[发明专利]图像传感器像素结构

权利要求书

1.一种图像传感器像素结构，适于在同一次曝光过程中，获得目标场景的第一帧图像及第二帧图像，以将所述第一帧图像及第二帧图像融合为一帧图像；所述第一帧图像的增益，大于所述第二帧图像的增益；其特征在于，包括：光电转换电路、传输电路、第一电荷存储电路、第二电荷存储电路、第一源跟随电路及复位电路；其中：

所述光电转换电路，适于将光信号转换为曝光信号；

所述传输电路，与所述光电转换电路耦接，适于将所述曝光信号传输至浮动扩散节点；

所述第一电荷存储电路，与所述浮动扩散节点耦接，适于在曝光结束后，存储所述第二帧图像对应的曝光信号；

所述第一源跟随电路，与所述浮动扩散节点耦接，适于对所述浮动扩散节点的电压进行跟随；

所述第二电荷存储电路，与所述第一源跟随电路耦接，适于在曝光结束后，存储所述第一帧图像对应的曝光信号及复位信号；

所述复位电路，与所述第一电荷存储电路、第二电荷存储电路、浮动扩散节点及光电转换电路耦接，适于信号存储过程中，对所述第一电荷存储电路、第二电荷存储电路、浮动扩散节点及光电转换电路进行复位，以使得第一电荷存储电路及第二电荷存储电路存储相应的信号；以及适于在读取第二帧图像对应的曝光信号后，对所述第一电荷存储电路及浮动扩散节点进行复位，以获得第二帧图像对应的复位信号。

2.如权利要求1所述的图像传感器像素结构，其特征在于，所述第一电荷存储电路，包括：第一开关子电路及第一电容；其中：

所述第一开关子电路，与所述浮动扩散节点耦接，适于控制所述第一电容与所述浮动扩散节点之间的通断；

所述第一电容，适于存储所述第二帧图像对应的曝光信号。

3.如权利要求2所述的图像传感器像素结构，其特征在于，所述第一开关子电路，包括：

第一晶体管；

所述第一晶体管的栅极适于接入第一开关控制信号，所述第一晶体管的第一端与所述浮动扩散节点连接，所述第一晶体管的第二端与所述第一电容连接。

4.如权利要求3所述的图像传感器像素结构，其特征在于，所述第二电荷存储电路，包括：第一电荷存储子电路及第二电荷存储子电路，其中：

所述第一电荷存储子电路，与所述第一源跟随电路耦接，适于存储所述第一帧图像对应的曝光信号；

所述第二电荷存储子电路，与所述第一电荷存储子电路串联，适于存储所述第一帧图像对应的复位信号。

5.如权利要求4所述的图像传感器像素结构，其特征在于，所述第一电荷存储子电路包括：第二开关子电路及第二电容；其中：

所述第二开关子电路，适于控制所述第二电容与所述第一源跟随电路之间的通断；

所述第二电容，适于存储所述第一帧图像对应的曝光信号。

6.如权利要求5所述的图像传感器像素结构，其特征在于，所述第二电荷存储子电路，包括：第三开关子电路及第三电容；其中：

所述第三开关子电路，适于控制所述第三电容与所述第二开关子电路之间的通断；

所述第三电容，适于存储所述第一帧图像对应的复位信号。

7.如权利要求1所述的图像传感器像素结构，其特征在于，所述第一源跟随电路包括：第四晶体管及第五晶体管；其中：

所述第四晶体管，栅极与所述浮动扩散节点连接，漏极与电源电压输出端连接，源极与所述第五晶体管的漏极连接；

所述第五晶体管，栅极适于接入放电控制信号，源极接地。

8.如权利要求1所述的图像传感器像素结构，其特征在于，还包括：

第二源跟随电路，与所述第二电荷存储电路耦接，适于对所述第二电荷存储电路的输出电压进行跟随；

行选择电路，耦接于所述第二源跟随电路及位线之间，适于在行选择信号的控制下，将所述像素结构所在行的信号输出至所述位线上。

9.如权利要求6所述的图像传感器像素结构，其特征在于，所述复位电路，包括：第六晶体管，所述第六晶体管的源极与所述浮动扩散节点耦接，漏极与电源电压输出端连接，栅极适于接入复位控制信号。

10.如权利要求1所述的图像传感器像素结构，其特征在于，所述传输电路包括：第七晶体管，所述第七晶体管的源极与所述光电转换电路连接，漏极与所述浮动扩散节点连接，栅极适于接入传输控制信号。