[發明專利]全局快門圖像傳感器像素結構及其信號采樣讀取方法

有效

• 申請號: 202010115883.6
• 申請日: 2020-02-25
• 公開（公告）號: CN111416953B
• 公開（公告）日: 2022-12-09
• 發明（設計）人: 李志升;郭佳;許陽
• 申請（專利權）人: 深圳市南北微電子技術有限公司
• 主分類號: H04N5/374
• 分類號: H04N5/374;H04N5/357
• 代理公司: 廣州市越秀區哲力專利商標事務所(普通合伙) 44288
• 代理人: 陳興嶺

1.一種全局快門圖像傳感器像素結構，其特征在于，所述全局快門圖像傳感器像素結構包括感光單元、存儲單元以及輸出單元，所述感光單元與所述存儲單元連接，所述存儲單元與所述輸出單元連接，所述存儲單元包括第一放大器，所述第一放大器與所述感光單元連接，所述輸出單元包括第二放大器，所述第二放大器與所述存儲單元連接；所述感光單元用于產生復位信號和采集圖像信號，所述存儲單元用于放大和采樣存儲全局曝光的復位信號和圖像信號，所述輸出單元用于放大輸出所存儲的復位信號和圖像信號，以獲得有效的全局曝光圖像信息；

其中，所述存儲單元還包括第三開關元件、第四開關元件、第一存儲電容以及第二存儲電容，所述第三開關元件的一端與所述第一放大器連接，所述第三開關元件的另一端與所述第四開關元件連接；所述第三開關元件與所述第四開關元件之間設置有第一存儲節點B，所述第一存儲電容的一端接入所述第一存儲節點B，以存儲采樣獲得的圖像信號；所述第二存儲電容與所述第四開關元件連接，以存儲采樣獲得的復位信號；所述第四開關元件和第二存儲電容之間設置有第二存儲節點C；所述第二存儲電容的另一端與所述輸出單元連接于D點；

所述輸出單元包括還包括第五開關元件和第六開關元件，所述第五開關元件的第一端接入電源電壓，所述第五開關元件的第二端與所述第二放大器連接，所述第六開關元件與所述第二放大器連接，用于使能像素的輸出。

2.根據權利要求1所述的全局快門圖像傳感器像素結構，其特征在于，所述感光單元包括感光元件、第一開關元件、第二開關元件、以及懸浮節點，所述感光元件與所述第一開關元件的一端連接，所述第一開關元件的另一端接入所述懸浮節點，所述第一開關元件控制所述感光元件經光電轉換積累的電荷的傳輸，所述第二開關元件的一端接入所述懸浮節點，所述第二開關元件的另一端接入電源電壓。

3.根據權利要求1所述的全局快門圖像傳感器像素結構，其特征在于，所述第二放大器包括第二源極跟隨器，所述第二源極跟隨器的第一端接入所述第五開關元件，所述第二源極跟隨器的第二端接入所述第六開關元件連接，所述第二源極跟隨器的第三端接入電源電壓。

4.根據權利要求1所述的全局快門圖像傳感器像素結構，其特征在于，所述第一放大器包括第一源極跟隨器，所述第一源極跟隨器的一端接入所述感光單元，以接收所述感光單元的復位信號或圖像信號，并將所述復位信號或圖像信號進行放大。

5.根據權利要求4所述的全局快門圖像傳感器像素結構，其特征在于，所述第一源極跟隨器包括第一放大元件以及第二放大元件，所述第一放大元件的第一端接入懸浮節點，所述第一放大元件的第二端接入電源電壓，所述第一放大元件的第三端接入第二放大元件；所述第三開關元件接入所述第一放大元件與所述第二放大元件之間，以接收經過所述第一放大元件和第二放大元件放大的復位信號或圖像信號。

6.根據權利要求4所述的全局快門圖像傳感器像素結構，其特征在于，所述第一源極跟隨器包括第三放大元件，所述第三放大元件的第一端接入懸浮節點，所述第三放大元件的第二端接入可變電壓源，所述第三放大元件的第三端接入第三開關元件，以傳輸經過所述第三放大元件處理的復位信號或圖像信號。