[发明专利]CMOS图像传感器读出电路及其实现方法

权利要求书

1.一种CMOS图像传感器读出电路的实现方法，其特征在于，

所述图像传感器中相邻多个像素单元为子像素单元矩阵；

其中，所述子像素单元矩阵具有两套读出电路系统，当环境状态为第一状态时，将子像素单元矩阵合并等效为1个像素单元通过第一套读出电路系统读出，实现电荷/电压转换增益大于等于120 μV/e-；当环境状态为第二状态时，将子像素单元矩阵的多个像素单元分别独自通过第二套读出电路系统读出，实现电荷/电压转换增益小于等于100 μV/e-。

2.根据权利要求1所述的CMOS图像传感器读出电路的实现方法，其特征在于，所述第一套读出电路系统的浮置扩散区和第二套读出电路系统的浮置扩散区没有电连接。

3.根据权利要求1所述的CMOS图像传感器读出电路的实现方法，其特征在于，所述两套读出电路系统中的复位晶体管、源跟随晶体管分别独立不可共用。

4.根据权利要求1所述的CMOS图像传感器读出电路的实现方法，其特征在于，第一套读出电路系统工作时，所述子像素单元矩阵的多个像素单元的光电二极管之间可实现电荷迁移。

5.根据权利要求4所述的CMOS图像传感器读出电路的实现方法，其特征在于，通过开关晶体管控制像素单元的光电二极管之间的导通和关闭实现光电二极管之间的电荷迁移。

6.根据权利要求1所述的CMOS图像传感器读出电路的实现方法，其特征在于，电路布图设计中，第二套读出电路系统的转移晶体管的栅极位于子像素单元矩阵的中间区域；第一套读出电路系统的转移晶体管的栅极位于子像素单元矩阵的相对外侧。

7.根据权利要求1所述的 CMOS图像传感器读出电路的实现方法，其特征在于，所述子像素单元矩阵中多个像素单元具有颜色相同的彩色滤光片。

8.一种CMOS图像传感器读出电路，其特征在于，

所述图像传感器中相邻多个像素单元为子像素单元矩阵；

其中，所述子像素单元矩阵具有两套读出电路系统，第一套读出电路用于当环境状态为第一状态时，将子像素单元矩阵合并等效为1个像素单元读出，实现电荷/电压转换增益大于等于120 μV/e-；第二套读出电路系统用于当环境状态为第二状态时，将子像素单元矩阵的多个像素单元分别独自读出，实现电荷/电压转换增益小于等于100 μV/e-。

9.根据权利要求8所述的CMOS图像传感器读出电路，其特征在于，所述第一套读出电路系统的浮置扩散区和第二套读出电路系统的浮置扩散区没有电连接。

10.根据权利要求8所述的CMOS图像传感器读出电路，其特征在于，所述两套读出电路系统中的复位晶体管、源跟随晶体管分别独立不可共用。

11.根据权利要求8所述的CMOS图像传感器读出电路，其特征在于，第一套读出电路系统包括设置于所述子像素单元矩阵的多个像素单元的光电二极管之间的开关晶体管，用于控制光电二极管的导通和关闭以实现光电二极管之间的电荷迁移。

12.根据权利要求8所述的CMOS图像传感器读出电路，其特征在于，电路布图设计中，第二套读出电路系统的转移晶体管的栅极位于子像素单元矩阵的中间区域；第一套读出电路系统的转移晶体管的栅极位于子像素单元矩阵的相对外侧。

13.根据权利要求8所述的 CMOS图像传感器读出电路，其特征在于，所述子像素单元矩阵中多个像素单元具有颜色相同的彩色滤光片。