一种多次曝光方法

摘要

本发明属于CMOS图像传感器技术领域，涉及一种像素结构，包括光电二极管、传输管、浮空扩散区、复位晶体管、源极跟随器、选通管和电荷泄放晶体管OF，电荷泄放晶体管的漏极接电源电压VDD，源极接到光电二极管的负极，通过栅压来控制光电二极管中光生电荷的泄放程度。本发明同时提供一种利用此种像素结构实现的多次曝光方法。本发明能够实现多次曝光信号的像素内叠加，省去了多次读出再融合的数字电路部分，从而提高了CMOS图像传感器动态范围。

主权项

一种多次曝光方法，该方法能够在一次曝光周期内实现多次曝光，所适用的像素结构包括光电二极管PD、传输管、浮空扩散区FD、复位晶体管、源极跟随器、选通管和电荷泄放晶体管OF，其中，电荷泄放晶体管OF的漏极接电源电压VDD，源极接到光电二极管的负极，通过栅压来控制光电二极管中光生电荷的泄放程度；设图像传感器需要进行N次长短不同的曝光，其特征在于，包括下列步骤：首先将传输管栅压置为电源电压，使其导通，PD得到复位；将传输管栅电压置为0v，开始一次曝光周期的曝光；按照所需多次曝光的曝光时间长短先后进行操作，第一次操作，将OF的栅电压置为V1，维持时间是第一次所需曝光的曝光时间t1；第二次操作将OF的栅电压置为V2，维持时间是第二次所需曝光的曝光时间t2；以后各次曝光均如此进行，直至第N次曝光，将OF的栅电压置为VN，维持时间是第N次所需曝光的曝光时间tN；从V1到VN，满足以下关系，V1>V2>……>VN，VN=0；t1到tN满足以下关系，t1>t2>……>tN，t1、t2、……tN的和为总的曝光周期的时间，待所有N次操作都结束，传输管栅压置为电源电压使其再次导通，PD内电荷流出，即曝光结束，再进行帧读出的操作。