專利名稱：一種提高圖像傳感器動(dòng)態(tài)范圍的電路及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及數(shù)?；旌霞呻娐吩O(shè)計(jì)領(lǐng)域，特別涉及一種提高圖像傳感器動(dòng)態(tài)范圍的電路及其控制方法，可應(yīng)用到時(shí)間延時(shí)積分(Time Delay Integration, TDI)型CMOS圖像傳感器中。
背景技術(shù)：
時(shí)間延時(shí)積分技術(shù)是一種能夠增加線陣圖像傳感器靈敏度的技術(shù)，它以其特殊的掃描方式，通過(guò)對(duì)同一目標(biāo)進(jìn)行多次曝光，實(shí)現(xiàn)很高的靈敏度和信噪比，特別適用于低照度和運(yùn)動(dòng)物體的拍攝場(chǎng)合。TDI的基本原理是指對(duì)同一個(gè)移動(dòng)中的物體，進(jìn)行多次曝光(積分)并將其積累。由于感光器積累多次的入射光，圖像信號(hào)及整體亮度相應(yīng)地大幅提升。發(fā)明人在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)中至少存在以下缺點(diǎn)和不足現(xiàn)有技術(shù)中CMOS圖像傳感器的動(dòng)態(tài)范圍較小，限制了應(yīng)用范圍。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種提高圖像傳感器動(dòng)態(tài)范圍的電路及其控制方法，本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了擴(kuò)大CMOS圖像傳感器的動(dòng)態(tài)范圍，擴(kuò)大了 CMOS圖像傳感器的應(yīng)用范圍，詳見下文描述一種提高圖像傳感器動(dòng)態(tài)范圍的電路，所述電路包括像素積分電路、比較器、累加器、存儲(chǔ)器、第一開關(guān)和第二開關(guān)；所述像素積分電路的輸出端分別與所述第一開關(guān)的一端、所述第二開關(guān)的一端相連；所述第一開關(guān)的另一端分別與所述比較器的輸入端、所述累加器的輸入端相連；所述第二開關(guān)的另一端分別與所述比較器的輸入端、所述累加器的輸入端相連；所述比較器的另一輸入端接參考電壓；所述比較器的輸出端和所述存儲(chǔ)器的輸入端相連；所述存儲(chǔ)器的輸出端和所述像素積分電路相連。所述像素積分電路包括第一積分電容、第二積分電容、第三積分電容、第一積分電容開關(guān)、第二積分電容開關(guān)、第三積分電容開關(guān)、二極管、第一 MOS管、第二 MOS管、第三 MOS管、第四MOS管和第五MOS管，所述二極管的陽(yáng)極接地，所述二極管的陰極和所述第一 MOS管的漏極相連，所述第一 MOS管的源極分別與所述第一積分電容開關(guān)的一端、所述第二積分電容開關(guān)的一端、 所述第三積分電容開關(guān)的一端、所述第二MOS管的漏極和所述第三MOS管的柵極相連；所述第一積分電容開關(guān)的另一端和所述第一積分電容的一端相連，所述第一積分電容的另一端接地；所述第二積分電容開關(guān)的另一端和所述第二積分電容的一端相連，所述第二積分電容的另一端接地；所述第三積分電容開關(guān)的另一端和所述第三積分電容的一端相連，所述第三積分電容的另一端接地；所述第二 MOS管的源極和所述第三MOS管的源極相連；所述第三MOS管的漏極和所述第四MOS管的源極相連；所述第四MOS管的漏極和所述第五MOS 管的源極相連輸出積分電壓；所述第五MOS管的漏極接地，所述第五MOS管的柵極接偏置電壓。
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一種提高圖像傳感器動(dòng)態(tài)范圍的控制方法，所述方法包括以下步驟
(1)在第一個(gè)積分周期閉合所述第一積分電容開關(guān)，判斷在第一采樣點(diǎn)時(shí)刻所述像素積分電路輸出的積分電壓是否大于參考電壓，且在第二采樣點(diǎn)時(shí)刻積分電壓是否大于所述參考電壓，如果是，執(zhí)行步驟O)；如果否，執(zhí)行步驟(3)；
(2)所述第一積分電容不變，同時(shí)斷開所述第一開關(guān)，閉合所述第二開關(guān)，在下一個(gè)積分周期開始，所述像素積分電路開始像素重新復(fù)位，經(jīng)積分后所述累加器對(duì)電學(xué)信號(hào)進(jìn)行讀出和累加；
(3)在第一個(gè)積分周期，判斷第一采樣點(diǎn)時(shí)刻所述像素積分電路輸出的積分電壓是否大于所述參考電壓，且在第二采樣點(diǎn)時(shí)刻積分電壓是否小于所述參考電壓，如果是，執(zhí)行步驟⑷；如果否，執(zhí)行步驟(5)；
(4)斷開所述第一積分電容開關(guān)，閉合所述第二積分電容開關(guān)，同時(shí)斷開所述第一開關(guān)，閉合所述第二開關(guān)，下個(gè)積分周期開始像素重新復(fù)位，經(jīng)積分后所述累加器對(duì)電學(xué)信號(hào)進(jìn)行讀出和累加；
(5)在第一個(gè)積分周期，判斷第一采樣點(diǎn)時(shí)刻所述像素積分電路輸出的積分電壓是否小于所述參考電壓，如果是，執(zhí)行步驟(6)；如果否，執(zhí)行步驟(7)
(6)斷開所述第一積分電容開關(guān)，閉合所述第三積分電容開關(guān)，同時(shí)斷開所述第一開關(guān)，閉合所述第二開關(guān)，下個(gè)積分周期開始像素重新復(fù)位，經(jīng)積分后所述累加器對(duì)電學(xué)信號(hào)進(jìn)行讀出和累加，執(zhí)行步驟(7)；
(7)流程結(jié)束。
所述方法還包括
在第一采樣點(diǎn)時(shí)刻所述像素積分電路輸出的積分電壓小于所述參考電壓時(shí)，所述比較器在第一采樣點(diǎn)時(shí)刻發(fā)生翻轉(zhuǎn)，所述存儲(chǔ)器記為11 ；
在第一采樣點(diǎn)時(shí)刻所述像素積分電路輸出的積分電壓大于所述參考電壓、且第二采樣點(diǎn)時(shí)刻所述像素積分電路輸出的積分電壓小于所述參考電壓時(shí)，所述比較器在第二采樣點(diǎn)時(shí)刻發(fā)生翻轉(zhuǎn)，所述存儲(chǔ)器記為01 ；
在第一采樣點(diǎn)時(shí)刻所述像素積分電路輸出的積分電壓大于所述參考電壓、且第二采樣點(diǎn)時(shí)刻所述像素積分電路輸出的積分電壓大于所述參考電壓時(shí)，所述比較器不翻轉(zhuǎn)， 所述存儲(chǔ)器記為00。
所述方法還包括
當(dāng)所述存儲(chǔ)器記為11時(shí)，積分電容調(diào)整為所述第三積分電容；當(dāng)所述存儲(chǔ)器記為 01時(shí)，積分電容調(diào)整為所述第二積分電容；當(dāng)所述存儲(chǔ)器記為00時(shí)，所述第一積分電容保持不變。
本發(fā)明提供的技術(shù)方案的有益效果是
本發(fā)明提供了一種提高圖像傳感器動(dòng)態(tài)范圍的電路及其控制方法，本發(fā)明在TDI 的多個(gè)積分周期中，利用第一個(gè)積分周期，對(duì)輸入的光信號(hào)強(qiáng)度進(jìn)行判斷，并根據(jù)光強(qiáng)范圍調(diào)整積分電容，選擇合適的積分電容，對(duì)第2個(gè) η個(gè)積分周期讀出的信號(hào)進(jìn)行累加，這樣可有效擴(kuò)大CMOS圖像傳感器的動(dòng)態(tài)范圍，擴(kuò)大了 CMOS圖像傳感器的應(yīng)用范圍。


圖1為本發(fā)明提供的一種提高圖像傳感器動(dòng)態(tài)范圍的電路的電路示意圖；圖2為本發(fā)明提供的像素積分電路的電路示意圖；圖3為本發(fā)明提供的積分信號(hào)的輸出示意圖；圖4為本發(fā)明提供的一種提高圖像傳感器動(dòng)態(tài)范圍的控制方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。為了擴(kuò)大CMOS圖像傳感器的動(dòng)態(tài)范圍，擴(kuò)大CMOS圖像傳感器的應(yīng)用范圍，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種提高圖像傳感器動(dòng)態(tài)范圍的電路及其控制方法，詳見下文描述參見圖1和圖2，一種提高圖像傳感器動(dòng)態(tài)范圍的電路，該電路包括像素積分電路、比較器、累加器、存儲(chǔ)器、第一開關(guān)Sl和第二開關(guān)S2 ；像素積分電路的輸出端分別與第一開關(guān)Sl的一端、第二開關(guān)S2的一端相連；第一開關(guān)Sl的另一端分別與比較器的輸入端、累加器的輸入端相連；第二開關(guān)S2的另一端分別與比較器的輸入端、累加器的輸入端相連；比較器的另一輸入端接參考電壓；比較器的輸出端和存儲(chǔ)器的輸入端相連；存儲(chǔ)器的輸出端和像素積分電路相連。其中，像素積分電路包括第一積分電容Cl、第二積分電容C2、第三積分電容C3、 第一積分電容開關(guān)&1、第二積分電容開關(guān)&2、第三積分電容開關(guān)&3、二極管D、第一 MOS 管TX、第二 MOS管Ml、第三MOS管M2、第四MOS管M3和第五MOS管M4，二極管D的陽(yáng)極接地，二極管D的陰極和第一 MOS管TX的漏極相連，第一 MOS管 TX的源極分別與第一積分電容開關(guān)Scl的一端、第二積分電容開關(guān)Sc2的一端、第三積分電容開關(guān)Sc3的一端、第二 MOS管Ml的漏極和第三MOS管M2的柵極相連；第一積分電容開關(guān) Scl的另一端和第一積分電容Cl的一端相連，第一積分電容Cl的另一端接地；第二積分電容開關(guān)Sc2的另一端和第二積分電容C2的一端相連，第二積分電容C2的另一端接地；第三積分電容開關(guān)的另一端和第三積分電容C3的一端相連，第三積分電容C3的另一端接地；第二 MOS管Ml的源極和第三MOS管M2的源極相連；第三MOS管M2的漏極和第四MOS 管M3的源極相連；第四MOS管M3的漏極和第五MOS管M4的源極相連輸出積分電壓 ’第五 MOS管M4的漏極接地，第五MOS管M4的柵極接偏置電壓。下面結(jié)合圖2和圖3，詳細(xì)介紹一種提高圖像傳感器動(dòng)態(tài)范圍的控制方法，參見圖 4，該方法包括以下步驟101 在第一個(gè)積分周期閉合第一積分電容開關(guān)&1，判斷在第一采樣點(diǎn)時(shí)刻TI像素積分電路輸出的積分電壓是否大于參考電壓Vref，且在第二采樣點(diǎn)時(shí)刻T2積分電壓是否大于參考電壓Vref，如果是，執(zhí)行步驟102 ；如果否，執(zhí)行步驟103 ；其中，本發(fā)明實(shí)施例以第二采樣點(diǎn)時(shí)刻T2 = Tint/2，第一采樣點(diǎn)時(shí)刻TI = Tint/ΙΟ為例進(jìn)行說(shuō)明，具體實(shí)現(xiàn)時(shí)，根據(jù)實(shí)際應(yīng)用中需要的圖像傳感器動(dòng)態(tài)范圍，對(duì)相應(yīng)的采樣點(diǎn)進(jìn)行調(diào)整，本發(fā)明實(shí)施例對(duì)此不做限制。其中，本發(fā)明實(shí)施例以第一積分電容Cl = C、第二積分電容C2 = 5C和第三積分電容C3 = 25C為例進(jìn)行說(shuō)明，具體實(shí)現(xiàn)時(shí)，根據(jù)實(shí)際應(yīng)用中需要的圖像傳感器動(dòng)態(tài)范圍，對(duì)相應(yīng)的積分電容的值進(jìn)行調(diào)整，本發(fā)明實(shí)施例對(duì)此不做限制。
參見圖3，以4級(jí)TDI為例，假設(shè)信號(hào)經(jīng)4級(jí)累加的幅度為Vrst，在每個(gè)積分時(shí)間內(nèi)信號(hào)幅度若超過(guò)Vrst/4，則經(jīng)4級(jí)累加后，信號(hào)幅度超過(guò)Vrst，信號(hào)發(fā)生了飽和。為此， 為了防止信號(hào)飽和，在每次積分時(shí)間內(nèi)要避免信號(hào)幅度超過(guò)Vrst/4。為了擴(kuò)大圖像傳感器動(dòng)態(tài)范圍，本發(fā)明實(shí)施例擬將第一個(gè)積分周期作為光信號(hào)判斷周期，在第一個(gè)積分周期內(nèi)設(shè)置2個(gè)采樣點(diǎn)。第一積分電容開關(guān)Scl關(guān)閉，積分電容為第一積分電容Cl，Cl =C0
102 第一積分電容Cl不變，同時(shí)斷開第一開關(guān)Si，閉合第二開關(guān)S2，在下一個(gè)積分周期開始，像素積分電路開始像素重新復(fù)位，經(jīng)積分后累加器對(duì)電學(xué)信號(hào)進(jìn)行讀出和累加；
103 在第一個(gè)積分周期，判斷第一采樣點(diǎn)時(shí)刻TI像素積分電路輸出的積分電壓是否大于參考電壓Vref，且在第二采樣點(diǎn)時(shí)刻T2積分電壓是否小于參考電壓Vref，如果是，執(zhí)行步驟104 ；如果否，執(zhí)行步驟105 ；
104 斷開第一積分電容開關(guān)Scl,閉合第二積分電容開關(guān)Sc2,同時(shí)斷開第一開關(guān) Si，閉合第二開關(guān)S2，下個(gè)積分周期開始像素重新復(fù)位，經(jīng)積分后累加器對(duì)電學(xué)信號(hào)進(jìn)行讀出和累加；
參見圖3，若在第一采樣點(diǎn)時(shí)刻 Tl, Vsig > 7/8Vrst (Vref = 3. 5，Vrst = 4)，在第二采樣點(diǎn)時(shí)刻12，￥5^<7/8^卩光電流積分曲線在1^2 1^3區(qū)間，為了使輸出信號(hào)不飽和，在后面的積分周期內(nèi)將第一積分電容開關(guān)Scl斷開，第二積分電容開關(guān)Sc2閉合，積分電容為第二積分電容C2，C2 = 5C，積分曲線斜率絕對(duì)值減小5倍，以L2曲線為例，通過(guò)將積分電容變化為5C，光電流積分曲線從L2變化到虛線L2’(L2’與L3重合)。
105 在第一個(gè)積分周期，判斷第一采樣點(diǎn)時(shí)刻TI像素積分電路輸出的積分電壓是否小于參考電壓Vref，如果是，執(zhí)行步驟106 ；如果否，執(zhí)行步驟107
106 斷開第一積分電容開關(guān)Scl，閉合第三積分電容開關(guān)Sc3，同時(shí)斷開第一開關(guān) Si，閉合第二開關(guān)S2，下個(gè)積分周期開始像素重新復(fù)位，經(jīng)積分后累加器對(duì)電學(xué)信號(hào)進(jìn)行讀出和累加，執(zhí)行步驟107;
參見圖3，若在第一采樣點(diǎn)時(shí)刻Tl，Vsig <7/8V t，則在后面的積分周期內(nèi)斷開第一積分電容開關(guān)&1，閉合第三積分電容開關(guān)&3，積分電容為第三積分電容C3，C3 = 25C， 積分曲線斜率絕對(duì)值減小25倍，這樣可保證初始光電流積分曲線在Ll L2區(qū)間的信號(hào)， 經(jīng)4次累加的輸出信號(hào)不飽和。以Ll曲線為例，通過(guò)將積分電容變化為25C，光電流積分曲線從Ll變化到虛線Li，(Li，與L2，、L3重合)。
107 流程結(jié)束。
進(jìn)一步地，為了后續(xù)的信號(hào)處理，可用2位數(shù)字信號(hào)記錄光電流的范圍，本發(fā)明實(shí)施例還包括
在第一采樣點(diǎn)時(shí)刻TI像素積分電路輸出的積分電壓小于參考電壓Vref時(shí)，比較器在第一采樣點(diǎn)時(shí)刻TI發(fā)生翻轉(zhuǎn)，此時(shí)光電流為大電流，存儲(chǔ)器記為11 ；
在第一采樣點(diǎn)時(shí)刻TI像素積分電路輸出的積分電壓大于參考電壓Vref、第二采樣點(diǎn)時(shí)刻TI像素積分電路輸出的積分電壓小于參考電壓Vref時(shí)，比較器在第二采樣點(diǎn)時(shí)刻T2發(fā)生翻轉(zhuǎn)，此時(shí)光電流為中等大小電流，存儲(chǔ)器記為01 ；
在第一采樣點(diǎn)時(shí)刻TI像素積分電路輸出的積分電壓大于參考電壓Vref、第二采樣點(diǎn)時(shí)刻T2像素積分電路輸出的積分電壓大于參考電壓Vref時(shí)，比較器不翻轉(zhuǎn)，此時(shí)光電流為小電流，存儲(chǔ)器記為00。進(jìn)一步地，本發(fā)明實(shí)施例還可以根據(jù)存儲(chǔ)器記錄的光電流的范圍(11-01-00)，選擇對(duì)積分電容進(jìn)行調(diào)整具體為當(dāng)存儲(chǔ)器記為11時(shí)，積分電容調(diào)整為第三積分電容C3 ；當(dāng)存儲(chǔ)器記為01時(shí)，積分電容調(diào)整為第二積分電容C2 ；當(dāng)存儲(chǔ)器記為00時(shí)，第一積分電容Cl保持不變。綜上所述，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種提高圖像傳感器動(dòng)態(tài)范圍的電路及其控制方法，本發(fā)明實(shí)施例在TDI的多個(gè)積分周期中，利用第一個(gè)積分周期，對(duì)輸入的光信號(hào)強(qiáng)度進(jìn)行判斷，并根據(jù)光強(qiáng)范圍調(diào)整積分電容，選擇合適的積分電容，對(duì)第2個(gè) η個(gè)積分周期讀出的信號(hào)進(jìn)行累加，這樣可有效擴(kuò)大CMOS圖像傳感器的動(dòng)態(tài)范圍，擴(kuò)大了 CMOS圖像傳感器的應(yīng)用范圍。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解附圖只是一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的示意圖，上述本發(fā)明實(shí)施例序號(hào)僅僅為了描述，不代表實(shí)施例的優(yōu)劣。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種提高圖像傳感器動(dòng)態(tài)范圍的電路，其特征在于，所述電路包括像素積分電路、 比較器、累加器、存儲(chǔ)器、第一開關(guān)和第二開關(guān)；所述像素積分電路的輸出端分別與所述第一開關(guān)的一端、所述第二開關(guān)的一端相連； 所述第一開關(guān)的另一端分別與所述比較器的輸入端、所述累加器的輸入端相連；所述第二開關(guān)的另一端分別與所述比較器的輸入端、所述累加器的輸入端相連；所述比較器的另一輸入端接參考電壓；所述比較器的輸出端和所述存儲(chǔ)器的輸入端相連；所述存儲(chǔ)器的輸出端和所述像素積分電路相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種提高圖像傳感器動(dòng)態(tài)范圍的電路，其特征在于，所述像素積分電路包括第一積分電容、第二積分電容、第三積分電容、第一積分電容開關(guān)、第二積分電容開關(guān)、第三積分電容開關(guān)、二極管、第一 MOS管、第二 MOS管、第三MOS管、第四MOS管和第五MOS管，所述二極管的陽(yáng)極接地，所述二極管的陰極和所述第一 MOS管的漏極相連，所述第一 MOS管的源極分別與所述第一積分電容開關(guān)的一端、所述第二積分電容開關(guān)的一端、所述第三積分電容開關(guān)的一端、所述第二MOS管的漏極和所述第三MOS管的柵極相連；所述第一積分電容開關(guān)的另一端和所述第一積分電容的一端相連，所述第一積分電容的另一端接地； 所述第二積分電容開關(guān)的另一端和所述第二積分電容的一端相連，所述第二積分電容的另一端接地；所述第三積分電容開關(guān)的另一端和所述第三積分電容的一端相連，所述第三積分電容的另一端接地；所述第二 MOS管的源極和所述第三MOS管的源極相連；所述第三MOS 管的漏極和所述第四MOS管的源極相連；所述第四MOS管的漏極和所述第五MOS管的源極相連輸出積分電壓；所述第五MOS管的漏極接地，所述第五MOS管的柵極接偏置電壓。
3.一種用于權(quán)利要求2所述的一種提高圖像傳感器動(dòng)態(tài)范圍的電路的控制方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟(1)在第一個(gè)積分周期閉合所述第一積分電容開關(guān)，判斷在第一采樣點(diǎn)時(shí)刻所述像素積分電路輸出的積分電壓是否大于參考電壓，且在第二采樣點(diǎn)時(shí)刻積分電壓是否大于所述參考電壓，如果是，執(zhí)行步驟(2)；如果否，執(zhí)行步驟(3)；(2)所述第一積分電容不變，同時(shí)斷開所述第一開關(guān)，閉合所述第二開關(guān)，在下一個(gè)積分周期開始，所述像素積分電路開始像素重新復(fù)位，經(jīng)積分后所述累加器對(duì)電學(xué)信號(hào)進(jìn)行讀出和累加；(3)在第一個(gè)積分周期，判斷第一采樣點(diǎn)時(shí)刻所述像素積分電路輸出的積分電壓是否大于所述參考電壓，且在第二采樣點(diǎn)時(shí)刻積分電壓是否小于所述參考電壓，如果是，執(zhí)行步驟⑷；如果否，執(zhí)行步驟(5)；(4)斷開所述第一積分電容開關(guān)，閉合所述第二積分電容開關(guān)，同時(shí)斷開所述第一開關(guān)，閉合所述第二開關(guān)，下個(gè)積分周期開始像素重新復(fù)位，經(jīng)積分后所述累加器對(duì)電學(xué)信號(hào)進(jìn)行讀出和累加；(5)在第一個(gè)積分周期，判斷第一采樣點(diǎn)時(shí)刻所述像素積分電路輸出的積分電壓是否小于所述參考電壓，如果是，執(zhí)行步驟(6)；如果否，執(zhí)行步驟(7)(6)斷開所述第一積分電容開關(guān)，閉合所述第三積分電容開關(guān)，同時(shí)斷開所述第一開關(guān)，閉合所述第二開關(guān)，下個(gè)積分周期開始像素重新復(fù)位，經(jīng)積分后所述累加器對(duì)電學(xué)信號(hào)進(jìn)行讀出和累加，執(zhí)行步驟(7)；(7)流程結(jié)束。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的控制方法，其特征在于，所述方法還包括在第一采樣點(diǎn)時(shí)刻所述像素積分電路輸出的積分電壓小于所述參考電壓時(shí)，所述比較器在第一采樣點(diǎn)時(shí)刻發(fā)生翻轉(zhuǎn)，所述存儲(chǔ)器記為11 ；在第一采樣點(diǎn)時(shí)刻所述像素積分電路輸出的積分電壓大于所述參考電壓、且第二采樣點(diǎn)時(shí)刻所述像素積分電路輸出的積分電壓小于所述參考電壓時(shí)，所述比較器在第二采樣點(diǎn)時(shí)刻發(fā)生翻轉(zhuǎn)，所述存儲(chǔ)器記為01 ；在第一采樣點(diǎn)時(shí)刻所述像素積分電路輸出的積分電壓大于所述參考電壓、且第二采樣點(diǎn)時(shí)刻所述像素積分電路輸出的積分電壓大于所述參考電壓時(shí)，所述比較器不翻轉(zhuǎn)，所述存儲(chǔ)器記為00。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的控制方法，其特征在于，所述方法還包括當(dāng)所述存儲(chǔ)器記為11時(shí)，積分電容調(diào)整為所述第三積分電容；當(dāng)所述存儲(chǔ)器記為01 時(shí)，積分電容調(diào)整為所述第二積分電容；當(dāng)所述存儲(chǔ)器記為00時(shí)，所述第一積分電容保持不變。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種提高圖像傳感器動(dòng)態(tài)范圍的電路及其控制方法，像素積分電路的輸出端分別與第一開關(guān)的一端、所述第二開關(guān)的一端相連；第一開關(guān)的另一端分別與比較器的輸入端、累加器的輸入端相連；第二開關(guān)的另一端分別與比較器的輸入端、累加器的輸入端相連；比較器的另一輸入端接參考電壓；比較器的輸出端和存儲(chǔ)器的輸入端相連；存儲(chǔ)器的輸出端和像素積分電路相連。本發(fā)明在TDI的多個(gè)積分周期中，利用第一個(gè)積分周期，對(duì)輸入的光信號(hào)強(qiáng)度進(jìn)行判斷，并根據(jù)光強(qiáng)范圍調(diào)整積分電容，選擇合適的積分電容，對(duì)第2個(gè)～n個(gè)積分周期讀出的信號(hào)進(jìn)行累加，這樣可有效擴(kuò)大CMOS圖像傳感器的動(dòng)態(tài)范圍，擴(kuò)大了CMOS圖像傳感器的應(yīng)用范圍。
文檔編號(hào)H04N5/355GK102523392SQ201110452179
公開日2012年6月27日 申請(qǐng)日期2011年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月29日
發(fā)明者史再峰, 徐江濤, 高靜 申請(qǐng)人:天津大學(xué)