[發明專利]高動態范圍像素電路及使用高動態范圍像素電路的圖像系統

在審

• 申請號: 201711343633.2
• 申請日: 2017-12-14
• 公開（公告）號: CN108270979A
• 公開（公告）日: 2018-07-10
• 發明（設計）人: 代鐵軍;王睿
• 申請（專利權）人: 豪威科技股份有限公司
• 主分類號: H04N5/355
• 分類號: H04N5/355;H04N5/369
• 代理公司: 北京律盟知識產權代理有限責任公司 11287
• 代理人: 劉媛媛

1.一種像素電路，其包括：

光電二極管，其安置于第一半導體層中、適于響應于入射光而積累圖像電荷；

轉移晶體管，其安置于所述第一半導體層中、耦合在安置于所述第一半導體層中的所述光電二極管與浮動擴散部之間以將所述光電二極管中所積累的所述圖像電荷選擇性地轉移到所述浮動擴散部；及

選擇電路，其安置于第二半導體層中、通過所述第一半導體層與所述第二半導體層之間的混合接合耦合到所述轉移晶體管的控制端子，以在第一轉移控制信號與第二轉移控制信號之間進行選擇以控制所述轉移晶體管，其中所述選擇電路經耦合以在對與其中包含所述轉移晶體管的行不同的行進行讀出操作期間響應于預充電啟用信號而輸出所述第一轉移控制信號，且其中所述選擇電路經耦合以在對其中包含所述轉移晶體管的所述行進行讀出操作期間響應于樣本啟用信號而輸出所述第二轉移控制信號,

其中所述像素電路是像素陣列中所包含的布置成多個行及多個列的多個像素電路中的一者，且

其中所述像素陣列中可一次接收所述第一轉移控制信號或所述第二轉移控制信號的行的總數目小于所述像素陣列的行的總數目。

2.根據權利要求1所述的像素電路，其中所述選擇電路包含：

第一開關，其經耦合以響應于所述預充電啟用信號而產生所述第一轉移控制信號；

第二開關，其經耦合以響應于所述樣本啟用信號而產生所述第二轉移控制信號；

多路復用器電路，其經耦合以響應于對多個預充電行信號中的一者的選擇而產生所述預充電啟用信號，所述選擇是響應于曝光值信號而做出；及

曝光存儲器，其經耦合以存儲所述曝光值信號。

3.根據權利要求2所述的像素電路，其中所述像素電路是像素陣列的像素電路塊中的一者，其中所述曝光存儲器中所存儲的所述曝光值信號由所述像素電路塊中的所述像素電路共享。

4.根據權利要求2所述的像素電路，其中所述像素陣列中一次可接收所述第一轉移控制信號的行的總數目等于可由所述曝光存儲器存儲的不同可能曝光值的總數目。

5.根據權利要求4所述的像素電路，其進一步包括自動曝光控制電路，所述自動曝光控制電路安置于所述第二半導體層中且經耦合以產生由所述曝光存儲器存儲的所述不同可能曝光值。

6.根據權利要求1所述的像素電路，其進一步包括轉移控制信號源，所述轉移控制信號源安置于所述第二半導體層中且經耦合以產生經耦合以由所述像素陣列同時接收的所述第一轉移控制信號及所述第二轉移控制信號，其中所述轉移控制信號源一次的最大負荷是在用于所述第一轉移控制信號的時間處所述像素陣列中可接收所述第一轉移控制信號的行的所述總數目，及在用于所述第二轉移控制信號的時間處所述像素陣列中正在被讀出的單個行。

7.根據權利要求1所述的像素電路，其中所述第一轉移控制信號是預充電轉移控制信號，且其中所述第二轉移控制信號是樣本轉移控制信號。

8.根據權利要求1所述的像素電路，其進一步包括：

復位晶體管，其安置于所述第一半導體層中且耦合到所述浮動擴散部以選擇性地對所述浮動擴散部進行復位；

放大器晶體管，其安置于所述第一半導體層中且具有耦合到所述浮動擴散部的放大器柵極；及

行選擇晶體管，其安置于所述第一半導體層中、耦合于位線與所述放大器晶體管之間。

9.根據權利要求1所述的像素電路，其中所述第一半導體層與所述第二半導體層是以堆疊式芯片方案而被堆疊且耦合在一起。