[发明专利]暗区次像素

说明书

本发明提出一种暗区次像素，适于用于一图像像素，该暗区次像素包含：一第一电流传导元件，一第一开关及一第一电容，彼此在一供应电源与一参考电压位准之间串联；一第一晶体管及一第二开关，彼此在该供应电源与一共同输出节点之间串联，该第一晶体管所具有的一控制端与该第一电容的一高电压端耦接；一第二电流传导元件，一第三开关及一第二电容，彼此在该供应电源与该参考电压位准之间串联；一第二晶体管及一第四开关，彼此在该供应电源与该共同输出节点之间串联，该第二晶体管所具有的一控制端与该第二电容的一高电压端耦接；以及一第三电流传导元件，与该共同输出节点耦接。

本申请是2015年7月8日提交的申请号为201510397554.4、发明名称为“抗供应电源噪声的图像像素与相关暗区次像素及控制方法”之申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种抗供应电源噪声的图像像素与相关暗区次像素及控制方法；特别是指一种通过图像像素所包含的暗区次像素保有供应电源信息的能力，而不易受到供应电源的噪声的影响的图像像素。

背景技术

请参考图1。图1显示一现有技术的图像像素的示意图。现有技术的图像像素10包含多个亮区次像素(light node，LN)101和多个暗区次像素(dark node，DN)102。亮区次像素(LN)101和暗区次像素(DN)102彼此排列成一例如但不限于为30μm X 30μm的矩阵，其中，暗区次像素102排列在整个矩阵的一边，以便增加此矩阵的填充因子(fill factor)。一个暗区次像素102和其他多个亮区次像素101位于同一列。

一般而言，现有技术的图像像素10的操作包括三个操作阶段，包括：一重置阶段(reset phase)、一快门阶段(shutter phase)及一读出阶段(readout phase)。重置阶段重置储存于次像素的电荷。快门阶段将像素曝光。读出阶段会取样两个样本：样本1和样本2。样本1是用以处理光讯号，该光讯号可以下列方式表示：(DN-LN)Sample1。意即，从暗区次像素102获得的信息减去从亮区次像素101获得的信息。样本2是用以处理重置讯号，该重置讯号可以下列方式表示：(DN-LN)Sample2。现有技术的图像像素10的讯号可以通过将重置讯号减去光讯号而获得，该讯号可以下列方式表示：图像像素10的讯号＝(DN-LN)Sample1―(DN-LN)Sample2。至于读出阶段，每一亮区次像素101皆会依序执行读出阶段。也就是说，在其中一个亮区次像素101及与这个亮区次像素101相对应的暗区次像素102被读出之后“意即：它们皆取样了两个样本(样本1和样本2)”，下一个亮区次像素101及与这次的亮区次像素101相对应的暗区次像素102会被读出。

请参考图2A与图2B。图2A显示在重置阶段的一现有技术的亮区次像素的示意图。图2B显示在重置阶段的一现有技术的暗区次像素的示意图。在重置阶段内，亮区次像素101所具有的一电容C0和暗区次像素102所具有的一电容C1会被重置(reset)(分别经由开关LS2和开关DS2与供应电源相连，同时，开关LS1，LS3，LS4，DS1，DS3和DS4却是被断路的)，如此一来，供应电源信息V1被储存于电容C1(图2B)且电容C0的电压V0(图2A)相等于V1。也就是说，在重置阶段内，电容C1的电压V1被重置以致于电压V1是对应于供应电源且电容C0的电压V0被重置至V1。

请参考图3A与图3B。图3A显示在快门阶段的一现有技术的亮区次像素的示意图。图3B显示在快门阶段的一现有技术的暗区次像素的示意图。在快门阶段内，开关LS2和开关DS2是断路的；开关LS3是通路的，同时开关DS3却是维持断路的。其他的开关皆是维持断路的。亮区次像素101的电容C0根据对光线的反应执行一电压嵌入的动作，以此产生一嵌入电压(integrated voltage)Vint(如图3A所示)。同时，储存于暗区次像素102的电容C1中的供应电源信息V1维持相同。嵌入电压Vint不等于供应电源信息V1，而二者之间的差异与曝光有关。