[实用新型]图像传感器和成像系统

说明书

本实用新型公开了一种图像传感器和成像系统。图像传感器像素可以包括光电二极管、浮动扩散部和转移门。列读出电路经由列线耦接到图像传感器像素。图像传感器像素可以具有经由电容器电容耦接到列线的像素输出路径。图像传感器像素处的电容器的输入端子可以耦接到预充电晶体管。预充电晶体管可以将电容器的输入端子连接到接地电压。在读出操作期间，可以在激活行选择晶体管以读出重置或图像电平信号之前激活预充电晶体管。通过将图像传感器像素电容耦接到列线，可以改善诸如信号读出速度的像素信号读出操作并同时可以减小像素功率。

技术领域

本实用新型整体涉及图像传感器和成像系统，并且更具体地讲，涉及成像设备中的图像像素和读出电路。

背景技术

图像传感器常常在电子设备，诸如移动电话、相机和计算机中用来捕获图像。在典型的布置中，电子设备设置有布置成像素行和像素列的图像像素阵列。图像像素各自包含用于响应于光(例如，通过光电转换)生成电荷的光电二极管。常常将电路耦接到每个像素列以使用对应列线来读出来自图像像素的信号。

一般来讲，每个像素列中的图像像素直接耦接到列线。然而，在列线较长并且每个列线耦接到大量像素的大像素阵列中，图像读出速度受到列线的寄生电阻和电容的限制。这些不期望的寄生特性随着增加的阵列尺寸而缩放，并越来越限制图像读出速度。

因此，期望提供具有改善的图像读出速度的成像系统。

实用新型内容

根据一方面，一种图像传感器包括：图像像素，所述图像像素具有行选择晶体管，所述行选择晶体管在所述图像像素的信号读出操作期间被激活；读出电路；和信号线，所述信号线将所述图像像素耦接到所述读出电路，其中，所述行选择晶体管电容耦接到所述信号线。

根据另一方面，一种成像系统包括：多个图像像素，所述多个图像像素布置在像素列中，其中，所述多个图像像素中的每个图像像素具有像素输出路径；和列线，所述列线将所述多个图像像素耦接到列电路，其中，所述多个图像像素中的每个像素输出路径电容耦接到所述列线。

附图说明

图1是根据一些实施方案的示例性电子设备的示意图，该电子设备具有用于使用像素阵列来捕获图像的图像传感器和处理电路。

图2是根据一些实施方案的示例性像素阵列以及用于从该像素阵列读出图像信号的相关联读出电路的示意图。

图3是根据一些实施方案的电容耦接到列线的示例性图像传感器像素的示意图。

图4是根据一些实施方案的具有耦接到列线的采样和保持电路的示例性列读出电路的示意图。

图5是根据一些实施方案的用于操作电容耦接到列线的示例性像素的时序图。

图6是根据一些实施方案的采用图1至图5的实施方案的示例性图像捕获和处理器系统的框图。

具体实施方式

电子设备诸如数字相机、计算机、移动电话和其他电子设备可包括图像传感器，该图像传感器收集入射光以捕获图像。图像传感器可包括图像像素阵列。图像传感器中的像素可包括光敏元件，诸如将入射光转换成图像信号的光电二极管。图像传感器可具有任何数量(例如，数百或数千或更多)的像素。典型的图像传感器可例如具有数百、或数千或数百万的像素(例如，百万像素)。图像传感器可包括控制电路(诸如，用于操作图像像素的电路)和用于读出图像信号的读出电路，该图像信号与光敏元件所生成的电荷相对应。