[发明专利]支持多种曝光模式的HDR图像传感器像素结构及成像系统

摘要

本发明公开了一种支持多种曝光模式的HDR图像传感器像素结构及成像系统，该像素结构的复位晶体管的一端耦接至第一电压源，其另一端通过双转换增益控制单元耦接至浮动扩散节点；其光电二极管通过滚动曝光传输单元耦接至浮动扩散节点；同时，该光电二极管还通过全局曝光传输单元耦接至浮动扩散节点或者耦接至双转换增益控制单元与复位晶体管之间的节点。由于使用了两种曝光模式传输单元来转移电荷，因而本发明的像素结构可以支持多种曝光模式，并且由于使用了双转换增益控制单元，使得本发明的像素结构可以支持DCG，从而具有高动态范围特性。

主权项

1.一种支持多种曝光模式的HDR图像传感器像素结构，其特征在于，包括：光电二极管，用于累积光电效应产生的电荷以响应入射光；复位晶体管，其第一端耦接至第一电压源，用于根据复位控制信号重置浮动扩散节点的电压；双转换增益控制单元，耦接于所述复位晶体管的第二端与浮动扩散节点之间，用于实现增益控制和电荷存储；滚动曝光传输单元，所述光电二极管通过所述滚动曝光传输单元耦接至所述浮动扩散节点；所述滚动曝光传输单元用于在滚动曝光模式或混合曝光模式下将所述光电二极管累积的电荷转移至所述浮动扩散节点；全局曝光传输单元，所述光电二极管通过所述全局曝光传输单元耦接至所述浮动扩散节点或者耦接至所述双转换增益控制单元与复位晶体管之间的节点；所述全局曝光传输单元用于在全局曝光模式或混合曝光模式的曝光过程中将所述光电二极管累积的电荷进行存储，并在曝光结束后将存储的电荷转移至所述浮动扩散节点或者转移至所述浮动扩散节点与所述双转换增益控制单元；输出单元，耦接至所述浮动扩散节点，用于对所述浮动扩散节点的电压信号进行放大输出。