所述信号采样保持单元的输入端相连,所述信号采样保持单元的输出端与所述信号输出单元的输入端相连;所述像素产生单元包括:第一电流源、第二电流源、第一控制信号端、第二控制信号端、偏置电压信号端、列选信号端、感光二极管、第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管、第四晶体管、第五晶体管、第一电流源和第二电流源;其中,第一晶体管的漏极与电源的正极相连,第一晶体管的栅极连接于偏置电压端,所述第一晶体管的源极与第二晶体管的漏极、第三晶体管的漏极、第四晶体管的源极相连接于一节点;第二晶体管的源极与感光二极管的阴极相连,第二晶体管的栅极连接于列选信号端;感光二极管的阳极与电源的负极相连;第 ...
【技术保护点】
一种全局快门CMOS像素单元,其特征在于,包括:电源、像素产生单元、信号采样保持单元和信号输出单元;其中,电源与像素产生单元、信号采样保持单元和信号输出单元相连;所述像素产生单元的输出端与所述信号采样保持单元的输入端相连,所述信号采样保持单元的输出端与所述信号输出单元的输入端相连;所述像素产生单元包括:第一电流源、第二电流源、第一控制信号端、第二控制信号端、偏置电压信号端、列选信号端、感光二极管、第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管、第四晶体管、第五晶体管、第一电流源和第二电流源;其中,第一晶体管的漏极与电源的正极相连,第一晶体管的栅极连接于偏置电压端,所述第一晶体管的源极与第二晶体管的漏极、第三晶体管的漏极、第四晶体管的源极相连接于一节点;第二晶体管的源极与感光二极管的阴极相连,第二晶体管的栅极连接于列选信号端;感光二极管的阳极与电源的负极相连;第三晶体管的源极与第一电流源的正极相连,第三晶体管的栅极与第一控制信号端相连;第一电流源的另一端与电源的负极相连;第四晶体管的漏极与第五晶体管的栅极相连,第四晶体管的栅极与第二控制端相连;第五晶体管的漏极与电源的正极相连,第五晶体管的源极与第二 ...
【技术特征摘要】
1.一种全局快门CMOS像素单元,其特征在于,包括:电源、像素产生单元、信号采样保持单元和信号输出单元;其中,电源与像素产生单元、信号采样保持单元和信号输出单元相连;所述像素产生单元的输出端与所述信号采样保持单元的输入端相连,所述信号采样保持单元的输出端与所述信号输出单元的输入端相连;所述像素产生单元包括:第一电流源、第二电流源、第一控制信号端、第二控制信号端、偏置电压信号端、列选信号端、感光二极管、第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管、第四晶体管、第五晶体管、第一电流源和第二电流源;其中,第一晶体管的漏极与电源的正极相连,第一晶体管的栅极连接于偏置电压端,所述第一晶体管的源极与第二晶体管的漏极、第三晶体管的漏极、第四晶体管的源极相连接于一节点;第二晶体管的源极与感光二极管的阴极相连,第二晶体管的栅极连接于列选信号端;感光二极管的阳极与电源的负极相连;第三晶体管的源极与第一电流源的正极相连,第三晶体管的栅极与第一控制信号端相连;第一电流源的另一端与电源的负极相连;第四晶体管的漏极与第五晶体管的栅极相连,第四晶体管的栅极与第二控制端相连;第五晶体管的漏极与电源的正极相连,第五晶体管的源极与第二电流源的正极相连并且作为像素产生单元的输出端;第二电流源的另一端与电源的负极相连。2.根据权利要求1所述的一种全局快门CMOS像素单元,其特征在于,所述信号采样保持单元包括:第六晶体管、第七晶体管、第一电容、第二电容、第三控制信号端和第四控制信号端;第六晶体管的源极作为信号采样保持单元的输入端与第五晶体管的源极相连,第六晶体管的漏极与第七晶体管的源极、第一电容的一端相互连接,第六晶体管的栅极与第三控制信号端相连;第七晶体管的漏极与第二电容的一端相互连接并作...
【专利技术属性】
技术研发人员:段杰斌,任铮,蒋宇,温建新,皮常明,
申请(专利权)人:上海集成电路研发中心有限公司,成都微光集电科技有限公司,
类型:发明
国别省市:上海,31
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