CN115037890A - 图像传感器 - Google Patents

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CN115037890A CN202210194096.4A CN202210194096A CN115037890A CN 115037890 A CN115037890 A CN 115037890A CN 202210194096 A CN202210194096 A CN 202210194096A CN 115037890 A CN115037890 A CN 115037890A
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reset
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transistor
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沈殷燮
李景镐
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Samsung Electronics Co Ltd
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Abstract

一种图像传感器包括像素阵列，所述像素阵列包括像素，其中，每个像素包括生成电荷的至少一个光电二极管和基于所述电荷提供像素信号的像素电路。所述图像传感器还包括逻辑电路，所述逻辑电路被配置为基于所述像素信号生成图像，其中，所述像素电路包括并联连接的第一复位晶体管和第二复位晶体管，并且所述逻辑电路基于在曝光时间段期间由所述至少一个光电二极管接收的入射光的水平来确定所述第二复位晶体管是导通还是关断。

Description

图像传感器
相关申请的交叉引用
本申请要求于2021年3月5日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2021-0029431的优先权，所述韩国专利申请的主题通过引用包含于此。
技术领域
本发明构思总体上涉及图像传感器。
背景技术
图像传感器是基于半导体的传感器，其接收电磁能(例如，可见光)并且生成相应的电信号。一些图像传感器包括：包含多个单位像素的像素阵列、以及驱动像素阵列的逻辑电路。单位像素可以包括光电二极管和像素电路，光电二极管响应于从外部源接收(例如，反射)的入射光生成电荷，像素电路将由光电二极管生成的电荷转换成相应的电信号。
图像传感器广泛用于许多应用中，诸如，智能手机、平板个人计算机(PC)、膝上型计算机、电视、汽车等。各种数字图像处理电路和设备(诸如，捕获静止图像或视频的相机)可以用于这些各种应用中。最近的研究和开发已经提出了旨在改善图像传感器的噪声特性和动态范围的各种方法。
发明内容
本发明构思的实施例提供了包括并联连接的两个复位晶体管的图像传感器，其展示了改善的整体性能和降低的噪声特性(例如，拖尾状(smear-like)水平带噪声或SHBN)。
根据本发明构思的实施例，图像传感器可以包括：像素阵列，所述像素阵列包括像素，其中，每个像素包括生成电荷的至少一个光电二极管和基于所述电荷提供像素信号的像素电路；以及逻辑电路，所述逻辑电路被配置为基于所述像素信号生成图像，其中，所述像素电路包括并联连接的第一复位晶体管和第二复位晶体管，并且所述逻辑电路基于在曝光时间段期间由所述至少一个光电二极管接收的入射光的水平来确定所述第二复位晶体管是导通还是关断。
根据本发明构思的实施例，图像传感器可以包括：至少一个光电二极管，所述至少一个光电二极管在曝光时间段期间基于入射光的亮度水平生成电荷；浮置扩散区，所述浮置扩散区累积所述电荷；至少一个传输晶体管，所述至少一个传输晶体管连接在所述至少一个光电二极管与所述浮置扩散区之间；并联连接的第一复位晶体管和第二复位晶体管，所述第一复位晶体管和所述第二复位晶体管连接在提供电源电压的电源节点与所述浮置扩散区之间；以及驱动晶体管，所述驱动晶体管用作源极跟随放大器，其中，所述第一复位晶体管和所述第二复位晶体管具有不同的阈值电压。
根据本发明构思的实施例，图像传感器可以包括：至少一个光电二极管，所述至少一个光电二极管在曝光时间段期间基于入射光的亮度水平生成电荷；以及像素电路，所述像素电路包括：累积所述电荷的浮置扩散区、连接在所述至少一个光电二极管与所述浮置扩散区之间的至少一个传输晶体管、以及连接在提供电源电压的电源节点与所述浮置扩散区之间的并联连接的第一复位晶体管和第二复位晶体管，其中，所述第二复位晶体管不同于所述第一复位晶体管，并且当所述至少一个传输晶体管被导通时，所述第二复位晶体管被导通。
附图说明
结合附图考虑以下详细描述，可以更清楚地理解本发明构思的上述以及其他方面、特征和优点，在附图中：
图1是示出根据本发明构思的实施例的图像传感器的框图；
图2是示出根据本发明构思的实施例的图像传感器的操作的概念图；
图3是示出根据本发明构思的实施例的可以被包括在图像传感器中的像素的电路图；
图4是示出对比图像传感器的电路图，并且图5A、图5B、图6A和图6B是示出图4的对比图像传感器的操作的相关概念图；
图7是示出包括钳位(clamping)电路的对比图像传感器的电路图，并且图8是示出图7的对比图像传感器的操作的信号图；
图9是示出根据本发明构思的实施例的图像传感器中包括的两个复位晶体管的概念图；
图10A、图10B、图10C、图11A、图11B和图11C是示出根据本发明构思的实施例的图像传感器的操作的概念图；
图12是示出根据本发明构思的实施例的图像传感器的操作的信号图；
图13A、图13B、图13C、图14A、图14B和图14C是示出根据本发明构思的实施例的图像传感器的操作的概念图；
图15是示出根据本发明构思的实施例的图像传感器的操作的信号图；
图16和图17是示出根据本发明构思的实施例的可以被包括在图像传感器中的像素的各个电路图；和
图18和图19是示出根据本发明构思的实施例的可以包括图像传感器的电子设备的各个框图。
具体实施方式
在下文中，将参照附图更详细地描述本发明构思的实施例。贯穿书面描述和附图，相同的附图标号和标记用于表示相同或相似的元件、组件、特征和/或方法步骤。
图1是示出根据本发明构思的实施例的图像传感器的框图。
参照图1，图像传感器1通常可以包括像素阵列10和逻辑电路20。
图像传感器1可以将入射光(例如，与外部源相关地接收的一个或更多个限定频带中的电磁能)转换成相应的电信号。该电信号可以用于生成图像信号或图像数据。
像素阵列10可以包括以包括行和列的矩阵(或阵列)布置的多个单位像素(或“像素”)PX。每个像素PX可以包括：能够响应于入射光生成电荷的至少一个光电转换元件，以及能够生成与电荷对应的像素信号的像素电路。
在一些实施例中，光电转换元件可以是包括一种或更多种半导体材料的光电二极管(PD)。在一些实施例中，PD可以是包括一种或更多种有机材料的有机光电二极管。这里，每个像素PX可以包括两个或更多个光电转换元件，其中，两个或更多个光电转换元件中的每一者被配置为接收不同颜色的入射光(或入射光的特定波长)以生成电荷。
在一些实施例中，每个像素PX可以包括一个或更多个光电二极管，其中，每个光电二极管被配置为有效地接收不同亮度水平的入射光以生成电荷。
在一些实施例中，每个像素PX可以包括像素电路，其被配置为从由至少一个光电转换元件(例如，光电二极管)生成的电荷生成像素信号。例如，像素电路可以包括传输(transfer)晶体管、驱动晶体管、选择晶体管、复位晶体管和浮置扩散区。像素电路可以用于提供(或输出)复位电压和像素电压。
就此而言，像素电压可以对应于由包括在每个像素PX中的至少一个光电二极管生成并累积在浮置扩散区中的电荷。例如，两个或更多个相邻像素(例如，像素阵列10中彼此物理上相邻的两个像素)可以形成像素组，其中，像素组中的两个或更多个像素共享传输晶体管、驱动晶体管、选择晶体管和复位晶体管中的至少一者。
在图1的图像传感器1中，每个像素PX可以包括：包含两(2)个复位晶体管的像素电路。此外，对应于每个像素PX的像素电路可以包括传输晶体管、驱动晶体管和选择晶体管中的两者或更多者。然而，本发明构思的范围不限于此。
逻辑电路20可以用于控制像素阵列10的操作。例如，逻辑电路20可以包括行驱动器21、读出电路22、列驱动器23和控制逻辑24。
行驱动器21可以用于以行为单位致动(或驱动)像素阵列10中的像素。就此而言，行驱动器21可以用于生成控制像素电路的传输晶体管的传输控制信号、控制复位晶体管的复位控制信号、控制选择晶体管的选择控制信号。这些相应的控制信号可以以行为单位不同地施加到像素阵列10。
读出电路22可以包括相关双采样器(CDS)和模数转换器(ADC)。CDS可以通过从连接到选定行线(例如，由行驱动器21生成的行线选择信号选择的行线)的像素PX接收像素信号，来执行相关双采样操作。可以通过相应的列线接收像素信号。然后ADC可以将由CDS检测到的像素信号转换为数字像素信号，并且向列驱动器23提供数字像素信号。
图1的图像传感器1可以调整包括在像素电路中的浮置扩散区的电容。例如，当入射光被施加到至少一个光电转换元件时，读出电路22可以基于在曝光时间段期间入射光的亮度水平来调整ADC的增益。因此，当将输出模拟信号转换为相应的数字信号时，ADC的增益将根据入射光的亮度水平进行适当调整。
列驱动器23可以包括用于临时存储数字像素信号的锁存器，或者包括可以处理从读出电路22接收的数字像素信号的缓冲电路和放大电路。行驱动器21、读出电路22和列驱动器23可以由控制逻辑24控制。控制逻辑24可以包括控制行驱动器21、读出电路22和列驱动器23的操作时序的时序控制器。然而，本领域技术人员将理解，前述仅是说明性示例，并且本发明构思的其他实施例可以包括其他或附加组件，并且可以使用各种方法来驱动。
图2是示出根据本发明构思的实施例的图像传感器的操作的概念图。
参照图1和图2，根据本发明构思的实施例的图像传感器的像素阵列PA可以包括像素PX，其中，每个像素PX连接到多条行线ROW(例如，ROW1至ROWm)之一以及多条列线COL(例如，COL1至COLn)之一。图像传感器可以以与各行线ROW对应的行为单位来驱动像素PX。例如，图像传感器可以在顺序地驱动行线ROW的卷帘快门(rolling shutter)方法下进行操作。
在像素PX的布置当中，在水平方向上设置在相同位置的像素PX可以共享公共列线。在垂直方向上设置在相同位置的像素PX可以被行驱动器21同时选择，并且因此可以通过各列线输出像素信号。在一些实施例中，读出电路22可以同时通过各列线从由行驱动器21选择的像素PX获取像素信号。这里，像素信号可以包括复位电压和像素电压，其中，像素电压对应于在施加复位电压之后响应于由每个像素PX接收到的入射光生成的电荷。
驱动行线当中的选定行线以及从连接到选定行线的单位像素PX读取复位电压和像素电压所需的时间段可以被定义为一(1)个水平周期。因此，图像传感器1的帧周期FT可以被定义为从包括在像素阵列PA中的所有像素读取复位电压和像素电压所需的时间段。在一些实施例中，帧周期FT可以大于或等于像素阵列10中的行线ROW的数目与水平周期的乘积。随着图像传感器1的帧周期FT降低，在特定时间段期间可以生成更多数目的图像帧。
图3是示出可以被包括在图1的图像传感器1中的像素PX的电路图。
参照图3，每个像素PX可以包括第一光电二极管PD1和第二光电二极管PD2中的至少一者。这些光电二极管可以用于响应于在曝光时间段期间接收的入射光来生成电荷。处理由第一光电二极管PD1和/或第二光电二极管PD2生成的电荷的像素电路可以生成相应的电信号。例如，像素电路可以包括浮置扩散区FD、复位晶体管RX1和RX2、驱动晶体管DX、选择晶体管SX和传输晶体管TX。
第一复位晶体管RXl和第二复位晶体管RX2可以分别由第一复位控制信号RGl和第二复位控制信号RG2控制。例如，当第一复位晶体管RXl和第二复位晶体管RX2导通时，浮置扩散区FD的电压可以由电源电压VDD复位。在浮置扩散区FD的电压已经被复位之后，选择晶体管SX可以被选择控制信号SEL导通以将复位电压输出到列线VOUT1和VOUT2中的至少一者。在一些实施例中，向第一复位晶体管RXl和第二复位晶体管RX2提供(或输出)复位电压的过程(例如，选择性地将复位晶体管RX1和RX2导通和/或关断——下文称为“开/关”)可以变化。
根据本发明构思的实施例的图像传感器可以包括“并联连接”的两个复位晶体管RX1和RX2。即，第一复位晶体管RX1和第二复位晶体管RX2可以并联连接在提供电源电压VDD的电源节点与浮置扩散区FD之间。第一复位晶体管RX1和第二复位晶体管RX2的电极可以直接连接。此外，就此而言，诸如电容器的其他元件不需要连接在第一复位晶体管RX1与第二复位晶体管RX2之间。
在像素电路的读出操作期间，第一复位晶体管RXl和第二复位晶体管RX2可以在不同的时间导通/关断。例如，可以基于由第一光电二极管PD1和/或第二光电二极管PD2接收的入射光的亮度水平(例如，照度)来确定第二复位晶体管RX2是导通还是关断。
就此而言，根据本发明构思的实施例的图像传感器的逻辑电路可以基于由第一光电二极管PD1和/或第二光电二极管PD2接收的入射光的亮度水平，在将由像素电路输出的像素信号转换为相应的数字信号的过程中调整增益。因此，可以基于施加到像素信号的增益来确定第二复位晶体管RX2是导通还是关断。
在根据本发明构思的实施例的图像传感器中，第一复位晶体管RX1和第二复位晶体管RX2的导通/关断可以根据第一复位晶体管RX1和第二复位晶体管RX2各自的势垒的不同“高度”被控制。即，第一复位晶体管RX1的导通/关断可以与第二复位晶体管RX2的导通/关断相关地变化(例如，不同)。
这里，应说明的是，第一复位晶体管RXl和第二复位晶体管RX2在像素PX的操作中起到不同的作用。因此，应该独立控制对于导通/关断第一复位晶体管RX1和/或第二复位晶体管RX2的确定。例如，第一复位晶体管RX1可以被导通以通过电源电压VDD来复位浮置扩散区FD，第二复位晶体管RX2可以被导通以在读取操作之前通过电源电压VDD排出累积在浮置扩散区FD中的电荷。即，第二复位晶体管RX2可以用于去除累积在浮置扩散区FD中的不期望的电荷，从而减少可能不利地影响传统图像传感器的噪声信号问题，诸如，SHBN。
第一光电二极管PDl和第二光电二极管PD2响应于入射光生成电荷(例如，电子和/或空穴)。当在向列线VOUT1或VOUT2输出复位电压之后导通传输晶体管TX时，由光电二极管PD1或PD2生成的电荷可以传输(或移动)到浮置扩散区FD1或FD2。就此而言，驱动晶体管DX可以作为放大浮置扩散区FD1和FD2的电压的源极跟随放大器进行操作。当通过选择控制信号SEL导通选择晶体管SX时，可以导通第一光电二极管PD1。与由光电二极管PD1或PD2生成的电荷对应的像素电压可以输出到列线VOUT1或VOUT2。
复位电压和像素电压中的每一者可以由连接到列线VOUTl和VOUT2的采样电路检测。采样电路可以包括具有第一输入端和第二输入端的多个采样器，其中，采样器可以通过第一输入端接收斜坡电压。采样器可以将通过第一输入端输入的斜坡电压与通过第二输入端输入的复位电压和像素电压进行比较。ADC可以连接到采样器的输出端，并且ADC可以输出与斜坡电压和复位电压的比较结果对应的复位数据，以及与斜坡电压和像素电压的比较结果对应的像素数据。控制逻辑可以使用与复位数据和像素数据之间的差异对应的像素信号来生成图像数据。
图4、图5A、图5B、图6A和图6B是示出对比图像传感器和对比图像传感器的操作的概念图。
参照图4，像素电路示出了包括连接在提供电源电压VDD的电源节点与浮置扩散区FD之间的复位晶体管RX的对比图像传感器。
当复位晶体管RX导通时，浮置扩散区FD的电压可以由电源电压VDD复位。一旦浮置扩散区FD的电压被复位，选择晶体管SX就可以被选择控制信号SEL导通以将复位电压输出到列线VOUT1或VOUT2。其他读出操作可以类似于关于图3的实施例描述的图像传感器的读出操作。
图5A和图5B以及图6A和图6B是示出当图4的第一光电二极管PD1和第二光电二极管PD2(即，包括在相邻像素中的光电二极管)接收(例如，暴露于)不同亮度水平的入射光时对比图像传感器的读出操作的概念图。这里，假设第一光电二极管PD1接收第一亮度水平，第一亮度水平高于由第二光电二极管PD2接收的第二亮度水平。因此，第一光电二极管PD1将在读出操作期间生成与相对较亮环境一致的较多电荷，而第二光电二极管PD2将在读出操作期间生成与相对较暗环境一致的较少电荷。
继续这个工作假设并且参照图5A和图5B，当传输晶体管TX导通时，由第一光电二极管PD1生成的相对较多的电荷可以传输到第一浮置扩散区FD1。即，传输的电荷累积在连接到第一浮置扩散区FD1的第一浮置电容器CFD1中。
现在参照图6A和图6B，当传输晶体管TX导通时，由第二光电二极管PD2生成的较少电荷可以传输到第二浮置扩散区FD2。即，传输的电荷累积在连接到第二浮置扩散区FD2的第二浮置电容器CFD2中。
因此，累积在第一浮置电容器CFD1中的第一电荷量远大于累积在第二浮置电容器CFD2中的第二电荷量。
扩展工作假设并且参照图4、图5A、图5B、图6A和图6B，由于第一电荷量和第二电荷量之间的差异，与连接第一浮置电容器CFD1和第二浮置电容器CFD2的导电线(例如，金属线)相关地和/或与用于输出对应于累积电荷的像素信号的列线VOUT1和VOUT2相关地，可能形成寄生电容。这种寄生电容可以引起(一个或更多个)噪声信号(例如，拖尾状水平带噪声，SHBN)。这种(一个或更多个)噪声信号关于由包括感测相对较暗环境的第二光电二极管PD2的像素输出的第二(相对低电平)像素信号可能有特别不利的影响。
图7是示出包括钳位电路的对比图像传感器的电路图，并且图8是示出图7的对比图像传感器的操作的信号图。
图7的像素电路类似于图4的像素电路，但进一步包括钳位电路。这里，钳位电路可以包括连接在输出节点VOUT与施加有钳位电源电压VCLP的钳位电源节点之间的至少一个钳位晶体管CLP_LVL和CLP_SL。至少一个钳位晶体管CLP_LVL和CLP_SL可以是定义(或设置)复位信号的校正程度的晶体管，并且可以向输出节点VOUT施加钳位信号。
在一些实施例中，钳位电源电压VCLP可以是外部提供的电压(例如，电源电压VDD)或相似电压。
图8的信号图示出了由图7的像素电路执行的读出操作。这里，在由对比图像传感器的对比像素电路执行读出操作之前，当复位晶体管RX被复位控制信号RG导通时，浮置扩散区FD的电压可以被复位。一旦浮置扩散区FD的电压被复位，复位晶体管RX就可以被关断，并且复位电压可以通过激活的选择控制信号SEL被读出。当复位电压的读出完成时，传输晶体管TX可以被传输控制信号TG导通，并且由光电二极管PD生成的电荷可以传输到浮置扩散区FD。此后，可以基于累积在浮置电容器CFD中的电荷来执行像素电压的读出。
在像素信号的读出操作期间，钳位电路可以使用驱动晶体管DX和选择晶体管SX来校正与输出节点VOUT有关的像素信号。例如，在像素信号的读出操作期间，像素电压PIX可以保持为复位电压，直到传输控制信号TG被激活。当传输控制信号TG被激活并且传输晶体管TX被导通时，累积在光电二极管PD中的电荷可以传输到浮置扩散区FD。因此，像素电压PIX可以如图8所示降低。当发生这种情况时，钳位电路可以校正(或调整)像素信号的电平以限制其降低电平。
然而，再次参照图7，当钳位电路被添加到图4的对比像素电路时，在钳位操作期间可能发生电源的干扰。并且当这些条件存在时，在钳位操作期间可能生成(一个或更多个)噪声信号(例如，SHBN)。即，由于钳位电路校正像素信号，可能引起钳位电源电压VCLP迅速降低并且流向钳位晶体管CLP_LVL和CLP_SL的电流增加的问题。可替代地或另外地，可能引起电源电压VDD迅速增加并且流向驱动晶体管DX和选择晶体管SX的电流减少的问题。由电源干扰引起的这些问题的影响以及其他可能影响可能产生不利地影响像素信号完整性的噪声。
图9是示出根据本发明构思的实施例的可以被包括在图像传感器中的两(2)个复位晶体管的概念图。
参照图9，由根据本发明构思的实施例的图像传感器的像素电路执行的读出操作可以关于由中间势垒隔开的多个势阱来理解。例如，光电二极管PD、浮置扩散区FD和施加有电源电压VDD的电源节点可以构成各个势阱，并且传输晶体管TX、第一复位晶体管RX1和第二复位晶体管RX2可以构成隔开势阱的各个势垒。
假设根据本发明构思的实施例的图像传感器包括并联连接的第一复位晶体管RX1和第二复位晶体管RX2，图9中所示的势阱和势垒可以被视为并被记录为：势阱和势垒的布置、形状、大小和隔开关系仅仅是说明性的并且可以随具体实施例而变化。
这里，势垒的高度可以依据与势垒对应的传输晶体管TX、第一复位晶体管RX1和第二复位晶体管RX2各自是否导通/关断而变化。此外，当这些晶体管中的一个或更多个晶体管导通/关断时，势垒的对应高度对于每个晶体管可以不同。例如，参照图9，与导通电压对应的势垒的高度可以相对“高”，而与关断电压对应的势垒的高度可以相对“低”。
在一些实施例中，第一复位晶体管RXl和第二复位晶体管RX2如前所述起到不同的作用。因此，第一复位晶体管RX1导通/关断时的势垒的高度可以不同于第二复位晶体管RX2导通/关断时的势垒的高度。例如，第一复位晶体管RX1和第二复位晶体管RX2各自的导通电压和关断电压可以不同。
因此，与第二复位晶体管RX2导通时的势垒的高度对应的第二导通电压可以小于(例如，低于)与第一复位晶体管RX1导通时的势垒的高度对应的第一导通电压。例如，第一导通电压可以在2V和4V之间，并且第二导通电压可以小于第一导通电压。
与第二复位晶体管RX2关断时的势垒的高度对应的第二关断电压可以小于或等于与第一复位晶体管RX1关断时的势垒的高度对应的第一关断电压。例如，第一关断电压可以是大约0V，并且第二关断电压可以小于或等于第一关断电压。
在一些实施例中，第一复位晶体管RXl和第二复位晶体管RX2的各自(并且可能不同的)导通电压和关断电压的确定可以包括：向晶体管施加各种电压，和/或定义晶体管的各种阈值电压。
参照图3，第一复位控制信号RG1可以施加到第一复位晶体管RX1的第一栅电极，并且第二复位控制信号RG2可以施加到第二复位晶体管RX2的第二栅电极。例如，在由图像传感器执行的读出操作期间，第一复位晶体管RX1可以关断，而第二复位晶体管RX2可以导通/关断。
在一些实施例中，可以通过调整第一复位控制信号RGl和第二复位控制信号RG2来不同地设计晶体管的导通电压和关断电压。例如，当第一复位晶体管RX1和第二复位晶体管RX2关断时，第二复位控制信号RG2的电平可以小于第一复位控制信号RG1的电平。当第一复位晶体管RX1关断而第二复位晶体管RX2导通时，第二复位控制信号RG2的电平高于第一复位控制信号RG1的电平。
就此而言，可以通过调整第一复位晶体管RXl和第二复位晶体管RX2的阈值电压来不同地设置晶体管的导通电压和关断电压。例如，第一复位晶体管RX1和第二复位晶体管RX2可以被调整为具有不同的阈值电压。例如，第二复位晶体管RX2的第二阈值电压的电平可以被调整为大于第一复位晶体管RX1的第一阈值电压的电平。
与图3所示的实施例相比，当通过调整第一阈值电压和第二阈值电压来不同地设计晶体管的导通电压和关断电压时，第一复位晶体管RX1的第一栅电极可以连接到第二复位晶体管RX2的第二栅电极。例如，第一复位控制信号RG1和第二复位控制信号RG2可以通过同一金属线分别施加到第一栅电极和第二栅电极。
当与像素信号相关联的增益相对低时，由于寄生电容引起的(一个或更多个)噪声信号将是不关键问题。然而，当与像素信号相关联的增益相对高时，噪声信号将被放大，从而潜在地导致图像传感器的性能问题。
鉴于前述情况，根据本发明构思的实施例的图像传感器使用并联连接的第一复位晶体管RXl和第二复位晶体管RX2成功地解决了这些问题。利用该配置，第二复位晶体管RX2可以用于在高增益模式下将累积在浮置扩散区FD中的电荷选择性地排出到电源节点，从而降低寄生电容并降低诸如SHBN的噪声的可能性。因此，根据本发明构思的实施例的图像传感器可以使用如下方法：在对像素信号执行读出操作之前将在预定范围内过度累积的电荷从每个像素直接排出到电源节点。因此，如关于图7的对比图像传感器所描述的、关于在钳位电路的操作中发生的电源干扰的问题将不会发生。
图10A、图10B、图10C、图11A、图11B和图11C(以下统称为“图10A至图11C”)是示出根据本发明构思的实施例的图像传感器的操作的概念图。
这里，图10A、图10B和图10C示出了当包括在像素中的至少一个光电二极管PD接收具有高亮度水平的入射光同时在相对低增益模式下操作时的读出操作。图11A、图11B和图11C示出了当包括在另一像素中的至少一个光电二极管PD接收具有低亮度水平的入射光同时在相对低增益模式下操作时的读出操作。
参照图10A，至少一个光电二极管PD可以生成与相对较亮的环境(高亮度水平)对应的电荷。生成的电荷累积在传输晶体管TX关断时具有低势垒的光电二极管PD中。
参照图10B和图10C，当传输晶体管TX具有在传输晶体管TX导通时的高势垒时，累积的电荷传输到浮置扩散区FD(例如，连接到浮置扩散区FD的浮置电容器)。当在低增益模式下执行读出操作时，第一复位晶体管RX1和第二复位晶体管RX2可以关断。因此，第一复位晶体管RX1和第二复位晶体管RX2可以具有高度相对较高的低势垒。
参照图11A、图11B和图11C，包括在另一单位像素中的至少一个光电二极管PD可以在相对暗的环境(低亮度水平)中生成电荷。晶体管的操作和电荷的传输可以大体上类似于参照图10A、图10B和图10C所描述的。然而，由图11A、图11B和图11C的至少一个光电二极管PD生成的电荷量将小于由图10A、图10B和图10C的至少一个光电二极管PD生成的电荷量。
比较参照图10C和图11C，在读出操作期间，第一复位晶体管RX1和第二复位晶体管RX2可以具有相对高的势垒。因此，图像传感器可以基于累积在浮置扩散区FD中的所有电荷来执行读出操作。通过具有显著不同的累积电荷量的浮置扩散区FD之间的耦合可以形成寄生电容。如上所述，当像素信号的增益相对小时，由于寄生电容引起的(一个或更多个)噪声信号不是关键问题。
图12是示出根据本发明构思的实施例的图像传感器的操作的信号图。
参照图12，在由图像传感器执行读出操作之前，当第一复位晶体管RX1和第二复位晶体管RX2被第一复位控制信号RG1和第二复位控制信号RG2导通时，浮置扩散区FD的电压可以被复位。在低增益模式下，当浮置扩散区FD的电压被复位时，第一复位晶体管RX1和第二复位晶体管RX2可以关断，并且复位电压可以通过激活的选择控制信号SEL被读出。当复位电压的读出结束时，传输晶体管TX可以被传输控制信号TG导通，并且由光电二极管PD生成的电荷可以传输到浮置扩散区FD。此后，可以基于累积在浮置电容器中的电荷来执行像素电压的读出。
在根据本发明构思的实施例的图像传感器中，假设低增益模式下的增益为第一值(例如，1倍至2倍)。虽然控制像素电路中包括的传输晶体管TX的传输控制信号TG在低增益模式下被激活，但是第二复位控制信号RG2可以被去激活，并且第二复位晶体管RX2可以关断。
当斜坡电压RAMP降低时，可以基于计数值来执行像素信号的读出操作。例如，在低增益模式下，斜坡电压RAMP可以以斜率“a”减小。像素电压PIX可以保持为复位电压，直到传输控制信号TG被激活。当传输控制信号TG被激活并且传输晶体管TX被导通时，累积在光电二极管PD中的电荷可以传输到浮置扩散区FD。因此，像素电压PIX可以如图8所示降低。
图13A、图13B、图13C、图14A、图14B和图14C(以下统称为“图13A至图14C”)是示出根据本发明构思的实施例的图像传感器的操作的概念图。
图13A至图14C示出了在像素信号的增益大的高增益模式下由图像传感器执行的读出操作。即，图13A、图13B和图13C示出了当包括在像素中的至少一个光电二极管PD在高增益模式下操作的同时接收具有高亮度水平的入射光时的读出操作。图14A、图14B和图14C示出了当包括在另一像素中的至少一个光电二极管PD在高增益模式下操作的同时接收具有低亮度水平的入射光时的读出操作。这里，图13A至图14C的读出过程类似于关于图10A至图11C描述的读出过程。
参照图13A，至少一个光电二极管PD在相对亮的环境中生成电荷。当传输晶体管TX关断并且具有低势垒时，电荷可以累积在光电二极管PD中。
参照图13B和图13C，当由于传输晶体管TX导通而使传输晶体管TX具有高势垒时，电荷可以传输到浮置扩散区FD(例如，连接到浮置扩散区FD的浮置电容器)并在其中累积。当在高增益模式下执行读出操作时，第一复位晶体管RX1可以关断，并且第二复位晶体管RX2可以导通。因此，第一复位晶体管RX1可以具有高度相对较高的低势垒，并且第二复位晶体管RX2可以具有高度相对较低的高势垒。
参照图14A、图14B和图14C，包括在另一单位像素中的至少一个光电二极管PD可以在相对暗的环境中生成电荷。例如，由图14A、图14B和图14C所示的至少一个光电二极管PD生成的电荷量可以小于由图13A、图13B和图13C所示的至少一个光电二极管PD生成的电荷量。晶体管的操作可以大体上类似于关于图13A、图13B和图13C所描述的操作。然而，累积的电荷的传输可以不同。
第二复位晶体管RX2在高增益模式下导通，因此可以具有相对低的势垒。因此，在读出操作之前，累积在浮置扩散区FD中的电荷的一部分可以被排出到电源节点。
例如，如图13B所示，当累积在浮置扩散区FD中的电荷足以跨越第二复位晶体管RX2的势垒时，可以发生排出。如图14B所示，当累积在浮置扩散区FD中的电荷不足以跨越第二复位晶体管RX2的势垒时，可以不发生排出。
根据本发明构思的实施例的图像传感器可以在高增益模式下基于累积在浮置扩散区FD中的电荷的一部分被排出的电荷来执行读出操作。因此，即使在光电二极管PD之间暴露的光的亮度存在差异时，由累积的电荷量的差异形成的寄生电容的大小也可以减小。
在高增益模式下，需要使用所有电荷输出像素信号可能相对低。此外，与关于图像传感器的操作的电流相比，在排出一部分电荷的过程中生成的电流可以相对小。因此，如根据本发明构思的实施例的图像传感器，即使当一部分电荷被排出时，像素信号中也不会存在关键问题。
图15是示出根据本发明构思的实施例的图像传感器的操作的信号图。
参照图15，在执行图像传感器的读出操作之前，当第一复位晶体管RX1和第二复位晶体管RX2被第一复位控制信号RG1和第二复位控制信号RG2导通时，浮置扩散区FD的电压可以被复位。在浮置扩散区FD的电压被复位之后，可以通过激活的选择控制信号SEL读出复位电压。在高增益模式下，当浮置扩散区FD的电压被复位时，第二复位晶体管RX2可以保持在导通状态，并且仅第一复位晶体管RX1可以关断。当复位电压的读出完成时，传输晶体管TX可以被传输控制信号TG导通，并且由光电二极管PD生成的电荷可以传输到浮置扩散区FD。此后，可以基于累积在浮置电容器中的电荷来执行像素电压的读出。
在一些实施例中，高增益模式下的增益可以是第二值。例如，第二值可以在15倍与16倍之间。例如，当用于控制包括在像素电路中的传输晶体管TX的传输控制信号TG在高增益模式下被激活时，第二复位控制信号RG2可以被激活，并且第二复位晶体管RX2可以被导通。
当斜坡电压RAMP降低时，可以基于计数值来执行像素信号的读出操作。例如，在高增益模式下，斜坡电压RAMP可以以斜率“b”减小，斜率“b”小于图12所示的低增益模式下的斜坡电压RAMP的斜率“a”。其他读出操作可以对应于图12中所示的那些。在高增益模式下，由于斜坡电压可以以相对较小的斜率下降，因此计数值可以相对较大。根据与本发明构思的实施例一致的图像传感器，该结果(例如，相对较小的斜率和较大的计数值)在很大程度上消除了与输出像素信号相关联的潜在问题——即使当累积的电荷的一部分已经被排出时。
图16和图17是分别示出根据本发明构思的实施例的可以被包括在图像传感器中的像素阵列(例如，像素)的一部分的电路图。
参照图16，像素PX可以包括并联连接的光电二极管PD1和PD2、对应的复位晶体管RX1和RX2以及对应的传输晶体管TX1和TX2。这里，像素PX被示出为以像素组布置。
参照图17，像素PX可以包括：两个复位晶体管RX1和RX2，四个光电二极管PD1、PD2、PD3、PD4，以及四个对应的传输晶体管TX1、TX2、TX3、TX4。这里再次示出像素PX以像素组布置。
与图16和图17中所示的图像传感器部分一致，多个光电二极管可以共享浮置扩散区(FD)、驱动晶体管(DX)、选择晶体管(SX)和两个复位晶体管(RX1、RX2)。例如，当与光电二极管对应的传输晶体管中的任何一者可以导通时，另一者可以关断。以这种方式，图像传感器可以通过顺序地导通传输晶体管来顺序地获取与每个光电二极管对应的像素信号。
图18和图19是示出根据本发明构思的实施例的可以包括图像传感器的各种电子设备的框图。
参照图18，电子设备1000可以包括相机模块组1100、应用处理器1200、PMIC 1300和/或外部存储器1400。
相机模块组1100可以包括多个相机模块1100a、1100b和1100c。虽然附图示出了其中布置了三个相机模块1100a、1100b和1100c的实施例，但是实施例不限于此。在一些实施例中，相机模块组1100可以被修改为仅包括两(2)个相机模块。此外，在一些实施例中，相机模块组1100可以被修改和实施为包括n个相机模块(其中，n是4或更大的自然数)。此外，在一些实施例中，包括在相机模块组1100中的多个相机模块1100a、1100b和1100c中的至少一者可以由根据前述实施例中的任一实施例的图像传感器来实现。
参照图19，将更详细地描述相机模块1100b的一个特定配置，但是根据实施例，以下描述可以同等地应用于其他相机模块1100a和1100c。
返回参照图19，相机模块1100b可以包括棱镜1105、光路折叠元件(下文称为“OPFE”)1110、致动器1130、图像感测装置1140和存储装置1150。
棱镜1105可以包括用于改变外部入射的光L的路径的光反射材料的反射表面1107。
在一些实施例中，棱镜1105可以将沿第一方向X入射的光L的路径改变为垂直于第一方向X的第二方向Y。此外，棱镜1105可以使光反射材料的反射表面1107围绕中心轴1106沿方向A旋转，或可以使中心轴1106沿方向B旋转，以将沿第一方向X入射的光L的路径改变为垂直于第一方向X的第二方向Y。在一些实施例中，OPFE 1110还可以在垂直于第一方向X和第二方向Y的第三方向Z上移动。
在一些实施例中，如图所示，棱镜1105在方向A上的最大旋转角在其正(+)方向上可以是15度或更小，并且在其负(-)方向上可以大于15度。实施例不限于此。
在一些实施例中，棱镜1105可以在方向B的正(+)方向或负(-)方向上移动大约20度，或者10度与20度之间，或者15度与20度之间。在一些实施例中，移动角度可以是可以在方向B的正(+)或负(-)方向上以相同角度移动或者可以在大约1度的范围内移动到几乎相同角度的角度。
在一些实施例中，棱镜1105可以在平行于中心轴1106的延伸方向的第三方向(例如，方向Z)上移动光反射材料的反射表面1107。
OPFE 1110可以包括，例如，m(其中，m是自然数)个光学透镜。m个光学透镜可以在第二方向Y上移动以改变相机模块1100b的光学变焦比。例如，如果相机模块1100b的基本光学变焦比是Z，则当包括在OPFE 1110中的m个光学透镜移动时，相机模块1100b的光学变焦比可以改变为具有3Z、5Z或更高的光学变焦比。
致动器1130可以将OPFE 1110或光学透镜移动到特定位置。例如，致动器1130可以调整光学透镜的位置以将图像传感器1142定位在光学透镜的焦距处以进行精确感测。
图像感测装置1140可以包括图像传感器1142、控制逻辑1144和存储器1146。图像传感器1142可以使用通过光学透镜提供的光L来感测要被感测的对象的图像。控制逻辑1144可以控制相机模块1100b的整体操作。例如，控制逻辑1144可以根据通过控制信号线CSLb提供的控制信号来控制相机模块1100b的操作。
存储器1146可以存储相机模块1100b的操作所需的信息，诸如，校准数据1147。校准数据1147可以包括相机模块1100b使用外部提供的光L生成图像数据所需的信息。校准数据1147可以包括，例如，关于上述旋转度数的信息、关于焦距的信息、关于光轴的信息等。当相机模块1100b以焦距根据光学透镜的位置而改变的多态相机(multi-state camera)的形式实现时，校准数据1147可以包括光学透镜的每个位置(或状态)的焦距值以及关于自动对焦的信息。
存储装置1150可以存储由图像传感器1142感测的图像数据。存储装置1150可以设置在图像感测装置1140的外部，并且可以与构成图像感测装置1140的传感器芯片以堆叠形式实现。在一些实施例中，存储装置1150可以实现为电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)，但实施例不限于此。
共同参照图18和图19，在一些实施例中，多个相机模块1100a、1100b和1100c可以分别包括致动器1130。因此，根据包括在其中的致动器1130的操作，多个相机模块1100a、1100b和1100c可以分别包括相同或不同的校准数据1147。
在一些实施例中，多个相机模块1100a、1100b和1100c之中的相机模块(例如，1100b)可以是如上所述包括棱镜1105和OPFE 1110的折叠透镜型相机模块，而其余(一个或更多个)相机模块(例如，1100a或1100c)可以是不包括棱镜1105和OPFE 1110的垂直型相机模块，但是实施例不限于此。
在一些实施例中，多个相机模块1100a、1100b和1100c之中的相机模块(例如，1100c)可以是用于使用例如红外线(IR)提取深度信息的垂直型深度相机。在一些实施例中，应用处理器1200可以将从深度相机提供的图像数据与从另一相机模块(例如，1100a或1100b)提供的图像数据合并，以生成3D深度图像。
在一些实施例中，多个相机模块1100a、1100b和1100c之中的至少两个相机模块(例如，1100a和1100b)可以具有不同的视场(例如，视场角)。在一些实施例中，例如，多个相机模块1100a、1100b和1100c之中的至少两个相机模块(例如，1100a和1100b)的光学透镜可以彼此不同，但不限于此。
此外，在一些实施例中，多个相机模块1100a、1100b和1100c中的每一者的视场角可以不同。在一些实施例中，多个相机模块1100a、1100b和1100c中的每一者中包括的光学透镜也可以彼此不同，但不限于此。
在一些实施例中，多个相机模块1100a、1100b和1100c中的每一者可以被布置为彼此物理分离。例如，一个图像传感器1142的感测区域可以不被多个相机模块1100a、1100b和1100c划分和使用，而是可以在多个相机模块1100a、1100b和1100c中的每一者内部设置独立的图像传感器1142。
参照图18，应用处理器1200可以包括图像处理装置1210、存储器控制器1220和内部存储器1230。应用处理器1200可以被实现为与多个相机模块1100a、1100b和1100c分离。例如，应用处理器1200和多个相机模块1100a、1100b和1100c可以作为分离的半导体芯片被实现为彼此分离。
图像处理装置1210可以包括多个子图像信号处理器1212a、1212b和1212c、图像生成器1214和相机模块控制器1216。
图像处理装置1210可以包括与相机模块1100a、1100b和1100c的数目对应的多个子图像信号处理器1212a、1212b和1212c。
从每个相机模块1100a、1100b和1100c生成的图像数据可以通过彼此分离的图像信号线ISLa、ISLb和ISLc提供给相应的子图像信号处理器1212a、1212b和1212c。例如，从相机模块1100a生成的图像数据可以通过图像信号线ISLa提供给子图像信号处理器1212a，从相机模块1100b生成的图像数据可以通过图像信号线ISLb提供给子图像信号处理器1212b，并且从相机模块1100c生成的图像数据可以通过图像信号线ISLc提供给子图像信号处理器1212c。可以使用例如基于移动工业处理器接口(MIPI)的相机串行接口(CSI)来执行这种图像数据的传输，但是实施例不限于此。
在一些实施例中，子图像信号处理器可以被设置为对应于多个相机模块。例如，子图像信号处理器1212a和子图像信号处理器1212c可以不如图所示地被实现为彼此分离，而是可以被实现为集成到单个子图像信号处理器中，并且从相机模块1100a和相机模块1100c提供的图像数据可以由选择元件(例如，多路复用器)选择，然后可以被提供给集成的子图像信号处理器。
提供给每个子图像信号处理器1212a、1212b和1212c的图像数据可以被提供给图像生成器1214。图像生成器1214可以根据图像生成信息或模式信号使用从每个子图像信号处理器1212a、1212b和1212c提供的图像数据，来生成输出图像。
特别地，图像生成器1214可以根据图像生成信息或模式信号，将从具有不同视场角的相机模块1100a、1100b和1100c生成的图像数据的至少一部分进行合并，以生成输出图像。此外，图像生成器1214可以根据图像生成信息或模式信号通过选择从具有不同视角的相机模块1100a、1100b和1100c生成的图像数据中的一者，来生成输出图像。
在一些实施例中，图像生成信息可以包括变焦信号或变焦因子。此外，在一些实施例中，模式信号可以是例如基于用户选择的模式的信号。
当图像生成信息是变焦信号(例如，变焦因子)并且相机模块1100a、1100b和1100c具有不同的视场(例如，不同的视场角)时，图像生成器1214可以根据变焦信号的类型而不同地操作。例如，当变焦信号为第一信号时，在将从相机模块1100a输出的图像数据和从相机模块1100c输出的图像数据合并之后，合并后的图像信号以及在合并时没有被使用的从相机模块1100b输出的图像数据可以用于生成输出图像。当变焦信号是不同于第一信号的第二信号时，图像生成器1214可以不执行这种图像数据合并，而可以选择从相机模块1100a、1100b和1100c中的每一者输出的图像数据中的一者，以创建输出图像。示例实施例不限于此，并且可以根据需要修改和执行处理图像数据的方法。
在一些实施例中，图像生成器1214可以从多个子图像信号处理器1212a、1212b、1212b和1212c之中的至少一个子图像信号处理器接收具有不同曝光时间点的多个图像数据，并且可以针对多个图像数据执行高动态范围(HDR)处理，以生成具有增加的动态范围的合并图像数据。
相机模块控制器1216可以向相机模块1100a、1100b和1100c中的每一者提供控制信号。从相机模块控制器1216生成的控制信号可以通过彼此分离的控制信号线CSLa、CSLb和CSLc提供给相应的相机模块1100a、1100b和1100c。
多个相机模块1100a、1100b和1100c中的一者(例如，1100b)可以根据包括变焦信号的图像生成信息或模式信号被指定为主相机，而其余相机模块(例如，1100a和1100c)可以被指定为从相机。这种信息可以被包括在控制信号中，并且可以通过彼此分离的控制信号线CSLa、CSLb和CSLc被提供给相应的相机模块1100a、1100b和1100c。
可以根据变焦因子或操作模式信号来改变作为主设备和从设备操作的相机模块。例如，当相机模块1100a的视场角比相机模块1100b的视场角宽并且变焦因子指示低变焦倍率时，相机模块1100b可以作为主设备操作，并且相机模块1100a可以作为从设备操作。当变焦因子指示高变焦倍率时，相机模块1100a可以作为主设备操作，并且相机模块1100b可以作为从设备操作。
在一些实施例中，从相机模块控制器1216提供给相机模块1100a、1100b和1100c中的每一者的控制信号可以包括同步使能信号。例如，当相机模块1100b是主相机并且相机模块1100a和1100c是从相机时，相机模块控制器1216可以向相机模块1100b发送同步使能信号。接收这种同步使能信号的相机模块1100b可以基于同步使能信号生成同步信号，并且可以通过同步信号线SSL将生成的同步信号发送到相机模块1100a和1100c。相机模块1100b以及相机模块1100a和1100c可以与同步信号同步，以将图像数据发送到应用处理器1200。
在一些实施例中，从相机模块控制器1216提供给多个相机模块1100a、1100b和1100c的控制信号可以包括根据模式信号的模式信息。基于该模式信息，多个相机模块1100a、1100b和1100c可以在与感测速率相关的第一操作模式和第二操作模式下操作。
在第一操作模式下，多个相机模块1100a、1100b和1100c可以以第一速率生成图像信号(例如，以第一帧速率生成图像信号)，可以以高于第一速率的第二速率对生成的图像信号进行编码(例如，以高于第一帧速率的第二帧速率对图像信号进行编码)，并且可以将编码的图像信号发送到应用处理器1200。在一些实施例中，第二速率可以是第一速率的30倍或更小。
应用处理器1200可以将发送的图像信号(例如，编码的图像信号)存储在内部存储器1230中，或者存储在应用处理器1200外部的外部存储器1400中，然后可以从内部存储器1230或外部存储器1400读取编码的图像信号，可以对读取的图像信号进行解码，并且可以显示基于解码的图像信号生成的图像数据。例如，图像处理装置1210的多个子图像信号处理器1212a、1212b和1212c之中对应的子图像信号处理器可以对读取的图像信号进行解码，也可以对解码后的图像信号进行图像处理。
在第二操作模式下，多个相机模块1100a、1100b和1100c可以以低于第一速率的第三速率生成图像信号(例如，以低于第一帧速率的第三帧速率生成图像信号)，并且可以将图像信号发送到应用处理器1200。提供给应用处理器1200的图像信号可以是未编码的信号。应用处理器1200可以对接收到的图像信号进行图像处理，或者可以将接收到的图像信号存储在内部存储器1230或外部存储器1400中。
PMIC 1300可以向多个相机模块1100a、1100b和1100c中的每一者提供电力，例如，电源电压。例如，PMIC 1300可以在应用处理器1200的控制下通过电力信号线PSLa向相机模块1100a提供第一电力，可以通过电力信号线PSLb向相机模块1100b提供第二电力，并且可以通过电力信号线PSLc向相机模块1100c提供第三电力。
PMIC 1300可以响应于来自应用处理器1200的功率控制信号PCON来生成与多个相机模块1100a、1100b和1100c中的每一者对应的功率，并且还可以调整功率的水平。功率控制信号PCON可以包括用于多个相机模块1100a、1100b和1100c的每个操作模式的功率调整信号。例如，操作模式可以包括低功率模式。在一些实施例中，功率控制信号PCON可以包括关于在低功率模式下操作的相机模块的信息和要被设置的功率水平。提供给多个相机模块1100a、1100b和1100c中的每一者的功率水平可以彼此相同或不同。此外，功率水平可以动态地改变。
根据本发明构思的实施例的图像传感器可以基于ADC的增益来调整并联连接的复位晶体管的开/关时序。在具有高增益的操作期间，累积在浮置扩散区中的电荷的一部分可以被排出到电源节点。因此，可以降低由像素之间的电荷差异而导致生成诸如SHBN的噪声的可能性。
本发明构思的各种优点和效果不限于上述内容，并且可以在描述本发明构思的具体实施例的过程中更容易地被理解。
虽然上面已经示出和描述了各实施例，但是对于本领域技术人员来说将明显的是，在不脱离由所附权利要求限定的本发明构思的范围的情况下可以进行修改和变化。

Claims (20)

1.一种图像传感器，包括：
像素阵列，所述像素阵列包括像素，其中，每个像素包括生成电荷的至少一个光电二极管和基于所述电荷提供像素信号的像素电路；以及
逻辑电路，所述逻辑电路被配置为基于所述像素信号生成图像，
其中，所述像素电路包括并联连接的第一复位晶体管和第二复位晶体管，并且
所述逻辑电路基于在曝光时间段期间由所述至少一个光电二极管接收的入射光的水平来确定所述第二复位晶体管是导通还是关断。
2.根据权利要求1所述的图像传感器，其中，对应于与所述第二复位晶体管导通的条件对应的势垒的高度的第二导通电压低于对应于与所述第一复位晶体管导通的条件对应的势垒的高度的第一导通电压。
3.根据权利要求2所述的图像传感器，其中，对应于与所述第二复位晶体管关断的条件对应的势垒的高度的第二关断电压小于或等于对应于与所述第一复位晶体管关断的条件对应的势垒的高度的第一关断电压。
4.根据权利要求2所述的图像传感器，其中，所述第一导通电压为2V至4V。
5.根据权利要求1所述的图像传感器，其中，所述第一复位晶体管的第一栅电极接收第一复位控制信号，并且所述第二复位晶体管的第二栅电极接收不同于所述第一复位控制信号的第二复位控制信号。
6.根据权利要求5所述的图像传感器，其中，当在读出操作期间所述第一复位晶体管和所述第二复位晶体管被关断时，所述第二复位控制信号的电平小于所述第一复位控制信号的电平。
7.根据权利要求5所述的图像传感器，其中，当在读出操作期间所述第一复位晶体管被关断并且所述第二复位晶体管被导通时，所述第二复位控制信号的电平大于所述第一复位控制信号的电平。
8.根据权利要求1所述的图像传感器，其中，所述逻辑电路还被配置为：在所述曝光时间段期间基于入射光的亮度水平来调整所述像素信号的增益。
9.根据权利要求8所述的图像传感器，其中，当所述像素信号的增益被设置为第一值时，所述第二复位晶体管被关断并且包括在所述像素电路中的至少一个传输晶体管被导通。
10.根据权利要求9所述的图像传感器，其中，所述第一值被设置在1倍与2倍之间。
11.根据权利要求9所述的图像传感器，其中，当所述像素信号的增益被设置为不同于所述第一值的第二值时，所述第二复位晶体管被导通并且包括在所述像素电路中的至少一个传输晶体管被导通。
12.根据权利要求11所述的图像传感器，其中，所述第二值被设置在15倍与16倍之间。
13.一种图像传感器，包括：
至少一个光电二极管，所述至少一个光电二极管在曝光时间段期间基于入射光的亮度水平生成电荷；
浮置扩散区，所述浮置扩散区累积所述电荷；
至少一个传输晶体管，所述至少一个传输晶体管连接在所述至少一个光电二极管与所述浮置扩散区之间；
并联连接的第一复位晶体管和第二复位晶体管，所述第一复位晶体管和所述第二复位晶体管连接在提供电源电压的电源节点与所述浮置扩散区之间；以及
驱动晶体管，所述驱动晶体管用作源极跟随放大器，
其中，所述第一复位晶体管和所述第二复位晶体管具有不同的阈值电压。
14.根据权利要求13所述的图像传感器，其中，所述第一复位晶体管的电极直接地并且分别地连接到所述第二复位晶体管的电极。
15.根据权利要求13所述的图像传感器，其中，所述第一复位晶体管的第一栅电极连接到所述第二复位晶体管的第二栅电极。
16.根据权利要求13所述的图像传感器，其中，所述第二复位晶体管的第二阈值电压大于所述第一复位晶体管的第一阈值电压。
17.根据权利要求13所述的图像传感器，其中，所述第一复位晶体管的第一栅电极接收第一复位控制信号，并且所述第二复位晶体管的第二栅电极接收不同于所述第一复位控制信号的第二复位控制信号。
18.一种图像传感器，包括：
至少一个光电二极管，所述至少一个光电二极管在曝光时间段期间基于入射光的亮度水平生成电荷；以及
像素电路，所述像素电路包括：累积所述电荷的浮置扩散区、连接在所述至少一个光电二极管与所述浮置扩散区之间的至少一个传输晶体管、以及连接在提供电源电压的电源节点与所述浮置扩散区之间的并联连接的第一复位晶体管和第二复位晶体管，
其中，所述第二复位晶体管不同于所述第一复位晶体管，并且
当所述至少一个传输晶体管被导通时，所述第二复位晶体管被导通。
19.根据权利要求18所述的图像传感器，其中，在所述像素电路的读出操作期间，所述第一复位晶体管和所述第二复位晶体管在不同时间被导通/关断。
20.根据权利要求18所述的图像传感器，其中，当所述至少一个传输晶体管被导通时，所述第一复位晶体管被关断。
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