[发明专利]像素电路及成像系统

权利要求书

1.一种像素电路，其包括：

光电二极管，其适于响应于入射光积累图像电荷；

转移晶体管，其耦合于所述光电二极管与安置于第一半导体层中的浮动扩散区之间以选择性地将积累于所述光电二极管中的所述图像电荷转移到所述浮动扩散区；及

选择电路，其经耦合以接收取样启用信号及预充电偏移信号，其中所述预充电偏移信号表示所述转移晶体管包含于其中的行与被读出的不同行之间的差异，其中所述选择电路进一步耦合到所述转移晶体管的控制端子以在第一转移控制信号与第二转移控制信号之间做出选择以控制所述转移晶体管，

其中所述选择电路经耦合以在被读出的所述不同行的读出操作期间响应于预充电启用信号输出所述第一转移控制信号，其中所述预充电启用信号响应于所述预充电偏移信号与曝光值信号的比较生成，且

其中所述选择电路经耦合以在所述转移晶体管包含于其中的所述行的读出操作期间响应于所述取样启用信号输出所述第二转移控制信号。

2.根据权利要求1所述的像素电路，其中所述像素电路是包含于布置成多个行及多个列的像素阵列中的多个像素电路中的一者。

3.根据权利要求1所述的像素电路，其中所述选择电路包含：

第一开关，其经耦合以响应于所述预充电启用信号生成所述第一转移控制信号；

第二开关，其经耦合以响应于所述取样启用信号生成所述第二转移控制信号；

比较电路，其经耦合以比较所述预充电偏移信号与所述曝光值信号以生成所述预充电启用信号；及

曝光存储器，其经耦合以存储所述曝光值信号。

4.根据权利要求3所述的像素电路，其中所述比较电路包括：

多个异或XOR门，其中所述多个XOR门中的每一者经耦合以接收所述预充电偏移信号的对应位及所述曝光值信号的对应位；及

NAND门，其耦合到所述多个XOR门的输出，其中所述NAND门的输出经耦合以生成所述预充电启用信号。

5.根据权利要求4所述的像素电路，其进一步包括自动曝光控制电路，其经耦合以为由所述曝光存储器存储的所述曝光值信号生成所述不同可能曝光值。

6.根据权利要求1所述的像素电路，其进一步包括行解码器电路，其经耦合以响应于样本地址信号生成所述取样启用信号及所述预充电启用信号，其中所述样本地址信号表示将经受所述读出操作的当前行。

7.根据权利要求6所述的像素电路，其中所述行解码器电路包括：

解码器电路，其经耦合以接收发射源信号及所述样本地址信号，其中所述解码器电路经耦合以响应于将经受所述读出操作的所述当前行是否是所述转移晶体管包含于其中的所述行以输出所述取样启用信号及所述第二转移控制信号；

加法器电路，其具有行输入及行输出，其中所述加法器电路经耦合以使所述行输入递增以生成所述行输出，其中所述加法器电路的所述行输入耦合到前一行的前一加法器电路的行输出，且其中所述行输出耦合到下一行的下一加法器电路的行输入；及

编码器电路，其经耦合以响应于所述加法器电路的所述行输出生成所述预充电偏移信号及所述第一转移控制信号。

8.根据权利要求7所述的像素电路，其进一步包括偏移计算器，其经耦合以接收所述样本地址信号以生成第一行值，其经耦合以由第一行中的第一加法器电路的行输入接收。

9.根据权利要求8所述的像素电路，其中所述编码器电路经耦合以生成所述预充电偏移信号，其表示所述转移晶体管包含于其中的所述行与被读出的所述不同行之间的所述差异，由所述加法器电路的所述行输出表示的值是2的幂，且其中所述编码器电路经耦合以生成预充电偏移信号，其在由所述加法器电路的所述行输出表示的所述值不是2的幂的情况下表示无效预充电行值。

10.根据权利要求8所述的像素电路，其中所述偏移计算器进一步经耦合以接收曝光因子信号，其中所述偏移计算器进一步经耦合以响应于所述曝光因子信号生成启用信号。