CN101459184B - 在cmos上感测图像的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

在CMOS上感测图像的系统和方法。根据一个实施方案，本发明提供CMOS图像感测像素。所述像素包括n-型衬底，和-P型外延层，形成的二极管np结的宽度和彩色光谱在相素单元中的吸收与收集特性相关。通过外围电路来控制三种不同的np结宽来达到分辨光波长的功能。此外，所述像素包括连接到所述CMOS图像感测像素的控制电路。

Description

在CMOS上感测图像的系统和方法
技术领域
本发明涉及成像技术。更特别地，本发明提供用于在CMOS彩色传感器上捕获图像的方法和系统。仅仅作为举例，本发明已经用于在N-型衬底CMOS传感器的每个像素上捕获真彩色信息。但是，应认识到本发明具有宽得多的应用范围。
背景技术
得到生动的图像是人类自身长期坚持不懈的努力。早在石器时代，人类试图用洞穴图画记录他们的所见。在过去的几千年中，艺术家开发了用画笔和帆布记录图像的技术。艺术家已能用油画准确地得到现实世界的图像，但是油画的精确度不能与照像术相提并论。
在1826年，法国的发明人Nicéphore Niépce在石油衍生物涂敷的抛光的锡铅合金盘上形成了第一个摄影图像。从那时起，摄影成像的技术开始发展。在之后的几百年中更好的技术和设备改进了图像质量。在最近的50年中，彩色摄影技术得到了改进并且日臻完善。在最近的十年中，随着Kodak在1990推出的第一个可商业得到的数字式照相机，新型的图像捕获技术数字成像迅速地变成捕获图像的流行的方法。
对于数字成像，图像传感器(或负性胶卷的数字等同物)是数字成像器件比如数字式照像机、照像电话(camera phones)等的最重要的元件之一。长期以来，图像传感器基于由George Smith和Willard Boyle在Bell实验室开发的电耦器件(CCD)技术。过去，CCD基成像装置占据主导地位。最近，CMOS基图像传感器日益流行。
CMOS图像传感器技术通常具有数百万的传感器像素(光敏元件)，每个传感器像素包括两个到四个晶体管和一个光电二极管。通常，CMOS图像感测的常规方法使用一个np结，在N区之上施加很薄的p+层以减少噪音并提高图像捕获过程中的蓝光响应。以一种方式，CMOS传感器单元10以类似于电容器的方式工作。存储在电极中的电荷越多，跨越CMOS耗尽区的电压降越高。光子，所具有的能量可在半导体中被吸收产生自由载流子。自由载流子在电场下向CMOS传感器的N型区移动并中和电荷和降低电势。能量结合前后的电压差提供信号电平。然后将信号电平用作作为检测的光的量的读数，并用于形成图像。
基于应用，CMOS传感器往往比CCD传感器具有优点。例如，与CCD图像传感器相比，CMOS传感器通常具有更低的成本和更长的电池寿命。结果，对于便携式成像装置，比如照像电话和傻瓜相机，CMOS常常是优选的。在高端应用，CCD图像传感器就灵敏度而言往往不及CMOS图像传感器。因为CMOS图像传感器的各种优点，CMOS图像传感器的技术迅速发展。随着像素尺寸缩小和MOS晶体管沟道长度缩短，CMOS图像传感器的分辨率增加。虽然图像传感器分辨率的增加往往改善图像清晰度，但是降低的像素大小和增加的噪音水平已经成为改进图像质量的障碍。已经开发各种技术以改善电平性能，比如结构和电路的改进。例如，已经开发各种系统和方法以提供分色。在过去，三种主要的方法用于提供分色：滤色器、叠加结的光电二极管、和结分离。遗憾的是，上述技术对于图像感测和分色往往是不充分的。通过在以下充分说明的本发明，已经至少部分地克服了常规方法的这些及其它的限制。
因此，需要CMOS图像感测器件的改进的方法和系统。
发明内容
本发明涉及成像技术。更特别地，本发明提供用于在CMOS彩色传感器上捕获图像的方法和系统。仅仅作为举例，本发明已经用于在N-型衬底CMOS传感器的每个像素上捕获真彩色信息。但是，应认识到本发明具有宽得多的应用范围。
根据一个实施方案，本发明提供CMOS图像感测像素。所述像素包括n-型衬底。所述像素也包括覆盖所述n-型衬底的p-型外延层。所述像素另外包括覆盖所述p-型外延层的n-型层。以及在n型层上覆盖的p型层。另外，所述像素包括在p-型外延层和n-型层之间形成的pn结。此外，所述像素包括连接到所述CMOS图像感测像素的控制电路。
根据另一个实施方案，本发明提供使用CMOS图像传感器确定颜色的方法。所述CMOS图像传感器包括n-型衬底和p-型层，所述p-型层覆盖所述n-型衬底。所述方法包括在所述n-型衬底上施加第一电压的步骤。所述方法还包括得到第一输出的步骤，其与第一电压有关。所述方法另外包括在所述n-型衬底上施加第二电压的步骤。另外，所述方法包括得到第二输出的步骤，其与第一电压有关。另外，所述方法包括在所述n-型衬底上施加第三电压的步骤。所述方法另外包括得到第三输出的步骤，其与第一电压有关。所述方法也包括提供多个加权因子的步骤。所述方法包括基于所述多个加权因子、第一输出、第二输出和第三输出确定颜色。
根据一个替代的实施方案，本发明提供形成CMOS图像感测像素的方法，所述CMOS图像感测像素配置用于确定颜色。所述方法包括提供具有第一厚度和第一宽度的n-型衬底的步骤。所述方法还包括形成p-型层的步骤，所述p-型层覆盖所述n-型衬底。所述p-型层具有第二厚度和第二宽度。第二厚度和第二宽度与光特性有关。所述方法另外包括形成n-型层的步骤，所述n-型层覆盖所述p-型层。所述n-型层具有第三厚度和第三宽度。另外，所述方法包括在所述p-型层和n-型层之间形成pn结的步骤。所述pn结具有第四宽度。所述方法也包括提供控制电路的步骤。所述控制电路电连接到n-型衬底。
根据仍然另外的实施方案，本发明提供图像捕获器件。所述图像捕获器件包括配置以便于图像捕获过程的用户界面。所述图像捕获器件还包括配置用以接收用户输入的第一输入端。用户输入是捕获图像的指令。所述图像捕获器件另外包括配置用以捕获图像的图像传感器。另外，所述图像捕获器件包括光学器件，定位该光学器件以提供光来在所述图像传感器上形成图像。所述图像捕获器件还包括配置用以处理图像的处理器。所述图像传感器包括n-型衬底，其具有第一宽度和第一厚度。所述图像传感器还包括覆盖所述n-型衬底的p-型层。所述p-型层具有第  二宽度和第二厚度。所述第二宽度与彩色光的一种或多种特性有关。所述图像传感器还包括覆盖所述p-型层的n-型层。所述n-型层与第三宽度和第三厚度有关。所述图像传感器还包括形成在所述p-型层和所述n-型层之间的pn结。
本发明相对于常规技术具有各种优点是容易理解的。如与滤色技术相比，本发明提供捕获具有真彩色和像素的图像的方法和系统。与叠加结技术相比，本发明更有成本效率并提供更好的成像能力。例如，本发明能从滤色工艺中节省成本并最小化电路设计。根据一个实施方案，仅需要三个晶体管用于实施成像像素。
基于实施方案，可以实现这些优点的一个或多个。可以参考详细说明和随后的附图更全面地理解本发明的这些优点和各种另外的目标、特征和优点。
附图说明
图1说明用于为图像传感器产生颜色的Bayer图案掩模滤光器。
图2A是说明用叠加结技术实施的常规图像传感器的简图。
图2B是说明与颜色相关的吸收系数的图。
图3是说明常规的CMOS图像传感器中利用的扩散原理的简图。
图4是说明根据本发明的一个实施方案的CMOS图像传感器的工作原理的简图。
图5是说明根据本发明的一个实施方案的量子效率和厚度之间关系的简图。
图6是说明根据本发明的一个实施方案的电压电平和积分时间之间关系的简图。
图7是说明根据本发明的一个实施方案的图像传感器的简图。
图8是说明根据本发明的一个实施方案的图像传感器电路的简图。
图9是说明根据本发明的一个实施方案的图像传感器电路的简图。
具体实施方式
本发明涉及成像技术。更特别地，本发明提供用于在CMOS彩色传感器上捕获图像的方法和系统。仅仅作为举例，本发明已经用于在N-型衬底CMOS传感器的每个像素上捕获真彩色信息。但是，应认识到本发明具有宽得多的应用范围。
如以上讨论的，已经开发各种技术为CMOS基图像传感器提供颜色分离。常规方法涉及使用滤色器、叠加结的光电二极管、和结分离。然而，常规技术往往是不充分的。
使用滤色器分离颜色已经成为流行的技术。该技术基于三基色红色、绿色和蓝色(RGB)的加合性原理。三基色组合的时候，它们能够产生任何其他颜色。为使用滤色器技术，使用滤色器产生颜色。图1说明了用于为图像传感器产生颜色的Bayer图案掩模滤光器。该图仅仅仍是举例，其不应该不适当地限制权利要求的范围。本领域技术人员会知道许多变化、替代方案和改变。Bayer掩模100被分成许多像素，以使得具有某波长的光传递到特定的像素。例如，四个像素滤光器的组105包括布置为正方形的三种滤色器，其包括红色滤光器101、绿色滤光器102、蓝色滤光器103和红色滤光器104。在所述滤色器下的每个像素基本上仅捕获与该特定颜色相关的光级。最后形成的最终图像是所述像素和其周围像素的值的计算和内插的结果。例如，来自在红色滤光器101下像素的红色信号是周围绿色像素的平均。然而，由于每个像素的颜色是计算和内插的结果而不是具体像素的实际颜色，所以没有得到那些像素的真彩色值。结果，所捕获图像的颜色可能偏移，有时滤光器和内插法产生不希望的假像。
为了在每个像素上产生″真实的″颜色，已经开发了其它的颜色分离技术。例如，有时使用叠加结技术提供颜色分离。图2A是说明用叠加结技术实施的常规图像传感器的简图。该图仅仅是举例，其不应该不适当地限制权利要求的范围。本领域技术人员会知道许多变化、替代方案和改变。所述叠加结图像传感器200包括三个颜色层。一个蓝光二极管202覆盖在绿光二极管204上，所述绿光二极管204覆盖在红光二极管206上。每个二极管在一个n-型区域下面从而形成pn结。在图像感测和颜色分离过程期间，首先通过蓝光二极管202，然后是绿光二极管204，最后是红光二极管206。
与使用滤色器的图像传感器的结构相比，叠加结图像传感器200的结构相对更复杂。因此，其往往更昂贵，并且难以生产叠加结图像传感器。例如，叠加结图像传感器的制造需要用来形成颜色层的另外的外延步骤、和进行连接与隔离的另外的结构。另外，由于有限的结电容，叠加结图像传感器往往具有噪音。例如，因为在硅中少数载流子的寿命通常较长，所以沿硅中结的结展开在改变收集效率方面几乎没有效果。
叠加结技术的原理基于与受吸收系数支配的硅深度相关的吸收衰减。吸收系数越小，衰减越快。例如，蓝色光子比绿色光子和红色光子具有更高的吸收系数，因此衰减更快。图2B是说明与颜色相关的吸收系数的图。该图仅仅仍是举例，其不应该不适当地限制权利要求的范围。本领域技术人员会知道许多变化、替代方案和改变。如图2B所示，随着硅深度增加，蓝色光子通量曲线212下降最快。因为绿色的吸收系数在蓝色与红色的吸收系数之间，所以绿色光子通量曲线211在蓝色光子通量曲线212与红色光子通量曲线210之间。
如以上分析的，用于图像感测的常规方法往往是不充分的。因此，需要改进的颜色分离方案。
本发明利用了与常规技术相比新型的工作原理是容易理解的。例如，用扩散原理实施的常规CMOS传感器。图3是说明在常规CMOS图像传感器中利用的扩散原理的简图。该图仅仅仍是举例，其不应该不适当地限制权利要求的范围。本领域技术人员会知道许多变化、替代方案和改变。如图3举例说明的，CMOS图像传感器的光电二极管由np结形成，并通过电场与扩散作用收集电子。然而，硅通常具有差的光子吸收特性。结果，在耗尽区中更深处产生最多的载流子，特别是红色光。
不同的是，其中本发明以不同的原理操作。图4是说明根据本发明的一个实施方案的CMOS图像传感器的工作原理的简图。该图仅仅仍是举例，其不应该不适当地限制权利要求的范围。本领域技术人员会知道许多变化、替代方案和改变。根据一个实施方案，如图4中举例说明的本发明利用两个耗尽区420与440。图像传感器400包括n-型区域410、耗尽区420、p衬底中性区430、耗尽区440、和n-型衬底450。同常规技术相比，形成在n-型区域410和p衬底中性区430之间的np结。为使得图像传感器400正常地工作，可以改变n-型衬底450到p衬底中性区430的反偏压，以调节耗尽区440的宽度。反偏压n-型衬底450的时候，p衬底中性区430之外的由光子产生的载流子不能被前部的光电二极管收集，因此没有产生额外的电压。通过改变耗尽区440的宽度，可以调节红色或绿色光的量子效率，这是因为它们在硅中靠近n-型衬底450的更深处被吸收。
图5是说明根据本发明的一个实施方案的量子效率和厚度之间关系的简图。该图仅仅仍是举例，其不应该不适当地限制权利要求的范围。本领域技术人员会知道许多变化、替代方案和改变。如图5中举例说明的，绿色通常具有最高的量子效率，而红色通常具有最低的量子效率。另外，量子效率与厚度直接成正比。例如，随着厚度增加量子效率增加。
图6是说明根据本发明的一个实施方案的电压电平和积分时间之间关系的简图。该图仅仅仍是举例，其不应该不适当地限制权利要求的范围。本领域技术人员会知道许多变化、替代方案和改变。
图7是说明根据本发明的一个实施方案的图像传感器的简图。该图仅仅仍是举例，其不应该不适当地限制权利要求的范围。本领域技术人员会知道许多变化、替代方案和改变。所述图像传感器700包括在底部的n-型衬底710。例如，所述n-型衬底由硅制成。在所述n-型衬底710上覆盖p-型外延层720。根据一个实施方案，所述p-型外延层720以可调节的掺杂浓度和厚度形成。作为一个例子，所述p-型外延层720由p-型硅组成。例如，所述p-型外延层720具有2微米到7微米的厚度。在所述p-型外延层720上覆盖n-型层230，使得在所述p-型外延层720和所述n-型层230之间形成pn结。例如，所述n-型层230具有小于0.5微米的厚度。根据某些实施方案，在所述n-型衬底710和所述p-型外延层720之间形成外延层740。例如，所述外延层740由硅锗材料组成。基于应用，所述硅锗材料用于提高红光吸收。例如，因为硅对红光的吸收系数差并且有时厚p-型外延器件的引入可能导致高的电压，所以加入硅锗材料以增强光子吸收。仅仅作为例子，基于锗的浓度，硅锗外延层具有0.1微米～1微米的厚度范围。
根据一个实施方案，本发明在所述n-型衬底710上施加不同的偏压以得到不同的颜色。偏压基于如上所述的RGB颜色的光吸收性能。根据一个实施方案，高偏压用于蓝色光，中等偏压用于蓝色和绿色光，零偏压用于蓝色、绿色和红色光。
本发明一个实施方案的操作可以描述为三个步骤。在第一步骤中，p-型外延层720区域短。结果，收集的载流子仅是那些在耗尽区中产生的，所述耗尽区形成在所述p-型外延层720和所述n-型层230之间。在第一步骤期间，来自所述图像传感器的电压响应主要是由于蓝光。在第一步骤中的电压响应可以根据以下方程式表示。
ΔV响应＝BΔVb+g1ΔVg+r1ΔVr(方程式1)
根据方程式1，B是蓝色的加权因子。术语ΔVb表示由于蓝色的响应。术语g1ΔVg表示由于绿色的电压响应。术语r1ΔVr表示由于红色的电压响应。
在第二步骤中，施加与绿色相关的偏压。在第一步骤中的电压响应可以根据以下方程式表达。
ΔV响应＝BΔVb+b2ΔVb1+GΔVg+g1ΔVg+(r1+r2)ΔVr(方程式2)
根据方程式2，B是蓝色的加权因子。G是绿色的加权因子。术语BΔVb表示由于蓝色的响应。术语GΔVg表示由于绿色的响应。术语g2ΔVg表示由于绿色的电压响应。术语r2ΔVr表示由于红色的电压响应。注意到在第二步骤中绿色对电压响应的贡献很大。此外，通过从方程式1减去方程式2可以得到对绿色的电压响应。
在第二步骤中，施加与红色颜色相关的偏压。例如，红色的偏压为零。在第一步骤中的电压响应可以根据以下方程式表达。
ΔV响应＝BΔVb+b3ΔVb1+GΔVg+(g1+g3)ΔVg+(r1+r2)ΔVr+RΔVr(方程式3)
根据方程式3，B是蓝色的加权因子。G是绿色的加权因子。R是红色的加权因子。术语BΔVb表示由于蓝色的响应。术语GΔVg表示由于绿色的响应。术语RΔVr表示由于红色的响应。术语g2ΔVg表示由于绿色的电压响应。术语r2ΔVr表示由于红色的电压响应。注意到在第二步骤中绿色对电压响应的贡献很大。此外，通过从方程式2减去方程式3可以得到绿色的电压响应。
应理解对于具体的图像传感器可以确定和校准加权因子B、G、R。根据各种实施方案，本发明提供具有固定的光电二极管耗尽的颜色分离方案，其可简化电路设计和工艺。图8是说明根据本发明的一个实施方案的图像传感器电路的简图。该图仅仅是举例，其不应该不适当地限制权利要求的范围。本领域技术人员会知道许多变化、替代方案和改变。如图8举例说明的，根据电压变化，对于蓝色、绿色和红色，使用三个晶体管830、840和850。
图9是说明根据本发明的一个实施方案的图像传感器电路的简图。该图仅仅仍是举例，其不应该不适当地限制权利要求的范围。本领域技术人员会知道许多变化、替代方案和改变。所述CMOS传感器10包括光检测器13、源跟随器晶体管(source follow transistor)15、行选择晶体管16，和CMOS电路18。仅仅作为例子，所述CMOS传感器10中的晶体管控制接通和断开状态以在合适时间读取光信号。根据一个实施方案，典型操作涉及三个步骤，每个步骤用于捕获单种颜色：蓝色、绿色或红色。背侧是反偏压pn结。进行蓝色光吸收的时候，使用高电压，使得不会收集红色和绿色光子。当进行绿色光吸收的时候，使用降低的偏压，并且绿色光子将加入到响应中。最后，除去所有的背侧偏压以聚集所有的光子。如仅仅作为例子，背侧偏压与主要的电路信号处理时序同步。
根据一个实施方案，本发明提供CMOS图像感测像素。所述像素包括n-型衬底，其具有第一宽度和第一厚度。所述像素也包括覆盖所述n-型衬底的p-型外延层。所述p-型外延层具有第二宽度和第二厚度。所述第二宽度与有色光的一种或多种特性相关。所述像素另外包括覆盖所述p-型外延层的n-型层。所述n-型层与第三宽度和第三厚度有关。另外，所述像素包括在所述p-型外延层和所述n-型层之间形成的pn结。此外，所述像素包括连接到所述CMOS图像感测像素的控制电路。
根据另一个实施方案，本发明提供使用CMOS图像传感器确定颜色的方法。所述CMOS图像传感器包括n-型衬底和p-型层，所述p-型层覆盖所述n-型衬底。该方法包括在所述n-型衬底上施加第一电压的步骤。该方法也包括得到第一输出的步骤，所述第一输出与第一电压有关。该方法另外包括在所述n-型衬底上施加第二电压的步骤。另外，该方法包括得到第二输出的步骤，其与第一电压有关。另外，该方法包括在所述n-型衬底上施加第三电压的步骤。该方法另外包括得到第三输出的步骤，其与第一电压有关。该方法也包括提供多个加权因子的步骤。该方法包括基于多个加权因子、第一输出、第二输出、和第三输出确定颜色。例如，根据图7举例说明的所述实施方案。
根据一个替代实施方案，本发明提供形成CMOS图像感测像素的方法，其配置用于确定颜色。该方法包括提供具有第一厚度和第一宽度的n-型衬底的步骤。该方法还包括形成p-型层的步骤，所述p-型层覆盖所述n-型衬底。所述p-型层具有第二厚度和第二宽度。第二厚度和第二宽度与光性能相关。所述方法另外包括形成n-型层的步骤，所述n-型层覆盖所述p-型层。所述n-型层具有第三厚度和第三宽度。另外，该方法包括在所述p-型层和所述n-型层之间形成pn结的步骤。所述pn结具有第四宽度。该方法也包括提供控制电路的步骤。所述控制电路电连接到n-型衬底。例如，根据图7举例说明的所述实施方案。
根据仍然另外的实施方案，本发明提供图像捕获器件。所述图像捕获器件包括配置以便于图像捕获过程的用户界面。所述图像捕获器件还包括配置用以接收用户输入的第一输入端。用户输入是捕获图像的指令。所述图像捕获器件另外包括配置用以捕获图像的图像传感器。另外，所述图像捕获器件包括光学器件，定位该光学器件以提供光来在所述图像传感器上形成图像。所述图像捕获器件还包括配置用以处理图像的处理器。所述图像传感器包括n-型衬底，其具有第一宽度和第一厚度。所述图像传感器还包括覆盖所述n-型衬底的p-型层。所述p-型层具有第二宽度和第二厚度。第二宽度与彩色光的一种或多种特性有关。所述图像传感器还包括覆盖所述p-型层的n-型层。所述n-型层与第三宽度和第三厚度有关。所述图像传感器还包括形成在所述p-型层和所述n-型层之间的pn结。例如，根据图7举例说明的所述实施方案。
本发明在许多方面相对于滤色器技术和叠加结技术提供了改进是容易理解的。例如，将颜色分离能力集成在一个像素中与使用几个像素的滤色器相比具有大的优势。用每个单个的像素捕获真彩色具有更好的颜色分辨率并产生更好的图像质量。因此叠加结技术往往提供更好的图像质量。然而，为达到该分辨率，所述叠加结技术通常牺牲面积和成本。通常，所述叠加结技术要求三个以上的晶体管以单独地控制蓝色、绿色和红色光电二极管。与常规的三个晶体管设计相比，这些硬件要求降低了缩小像素大小的能力。例如，绿光和红光二极管的接触塞和接触占据宝贵的像素面积。结果，像素变得难以缩小至小于某尺寸。此外，额外的两个外延层不但增加成本，而且使得在制造工艺期间难以控制产量和一致性。更多的晶体管使得电路更难以设计和处理。例如，根据图7和9举例说明了所述实施方案。
其中，本发明在图像捕获过程中提供了更好的颜色分离能力和更低的噪音水平。通常，颜色分离能力是与长的扩散作用长度相关的本征性能。通常，二极管量子效率对耗尽宽度具有很小的依赖性。
噪音水平通常与结电容相关。例如，结电容与反偏压逆相关。通常，根据以下方程式描述电容：
V＝1/C2(方程式4)
如由方程式4说明的，小的电容得到大的ΔV，这是因为ΔV＝ΔQ/C。即使具有固定的噪音水平ΔQ，ΔV也会更大。通常ΔQ随着反偏压的提高而增大。
就颜色分离能力和较低的噪音水平而言，本发明提供了改进和更好的方案。在所述n-型衬底和所述p-型层之间反向偏压的耗尽区作为控制光子产生的载流子流入有源像素区的阀。例如，本发明能通过缩小或变大p-型层的宽度来显著地改变所述光电二极管的量子效率。根据各种实施方案，本发明不需要调节有源像素的偏压或电容变化。结果，噪音水平可以保持不变。
应理解本发明中描述的实例和实施方案仅用于说明性的目的，而且本领域技术人员会知道其各种的改变或变化，这些改变或变化在本申请的精神和范围以及所附权利要求的范围之内。

Claims (5)

1.使用CMOS图像传感器确定颜色的方法，其中所述CMOS图像传感器包括n-型衬底、p-型层和n-型层，所述p-型层覆盖所述n-型衬底，所述n-型层覆盖所述p-型层，所述p-型层和所述n-型层之间形成pn结，该方法包括：
在所述n-型衬底上施加第一电压；
得到第一输出，所述第一输出与所述第一电压相关；
在所述n-型衬底上施加第二电压；
得到第二输出，所述第二输出与所述第一电压相关；
在所述n-型衬底上施加第三电压；
得到第三输出，所述第三输出与所述第一电压相关；
所述第一电压高于所述第二电压，所述第三电压为零；
所述第一输出与蓝色相关，所述第二输出与蓝色和绿色相关，所述第三输出与蓝色、绿色和红色相关；
提供多个加权因子；
基于所述多个加权因子、所述第一输出、所述第二输出、和所述第三输出确定颜色。
2.权利要求1的方法，其中所述第一电压和第一输出与第一颜色相关。
3.权利要求1的方法，其中所述多个加权因子包括：
第一加权因子，所述第一加权因子与红色相关；
第二加权因子，所述第二加权因子与绿色相关；
第三加权因子，所述第三加权因子与蓝色相关。
4.权利要求2的方法，其中所述第一颜色是蓝色。
5.权利要求1的方法，其中所述颜色包括第一部分、第二部分和第三部分，基于所述第一输出、所述第二输出和所述第三输出确定颜色，包括：
基于所述第一输出确定第一部分；
基于所述第二输出和所述第一部分确定所述第二部分；
基于所述第三输出、所述第一部分、和所述第二部分确定所述第三部分。
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