[实用新型]图像传感器的像素单元和图像传感器

说明书

技术领域

本实用新型涉及图像处理技术领域，特别涉及一种图像传感器的像素单元和一种图像传感器。

背景技术

互补型金属氧化物半导体场效应图像传感器简称CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor，互补型金属氧化物半导体)图像传感器，CMOS图像传感器的主要构成为模拟信号处理部分和数字图像信号处理部分。具体地，CMOS图像传感器主要包括Pixel Array(像素单元)、控制电路、模拟前端处理电路、A/D转换器、图像信号处理电路和相关存储单元等。随着CMOS图像传感器的发展，人们对CMOS图像传感器的研究也越来越深入，其性能也得到显著的提升。但是，由于CMOS图像传感器工艺结构及本身的原因，当光线过强时，图像传感器的复位采样信号的电压会下降，并且在光强超过一定限度后，复位采样信号下降速率随着光强的增大而增加。这种现象就会导致图像传感器在光强较强的情况下出现太阳黑斑现象，例如对着太阳拍照时，相片中太阳的中心区域出现一定范围的黑斑。

相关技术为了避免出现这种太阳黑斑现象，通过以下两种方式来去除太阳黑斑。1，通过数字的方式：首先对是否出现太阳黑斑现象进行判断，当认为出现太阳黑斑现象时，对黑斑区域进行补偿，即调整黑斑区域以使黑斑区域和黑斑周围区域的亮度值达到一致。2，通过模拟的方式：首先对是否出现太阳黑斑现象进行判断，即判断复位采样电平和基准电平之间的差异，当差异超过一定值则判断出现太阳黑斑现象，进而采用固定电平产生电路产生的固定电平充当复位采样电平来矫正因复位采样电平下降而造成的太阳黑斑现象。

相关技术中通过数字的方式和模拟的方式进行太阳黑斑去除，存在以下缺点：1，数字的方式很容易出现误判，即对是否出现太阳黑斑现象判断不准确。例如可能对黑色物体进行误判，因为黑色物体的表现形式类似于太阳黑斑，或不能对太阳黑斑进行正确判断，例如认为太阳黑斑是黑色物体等。2，模拟的方式采用固定电平产生电路产生的固定电平充当复位采样电平来进行太阳黑斑矫正，虽然不至于出现误判现象，但是，这样会给采样电路带来过多的噪声。因此，需要对相关技术进行改进。

实用新型内容

本实用新型的目的旨在至少从一定程度上解决上述的技术问题之一。

为此，本实用新型的一个目的在于提出一种图像传感器的像素单元，该图像传感器的像素单元可以准确的去除太阳黑斑而无需加入固定电平产生电路，大大减小了信号链的噪声。本实用新型的另一个目的在于提出一种图像传感器。

为达到上述目的，本实用新型一方面提出了一种图像传感器的像素单元，该图像传感器的像素单元包括：复位模块，所述复位模块的控制端与复位控制信号提供端相连，所述复位模块的第一端与图像传感器的电源提供端相连；光电转换模块，所述光电转换模块的一端接地；传输模块，所述传输模块的控制端与传输控制信号提供端相连，所述传输模块的第一端与所述光电转换模块的另一端相连，所述传输模块的第二端与所述复位模块的第二端相连；钳位模块，所述钳位模块的第一端分别与所述复位模块的第二端和所述传输模块的第二端相连，所述钳位模块的第二端与第一预设电平提供端相连；以及输出模块，所述输出模块的控制端分别与所述复位模块的第二端、所述传输模块的第二端和所述钳位模块的第一端相连，所述输出模块的第一端与所述电源提供端相连，所述输出模块的输出端与图像传感器的列读出电路相连。

本实用新型提出的图像传感器的像素单元，通过增加钳位模块以自动对复位模块的第二端电压进行钳位，从而防止当前像素单元出现太阳黑斑现象，且无需加入固定电平产生电路，大大减小了信号链的噪声。

进一步地，所述钳位模块为NMOS晶体管或PMOS晶体管或二极管。

进一步地，当所述钳位模块为NMOS晶体管时，所述NMOS晶体管的第一端分别与所述复位模块的第二端、所述传输模块的第二端和所述输出模块的控制端相连，所述NMOS晶体管的第二端分别与所述NMOS晶体管的控制端和所述第一预设电平提供端相连。

进一步地，当所述钳位模块为PMOS晶体管时，所述PMOS晶体管的第一端分别与所述PMOS晶体管的控制端、所述复位模块的第二端、所述传输模块的第二端和所述输出模块的控制端相连，所述PMOS晶体管的第二端与所述第一预设电平提供端相连。

进一步地，当所述钳位模块为二极管时，所述二极管的阴极与所述复位模块的第二端、所述传输模块的第二端和所述输出模块的控制端相连，所述二极管的阳极与所述第一预设电平提供端相连。

进一步地，所述光电转换模块为光电二极管，所述光电二极管的阳极接地。