[发明专利]像素单元读出装置及方法、像素阵列读出装置及方法

摘要

本发明提供一像素单元读出装置及方法、像素阵列读出装置及方法，所述像素单元包括一半浮栅晶体管，像素单元读出方法至少包括对半浮栅晶体管的漏极和控制栅施加复位信号，使光电二极管正偏；对进行复位后的半浮栅晶体管的漏极和控制栅施加第一读取信号，使所述半浮栅晶体管的源极流出第一电流信号，并将其转化为第一电压信号；对所述半浮栅晶体管的漏极和控制栅施加曝光信号，使所述光电二极管反偏，进入曝光状态；对曝光后的半浮栅晶体管的漏极和控制栅施加第二读取信号，并将半浮栅晶体管的源极流出第二电流信号转化为第二电压信号；分别采样所述第一电压信号和第二电压信号，并将相减，得到图像信号，以消除固定模式噪声，改善图像质量。

主权项

一种像素单元读出装置，所述像素单元包括一半浮栅晶体管，所述半浮栅晶体管的漏极和半浮栅之间包括一光电二极管，所述半浮栅晶体管的源极为所述像素单元的输出端，其特征在于，所述像素单元装置至少包括：控制单元、I‑V转换单元和相关双采样单元，其中：所述I‑V转换单元的输入输出端连接所述半浮栅晶体管的源极和所述相关双采样单元的输入端；所述控制单元适于依次提供不同的信号给所述半浮栅晶体管的漏极和控制栅，使所述半浮栅晶体管依次进入复位状态、第一读取状态、曝光状态和第二读取状态；且所述控制单元控制所述相关双采样单元分别在所述第一读取状态和第二读取状态时进行信号采样；具体的，所述控制单元提供给所述半浮栅晶体管的控制栅电压VG为第一高电平，漏极电压VD为第一低电平，使所述光电二极管正偏，所述半浮栅晶体管进入复位状态，所述半浮栅晶体管的半浮栅上的电荷被清空，此时的半浮栅晶体管的阈值电压最大；所述控制单元提供给所述半浮栅晶体管的控制栅电压VG为第二高电平，漏极电压VD为第三高电平，所述半浮栅晶体管进入第一读取状态，此时有电流经所述半浮栅晶体管的漏极流向所述半浮栅晶体管的源极，所述半浮栅晶体管的源极输出第一电流信号I；所述控制单元提供给所述半浮栅晶体管的控制栅电压VG为第二低电平，漏极电压VD为第四高电平，使所述光电二极管反偏，所述半浮栅晶体管进入曝光状态，所述半浮栅晶体管的半浮栅上不断积累电荷，所述半浮栅晶体管的阈值电压不断降低；所述控制单元提供给所述半浮栅晶体管的控制栅电压VG为第二高电平，漏极电压VD为第三高电平，所述半浮栅晶体管进入第二读取状态，对曝光后的半浮栅晶体管进行读取；此时有电流经所述半浮栅晶体管的漏极流向所述半浮栅晶体管的源极，所述半浮栅晶体管的源极输出第二电流信号I(sig)；所述相关双采样单元适于输出两次采样的差值。