[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、第一源跟随电路、信号存储使能电路、第一电荷存储电路、第二电荷存储电路及复位电路；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；

所述信号存储使能电路，耦接于所述第一源跟随电路及第二电荷存储电路之间，适于启动及停止信号储存过程；

所述第一电荷存储电路，与所述浮动扩散节点耦接，适于在信号储存过程启动后，存储所述第二帧图像对应的曝光信号；

所述第二电荷存储电路，与所述第一源跟随电路耦接，适于在信号储存过程启动后，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：并联连接的第一电荷存储子电路、第二电荷存储子电路及偏置电流提供子电路，所述第一电荷存储子电路、第二电荷存储子电路及偏置电流提供子电路的一端与所述信号存储使能电路耦接，另一端接地；其中：

所述第一电荷存储子电路，适于存储所述第一帧图像对应的复位信号；

所述第二电荷存储子电路，适于存储所述第一帧图像对应的曝光信号；

所述偏置电流提供子电路，适于为所述第一源跟随电路提供偏置电流。

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信号存储使能电路之间的通断；

所述第二电容，适于存储所述第一帧图像对应的复位信号。

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信号存储使能电路之间的通断；

所述第三电容，适于存储所述第一帧图像对应的曝光信号。

7.如权利要求4所述的图像传感器像素结构，其特征在于，所述偏置电流提供子电路，包括：第四晶体管，所述第四晶体管的栅极适于接入放电控制信号。

8.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：第五晶体管；其中：

所述第五晶体管，栅极与所述浮动扩散节点连接，第一端与电源电压输出端连接，第二端与所述信号存储使能电路连接。