[发明专利]一种高动态范围的图像传感器

权利要求书

1.一种高动态范围的图像传感器，包括光电二极管PD、NMOS晶体管M1、NMOS晶体管M2、NMOS晶体管M3、和NMOS晶体管M4；光电二极管PD连接在NMOS晶体管M1的源极和接地端之间；所述NMOS晶体管M1的栅极接TX信号；所述NMOS晶体管M3的源极接在电源VDD，所述NMOS晶体管M3的漏极接节点FD，所述NMOS晶体管M3的栅极接RST信号；所述NMOS晶体管M4的源极接在电源VDD，所述NMOS晶体管M4的漏极接所述NMOS晶体管M2的源极，所述NMOS晶体管M4的栅极接节点FD；所述NMOS晶体管M2的漏极为输出端VOUT，所述NMOS晶体管M4的栅极接节点SET信号；其中，所述NMOS晶体管M3为复位晶体管、所述NMOS晶体管M1为传输晶体管，M4为源极跟随器，以及NMOS晶体管M2为行选择晶体管；其特征在于，还包括：NMOS晶体管M5、NMOS晶体管M6、NMOS晶体管M7和电容C1，所述NMOS晶体管M5为抗晕晶体管、所述NMOS晶体管M6为存储电荷控制晶体管、所述NMOS晶体管M7为电容信号传输管；其中，所述抗晕晶体管的源极连接所述NMOS晶体管M1的源极，所述电容C1的一端连接于所述抗晕晶体管的漏极，另一端接固定电位；所述存储电荷控制晶体管的源极连接于所述抗晕晶体管的漏极，所述存储电荷控制晶体管的栅极与漏极连接于电压控制信号VA；所述电容信号传输管的源极接节点FD，所述电容信号传输管的漏极连接于所述存储电荷控制晶体管的漏极；所述电容信号传输管的栅极接SX信号，所述抗晕晶体管的栅极接AB信号。

2.根据权利要求1所述的高动态范围的图像传感器；其特征在于，所述电容C1为MOM电容、MIM电容、MOS电容、MIP电容、PN结电容的一种或几种的并联结构。

3.根据权利要求1所述的高动态范围的图像传感器；其特征在于，所述电容C1的电容值大于所述光电二极管PD的等效电容Cpd值。

4.根据权利要求3所述的高动态范围的图像传感器；其特征在于，所述电容C1的电容值大于5fF。

5.根据权利要求3所述的高动态范围的图像传感器；其特征在于，所述电容的存储电荷能力与光电二极管存储电荷能力的比值越大，动态范围增加的倍数会越高。

6.根据权利要求1所述的高动态范围的图像传感器；其特征在于，所述抗晕晶体管的阈值电压低于所述传输晶体管的阈值电压。

7.根据权利要求1所述的高动态范围的图像传感器；其特征在于，在积分时间段，所述存储电荷控制晶体管的电压控制信号VA呈阶梯状变化。

8.根据权利要求7所述的高动态范围的图像传感器，其特征在于，所述存储电荷控制晶体管的电压控制信号VA的呈阶梯状变化范围为电源电压VDD～0V之间选择的多个值。