[发明专利]具有LED闪烁衰减的HDR图像传感器像素结构及成像系统

摘要

本发明公开了一种具有LED闪烁衰减的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；其大面积光电二极管通过第一传输晶体管耦接至浮动扩散节点，其小面积光电二极管一路通过滚动曝光传输单元耦接至浮动扩散节点或复位晶体管与双转换增益控制单元之间的节点，另一路通过全局曝光传输单元耦接至浮动扩散节点。由于采用两种不同大小面积的光电二极管组合，利用大面积光电二极管持续曝光来捕获弱光信息，利用小面积光电二极管间断性地曝光来捕捉LED光源信号(高亮信号)，从而使得该像素结构能衰减LED光源频闪，从而使得该像素结构能够适用于拍摄含有LED光源的物体。

主权项

1.一种具有LED闪烁衰减的HDR图像传感器像素结构，其特征在于，包括：大面积光电二极管以及小面积光电二极管，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；第一传输晶体管，所述大面积光电二极管通过所述第一传输晶体管耦接至浮动扩散节点；所述第一传输晶体管用于将所述大面积光电二极管累积的电荷转移至浮动扩散节点；滚动曝光传输单元，所述小面积光电二极管通过所述滚动曝光传输单元耦接至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；所述滚动曝光传输单元用于在滚动曝光模式下将所述小面积光电二极管累积的电荷转移至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，以及用于在全局曝光模式下控制所述小面积光电二极管的曝光时间；全局曝光传输单元，所述小面积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；所述全局曝光传输单元用于在全局曝光模式的曝光过程中将所述小面积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；以及用于在滚动曝光模式下控制所述小面积光电二极管的曝光时间；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。