專利名稱：漂浮節(jié)點(diǎn)具有可變電容的圖像傳感器及像素的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及圖像傳感器，更具體地講，本發(fā)明涉及一種采用了可以根據(jù)入射光線強(qiáng)度而改變其電容的像素的圖像傳感器。
背景技術(shù)：
圖像傳感器已經(jīng)變得無處不在，它們被廣泛地用于數(shù)字照相機(jī)、便攜式電話、保密照相機(jī)、醫(yī)療器械、汽車和其它應(yīng)用場(chǎng)合。制造圖像傳感器的技術(shù)、特別是CMOS(互補(bǔ)型金屬氧化半導(dǎo)體)圖像傳感器持續(xù)地快速發(fā)展。例如，高分辨率和低能耗的要求促進(jìn)了圖像傳感器的進(jìn)一步的小型化及集成。
隨著像素變小，像素輸出足夠強(qiáng)度的、容易被后續(xù)信號(hào)處理過程解譯的信號(hào)變得更為困難。而且，要求圖像傳感器能在各種范圍的光線條件下運(yùn)行，從低的光線條件變化到明亮的外界日光。這被通常被認(rèn)為是較大的動(dòng)態(tài)范圍。另外，因?yàn)橄袼爻叽绲淖冃?，如后文所描述的，像素的?dòng)態(tài)范圍可能受到限制。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述的現(xiàn)有技術(shù)中的問題，一方面，本發(fā)明提供了一種有源像素，該有源像素包括設(shè)在半導(dǎo)體基體中的感光元件；設(shè)在感光元件與一漂浮節(jié)點(diǎn)之間的傳輸晶體管，該傳輸晶體管選擇性地將感光元件的信號(hào)傳輸至漂浮節(jié)點(diǎn)；連接到漂浮節(jié)點(diǎn)的輔助電容，該輔助電容在光照強(qiáng)度高于一閾值時(shí)被激活；以及由漂浮節(jié)點(diǎn)所控制的放大晶體管。。
在上述本發(fā)明的有源像素中，感光元件可為光電二極管、PIN型光電二極管、部分PIN型光電二極管或光電門；而且，如果光照強(qiáng)度低于上述閾值時(shí)，則上述輔助電容被禁止；放大晶體管則將放大的信號(hào)值輸出到列位線；輔助電容為一可被激活而作為MOS(金屬氧化物半導(dǎo)體)晶體管工作的晶體管。
在上述本發(fā)明的有源像素中，還進(jìn)一步包括將漂浮節(jié)點(diǎn)復(fù)位到一參考電壓的復(fù)位晶體管。
在上述本發(fā)明的有源像素中，輔助電容可以包括多于一個(gè)的分立的電容，這些電容可以根據(jù)光照強(qiáng)度選擇性地被激活或被禁止。
作為本發(fā)明有源像素的另一種具體實(shí)施方案，其包括設(shè)在半導(dǎo)體基體中的感光元件；設(shè)在感光元件與一漂浮節(jié)點(diǎn)之間的傳輸晶體管，該傳輸晶體管選擇性地將感光元件的信號(hào)傳輸至漂浮節(jié)點(diǎn)；連接到漂浮節(jié)點(diǎn)的電容，該電容在光照強(qiáng)度低于一閾值時(shí)被禁止；以及由漂浮節(jié)點(diǎn)所控制的放大晶體管。
另一方面，本發(fā)明還提供了一種操作圖像傳感器像素的方法，該像素包括感光元件、位于感光元件與一漂浮節(jié)點(diǎn)之間的傳輸晶體管、連接到漂浮節(jié)點(diǎn)的輔助電容以及被漂浮節(jié)點(diǎn)的信號(hào)調(diào)整的放大晶體管，其中，傳輸晶體管將感光元件的信號(hào)傳輸至漂浮節(jié)點(diǎn)；這種操作圖像傳感器像素的方法包括將光照強(qiáng)度與一閾值進(jìn)行比較；以及如果光照強(qiáng)度高于該閾值，則通過激活輔助電容而提高漂浮節(jié)點(diǎn)處的電容。
上述方法的另一種具體實(shí)施方案是一種操作圖像傳感器像素的方法，該像素包括感光元件、位于感光元件與一漂浮節(jié)點(diǎn)之間的傳輸晶體管、連接到漂浮節(jié)點(diǎn)的電容器以及被漂浮節(jié)點(diǎn)的信號(hào)調(diào)整的放大晶體管，其中，傳輸晶體管將感光元件的信號(hào)傳輸至漂浮節(jié)點(diǎn)；該操作方法包括將光照強(qiáng)度與一閾值進(jìn)行比較；以及如果光照強(qiáng)度低于所述閾值，則通過禁止連接到漂浮節(jié)點(diǎn)的電容器而降低漂浮節(jié)點(diǎn)處的電容量。
再一方面，本發(fā)明提供了一種CMOS圖像傳感器，其包括按行和列(矩陣)排列的若干個(gè)有源像素，其中至少一個(gè)有源像素包括(a)設(shè)在半導(dǎo)體基體中的感光元件；
(b)設(shè)在感光元件與一漂浮節(jié)點(diǎn)之間的傳輸晶體管，該傳輸晶體管選擇性地將感光元件的信號(hào)傳輸至漂浮節(jié)點(diǎn)；(c)連接到該漂浮節(jié)點(diǎn)的輔助電容，該輔助電容在光照強(qiáng)度高于一閾值時(shí)被激活；以及(d)由該漂浮節(jié)點(diǎn)所控制的放大晶體管；用于接收上述有源像素的輸出的處理電路；以及用于輸出上述CMOS圖像傳感器的有源像素的輸出量的輸入/輸出電路。
本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明可以根據(jù)圖像傳感器上的光照數(shù)量選擇性地接通一漂浮節(jié)點(diǎn)處的輔助電容，在高照明條件下，漂浮節(jié)點(diǎn)的電容增大從而使得漂浮節(jié)點(diǎn)的飽和度增加并增大動(dòng)態(tài)范圍，同時(shí)也增大信噪比。


圖1是現(xiàn)有技術(shù)的四晶體管(4T)有源像素的示意圖。
圖2是本發(fā)明四晶體管(4T)有源像素的示意圖。
圖3是圖2中4T有源像素工作方法的流程圖。
圖4是采用本發(fā)明有源像素及方法制造的圖像傳感器。
具體實(shí)施例方式
在下面的描述中，提供了許多特定細(xì)節(jié)以實(shí)現(xiàn)對(duì)本發(fā)明具體實(shí)施方式
的透徹理解。但所屬領(lǐng)域的熟練技術(shù)人員可以認(rèn)識(shí)到，在沒有這些具體細(xì)節(jié)中的一個(gè)或多個(gè)的情況下仍能實(shí)施本發(fā)明，或者采用其它方法、元件等的情況下仍能實(shí)施本發(fā)明。另外，為了清楚地描述本發(fā)明的各種實(shí)施方案，因而對(duì)眾所周知的結(jié)構(gòu)和操作沒有示出或進(jìn)行詳細(xì)地描述。
在本發(fā)明的說明書中，提及“一實(shí)施方案”或“某一實(shí)施方案”時(shí)是指該實(shí)施方案所述的特定特征、結(jié)構(gòu)或者特性至少包含在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中。因而，在說明書各處所出現(xiàn)的“在一實(shí)施方案中”或“在某一實(shí)施方案中”并不一定指的是全部屬于同一個(gè)實(shí)施方案；而且，特定的特征、結(jié)構(gòu)或者特性可能以合適的方式結(jié)合到一個(gè)或多個(gè)的具體實(shí)施方案中。
圖1是采用四晶體管的CMOS有源像素。在本領(lǐng)域中也稱為4T有源像素。感光元件101輸出用來調(diào)整放大晶體管105的信號(hào)。感光元件101可為多種形式的器件中的一種，包括但不限于光電門(photogates)、光電二極管、PIN型光電二極管、部分PIN型光電二極管等。傳輸晶體管201用于將感光元件101輸出的信號(hào)傳輸?shù)狡」?jié)點(diǎn)A，該漂浮節(jié)點(diǎn)A連接到放大晶體管105(即源極跟蹤晶體管)的門電路。
工作時(shí)，在積分周期(也稱為曝光周期)內(nèi)，感光元件101產(chǎn)生電荷，因?yàn)閭鬏斁w管201被關(guān)閉，所以這些電荷保存在感光元件101內(nèi)。在積分周期后，傳輸晶體管201被打開，將信號(hào)傳輸至漂浮節(jié)點(diǎn)A。在信號(hào)被傳輸至漂浮節(jié)點(diǎn)A后，傳輸晶體管201再次被關(guān)閉，以準(zhǔn)備下次積分周期的開始。因此，傳輸晶體管201周期性地打開和關(guān)閉，而將每個(gè)積分周期的信號(hào)傳輸至漂浮節(jié)點(diǎn)A。
漂浮節(jié)點(diǎn)的信號(hào)隨后被用來調(diào)整放大晶體管105。最后，行選擇晶體管107用以為像素定位并選擇性地將信號(hào)讀出到列位線109上。通過列位線109讀取信號(hào)以后，復(fù)位晶體管103將漂浮節(jié)點(diǎn)A復(fù)位到一參考電壓，在一特定實(shí)施方案中為Vdd。
通常，在4T像素設(shè)計(jì)中，漂浮節(jié)點(diǎn)A被設(shè)計(jì)得相對(duì)較小。為了獲得高的傳輸增益或變換增益，漂浮節(jié)點(diǎn)A被設(shè)計(jì)得相對(duì)較小。然而，在高照明條件下，感光元件101產(chǎn)生的電荷數(shù)量(信號(hào))可能大于漂浮節(jié)點(diǎn)A的容量。這將造成漂浮節(jié)點(diǎn)A的飽和、動(dòng)態(tài)范圍的減小以及信號(hào)噪音比(SNR)的減小。
圖2顯示了本發(fā)明的4T有源像素。本發(fā)明允許4T有源像素的漂浮節(jié)點(diǎn)A具有可變電容。這通過附加于漂浮節(jié)點(diǎn)A上的一個(gè)或多個(gè)“輔助”電容予以實(shí)現(xiàn)。如圖2所示，在一實(shí)施方案中，以晶體管203作為輔助電容器。當(dāng)輔助晶體管203被高的AUX信號(hào)(AUX為輔助晶體管信號(hào)的縮寫)打開時(shí)，與漂浮節(jié)點(diǎn)A的電容CF相比，晶體管203就變成了一種具有較高電容(CA)的MOS(金屬氧化物半導(dǎo)體)電容器。當(dāng)輔助晶體管203被低的AUX信號(hào)關(guān)閉時(shí)，輔助晶體管203仍具有相對(duì)較低的寄生電容(CA)。輔助晶體管203的適當(dāng)大小是由不同的設(shè)計(jì)參數(shù)、期間特性、過程參數(shù)及圖像傳感器的終端市場(chǎng)所決定。而且，雖然在本實(shí)施方案中輔助電容是由作為MOS電容器的晶體管203所提供的，但是其它類型的可變電容也包含在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
在高光照條件下，輔助晶體管203在讀取操作期間被打開。這有效地增加了漂浮節(jié)點(diǎn)A的電容。然而，在低光照條件下，輔助晶體管203被關(guān)閉，漂浮節(jié)點(diǎn)A維持其相對(duì)較小的電容。
圖3顯示了本發(fā)明方法的流程圖。首先，在模塊301處，對(duì)入射到圖像傳感器(及像素)的光照強(qiáng)度進(jìn)行檢測(cè)。這可通過任何常規(guī)的方法完成。例如，可檢測(cè)從圖像傳感器輸出，確定其亮度大小。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員知道，幾乎每個(gè)圖像傳感器均具有用于自動(dòng)增益控制和曝光控制的電路。通過確定像素的輸出信號(hào)的強(qiáng)度，可確定周圍光照強(qiáng)度。另一種可選擇的方式是，可檢測(cè)來自圖像傳感器的被處理過的輸出信號(hào)，以確定周圍的相對(duì)照明條件。再一種可選擇的方式是，在圖像傳感器成像區(qū)域之外采用一個(gè)專用的光敏器件，檢測(cè)圖像傳感器上的入射光線的數(shù)量。
然后，在模塊303處，將模塊301處測(cè)定的光照強(qiáng)度和一閾值進(jìn)行比較。該閾值為打開輔助晶體管203的扳機(jī)。設(shè)定閾值的精確數(shù)值點(diǎn)可以根據(jù)設(shè)計(jì)的考慮、參數(shù)及圖像傳感器的特性而調(diào)整，甚至可以根據(jù)圖像傳感器的用戶的判斷而進(jìn)行調(diào)整。
如果在模塊301處測(cè)定的光照強(qiáng)度高于閾值，則在模塊307處，在操作中打開輔助晶體管203。然而，如果光照強(qiáng)度低于閾值，則在模塊305處關(guān)閉輔助晶體管203。
在4T像素中，為了獲得高的傳輸增益，漂浮節(jié)點(diǎn)A設(shè)計(jì)得相對(duì)較小且具有一個(gè)相對(duì)較小的電容，例如，在2千萬億分之一(femto)法拉的級(jí)數(shù)上。如果圖像傳感器和像素使用一伏特信號(hào)范圍，這意味著可保持于漂浮節(jié)點(diǎn)A中的最大電子數(shù)(Qmax)大約為12,500。考慮到“散粒噪聲”，這使得最大信噪比為112。然而，在很多照明條件下，感光元件如PIN型光電二極管，可能產(chǎn)生比Qmax更多的信號(hào)(電子)。
為了解決這個(gè)問題，根據(jù)本發(fā)明，在相對(duì)較高的外界照明條件下，在操作中打開輔助電容(在本實(shí)施方案中為輔助晶體管203)。這使得漂浮節(jié)點(diǎn)A的電容增加，即變?yōu)椤?T常態(tài)”漂浮節(jié)點(diǎn)(2千萬億分之一法拉)和輔助晶體管201的電容總和。
回到圖2，此時(shí)漂浮節(jié)點(diǎn)處的總電容為CF和CV，其中，CF為漂浮節(jié)點(diǎn)A的電容，CV為輔助晶體管203的電容。當(dāng)輔助晶體管203關(guān)閉即AUX＝0伏特時(shí)，則CV僅為輔助晶體管203的門電路和漏極(drain)之間的寄生電容(記作CV1)。當(dāng)輔助晶體管203打開時(shí)，即AUX＝Vdd伏特時(shí)，則CV為輔助晶體管203的MOS電容(記作CV2)。
假定感光元件101收集的電荷數(shù)為Q，輔助晶體管203關(guān)閉，則漂浮節(jié)點(diǎn)A處的電壓變化(ΔV1)可由下式表示ΔV1＝Q/(CV1+CF)同樣，假定感光元件101收集的電荷數(shù)為Q，輔助晶體管203打開，則漂浮節(jié)點(diǎn)A處的電壓變化(ΔV2)可由下式表示ΔV2＝Q/(CV2+CF)
因此，舉例來說，如果CV1大約等于0.1CF，CV2大約等于1.2CF，則ΔV1＝Q/1.1CF，ΔV2＝Q/2.2CF?？梢?，當(dāng)輔助晶體管203關(guān)閉時(shí)電壓變化(變換增益)大約是輔助晶體管203打開時(shí)電壓變化的兩倍。換句話說，在低光照條件下，變換增益較高。
雖然圖2中只有一個(gè)單獨(dú)的輔助晶體管203，然而在其它的實(shí)施方案中，可以采用多個(gè)并聯(lián)的或串聯(lián)的輔助晶體管以分級(jí)控制漂浮節(jié)點(diǎn)A的電容，進(jìn)而控制變換增益。通過適當(dāng)控制輔助晶體管的級(jí)聯(lián)情況，可以獲得任意數(shù)目的中間變換增益，而不僅僅是“高照明強(qiáng)度”和“低照明強(qiáng)度”兩種模式。
在上面的描述中，一旦檢測(cè)到高的光照強(qiáng)度時(shí)，漂浮節(jié)點(diǎn)A的電容就增加。當(dāng)然，也可以實(shí)現(xiàn)倒過來的設(shè)計(jì)。換句話說，在另外的可選擇的實(shí)施方式中，“常態(tài)”時(shí)漂浮節(jié)點(diǎn)A具有相對(duì)較高的電容，當(dāng)檢測(cè)到低光照強(qiáng)度時(shí)，漂浮節(jié)點(diǎn)A的電容就被減小，以提高變換增益。這種減小操作可以通過關(guān)閉輔助晶體管得以實(shí)現(xiàn)。因?yàn)榫哂邢嗤墓δ?、方式及結(jié)果，所以這些實(shí)施方案應(yīng)被認(rèn)為是等同替換的方案。
因此，如上面所述，本發(fā)明的像素及圖像傳感器具有二種工作模式高照明模式和低照明模式。本發(fā)明根據(jù)圖像傳感器上的光照數(shù)量決定是否接通位于漂浮節(jié)點(diǎn)處的輔助電容。圖像傳感器上的光照量可通過多種方法測(cè)定，而且測(cè)定光照強(qiáng)度的任何方法均可容易地應(yīng)用于本發(fā)明。一旦光照強(qiáng)度被確定，通過將光照強(qiáng)度與一個(gè)閾值進(jìn)行比較，便可確定是接通輔助電容(高照明條件)還是不接通輔助電容(低照明條件)。
上述有源像素可用于CMOS圖像傳感器1101的傳感器陣列。圖4具體顯示了一種根據(jù)本發(fā)明形成的CMOS圖像傳感器。該CMOS圖像傳感器包括傳感器陣列1103、處理電路1105、輸入/輸出電路(I/O)1107、記憶元件1109和總線1111。優(yōu)選地，每個(gè)組成元件形成于單獨(dú)的硅基體上，并采用標(biāo)準(zhǔn)的CMOS制造工藝集成于一個(gè)獨(dú)立的芯片上。
例如，傳感器陣列1103可以采用基本上近似于本發(fā)明申請(qǐng)人豪威科技公司(OmniVision Technologies Inc.，美國(guó)加利福亞州桑尼維爾市)生產(chǎn)的型號(hào)為OV5610或OV7640的圖像傳感器的傳感器陣列，只是用本發(fā)明的有源像素代替原有的有源像素。
前面的申請(qǐng)文件的描述僅是對(duì)本發(fā)明的介紹，不能認(rèn)為是對(duì)本發(fā)明的限制。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可在本發(fā)明具體實(shí)施方案的基礎(chǔ)上進(jìn)行各種變化或者改進(jìn)，也可以采用各種元件的等同替換物或其它實(shí)施方式。這些對(duì)于本發(fā)明此處所披露實(shí)施方案的變化或者改進(jìn)，都沒有偏離本發(fā)明的范圍和宗旨。
上述內(nèi)容應(yīng)理解為這里所介紹的本發(fā)明的具體實(shí)施方式
只是為了描述本發(fā)明，但在不偏離本發(fā)明宗旨與范圍的情況下可以做出各種變換方案。因此，除權(quán)利要求之外，本發(fā)明不受任何限制。
權(quán)利要求
1.一種有源像素，其包括設(shè)在半導(dǎo)體基體中的感光元件；設(shè)在所述感光元件與一漂浮節(jié)點(diǎn)之間的傳輸晶體管，該傳輸晶體管選擇性地將所述感光元件的信號(hào)傳輸至所述漂浮節(jié)點(diǎn)；連接到所述漂浮節(jié)點(diǎn)的輔助電容，該輔助電容在光照強(qiáng)度高于一閾值時(shí)被激活；以及由所述漂浮節(jié)點(diǎn)控制的放大晶體管。
2.如權(quán)利要求1所述的像素，其中，所述感光元件選自于光電二極管、PIN型光電二極管、部分PIN型光電二極管或光電門。
3.如權(quán)利要求1所述的像素，其中，所述輔助電容在所述光照強(qiáng)度低于所述閾值時(shí)被禁止。
4.如權(quán)利要求1所述的像素，其中，所述放大晶體管將所述信號(hào)放大后輸出到列位線。
5.如權(quán)利要求1所述的像素，其進(jìn)一步包括可將所述漂浮節(jié)點(diǎn)復(fù)位到一參考電壓的復(fù)位晶體管。
6.如權(quán)利要求1所述的像素，其中，所述的輔助電容是一可被激活而作為MOS晶體管工作的晶體管。
7.如權(quán)利要求3所述的像素，其中，所述輔助電容是一可被激活而作為MOS晶體管工作的晶體管。
8.如權(quán)利要求1所述的像素，其中，所述輔助電容包括多于一個(gè)的分立的電容，該電容可根據(jù)所述光照強(qiáng)度被選擇性地激活或禁止。
9.如權(quán)利要求1所述的像素，其中，所述輔助電容包括多于一個(gè)的分立的晶體管，該晶體管可根據(jù)所述光照強(qiáng)度被選擇性地激活或禁止。
10.一種有源像素，其包括設(shè)在半導(dǎo)體基體中的感光元件；設(shè)在所述感光元件與一漂浮節(jié)點(diǎn)之間的傳輸晶體管，該傳輸晶體管選擇性地將所述感光元件的信號(hào)傳輸至所述漂浮節(jié)點(diǎn)；連接到所述漂浮節(jié)點(diǎn)的電容，該電容在光照強(qiáng)度低于一閾值時(shí)被禁止；以及由所述漂浮節(jié)點(diǎn)控制的放大晶體管。
11.如權(quán)利要求10所述的像素，其中，所述感光元件選自于光電二極管、PIN型光電二極管、部分PIN型光電二極管或光電門。
12.如權(quán)利要求10所述的像素，其中，所述電容在光照強(qiáng)度高于所述閾值時(shí)被激活。
13.如權(quán)利要求10所述的像素，其進(jìn)一步包括可將所述漂浮節(jié)點(diǎn)復(fù)位到一參考電壓的復(fù)位晶體管。
14.如權(quán)利要求10所述的像素，其中，所述電容是一可被選擇性地激活或禁止的晶體管。
15.如權(quán)利要求1所述的像素，其中，所述電容包括多于一個(gè)的分立的電容，該電容可根據(jù)所述光照強(qiáng)度被選擇性地激活或禁止。
16.一種操作圖像傳感器像素的方法，所述像素包括感光元件、位于所述感光元件與一漂浮節(jié)點(diǎn)之間的傳輸晶體管、連接到所述漂浮節(jié)點(diǎn)的輔助電容以及被所述漂浮節(jié)點(diǎn)的信號(hào)調(diào)整的放大晶體管，其中，所述傳輸晶體管將所述感光元件的信號(hào)傳輸至所述漂浮節(jié)點(diǎn)；該方法包括將光照強(qiáng)度與一閾值進(jìn)行比較；以及如果所述光照強(qiáng)度高于所述閾值，則通過激活所述輔助電容而提高所述漂浮節(jié)點(diǎn)處的電容。
17.如權(quán)利要求16所述的方法，其中，所述感光元件選自于光電二極管、PIN型光電二極管、部分PIN型光電二極管或光電門。
18.如權(quán)利要求16所述的方法，其中，所述像素進(jìn)一步包括可將所述漂浮節(jié)點(diǎn)復(fù)位到一參考電壓的復(fù)位晶體管。
19.一種操作圖像傳感器像素的方法，所述像素包括感光元件、位于所述感光元件與一漂浮節(jié)點(diǎn)之間的傳輸晶體管、連接到所述漂浮節(jié)點(diǎn)的電容器以及被所述漂浮節(jié)點(diǎn)的信號(hào)調(diào)整的放大晶體管，其中，所述傳輸晶體管將所述感光元件的信號(hào)傳輸至所述漂浮節(jié)點(diǎn)；該方法包括將光照強(qiáng)度與一閾值進(jìn)行比較；以及如果所述光照強(qiáng)度低于所述閾值，則通過禁止所述電容器而降低所述漂浮節(jié)點(diǎn)處的電容。
20.如權(quán)利要求19所述的方法，其中，所述感光元件選自于光電二極管、PIN型光電二極管、部分PIN型光電二極管或光電門。
21.如權(quán)利要求19所述的方法，其中，所述像素進(jìn)一步包括可將所述漂浮節(jié)點(diǎn)復(fù)位到一參考電壓的復(fù)位晶體管。
22.一種CMOS圖像傳感器，其包括按行和列排列的若干個(gè)有源像素，其中至少一個(gè)所述有源像素包括(a)設(shè)在半導(dǎo)體基體中的感光元件；(b)設(shè)在所述感光元件與一漂浮節(jié)點(diǎn)之間的傳輸晶體管，該傳輸晶體管選擇性地將所述感光元件的信號(hào)傳輸至所述漂浮節(jié)點(diǎn)；(c)連接到所述漂浮節(jié)點(diǎn)的輔助電容，該輔助電容在光照強(qiáng)度高于一閾值時(shí)被激活；以及(d)由所述漂浮節(jié)點(diǎn)控制的放大晶體管；用于接收所述有源像素的輸出信號(hào)的處理電路；以及用于輸出所述CMOS圖像傳感器的所述有源像素的輸出的輸入/輸出電路。
23.如權(quán)利要求22所述的圖像傳感器，其中，所述感光元件選自于光電二極管、PIN型光電二極管、部分PIN型光電二極管或光電門。
24.如權(quán)利要求22所述的圖像傳感器，其中，所述輔助電容在所述光照強(qiáng)度低于一閾值時(shí)被禁止。
25.如權(quán)利要求22所述的圖像傳感器，其進(jìn)一步包括可將所述漂浮節(jié)點(diǎn)復(fù)位到一參考電壓的復(fù)位晶體管。
26.如權(quán)利要求22所述的圖像傳感器，其中，所述的輔助電容是晶體管。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種有源像素及圖像傳感器，本發(fā)明的有源像素及圖像傳感器具有兩個(gè)工作模式高照明模式和低照明模式。本發(fā)明根據(jù)圖像傳感器上的光照數(shù)量決定是否接通漂浮節(jié)點(diǎn)處的輔助電容。其中，圖像傳感器上的光照量可通過多種方法予以測(cè)定。光照強(qiáng)度被確定后，通過將其與一閾值進(jìn)行比較，便可確定是接通輔助電容(高照明條件)還是不接通輔助電容(低照明條件)。
文檔編號(hào)H04N3/14GK1774032SQ20051012448
公開日2006年5月17日 申請(qǐng)日期2005年11月14日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月12日
發(fā)明者何新平 申請(qǐng)人:豪威科技有限公司