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一種有源像素傳感器、驅(qū)動(dòng)電路及驅(qū)動(dòng)方法與流程

文檔序號(hào):11204868閱讀:1415來源:國知局
一種有源像素傳感器、驅(qū)動(dòng)電路及驅(qū)動(dòng)方法與流程
本發(fā)明涉及顯示領(lǐng)域,特別涉及一種有源像素傳感器、驅(qū)動(dòng)電路及驅(qū)動(dòng)方法。

背景技術(shù):
攝像頭是一種具有拍攝視頻或拍攝靜態(tài)圖像功能的設(shè)備。攝像頭內(nèi)包括有源像素傳感器,在攝像頭拍攝圖像時(shí),攝像頭通過有源像素傳感器感應(yīng)光線。有源像素傳感器將感應(yīng)到光線轉(zhuǎn)換成光電電流,攝像頭將該光電電流轉(zhuǎn)換成像素點(diǎn)的像素值并保存在圖像文件中,從而形成一幅圖像。有源像素傳感器包括光電二極管和源隨器等部件,光電二極管的陽極與第一電壓端連接,陰極與源隨器的柵極連接;源隨器的源極與第二電壓端連接,漏極連接到攝像頭的總線上,第二電壓端向源隨器的源極輸出恒定電壓Vdd。當(dāng)光電二極管有入射光照射時(shí),光電二極管可以拉低源隨器柵極的柵極電壓Vrst,使源隨器導(dǎo)通,此時(shí)在源隨器的漏極產(chǎn)生光電電流I=K(Vdd-Vrst-Vth)2,Vth是柵極和源極之間的壓降。其中,入射光的光照強(qiáng)度不同,光電二極管在源隨器的柵極產(chǎn)生的柵極電壓Vrst不同,進(jìn)而使源隨器的漏極產(chǎn)生光電電流不同。攝像頭的總線就可得到不同的光電電流,使攝像頭根據(jù)不同的光電電流產(chǎn)生不同像素的像素值。不同源隨器的柵極和源極之間的壓降Vth不同,這樣在相同光照下可能有源像素傳感器產(chǎn)生的光電電流不同,使得攝像頭根據(jù)該光電電流產(chǎn)生了不同的像素值,拍攝的圖像畫面失真。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為了解決現(xiàn)有技術(shù)的問題,本發(fā)明實(shí)施例提供了一種有源像素傳感器、驅(qū)動(dòng)電路及驅(qū)動(dòng)方法。所述技術(shù)方案如下:一方面,本發(fā)明提供了一種有源像素傳感器的驅(qū)動(dòng)電路,所述驅(qū)動(dòng)電路包括:重置模塊、光電感應(yīng)模塊、信號(hào)形成模塊、驅(qū)動(dòng)模塊和信號(hào)輸出模塊;所述重置模塊與第一電壓端、復(fù)位信號(hào)端、所述光電感應(yīng)模塊、所述信號(hào)形成模塊和所述驅(qū)動(dòng)模塊連接,用于在所述復(fù)位信號(hào)端的復(fù)位信號(hào)的控制下,將所述第一電壓端的第一電壓信號(hào)傳輸至所述光電感應(yīng)模塊和所述信號(hào)形成模塊;所述光電感應(yīng)模塊還與接地端、第一控制信號(hào)端和所述信號(hào)形成模塊連接,用于在入射光照射下和所述第一控制信號(hào)端的第一控制信號(hào)的控制下,向所述接地端放電并在放電后形成光電電壓信號(hào);所述信號(hào)形成模塊還與第二控制信號(hào)端和所述驅(qū)動(dòng)模塊連接,用于在所述第二控制信號(hào)端的第二控制信號(hào)的控制下將所述光電電壓信號(hào)傳輸給所述驅(qū)動(dòng)模塊;所述信號(hào)輸出模塊與第二電壓端、第三控制信號(hào)端和所述驅(qū)動(dòng)模塊連接,用于在所述第三控制信號(hào)端的第三控制信號(hào)的控制下將所述第二電壓端的第二電壓信號(hào)傳輸至所述驅(qū)動(dòng)模塊;所述驅(qū)動(dòng)模塊,用于根據(jù)所述光電電壓信號(hào)形成柵極電壓信號(hào),根據(jù)所述柵極電壓信號(hào)和第二電壓信號(hào)形成光電電流信號(hào)??蛇x的,所述重置模塊包括:第一晶體管和第二晶體管;所述第一晶體管的柵極與所述復(fù)位信號(hào)端連接,第一極與所述第一電壓端連接,第二極與所述光電感應(yīng)模塊連接;所述第二晶體管的柵極與所述復(fù)位信號(hào)端連接,第一極與所述第一電壓端連接,第二極與所述信號(hào)形成模塊和所述驅(qū)動(dòng)模塊連接??蛇x的,所述光電感應(yīng)模塊包括光電二極管、第三晶體管和第一電容,所述光電二極管的陽極與所述接地端連接,陰極與所述第三晶體管的第一極連接;所述第三晶體管的柵極與所述第一控制信號(hào)端連接,第二極與所述第一電容的第一端、所述第一晶體管的第二極和所述信號(hào)形成模塊連接,所述第一電容的第二端接地??蛇x的,所述信號(hào)形成模塊包括第二電容、第四晶體管和第五晶體管;所述第四晶體管的第一極與第一電容的第一端連接,第二極與所述驅(qū)動(dòng)模塊連接,柵極與所述第二控制信號(hào)端連接;所述第五晶體管的第一極與所述驅(qū)動(dòng)模塊連接,第二極與所述第二電容的第一端連接,柵極與所述第二控制信號(hào)端連接;所述第二電容的第二端與所述第二電壓端連接??蛇x的,所述驅(qū)動(dòng)模塊包括驅(qū)動(dòng)晶體管,所述驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極與所述第二電容的第一端、所述第五晶體管的第二極和所述第二晶體管的第二極連接;所述驅(qū)動(dòng)晶體管的源極與所述信號(hào)輸出模塊、所述第五晶體管的第一極連接;所述驅(qū)動(dòng)晶體管的漏極與所述信號(hào)輸出模塊、所述第四晶體管的第二極連接??蛇x的,所述信號(hào)輸出模塊包括第六晶體管和第七晶體管,所述第六晶體管的柵極與所述第三控制信號(hào)端連接,第一極與所述第二電壓端連接,第二極與所述驅(qū)動(dòng)晶體管的源極連接;所述第七晶體管的柵極與所述第三控制信號(hào)端連接,第一極與所述驅(qū)動(dòng)晶體管的漏極連接,第二極與所述驅(qū)動(dòng)電路的輸出端連接??蛇x的,所述第一晶體管、第二晶體管、第三晶體管、第四晶體管、第五晶體管、第六晶體管、第七晶體管和驅(qū)動(dòng)晶體管均為P型晶體管。另一方面,本發(fā)明提供了一種有源像素傳感器,所述有源像素傳感器包括上述的驅(qū)動(dòng)電路。另一方面,本發(fā)明提供了一種有源像素傳感器的驅(qū)動(dòng)方法,所述驅(qū)動(dòng)方法包括:重置階段,復(fù)位信號(hào)端輸出復(fù)位信號(hào),在所述復(fù)位信號(hào)的控制下將所述第一電壓端的第一電壓信號(hào)傳輸至信號(hào)形成模塊和光電感應(yīng)模塊;光感積累階段,第一控制信號(hào)端輸出第一控制信號(hào),所述光電感應(yīng)模塊在入射光照射下和所述第一控制信號(hào)的控制下,向接地端放電并在放電后形成光電電壓信號(hào);放電階段,第二控制信號(hào)端輸出第二控制信號(hào),在所述第二控制信號(hào)的控制下信號(hào)形成模塊將所述光電電壓信號(hào)傳輸給驅(qū)動(dòng)模塊,所述驅(qū)動(dòng)模塊將所述光電電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成柵極電壓信號(hào);信號(hào)采集階段,第三控制信號(hào)端輸出第三控制信號(hào),在所述第三控制信號(hào)的控制下信號(hào)輸出模塊將第二電壓端的第二電壓信號(hào)輸出給所述驅(qū)動(dòng)模塊;所述驅(qū)動(dòng)模塊在所述柵極電壓信號(hào)和所述第二電壓信號(hào)的控制下形成光電電流信號(hào)??蛇x的,所述在所述復(fù)位信號(hào)的控制下將所述第一電壓端的第一電壓信號(hào)傳輸至信號(hào)形成模塊和光電感應(yīng)模塊,包括:在所述復(fù)位信號(hào)端的復(fù)位信號(hào)的控制下,第一晶體管和第二晶體管導(dǎo)通,所述第一電壓端的第一電壓信號(hào)經(jīng)過第一晶體管傳輸至第一電容,以及經(jīng)過第二晶體管傳輸至第二電容??蛇x的,所述所述光電感應(yīng)模塊在入射光照射下和所述第一控制信號(hào)的控制下,向接地端放電并在放電后形成光電電壓信號(hào),包括:在第一控制信號(hào)端的第一控制信號(hào)的控制下,第三晶體管導(dǎo)通光電二極管和所述第一電容;所述光電二極管在入射光照射下,導(dǎo)通所述第一電容和接地端,所述第一電容向所述接地端放電,并在放電后形成光電電壓信號(hào)??蛇x的,所述在所述第二控制信號(hào)的控制下信號(hào)形成模塊將所述光電電壓信號(hào)傳輸給驅(qū)動(dòng)模塊,所述驅(qū)動(dòng)模塊將所述光電電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成柵極電壓信號(hào),包括:在所述第二控制信號(hào)端的第二控制信號(hào)的控制下,第四晶體管和第五晶體管導(dǎo)通;所述第一電容的光電電壓信號(hào)經(jīng)過第四晶體管傳輸至驅(qū)動(dòng)晶體管的漏極,并從所述驅(qū)動(dòng)晶體管的源極流出形成柵極電壓信號(hào);所述柵極電壓信號(hào)經(jīng)過所述第五晶體管傳輸至第二電容。可選的,所述在所述第三控制信號(hào)的控制下信號(hào)輸出模塊將第二電壓端的第二電壓信號(hào)輸出給所述驅(qū)動(dòng)模塊;所述驅(qū)動(dòng)模塊在所述柵極電壓信號(hào)和所述第二電壓信號(hào)的控制下形成光電電流信號(hào),包括:在所述第三控制信號(hào)的控制下,第六晶體管和第七晶體管導(dǎo)通;第二電壓端的第二電壓信號(hào)經(jīng)過第六晶體管傳輸至所述驅(qū)動(dòng)晶體管的源極,所述第二電容的柵極電壓信號(hào)傳輸至所述驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極;所述驅(qū)動(dòng)晶體管的漏極輸出光電電流信號(hào)并經(jīng)過所述第七晶體管輸出。本發(fā)明實(shí)施例提供的技術(shù)方案帶來的有益效果是:由于信號(hào)形成模塊將光電電壓信號(hào)V1傳輸給驅(qū)動(dòng)模塊,由驅(qū)動(dòng)模塊形成柵極電壓信號(hào)V2=V1-Vth,在第二電壓端向驅(qū)動(dòng)模塊輸入第二電壓信號(hào)Vdd后驅(qū)動(dòng)模塊形成光電電流信號(hào)I=K(VGS-Vth)5=K[Vdd-(V1-Vth)-Vth]2=K(Vdd-V1)2,所以形成的光電電流信號(hào)不受驅(qū)動(dòng)模塊的壓降Vth的影響,避免拍攝的圖像畫面失真的問題。另外,驅(qū)動(dòng)模塊在長(zhǎng)時(shí)間使用時(shí),其壓降也出現(xiàn)漂移問題,由于形成的光電電流信號(hào)不受驅(qū)動(dòng)模塊的壓降Vth的影響,這樣即使驅(qū)動(dòng)模塊的壓降出現(xiàn)漂移問題,也不會(huì)...
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