[发明专利]图像传感器及操作图像传感器的方法

权利要求书

1.一种图像传感器，所述图像传感器包括：

光电二极管；

至少一个电荷存储区；

晶体管，所述晶体管插置在所述光电二极管与所述至少一个电荷存储区之间，其中所述晶体管被配置为设定势垒，并且其中所述光电二极管中超过所述势垒的电荷溢出所述晶体管到所述至少一个电荷存储区中；和

读出电路，所述读出电路被配置为在溢出积分时间期间重复对来自所述至少一个电荷存储区的电荷进行采样。

2.根据权利要求1所述的图像传感器，所述图像传感器还包括：

缓冲器，其中来自所述至少一个电荷存储区的每个样本在所述缓冲器中求和，其中所述至少一个电荷存储区包括浮动扩散区，并且其中所述晶体管插置在所述光电二极管与所述浮动扩散区之间。

3.根据权利要求2所述的图像传感器，其中所述至少一个电荷存储区还包括存储电容器，并且其中所述图像传感器还包括：

电压源端子；

重置晶体管，所述重置晶体管耦接到所述电压源端子；和

增益选择晶体管，所述增益选择晶体管耦接在所述浮动扩散区与所述存储电容器之间，其中所述存储电容器耦接在所述存储电容器与所述重置晶体管之间；

源极跟随器晶体管，所述源极跟随器晶体管具有耦接到所述浮动扩散区的栅极；和

行选择晶体管，所述行选择晶体管耦接到所述源极跟随器晶体管。

4.根据权利要求2所述的图像传感器，其中所述至少一个电荷存储区还包括存储电容器，并且其中所述图像传感器还包括：

第一电压源端子；

重置晶体管，所述重置晶体管耦接在所述浮动扩散区与所述第一电压源端子之间；

第二电压源端子，其中所述存储电容器耦接到所述第二电压源端子；和

增益选择晶体管，所述增益选择晶体管耦接在所述存储电容器与所述浮动扩散区之间。

5.根据权利要求1所述的图像传感器，其中所述至少一个电荷存储区包括存储电容器，并且其中所述晶体管插置在所述光电二极管与所述存储电容器之间。

6.根据权利要求1所述的图像传感器，其中所述图像传感器包括行控制电路，并且其中重复对来自所述至少一个电荷存储区的电荷进行采样包括，对于每个样本：

利用所述读出电路，从所述至少一个电荷存储区获得采样电平；

利用所述行控制电路，重置所述至少一个电荷存储区；以及

利用所述读出电路，从所述至少一个电荷存储区获得重置电平。

7.根据权利要求1所述的图像传感器，所述图像传感器还包括：

行控制电路，所述行控制电路被配置为将控制信号提供给所述晶体管的栅极，其中所述行控制电路被配置为在整个所述溢出积分时间内以中间电平提供所述控制信号，其中所述行控制电路被配置为在所述溢出积分时间结束时降低所述控制信号，并且其中所述读出电路被配置为在所述控制信号降低给定时间段之后获得与所述光电二极管中聚积的电荷相关联的相关双样本。

8.一种图像传感器，所述图像传感器包括：

用于成像像素的光电二极管，其中所述成像像素具有溢出积分时间和光电二极管积分时间；

至少一个电荷存储区；

溢出晶体管，所述溢出晶体管插置在所述光电二极管与所述至少一个电荷存储区之间，其中所述溢出晶体管具有栅极；

行控制电路，所述行控制电路被配置为在所述溢出积分时间期间以中间电平将控制信号提供给所述栅极，并且在所述溢出积分时间结束时降低所述控制信号；和

读出电路，所述读出电路被配置为在所述溢出积分时间结束时对来自所述至少一个电荷存储区的电荷进行采样，并且在所述光电二极管积分时间结束时对来自所述光电二极管的电荷进行采样。