包括多个信号调整元件以改善输出信号VPH_的压降的增强或是抑制效果。请参考图5，图5为依据本发明示范性实施例的像素电路400的详细电路图。在此示范性实施例中，像素电路400具有第一信号调整元件Ml以及两个第二信号调整元件M2和M3。如此一来，可以调整输出信号Vprora以分别依据预定电压Vlogl、Vlog2和Vlog3来针对光线强度产生多个对数函数。第一信号调整元件Ml经由信号xl所控制的切换元件M4耦接至光检测器110，第二信号调整元件M2经由信号x2所控制的切换元件M5耦接至光检测器110，以及第三信号调整元件M3经由信号x3所控制的切换元件M6耦接至光检测器110。视预定电压Vlogl、预定电压Vlog2和预定电压Vlog3的值，输出信号VPH_会在不同亮度条件下有不同的对数函数，以增强低光源情况下的输出信号VPH_的压降，以及抑制高光源情况下的输出信号VPH_的压降。因此，像素电路400具有相当闻的动态范围。
[0035]为读出输出信号Vphqtq，上述像素电路还包括读出部分，读出部分可包括重置晶体管以及源极随耦器。请参考图6，图6为依据本发明示范性实施例的读出部分的示意图。如图6所示，读出部分500包括重置晶体管M?t以及源极随耦器Msf。重置晶体管M?t具有第一电极耦接至光检测器110、第二电极耦接至供应电压Vdd，以及控制电极耦接至重置控制信号RST。源极随耦器Msf具有控制电极耦接至光检测器110，用来依据输出信号VPH_产生像素数据输出VDara。因此，读出部分500可进一步包括选择电路Msel,选择电路Msel耦接至源极随耦器Msf，用来在像素电路(例如像素电路100?400)的读出周期传递像素数据输出VDara。请注意，选择电路Msel和第二切换元件(例如像素电路100、200、300的M3，或是像素电路400的M7)中仅需要其中一个，视不同需求，本发明实施例中可同时包含选择电路Msel以及第二切换元件，或是仅包含其中一个。本领域技术人员应能清楚地了解其中的操作和原理，为简明起见，在此省略关于上述元件的详细说明。
[0036]以上所述仅为本发明的优选实施例，凡依本发明权利要求所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
【主权项】
1.一种像素电路,包括: 光检测器，用来因应射入的光线以产生输出信号； 信号调整电路，耦接至所述光检测器，用来选择性地调整所述输出信号，以使所述输出信号对所述光线的强度有多个不同的对数函数:以及 切换电路，耦接至所述信号调整电路以及所述光检测器，用来将所述光检测器耦接至所述信号调整电路。
2.如权利要求1所述的像素电路，其中所述信号调整电路包括: 第一信号调整元件，经由所述切换电路耦接至所述光检测器，当所述第一信号调整元件耦接至所述光检测器时，用来依据所耦接的第一预定电压来调整所述输出信号，以使所述输出信号对所述光线的所述强度具有所述多个对数函数中的第一函数；以及 所述切换电路包括: 第一切换元件，用来将所述第一信号调整元件耦接至所述光检测器。
3.如权利要求2所述的像素电路，其中所述第一电路调整元件包括: 第一晶体管，为二极管接法晶体管(d1de-connected transistor),具有稱接至所述第一切换元件的第一电极，以及一同耦接至所述第一预定电压的第二电极以及控制电极。
4.如权利要求2所述的像素电路，其中所述信号调整电路还包括: 第二信号调整元件，经由所述切换电路耦接至所述光检测器，当所述切换电路使所述第二信号调整元件耦接至所述光检测器时，用来依据第二预定电压来调整所述输出信号。
5.如权利要求4所述的像素电路，其中所述第二预定电压相同于所述第一预定电压，以及所述第一信号调整元件和所述第二信号调整元件会使所述输出信号对所述光线的所述强度具有所述多个对数函数中的所述第一函数。
6.如权利要求4所述的像素电路，其中所述第二预定电压不同于所述第一预定电压，以及所述第一信号调整元件会使所述输出信号对所述光线的所述强度具有所述多个对数函数中的所述第一函数，以及所述第二信号调整元件会使所述输出信号对所述光线的所述强度具有所述多个对数函数中的第二函数。
7.如权利要求4所述的像素电路，其中所述第二信号调整元件包括: 第二晶体管，具有一同耦接至所述第一切换元件的第一电极以及控制电极，和耦接至所述第二预定电压的第二电极。
8.如权利要求2所述的像素电路，其中所述切换电路还包括: 第二切换元件，耦接于所述光检测器以及所述信号调整电路之间，用来将所述第二信号调整元件耦接至所述光检测器。
9.如权利要求2所述的像素电路，其中所述信号调整电路还包括: 多个第二调整元件，经由所述切换电路耦接至所述光检测器，用来分别依据多个第二预定电压来调整所述输出信号，以对所述光线的所述强度具有所述多个对数函数中的多个第二函数；以及 所述切换电路包括: 多个第二切换元件，分别耦接于所述多个第二信号调整元件以及所述光检测器之间。
10.如权利要求9所述的像素电路，其中每一所述第二电路调整元件包括: 第二晶体管，具有一同耦接至所述第二切换元件的第一电极以及控制电极，以及耦接至所述第二预定电压的第二电极。
11.如权利要求1所述的像素电路，其中所述像素电路还包括: 重置晶体管，具有耦接至所述光检测器的第一电极，耦接至供应电压的第二电极，耦接至重置控制信号的控制电极:以及 源极随耦器，具有耦接至所述光检测器的控制电极，用来依据所述输出信号产生像素数据输出。
12.如权利要求11所述的像素电路，其中所述切换电路包括: 第三切换元件，耦接于所述光检测器以及所述源极随耦器之间，用来在所述像素电路的读出周期将所述光检测器耦接至所述源极随耦器。
13.如权利要求11所述的像素电路，其中像素电路包括: 选择电路，耦接至所述源极随耦器，用来在所述像素电路的读出周期传递所述像素数据输出。
14.一种影像传感器，包括: 像素电路阵列，其中每一像素电路包括: 光检测器，用来因应射入的光线以产生输出信号； 信号调整电路，耦接至所述光检测器，用来选择性地调整所述输出信号，以使所述输出信号对所述光线的强度有多个不同的对数函数:以及 切换电路，耦接至所述信号调整电路以及所述光检测器，用来将所述光检测器耦接至所述信号调整电路。
15.如权利要求14所述的影像传感器，其中所述信号调整电路包括: 第一信号调整元件，经由所述切换电路耦接至所述光检测器，当所述第一信号调整元件耦接至所述光检测器时，用来依据所耦接的第一预定电压来调整所述输出信号，以使所述输出信号对所述光线的所述强度具有所述多个对数函数中的第一函数；以及 所述切换电路包括: 第一切换元件，用来将所述第一信号调整元件耦接至所述光检测器。
16.如权利要求15所述的影像传感器，其中所述第一电路调整元件包括: 第一晶体管，为二极管接法晶体管(d1de-connected transistor),具有稱接至所述第一切换元件的第一电极，以及一同耦接至所述第一预定电压的第二电极以及控制电极。
17.如权利要求15所述的影像传感器，其中所述信号调整电路还包括: 第二信号调整元件，经由所述切换电路耦接至所述光检测器，当所述切换电路使所述第二信号调整元件耦接至所述光检测器时，用来依据第二预定电压来调整所述输出信号。
18.如权利要求17所述的影像传感器，其中所述第二预定电压相同于所述第一预定电压，以及所述第一信号调整元件和所述第二信号调整元件会在低照度的条件下，使所述输出信号对所述光线的所述强度具有所述多个对数函数中的所述第一函数。
19.如权利要求17所述的影像传感器，其中所述第二预定电压不同于所述第一预定电压，以及所述第一信号调整元件会在高照度的条件下，使所述输出信号对所述光线的所述强度具有所述多个对数函数中的所述第一函数，以及所述第二信号调整元件会在低照度的条件下，使所述输出信号对所述光线的所述强度具有所述多个对数函数中的第二函数。
20.如权利要求17所述的影像传感器，其中所述第二信号调整元件包括: 第二晶体管，具有一同耦接至所述第一切换元件的第一电极以及控制电极，和耦接至所述第二预定电压的第二电极。
21.如权利要求15所述的影像传感器，其中所述切换电路还包括: 第二切换元件，耦接于所述光检测器以及所述信号调整电路之间，用来将所述第二信号调整元件耦接至所述光检测器。
22.如权利要求15所述的影像传感器，其中所述信号调整电路还包括: 多个第二调整元件，经由所述切换电路耦接至所述光检测器，用来分别依据多个第二预定电压来调整所述输出信号，以对所述光线的所述强度具有所述多个对数函数中的多个第二函数；以及 所述切换电路包括: 多个第二切换元件，分别耦接于所述多个第二信号调整元件以及所述光检测器之间。
23.如权利要求22所述的影像传感器，其中每一所述第二电路调整元件包括: 第二晶体管，具有一同耦接至所述第二切换元件的第一电极以及控制电极，以及耦接至所述第二预定电压的第二电极。
24.如权利要求14所述的影像传感器，其中所述像素电路还包括: 重置晶体管，具有耦接至所述光检测器的第一电极，耦接至供应电压的第二电极，耦接至重置控制信号的控制电极:以及 源极随耦器，具有耦接至所述光检测器的控制电极，用来依据所述输出信号产生像素数据输出。
25.如权利要求24所述的影像传感器，其中所述切换电路包括: 第三切换元件，耦接于所述光检测器以及所述源极随耦器之间，用来在所述像素电路的读出周期将所述光检测器耦接至所述源极随耦器。
26.如权利要求24所述的影像传感器，其中像素电路包括: 选择电路，耦接至所述源极随耦器，用来在所述像素电路的读出周期传递所述像素数据输出。
【专利摘要】一种像素电路包括：光检测器、信号调整电路以及切换电路。所述光检测器用来因应射入的光线以产生输出信号。所述信号调整电路耦接至所述光检测器，用来选择性地调整所述输出信号，以使所述输出信号对所述光线的强度有多个不同的对数函数。所述切换电路耦接至所述信号调整电路以及所述光检测器，用来将所述光检测器耦接至所述信号调整电路。
【IPC分类】H04N5-374, H04N5-355
【公开号】CN104811633
【申请号】CN201410036083
【发明人】林东龙, 李仲仁, 张中玮
【申请人】恒景科技股份有限公司
【公开日】2015年7月29日
【申请日】2014年1月24日