[实用新型]一种双存储CMOS图像传感器电路

说明书

本实用新型公开了一种双存储CMOS图像传感器电路，涉及图像传感器领域，包括依次相连的像元电路、差分采样电路和读出电路，像元电路用于获取信号电平及复位电平，差分采样电路用于存储电压信号及复位电平信号，并通过读出电路输出到总线；读出电路包括两个源极跟随器和两个选择开关，第一源极跟随器和第二源极跟随器的栅极作为读出电路的输入端，分别连接差分采样电路的输出端，第一选择开关设置在第一源极跟随器的漏极和第一电源之间，第二选择开关设置在第二源极跟随器的漏极和第一电源之间，第一源极跟随器和第二源极跟随器的源极分别接入总线，避免读出电路上多发生一次压降，显著降低了读出电路读出信号电平的非线性。

技术领域

本实用新型涉及图像传感器领域，尤其是一种双存储CMOS图像传感器电路。

背景技术

依据电子快门的控制方式不同，CMOS图像传感器分为卷帘快门(rollingshutter)和全局快门(global shutter)两种。为了获得速度大于1000fps的超高速图像，必需采用全局快门。

在常规的全局快门CMOS图像传感器的读出电路中，源极跟随器通常串联一个选通开关后接到总线输出。当需要较高读出速度的时候，源极跟随器的偏置电流较大，其偏置电流还需流过一个选通开关，在选通开关的沟道上产生不可忽略的电压降，于是CMOS图像传感器的信号电平在经过一个源极跟随器和选通开关输出到总线的时候有严重的非线性。

实用新型内容

本发明人针对上述问题及技术需求，提出了一种双存储CMOS图像传感器电路。由于改进了读出电路，降低了信号电平读出的严重非线性。

本实用新型的技术方案如下：

一种双存储CMOS图像传感器电路，包括依次相连的像元电路、差分采样电路和读出电路，像元电路用于获取信号电平及复位电平，差分采样电路用于存储信号电平及复位电平，并通过读出电路输出到总线；

读出电路包括第一源极跟随器、第二源极跟随器、第一选择开关和第二选择开关，第一源极跟随器的栅极作为读出电路的第一输入端、第二源极跟随器的栅极作为读出电路的第二输入端，分别连接差分采样电路的输出端，第一源极跟随器的漏极连接第一选择开关的漏极，第二源极跟随器的漏极连接第二选择开关的漏极，第一选择开关和第二选择开关的源极均连接第一电源，第一源极跟随器和第二源极跟随器的源极分别接入总线，第一、第二选择开关的栅极分别连接控制器。

其进一步的技术方案为，像元电路包括扎光电二极管、传输晶体管、复位晶体管、悬浮扩散区电容和第三源极跟随器；扎光电二极管的阳极连接第二电源，阴极连接传输晶体管的源极，传输晶体管的漏极分别连接复位晶体管的源极和第三源极跟随器的栅极，复位晶体管的源极和第三源极跟随器的栅极之间还连接悬浮扩散区电容的一端，另一端接地，复位晶体管的漏极连接第三电源，第三源极跟随器的漏极连接第一电源，第三源极跟随器的源极作为像元电路的输出端连接差分采样电路的输入端，传输晶体管和复位晶体管的栅极分别连接控制器；

复位晶体管导通时，悬浮扩散区电容的电压复位，将复位后的电压作为复位电平；传输晶体管导通时，扎光电二极管积累的电荷转移到悬浮扩散区电容，将悬浮扩散区电容的电压作为信号电平。

其进一步的技术方案为，像元电路还包括像素复位晶体管，像素复位晶体管的源极连接扎光电二极管的阴极，漏极连接第四电源，栅极连接控制器；像素复位晶体管导通时，扎光电二极管的电压复位。

其进一步的技术方案为，差分采样电路包括第一采样晶体管、第二采样晶体管、第一存储电容和第二存储电容；第一采样晶体管和第二采样晶体管的源极作为差分采样电路的输入端分别连接像元电路的输出端，第一采样晶体管的漏极作为差分采样电路的第一输出端，分别连接第一存储电容的一端和读出电路的第一输入端，第二采样晶体管的漏极作为差分采样电路的第二输出端，分别连接第二存储电容的一端和读出电路的第二输入端，第一存储电容和第二存储电容的另一端均接地，第一、第二采样晶体管的栅极分别连接控制器；