[发明专利]一种全局像元CMOS图像传感器系统架构及其信号传输方法

摘要

本发明揭示了一种全局像元CMOS图像传感器系统架构及其信号传输方法，该系统由M*N个5T全局像元组成的像素阵列区、第一5T全局像元尾电流模块、TG控制信号译码模块、RST控制信号译码模块、PR控制信号译码模块、RS控制信号译码模块、列级数据线译码模块、偏置和激励电压提供模块和输入输出接口组成；本发明通过TG控制信号、RST控制信号、PR控制信号、RS控制信号、PRECHARGE控制信号构成5T全局像元的工作时序的工作时序，实现了1080p(1920*1080＝207万像素)超高清视频流下每秒钟60帧以上的数据流能力。

主权项

一种全局像元CMOS图像传感器系统架构，其特征在于，包括：由M*N个5T全局像元组成的像素阵列区；其中，所述像元包括5个NMOS晶体管，即第一晶体管M1、第二晶体管M2、第三晶体管M3、第四晶体管M4、第五晶体管M5和1个感光二极管；以及第一尾电流模块、TG控制信号译码模块、RST控制信号译码模块、PR控制信号译码模块、RS控制信号译码模块、列级数据线译码模块、偏置和激励电压提供模块和输入输出接口；其中，所述第一尾电流模块为所述列级数据线译码模块提供电流，PR控制信号、TG控制信号是全局信号，RST控制信号是行信号；所述像元的工作时序如下：(1)PR控制信号置高，所述第一晶体管M1导通，使得所述感光二极管的电位保持与所述第一晶体管M1的漏极VPR一致，进行复位；(2)RST控制信号置高，所述第三晶体管M3导通，使得FD点的电位保持与输入电压VDD一致，进行复位；所述FD点的电位为所述第二晶体管M2的漏极或所述第三晶体管M3的源极的电位；(3)所述PR控制信号与RST控制信号信号置低，曝光时间开始计时；(4)在曝光时间即将结束之前，所述RST控制信号置高，所述第三晶体管M3导通，使得FD点再次复位，为后续FD点存储所述感光二极管的信号做准备；(5)TG控制信号置高，所述第二晶体管M2导通，使得所述感光二极管的信号转移到FD点，然后TG控制信号置低，第二晶体管M2关闭，FD点存储所述感光二极管的信号；(6)RS控制信号置高，所述第五晶体管M5导通，使得FD点存储的感光二极管信号经过作为源跟随器的所述第四晶体管M4和作为开关功能的第五晶体管M5传出到所述列级数据线上。