[发明专利]用于在背照式高动态范围图像传感器像素中提高全局快门效率的方法和电路

权利要求书

1.一种图像传感器，包括：

光电二极管，所述光电二极管被配置为累积由场景光产生的电荷；

第一存储节点，所述第一存储节点被配置为接收并存储来自所述光电二极管的所述累积电荷；

第二存储节点，所述第二存储节点被配置为存储由杂散光和暗噪声信号产生的电荷；和

电路，所述电路被配置为从存储在所述第一存储节点中的所述电荷中减去存储在所述第二存储节点中的所述电荷以抵消来自所述杂散光和所述暗噪声信号的任何不期望的信号贡献。

2.根据权利要求1所述的图像传感器，其中所述第一存储节点包括：第一电荷存储区域，所述第一电荷存储区域被配置为存储低场景光信号；以及第一溢出存储区域，所述第一溢出存储区域被配置为存储高场景光信号，其中所述第二存储节点包括：第二电荷存储区域，所述第二电荷存储区域被配置为存储低杂散光和暗噪声信号；以及第二溢出存储区域，所述第二溢出存储区域被配置为存储高杂散光和暗噪声信号。

3.根据权利要求2所述的图像传感器，其中所述电路被配置为计算存储在所述第一电荷存储区域中的电荷量与存储在所述第二电荷存储区域中的电荷量之间的第一差，并且其中所述电路还被配置为计算存储在所述第一溢出存储区域中的电荷量和存储在所述第二溢出存储区域中的电荷量之间的第二差，并且其中所述电路还被配置为将所述第一计算的差与所述第二计算的差组合以获得高动态范围输出信号。

4.根据权利要求2所述的图像传感器，其中所述第一电荷存储区域包括第一存储二极管，其中所述第一溢出存储区域包括第一溢出电容器，其中所述第二电荷存储区域包括第二存储二极管，其中所述第二溢出存储区域包括第二溢出电容器，并且其中所述图像传感器还包括：

第一输出栅极，所述第一输出栅极耦接在所述光电二极管和所述第一存储二极管之间；

第二输出栅极，所述第二输出栅极耦接在所述光电二极管和所述第二存储二极管之间；

第一溢出栅极，所述第一溢出栅极耦接在所述第一存储二极管和所述第一溢出电容器之间；

第二溢出栅极，所述第二溢出栅极耦接在所述第二存储二极管和所述第二溢出电容器之间；

第一转移栅极，所述第一转移栅极耦接在所述第一存储二极管和浮动扩散区域之间；

第二转移栅极，所述第二转移栅极耦接在所述第二存储二极管和所述浮动扩散区域之间；

第一双转换栅极，所述第一双转换栅极耦接在所述第一溢出电容器和所述浮动扩散区域之间；和

第二双转换栅极，所述第二双转换栅极耦接在所述第二溢出电容器和所述浮动扩散区域之间。

5.根据权利要求2所述的图像传感器，其中所述第一电荷存储区域包括直接耦接到所述光电二极管的第一存储栅极，其中所述第一溢出存储区域包括第一溢出电容器，其中所述第二电荷存储区域包括直接耦接到所述光电二极管的第二存储栅极，其中所述第二溢出存储区域包括第二溢出电容器，并且其中所述图像传感器还包括：

第一溢出栅极，所述第一溢出栅极耦接在所述第一存储栅极和所述第一溢出电容器之间；

第二溢出栅极，所述第二溢出栅极耦接在所述第二存储栅极和所述第二溢出电容器之间；

第一转移栅极，所述第一转移栅极耦接在所述第一存储栅极和浮动扩散区域之间；

第二转移栅极，所述第二转移栅极耦接在所述第二存储栅极和所述浮动扩散区域之间；

第一双转换栅极，所述第一双转换栅极耦接在所述第一溢出电容器和所述浮动扩散区域之间；和

第二双转换栅极，所述第二双转换栅极耦接在所述第二溢出电容器和所述浮动扩散区域之间。

6.根据权利要求4所述的图像传感器，其中所述第一溢出栅极、所述第二溢出栅极和所述第一输出栅极在积分时间期间至少部分地被激活。