[发明专利]阈值监测的有条件重置的图像传感器及其操作方法

权利要求书

1.一种集成电路图像传感器，包括：

电容性浮置扩散节点；

第一光敏元件和第二光敏元件，分别经由第一传输门和第二传输门可切换地被耦合到所述电容性浮置扩散节点；

读出电路，被耦合到所述电容性浮置扩散节点以及所述第一传输门和所述第二传输门以：

在第一时段期间确定在所述第一光敏元件和所述第二光敏元件内累积的光电荷的聚合电平是否超过读出阈值，包括在所述第一时段期间向所述第一传输门和所述第二传输门施加部分读出电压；以及

响应于在所述第一时段期间确定累积的光电荷的所述聚合电平超过所述读出阈值，在第二时段期间向所述第一传输门和所述第二传输门施加完整读出电压，所述完整读出电压超过所述部分读出电压；

其中在所述第一时段期间将所述部分读出电压施加到所述第一传输门和所述第二传输门的所述读出电路包括：用于将电压电平施加到所述第一传输门的电路，该电压电平使得只有在所述第一光敏元件内累积的光电荷超过第一电荷电平的情况下，光电荷才能够从所述第一光敏元件传输到所述电容性浮置扩散节点。

2.根据权利要求1所述的集成电路图像传感器，其中如果所述累积的光电荷超过所述第一电荷电平，则将所述电压电平施加到所述第一传输门使得能够将在所述第一光敏元件内的所述累积的光电荷的受限部分传输到所述电容性浮置扩散节点，使得所述累积的光电荷的剩余部分在所述第一时段结束时保留在所述第一光敏元件内。

3.根据权利要求2所述的集成电路图像传感器，其中在所述第二时段期间将所述完整读出电压施加到所述第一传输门和所述第二传输门的所述读出电路包括：用于将电压电平施加到所述第一传输门的电路，该电压电平足以使得能够将所述第一光敏元件内的所述累积的光电荷的剩余部分传输到所述电容性浮置扩散节点。

4.根据权利要求1所述的集成电路图像传感器，其中在所述第一时段期间将所述部分读出电压施加到所述第一传输门和所述第二传输门的所述读出电路还包括：用于将电压电平施加到所述第二传输门的电路，该电压电平使得只有在所述第二光敏元件内累积的光电荷超过第一电荷电平的情况下，光电荷能够从所述第二光敏元件传输到所述电容性浮置扩散节点。

5.一种集成电路图像传感器，包括：

电容性浮置扩散节点；

第一光敏元件和第二光敏元件，分别经由第一传输门和第二传输门可切换地被耦合到所述电容性浮置扩散节点；

读出电路，被耦合到所述电容性浮置扩散节点以及所述第一传输门和所述第二传输门以：

在第一时段期间确定在所述第一光敏元件和所述第二光敏元件内累积的光电荷的聚合电平是否超过读出阈值，包括在所述第一时段期间向所述第一传输门和所述第二传输门施加部分读出电压；以及

响应于在所述第一时段期间确定累积的光电荷的所述聚合电平超过所述读出阈值，在第二时段期间向所述第一传输门和所述第二传输门施加完整读出电压，所述完整读出电压超过所述部分读出电压；

其中所述读出电路包括控制电路，以使得能够在跨越所述第一时段和所述第二时段的读出时段期间将表示所述电容性浮置扩散节点的电荷电平的输出信号连续地驱动到共享的输出线上，并且其中用于确定光电荷的所述聚合电平是否超过所述读出阈值的所述读出电路包括用于将所述输出信号与所述读出阈值进行比较的比较器电路。