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      一種有源像素傳感器、驅(qū)動電路及驅(qū)動方法與流程

      文檔序號:11204868閱讀:1365來源:國知局
      一種有源像素傳感器、驅(qū)動電路及驅(qū)動方法與流程
      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)動電路及驅(qū)動方法。

      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,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。當光電二極管有入射光照射時,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)實現(xiàn)要素:
      為了解決現(xiàn)有技術(shù)的問題,本發(fā)明實施例提供了一種有源像素傳感器、驅(qū)動電路及驅(qū)動方法。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)動電路,所述驅(qū)動電路包括:重置模塊、光電感應(yīng)模塊、信號形成模塊、驅(qū)動模塊和信號輸出模塊;所述重置模塊與第一電壓端、復(fù)位信號端、所述光電感應(yīng)模塊、所述信號形成模塊和所述驅(qū)動模塊連接,用于在所述復(fù)位信號端的復(fù)位信號的控制下,將所述第一電壓端的第一電壓信號傳輸至所述光電感應(yīng)模塊和所述信號形成模塊;所述光電感應(yīng)模塊還與接地端、第一控制信號端和所述信號形成模塊連接,用于在入射光照射下和所述第一控制信號端的第一控制信號的控制下,向所述接地端放電并在放電后形成光電電壓信號;所述信號形成模塊還與第二控制信號端和所述驅(qū)動模塊連接,用于在所述第二控制信號端的第二控制信號的控制下將所述光電電壓信號傳輸給所述驅(qū)動模塊;所述信號輸出模塊與第二電壓端、第三控制信號端和所述驅(qū)動模塊連接,用于在所述第三控制信號端的第三控制信號的控制下將所述第二電壓端的第二電壓信號傳輸至所述驅(qū)動模塊;所述驅(qū)動模塊,用于根據(jù)所述光電電壓信號形成柵極電壓信號,根據(jù)所述柵極電壓信號和第二電壓信號形成光電電流信號??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)位信號端連接,第一極與所述第一電壓端連接,第二極與所述信號形成模塊和所述驅(qū)動模塊連接??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)動模塊連接,柵極與所述第二控制信號端連接;所述第五晶體管的第一極與所述驅(qū)動模塊連接,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端連接;所述第二電容的第二端與所述第二電壓端連接。可選的,所述驅(qū)動模塊包括驅(qū)動晶體管,所述驅(qū)動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)動晶體管的源極與所述信號輸出模塊、所述第五晶體管的第一極連接;所述驅(qū)動晶體管的漏極與所述信號輸出模塊、所述第四晶體管的第二極連接??蛇x的,所述信號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端連接,第一極與所述驅(qū)動晶體管的漏極連接,第二極與所述驅(qū)動電路的輸出端連接??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)動方法,所述驅(qū)動方法包括:重置階段,復(fù)位信號端輸出復(fù)位信號,在所述復(fù)位信號的控制下將所述第一電壓端的第一電壓信號傳輸至信號形成模塊和光電感應(yīng)模塊;光感積累階段,第一控制信號端輸出第一控制信號,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的控制下,向接地端放電并在放電后形成光電電壓信號;放電階段,第二控制信號端輸出第二控制信號,在所述第二控制信號的控制下信號形成模塊將所述光電電壓信號傳輸給驅(qū)動模塊,所述驅(qū)動模塊將所述光電電壓信號轉(zhuǎn)換成柵極電壓信號;信號采集階段,第三控制信號端輸出第三控制信號,在所述第三控制信號的控制下信號輸出模塊將第二電壓端的第二電壓信號輸出給所述驅(qū)動模塊;所述驅(qū)動模塊在所述柵極電壓信號和所述第二電壓信號的控制下形成光電電流信號??蛇x的,所述在所述復(fù)位信號的控制下將所述第一電壓端的第一電壓信號傳輸至信號形成模塊和光電感應(yīng)模塊,包括:在所述復(fù)位信號端的復(fù)位信號的控制下,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。可選的,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的控制下,向接地端放電并在放電后形成光電電壓信號,包括:在第一控制信號端的第一控制信號的控制下,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??蛇x的,所述在所述第二控制信號的控制下信號形成模塊將所述光電電壓信號傳輸給驅(qū)動模塊,所述驅(qū)動模塊將所述光電電壓信號轉(zhuǎn)換成柵極電壓信號,包括:在所述第二控制信號端的第二控制信號的控制下,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經(jīng)過第四晶體管傳輸至驅(qū)動晶體管的漏極,并從所述驅(qū)動晶體管的源極流出形成柵極電壓信號;所述柵極電壓信號經(jīng)過所述第五晶體管傳輸至第二電容??蛇x的,所述在所述第三控制信號的控制下信號輸出模塊將第二電壓端的第二電壓信號輸出給所述驅(qū)動模塊;所述驅(qū)動模塊在所述柵極電壓信號和所述第二電壓信號的控制下形成光電電流信號,包括:在所述第三控制信號的控制下,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經(jīng)過第六晶體管傳輸至所述驅(qū)動晶體管的源極,所述第二電容的柵極電壓信號傳輸至所述驅(qū)動晶體管的柵極;所述驅(qū)動晶體管的漏極輸出光電電流信號并經(jīng)過所述第七晶體管輸出。本發(fā)明實施例提供的技術(shù)方案帶來的有益效果是:由于信號形成模塊將光電電壓信號V1傳輸給驅(qū)動模塊,由驅(qū)動模塊形成柵極電壓信號V2=V1-Vth,在第二電壓端向驅(qū)動模塊輸入第二電壓信號Vdd后驅(qū)動模塊形成光電電流信號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不受驅(qū)動模塊的壓降Vth的影響,避免拍攝的圖像畫面失真的問題。另外,驅(qū)動模塊在長時間使用時,其壓降也出現(xiàn)漂移問題,由于形成的光電電流信號不受驅(qū)動模塊的壓降Vth的影響,這樣即使驅(qū)動模塊的壓降出現(xiàn)漂移問題,也不會...
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