[发明专利]一种高速CMOS图像传感器电路

权利要求书

1.一种高速CMOS图像传感器电路，其特征在于，所述传感器电路包括像素阵列模块、控制模块、输出模块以及电源模块，其中：

所述像素阵列模块由像素单元电路排列而成，所述像素单元电路包括光电积分电路、比较器电路以及若干开关；

所述比较器电路用于在判断电荷累计达到指定阈值时，自动停止积分；

同一列像素的比较器电路输出经过开关接到一起，当有一个像素达到阈值时，同一列所有像素的积分都会立即停止；然后通过行选通信号逐行读出各列像素的状态；

所述控制模块用于产生RST、PD、TX2、Rsel[1…N]信号，并接受外部的指令产生对应的阈值，提供给所述比较器电路；

其中，RST表示开关SW1和SW5的控制信号,当RST为高电平时,SW1和SW5闭合；当RST为低电平时,SW1和SW5断开；

PD表示开关SW2的控制信号,此信号与比较器U1的输出信号共同控制SW2，当PD和比较器U1的输出同时为高电平时,开关SW2闭合；当PD或U1的输出为低电平时,SW2断开；

TX2表示开关SW3的控制信号,当TX2为高电平时,SW3闭合；当TX2为低电平时,SW3断开；

Rsel表示开关SW4的控制信号,Rsel为高电平时,开关SW4闭合；当Rsel为低电平时,开关SW4断开；

Rsel[1…N]表示Rsel1,Rsel2,…,RselN共N个信号,分别连接第1行、第2行、…、第N行各像素的Rsel信号；

其中，各开关SW1、SW2....、SW5和其他器件的连接关系具体为：

SW1连接复位电源VCC与光电二极管D1,SW1受控于复位信号RST；当RST信号为高电平时,SW1导通；RST信号为低电平时,SW1断开；

SW2连接光电二极管与积分电容C1,SW2受控于PD信号和比较器U1的输出；当PD与比较器U1的输出均为高电平时,SW2导通；当PD或比较器U1的输出为低电平时,SW2断开；

SW3连接比较器的输出与CUT信号，同一列像素的CUT信号连接在一起；SW3受控于TX2,当TX2为高电平时,SW3导通；当TX2为低电平时,SW3断开；当SW3导通时,CUT信号与PD信号、比较器U1的输出一起控制SW2的通断；

SW4连接比较器U1的输出和OUT信号，同一列像素的OUT信号连接在一起；SW4受控于行选通信号Rsel；当Rsel是高电平时,SW4导通；当Rsel为低电平时,Rsel断开；

SW5连接积分电容C1与复位电源VCC，SW5受控于复位信号RST；当RST信号为高电平时,SW5导通；RST信号为低电平时,SW5断开；

输出模块把各列输出的信号逐行输出,每列对应1位,每8列组合成一个字节；

其中，在输出图像时每行每列像素只输出1位,因此一个M×N分辨率图像只需要M×N/8字节即可完全表示。

2.根据权利要求1所述高速CMOS图像传感器电路，其特征在于，

每一列像素的实际积分时间是根据像素接收到的光线强度自动调节的，不会出现过饱和。

3.根据权利要求1所述高速CMOS图像传感器电路，其特征在于，

在CMOS图像输出的数据中，当有一个像素达到阈值时，同一列所有像素的积分都会立即停止，且该达到阈值的像素点为1，其他则为0；

然后通过行选通信号逐行读出各列像素的状态，则每列只有一个点是1，其他都是0；

后端能直接读出光点的位置。