[发明专利]用于缓冲感光信号的缓冲电路及其图像感测器

说明书

一种用于缓冲感光信号的缓冲电路及其图像感测器，该缓冲电路包含：一放大电路、一第一开关元件以及一电阻性元件。该放大电路的控制端耦接于像素电路的输出端，该放大电路的第一端用以输出缓冲后感光信号，以及该放大电路的第二端耦接于一参考电压。该第一开关元件具有第一端耦接于该放大电路的控制端，以及其第二端耦接于该放大电路的第一端。该电阻性元件具有第一端耦接于该放大电路的控制端，以及其第二端耦接于该放大电路的第一端。其中，该第一开关元件在第一阶段中导通以及在第二阶段不导通；该放大电路在该第二阶段中产生该缓冲后感光信号。

技术领域

本发明涉及图像感测，特别涉及一种用于缓冲像素电路的感光信号的缓冲电路以及相关的图像感测器。

背景技术

一般来说，像素电路产生的感光信号会通过读取电路所读出。而在读取电路将感光信号读出之前，会利用缓冲电路对感光信号进行信号缓冲。请参考图1，该图示出现有的缓冲电路的架构与应用示意图。在图1之中，像素电路10的端点VX上的感光信号V_sensed通过缓冲电路20被缓冲，并在端点VXS上产生缓冲后感光信号V_buffered，之后才由读取电路30读出。其中，在重置阶段中，端点VX会通过开关元件SW2被连接至一个重置电压电平VDD，从而令感光信号V_sensed的电压电平上升至重置电压电平VDD。之后的感光阶段中，开关元件SW2被断开，电容C_S通过感光元件12放电，因此让端点VX的电压电平逐渐偏离重置电压电平VSS。最后，在读取阶段中，开关SW1导通，读取电路30读出缓冲后的感光信号V_buffered。然而，在某些光照情况不理想的情况下(例如，受光微弱或曝光时间很短)，感光信号V_sensed与重置电压电平VSS之间的变化不大，导致读取电路30所读出的缓冲后的感光信号V_buffered，无法确切地反映出像素电路10的受光情况。

发明内容

为了解决以上的问题，本发明提供一种用于缓冲像素电路的感光信号的缓冲电路。在本发明缓冲电路之中，包含一个设置为共源极组态的放大器，以及跨接于该放大器输入端与输出端的一电阻性元件。该电阻性元件结合共源极组态放大器，可放大感光信号的变化，更好地反映出光照情况。因此，本发明实质上提升了像素电路的感光效果。

本发明的一实施例提供一种缓冲电路，该缓冲电路用于缓冲一像素电路的一感光信号，并且包含：一放大电路、一第一开关元件以及一电阻性元件。该放大电路的一控制端耦接于该像素电路的输出端，该放大电路的一第一端用以输出缓冲后感光信号，以及该放大电路的一第二端耦接于一参考电压。该第一开关元件具有一第一端耦接于该放大电路的控制端，以及一第二端耦接于该放大电路的第一端。该电阻性元件具有一第一端耦接于该放大电路的控制端，以及一第二端耦接于该放大电路的第一端。其中，该第一开关元件在一第一阶段中导通，以及在一第二阶段不导通；该放大电路在该第二阶段中产生该缓冲后感光信号。

本发明的一实施例提供一种图像感测器，该图像感测器包含有：一像素电路阵列以及至少一个缓冲电路。该像素电路阵列包含有多个像素电路。该缓冲电路，用以缓冲该多个像素电路中至少一个像素电路上的感光信号。该缓冲电路包含：一放大电路、一第一开关元件以及一电阻性元件。该放大电路的一控制端耦接于该像素电路的输出端，该放大电路的一第一端用以输出缓冲后感光信号，以及该放大电路的一第二端耦接于一参考电压。该第一开关元件具有一第一端耦接于该放大电路的控制端，以及一第二端耦接于该放大电路的第一端。该电阻性元件具有一第一端耦接于该放大电路的控制端，以及一第二端耦接于该放大电路的第一端。其中，该第一开关元件在一第一阶段中导通，以及在一第二阶段不导通；该放大电路在该第二阶段中产生该缓冲后感光信号。

附图说明

图1为现有缓冲电路的架构与应用示意图。

图2为根据本发明一实施例的缓冲电路的架构与应用示意图。

图3至图5为本发明缓冲电路在不同阶段下的操作状态示意图。

图6至图12为根据本发不同实施例中的缓冲电路的架构与应用示意图。