像素电路及图像传感器的制作方法

1.本实用新型涉及图像传感器领域，特别是涉及一种像素电路及图像传感器。


背景技术：

2.图像传感器在对像素进行曝光及采样的过程中，由于制造工艺的偏差，会产生固定图案噪声(fpn：fixed pattern noise)，针对单个像素的固定图案噪声(pfpn：pixel fixed patternnoise)其造成的因素有：有源晶体管的阈值电压不一致；另外，光电二极管的暗电流不一致等也会造成固定图案噪声。其中，由于制造工艺的偏差，有源晶体管的实际阈值电压会与预设阈值电压存在偏差，各有源晶体管的实际阈值电压不一致，对于控制端电压与实际阈值电压差值较大的情况，沟道电荷注入效应(沟道电荷注入效应主要体现在晶体管从导通到关断状态时，会有电荷从晶体管中泄露，若泄漏到存储信号的电容中，便会影响电容中的信号) 对图像传感器读出信号的准确性产生很大影响；且不同有源晶体管的沟道电荷注入效应不一致，对每个像素造成的影响也不同，最终读出图像的一致性大受影响。
3.另外，现有图像传感器在对像素进行重置和采样时，控制时序复杂、效率低。
4.因此，如何克服沟道电荷注入效应的影响，提高读出信号的准确性、一致性以及工作效率，已成为本领域技术人员亟待解决的问题之一。


技术实现要素：

5.鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种像素电路及图像传感器，用于解决现有技术中电荷注入效应对图像传感器读出信号的准确性和一致性产生影响、控制时序复杂、效率低等问题。
6.为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种减小像素固定图像噪声的方法，所述减小像素固定图像噪声的方法至少包括：
7.对各像素进行全局曝光；
8.对储存用于表征图像的信号的电容进行重置；
9.分别基于对应的所述电容对所述用于表征图像的信号进行采样；
10.读出所述用于表征图像的信号；
11.其中，在采样阶段，采样所述用于表征图像的信号的晶体管的控制信号为台阶电平，所述台阶电平具有至少两个台阶，各台阶的电压依次减小。
12.可选地，所述用于表征图像的信号包括复位信号及图像信号。
13.可选地，所述控制信号的第一台阶为晶体管开启电平，第二台阶介于所述晶体管开启电平与晶体管关断电平之间。
14.更可选地，所述第二台阶介于所述晶体管开启电平与对应晶体管的阈值电压之间。
15.可选地，所述减小像素固定图像噪声的方法还包括：在所述全局曝光前对各所述
像素进行复位的步骤。
16.可选地，所述至少两个台阶包括一个为对应晶体管开启电平的台阶及至少一个大于对应晶体管阈值电压的台阶。
17.更可选地，所述减小像素固定图像噪声的方法还包括：基于增益控制信号调整所述复位信号及所述图像信号的转换增益，分别获取高转换增益和/或低转换增益的复位信号、图像信号。
18.更可选地，在采样阶段：
19.设置转换增益模式；
20.导通第一控制晶体管，以将所述复位信号存储到第一电容；
21.关断所述第一控制晶体管；
22.将曝光电荷转移至浮动扩散点；
23.导通第二控制晶体管，以将所述图像信号存储到第二电容；
24.关断所述第二控制晶体管；
25.在读出阶段：
26.导通像素选择晶体管，读出所述复位信号；
27.导通第三控制晶体管，以读出所述复位信号与所述图像信号之和的一半；
28.关断所述第三控制晶体管；
29.其中，所述第一控制晶体管、所述第二控制晶体管及所述第三控制晶体管中至少一个导通及关断时的控制端电压为所述台阶电平。
30.更可选地，各所述像素中采用所述台阶电平的对应的晶体管的台阶设置一致。
31.为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种像素电路，所述像素电路至少包括：
32.存储控制模块，连接至浮动扩散点，用于分别基于电容存储用于表征图像的信号；所述存储控制模块包括一个存储控制单元，所述存储控制单元均包括复位电压信号传输支路及图像电压信号传输支路，分别用于传输并存储所述复位信号及所述图像信号，其中，所述复位电压信号传输支路包括第一控制晶体管及第一电容，所述图像电压信号传输支路包括第二控制晶体管及第二电容，所述存储控制单元还包括第三控制晶体管，其中：所述第一控制晶体管的第一连接端及所述第二控制晶体管的第一连接端耦接至所述浮动扩散点；所述第一控制晶体管的控制端接入第一控制信号，第二连接端连接所述第三控制晶体管的第一连接端，并通过所述第一电容接第一参考电位；所述第二控制晶体管的控制端接入第二控制信号，第二连接端连接所述第三控制晶体管的第二连接端，并通过所述第二电容接第二参考电位；所述第三控制晶体管的控制端接入第三控制信号。
33.可选地，在采样阶段，所述存储控制模块中采样所述复位信号及所述图像信号的晶体管的控制信号为台阶电平，所述台阶电平具有至少两个台阶，各台阶的电压依次减小。
34.更可选地，所述控制信号的第一台阶为晶体管开启电平，第二台阶介于所述晶体管开启电平与晶体管关断电平之间。
35.更可选地，所述第二台阶介于所述晶体管开启电平与对应晶体管的阈值电压之间。
36.更可选地，各存储控制单元还包括：第一源跟随晶体管、第二源跟随晶体管及像素
选择晶体管；
37.所述第一源跟随晶体管的控制端连接至所述浮动扩散点，第一连接端接入可变电压，第二连接端连接所述第一控制晶体管的第一连接端和所述第二控制晶体管的第一连接端；
38.所述第二源跟随晶体管的控制端连接所述第三控制晶体管的第一连接端，第一连接端接入第一电源电压，第二连接端连接所述像素选择晶体管的第一连接端；
39.所述像素选择晶体管的控制端接入像素选择信号，第二连接端作为对应存储控制单元的输出端。
40.更可选地，所述存储控制单元用于存储高转换增益或低转换增益的复位信号和图像信号，所述存储控制单元连接至浮动扩散点，基于所述存储控制信号存储相应转换增益模式的复位信号和图像信号。
41.可选地，所述像素电路还包括：感光控制模块及复位模块；其中，
42.所述感光控制模块连接于所述浮动扩散点和第三参考电位之间，并受控于传输控制信号，用于根据光电效应产生曝光电荷，并根据所述传输控制信号将所述曝光电荷转移输出；
43.所述复位模块包括复位晶体管，所述复位晶体管的控制端接入复位控制信号，第一连接端接入第二电源电压，第二连接端连接至所述浮动扩散点。
44.更可选地，所述像素电路还包括：
45.增益控制模块，所述增益控制模块接收增益控制信号，使所述像素电路工作于不同转换增益模式下，所述不同转换增益模式包括高增益转换模式及低增益转换模式；
46.所述存储控制模块用于分别存储高转换增益的复位信号和图像信号或用于分别存储低转换增益的复位信号和图像信号。
47.更可选地，所述增益控制模块包括增益控制晶体管及增益调节电容；其中，所述增益控制晶体管的控制端接入所述增益控制信号，第一连接端连接所述复位晶体管的第二连接端，并通过所述增益调节电容接第四参考电位，第二连接端连接至所述浮动扩散点。
48.为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种图像传感器，所述图像传感器至少包括：
49.控制电路、读出电路及上述像素电路；
50.所述控制电路为所述读出电路及所述像素电路提供控制信号；所述读出电路连接于所述像素电路的输出端，用于读出所述像素电路中的复位信号及图像信号。
51.如上所述，本实用新型的像素电路及图像传感器，具有以下有益效果：
52.1、本发明的像素电路及图像传感器将采样阶段用于采样表征图像的信号的晶体管的控制信号设置为台阶电平，以此减小晶体管关断时栅端电压与阈值电压的差值，进而减小沟道电荷注入效应对像素造成的影响，减小固定图像噪声。
53.2、本发明的像素电路及图像传感器在阈值电压未知的情况下，设置多个台阶以捕捉到阈值电压的位置，以使得晶体管关断时栅端电压与阈值电压的差值降低，改善沟道电荷注入效应对像素阵列的影响，减小固定噪声。
54.3、本发明的像素电路及图像传感器采用三个控制晶体管的结构，可大大减小控制时序的复杂度，提高工作效率。
附图说明
55.图1显示为本实用新型的像素电路的一种结构示意图。
56.图2显示为本实用新型的图像传感器的结构示意图。
57.图3显示为本实用新型的图像传感器的一种控制时序示意图。
58.图4显示为本实用新型减小像素固定图像噪声的原理示意图。
59.元件标号说明
[0060]1ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
像素电路
[0061]
11
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存储控制模块
[0062]
111
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存储控制模块
[0063]
12
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
感光控制模块
[0064]
13
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复位模块
[0065]
14
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增益控制模块
[0066]2ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
读出电路
[0067]3ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
控制电路
具体实施方式
[0068]
以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。
[0069]
请参阅图1～图4。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本实用新型的基本构想，遂图式中仅显示与本实用新型中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
[0070]
实施例一
[0071]
如图1所示，本实施例提出一种像素电路1，所述像素电路1包括：
[0072]
存储控制模块11，连接至浮动扩散点，用于基于电容存储用于表征图像的信号。
[0073]
具体地，所述存储控制模块11包括存储控制模块111，用于存储高转换增益或低转换增益的复位信号、图像信号；所述存储控制单元111包括复位电压信号传输支路及图像电压信号传输支路，分别用于传输并存储所述复位信号及所述图像信号，其中，所述复位电压信号传输支路包括第一控制晶体管m1及第一电容c1，所述图像电压信号传输支路包括第二控制晶体管m2及第二电容c2，所述第一存储控制单元111还包括第三控制晶体管m3。所述第一控制晶体管m1的第一连接端及所述第二控制晶体管m2的第一连接端耦接至所述浮动扩散点fd；所述第一控制晶体管m1的控制端接入第一控制信号gs_rst2，第二连接端连接所述第三控制晶体管m3的第一连接端，并通过所述第一电容c1接第一参考电位；所述第二控制晶体管m2的控制端接入第二控制信号gs_sig，第二连接端连接所述第三控制晶体管m3 的第二连接端，并通过所述第二电容c2接第二参考电位；所述第三控制晶体管m3的控制端接入第三控制信号gs_rst1。
[0074]
需要说明的是，作为示例，所述第一控制晶体管m1、所述第二控制晶体管m2及所述
第三控制晶体管m3均采用nmos管，其第一连接端为漏端，第二连接端为源端，控制端为栅端；所述第一参考电位和所述第二参考电位均为地电位；在实际使用中，可根据需要选择相应的器件类型，并设置所述第一参考电位与所述第二参考电位，其中，各控制晶体管的器件类型可不同，所述第一参考电位与所述第二参考电位的电平也可不同，不以本实施例为限。
[0075]
具体地，沟道电荷注入效应影响因素为：导通状态的mosfet反型层沟道电荷为：
[0076]qch
＝wlc
ox
(v
g-v
in-v
th
)；
[0077]
其中，vg为栅极电压，v
th
为晶体管的阈值电压，v
in
为晶体管的源极电压。当vg与v
th
的差值越大时，关断mosfet时沟道电荷注入的情况越严重；在采样的过程中，控制信号gs_rst1、gs_sig、gs_rst2从高电平变为低电平时，会有电荷注入到第一电容c1与第二电容 c2中，从而造成固定图像噪声。本实用新型在采样阶段，将所述存储控制模块11中采样所述复位信号及所述图像信号的晶体管的控制信号设置为台阶电平；在本实施例中，所述第一控制晶体管m1、所述第二控制晶体管m2及所述第三控制晶体管m3中至少一个的控制信号为台阶电平，所述台阶电平具有至少两个台阶，各台阶的电压依次减小。基于所述台阶电平的设置，能有效减小由沟道电荷注入效应溢出的电荷量，进而减小像素的固定模式噪声。在一示例中，所述第一控制晶体管m1及所述第二控制晶体管m2均选择为所述台阶电平。
[0078]
具体地，在对所述第一存储控制单元111进行重置时，所述第一控制晶体管m1及所述第二控制晶体管m2导通，所述第一电容c1通过所述第一控制晶体管m1放电重置，所述第二电容c2通过所述第二控制晶体管m2放电重置。在对复位信号进行采样时，所述第一控制晶体管m1导通，复位信号存储到所述第一电容c1中；在对图像信号进行采样时，所述第二控制晶体管m2导通，图像信号存储到所述第二电容c2中。对于两个控制晶体管的结构，需要反复导通和关断各控制晶体管以实现重置和采样，显然，本实施例的像素电路1的控制时序大大简化。
[0079]
如图1所示，作为本实用新型的另一种实现方式，所述第一存储控制单元111还包括：第一源跟随晶体管m4、第二源跟随晶体管m5及像素选择晶体管m6。所述第一源跟随晶体管m4的控制端连接至所述浮动扩散点fd，第一连接端接入可变电压vrsf，第二连接端连接所述第一控制晶体管m1的第一连接端和所述第二控制晶体管m2的第一连接端；所述第二源跟随晶体管m5的控制端连接所述第三控制晶体管m3的第一连接端，第一连接端接入第一电源电压vdd1，第二连接端连接所述像素选择晶体管m6的第一连接端；所述像素选择晶体管m6的控制端接入像素选择信号gs_sel，第二连接端作为对应存储单元的输出端pixout。
[0080]
需要说明的是，作为示例，所述第一源跟随晶体管m4、所述第二源跟随晶体管m5及所述像素选择晶体管m6均采用nmos管，其第一连接端为漏端，第二连接端为源端，控制端为栅端；所述第一参考电位和所述第二参考电位均为地电位；在实际使用中，可根据需要选择相应的器件类型，各晶体管的器件类型可不同，不以本实施例为限。
[0081]
如图1所示，作为本实用新型的另一种实现方式，所述像素电路1还包括：感光控制模块12及复位模块13。其中，所述感光控制模块12连接于所述浮动扩散点fd和第三参考电位之间，并受控于传输控制信号tx，用于根据光电效应产生曝光电荷，并根据所述传输控制信号tx将所述曝光电荷转移输出。作为示例，所述感光控制模块12包括光电二极管pd及传输晶体管m7；所述光电二极管pd的阳极接所述第三参考电位，阴极连接所述传输晶体管 m7的第二连接端；所述传输晶体管m7的第一连接端连接所述浮动扩散点fd，控制端连接所述
传输控制信号tx。所述复位模块13包括复位晶体管m8，所述复位晶体管m8的控制端接入复位控制信号rst，第一连接端接入第二电源电压vdd2，第二连接端连接至所述浮动扩散点fd。
[0082]
需要说明的是，作为示例，所述传输晶体管m7、所述复位晶体管m8均采用nmos管，其第一连接端为漏端，第二连接端为源端，控制端为栅端；所述第三参考电位为地电位；所述第二电源电压vdd2与所述第一电源电压vdd1相等；在实际使用中，可根据需要选择相应的器件类型，各晶体管的器件类型可不同，各电源电压可不等，不以本实施例为限。
[0083]
如图1所示，作为本实用新型的另一种实现方式，所述像素电路1还包括：增益控制模块14。所述增益控制模块14接收增益控制信号dcg，使所述像素电路1工作于不同转换增益模式下，所述不同转换增益模式包括高增益转换模式及低增益转换模式。所述增益控制模块 14连接于所述复位晶体管m8的第二连接端与所述浮动扩散点fd之间，基于所述增益控制信号dcg调节所述浮动扩散点fd的等效电荷存储容量，使所述存储控制模块111分别存储高转换增益的复位信号和图像信号或分别存储低转换增益的复位信号和图像信号，即高增益或低增益可调，并不局限于一种。作为示例，所述增益控制模块14包括增益控制晶体管m9及增益调节电容cdcg；其中，所述增益控制晶体管m9的控制端接入所述增益控制信号dcg，第一连接端连接所述复位晶体管m8的第二连接端，并通过所述增益调节电容cdcg接第四参考电位，第二连接端连接至所述浮动扩散点fd。
[0084]
需要说明的是，作为示例，所述增益控制晶体管m9采用nmos管，其第一连接端为漏端，第二连接端为源端，控制端为栅端；所述第四参考电位为地电位；在实际使用中，可根据需要选择相应的器件类型，不以本实施例为限；所述增益调节电容cdcg可以为所述复位晶体管m8与所述增益控制晶体管m9连接点对地的寄生电容，也可以为器件电容(即外接的电容器)。
[0085]
实施例二
[0086]
如图2所示，本实施例提供一种图像传感器，所述图像传感器包括：
[0087]
控制电路3、读出电路2及像素电路1。
[0088]
其中，所述像素电路1采用实施例一的结构，在此不一一赘述。所述控制电路3为所述读出电路2及所述像素电路1提供控制信号。所述读出电路2连接于所述像素电路1的输出端，用于读出所述像素电路1中的复位信号及图像信号，任意能读出所述像素电路1的复位信号及图像信号的电路结构均适用于本发明，在此不一一赘述。
[0089]
实施例三
[0090]
如图3所示，本实施例提供一种减小像素固定图像噪声的方法，在本实施例中，本方法基于实施例一的像素电路实现，在实际使用中，任意可实现本方法的硬件电路结构均适用，不以本实施例为限。所述减小像素固定图像噪声的方法包括：
[0091]
1)对各像素进行全局曝光。
[0092]
具体地，作为本实用新型的一种实现方式，所述减小像素固定图像噪声的方法还包括：在所述全局曝光前对各所述像素进行复位的步骤；如图3所示，在t0时刻，所述传输控制信号tx跳变为高电平，所述传输晶体管m7导通，所述光电二极管pd中的残余电荷被释放，以此确保检测信号的准确性。
[0093]
具体地，在t1时刻，所述传输控制信号tx跳变为低电平，所述传输晶体管m7关断，
随后对各像素进行曝光，各像素中的光电二极管pd将检测到的光信号转换为电信号。
[0094]
2)对储存用于表征图像的信号的电容进行重置。
[0095]
具体地，在本实施例中，所述用于表征图像的信号包括复位信号及图像信号，相应地，具有第一电容c1及第二电容c2，所述第一电容c1用于储存复位信号，所述第二电容c2用于储存图像信号。如图3所示，曝光结束后，在t2-t5时刻，所述可变电压vrsf为低电平；在t3-t4时刻，所述第一控制信号gs_rst2及所述第二控制信号gs_sig跳变为高电平，所述第一控制晶体管m1及所述第二控制晶体管m2导通，此时，所述第一电容c1通过所述第二控制晶体管m2放电，所述第二电容c2通过所述第一控制晶体管m1放电，对所述第一电容 c1及所述第二电容c2进行重置。
[0096]
需要说明的是，在t3-t4时刻，所述行选择信号gs_sel可以为高电平也可以为低电平，相应地，所述像素选择晶体管m6可处于导通状态也可处于关断状态，在此不一一限定。另外，所述用于表征图像的信号可仅包括图像信号，此时，仅对存储图像信号的电容进行重置，在此不一一赘述。
[0097]
3)分别基于对应的所述电容对所述用于表征图像的信号进行采样；其中，在采样阶段，采样所述用于表征图像的信号的晶体管的控制信号为台阶电平，所述台阶电平具有至少两个台阶，各台阶的电压依次减小。
[0098]
具体地，步骤3)包括：导通第一控制晶体管m1，以将所述复位信号vrst存储到第一电容c1；关断所述第一控制晶体管m1；将曝光电荷转移至浮动扩散点fd；导通第二控制晶体管m2，以将所述图像信号vsig存储到第二电容c2；关断所述第二控制晶体管m2。
[0099]
更具体地，t6-t15时刻，所述复位控制信号rst为低电平，进入采样阶段。t8-t9时刻，所述第一控制信号gs_rst2为台阶电平，所述第一控制晶体管m1被导通后关断；所述第一控制晶体管m1导通时，所述第一电容c1中存储复位信号vrst。本实用新型通过设置至少两个台阶的台阶电平减小由沟道电荷注入效应溢出的电荷量，其中，所述至少两个台阶包括一个为对应晶体管开启电平的台阶及至少一个大于对应晶体管阈值电压的台阶。作为示例，所述台阶电平具有两个台阶，其中，第一台阶为所述第一控制晶体管m1的开启电平，第二台阶介于所述第一控制晶体管m1开启电平与关断电平之间；进一步地，所述第二台阶介于所述第一控制晶体管m1开启电平与所述第一控制晶体管m1的阈值电压之间。如图4所示，基于两个台阶的控制信号控制所述第一控制晶体管m1的导通和关断，假设所述第一控制晶体管 m1的实际阈值为vth1(所述第二台阶介于开启电平与阈值电压之间)，则，t0时刻，所述控制信号跳变为第一台阶，所述第一控制晶体管m1导通；t1时刻，所述控制信号跳变为第二台阶，所述第一控制晶体管m1仍处于导通状态，直至t2时刻，所述控制信号跳变为低电平(agnd)时所述第一控制晶体管m1才关断；相对于第一台阶，第二台阶时所述第一控制晶体管m1的控制信号与阈值电压的差值从
△
v1变为
△
v2，显然，关断时栅端电压与阈值电压的差值减小了，由此可有效减小沟道电荷注入效应溢出的电荷量，减小进入所述第一电容c1中的溢出电荷量，进而确保信号的准确性。作为另一示例，所述台阶电平包括两个以上台阶，各台阶的电压依次减小，由于控制晶体管的阈值电压未知，可通过多个台阶捕捉实际阈值电压的位置，从而可以使得栅极电压与阈值电压的压差降低。如图4所示，假设所述第一控制晶体管m1的实际阈值为vth2(大于vth1，与所述第二台阶对应的电平相同)，则， t1时刻，所述第一控制晶体管m1可能导通也可能关断，但关断时所述第一控制晶体管m1 的控制
信号与阈值电压的差值为
△
v3，也就是正常关断时的差值；对于实际阈值大于所述第二台阶对应电平的情况，关断时所述第一控制晶体管m1的控制信号与阈值电压的差值也就是正常关断时的差值。
[0100]
更具体地，对复位信号采样结束后，t10-t11时刻导通所述传输晶体管m7，所述光电二极管pd中的信号存储到所述浮动扩散点fd；t12-t13时刻，所述第二控制信号gs_sig基于台阶电平先导通后关断所述第二控制晶体管m2，以减小沟道电荷注入效应溢出的电荷量进入所述第二电容c2中，所述第二电容c2中存储图像信号vsig。所述第二控制信号gs_sig的台阶电平的设置原理与第一控制信号gs_rst2相同，在此不一一赘述。
[0101]
具体地，作为本实用新型的另一种实现方式，所述减小像素固定图像噪声的方法还包括：基于增益控制信号dcg调整所述复位信号及所述图像信号的转换增益，分别获取高转换增益或低转换增益的复位信号、图像信号，在存储所述复位信号vrst及所述图像信号vsig前设置转换增益模式。如图3所示，在t7-t14时刻，所述增益控制信号dcg设置为低电平，用于获取高转换增益的复位信号及图像信号；若在t7-t14时刻，所述增益控制信号dcg设置为高电平，用于获取低转换增益的复位信号及图像信号；不以本实施例为限。
[0102]
4)读出所述用于表征图像的信号。
[0103]
具体地，步骤4)包括：导通像素选择晶体管m6，读出所述复位信号vrst；导通第三控制晶体管m3，以读出所述复位信号vrst与所述图像信号vsig之和的一半；关断所述第三控制晶体管m3。
[0104]
更具体地，采样结束后，在t16-t19时刻，所述行选择信号gs_sel跳变为高电平，读出所述复位信号vrst；在t17-t18时刻，所述第三控制信号gs_rst1基于台阶电平先导通后关断所述第三控制晶体管m3，以减小沟道电荷注入效应溢出的电荷量进入所述第一电容c1及所述第二电容c2中；读出所述复位信号vrst与所述图像信号vsig之和的一半，即1/2(vrst+vsig)。
[0105]
需要说明的是，所述第一控制晶体管m1、所述第二控制晶体管m2及所述第三控制晶体管m3中至少一个导通及关断时的控制端电压为所述台阶电平。优选地，所述第一控制晶体管m1、所述第二控制晶体管m2及所述第三控制晶体管m3导通及关断时的控制端电压均设置为所述台阶电平，以最大程度上减小沟道电荷注入效应的影响。
[0106]
作为另一示例，各所述像素中采用所述台阶电平的对应的晶体管的台阶设置一致，以保证读出信号的一致性。例如，在一示例中，对于像素阵列中每个像素的第一控制晶体管m1，各像素的第一控制晶体管m1台阶设置一致，对于像素阵列中每个像素的第二控制晶体管m2，各像素的第二控制晶体管m2台阶设置一致；当然，在进一步示例中，还可以是，对于像素阵列中每个像素的第一控制晶体管m1和第二控制晶体管m2，同一像素中的第一控制晶体管 m1和第二控制晶体管m2台阶设置一致，且各像素间的第一控制晶体管m1、第二控制晶体管m2的台阶设置均一致。
[0107]
综上所述，本实用新型提供一种像素电路及图像传感器，包括：存储控制模块，连接至浮动扩散点，用于基于电容存储用于表征图像的信号；所述存储控制模块包括至少一个存储控制单元，所述存储控制单元包括复位电压信号传输支路及图像电压信号传输支路，分别用于传输并存储所述复位信号及所述图像信号，其中，所述复位电压信号传输支路包括第一控制晶体管及第一电容，所述图像电压信号传输支路包括第二控制晶体管及第二
电容，所述存储控制单元还包括第三控制晶体管，其中：所述第一控制晶体管的第一连接端及所述第二控制晶体管的第一连接端耦接至所述浮动扩散点；所述第一控制晶体管的控制端接入第一控制信号，第二连接端连接所述第三控制晶体管的第一连接端，并通过所述第一电容接第一参考电位；所述第二控制晶体管的控制端接入第二控制信号，第二连接端连接所述第三控制晶体管的第二连接端，并通过所述第二电容接第二参考电位；所述第三控制晶体管的控制端接入第三控制信号。本实用新型的像素电路及图像传感器将采样阶段用于采样用于表征图像的信号的晶体管的控制信号设置为台阶电平，以此减小晶体管关断时栅端电压与阈值电压的差值，进而减小沟道电荷注入效应对每个像素造成的影响，减小固定图像噪声；在阈值电压未知的情况下，设置多个台阶以捕捉到阈值电压的位置，以使得晶体管关断时栅端电压与阈值电压的差值降低到最小；采用三个控制晶体管的结构，可大大减小控制时序的复杂度，提高工作效率。所以，本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
[0108]
上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。