【技术实现步骤摘要】
本技术涉及图像传感器，特别是涉及一种基于增益调节的图像传感器。
技术介绍
1、现有图像传感器通过设计低增益模式和高增益模式可以实现大动态范围，但低增益模式下的存储容量是固定的，无法适用于高光场景需求逐步增加的情况，从而使得输出图像的细腻程度在高光场景需求逐步增加的情况下捉襟见肘。因此，如何提高图像传感器在低增益模式下的存储容量，是本领域技术人员迫切想要解决的技术问题。
2、应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本技术的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本技术的
技术介绍
部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。
技术实现思路
1、鉴于以上所述现有技术的缺点，本技术的目的在于提供一种基于增益调节的图像传感器，用于解决现有图像传感器低增益模式下的存储容量无法适用于高光场景需求逐步增加的问题。
2、为实现上述目的及其他相关目的，本技术提供一种基于增益调节的图像传感器，包括若干呈阵列排布的像素块和节点共享结构；
3、所述像素块包括感光单元、溢出单元和增益单元，所述感光单元和所述增益单元耦接至第一浮动扩散节点，所述溢出单元耦接所述感光单元或所述增益单元，所述感光单元基于光电转换生成第一电荷信号和第二电荷信号并对所述第一电荷信号进行存储，所述溢出单元用于对所述第二电荷信号进行存储，所述增益单元用于进行不同增益模式的切换；
4、所述节点共享结构耦接于至少两个所述像素块的所述增益
5、可选地，所述溢出单元耦接所述感光单元时，所述溢出单元包括溢出路径和量化路径，所述第二电荷信号通过所述溢出路径存储至所述溢出单元中并通过所述量化路径转移至第二浮动扩散节点，其中，所述第一电荷信号转移至所述第一浮动扩散节点。
6、可选地，所述溢出单元耦接所述感光单元时，所述溢出单元包括溢出路径和量化路径，所述第二电荷信号通过所述溢出路径存储至所述溢出单元中并通过所述量化路径转移至所述第一浮动扩散节点，其中，所述第一电荷信号转移至所述第一浮动扩散节点。
7、可选地，所述第二电荷信号通过所述溢出路径存储至所述溢出单元中并通过所述量化路径转移至所述第二浮动扩散节点，其中：
8、所述第一浮动扩散节点和所述第二浮动扩散节点属于同一个所述像素块，所述像素块还包括第一复位单元、第二复位单元、第一读出单元和第二读出单元；所述第一复位单元通过所述增益单元耦接至所述第一浮动扩散节点，用于对所述第一浮动扩散节点和所述感光单元进行复位；所述第二复位单元耦接至所述第二浮动扩散节点，用于对所述第二浮动扩散节点进行复位；所述第一读出单元耦接至所述第一浮动扩散节点，用于至少对转移至所述第一浮动扩散节点的所述第一电荷信号进行量化读出；所述第二读出单元耦接至所述第二浮动扩散节点，用于至少对转移至所述第二浮动扩散节点的所述第二电荷信号进行量化读出；所述第一复位单元和/或所述第二复位单元还用于对所述溢出单元进行复位；
9、或者，所述第一浮动扩散节点和所述第二浮动扩散节点属于同一列中不同行所述像素块，所述像素块还包括第三复位单元和第三读出单元；所述第三复位单元通过所述增益单元耦接至相应浮动扩散节点，用于对相应浮动扩散节点、所述感光单元和所述溢出单元进行复位；所述第三读出单元耦接至相应浮动扩散节点，用于至少对转移至相应浮动扩散节点的相应电荷信号进行量化读出。
10、可选地，在所述像素块包括第一读出单元和第二读出单元时，所述第一读出单元和所述第二读出单元通过不同列线进行量化读出；在所述像素块包括第三读出单元时，同一列中不同行所述像素块的所述第三读出单元通过不同列线进行量化读出。
11、可选地，在所述第一浮动扩散节点和所述第二浮动扩散节点属于同一列中不同行所述像素块时，同一列中不同行所述像素块包括同一列中相邻两行所述像素块；其中，同一列的相邻两行所述像素块中，上一行所述像素块始终以下一行所述像素块对应的浮动扩散节点作为其第二浮动扩散节点或下一行所述像素块始终以上一行所述像素块对应的浮动扩散节点作为其第二浮动扩散节点；或者，两行所述像素块对应的浮动扩散节点互为彼此的所述第二浮动扩散节点。
12、可选地，所述溢出单元包括第一溢出晶体管、第一量化晶体管和第一存储器件；所述第一溢出晶体管的控制端接收第一溢出控制信号，第一端耦接所述感光单元，第二端耦接所述第一存储器件的第一端；所述第一量化晶体管的控制端接收第一量化控制信号，第一端耦接至所述第二浮动扩散节点或通过所述增益单元耦接至所述第二浮动扩散节点或通过对应的所述增益单元耦接至所述第一浮动扩散节点，第二端耦接所述第一存储器件的第一端；所述第一存储器件的第二端耦接参考电位；其中，所述第一溢出晶体管所在路径为所述溢出路径，所述第一量化晶体管所在路径为所述量化路径；
13、或者，在所述第一浮动扩散节点和所述第二浮动扩散节点属于同一个所述像素块时，所述溢出单元去除所述第一量化晶体管，此时，所述第一存储器件的第一端还耦接至所述第二浮动扩散节点。
14、可选地，在所述第一浮动扩散节点和所述第二浮动扩散节点属于同一列中不同行所述像素块时，所述溢出单元包括第二溢出晶体管、第二量化晶体管和第二存储器件；所述第二溢出晶体管的控制端接收第二溢出控制信号，第一端耦接所述感光单元，第二端耦接所述第二存储器件的第一端；所述第二量化晶体管的控制端接收第二量化控制信号，第一端通过所述节点共享结构和所述第二浮动扩散节点对应的所述增益单元耦接至所述第二浮动扩散节点，第二端耦接所述第二存储器件的第一端；所述第二存储器件的第二端耦接参考电位；其中，所述第二溢出晶体管所在路径为所述溢出路径，所述第二量化晶体管所在路径为所述量化路径。
15、可选地，所述节点共享结构包括第一连接线，耦接于至少两个所述像素块的所述增益单元之间。
16、可选地，所述节点共享结构还包括至少一个第一开关管，串联耦接于所述第一连接线上，其控制端接收第一开关控制信号。
17、可选地，所述溢出单元耦接所述增益单元时，所述溢出单元包括共用路径，所述第二电荷信号通过所述共用路径存储至所述溢出单元中并通过所述共用路径转移至所述第一浮动扩散节点，其中，所述第一电荷信号转移至所述第一浮动扩散节点；
18、所述像素块还包括第四复位单元和第四读出单元；所述第四复位单元通过所述增益单元耦接至所述第一浮动扩散节点，用于对所述第一浮动扩散节点、所述感光单元和所述溢出单元进行复位；所述第四读出单元耦接至所述第一浮动扩散节点，用于至少对转移至所述第一浮动扩散节点的所述第一电荷信号和所述第二电荷信号进行量化读出。
19、可选地，所述溢出单元包括溢出量化晶体管和第三存储器件；所述溢出量化晶体管的控制端接收溢出量化控制信号，第一端耦接所述增益单元的高增益量化节点或低增本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于增益调节的图像传感器，其特征在于，包括若干呈阵列排布的像素块和节点共享结构；
2.根据权利要求1所述的基于增益调节的图像传感器，其特征在于，所述溢出单元耦接所述感光单元时，所述溢出单元包括溢出路径和量化路径，所述第二电荷信号通过所述溢出路径存储至所述溢出单元中并通过所述量化路径转移至第二浮动扩散节点或所述第一浮动扩散节点，其中，所述第一电荷信号转移至所述第一浮动扩散节点。
3.根据权利要求2所述的基于增益调节的图像传感器，其特征在于，所述第二电荷信号通过所述溢出路径存储至所述溢出单元中并通过所述量化路径转移至所述第二浮动扩散节点，其中：
4.根据权利要求3所述的基于增益调节的图像传感器，其特征在于，在所述像素块包括第一读出单元和第二读出单元时，所述第一读出单元和所述第二读出单元通过不同列线进行量化读出；在所述像素块包括第三读出单元时，同一列中不同行所述像素块的所述第三读出单元通过不同列线进行量化读出。
5.根据权利要求3所述的基于增益调节的图像传感器，其特征在于，在所述第一浮动扩散节点和所述第二浮动扩散节点属于同一列中不
6.根据权利要求2-5任意一项所述的基于增益调节的图像传感器，其特征在于，所述溢出单元包括第一溢出晶体管、第一量化晶体管和第一存储器件；所述第一溢出晶体管的控制端接收第一溢出控制信号，第一端耦接所述感光单元，第二端耦接所述第一存储器件的第一端；所述第一量化晶体管的控制端接收第一量化控制信号，第一端耦接至所述第二浮动扩散节点或通过所述增益单元耦接至所述第二浮动扩散节点或通过对应的所述增益单元耦接至所述第一浮动扩散节点，第二端耦接所述第一存储器件的第一端；所述第一存储器件的第二端耦接参考电位；其中，所述第一溢出晶体管所在路径为所述溢出路径，所述第一量化晶体管所在路径为所述量化路径；
7.根据权利要求3所述的基于增益调节的图像传感器，其特征在于，在所述第一浮动扩散节点和所述第二浮动扩散节点属于同一列中不同行所述像素块时，所述溢出单元包括第二溢出晶体管、第二量化晶体管和第二存储器件；所述第二溢出晶体管的控制端接收第二溢出控制信号，第一端耦接所述感光单元，第二端耦接所述第二存储器件的第一端；所述第二量化晶体管的控制端接收第二量化控制信号，第一端通过所述节点共享结构和所述第二浮动扩散节点对应的所述增益单元耦接至所述第二浮动扩散节点，第二端耦接所述第二存储器件的第一端；所述第二存储器件的第二端耦接参考电位；其中，所述第二溢出晶体管所在路径为所述溢出路径，所述第二量化晶体管所在路径为所述量化路径。
8.根据权利要求1所述的基于增益调节的图像传感器，其特征在于，所述节点共享结构包括第一连接线，耦接于至少两个所述像素块的所述增益单元之间。
9.根据权利要求8所述的基于增益调节的图像传感器，其特征在于，所述节点共享结构还包括至少一个第一开关管，串联耦接于所述第一连接线上，其控制端接收第一开关控制信号。
10.根据权利要求1所述的基于增益调节的图像传感器，其特征在于，所述溢出单元耦接所述增益单元时，所述溢出单元包括共用路径，所述第二电荷信号通过所述共用路径存储至所述溢出单元中并通过所述共用路径转移至所述第一浮动扩散节点，其中，所述第一电荷信号转移至所述第一浮动扩散节点；
11.根据权利要求10所述的基于增益调节的图像传感器，其特征在于，所述溢出单元包括溢出量化晶体管和第三存储器件；所述溢出量化晶体管的控制端接收溢出量化控制信号，第一端耦接所述增益单元的高增益量化节点或低增益量化节点，第二端耦接所述第三存储器件的第一端；所述第三存储器件的第二端耦接参考电位；其中，所述溢出量化晶体管所在路径为所述共用路径；
...【技术特征摘要】
1.一种基于增益调节的图像传感器，其特征在于，包括若干呈阵列排布的像素块和节点共享结构；
2.根据权利要求1所述的基于增益调节的图像传感器，其特征在于，所述溢出单元耦接所述感光单元时，所述溢出单元包括溢出路径和量化路径，所述第二电荷信号通过所述溢出路径存储至所述溢出单元中并通过所述量化路径转移至第二浮动扩散节点或所述第一浮动扩散节点，其中，所述第一电荷信号转移至所述第一浮动扩散节点。
3.根据权利要求2所述的基于增益调节的图像传感器，其特征在于，所述第二电荷信号通过所述溢出路径存储至所述溢出单元中并通过所述量化路径转移至所述第二浮动扩散节点，其中：
4.根据权利要求3所述的基于增益调节的图像传感器，其特征在于，在所述像素块包括第一读出单元和第二读出单元时，所述第一读出单元和所述第二读出单元通过不同列线进行量化读出；在所述像素块包括第三读出单元时，同一列中不同行所述像素块的所述第三读出单元通过不同列线进行量化读出。
5.根据权利要求3所述的基于增益调节的图像传感器，其特征在于，在所述第一浮动扩散节点和所述第二浮动扩散节点属于同一列中不同行所述像素块时，同一列中不同行所述像素块包括同一列中相邻两行所述像素块；其中，同一列的相邻两行所述像素块中，上一行所述像素块始终以下一行所述像素块对应的浮动扩散节点作为其第二浮动扩散节点或下一行所述像素块始终以上一行所述像素块对应的浮动扩散节点作为其第二浮动扩散节点，或者，两行所述像素块对应的浮动扩散节点互为彼此的所述第二浮动扩散节点。
6.根据权利要求2-5任意一项所述的基于增益调节的图像传感器，其特征在于，所述溢出单元包括第一溢出晶体管、第一量化晶体管和第一存储器件；所述第一溢出晶体管的控制端接收第一溢出控制信号，第一端耦接所述感光单元，第二端耦接所述第一存储器件的第一端；所述第一量化晶体管的控制端接收第一量化控制信号，第一端耦接至所述第二浮动扩散节点或通过所述增益单元耦接至所述第二浮动扩散节点或通过对应的所述增益单元耦接至所述第一浮动扩散...
【专利技术属性】
技术研发人员：张盛鑫，徐辰，
申请(专利权)人：思特威上海电子科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：
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