图像传感器以及图像感测方法技术

本发明专利技术提供一种图像传感器以及图像感测方法。图像传感器包括光电二极管、第一存储电路、第一读出电路、第二存储电路以及第二读出电路。当图像传感器操作在动态视觉感测模式中，第一存储电路存储光电二极管在第一图框期间的第一曝光期间中所提供的第一动态视觉感测信号，第二存储电路存储光电二极管在第一图框期间的第二曝光期间中所提供的第二动态视觉感测信号。第一读出电路以及第二读出电路同时根据第一动态视觉感测信号以及第二动态视觉感测信号输出第一读出信号以及第二读出信号至差动放大器的第一输入端以及第二输入端。号至差动放大器的第一输入端以及第二输入端。号至差动放大器的第一输入端以及第二输入端。

【技术实现步骤摘要】
图像传感器以及图像感测方法


[0001]本专利技术涉及一种传感器，尤其涉及一种图像传感器以及图像感测方法。

技术介绍

[0002]目前的图像传感器如要实现动态视觉感测以及图像感测，则必须通过两组感测阵列或两组读出电路来实现，而具有较高的硬体成本以及复杂的电路设计。此外，目前的图像传感器所取得动态视觉感测结果往往具有较高的失真(distortion)，而使得动态视觉感测效果不佳。因此，如何使图像传感器可采用较低硬体成本来实现，并且可取得具有较低失真的动态视觉感测结果以及图像感测结果，以下将提出几个实施例的解决方案。

技术实现思路

[0003]本专利技术是针对一种图像传感器以及图像感测方法，可有效地对高速移动物体进行感测而不会有图像失真的情况。
[0004]根据本专利技术的实施例，本专利技术的图像传感器包括光电二极管、第一存储电路、第一读出电路、第二存储电路以及第二读出电路。第一存储电路，耦接光电二极管。第一读出电路耦接第一存储电路以及前一级感测像素的另一第二存储电路。第二存储电路耦接光电二极管。第二读出电路耦接第二存储电路以及下一级感测像素的另一第一存储电路。当图像传感器操作在动态视觉感测模式中，第一存储电路存储光电二极管在第一图框期间的第一曝光期间中所提供的第一动态视觉感测信号。第二存储电路存储光电二极管在第一图框期间的第二曝光期间中所提供的第二动态视觉感测信号。第一读出电路以及第二读出电路同时根据第一动态视觉感测信号以及第二动态视觉感测信号输出第一读出信号以及第二读出信号至差动放大器的第一输入端以及第二输入端。
[0005]根据本专利技术的实施例，本专利技术的图像感测方法包括以下步骤：当一图像传感器操作在一动态视觉感测模式中，通过第一存储电路存储光电二极管在第一图框期间的第一曝光期间中所提供的第一动态视觉感测信号；通过第二存储电路存储光电二极管在第一图框期间的第二曝光期间中所提供的第二动态视觉感测信号；以及通过第一读出电路以及第二读出电路同时根据第一动态视觉感测信号以及第二动态视觉感测信号输出第一读出信号以及第二读出信号至差动放大器的第一输入端以及第二输入端。第一读出电路耦接第一存储电路以及前一级感测像素的另一第二存储电路。第二读出电路耦接第二存储电路以及下一级感测像素的另一第一存储电路。
[0006]基于上述，本专利技术的图像传感器以及图像感测方法可通过两个存储电路来存储光电二极管在一个图框期间的连续两次感测结果的第一动态视觉感测信号以及第二动态视觉感测信号，并且将第一动态视觉感测信号以及第二动态视觉感测信号形成以差动信号的方式读出，以有效地取得动态视觉感测信息。
[0007]为让本专利技术的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。
附图说明
[0008]图1是本专利技术的一实施例的图像传感器的示意图；
[0009]图2是本专利技术的一实施例的感测像素的示意图；
[0010]图3是本专利技术的一实施例的多个感测像素的电路示意图；
[0011]图4是本专利技术的第一实施例的图像感测方法的流程图；
[0012]图5是本专利技术的第一实施例的多个信号的信号时序图；
[0013]图6是本专利技术的第二实施例的图像感测方法的流程图；
[0014]图7是本专利技术的第二实施例的信号时序图；
[0015]图8是本专利技术的第二实施例的另一信号时序图。
[0016]附图标记说明
[0017]100:图像传感器；
[0018]110:感测阵列；
[0019]111_1～111_N:感测像素；
[0020]120:信号处理电路；
[0021]200、300:感测像素电路；
[0022]210～240:感测像素；
[0023]211～241:光电二极管；
[0024]212、213、222、223、232、233、242、243、312、313、322、323、332、333、342、343:存储电路；
[0025]214、215、224、234、244、314、315、324、334:读出电路；
[0026]201、301:多路复用器电路；
[0027]202、302:差动放大器；
[0028]SN11、SN12、SN21、SN22、SN31、SN32、SN41、SN42:存储单元；
[0029]PD1～PD4:光电二极管；
[0030]rst11、rst12、rst13、rst21、rst22、rst23、rst31、rst41:重置开关；
[0031]gtx11、gtx12、gtx21、gtx22、gtx31、gtx32、gtx41、gtx42、rtx11、rtx12、rtx13、rtx21、rtx22、rtx31、rtx32:输出开关；
[0032]rout11、rout12、rout21、rout22:读出开关；
[0033]se11、se12、se21、se22:选择开关；
[0034]Cr11、Cr12、Cr21、Cr22:斜坡电容；
[0035]Vramp11、Vramp12、Vramp21、Vramp22:斜坡信号；
[0036]S_rst11、S_rst12、S_rst13、S_rst22、S_rst23、S_gtx11、S_rtx11、S_rtx12、S_rtx13、S_rtx21、S_rtx22、S_rtx32、S_se11、S_se12、S_se21、S_se22:时序；
[0037]t0～t17:时间；
[0038]S410、S420、S430、S610、S620、S630:步骤。
具体实施方式
[0039]现将详细地参考本专利技术的示范性实施例，示范性实施例的实例说明于附图中。只要有可能，相同元件符号在附图和描述中用来表示相同或相似部分。
[0040]图1是本专利技术的一实施例的图像传感器的示意图。参考图1，图像传感器(传感器)100包括像素阵列110以及信号处理电路120。像素阵列110耦接信号处理电路120。像素阵列110包括多个感测像素111_1～111_N，其中N为正整数。感测像素111_1～111_N的每一个可作为像素或子像素。在本实施例中，图像传感器100可进行动态视觉感测模式以及进行(彩色)图像感测模式。
[0041]图2是本专利技术的一实施例的感测像素的示意图。参考图2，上述图1的感测像素111_1～111_N可包括如图2所示的感测像素电路200，并且上述图1的信号处理电路120可包括如图2所示的多路复用器电路201以及差动放大器202。在本实施例中，感测像素210(例如图1的感测像素111_1)包括光电二极管211、存储电路212、存储电路213、读出电路214以及读出电路215。光电二极管211耦接存储电路212以及存储电路213。存储电路212耦接读出电路214。存储电路213耦接读出电路215。在本实施例中，感测像素220(例如本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种图像传感器，其特征在于，包括：感测像素，包括：光电二极管；第一存储电路，耦接所述光电二极管；第一读出电路，耦接所述第一存储电路以及前一级感测像素的另一第二存储电路；第二存储电路，耦接所述光电二极管；以及第二读出电路，耦接所述第二存储电路以及下一级感测像素的另一第一存储电路，其中当所述图像传感器操作在动态视觉感测模式中，所述第一存储电路存储所述光电二极管在第一图框期间的第一曝光期间中所提供的第一动态视觉感测信号，并且所述第二存储电路存储所述光电二极管在所述第一图框期间的第二曝光期间中所提供的第二动态视觉感测信号，其中所述第一读出电路以及所述第二读出电路同时根据所述第一动态视觉感测信号以及所述第二动态视觉感测信号输出第一读出信号以及第二读出信号至差动放大器的第一输入端以及第二输入端。2.根据权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，所述第一读出电路根据第一上斜坡信号以及所述第一动态视觉感测信号输出所述第一读出信号，并且所述第二读出电路根据第一下斜坡信号以及所述第二动态视觉感测信号输出所述第二读出信号。3.根据权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，还包括多个感测像素，并且所述多个感测像素包括多个光电二极管，其中当所述图像传感器操作在所述动态视觉感测模式中，所述多个光电二极管在所述第一图框期间中的所述第一曝光期间进行第一全局快门曝光操作，并且所述多个光电二极管在所述第一图框期间中的所述第二曝光期间进行第二全局快门曝光操作，其中所述图像传感器还包括多个第一读出电路以及多个第二读出电路，并且所述多个第一读出电路以及所述多个第二读出电路在所述第一图框期间中的多个第一读出期间中进行第一卷帘读出操作。4.根据权利要求3所述的图像传感器，其特征在于，所述感测像素通过所述第一读出电路以及所述第二读出电路在所述多个第一读出期间的其中之一个中分别读出所述感测像素的所述第一存储电路以及所述第二存储电路所存储的所述第一动态视觉感测信号以及所述第二动态视觉感测信号，并且在所述多个第一读出期间的其中之下一个中，所述下一级感测像素通过所述第二读出电路以及另一第二读出电路在所述多个第一读出期间的其中之下一个中分别读出所述下一级感测像素的所述另一第一存储电路以及又第二存储电路的另一第一动态视觉感测信号以及另一第二动态视觉感测信号，其中所述另一第二读出电路还耦接下下一级感测像素的又一第一存储电路。5.根据权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，当所述图像传感器操作在图像感测模式中，所述第一存储电路存储所述光电二极管在第二图框期间中的第三曝光期间所提供的第一图像感测信号，并且所述第二存储电路为闲置状态，其中所述第一读出电路以及所述第二读出电路同时根据所述第一图像感测信号以及参考信号输出第三读出信号以及第四读出信号至所述差动放大器的所述第一输入端以及所述第二输入端。6.根据权利要求5所述的图像传感器，其特征在于，所述图像传感器交替操作为所述动
态视觉感测模式与所述图像感测模式。7.根据权利要求5所述的图像传感器，其特征在于，所述第一读出电路根据第二上斜坡信号以及所述第一图像感测信号输出所述第三读出信号，并且所述第二读出电路根据第二下斜坡信号以及所述参考信号输出所述第四读出信号。8.根据权利要求5所述的图像传感器，其特征在于，还包括多个光电二极管，当所述图像传感器操作在所述图像感测模式中，所述多个光电二极管在所述第二图框期间中的所述第三曝光期间进行第三全局快门曝光操作，其中所述图像传感器还包括多个第一读出电路以及多个第二读出电路，并且所述多个第一读出电路以及所述多个第二读出电路在所述第二图框期间中的多个第二读出期间中进行第二卷帘读出操作。9.根据权利要求8所述的图像传感器，其特征在于，所述感测像素通过所述第一读出电路以及所述第二读出电路在所述多个第二读出期间的其中之一个中分别读出所述感测像素的所述第一存储电路所存储的所述第一图像感测信号以及所述参考信号，并且所述下一级感测像素通过所述第二读出电路以及另一第二读出电路在所述多个第二读出期间的其中之下一个中分别读出所述下一级感测像素的另一第一存储电路所存储的另一第一图像感测信号以及另一参考信号，其中所述另一第二读出电路还耦接下下一级感测...

【专利技术属性】
技术研发人员：王佳祥，印秉宏，
申请(专利权)人：广州印芯半导体技术有限公司，
类型：发明
国别省市：