[发明专利]图像传感器像素电路及其工作方法

权利要求书

1.一种图像传感器像素电路，所述图像传感器像素电路用于依次交替进行主曝光时序步骤和扩展曝光时序步骤，其特征在于，包括：

光电二极管，所述光电二极管具有正向连接端；

传输晶体管，所述传输晶体管的源级与所述正向连接端连接，所述传输晶体管的漏极与第一浮空扩散点连接；

附加晶体管，所述附加晶体管的源级与第一浮空扩散点连接，所述附加晶体管的漏极与第二浮空扩散点连接；

复位晶体管，所述复位晶体管的漏极与第一电源线连接，所述复位晶体管的源级连接第二浮空扩散点；

电容，所述电容与第二浮空扩散点连接；

前置晶体管，所述前置晶体管的源级与所述正向连接端连接，所述前置晶体管的漏极与第二电源线连接，所述前置晶体管适于在扩展曝光时序步骤中执行若干次相间的释放步骤，使光电二极管中的电荷传输至第二电源线；

列读出线，所述列读出线适于读出第一浮空扩散点的电位信息。

2.根据权利要求1所述的图像传感器像素电路，其特征在于，所述第二电源线的电位与第一电源线的电位相同；或者，所述第二电源线的电位与第一电源线的电位不同。

3.根据权利要求1所述的图像传感器像素电路，其特征在于，还包括：源跟随晶体管，所述源跟随晶体管的栅极与第一浮空扩散点连接，所述源跟随晶体管的漏极与第三电源线连接；选择晶体管，所述选择晶体管的漏极与所述源跟随晶体管的源级连接，所述选择晶体管的源级与列读出线连接。

4.根据权利要求3所述的图像传感器像素电路，其特征在于，第三电源线的电位与第一电源线的电位相同；或者，所述第三电源线的电位与第一电源线的电位不同。

5.根据权利要求1所述的图像传感器像素电路，其特征在于，所述电容具有相对的第一端和第二端，第一端与第二浮空扩散点连接，第二端接地。

6.根据权利要求1所述的图像传感器像素电路，其特征在于，所述光电二极管具有正向连接端和反向连接端，所述正向连接端分别与所述传输晶体管的源级以及所述前置晶体管的源级连接，所述反向连接端接地。

7.一种图像传感器像素电路的工作方法，其特征在于，包括：

提供权利要求1至6任意一项所述的图像传感器像素电路；

进行主曝光时序步骤，在进行主曝光时序步骤中，所述前置晶体管、传输晶体管和复位晶体管均处于断开状态，所述附加晶体管处于导通状态；

进行主曝光时序步骤后，进行主读出时序步骤，在主读出时序步骤中，所述前置晶体管处于断开状态，主读出时序步骤包括：在附加晶体管处于断开状态下，导通所述传输晶体管，使光电二极管中的电荷对第一浮空扩散点进行第一充电；进行第一充电后，在附加晶体管处于断开状态下，所述列读出线对第一浮空扩散点的电位信息进行第一信号数据采集；进行第一信号数据采集后，在附加晶体管处于导通状态下，导通所述传输晶体管，使光电二极管中的电荷对所述第一浮空扩散点和第二浮空扩散点进行第二充电；进行第二充电后，在附加晶体管处于导通状态下，所述列读出线对第一浮空扩散点的电位信息进行第二信号数据采集；

进行主读出时序步骤后，进行扩展曝光时序步骤，在扩展曝光时序步骤中，所述附加晶体管处于导通状态，复位晶体管处于断开状态，扩展曝光时序步骤包括：所述前置晶体管执行若干次相间的释放步骤以使光电二极管中的电荷传输至第二电源线；

在每次释放步骤之后，导通传输晶体管，使光电二极管中的电荷对所述第一浮空扩散点和第二浮空扩散点进行第三充电；

扩展曝光时序步骤和各第三充电均进行之后，所述列读出线对第一浮空扩散点的电位信息进行第三信号数据采集。

8.根据权利要求7所述的图像传感器像素电路的工作方法，其特征在于，在各释放步骤中，所述前置晶体管处于导通状态，所述传输晶体管处于断开状态；在所述第三充电中，所述传输晶体管处于导通状态，所述前置晶体管处于断开状态。