[发明专利]高动态范围图像传感器

权利要求书

1.一种高动态范围图像传感器，至少包括一衬底，形成于所述衬底上的光学传感区、浮动扩散区、连接于所述光学传感区与浮动扩散区之间的第一转移晶体管，其特征在于，所述图像传感器还包括：

第一电容，与所述光学传感区并联；在所述光学传感区曝光时，所述第一电容存储该光学传感区产生的部分光生载流子；

第二电容，与所述浮动扩散区并联；在从所述光学传感区向所述浮动扩散区转移电荷时，所述第二电容存储部分转移的电荷。

2.根据权利要求1所述的高动态范围图像传感器，其特征在于：所述光学传感区为PN结感光二极管、PIN感光二极管或光门。

3.根据权利要求1所述的高动态范围图像传感器，其特征在于：所述图像传感器还包括第二转移晶体管，连接于所述第一电容和所述光学传感区之间。

4.根据权利要求3所述的高动态范围图像传感器，其特征在于：所述图像传感器还包括源跟随晶体管、复位晶体管和行选择晶体管；所述源跟随晶体管的栅极与所述浮动扩散区、第二电容以及复位晶体管的源极相连接；所述源跟随晶体管及复位晶体管的漏极连接电源电压Vd；所述行选择晶体管的漏极连接所述源跟随晶体管的源极，该行选择晶体管的源极作为信号输出端。

5.根据权利要求4所述的高动态范围图像传感器，其特征在于：所述图像传感器还包括一时序控制单元，分别向所述第二转移晶体管的栅极、复位晶体管的栅极、第一转移晶体管的栅极以及行选择晶体管的栅极输出时序控制信号，控制第一转移晶体管、第二转移晶体管、行选择晶体管以及复位晶体管选通或关闭。

6.根据权利要求3所述的高动态范围图像传感器，其特征在于：所述图像传感器还包括第三转移晶体管，连接于所述第二电容和所述浮动扩散区之间。

7.根据权利要求3所述的高动态范围图像传感器，其特征在于：所述图像传感器还包括分别与第一电容、第二电容并联的一个或多个电容。

8.根据权利要求3～7任一项所述的高动态范围图像传感器，其特征在于：所述图像传感器具有三种工作模式：第一工作模式下，所述第二转移晶体管始终关闭，处于截止工作状态；第二工作模式下，所述第二转移晶体管始终打开，处于导通工作状态；第三工作模式下，所述光学传感区曝光过程中，所述第二转移晶体管打开，而当所述第一传转移晶体管打开进行像素读出时，该第二转移晶体管关闭。

9.根据权利要求8所述的高动态范围图像传感器，其特征在于：所述图像传感器还包括模式选择单元，所述模式选择单元为三路控制单元，根据工作环境择一选择所述第一工作模式或第二工作模式或第三工作模式，并由时序控制单元产生相应的控制时序。