TWI633787B - 影像感測器及其操作方法 - Google Patents

Abstract

一種影像感測器的操作方法。對像素電路的第一光二極體進行第一光累積，以得到至少一第一影像信號。對像素電路的第二光二極體進行第二光累積，以得到第二影像信號，第一光二極體的光二極體面積大於第二光二極體。收集第一光二極體的溢流電荷以進行第三光累積，以得到溢流影像信號。其中第一光累積具最長累積期間，且第三光累積具最短累積期間。

Description

影像感測器及其操作方法

本發明係有關一種影像感測器，特別是關於一種高動態範圍之影像感測器的操作方法。

互補金屬氧化物半導體(CMOS)影像感測器普遍使用於行動應用中。互補金屬氧化物半導體(CMOS)影像感測器也可使用於其他應用，例如汽車或安全(security)應用。汽車或安全應用的要求異於行動應用。例如，高動態範圍(high dynamic range或HDR)的要求較高，以確保亟暗與亟亮場景可於同一圖框(frame)當中擷取到，且具有良好品質。

像素之動態範圍的延伸可藉由將一個像素劃分為二個光二極體來達到，其中一個較小而另一個較大。然而，由於長曝光與短曝光的累積期間沒有互相重疊，因而會產生移動假影(motion artifact)。

使用於交通信號及汽車剎車燈的發光二極體通常調變(modulate)於90Hz或以上。如果像素當中某一光二極體的累積期間短於發光二極體的導通工作週期(duty cycle)，則像素可能會錯過發光二極體的信號，因而產生發光二極體閃爍。

因此亟需提出一種新穎的影像感測器及其方法，用以改善傳統影像感測器的缺失。

鑑於上述，本發明實施例的目的之一在於提出一種高動態範圍之影像感測器的操作方法，其不會產生移動假影(motion artifact)。本發明實施例使用像素的二個光二極體以讀出至少三個曝光值，使得高動態範圍(例如120dB)的實施成本得以降低。本發明實施例可用以緩和發光二極體的閃爍。

根據本發明實施例之一，影像感測器的操作方法包含對像素電路的第一光二極體進行第一光累積，以得到至少一第一影像信號；對像素電路的第二光二極體進行第二光累積，以得到第二影像信號，第一光二極體的光二極體面積大於第二光二極體；收集第一光二極體的溢流電荷以進行第三光累積，以得到溢流影像信號。其中第一光累積具最長累積期間，且第三光累積具最短累積期間。

根據本發明另一實施例，影像感測器的操作方法包含重置像素電路的第一光二極體，並對第一光二極體開始進行第一光累積；重置像素電路的第二光二極體，並對第二光二極體開始進行第二光累積，第一光二極體的光二極體面積大於第二光二極體；收集第一光二極體的溢流電荷以進行第三光累積，其中第一光累積具最長累積期間，且第三光累積具最短累積期間；於第三光累積結束時，讀出溢流影像信號；讀出第三光累積的溢流重置信號，其也作為第二光累積的第二重置信號；於第二光累積結束後，讀出第二光二極體的第二影像信號；及於第一光累積結束前，讀出第一光二極體的至少一第一重置信號，並於第一光累積結束之後，讀出第一光二極體的至少一第一影像信號。

根據本發明又一實施例，影像感測器包含複數像素電路，每一像素電路包含第一光二極體、第二光二極體、第一傳送電晶體、第二傳送電晶體、連接電晶體、重置電晶體、源極隨耦器與選擇電晶體。第一光二極體的光二極體面積大於第二光二極體。第一傳送電晶體連接於第一光二極體與第一浮動擴散節點之間。第二傳送電晶體連接於第二光二極體與第二浮動擴散節點之間。連接電晶體連接於第一浮動擴散節點與第二浮動擴散節點之間。重置電晶體連接於電源電壓與第二浮動擴散節點之間。源極隨耦器與選擇電晶體串聯於電源電壓與輸出節點之間，源極隨耦器連接於電源電壓與選擇電晶體之間，且源極隨耦器的閘極連接至第一浮動擴散節點，選擇電晶體連接於源極隨耦器與輸出節點之間。對第一光二極體進行第一光累積，以得到至少一第一影像信號；對第二光二極體進行第二光累積，以得到第二影像信號；及收集第一光二極體的溢流電荷以進行第三光累積，以得到溢流影像信號。第一光累積具最長累積期間，且第三光累積具最短累積期間。

第一圖顯示本發明第一實施例之影像感測器(例如互補金屬氧化物半導體或CMOS)的像素電路100的電路圖。本實施例之像素電路100採用四電晶體(4T)像素架構。

在本實施例中，像素電路100可包含大(或第一)光二極體PD_L及小(或第二)光二極體PD_S。大光二極體PD_L的光二極體面積大於小光二極體PD_S。大光二極體PD_L與小光二極體PD_S的陽極連接至地。將光二極體分為大光二極體與小光二極體的細節可參考Trygve Willassen等人的“A 1280x1080 4.2µm Split-diode Pixel HDR Sensor in 110nm BSI CMOS Process”，其內容視為本說明書的一部分。

像素電路100可包含第一傳送電晶體TX_L，連接於大光二極體PD_L(的陰極)與第一浮動擴散(FD)節點Cfd1之間，且包含第二傳送電晶體TX_S，連接於小光二極體PD_S(的陰極)與第二浮動擴散節點Cfd2之間。如第一圖所示，第一傳送電晶體TX_L與第二傳送電晶體TX_S(的閘極)分別受控於相應信號TX_L與TX_S。

像素電路100可包含連接電晶體DCG，連接於第一浮動擴散節點Cfd1與第二浮動擴散節點Cfd2之間。如第一圖所示，連接電晶體DCG(的閘極)受控於相應信號DCG。像素電路100可包含重置電晶體RST，連接於電源電壓Vdd與第二浮動擴散節點Cfd2之間。如第一圖所示，重置電晶體RST(的閘極)受控於相應信號RST。

像素電路100可包含源極隨耦電晶體(簡稱源極隨耦器)SF及選擇電晶體SEL，串聯於電源電壓Vdd與輸出節點Out(或位元線)之間。其中，源極隨耦器SF連接於電源電壓Vdd與選擇電晶體SEL之間，且源極隨耦器SF的閘極連接至第一浮動擴散節點Cfd1。選擇電晶體SEL連接於源極隨耦器SF與輸出節點Out之間，且選擇電晶體SEL的閘極受控於相應信號SEL。

像素電路100可包含電流源11，耦接於輸出節點Out與地之間，作為偏壓電路而從輸出節點Out汲取電流。像素電路100可包含複數開關(例如SW _{SHS_AB}、SW _{SHR_AB_S}、SW _{SHS_S}、SW _{SHR_LCG}及SW _{SHS_LCG})，分別連接至輸出節點Out。像素電路100可包含複數電容(例如C _{SHS_AB}、C _{SHR_AB_S}、C _{SHS_S}、C _{SHR_LCG}及C _{SHS_LCG})，分別串聯至相應開關。開關及相應電容係用以進行相關雙重取樣(CDS)或數位雙重取樣(DDS)，其為一種量測感測器之輸出以去除偏移(offset)的方法。開關及相應電容的細節將於以下篇幅作說明。

在本實施例中，大光二極體PD_L與小光二極體PD_S都具有抗溢流(anti-blooming)特性，當光二極體飽和時，溢流電荷會從溢流路徑排出。對於大光二極體PD_L，溢流電荷係排至第一浮動擴散節點Cfd1，其細節可參考美國專利第9,653,513號，申請日為2016年4月8日，題為“CMOS Image Sensor and a Method of Forming the Same”，申請人同於本案，其內容視為本說明書的一部分。對於小光二極體PD_S，溢流電荷係排至電源電壓Vdd，其細節可參考美國專利第9,070,802號，申請日為2014年3月12日，題為“Image Sensor and Fabricating Method of Image Sensor”，申請人同於本案，其內容視為本說明書的一部分。

第二圖例示第一圖之像素電路100的相關信號的時序圖，且第三圖顯示本發明實施例之影像感測器的操作方法的流程圖。由於連接電晶體DCG在整個操作過程中都是導通的，因此大光二極體PD_L相應的第一浮動擴散節點Cfd1與小光二極體PD_S相應的第二浮動擴散節點Cfd2兩者電性連接至相同電壓，因此在本說明書中又稱為浮動擴散節點。

於步驟31，重置電晶體RST於時間t1為導通。接著，於時間t2，大(或第一)光二極體PD_L相應的第一傳送電晶體TX_L導通一段預設期間(其由一脈波所定義)，而重置電晶體RST維持導通，藉此，大光二極體PD_L重置於電源電壓Vdd。當第一傳送電晶體TX_L於時間t3為斷開時，開始大光二極體PD_L相應的第一光累積(integration)EXP_L。

接著，於步驟32，小(或第二)光二極體PD_S相應的第二傳送電晶體TX_S於時間t4導通一段預設期間(其由一脈波所定義)，而重置電晶體RST維持導通，藉此，小光二極體PD_S重置於電源電壓Vdd。當第二傳送電晶體TX_S於時間t5為斷開時，開始小光二極體PD_S相應的第二光累積EXP_S。

接著，於步驟33，重置電晶體RST於時間t6為斷開，並開始第三光累積EXP_O。在這段期間，溢流電荷從大光二極體PD_L溢流並收集於浮動擴散節點Cfd1/Cfd2。本實施例共有三個光累積，其中第一光累積(相應於大光二極體PD_L)的累積期間最長，且第三光累積EXP_O(相應於浮動擴散節點Cfd1/Cfd2) 的累積期間最短。

於步驟34，第三光累積EXP_O於時間t7結束，讀出(收集於浮動擴散節點Cfd1/Cfd2的)溢流影像信號，並導通開關SW _{SHS_AB}一段預設期間以取樣溢流影像信號，再將其保持於電容C _{SHS_AB}。接著，於時間t8，導通重置電晶體RST一段預設期間以重置浮動擴散節點Cfd1/Cfd2。接著，於時間t9，讀出第三光累積EXP_O的溢流重置信號，並導通開關SW _{SHR_AB_S}一段預設期間以取樣溢流重置信號，再將其保持於電容C _{SHR_AB_S}。值得注意的是，溢流重置信號也用於小光二極體PD_S相應的第二光累積EXP_S中，作為第二重置信號。上述溢流影像信號與溢流重置信號可於後續藉由信號處理器的處理以進行數位雙重取樣(DDS)。

於步驟35，第二光累積EXP_S於時間t10結束，導通第二傳送電晶體TX_S一段預設期間，藉此，將小光二極體PD_S所累積的第二影像信號傳送至浮動擴散節點Cfd1/Cfd2。接著，於時間t11，讀出第二影像信號，並導通開關SW _{SHS_S}一段預設期間以取樣第二影像信號，再將其保持於電容C _{SHS_S}。上述第二影像信號與第二重置信號(其與溢流重置信號共用)可於後續藉由信號處理器的處理以進行(第二)相關雙重取樣(CDS)。

於步驟36，於第一光累積EXP_L結束之前(時間t12)，導通重置電晶體RST一段預設期間以重置浮動擴散節點Cfd1/Cfd2，接著，於時間t13，讀出第一重置信號，並導通開關SW _{SHR_LCG}一段預設期間以取樣第一重置信號，再將其保持於電容C _{SHR_LCG}。第一光累積EXP_L於時間t14結束，導通第一傳送電晶體TX_L一段預設期間，藉此，將大光二極體PD_L所累積的第一影像信號傳送至浮動擴散節點Cfd1/Cfd2。接著，於時間t15，讀出第一影像信號，並導通開關SW _{SHS_LCG}一段預設期間以取樣第一影像信號，再將其保持於電容C _{SHS_LCG}。上述第一影像信號與第一重置信號可於後續藉由信號處理器的處理以進行(第一)相關雙重取樣(CDS)。

第一光累積EXP_L因為具最長累積期間，且因為大光二極體PD_L具較大光二極體面積因而具最高靈敏度，因此第一光累積負責場景當中的暗區。至於場景的較亮區，大光二極體PD_L會造成飽和，因而遺失信號位準。鑑於此，第二光累積EXP_S因為具較短累積期間，且因為小光二極體PD_S具較小光二極體面積因而具較低靈敏度，因此第二光累積負責場景當中的較亮區。至於場景的最亮區，小光二極體PD_S會造成飽和。鑑於此，第三光累積EXP_O因為具最短累積期間，且當小光二極體PD_S的溢流電荷排至電源電壓Vdd時，可收集大光二極體PD_L的溢流電荷，因此第三光累積負責場景當中的最亮區。

第四圖例示本發明第一實施例之三個曝光值(或信號)EXP_L、EXP_S及EXP_O的像素輸出相對於光輸入的曲線。每一線性曲線的斜率為累積期間與光二極體大小(或靈敏度)的函數。由於影像感測器的光二極體大小為固定值，因此可藉由調整累積期間以達到三個曝光值EXP_L、EXP_S及EXP_O的最佳比例。由於第一光累積具較大光二極體面積及最長累積期間，因此低亮度的斜率為最大。低亮度斜率與中亮度斜率的比值可表示為(PD_L靈敏度/PD_S靈敏度)x(EXP_L/EXP_S)。小光二極體PD_S因為具較小面積，因此於較小的類比至數位轉換(ADC)值時會飽和。假設大光二極體PD_L於飽和之前，溢流電荷相同於電荷的產生速率，則低亮度斜率與高亮度斜率的比值可表示為(EXP_L/EXP_O)。以高轉換增益(conversion gain)以結合三個曝光值EXP_L、EXP_S及EXP_O，至少可達到120dB動態範圍，用以擷取高對比場景而不會飽和。

本發明實施例可適用以減緩發光二極體(LED)閃爍。交通信號及汽車剎車燈的發光二極體通常調變(modulate)於90Hz或以上。如果像素當中某一光二極體(例如PD_L或PD_S)的累積期間短於發光二極體的導通工作週期(duty cycle)，則像素可能會錯過發光二極體的信號，因而產生發光二極體閃爍。鑑於此，大光二極體PD_L與小光二極體PD_S的累積期間都必須大於發光二極體的導通工作週期。由於大光二極體PD_L係用以擷取場景的暗區域，所以其累積期間夠長而不會是閃爍的考量。如果發光二極體讓大光二極體PD_L飽和，則像素的輸出必須仰賴小光二極體PD_S的讀出。

在本實施例中，小光二極體PD_S因為具較小光二極體面積，因此其靈敏度降低。由於小光二極體用於較亮區，其累積期間需要足夠長以避免閃爍。於另一實施例中，藉由除去小光二極體PD_S上方的微透鏡(microlens)，可進一步降低小光二極體的靈敏度。藉由權衡累積期間與靈敏度，可得到不飽和所能偵測亮度的極限值。對於一般汽車應用的交通場景，發光二極體落於中亮度範圍，因而得以減緩閃爍。對於高亮度範圍，像素的讀出需仰賴浮動擴散節點的溢流電荷。如第四圖所示，由於三個曝光值EXP_L、EXP_S及EXP_O彼此重疊，因此可以消除移動假影(motion artifact)。

第五圖顯示本發明第二實施例之影像感測器(例如互補金屬氧化物半導體或CMOS)的像素電路500的電路圖。本實施例之像素電路500類似於像素電路100(第一圖)，然而連接至輸出節點Out的複數開關(例如SW _{SHS_AB}、SW _{SHR_AB_S}、SW _{SHS_S}、SW _{SHR_LCG}、SW _{SHS_LCG}、SW _{SHR_HCG}及SW _{SHS_HCG})以及分別串聯至相應開關的複數電容(例如C _{SHS_AB}、C _{SHR_AB_S}、C _{SHS_S}、C _{SHR_LCG}、C _{SHS_LCG}、C _{SHR_HCG}及C _{SHS_HCG})則彼此不大相同。開關及相應電容的細節將於以下篇幅作說明。

第六圖例示第五圖之像素電路500的相關信號的時序圖。第三圖所示之影像感測器的操作方法的流程圖可適用於第五圖之像素電路500。於第二實施例中，步驟31~35的操作內容相同於第一實施例，因此其細節不再贅述。以下僅描述本實施例之步驟36的操作內容。

於讀出第一重置信號(時間t13)之後，但於傳送第一影像信號至浮動擴散節點Cfd1/Cfd2(時間t14)之前，於時間t21斷開連接電晶體DCG一段預設期間。在此期間轉換增益(conversion gain)會增加，亦即高轉換增益(HCG)，因而可於低亮度狀態具有較佳雜訊效能。步驟36的其他期間則稱為低轉換增益(LCG)。轉換增益係為電荷吸收之輸出電壓變化的一種量測。

於時間t22，讀出高轉換增益的第一重置信號，並導通開關SW _{SHR_HCG}一段預設期間以取樣第一重置信號，再將其保持於電容C _{SHR_HCG}。第一光累積EXP_L於時間t23結束，導通第一傳送電晶體TX_L一段預設期間，藉此，將大光二極體PD_L所累積的高轉換增益之第一影像信號傳送至第一浮動擴散節點Cfd1。接著，於時間t24，讀出高轉換增益的第一影像信號，並導通開關SW _{SHS_HCG}一段預設期間以取樣第一影像信號，再將其保持於電容C _{SHS_HCG}。上述高轉換增益的第一影像信號與高轉換增益的第一重置信號可於後續藉由信號處理器的處理以進行相關雙重取樣(CDS)。值得注意的是，高轉換增益的第一影像信號及第一重置信號的相關雙重取樣(CDS)係執行於低轉換增益的第一影像信號及第一重置信號的相關雙重取樣(CDS)之前。

第七圖例示本發明第二實施例之曝光值EXP_L (HCG)、EXP_L (LCG)、EXP_S及EXP_O的像素輸出相對於光輸入的曲線。結合四個曝光值EXP_L (HCG)、EXP_L (LCG)、EXP_S及EXP_O，可達到高動態範圍，用以擷取高對比場景而不會飽和。

以上所述僅為本發明之較佳實施例而已，並非用以限定本發明之申請專利範圍；凡其它未脫離發明所揭示之精神下所完成之等效改變或修飾，均應包含在下述之申請專利範圍內。

100‧‧‧像素電路

500‧‧‧像素電路

11‧‧‧電流源

31‧‧‧重置大光二極體並開始第一光累積

32‧‧‧重置小光二極體並開始第二光累積

33‧‧‧斷開重置電晶體並開始第三光累積

34‧‧‧於第三光累積後，讀出溢流影像信號與溢流/第二重置信號

35‧‧‧於第二光累積後，讀出第二影像信號

36‧‧‧於第一光累積後，讀出第一重置/影像信號

PD_L‧‧‧大光二極體/第一光二極體

PD_S‧‧‧小光二極體/第二光二極體

TX_L‧‧‧第一傳送電晶體/信號

TX_S‧‧‧第二傳送電晶體/信號

Cfd1‧‧‧第一浮動擴散節點

Cfd2‧‧‧第二浮動擴散節點

DCG‧‧‧連接電晶體/信號

RST‧‧‧重置電晶體/信號

Vdd‧‧‧電源電壓

SF‧‧‧源極隨耦電晶體/源極隨耦器

SEL‧‧‧選擇電晶體/信號

Out‧‧‧輸出節點

SW _{SHS_AB}‧‧‧開關

SW _{SHR_AB_S}‧‧‧開關

SW _{SHS_S}‧‧‧開關

SW _{SHR_LCG}‧‧‧開關

SW _{SHS_LCG}‧‧‧開關

SW _{SHR_HCG}‧‧‧開關

SW _{SHS_HCG}‧‧‧開關

C _{SHS_AB}‧‧‧電容

C _{SHR_AB_S}‧‧‧電容

C _{SHS_S}‧‧‧電容

C _{SHR_LCG}‧‧‧電容

C _{SHS_LCG}‧‧‧電容

C _{SHR_HCG}‧‧‧電容

C _{SHS_HCG}‧‧‧電容

SHS_AB‧‧‧信號

SHR_AB_S‧‧‧信號

SHS_S‧‧‧信號

SHR_LCG‧‧‧信號

SHS_LCG‧‧‧信號

SHR_HCG‧‧‧信號

SHS_HCG‧‧‧信號

t1~t15‧‧‧時間

t21~t24‧‧‧時間

EXP_L‧‧‧第一光累積

EXP_S‧‧‧第二光累積

EXP_O‧‧‧第三光累積

ADC‧‧‧類比至數位轉換

ADC max‧‧‧類比至數位轉換最大值

LCG‧‧‧低轉換增益

HCG‧‧‧高轉換增益

CDS‧‧‧相關雙重取樣

第一圖顯示本發明第一實施例之影像感測器的像素電路的電路圖。 第二圖例示第一圖之像素電路的相關信號的時序圖。 第三圖顯示本發明實施例之影像感測器的操作方法的流程圖。 第四圖例示本發明第一實施例之三個曝光值EXP_L、EXP_S及EXP_O的像素輸出相對於光輸入的曲線。 第五圖顯示本發明第二實施例之影像感測器的像素電路的電路圖。 第六圖例示第五圖之像素電路的相關信號的時序圖。 第七圖例示本發明第二實施例之四個曝光值EXP_L (HCG)、EXP_L (LCG)、EXP_S及EXP_O的像素輸出相對於光輸入的曲線。

Claims (16)

1. 一種影像感測器的操作方法，包含：對像素電路的第一光二極體進行第一光累積，以得到至少一第一影像信號；對像素電路的第二光二極體進行第二光累積，以得到第二影像信號，該第一光二極體的光二極體面積大於該第二光二極體；及收集該第一光二極體的溢流電荷以進行第三光累積，以得到溢流影像信號；其中該第一光累積具最長累積期間，且該第三光累積具最短累積期間，更包含：讀出第三光累積的溢流重置信號，其也作為第二光累積的第二重置信號，該溢流重置信號與該溢流影像信號經處理以進行數位雙重取樣，該第二重置信號與該第二影像信號經處理以進行相關雙重取樣；且讀出第一光累積的至少一第一重置信號，該至少一第一重置信號與該至少一第一影像信號經處理以進行相關雙重取樣。
2. 根據申請專利範圍第1項所述影像感測器的操作方法，其中該至少一第一影像信號包含低轉換增益的第一影像信號，以及高轉換增益的第一影像信號，其中該高轉換增益高於該低轉換增益。
3. 根據申請專利範圍第1項所述影像感測器的操作方法，其中該第一光二極體或該第二光二極體的累積期間大於該影像感測器所擷取之光源的導通工作週期。
4. 一種影像感測器的操作方法，包含：重置像素電路的第一光二極體，並對該第一光二極體開始進行第一光累積；重置像素電路的第二光二極體，並對該第二光二極體開始進行第二光累積，該第一光二極體的光二極體面積大於該第二光二極體； 收集該第一光二極體的溢流電荷以進行第三光累積，其中該第一光累積具最長累積期間，且該第三光累積具最短累積期間；於第三光累積結束時，讀出溢流影像信號；讀出第三光累積的溢流重置信號，其也作為第二光累積的第二重置信號；於第二光累積結束後，讀出該第二光二極體的第二影像信號；及於第一光累積結束前，讀出該第一光二極體的至少一第一重置信號，並於第一光累積結束之後，讀出該第一光二極體的至少一第一影像信號；其中該至少一第一重置信號包含低轉換增益的第一重置信號，以及高轉換增益的第一重置信號，其中該高轉換增益高於該低轉換增益；且該至少一第一影像信號包含低轉換增益的第一影像信號，以及高轉換增益的第一影像信號；其中讀出該至少一第一重置信號與至少一第一影像信號的步驟包含：導通一重置電晶體一段預設期間，接著讀出該第一重置信號；斷開該第一光二極體與該第二光二極體相應的浮動擴散節點之間的連接電晶體，接著讀出該高轉換增益的第一重置信號；導通該第一光二極體相應的第一傳送電晶體一段預設期間，接著讀出該高轉換增益的第一影像信號；及導通該連接電晶體且導通該第一傳送電晶體一段期間，接著讀出該低轉換增益的第一影像信號。
5. 根據申請專利範圍第4項所述影像感測器的操作方法，其中該第一光二極體或該第二光二極體的累積期間大於該影像感測器所擷取之光源的導通工作週期。
6. 根據申請專利範圍第4項所述影像感測器的操作方法，其中該第一光二極體相應的第一傳送電晶體斷開時，則開始第一光累積。
7. 根據申請專利範圍第4項所述影像感測器的操作方法，其中該第二光二極體相應的第二傳送電晶體斷開時，則開始第二光累積。
8. 根據申請專利範圍第4項所述影像感測器的操作方法，其中該像素電路的重置電晶體斷開時，則開始第三光累積。
9. 根據申請專利範圍第4項所述影像感測器的操作方法，其中該溢流影像信號被取樣並保持。
10. 根據申請專利範圍第4項所述影像感測器的操作方法，於導通該像素電路的重置電晶體一段預設期間以重置浮動擴散節點之後，讀出該溢流重置信號，接著取樣並保持該讀出的溢流重置信號；且於導通該第二光二極體相應的第二傳送電晶體一段預設期間之後，讀出該第二影像信號，接著取樣並保持該讀出的第二影像信號。
11. 根據申請專利範圍第4項所述影像感測器的操作方法，於導通該像素電路的重置電晶體一段預設期間以重置浮動擴散節點之後，讀出該第一重置信號，接著取樣並保持該讀出的第一重置信號；且於導通該第一光二極體相應的第一傳送電晶體一段預設期間之後，讀出該第一影像信號，接著取樣並保持該讀出的第一影像信號。
12. 一種影像感測器，包含：複數像素電路，每一像素電路包含：第一光二極體與第二光二極體，該第一光二極體的光二極體面積大於該第二光二極體；第一傳送電晶體，連接於該第一光二極體與第一浮動擴散節點之間； 第二傳送電晶體，連接於該第二光二極體與第二浮動擴散節點之間；連接電晶體，連接於該第一浮動擴散節點與該第二浮動擴散節點之間；重置電晶體，連接於電源電壓與該第二浮動擴散節點之間；及源極隨耦器與選擇電晶體，串聯於該電源電壓與輸出節點之間，該源極隨耦器連接於該電源電壓與該選擇電晶體之間，且該源極隨耦器的閘極連接至該第一浮動擴散節點，該選擇電晶體連接於該源極隨耦器與該輸出節點之間；其中對該第一光二極體進行第一光累積，以得到至少一第一影像信號；對該第二光二極體進行第二光累積，以得到第二影像信號；及收集該第一光二極體的溢流電荷以進行第三光累積，以得到溢流影像信號；其中該第一光累積具最長累積期間，且該第三光累積具最短累積期間；其中該像素電路更包含複數開關，分別連接至該輸出節點；及複數電容，分別串聯至相應開關。
13. 根據申請專利範圍第12項所述之影像感測器，其中該像素電路更包含電流源，耦接於該輸出節點與地之間。
14. 根據申請專利範圍第12項所述之影像感測器，其中該溢流電荷流至該第一浮動擴散節點。
15. 根據申請專利範圍第12項所述之影像感測器，其中該至少一第一影像信號包含低轉換增益的第一影像信號，以及高轉換增益的第一影像信號。
16. 根據申請專利範圍第12項所述之影像感測器，其中該第一光二極體或該第二光二極體的累積期間大於該影像感測器所擷取之光源的導通工作週期。