[發明專利]獲取圖像數據的方法、供使用的HDR成像系統及像素

有效

• 申請號: 201510011819.2
• 申請日: 2015-01-09
• 公開（公告）號: CN104780321B
• 公開（公告）日: 2018-02-16
• 發明（設計）人: 船津英一;莫要武
• 申請（專利權）人: 豪威科技股份有限公司
• 主分類號: H04N5/235
• 分類號: H04N5/235;H04N9/04
• 代理公司: 北京律盟知識產權代理有限責任公司11287
• 代理人: 齊楊

1.一種在高動態范圍HDR圖像傳感器中從單個圖像捕獲的單個曝光從像素獲取圖像數據的方法，其包括：

在包含在所述像素中的多個子像素中的每一者中的光電檢測器中于單個積分時間期間光生電荷載流子；

復位所述像素的共享浮動擴散；

取樣所述共享浮動擴散以產生復位輸出樣本信號；

將在所述多個子像素的第一部分中光生的電荷載流子轉移到所述共享浮動擴散；

取樣所述共享浮動擴散以產生第一輸出樣本信號；

將在所述多個子像素的第二部分中光生的電荷載流子轉移到所述共享浮動擴散；以及

取樣所述共享浮動擴散以產生第二輸出樣本信號。

2.根據權利要求1所述的方法，其中所述像素的所述多個子像素中的每一者具有相同彩色濾光器。

3.根據權利要求1所述的方法，其中所述像素的所述多個子像素包含一或多個透明濾光器及一或多個彩色濾光器。

4.根據權利要求1所述的方法，其進一步包括通過發現所述第一復位輸出樣本信號與所述第一輸出樣本信號之間的差異，確定所述單個積分時間的第一相關雙取樣圖像信號輸出值。

5.根據權利要求4所述的方法，其進一步包括將所述第一相關雙取樣圖像信號輸出值用于亮光條件。

6.根據權利要求1所述的方法，其進一步包括通過發現所述復位輸出樣本信號與所述第二輸出樣本信號之間的差異，確定所述單個積分時間的第二相關雙取樣圖像信號輸出值。

7.根據權利要求6所述的方法，其進一步包括將所述第二相關雙取樣圖像信號輸出值用于低光條件。

8.根據權利要求1所述的方法，其中將在所述多個子像素的所述第一部分中光生的電荷載流子轉移到所述共享浮動擴散包括將所述電荷載流子從所述多個子像素的所述第一部分的一或多個光電二極管轉移到所述共享浮動擴散以產生所述第一輸出信號。

9.根據權利要求1所述的方法，其中將在所述多個子像素的所述第二部分中光生的電荷載流子轉移到所述共享浮動擴散包括將所述電荷載流子從所述多個子像素的所述第二部分的一或多個光電二極管轉移到所述共享浮動擴散以產生所述第二輸出信號。

10.一種用于高動態范圍HDR圖像傳感器中的像素，其包括：

多個子像素，其中所述多個子像素中的每一者包含：

光電檢測器，其用于在單個圖像捕獲的單個積分時間期間響應于入射光而光生圖像電荷載流子；以及

轉移晶體管，其耦合到所述光電檢測器；

共享浮動擴散，其耦合到所述多個子像素，

其中所述多個子像素的第一部分的轉移晶體管經耦合以將在所述多個子像素的所述第一部分的相應光電檢測器中光生的圖像電荷載流子選擇性地轉移到所述共享浮動擴散，且

其中所述多個子像素的第二部分的轉移晶體管經耦合以將在所述多個子像素的所述第二部分的相應光電檢測器中光生的圖像電荷載流子選擇性地轉移到所述共享浮動擴散。

11.根據權利要求10所述的像素，其進一步包括復位晶體管，所述復位晶體管耦合到所述共享浮動擴散以復位共享浮動擴散節點。

12.根據權利要求11所述的像素，其進一步包括放大器晶體管，所述放大器晶體管具有耦合到所述共享浮動擴散的柵極端子，其中所述放大器晶體管經耦合以在所述共享浮動擴散由所述復位晶體管復位之后產生復位輸出信號。

13.根據權利要求12所述的像素，其中所述放大器晶體管經進一步耦合以在所述多個子像素的所述第一部分的所述圖像電荷載流子轉移到所述共享浮動擴散之后產生第一輸出信號。

14.根據權利要求13所述的像素，其中所述放大器晶體管經進一步耦合以在所述多個子像素的所述第二部分的所述圖像電荷載流子轉移到所述共享浮動擴散之后產生第二輸出信號。

15.根據權利要求13所述的像素，其進一步包括行選擇晶體管，所述行選擇晶體管耦合到所述放大器晶體管以選擇性地產生到所述像素的輸出位線的所述復位、第一及第二輸出信號。

16.根據權利要求10所述的像素，其中所述像素的多個子像素中的每一者包含相同彩色濾光器。