[实用新型]成像像素及成像传感器

说明书

本实用新型涉及成像像素及成像传感器。本实用新型公开了成像传感器可包括被布置成行和列的成像像素阵列。沿同一列布置的成像像素可耦接到列线。所述列线可耦接到抗重迭控制电路。在一种合适的布置中，所述抗重迭控制电路可包括比较器，所述比较器将所述列线上的输出信号与抗重迭偏置电压进行比较。在重置采样周期期间，如果所述列线上的所述输出信号小于所述抗重迭偏置电压，则晶体管可生效，所述晶体管将所述像素中的所述浮动扩散区耦接到电源端子。使用该布置，当满足重迭条件并且来自重置样本的噪声将与入射光样本中的噪声相关时，可以输出至少最小像素级。

技术领域

本实用新型整体涉及成像系统，具体地讲，涉及具有用于处理重迭(eclipse)现象的电路的成像系统，更具体地讲，涉及一种成像像素及成像传感器。

背景技术

图像传感器通常在电子设备，诸如，移动电话、相机和计算机中用来捕获图像。在典型布置方式中，电子设备设置有被布置成像素行和像素列的图像像素阵列。阵列中的每个图像像素包括经由转移门耦接到浮动扩散区的光电二极管。将列电路耦接到每个像素列以从图像像素读出像素信号。列电路通常实现相关双采样(CDS)过程，其涉及通过计算在重置操作期间采样的重置信号与在电荷转移操作之后采样的图像信号之间的差异来获得像素信号。

当至少一些像素暴露于强光(诸如来自太阳的直接照明)时，会发生重迭现象。强光可导致浮动扩散泄漏，这导致错误的重置信号被采样(即，在重置操作期间采样的重置信号可表现出小于期望重置电平的电压电平)。因此，经由CDS计算的像素信号成为不期望的小值，当过度照明的像素在应该为亮时却看起来为暗时，其效果被表现出来。

实用新型内容

因此，期望提供具有用于补偿由重迭现象引起的误差的电路的改进成像系统，更具体地，成像像素及成像传感器。

根据一个方面，提供一种成像像素，包括：光电二极管；浮动扩散区；转移晶体管，所述转移晶体管被配置为将电荷从所述光电二极管转移到所述浮动扩散区；源极跟随器晶体管，其中所述浮动扩散区耦接到所述源极跟随器晶体管，并且其中所述源极跟随晶体管耦接到列输出线；和晶体管，所述晶体管耦接在所述浮动扩散区和电源端子之间，其中所述晶体管具有栅极，并且其中所述晶体管的所述栅极从耦接到所述列输出线的比较器接收控制信号。

在一个示例中，当所述列输出线的电压低于抗重迭偏置线的电压时，来自所述比较器的所述控制信号为高。

在一个示例中，所述晶体管被配置为当来自所述比较器的所述控制信号为高时生效。

在一个示例中，所述比较器在第一输入端处耦接到所述列输出线，并且其中所述比较器在第二输入端处耦接到抗重迭偏置线。

在一个示例中，所述晶体管被配置为当所述列输出线的电压低于抗重迭偏置线的电压时生效。

根据另一方面，提供一种成像像素，其在列输出线上输出图像信号，所述成像像素包括：光敏区；浮动扩散区；转移晶体管，所述转移晶体管耦接在所述光敏区和所述浮动扩散区之间；源极跟随器晶体管，所述源极跟随器晶体管耦接到所述浮动扩散区，其中所述源极跟随器晶体管耦接到所述列输出线；重置晶体管，所述重置晶体管耦接在所述浮动扩散区和第一电源端子之间；和抗重迭晶体管，所述抗重迭晶体管耦接在所述浮动扩散区和第二电源端子之间。

在一个示例中，所述抗重迭晶体管被配置为当所述列输出线上的电压小于阈值电压时生效。

在一个示例中，所述抗重迭晶体管具有栅极，所述栅极从数字重迭判断电路接收控制信号。

在一个示例中，所述抗重迭晶体管具有栅极，所述栅极从比较器接收输出信号，并且其中所述比较器具有耦接到所述列输出线的第一输入端以及耦接到偏置线的第二输入端。