[发明专利]脉冲阵列式仿视网膜图像传感器

权利要求书

1.一种脉冲阵列式仿视网膜图像传感器，其特征是，由光电积分单元，比较器，两个反相器，分别为反相器一和反相器二，锁存器，二输入与非门，RS触发器和三态门组成；光电积分单元由两部分组成：复位管和光电二极管；复位管为PMOS，其栅端连接像素的复位信号Pixel_rst，其漏端连接光电二极管的阳极作为光电积分的输出端，光电二极管的阴极接地；光电积分单元的输出端连接到比较器的正输入端，比较器的负输入端连接到一个参考电平Vref上；比较器的输出端连接反相器一的输入端，反相器一的输出端连接锁存器的数据输入端；锁存器的锁存控制端信号由相位相反的两个高速时钟信号latch和latchb构成，其中latch信号为正相控制信号，当latch信号为低，latchb信号为高时，锁存器进入导通状态；而latchb信号为低，latch信号为高时，锁存器进入锁存状态；锁存器的正相输出端连接到二输入与非门的一个输入端，与非门的另一个输入端连接到锁存器控制信号中的正相控制信号即latch信号，两输入端不进行区分，与非门的输出端连接到反相器二的输入端，反相器二的输出端连接到RS触发器的S输入端，RS触发器的R输入端连接像素复位信号Rst，RS触发器的正相输出端连接到三态门的输入端，三态门的使能端连接像素读出信号Read，三态门的输出端连接像素的输出端。

2.如权利要求1所述的脉冲阵列式仿视网膜图像传感器，其特征是，具体地，首先，复位信号Pixel_rst为高时，光电积分单元中的复位管处于截止状态，此时为像素的曝光期间，光电积分单元将光信号转换为电压信号，在通过和比较器相连的负端参考电压进行实时比较，当比较器的正相输入电压值低于所设定参考电压时，比较器翻转，同时反相器一的输出电压从低电平翻转为高电平，之后，在clk信号为低电平的期间，锁存器的输入端将捕获反相器一的输出高电平，完成锁存器输出由低到高的跳转；

其次，当clk信号为高电平和锁存器输出为高电平时，通过二输入与非门的逻辑运算产生的Pixel_rst信号会出现低电平信号，此信号反馈到光电积分单元中复位管的栅压，并完成对复位管的复位操作；之后，比较器的正相输入端恢复到接近电源电压，其输出跳回高电平，反相器一的输出也由高电平跳回低电平；在clk信号为低电平期间，锁存器的数据输入端重新捕获到反相器一的输出，锁存器的正相输出端将完成由高到低的翻转，与此同时，Pixel_rst信号也将从低电平跳回到高电平；

最后，RS触发器为高电平触发：其R端捕获到高电平信号时，RS触发器的正相输出会被立即置为1；其S端为复位信号，高电平有效，当S端捕获到高电平时，RS触发器的正相输出端被置为0，RS触发器的正相输入端为Pixel_rst信号的反相，当Pixel_rst出现低电平时，RS触发器将完成触发过程，其正相输出端将实现从低电平到高电平的跳转，并通过Read信号将触发的信号读出到三态门的输出端，Rst信号实现对RS触发器的复位过程，其紧跟在Read信号之后，Rst高电平到来，将RS触发器的正相输出端置为低电平，准备进行下一轮的信息读入。