【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种高增益图像传感器的控制方法。
技术介绍
1、标准图像传感器具有大致60db至70db的有限动态范围。然而，现实世界的亮度的动态范围要大得多。自然景象通常跨越90db及以上的范围。图像传感器在某些应用场景中具有单帧高动态范围（hdr）的功能需求，例如拍摄运动的物体或者追求高帧率拍摄读出的场景。
2、在目前的cmos图像传感器中，普遍采用3t或4t像素结构（图1示出传统4t像素作为示例），主要原因在于像素中的放大管m3为源极跟随器结构（sourcefollower，sf），像素输出电压范围较大以及复位电压自由度较高，其转换增益近似地反比于fd节点（m3管栅极）电容。为了在低照度下取得更好的噪声表现，业界已有的另一种做法是将像素中的放大管改为工作于共源放大结构，即所谓电容反馈跨阻抗放大器（capacitor feedbacktransimpedance amplifier，ctia）像素结构（如图2所示），其转换增益近似地反比于m3管栅极和漏极之间的电容。由于，ctia像素相比传统4t像素可以取得更高的转换增益。...
【技术保护点】
1.一种高增益图像传感器的控制方法，其特征在于，
2.如权利要求1所述的高增益图像传感器的控制方法，其特征在于，当所述列PMOS放大管的栅极通过第一电容与所述列共用的电流输出连线相连时，在所述列PMOS放大管的栅极与漏极之间设置第二电容，通过改变所述第一电容与第二电容的比例，改变所述列信号读出单元在所述列共用的电流输入连线上对读出行像素单元浮置扩散区信号的放大倍数。
3.如权利要求1所述的高增益图像传感器的控制方法，其特征在于，所述列信号读出单元还包括相关电源产生模块，通过所述相关电源产生模块锁存第一偏置电压并输出列第二电源电压至所述列PMOS...
【技术特征摘要】
1.一种高增益图像传感器的控制方法，其特征在于，
2.如权利要求1所述的高增益图像传感器的控制方法，其特征在于，当所述列pmos放大管的栅极通过第一电容与所述列共用的电流输出连线相连时，在所述列pmos放大管的栅极与漏极之间设置第二电容，通过改变所述第一电容与第二电容的比例，改变所述列信号读出单元在所述列共用的电流输入连线上对读出行像素单元浮置扩散区信号的放大倍数。
3.如权利要求1所述的高增益图像传感器的控制方法，其特征在于，所述列信号读出单元还包括相关电源产生模块，通过所述相关电源产生模块锁存第一偏置电压并输出列第二电源电压至所述列pmos放大管的源极，以使得所述列信号读出单元的电源在采样参考信号和采样图像信号时具有相关性，从而消除电源噪声对相关双采样的影响。
4.如权利要求3所述的高增益图像传感器的控制方法，其特征在于，所述相关电源产生模块包括至少一个源跟随晶体管，所述相关电源产生模块的源跟随晶体管的漏极连接第一电源电压，源极连接列第二电源电压输出端，栅极在采样参考信号的时间之前采样并锁存所述第一偏置电压，产生列信号读出单元所需要的在采样参考信号和采样图像信号时具有相关性的列第二电源电压。
5.如权利要求4所述的高增益图像传感器的控制方法，其特征在于，所述相关电源产生模块的源跟随晶体管的栅极通过第七开关采样所述第一偏置电压，并保持在第三电容上，在采样参考信号的时间之前进行逐行或逐帧的采样保持。
6.如权利要求3所述的高增益图像传感器的控制方法，其特征在于，所述列信号读出单元还包括噪声补偿模块，所述噪声补偿模块感应所述第一电源电压或列第二电源电压的波动并产生负反馈信号作用于所述列第二电源电压，以抑制所述列第二电源电压的波动。
7.如权利要求6所述的高增益图像传感器的控制方法，其特征在于，所述噪声补偿模块包括电流镜单元，所述电流镜单元的偏置端通过第四电容与所述第一电源电压输出端相连，所述电流镜单元的漏极与所述列第二电源电压输出端相连。
8.如权利要求7所述的高增益图像传感器的控制方法，其特征在于，所述电流镜单元的偏置端还通过第八开关采样第二偏置电压，并保持在第五电容上，以进行逐行或逐帧的采样保持。
9.如权利要求7所述的高增益图像传感器的控制方法，其特征在于，所述电流镜单元为共源共栅电流镜。
10.如权利要求6所述的高增益图像传感器的控制方法，其特征在于，所述噪声补偿模块包括放大晶体管，所述放大晶体管的栅极通过第六电容与所述列第二电源电压输出端相连，漏极与电流源相连，并通过第七电容与所述相关电源产生电路的源跟随晶体管的栅极相连，所述放大晶体管的栅极与漏极之间连接有第九...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵立新，魏经纬，文宇昊，李怀兆，
申请(专利权)人：格科微电子上海有限公司，
类型：发明
国别省市：
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