[发明专利]具有反向电压跟随器的像素阵列

说明书

本公开涉及一种像素阵列，包括：第一像素(PIX1)，包括第一晶体管，所述第一晶体管具有：被耦合到第一光电二极管的控制节点、被耦合到电压输出轨(VS)的第一主传导节点、以及被耦合到另一电压轨(VCS)的第二主传导节点；可变阻抗(404)，将所述电压输出轨(VS)耦合到所述像素阵列的第一供电轨(VDD)；和电流源(402)，将所述另一电压轨(VCS)耦合到所述像素阵列的第二供电轨(GND)，其中基于所述另一电压轨(VCS)上的电压电平来控制所述可变阻抗(404)。

技术领域

本公开总体上涉及图像传感器领域，并且特别地涉及像素阵列和驱动像素阵列的方法。

背景技术

在CMOS图像传感器中，通常使用布置在电压跟随器配置中的晶体管来读取由光电二极管产生的电压电平。例如，该晶体管的一个主电流传导节点耦合到供电轨，而另一个主传导节点耦合到输出线。例如，电流源被用于汲取输出线上的电流，并且这允许读取电压跟随器晶体管的栅极处的电压。

为了降低能耗，在本技术中希望降低图像传感器的工作电压。然而，在确保每个像素的电压跟随器晶体管的正确操作的同时降低每个像素的电源电压的电平存在技术困难。

因此，在本技术中需要一种像素阵列，在该像素阵列中可以将电源电压降低到相对较低的电平。

发明内容

在本技术中需要一种至少部分地解决现有技术中的一个或多个需求的像素阵列以及驱动像素阵列的方法。根据一个方面，提供了一种像素阵列，包括：第一像素，其包括第一晶体管，所述第一晶体管具有：被耦合到第一光电二极管的控制节点、被耦合到电压输出轨的第一主传导节点、以及被耦合到另一电压轨的第二主传导节点；可变阻抗，将所述电压输出轨耦合到所述像素阵列的第一供电轨；和电流源，将所述另一电压轨耦合到所述像素阵列的第二供电轨，基于所述另一电压轨上的电压电平控制所述可变阻抗。例如，电流源是恒定电流源。

根据一个实施方式，所述像素阵列还包括差分放大器，所述差分放大器具有耦合到所述另一电压轨的第一输入端、耦合到参考电压电平的第二输入端和耦合到所述可变阻抗的控制输入端的输出端。

根据一个实施方式，所述参考电压电平由校准电路产生，所述参考电压电平至少根据温度而变化。

根据一个实施方式，所述可变阻抗包括另一晶体管，所述另一晶体管通过其主电流传导节点耦合在所述第一供电轨和所述电压输出轨之间。

根据一个实施方式，所述像素阵列还包括第二像素，其包括第二晶体管，所述第二晶体管具有：控制节点，被耦合到第二光电二极管；第一主传导节点，被耦合到所述电压输出轨；以及第二主传导节点，被耦合到所述另一电压轨。

根据一个实施方式，所述第一像素还包括将所述第一晶体管的控制节点耦合到复位电压轨的第一另一晶体管。

根据一个实施方式，所述第一像素还包括第二另一晶体管，所述第二另一晶体管将所述第一晶体管的第一主电流传导节点耦合到所述电压输出轨，所述第二另一晶体管被配置为在所述第一像素的像素电压的读取操作期间被致使导通。

根据一个实施方式，所述第一像素还包括将所述第一晶体管的控制节点耦合到所述第一光电二极管的传输门，所述传输门被配置为在所述第一像素的像素电压的读取操作期间被致使导通。

根据另一方面，提供了一种在第一像素的读取操作期间驱动像素阵列的第一像素的方法，所述方法包括：将第一光电二极管产生的电压电平施加到所述第一像素的第一晶体管的控制节点，所述第一晶体管的第一主传导节点耦合到电压输出轨，并且所述第一晶体管的第二主传导节点耦合到另一电压轨；和调节将所述电压输出轨耦合到所述像素阵列的第一供电轨的可变阻抗，基于所述另一电压轨上的电压来调节所述可变阻抗，所述另一电压轨经由电流源耦合到所述第二供电轨。例如，电流源是恒定电流源。