[发明专利]图像传感器及其像素读出方法

权利要求书

1.一种图像传感器，其特征在于，包括：控制器和多个像素区域；

每个像素区域中包括第一浮动扩散区和第二浮动扩散区，分别通过第一传输管和第二传输管与感光器件连接；

所述控制器用于控制第一传输管和第二传输管周期性地打开和关闭，在打开第一传输管时关闭第二传输管，将感光器件与第一浮动扩散区连通；在关闭第一传输管时打开第二传输管，将感光器件与第二浮动扩散区连通。

2.根据权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，还包括第一开关管和第二开关管；

所述第一浮动扩散区和第二浮动扩散区分别通过第一开关管和第二开关管与像素读出电路连接。

3.根据权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，在每个第一传输管打开和关闭的周期里，第一传输管打开时间所占比例大于50％。

4.根据权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，所述图像传感器还包括外部闪光器件，所述控制器还用于控制外部闪光器件周期性地发光与不发光，在外部闪光器件发光阶段，打开第一传输管并关闭第二传输管，将感光器件与第一浮动扩散区连通；在外部闪光器件不发光阶段打开第二传输管并关闭第一传输管，将感光器件与第二浮动扩散区连通。

5.根据权利要求4所述的图像传感器，其特征在于，在外部闪光器件的每个发光和不发光的周期里，发光时间所占比例小于50％。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的图像传感器，其特征在于，第一浮动扩散区的阱容量大于第二浮动扩散区的阱容量。

7.根据权利要求6所述的图像传感器，其特征在于，每个像素区域中还包括一个复位管，该复位管与第一和第二浮动扩散区连接，用于对第一和第二浮动扩散区进行复位；

所述感光器件为光电二极管。

8.根据权利要求7所述的图像传感器，其特征在于，还包括：一个起全局快门作用的金属氧化物半导体管，该金属氧化物半导体管源漏极中的一极与电源连接，另一极与感光器件的负极连接，栅极与全局快门信号连接。

9.一种图像传感器的像素读出方法，用于如权利要求1至8中任一项所述的图像传感器，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

控制器控制第一传输管和第二传输管周期性地打开和关闭N个周期，在打开第一传输管时关闭第二传输管，将感光器件与第一浮动扩散区连通；在关闭第一传输管时打开第二传输管，将感光器件与第二浮动扩散区连通，其中，N为大于1的整数；

读出第一浮动扩散区上的信号；

读出第二浮动扩散区上的信号；

将第一浮动扩散区上的信号和第二浮动扩散区上的信号进行合成后输出。

10.根据权利要求9所述的图像传感器的像素读出方法，其特征在于，在所述读出第一浮动扩散区上的信号的步骤中，包括以下子步骤：

打开第一开关管，复位管将第一浮动扩散区复位，复位之后立刻采样，得到第一采样信号，然后关闭第一开关管；

第一浮动扩散区上的信号导出之后，再次打开第一开关管，再一次采样，得到第二采样信号，然后再关闭第一开关管；

将第二采样信号减去第一采样信号，得到第一浮动扩散区上的信号；

在所述读出第二动扩散区上的信号的步骤中，包括以下子步骤：

打开第二开关管，复位管将第二浮动扩散区复位，复位之后立刻采样，得到第三采样信号，然后关闭第二开关管；

第二浮动扩散区上的信号导出之后，再次打开第二开关管，再一次采样，得到第四采样信号，然后再关闭第二开关管；

将第四采样信号减去第三采样信号，得到第二浮动扩散区上的信号。