线阵图像传感器芯片和图像传感器制造技术

技术编号:37597556 阅读:11 留言:0更新日期:2023-05-18 11:45
本发明专利技术提供了一种线阵图像传感器芯片,包括:感光单元101,其中,感光单元包括感光像素,感光像素包括感光二极管PD、传输开关Sk和放大器AMP,传输开关的一端连接感光二极管的负极,传输开关的另一端连接放大器的输入端;信号存储单元102;信号传输单元103;时序控制单元104,其中,时序控制单元包括行启动信号引脚FS、时钟信号引脚CLK、曝光控制信号引脚STRL、级联启动输入信号引脚SI和级联启动输出信号引脚SO,这样可以通过曝光控制引脚控制传输开关的接通时间,控制对图像的每一行成像时曝光时长相同,能够解决现有技术中图像传感器芯片行周期不同采集到的图像的曝光量不同导致图片质量差的技术问题,实现了提高采集到的图像的图像质量的技术效果。的图像质量的技术效果。的图像质量的技术效果。

【技术实现步骤摘要】
线阵图像传感器芯片和图像传感器


[0001]本专利技术涉及图像传感器领域,具体而言,涉及一种线阵图像传感器芯片和图像传感器。

技术介绍

[0002]接触式图像传感器目前广泛应用于现代工业检测领域,图像传感器工作时,光源发出的光透过透明的玻璃照射到被测物体上,被测物体对光进行反射,反射光再穿过玻璃进入透镜,通过透镜照射到芯片的感光视窗上,感光芯片把接收到的光信号转换成电信号,作为图像信息向外输出,被测物体不断移动,被检测的信号就会一行一行连续地输出,最终形成一副完整的1:1的检测图像,通过图像对被测物体进行检测识别。
[0003]现有接触式图像传感器在现场应用中,为了得到足够强的输出信号,在一行的扫描周期内,除了基本的行复位及配置时间外,其余时间都可以接收外界光信号,这对于行扫描周期是固定的应用场合来说是没有问题的,但随着线阵图像传感器的应用领域的拓展,很多应用场合其扫描物的移动速度是不固定的,为了得到比例对应的图像,因此其行扫描速度也是随扫描物的速度的变化而变化的,这就产生了一个新的问题,每一行的扫描时间不同,即行周期不同,由于整个行周期内大部时间是曝光状态,因此曝光时间也不同,因而每一行的信号强度也不同,所以严重影响了图像的质量。

技术实现思路

[0004]本专利技术的主要目的在于提供一种线阵图像传感器芯片和图像传感器,以解决现有技术中图像传感器芯片采集到的图像的曝光量不同导致图片质量差的技术问题,实现了提高采集到的图像的图像质量的技术效果。
[0005]为了实现上述目的,根据本专利技术的一个方面,提供了一种线阵图像传感器芯片1,包括:感光单元101,其中,感光单元包括感光像素,感光像素包括感光二极管PD、传输开关Sk和放大器AMP,传输开关Sk的第一端连接感光二极管PD的负极,传输开关Sk的第二端连接放大器AMP的输入端;信号存储单元102,与感光单元连接;信号传输单元103,与信号存储单元连接,信号传输单元包括信号输出引脚SIG;时序控制单元104,与感光单元和信号传输单元连接,其中,时序控制单元包括行启动信号引脚FS、时钟信号引脚CLK、曝光控制信号引脚STRL、级联启动输入信号引脚SI和级联启动输出信号引脚SO。
[0006]进一步地,感光像素还包括:复位开关Sr和浮动扩散节点电容Ct,其中,复位开关Sr的一端与感光二极管PD的负极连接,另一端接入基准电压;浮动扩散节点电容Ct的一端接地,另一端与放大器AMP输入端连接。
[0007]进一步地,时序控制单元104包括:计数器1041,第一比较器1042,第二比较器1043和或门电路1044,其中,计数器1041的两个输入端分别与行启动信号引脚FS和时钟信号引脚CLK连接,计数器1041的输出端分别与第一比较器1042和第二比较器1043连接;第一比较器1042的三个输入端分别连接第一计数阈值1045、计数器1041的输出端和第二计数阈值
1046,第一比较器1042的输出端与复位开关Sr连接;第二比较器1043的两个输入端分别连接第二计数阈值1046和计数器1041的输出端,第二比较器1043的输出端与或门电路1044连接;或门电路1044的两个输入端分别连接第二比较器1043的输出端和曝光控制信号引脚STRL,或门电路1044的输出端与传输开关Sk连接。
[0008]进一步地,感光单元包括多个感光像素。
[0009]进一步地,多个感光像素线性排列。
[0010]进一步地,多个感光像素并联连接。
[0011]进一步地,为了实现上述目的,根据本专利技术的一个方面,提供了一种图像传感器,包括上述中任一项的线阵图像传感器芯片1。
[0012]进一步地,图像传感器,还包括:基板2,框架3,光学透镜4,光源5,和插座接口7;其中,光学透镜4设置在线阵图像传感器芯片1的感光视窗的上方;光源5设置在光学透镜4的侧面;插座接口7与线阵图像传感器芯片1和光源5连接。
[0013]进一步地,图像传感器包括多个线阵图像传感器芯片1。
[0014]进一步地,多个线阵图像传感器芯片1线性排列。
[0015]进一步地,多个线阵图像传感器芯片1均包括级联启动输入信号引脚SI和级联启动输出信号引脚SO,多个线阵图像传感器芯片1按照线性排列的顺序级联连接,多个线阵图像传感器芯片1中的上一级芯片的级联启动输出信号引脚SO与下一级芯片的级联启动输入信号引脚SI连接。
[0016]应用本专利技术的技术方案,本专利技术的线阵图像传感器芯片1包括:感光单元101,其中,感光单元包括感光像素,感光像素包括感光二极管PD、传输开关Sk和放大器AMP,传输开关Sk的第一端连接感光二极管PD的负极,传输开关Sk的第二端连接放大器AMP的输入端;信号存储单元102,与感光单元连接;信号传输单元103,与信号存储单元连接,信号传输单元包括信号输出引脚SIG;时序控制单元104,与感光单元和信号传输单元连接,其中,时序控制单元包括行启动信号引脚FS、时钟信号引脚CLK、曝光控制信号引脚STRL、级联启动输入信号引脚SI和级联启动输出信号引脚SO,这样可以通过曝光控制引脚STRL控制传输开关Sk的接通时间,进而控制有效感光电荷传输到放大器AMP的时间,从而控制对图像的每一行成像时曝光时长相同,能够解决现有技术中图像传感器芯片在行周期不同时采集到的图像的曝光量不同导致图片质量差的技术问题,实现了提高采集到的图像的图像质量的技术效果。
附图说明
[0017]构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解,本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术,并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中:
[0018]图1示出了根据本专利技术实施例提供的的线阵图像传感器芯片整体结构示意图;
[0019]图2示出了根据本专利技术的可选实施例提供的感光像素的整体结构示意图;
[0020]图3示出了根据本专利技术的可选实施例提供的信号变化方式一的示意图;
[0021]图4示出了根据本专利技术的可选实施例提供的信号变化方式二的示意图;
[0022]图5示出了根据本专利技术的可选实施例提供的时序控制电路的示意图;
[0023]图6示出了根据本专利技术的可选实施例提供的线阵图像传感器芯片内部电路示意
图;
[0024]图7示出了根据本专利技术的实施例提供的图像传感器整体结构示意图;
[0025]图8示出了根据本专利技术的可选实施例提供的线阵图像传感器芯片连接示意图;
[0026]其中,上述附图包括以下附图标记:1、线阵图像传感器芯片;2、基板;3、框架;4、光学透镜;5、光源;6、透明玻璃;7、插座接口;101、感光单元;102、信号存储单元;103、信号传输单元;104、时序控制单元;PD、感光二极管;Sr、复位开关;Sk、传输开关;St、存储开关;AMP、放大器;Ct、浮动扩散节点电容;FS、行启动信号引脚;CLK、时钟信号引脚;STRL、曝光控制信号引脚;SI、级联启动输入信号引脚;SO、级联启动输出本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种线阵图像传感器芯片(1),其特征在于,包括:感光单元(101),其中,所述感光单元(101)包括感光像素,所述感光像素包括感光二极管(PD)、传输开关(Sk)和放大器(AMP),所述传输开关(Sk)的第一端连接所述感光二极管(PD)的负极,所述传输开关(Sk)的第二端连接所述放大器(AMP)的输入端;信号存储单元(102),与所述感光单元(101)连接;信号传输单元(103),与所述信号存储单元(102)连接,所述信号传输单元(103)包括信号输出引脚(SIG);时序控制单元(104),与所述感光单元(101)和所述信号传输单元(103)连接,其中,所述时序控制单元(104)包括行启动信号引脚(FS)、时钟信号引脚(CLK)、曝光控制信号引脚(STRL)、级联启动输入信号引脚(SI)和级联启动输出信号引脚(SO)。2.根据权利要求1所述的线阵图像传感器芯片(1),其特征在于,所述感光像素还包括:复位开关(Sr)和浮动扩散节点电容(Ct),其中,所述复位开关(Sr)的一端与所述感光二极管(PD)的负极连接,另一端接入基准电压;所述浮动扩散节点电容(Ct)的一端接地,另一端与所述放大器(AMP)输入端连接。3.根据权利要求2所述的线阵图像传感器芯片(1),其特征在于,所述时序控制单元(104)包括:计数器(1041),第一比较器(1042),第二比较器(1043)和或门电路(1044),其中,所述计数器(1041)的两个输入端分别与所述行启动信号引脚(FS)和所述时钟信号引脚(CLK)连接,所述计数器(1041)的输出端分别与第一比较器(1042)和第二比较器(1043)连接;所述第一比较器(1042)的三个输入端分别连接第一计数阈值(1045)、所述计数器(1041)的输出端和第二计数阈值(1046),所述第一比较器(1042)的输出端与所述复位开关(Sr...

【专利技术属性】
技术研发人员:林永辉姜利戴鹏飞韩晓伟
申请(专利权)人:威海华菱光电股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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