TWI526072B - 光感測畫素電路與影像感測器 - Google Patents
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Description
本發明是有關於一種感測電路，且特別是有關於一種光感測畫素電路以及一種影像感測器。
一般而言，互補式金氧半導體影像感測器(CMOS image sensor)通常製作於矽、砷化鎵、碳化矽或矽鍺基板上。為了進行影像感測，CMOS影像感測器通常包括光感測部位、訊號轉換電路及輸出電路(output circuit)。光感測部位用以感測光源，並將所感測到的光訊號傳遞至傳輸電路。接著，光訊號再由訊號轉換電路轉換為電訊號，並將其傳遞至輸出電路。
在上述操作模式中，CMOS影像感測器的轉換增益係由訊號轉換電路內部節點的一等效電容值來決定。若光感測部位的最大儲存量(full well capacity，FWC)高且CMOS影像感測器的轉換增益大，光感測部位所產生之電子經由訊號轉換電路轉換為電訊號後，可能導致電訊號輸入至輸出電路的電壓過低，進而導致CMOS影像感測器的電路整體無法操作。或者，過低的電訊號電壓可能導致光感測部位所產生之電子無法在訊號轉換電路內部順利地傳輸，進而導致影像延遲(image lag)。
此種情況發生時，一般係採取調降光感測部位的最大儲存量之措施來解決此一問題。然而，由於CMOS影像感
測器的動態範圍與最大儲存量及讀取雜訊(read noise)有關，因此一旦調降光感測部位的最大儲存量，在相同的讀取雜訊的條件下，為了得到訊號轉換電路內部訊號的高靈敏度，勢必需要犧牲動態範圍。換句話說，習知高轉換增益的CMOS影像感測器雖然具有高靈敏度的優點，但其訊號範圍過大時將限制後端電路的操作，除了無法得到大的動態範圍以外，也容易造成影像延遲。
另一種解決方式係設計轉換增益較低的CMOS影像感測器。此種方式雖可滿足光感測部位較高的最大儲存量的需求並取得高動態範圍，但是訊號轉換電路內部訊號的靈敏度較低。若CMOS影像感測器操作在低亮度的環境時，需要以較高的增益進行調整，容易使得後方的電路導入額外的雜訊，進而降低訊雜比(signal-to-noise ratio，SNR)。換句話說，習知低轉換增益的CMOS影像感測器雖然具有高動態範圍，但在低亮度操作時需要較大的後端增益，將導致電路的訊雜比下降。
本揭露提供一種光感測畫素電路，採用此光感測畫素電路的影像感測器可兼顧高靈敏度與高動態範圍。
根據一方面，本揭露提供一種光感測畫素電路，包括一光感測部位、一訊號轉換單元、一轉換增益調整單元以及一輸出電路(output circuit)。光感測部位感測一光源，並產生一對應數量之電子。訊號轉換單元耦接至光感測部
位，具有一浮動節點(floating node)，根據一轉換增益(conversion gain)將所產生的電子轉換為一電壓訊號。轉換增益調整單元經由浮動節點耦接至訊號轉換單元，並調整轉換增益。輸出電路耦接至訊號轉換單元，根據電壓訊號輸出一感測訊號，其對應所感測的光源之亮度。轉換增益調整單元包括至少兩操作模式，其中之一操作模式的轉換增益大於其中之另一者。
在本揭露之一實施例中，上述之轉換增益調整單元具有一第一端及一第二端。第一端耦接至一第一電源，第二端耦接至浮動節點。
在本揭露之一實施例中，上述之轉換增益調整單元包括多個調整電晶體。調整電晶體耦接在第一端及第二端之間。在不同的操作模式下，調整電晶體被開啟的數目不同。訊號轉換單元之轉換增益係根據調整電晶體被開啟的數目來調整。
在本揭露之一實施例中，上述之調整電晶體被開啟的數目愈多，訊號轉換單元之轉換增益愈低。
在本揭露之一實施例中，上述之調整電晶體全部被開啟時，第一電源重置浮動節點。
在本揭露之一實施例中，上述之調整電晶體係串聯耦接在第一端及第二端之間。
在本揭露之一實施例中，上述之光感測畫素電路更包括一控制單元。控制單元耦接輸出電路，根據感測訊號所對應之光源亮度來調整所述調整電晶體被開啟的數目。
在本揭露之一實施例中，上述之訊號轉換單元包括一傳輸電晶體(transfer transistor)以及一源極隨耦器(source follower)。傳輸電晶體耦接至光感測部位，並傳輸光電流訊號至浮動節點。源極隨耦器耦接至浮動節點與一第二電源，並放大電壓訊號。
在本揭露之一實施例中，上述之訊號轉換單元更包括一列控制電晶體(row select transistor)。列控制電晶體耦接至源極隨耦器，並將放大後電壓訊號傳輸至輸出電路。
在本揭露之一實施例中，上述之感測訊號所對應的光源之亮度愈高時，轉換增益調整單元所調整的轉換增益愈低。
在本揭露之一實施例中，上述之感測訊號所對應的光源之亮度愈低時，轉換增益調整單元所調整的轉換增益愈高。
在本揭露之一實施例中，更提供一種影像感測器，包括複數個上述之光感測畫素電路。
根據另一方面，本揭露提供一種光感測畫素電路，包括一光感測部位、一傳輸電晶體、多個調整電晶體以及一輸出電路。光感測部位感測一光源，並產生一對應數量之電子。傳輸電晶體耦接至光感測部位，具有一浮動節點，將光感測部位所產生的電子轉換為一電壓訊號。所述調整電晶體具有一第一端及一第二端。第一端耦接至一第一電源，第二端經由浮動節點耦接至傳輸電晶體。輸出電路耦接至傳輸電晶體，根據電壓訊號輸出一感測訊號，其對應
所感測的光源之亮度。所述調整電晶體包括至少兩操作模式，在不同的操作模式下，所述調整電晶體被開啟的數目不同。
在本揭露之一實施例中，上述之調整電晶體全部被開啟時，第一電源重置浮動節點。
在本揭露之一實施例中，上述之調整電晶體係串聯耦接在第一端及第二端之間。
在本揭露之一實施例中，上述之光感測畫素電路更包括一控制單元。控制單元耦接至輸出電路，根據感測訊號對應之光亮度來調整所述調整電晶體被開啟的數目。
在本揭露之一實施例中，上述之光感測畫素電路更包括一源極隨耦器。源極隨耦器耦接至浮動節點、一第二電源與輸出電路，並放大電壓訊號。輸出電路經由源極隨耦器耦接至傳輸電晶體。
在本揭露之一實施例中，上述之光感測畫素電路更包括一列控制電晶體。列控制電晶體耦接至源極隨耦器與輸出電路，並將放大後電壓訊號傳輸至輸出電路。輸出電路經由源極隨耦器及列控制電晶體耦接至傳輸電晶體。
在本揭露之一實施例中，上述之感測訊號所對應的光源之亮度愈高時，所述調整電晶體被開啟的數目愈多。
在本揭露之一實施例中，上述之感測訊號所對應的光源之亮度愈低時，所述調整電晶體被開啟的數目愈少。
在本揭露之一實施例中，更提供一種影像感測器，包括複數個上述之光感測畫素電路。
基於上述，在本揭露之範例實施例中，光感測畫素電路的轉換增益調整單元具有可調變轉換增益的功能，使採用此光感測畫素電路的影像感測器可兼顧高靈敏度與高動態範圍。
為讓本揭露之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。
在本發明之範例實施例中，影像感測器的光感測畫素電路具有隨光源亮度而可調變轉換增益的功能。舉例而言，當光感測畫素電路偵測到高光源亮度時，其可操作在低轉換增益模式，以提高動態範圍；當光感測畫素電路偵測到低光源亮度時，其可操作在高轉換增益模式。因此，影像感測器可具備高靈敏度，並保持高訊雜比。為更清楚地瞭解本發明，以下將配合圖式，以至少一範例實施例來作詳細說明。在本發明之範例實施例中，影像感測器係以CMOS影像感測器為例示說明，但本發明並不限於此。此外，以下實施例中所提到的連接用語，例如：耦接或連接等，僅是參考附加圖式用以例示說明，並非用來限制實際上兩個元件之間的連接關係是直接耦接或間接耦接。
圖1繪示本發明一實施例之光感測畫素電路的方塊示意圖。請參考圖1，本實施例之光感測畫素電路100包括一光感測部位110、一訊號轉換單元120、一轉換增益調整單元130、控制單元140以及一輸出電路150。光感測部位
110用以感測一光源(未繪示)，並產生一對應數量之電子e-傳輸至訊號轉換單元120。訊號轉換單元120耦接至光感測部位110，並根據一轉換增益將所產生的電子e-轉換為一電壓訊號VC，並將電壓訊號VC傳輸至輸出電路150。輸出電路150耦接至訊號轉換單元120，並根據電壓訊號VC輸出一感測訊號VS，其對應所感測的光源之亮度。轉換增益調整單元130經由訊號轉換單元120內部的一浮動節點耦接至訊號轉換單元120，並用以調整訊號轉換單元120的轉換增益。控制單元140耦接至輸出電路150，並根據輸出電路所產生的感測訊號VS所對應之光亮度來調整轉換增益調整單元130內部的調整電晶體被開啟的數目。因此，轉換增益調整單元130包括至少兩操作模式，在不同的操作模式下，其調整電晶體被開啟的數目不同，以讓其中之一操作模式下的轉換增益大於其中之另一者。
值得一提的是，本實施例之CMOS影像感測器包括多個如圖1所示之光感測畫素電路100，而控制單元140可依據實際設計需求，選擇性地配置在各光感測畫素電路中。也就是說，每一光感測畫素電路包括一控制單元。或者，在其他實施例中，也可由多個光感測畫素電路共用一個控制單元，本發明並不加以限制。另外，光感測部位110不限於並產生對應數量之電子，於其他實施例中，亦可產生電洞。
圖2繪示圖1之實施例的光感測畫素電路的各方塊的內部電路示意圖。請參考圖1及圖2，在本實施例中，訊
號轉換單元120包括一傳輸電晶體QT以及一源極隨耦器QS。傳輸電晶體QT耦接至光感測部位110，將光感測部位產生之電子e-傳輸至浮動節點NF。在此，傳輸電晶體QT以開閉的方式來控制光感測部位110所產生的電子e-是否傳輸至浮動節點NF，而浮動節點NF用來將電子e-轉換為電壓訊號VC。當電子e-通過傳輸電晶體QT時，會在浮動節點NF轉換為電壓訊號VC。因此，訊號轉換單元120的轉換增益係由浮動節點NF處的等效電容C來決定。一般而言，轉換增益定義為等效電容C值的倒數，即1/C。源極隨耦器QS的三個端點分別耦接至浮動節點NF、電源VDD2與輸出電路150，並用以放大電壓訊號VC。在本實施例中，源極隨耦器QS係以一電晶體為例示說明，本發明並不限於此。源極隨耦器QS的閘極為電壓訊號VC的輸入端。一般而言，源極隨耦器QS在矽製程中通常透過金屬或多晶矽(poly silicon)與浮動節點NF連接。
因此，本實施例之訊號轉換單元120係以浮動節點電壓調變的方式來使輸出電路150根據電壓訊號VC輸出感測訊號VS。在其他實施例中，訊號轉換單元120可更包括控制電晶體(未繪示)，其耦接至源極隨耦器QS，並將放大後電壓訊號VC傳輸至輸出電路150。列控制電晶體以開閉的方式來控制電壓訊號VC是否傳輸至輸出電路150。換句話說，列控制電晶體並非必需，在本實施例中，訊號轉換單元120係省略列控制電晶體，而改以浮動節點電壓調變的方式取代。
另一方面，在本實施例中，轉換增益調整單元130具有一第一端及一第二端。第一端耦接至一電源VDD1，第二端耦接至浮動節點NF。此外，轉換增益調整單元130包括多個調整電晶體Q1、Q2。在此，調整電晶體Q1、Q2係串聯耦接在轉換增益調整單元130的第一端及第二端之間。在不同的操作模式下，調整電晶體Q1、Q2被開啟的數目不同。由於調整電晶體的導通數量可影響浮動節點NF的等效電容，而等效電容大則增益小(V=Q/C)，故調整電晶體Q1、Q2被開啟的數目可用來調整訊號轉換單元120之轉換增益。
具體而言，圖3A繪示圖1之實施例的光感測畫素電路操作在第一操作模式時，調整電晶體的控制訊號S1、S2的訊號波形圖。圖3B繪示圖1之實施例的光感測畫素電路操作在第一操作模式時，其訊號轉換單元之轉換增益。請參考圖2、圖3A及圖3B，本實施例之控制單元140分別利用控制訊號S1、S2來控制調整電晶體Q1、Q2的導通狀態，以調整浮動節點NF處的等效電容C之值。
在本實施例中，第一操作模式係指在低亮度環境時，光感測畫素電路100具高靈敏度的操作模式。在第一操作模式的t1期間，控制訊號S1、S2均為高準位，調整電晶體Q1、Q2均被開啟。此時，浮動節點NF被電源VDD1重置(reset)。接著，在第一操作模式的t2期間，控制訊號S1、S2均為低準位，調整電晶體Q1、Q2均被關閉。此時，浮動節點NF處的等效電容C值係由傳輸電晶體QT、調整
電晶體Q2、源極隨耦器QS以及浮動節點NF處的電容共同來決定。因此，該等電容共同決定的等效電容C，其所對應的轉換增益CG1如圖3B所示。其中，圖3B的橫軸代表光感測單元的所產生的電子數量；縱軸代表浮動節點NF處於電子傳輸時的造成的電壓值變化，因此兩者的斜率即代表轉換增益CG1。
另一方面，圖4A繪示圖1之實施例的光感測畫素電路操作在第二操作模式時，調整電晶體的控制訊號S1、S2的訊號波形圖。圖4B繪示圖1之實施例的光感測畫素電路操作在第二操作模式時，其訊號轉換單元之轉換增益。
請參考圖2、圖4A及圖4B，在本實施例中，第二操作模式係指在高亮度環境時，光感測畫素電路100具高動態範圍的操作模式。類似地，在第二操作模式的t1期間，控制訊號S1、S2均為高準位，調整電晶體Q1、Q2均被開啟，此時電源VDD1重置浮動節點NF。與第一操作模式不同的是，在第二操作模式的t2期間，控制訊號S1為低準位，控制訊號S2為高準位，因此調整電晶體Q1、Q2分別被關閉及開啟。此時，浮動節點NF處的等效電容C值係由傳輸電晶體QT、調整電晶體Q1、Q2、源極隨耦器QS以及浮動節點NF處的電容共同來決定。因此，該等電容共同決定的等效電容C，其所對應的轉換增益CG2如圖4B所示。
相較於第一操作模式，在第二操作模式中，決定浮動節點NF處的等效電容C值更包括調整電晶體Q1。此際，
由於等效電容C值變大，因此轉換增益CG2被調降。也就是說，在本實施例中，調整電晶體Q1、Q2被開啟的數目愈多，訊號轉換單元120之轉換增益愈低。在此，第一操作模式的轉換增益CG1大於第二操作模式的轉換增益CG2。。此外，本實施例之第一及第二操作模式分別適用於低亮度及高亮度的環境。因此，當輸出電路的感測訊號VS對應之光亮度愈高時，轉換增益調整單元130所調整的轉換增益愈低。相反地，當輸出電路之感測訊號VS對應之光亮度愈低時，轉換增益調整單元130所調整的轉換增益愈高。
圖5繪示本發明另一實施例的光感測畫素電路的各方塊的內部電路示意圖。請參考圖5，本實施例之光感測畫素電路500類似於圖2之光感測畫素電路100，惟兩者之間主要的差異例如在於轉換增益調整單元530內部的調整電晶體的數目。
具體而言，本實施例之轉換增益調整單元530包括三個串聯耦接在電源VDD1與浮動節點NF之間的調整電晶體Q1’、Q2’、Q3’。控制單元540分別利用控制訊號S1’、S2’、S3’來控制調整電晶體Q1’、Q2’、Q3’的導通狀態，以調整浮動節點NF處的等效電容C之值。
圖6A、圖7A、圖8A分別繪示圖5之實施例的光感測畫素電路操作在不同操作模式時，調整電晶體的控制訊號S1’、S2’、S3’的訊號波形圖。圖6B、圖7B、圖8B分別繪示圖5之實施例的光感測畫素電路操作在不同操作模
式時，其訊號轉換單元之轉換增益。請參考圖5至圖8B，在本實施例中，無論是在第一、第二或第三操作模式，調整電晶體在t1期間均因控制訊號S1’、S2’、S3’處於高準位而全部被開啟。此時，電源VDD1重置訊號轉換單元520的浮動節點NF。接著，在第一、第二及第三操作模式的t2期間，調整電晶體Q1’、Q2’、Q3’的導通狀態分別是：在第一操作模式中，調整電晶體Q1’、Q2’、Q3’全部被控制訊號S1’、S2’、S3’關閉，如圖6A所示；在第二操作模式中，調整電晶體Q3’被控制訊號S3’開啟，調整電晶體Q2’、Q3’被控制訊號S1’、S2’關閉，如圖7A所示；在第三操作模式中，調整電晶體Q2’、Q3’被控制訊號S2’、S3’開啟，調整電晶體Q1’被控制訊號S1’關閉，如圖8A所示。
因此，根據上述第一、第二及第三操作模式的調整電晶體Q1’、Q2’、Q3’的導通狀態，訊號轉換單元520之轉換增益在第一、第二及第三操作模式的大小關係依序是CG1’>CG2’>CG3’，其中CG1’代表第一操作模式時，訊號轉換單元520之轉換增益，如圖6B所示；CG2’代表第二操作模式時，訊號轉換單元520之轉換增益，如圖7B所示；CG3’代表第三操作模式時，訊號轉換單元520之轉換增益，如圖8B所示。也就是說，調整電晶體被開啟的數目愈多，訊號轉換單元520之轉換增益愈低。
換句話說，本實施例之光感測畫素電路500，其訊號轉換單元520之轉換增益可隨光感測畫素電路500所感測到的光源亮度進行適應性的調整。當光感測畫素電路500
偵測到高光源亮度時，其可操作在低轉換增益模式，以提高動態範圍；當光感測畫素電路500偵測到低光源亮度時，其可操作在高轉換增益模式，以具備高靈敏度，並保持高訊雜比。
值得一提的是，在不同的操作模式中，本發明之範例實施例對調整電晶體Q1’、Q2’、Q3’被開啟的順序並不加以限制。舉例而言，只要在各操作模式的t1期間保持調整電晶體Q1’、Q2’、Q3’為開啟，讓電源VDD1可重置訊號轉換單元520的浮動節點NF即可。或者，在各操作模式的t2期間，當輸出電路550在讀取浮動節點NF的電壓訊號VC時，保持調整電晶體Q1’為關閉，讓電源VDD1無法重置訊號轉換單元520的浮動節點NF即可。簡言之，上述調整電晶體之導通或關閉之組合僅作範例，實際可以有不同之組合，只要能改變浮動節點所看到之等效電容值，均可加以採用。
此外，在本發明之範例實施例中，各控制單元係以高準位的控制訊號來開啟各調整電晶體，以低準位的控制訊號來關閉各調整電晶體，但本發明並不加以限制。在其他實施例中，根據調整電晶體的種類不同，其導通狀態時的控制訊號之準位可作適應性地調整。
另外，在本發明之範例實施例中，轉換增益調整單元的各調整電晶體係以串聯耦接為實施態樣作為例示說明，但本發明並不加以限制。在其他實施例中，只要能根據輸出電路的感測訊號所對應之光亮度來調整或改變浮動節點
處的等效電容，其電路佈局皆為本發明所欲保護之範疇。
圖9為本發明一實施例之轉換增益調整方法的步驟流程圖。請同時參照圖2及圖9，本實施例之轉換增益調整方法例如適用於圖2的光感測畫素電路，其包括如下步驟。首先，在步驟S900中，接收光感測畫素電路100的光感測部位110所產生的電子e-。接著，在步驟S902中，在一重置期間，以電源VDD1重置訊號轉換單元120的浮動節點NF。其中，重置期間例如是各操作模式的t1期間。之後，在步驟S904中，在一轉換讀取期間，根據輸出電路150的感測訊號VS所對應之光源亮度來決定轉換增益調整單元130中，調整電晶體開啟的數目，以調整訊號轉換單元120的轉換增益。其中，輸出電路150的感測訊號VS的大小代表所感測的光源之亮暗程度，而轉換讀取期間例如是各操作模式的t2期間。在本實施例中，輸出電路150的感測訊號VS所對應的光源之亮度愈高時，所調整的轉換增益愈低，調整調整電晶體被開啟的數目愈多；輸出電路150的感測訊號VS所對應的光源之亮度愈低時，所調整的轉換增益愈高，調整電晶體被開啟的數目愈少。繼之，在步驟S906中，根據調整後的轉換增益，將光感測部位所產生的電子e-轉換為電壓訊號VC。接著，在步驟S908中，讀取轉換所得的電壓訊號VC來產生感測訊號VS。
另外，本發明之實施例的轉換增益調整方法可以由圖1至圖8B實施例之敘述中獲致足夠的教示、建議與實施說明，因此不再贅述。
綜上所述，在本發明之上述範例實施例中，影像感測器的光感測畫素電路具有可調變轉換增益的功能。當光感測畫素電路偵測到高光源亮度時，其可操作在低轉換增益模式，以提高動態範圍；當光感測畫素電路偵測到低光源亮度時，其可操作在高轉換增益模式，以具備高靈敏度，並保持高訊雜比。因此，影像感測器採用本發明之範例實施例的光感測畫素電路，可兼顧高靈敏度與高動態範圍。
雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，故本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
100、500‧‧‧光感測畫素電路
110、510‧‧‧光感測部位
120、520‧‧‧訊號轉換單元
130、530‧‧‧轉換增益調整單元
140、540‧‧‧控制單元
150、550‧‧‧輸出電路
e-‧‧‧光感測畫素電路所產生的電子
VC‧‧‧電壓訊號
VS‧‧‧感測訊號
VDD1、VDD2‧‧‧電源
NF‧‧‧浮動節點
QT‧‧‧傳輸電晶體
QS‧‧‧源極隨耦器
Q1、Q2、Q1’、Q2’、Q3’‧‧‧調整電晶體
S1、S2、S1’、S2’、S3’‧‧‧控制訊號
CG1、CG2、CG1’、CG2’、CG3’‧‧‧控制訊號
t1‧‧‧各操作模式的重置期間
t2‧‧‧各操作模式的轉換讀取期間
S900、S902、S904、S906、S908‧‧‧轉換增益調整方法的步驟
圖1繪示本發明一實施例之光感測畫素電路的方塊示意圖。
圖2繪示圖1之實施例的光感測畫素電路的各方塊的內部電路示意圖。
圖3A繪示圖1之實施例的光感測畫素電路操作在第一操作模式時，調整電晶體的控制訊號S1、S2的訊號波形圖。
圖3B繪示圖1之實施例的光感測畫素電路操作在第一操作模式時，其訊號轉換單元之轉換增益。
圖4A繪示圖1之實施例的光感測畫素電路操作在第二操作模式時，調整電晶體的控制訊號S1、S2的訊號波
形圖。
圖4B繪示圖1之實施例的光感測畫素電路操作在第二操作模式時，其訊號轉換單元之轉換增益。
圖5繪示本發明另一實施例的光感測畫素電路的各方塊的內部電路示意圖。
圖6A、圖7A、圖8A分別繪示圖5之實施例的光感測畫素電路操作在不同操作模式時，調整電晶體的控制訊號S1’、S2’、S3’的訊號波形圖。
圖6B、圖7B、圖8B分別繪示圖5之實施例的光感測畫素電路操作在不同操作模式時，其訊號轉換單元之轉換增益。
圖9為本發明一實施例之轉換增益調整方法的步驟流程圖。
100‧‧‧光感測畫素電路
110‧‧‧光感測部位
120‧‧‧訊號轉換單元
130‧‧‧轉換增益調整單元
140‧‧‧控制單元
150‧‧‧輸出電路
e-‧‧‧光感測畫素電路所產生的電子
VC‧‧‧電壓訊號
VS‧‧‧感測訊號
Claims (16)
- 一種光感測畫素電路，包括：一光感測部位，感測一光源，並產生一對應數量之電子；一訊號轉換單元，耦接至該光感測部位，具有一浮動節點，根據一轉換增益將所產生的該些電子轉換為一電壓訊號，其中該訊號轉換單元包括：一列控制電晶體，耦接至一源極隨耦器及一輸出電路，並將放大後該電壓訊號傳輸至該輸出電路，其中該輸出電路透過該源極隨耦器以及該列控制電晶體耦接至一傳輸電晶體；一轉換增益調整單元，經由該浮動節點耦接至該訊號轉換單元，並調整該轉換增益，其中該轉換增益調整單元具有一第一端及一第二端，該第一端耦接至一第一電源，該第二端耦接至該浮動節點，且該轉換增益調整單元包括：多個調整電晶體，耦接在該第一端及該第二端之間，其中該些調整電晶體的數目為至少三個電晶體；該輸出電路，耦接至該訊號轉換單元，根據該電壓訊號輸出一感測訊號，其對應所感測的光源之亮度；以及一控制單元，耦接該輸出電路，根據該感測訊號所對應之光源亮度來調整該些調整電晶體被開啟的數目，其中該轉換增益調整單元包括至少兩操作模式，該至少兩操作模式其中之一的轉換增益大於其中之另一者，其中在不同的操作模式下，該些調整電晶體被開啟的數目不 同，且該訊號轉換單元之轉換增益係根據該些調整電晶體被開啟的數目來調整。
- 如申請專利範圍第1項所述之光感測畫素電路，其中該些調整電晶體被開啟的數目愈多，該訊號轉換單元之轉換增益愈低。
- 如申請專利範圍第1項所述之光感測畫素電路，其中該些調整電晶體全部被開啟時，該第一電源重置該浮動節點。
- 如申請專利範圍第1項所述之光感測畫素電路，其中該些調整電晶體係串聯耦接在該第一端及該第二端之間。
- 如申請專利範圍第1項所述之光感測畫素電路，其中該訊號轉換單元包括：該傳輸電晶體，耦接至該光感測部位，並傳輸該光電流訊號至該浮動節點；以及該源極隨耦器，耦接至該浮動節點與一第二電源，並放大該電壓訊號。
- 如申請專利範圍第1項所述之光感測畫素電路，其中該感測訊號所對應的該光源之亮度愈高時，該轉換增益調整單元所調整的該轉換增益愈低。
- 如申請專利範圍第1項所述之光感測畫素電路，其中該感測訊號所對應的該光源之亮度愈低時，該轉換增益調整單元所調整的該轉換增益愈高。
- 如申請專利範圍第1項所述之光感測畫素電路，其 中該控制單元直接控制該轉換增益調整單元調整該轉換增益。
- 一種光感測畫素電路，包括：一光感測部位，感測一光源，並產生一對應數量之電子；一傳輸電晶體，耦接至該光感測部位，具有一浮動節點，將該光感測部位所產生的該些電子轉換為一電壓訊號；多個調整電晶體，具有一第一端及一第二端，該第一端耦接至一第一電源，該第二端經由該浮動節點耦接至該傳輸電晶體，其中該些調整電晶體係串聯耦接在該第一端及該第二端之間，且該些調整電晶體的數目為至少三個電晶體；一輸出電路，耦接至該傳輸電晶體，根據該電壓訊號輸出一感測訊號，其對應所感測的光源之亮度；一列控制電晶體，耦接至一源極隨耦器與該輸出電路，並將放大後該電壓訊號傳輸至該輸出電路，其中該輸出電路經由該源極隨耦器及該列控制電晶體耦接至該傳輸電晶體；以及一控制單元，耦接至輸出電路，根據該感測訊號對應之光亮度來調整該些調整電晶體被開啟的數目，其中該些調整電晶體包括至少兩操作模式，在不同的操作模式下，該些調整電晶體被開啟的數目不同。
- 如申請專利範圍第9項所述之光感測畫素電路，其中該些調整電晶體全部被開啟時，該第一電源重置該浮 動節點。
- 如申請專利範圍第9項所述之光感測畫素電路，更包括：該源極隨耦器，耦接至該浮動節點、一第二電源與該輸出電路，並放大該電壓訊號，其中該輸出電路經由該源極隨耦器耦接至該傳輸電晶體。
- 如申請專利範圍第9項所述之光感測畫素電路，其中該感測訊號所對應的該光源之亮度愈高時，該些調整電晶體被開啟的數目愈多。
- 如申請專利範圍第9項所述之光感測畫素電路，其中該感測訊號所對應的該光源之亮度愈低時，該些調整電晶體被開啟的數目愈少。
- 如申請專利範圍第9項所述之光感測畫素電路，其中該控制單元根據該感測訊號對應之光亮度直接調整該些調整電晶體被開啟的數目，以根據該些調整電晶體被開啟的數目來調整一轉換增益，其中該轉換增益用以將該光感測部位所產生的該些電子轉換為該電壓訊號。
- 一種影像感測器，包括複數個如申請專利範圍第1項所述之光感測畫素電路。
- 一種影像感測器，包括複數個如申請專利範圍第9項所述之光感測畫素電路。
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