高动态范围图像传感器像素电路制造技术

一种高动态范围图像传感器像素电路，属于传感器领域，光电转换元件在曝光周期内接收光信号以产生电荷；电荷存储转移电路根据电荷调制信号对电荷进行存储以生成积分电荷信号，并根据控制选择信号将积分电荷信号输出；电荷调制信号与曝光时间之间成基数大于1的对数关系；释放电路至少在生成积分电荷信号的过程中根据弱关闭信号释放光电转换元件产生的部分电荷；电信号读出电路根据像素选择控制信号将积分电荷信号转换为电信号，以得到图像信号；故增加了高动态范围图像传感器像素电路感光动态范围，增加了高动态范围图像传感器像素电路感光动态范围调节的灵活性。路感光动态范围调节的灵活性。路感光动态范围调节的灵活性。

【技术实现步骤摘要】
高动态范围图像传感器像素电路


[0001]本申请属于传感器领域，尤其涉及一种高动态范围图像传感器像素电路。

技术介绍

[0002]图像传感器已经被广泛地应用于数码相机、移动手机、医疗器械、汽车和其他应用场合。特别是制造互补型金属氧化物半导体(Complementary MetalOxide Semiconductor，CMOS)图像传感器技术的快速发展，使人们对图像传感器的输出图像品质有了更高的要求。
[0003]图像传感器像素电路工作原理通常为采用光电二极管将接收到的光信号转换为光电电荷信号，光电二极管在曝光过程中所能收集到最多光电电荷量称为电荷饱和容量，电荷饱和容量越高，像素采集到物体信息的动态范围就会越高。相关技术的图像传感器像素电路中，光电二极管的光电响应通常是线性关系，称为线性图像传感器；光电二极管随着曝光量的增加，很快达到饱和状态，很难收集到强光环境的图像信息，采集到的图像信息动态范围一般低于80dB。在自然界中，人的眼睛对弱光敏感，即感知弱光时灵敏度高；而对强光不敏感，即感知强光时灵敏度低。人眼睛对光线的感知特征为对数曲线本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高动态范围图像传感器像素电路，其特征在于，包括：光电转换元件，配置为在曝光周期内接收光信号以产生电荷；电荷存储转移电路，与所述光电转换元件连接，配置为对所述电荷进行存储以生成积分电荷信号，并根据控制选择信号将所述积分电荷信号输出；其中，所述电荷存储转移电路根据电荷调制信号对所述电荷进行存储以生成所述积分电荷信号，所述电荷调制信号与曝光时间之间成基数大于1的对数关系；释放电路，与所述光电转换元件以及所述电荷存储转移电路的输入端连接，配置为至少在生成所述积分电荷信号的过程中根据弱关闭信号释放所述光电转换元件产生的部分电荷；电信号读出电路，与所述电荷存储转移电路的输出端相连接，配置为根据像素选择控制信号将所述积分电荷信号转换为电信号，以得到图像信号。2.如权利要求1所述的高动态范围图像传感器像素电路，其特征在于，所述电信号读出电路还配置为根据清除信号至少清除所述光电转换元件中的电荷。3.如权利要求2所述的高动态范围图像传感器像素电路，其特征在于，当所述电信号读出电路至少清除所述光电转换元件中的电荷时，所述释放电路还配置为根据抗电荷串扰控制信号转移所述光电转换元件中的电荷；其中，所述抗电荷串扰控制信号对应的控制电压等于根据所述弱关闭信号释放所述光电转换元件产生的部分电荷时对应的控制电压。4.如权利要求1所述的高动态范围图像传感器像素电路，其特征在于，所述电信号读出电路包括复位晶体管、源跟随晶体管以及像素选择晶体管；所述复位晶体管的源极以及所述源跟随晶体管的栅极共同连接至所述电信号读出电路输入端，所述电信号读出电路输入端作为所述积分电荷信号输入端；所述复位晶体管的栅极连接至复位信号控制线，以作为所述电信号读出电路的复位控制信号的输入端；所述复位晶体管的漏极连接至第一电源，所述源跟随晶体管的漏极连接至第二电源，所述第一电源及所述第二电源为相同或不同的电源；所述源跟随晶体管的源极与所述像素选择晶体管的漏极连接，所述像素选择晶体管的源极连接至所述电信号读出电路输出端，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭同辉，
申请(专利权)人：思特威上海电子科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：