[发明专利]像素电路及其控制方法以及全局对比度探测图像传感器

权利要求书

1.一种像素电路，其特征在于，包括依次连接的感光电路、对比探测电路和读取电路：所述感光电路进用于曝光产生光电流，并将正比于所述光电流的对数的电压信号输出到所述对比度探测电路；所述对比度探测电路对所述电压信号进行放大，并根据所述电压信号随时间的变化得出光强的对比度信号，将所述对比度信号输出所述读取电路；所述读取电路中存储所述对比度信号，并将所述对比度信号输出列数据线。

2.如权利要求1所述的像素电路，其特征在于，所述感光电路包括感光二极管、第一选通管和第一源跟随晶体管；所述感光二极管的正极接地端，负极接所述第一选通管的源极，所述第一选通管的漏极连接所述第一源跟随晶体管的源极，所述第一选通管的栅极连接一曝光控制信号，所述第一源跟随晶体管的漏极连接电源电压，所述第一源跟随晶体管的栅极连接通过一第一节点连接所述对比探测电路。

3.如权利要求2所述的像素电路，其特征在于，所述对比探测电路包括放大电路、第一电容以及复位晶体管；所述放大电路连接在所述第一节点与第二节点之间，所述第二节点连接所述读取电路，所述第一电容连接在所述第二节点与地端之间，所述复位晶体管的栅极连接一复位控制信号，所述复位晶体管的源极连接所述第二节点，所述复位晶体管的漏极接地端。

4.如权利要求3所述的像素电路，其特征在于，所述放大电路包括第二电容、第三电容以及阻抗元件，所述第二电容的连接在所述第一节点与所述电源电压之间，所述第三电容连接在所述第一节点与所述第二节点之间，所述阻抗元件连接在所述第一节点与所述第二节点之间；所述像素电路中还设置一偏置电流，所述偏置电流输出到所述对比度探测电路，所述偏置电流输出至所述第二节点。

5.如权利要求3所述的像素电路，其特征在于，所述读取电路包括第二源跟随晶体管、第二选通管、第三源跟随晶体管、行选通管以及第四电容；所述第二源跟随晶体管的栅极连接所述第二节点，所述第二源跟随晶体管的源极连接所述第二选通管的漏极，所述第二源跟随晶体管的漏极连接所述电源电压，所述第二选通管的栅极连接一读取控制信号，所述第四电容的一端通过第三节点连接所述第二选通管的源极，所述第四电容的另一端接地端，所述第三源跟随晶体管的栅极连接所述第三节点，所述第三源跟随晶体管的源极连接所述行选通管的源极，所述第三源跟随晶体管的漏极连接电源电压，所述行选通管的栅极连接一行选通控制信号，所述行选通管的漏极连接列数据线。

6.一种如权利要求5所述的像素电路的控制方法，其特征在于，包括第一时间段、第二时间段、第三时间段、第四时间段以及第五时间段，其中：

在所述第一时间段内，所述第一选通信号为高电位，所述第一选通管开启，对所述感光二极管进行充电复位；

在所述第二时间段内，所述第一选通信号为高电位，所述感光二极管曝光产生光电流，所述第一节点的电压正比于所述感光二极管所产生的光电流的对数，所述放大电路将所述第一节点的电压进行放大，并输出到所述第二节点，所述第二节点的电压随时间的变化为对比度信号，所述对比度信号存储于所述第一电容中；所述第二选通信号为高电位，使所述第二选通管开启，并将所述对比度信号通过第二源跟随晶体管和第二选通管传输并存储于所述第四电容中；

在所述第三时间段内，所述第一选通信号为低电位，使所述第一选通管关闭，所述第二选通信号为低电位，使所述第二选通管关闭，所述复位控制信号为高电位，所述复位晶体管开启，使所述第一电容放电复位；

在所述第四时间段内，所述复位控制信号为高电位，所述行选择控制信号为高电位，所述行选通管开启，所述对比度信号通过第三源跟随晶体管和所述行选通管传输到列数据线，通过所述列数据线输出；

在所述第五时间段内，所述复位控制信号为低电位，所述行选通信号为高电位，所述对比度信号继续输出到所述列数据线。

7.如权利要求6所述的像素电路的控制方法，其特征在于，所述第一节点的电压等于k₁×log(I_光电流)，其中k₁为比例系数，I_光电流为所述感光二极管产生的光电流的大小。