[发明专利]一种像素单元、图像传感器及其控制方法

权利要求书

1.一种像素单元，其特征在于，包括二极管、感光器件以及第一电容；

所述二极管的一端分别与所述感光器件和第一电容连接；

所述第一电容与所述感光器件并联；

在所述感光器件复位期间所述二极管对所述第一电容充电以供所述感光器件工作期间使用；

在所述感光器件工作期间所述二极管不导通，在传递感光器件的电信号时所述二极管导通。

2.根据权利要求1所述的一种像素单元，其特征在于，所述二极管与所述感光器件相连接的端同极性。

3.根据权利要求1所述的一种像素单元，其特征在于，所述感光器件为光电传感器。

4.根据权利要求2或3所述的一种像素单元，其特征在于，所述二极管的正极与所述感光器件的正极连接。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的一种像素单元，其特征在于，所述第一电容为平板电容或所述感光器件的寄生电容。

6.一种图像传感器，其特征在于，包括像素阵列、控制器、电源、模数转换器、第二电容复位开关和第二电容；

所述像素阵列包括一个或多个并联的如权利要求1至5中任一项所述的像素单元；

所述电源的一端与所述像素阵列的输入端连接；

所述像素阵列的输出端与所述控制器的输入端连接；

所述控制器包括第一输出端、第二输出端和第三输出端；

所述第一输出端与所述模数转换器连接；

所述第三输出端与所述电源的另一端连接；

所述第二电容连接在所述第一输出端与所述第三输出端之间；

第二输出端悬空；

所述第二电容复位开关包含动端和静端；

所述第二电容两端分别与所述第二电容复位开关的动端和静端连接；

在所述控制器的控制下，在图像传感器复位期间，所述控制器的输入端与所述第三输出端连通；

在图像复位期间，所述第二电容复位开关的动端和静端连接，对第二电容放电；

在图像曝光期间，所述控制器的输入端与所述第二输出端连通；

在信号读出期间，所述控制器的输入端与所述第一输出端连通；

在图像曝光期间和信号读出期间，所述第二电容复位开关的动端和静端断开连接。

7.根据权利要求6所述的一种图像传感器，其特征在于，所述控制器包括数据选择器和单刀三掷开关；

所述像素阵列的输出端与所述数据选择器的输入端连接；

所述数据选择器的输出端与所述单刀三掷开关的动端连接；

所述单刀三掷开关包括第一不动端、第二不动端和第三不动端；

所述第一不动端与所述第一输出端连接；

所述第二不动端与所述第二输出端连接；

所述第三不动端与所述第三输出端连接。

8.根据权利要求6或7所述的一种图像传感器，其特征在于，所述像素阵列设置在基板上；

所述控制器、电源、模数转换器、第二电容复位开关和第二电容均封装在所述基板上；

所述像素阵列包括X轴电极组和Y轴电极组；

每一个像素单元的两个引出脚分别连接所述X轴电极组和Y轴电极组；

所述X轴电极组和Y轴电极组分别连接到所述电源的一端和所述控制器的输入端。

9.一种如权利要求6至8中任一项所述的图像传感器的控制方法，其特征在于，包括步骤：

通过控制器控制其输入端与所述第三输出端连通开始复位；

同时控制第二电容复位开关的动端与静端相连，对第二电容进行放电；

被选通的像素单元通过二极管对第一电容进行充电，待第一电容充满及第二电容放电至0V后，复位结束；

控制第二电容复位开关的动端和静端断开连接；

通过控制器控制其输入端与所述第二输入端连通开始图像曝光；

感光器件受光照后产生电流，对第一电容进行放电，待所述第一电容放电到一预设值时，图像曝光结束；

通过控制器控制其输入端与所述第一输出端连通，使电源、第一电容和第二电容形成通路，将第一电容的特性电压转移至第二电容上；控制模数转换器读取第二电容上的电压值完成信号采集。