[发明专利]像素电路、图像传感器、摄像模组和电子设备

说明书

本申请实施例提供了一种像素电路、图像传感器、摄像模组和电子设备，属于图像处理技术领域。其中，像素电路包括：光电转换器件、电荷存储器、第一传输晶体管、第二传输晶体管、曝光控制信号存储器。从而只需要一个曝光控制信号存储器，通过在一帧的曝光时间内不断的改变和更新每一个像素的曝光控制信号，来控制第一传输晶体管和第二传输晶体管，能够将每个像素的有效曝光时间被预先编写好的曝光控制信号所编排，实现图像传感器的逐像素HDR调制功能。一方面，避免了Off‑Chip技术中体积和功耗问题。另一方面，能够在简化像素电路结构的同时，有效的缩小像素的体积，有利于像素的小型化，提高像素的性能。

技术领域

本申请涉及图像处理技术领域，具体而言，涉及一种像素电路、图像传感器、摄像模组和电子设备。

背景技术

在互补金属氧化半导体图像传感器(Complemerntary metal-oxidesemiconductor，CMOS)中，动态范围一般通过改变所有像素曝光时间和像素信号进行增益调整。在高动态范围(High Dynamic Range，HDR)或广动态范围(Wide Dynamic Range，WDR)技术中，无论是多帧、行交织、还是双增益方案，都是所有像素采用相同的曝光时间。通过曝光时间的长短以及输出信号增益调整来改变HDR的调制效果。由于现有的HDR技术中每个像素的曝光时间相同，导致HDR的使用在某些场景部分像素局域过曝或者部分像素欠曝。

相关技术中，通过逐像素(Pixel-Wise或Per-Pixel)曝光时间控制技术对过曝区域的像素进行逐像素单独的编码进行曝光时间控制，可以实现像素级的动态范围调制，避免过曝或欠曝问题。但在使用Off-Chip(非芯片)技术实践逐像素HDR调制方法时，需要采用复杂的光学编码曝光控制系统，此系统不仅体积庞大，而且需要不同器件间的精密校准，功耗较高，不适合在手机等移动端设备上实践使用。在使用On-Chip(芯片上)技术实践逐像素HDR调制方法时，像素电路需要有两个或两个以上的曝光控制信号存储单元来控制两个或两个以上的电荷存储器，不利于像素的小型化且会降低像素的性能，例如像素的填充因子(Fill Factor)，同时，使用多个曝光控制信号存储单元会有一定概率让输出的曝光控制信号全部相同，例如全部输出高电平信号，导致光电转换器件产生的电荷同时流向多个电荷存储区域并最终使编码曝光失败。

发明内容

本申请实施例提供了一种像素电路、图像传感器、摄像模组和电子设备，能够简化像素架构并可以有效的缩小像素的体积，避免了像素电路结构复杂庞大的问题。

第一方面，本申请实施例提供了一种像素电路，包括：

光电转换器件，用于响应入射光并根据光电效应产生电荷；

电荷存储器，电荷存储器与光电转换器件连接，电荷存储器用于将光电转换器件曝光后产生的电荷进行存储；

第一传输晶体管，与光电转换器件和电荷存储器连接，第一传输晶体管用于转移电荷至电荷存储器；

第二传输晶体管，与光电转换器件连接，第二传输晶体管用于转移电荷至预设节点，以销毁电荷；

曝光控制信号存储器，与第一传输晶体管和第二传输晶体管连接，控制信号存储器用于根据曝光控制信号生成电荷控制信号，以控制第一传输晶体管和第二传输晶体管的导通状态。

第二方面，本申请实施例提供了一种图像传感器，包括：

如第一方面提供的像素电路。

第三方面，本申请实施例提供了一种摄像模组，包括：

电路板；

如第二方面提供的图像传感器，与电路板电连接；

镜头，设置于图像传感器的背离电路板的一侧。

第四方面，本申请实施例提供了一种电子设备，包括：