CN111093044A - 图像传感器 - Google Patents

图像传感器 Download PDF

Info

Publication number
CN111093044A
CN111093044A CN201911013325.2A CN201911013325A CN111093044A CN 111093044 A CN111093044 A CN 111093044A CN 201911013325 A CN201911013325 A CN 201911013325A CN 111093044 A CN111093044 A CN 111093044A
Authority
CN
China
Prior art keywords
switch
sensing
terminal
image sensor
coupled
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201911013325.2A
Other languages
English (en)
Inventor
印秉宏
王佳祥
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Guangzhou Tyrafos Semiconductor Technologies Co Ltd
Original Assignee
Guangzhou Tyrafos Semiconductor Technologies Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Guangzhou Tyrafos Semiconductor Technologies Co Ltd filed Critical Guangzhou Tyrafos Semiconductor Technologies Co Ltd
Publication of CN111093044A publication Critical patent/CN111093044A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/70—SSIS architectures; Circuits associated therewith
    • H04N25/76—Addressed sensors, e.g. MOS or CMOS sensors
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/70—SSIS architectures; Circuits associated therewith
    • H04N25/71—Charge-coupled device [CCD] sensors; Charge-transfer registers specially adapted for CCD sensors
    • H04N25/75—Circuitry for providing, modifying or processing image signals from the pixel array
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14601—Structural or functional details thereof
    • H01L27/14609—Pixel-elements with integrated switching, control, storage or amplification elements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14601—Structural or functional details thereof
    • H01L27/14603—Special geometry or disposition of pixel-elements, address-lines or gate-electrodes
    • H01L27/14605—Structural or functional details relating to the position of the pixel elements, e.g. smaller pixel elements in the center of the imager compared to pixel elements at the periphery
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14643—Photodiode arrays; MOS imagers
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/60—Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise
    • H04N25/63—Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise applied to dark current
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/70—SSIS architectures; Circuits associated therewith
    • H04N25/76—Addressed sensors, e.g. MOS or CMOS sensors
    • H04N25/77—Pixel circuitry, e.g. memories, A/D converters, pixel amplifiers, shared circuits or shared components
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/70—SSIS architectures; Circuits associated therewith
    • H04N25/76—Addressed sensors, e.g. MOS or CMOS sensors
    • H04N25/77—Pixel circuitry, e.g. memories, A/D converters, pixel amplifiers, shared circuits or shared components
    • H04N25/771—Pixel circuitry, e.g. memories, A/D converters, pixel amplifiers, shared circuits or shared components comprising storage means other than floating diffusion

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Image Input (AREA)
  • Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
  • Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)

Abstract

本发明提出一种图像传感器包括信号处理器以及像素阵列。像素阵列包括多个主动像素单元以及多个参考像素单元。所述多个主动像素单元耦接信号处理器。所述多个主动像素单元用以在图像感测期间接收图像光信号，以输出多个感测信号。所述多个参考像素单元耦接信号处理器。所述多个参考像素单元被遮蔽而在图像感测期间未接收图像光信号，以输出多个参考信号。信号处理器用以接收所述多个感测信号以及所述多个参考信号。信号处理器将所述多个感测信号以及所述多个参考信号进行信号相减，以对应产生多个像素数据。

Description

图像传感器
技术领域
本发明涉及一种传感器，尤其涉及一种图像传感器。
背景技术
近年来，图像感测技术被广泛地应用在各式电子装置上，以提供各种图像感测功能，例如指纹感测、人脸感测等。特别是，互补式金属氧化物半导体图像传感器(CMOS ImageSensor,CIS)是目前常用的图像传感器类型。然而，一般的CIS图像传感器是通过数字的形式来存储像素单元输出的感测信号，因此一般的CIS图像传感器需搭配有图框暂存器(Frame buffer)。对此，在目前电子装置微型化的趋势下，搭配有图框暂存器的CIS图像传感器无法有效地缩减体积。有鉴于此，如何节省图像传感器使用数字的图框暂存器的空间及成本，以下将提出几个实施例的解决方案。
发明内容
本发明提供一种图像传感器可提供良好的图像感测功能。
本发明的图像传感器包括信号处理器以及像素阵列。像素阵列包括多个主动像素单元以及多个参考像素单元。所述多个主动像素单元耦接信号处理器。所述多个主动像素单元用以在图像感测期间接收图像光信号，以输出多个感测信号。所述多个参考像素单元耦接信号处理器，并且被遮蔽而在图像感测期间未接收图像光信号，以输出多个参考信号。信号处理器用以接收所述多个感测信号以及所述多个参考信号，并且对所述多个感测信号以及所述多个参考信号进行相减，以对应产生多个像素数据。
基于上述，本发明的图像传感器可利用具有相同漏电流影响的主动像素单元以及参考像素单元来分别产生感测信号以及参考信号，并且将感测信号以及参考信号相减以产生正确的像素数据。
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。
附图说明
图1是依照本发明的一实施例的图像传感器的配置示意图；
图2是依照本发明的一实施例的图像传感器的功能方块图；
图3是依照本发明的图2实施例的主动像素单元的电路示意图；
图4是依照本发明的图2实施例的参考像素单元的电路示意图；
图5是依照本发明的图3以及图4实施例的信号时序图。
附图标记说明
100、200：图像传感器
101：主动区
102、103：周边区
104：电路布局区
201：主动像素单元
202：参考像素单元
210：信号处理器
211：读出电路
212：校正电路
220：串列周边接口
301～305、401～405：开关
306、406：光电二极管
307、407：电荷存储元件
fd、fd’：浮动扩散节点
grst1、grst2、gtx1、gtx2、grst1’、grst2’、gtx1’、gtx2’：控制信号
SN、SN’：节点电压
TX0、TX1、TX2：时间点
Ts：图像感测期间
Vout、Vout’：数据输出端
Vs：感测电压值
具体实施方式
为了使本发明的内容可以被更容易明了，以下特举实施例作为本发明确实能够据以实施的范例。另外，凡可能之处，在附图及实施方式中使用相同标号的元件/构件/步骤，系代表相同或类似部件。
图1是依照本发明的一实施例的图像传感器的配置示意图。参考图1，图像传感器100的配置如图1所示。图像传感器100可例如为互补式金属氧化物半导体图像传感器(CMOSImage Sensor,CIS)。图像传感器100包括主动区101、周边区102、103以及电路布局区104。图像传感器100的像素阵列的多个像素单元可配置在主动区101以及周边区102、103中。在本实施例中，主动区101包括阵列排列的多个主动像素单元，并且用以在图像感测期间接收图像光信号。周边区102、103包括一个或阵列排列的多个参考像素单元，并且周边区102、103的参考像素单元的感测区例如被覆盖有金属层。也就是说，由于周边区102、103的参考像素单元被遮蔽，因此周边区102、103的参考像素单元在图像感测期间不会接收图像光信号，但与主动区101的主动像素单元操作一致而输出参考信号。此外，电路布局区104可配置有例如类比至数字转换器(Digital to Analog Converter,DAC)等相关读出电路或信号处理器，本发明并不加以限制。并且，本发明的设置有参考像素单元的周边区也不限于图1所示的位置。在一实施例中，设置有参考像素单元的周边区也可位于主动区101以及电路布局区104之间。另外，在另一实施例中，图像传感器100可为指纹传感器(Fingerprintsensor)。
具体而言，在本实施例中，图像传感器100的像素阵列的每一行可包括多个主动像素单元位于主动区101以及一个或多个参考像素单元位于主动区101两侧的周边区102、103。值得注意的是，主动像素单元在图像感测期间接收图像光信号，以输出感测信号。参考像素单元被遮蔽而在图像感测期间未接收图像光信号，但是参考像素单元仍与主动像素单元同步进行感测操作，以输出参考信号。并且，本实施例的主动像素单元以及参考像素单元皆利用各别的电荷存储元件来存储感测信号以及参考信号。换言之，本实施例是以类比的形式来存储感测信号以及参考信号，以有效地节省图像传感器100使用数字的图框暂存器(Frame buffer)的空间及成本。
值得注意的是，在本实施例中，图像传感器100的像素阵列用以在图像感测期间进行全局曝光(Global shutter)操作，以使像素阵列的每一个主动像素单元同时进行曝光，但本发明并不限于此。在一实施例中，图像传感器100的像素阵列用以在图像感测期间进行卷帘曝光(Rolling shutter)操作，以使像素阵列的各行的多个主动像素单元同时进行曝光，并且像素阵列的多行依序曝光。
此外，在本发明的一些实施例中，图像传感器100是经由串列周边接口来耦接至另一端的主控电路，例如手机的处理器。也就是说，图像传感器100是依据串列周边接口(Serial Peripheral Interface,SPI)的数据传输需求来决定是否将像素阵列的多行的其中之一的多个主动像素单元的多个感测信号以及参考像素单元的参考信号读出。然而，基于串列周边接口的数据传输特性，同一张感测图像的整体图像数据可能是以连续或非连续的方式从图像传感器100被传输至另一端的主控电路。也就是说，图像传感器100的像素阵列的每一行的行像素数据可能各别在不同且非连续的时间被信号处理器读出。对此，由于每一个像素单元中用于存储感测信号或参考信号的电荷存储元件可能具有漏电流效应，因此本实施例将具有相同漏电流效应影响的主动像素单元的电荷存储元件以及参考像素单元的电荷存储元件所分别提供的感测信号以及参考信号进行相减，以降低或消除漏电流效应所造成的信号失真的影响。因此，本实施例的图像传感器100可产生正确的像素数据。
图2是依照本发明参考像素单元的一实施例的图像传感器的功能方块图。参考图2，本实施例以像素阵列当中的一个主动像素单元以及相对应的一个参考像素单元来解释本发明的图像感测操作。在本实施例中，图像传感器200包括信号处理器210、串列周边接口220。在本实施例中，信号处理器210包括读出电路211以及校正电路212。读出电路211耦接主动像素单元201以及参考像素单元202。读出电路211用以在数据读出时间点同时读出主动像素单元201的感测信号以及参考像素单元202的参考信号，并且提供至校正电路212。在本实施例中，校正电路212可例如包括多个逻辑运算电路，并且可对感测信号以及参考信号进行信号相减运算，以输出像素数据至串列周边接口220。
图3是依照本发明的图2实施例的主动像素单元的电路示意图。参考图2以及图3，主动像素单元201包括如图3的电路架构，并且主动像素单元201可包括开关301～305、光电二极管306以及电荷存储元件307。电荷存储元件307为类比式的电荷存储元件，并且例如是电容单元。开关301～305可为电晶体开关。在本实施例中，开关301的第一端耦接参考电压(或系统电压)。开关301的控制端接收控制信号grst1。光电二极管306的第一端耦接开关301的第二端。光电二极管306的第二端接地。开关302的第一端耦接开关301的第二端以及光电二极管306的第一端。开关302的控制端接收控制信号gtx1。电荷存储元件307的第一端耦接302开关的第二端。电荷存储元件307的第二端接地。开关303的第一端耦接开关302的第二端以及电荷存储元件307的第一端。开关303的第二端耦接浮动扩散节点fd。开关303的控制端接收控制信号gtx2。开关304的第一端耦接参考电压(或系统电压)。开关304的第二端耦接浮动扩散节点fd。开关304的控制端接收控制信号grst2。开关305的第一端耦接参考电压(或系统电压)。开关305的控制端耦接浮动扩散节点fd。开关305的第二端耦接数据输出端Vout，并且数据输出端Vout耦接信号处理器210的读出电路211。
在本实施例中，在图像感测期间(或称曝光期间或积分期间)之前，主动像素单元201的开关301开启以重置光电二极管306。接着，在图像感测期间中，主动像素单元201的开关301、302为关闭，并且光电二极管306感测图像光信号。再接着，在数据存储时间点，开关302为开启，以使主动像素单元201的光电二极管306将图像光信号的感测结果输出至感测信号至电荷存储元件307，以使电荷存储元件307存储感测信号。因此，电荷存储元件307的第一端的节点电压SN具有对应于感测信号的电压。再接着，在数据读出时间点，开关303为开启，并且开关304为关闭，以使浮动扩散节点fd的电压对应于电荷存储元件307存储的感测信号。换言之，电荷存储元件307存储的感测信号经由开关305被读出至数据输出端Vout。
图4是依照本发明的图2实施例的参考像素单元的电路示意图。参考图2以及图4，参考像素单元202包括如图4的电路架构，并且参考像素单元202可包括开关401～405、光电二极管406以及电荷存储元件407。电荷存储元件407为类比式的电荷存储元件，并且例如是电容单元。在本实施例中，开关401的第一端耦接参考电压(或系统电压)。开关401的控制端接收控制信号grst1’。光电二极管406的第一端耦接开关401的第二端。光电二极管406的第二端接地。开关402的第一端耦接开关401的第二端以及光电二极管406的第一端。开关402的控制端接收控制信号gtx1’。电荷存储元件407的第一端耦接402开关的第二端。电荷存储元件407的第二端接地。开关403的第一端耦接开关402的第二端以及电荷存储元件407的第一端。开关403的第二端耦接浮动扩散节点fd’。开关403的控制端接收控制信号gtx2’。开关404的第一端耦接参考电压(或系统电压)。开关404的第二端耦接浮动扩散节点fd’。开关404的控制端接收控制信号grst2’。开关405的第一端耦接参考电压(或系统电压)。开关405的控制端耦接浮动扩散节点fd’。开关405的第二端耦接数据输出端Vout’，并且数据输出端Vout’耦接信号处理器210的读出电路211。
在本实施例中，在图像感测期间之前，参考像素单元202的开关401开启以重置光电二极管406。接着，在图像感测期间中，参考像素单元202的开关401、402为关闭，并且光电二极管406感测图像光信号。再接着，在数据存储时间点，开关402为开启，以使参考像素单元202的光电二极管406将图像光信号的感测结果输出至感测信号至电荷存储元件407，以使电荷存储元件407存储感测信号。因此，电荷存储元件407的第一端的节点电压SN’具有对应于感测信号的电压。再接着，在数据读出时间点，开关403为开启，并且开关403为关闭，以使浮动扩散节点fd’的电压对应于电荷存储元件407存储的感测信号。换言之，电荷存储元件407存储的感测信号经由开关405被读出至数据输出端Vout’。
图5是依照本发明的图3以及图4实施例的信号时序图。参考图3至图5，在时间点Tx0，控制信号grst1、grst1’为高电压电平。主动像素单元201的开关301以及参考像素单元202的开关401依据控制信号grst1、grst1’开启，以使主动像素单元201的光电二极管306以及参考像素单元202的光电二极管406经由开关301、401放电，以进行重置。并且，控制信号gtx2、gtx2’、grst2、grst2’为高电压电平。主动像素单元201的开关303、304为开启，并且参考像素单元202的开关403、404为开启，以使主动像素单元201的电荷存储元件307以及参考像素单元202的电荷存储元件407经由开关303、304以及开关403、404放电，以进行重置。因此，主动像素单元201的节点电压SN以及参考像素单元202的节点电压SN’维持在高电压电平。
接着，当主动像素单元201的光电二极管306以及参考像素单元202的光电二极管406同时结束后，控制信号gtx1、gtx1’、grst2、grst2’仍维持为高电压电平，以使主动像素单元201的电荷存储元件307以及参考像素单元202的电荷存储元件407持续放电，并且主动像素单元201的节点电压SN以及参考像素单元202的节点电压SN’仍维持在高电压电平。在图像感测期间Ts，主动像素单元201的光电二极管306感测图像光信号，而参考像素单元202的光电二极管406被遮蔽而未接收图像光信号。
再接着，在时间点Tx1(数据存储时间点)，控制信号gtx1、gtx1’为高电压电平。主动像素单元201的开关302以及参考像素单元202的开关402依据控制信号gtx1、gtx1’开启，以使主动像素单元201的光电二极管306以及参考像素单元202的光电二极管406经由开关302、402放电至电荷存储元件307、407，以对电荷存储元件307、407充电。因此，电荷存储元件307存储有光电二极管306提供的感测信号。电荷存储元件407存储有光电二极管406提供的参考信号。然而，基于漏电流效应的影响，因此电荷存储元件307、407的电压电平在时间Tx1至时间Tx2之间为呈现梯度下降的情况。对此，由于主动像素单元201以及参考像素单元202具有相同电路配置，并且在像素阵列中位于同一列或同一行，以耦接相同的列信号线或行信号线，因此主动像素单元201以及参考像素单元202具有相同或相近的漏电流效应。换言之，电荷存储元件307、407具有相同或相近的梯度下降的情况。如图5所示，主动像素单元201的节点电压SN以及参考像素单元202的节点电压SN’呈现相同或相近的梯度下降的情况。
最后，在时间点Tx2(数据读出时间点)，控制信号gtx2、gtx2’为高电压电平。主动像素单元201的开关303以及参考像素单元202的开关403依据控制信号gtx2、gtx2’开启，以使主动像素单元201的浮动扩散节点fd以及参考像素单元202的浮动扩散节点fd’与节点电压SN、SN’相同。换言之，存储在电荷存储元件307、407的数据经由开关305、405被读出至数据输出端Vout、Vout’。因此，如图2的读出电路211在时间点Tx2可同时读出主动像素单元201的感测信号以及参考像素单元201的参考信号，并且提供至校正电路212，以使校正电路212对感测信号以及参考信号进行相减，以输出校正后的像素数据。例如节点电压SN、SN’的电压相减后可获得对应于图像感测结果的无衰减的感测电压值Vs。
综上所述，本发明的图像传感器可经由各主动像素单元的电荷存储元件以类比的形式存储各像素感测数据，并且经由参考像素单元所提供的参考信号来消除电荷存储元件因漏电流效应所造成的电压下降情况，以使各主动像素单元可依据串列周边接口的数据传输需求在任意时间点输出可用的像素数据。
虽然本发明已以实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更改与润饰，故本发明的保护范围当视权利要求所界定的为准。

Claims (10)

1.一种图像传感器，其特征在于，包括：
信号处理器；以及
像素阵列，包括：
多个主动像素单元，耦接所述信号处理器，并且用以在图像感测期间接收图像光信号，以输出多个感测信号；以及
多个参考像素单元，耦接所述信号处理器，并且被遮蔽而在所述图像感测期间未接收所述图像光信号，以输出多个参考信号，其中所述多个主动像素单元与所述多个参考像素单元位于同一列，其中所述信号处理器用以接收所述多个感测信号以及所述多个参考信号，并且对所述多个感测信号以及所述多个参考信号进行相减，以对应产生多个像素数据。
2.根据权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，所述图像传感器还包括串列周边接口，并且所述串列周边接口耦接所述信号处理器，其中所述信号处理器还包括：
读出电路，耦接所述多个主动像素单元以及所述多个参考像素单元，并且用以在数据读出时间点同时读出所述多个感测信号以及所述多个参考信号；以及
校正电路，耦接所述读出电路以及所述串列周边接口，并且用以接收所述多个感测信号以及所述多个参考信号，其中校正电路对所述多个感测信号以及所述多个参考信号进行相减，以输出所述多个像素数据至所述串列周边接口。
3.根据权利要求2所述的图像传感器，其特征在于，所述图像传感器依据所述串列周边接口的数据传输需求来决定是否将所述像素阵列的多行的其中之一的所述多个主动像素单元的所述多个感测信号，以及所述多个参考像素单元的所述多个参考信号读出。
4.根据权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，所述多个主动像素单元以及所述多个参考像素单元各别至少包括：
第一开关，其的第一端耦接参考电压；
光电二极管，其的第一端耦接所述第一开关的第二端，并且其的第二端接地；
第二开关，其的第一端耦接所述第一开关的所述第二端以及所述光电二极管的所述第一端；
至少一电荷存储元件，其的第一端耦接所述第二开关的第二端，并且其的第二端接地；
第三开关，其的第一端耦接所述第二开关的所述第二端以及所述至少一电荷存储元件的所述第一端，并且其的第二端耦接浮动扩散节点；
第四开关，其的第一端耦接所述参考电压，并且其的第二端耦接所述浮动扩散节点；以及
第五开关，其的第一端耦接所述参考电压，其的控制端耦接所述浮动扩散节点，并且其的第二端耦接数据输出端，并且所述数据输出端耦接所述信号处理器。
5.根据权利要求4所述的图像传感器，其特征在于，所述多个主动像素单元各别的所述光电二极管在所述图像感测期间感测所述图像光信号，并且所述多个主动像素单元各别的所述光电二极管在数据存储时间点输出所述感测信号至所述多个主动像素单元各别的所述电荷存储元件，以使所述多个主动像素单元各别的所述电荷存储元件存储所述感测信号，
其中所述多个参考像素单元各别的所述光电二极管在所述图像感测期间未感测所述图像光信号，并且所述多个参考像素单元各别的所述光电二极管在所述数据存储时间点输出所述参考信号至所述多个参考像素单元各别的所述电荷存储元件，以使所述多个参考像素单元各别的所述电荷存储元件存储所述参考信号。
6.根据权利要求5所述的图像传感器，其特征在于，所述多个主动像素单元各别的所述电荷存储元件与所述多个参考像素单元各别的所述电荷存储元件具有相同的漏电流。
7.根据权利要求5所述的图像传感器，其特征在于，所述多个主动像素单元各别的所述第三开关以及所述第四开关以及所述多个参考像素单元各别的所述第三开关以及所述第四开关在数据读出时间点同时开启，以使所述信号处理器经由所述多个主动像素单元各别的所述第五开关的所述第二端以及所述多个参考像素单元各别的所述第五开关的所述第二端同时将各别的所述电荷存储元件的所述感测信号以及所述参考信号读出。
8.根据权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，所述像素阵列在所述图像感测期间进行全局曝光操作，以使所述像素阵列的每一个主动像素单元同时进行曝光。
9.根据权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，所述像素阵列在所述图像感测期间进行卷帘曝光操作，以使所述像素阵列的各行的所述多个主动像素单元同时进行曝光，并且所述像素阵列的各行依序曝光。
10.根据权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，所述图像传感器为指纹传感器。
CN201911013325.2A 2018-10-24 2019-10-23 图像传感器 Pending CN111093044A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201862749683P 2018-10-24 2018-10-24
US62/749,683 2018-10-24

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN111093044A true CN111093044A (zh) 2020-05-01

Family

ID=70326551

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910918215.4A Active CN111093011B (zh) 2018-10-24 2019-09-26 具有加密功能的光学传感器及图像数据加密方法
CN201911013325.2A Pending CN111093044A (zh) 2018-10-24 2019-10-23 图像传感器

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910918215.4A Active CN111093011B (zh) 2018-10-24 2019-09-26 具有加密功能的光学传感器及图像数据加密方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20200137339A1 (zh)
CN (2) CN111093011B (zh)
TW (2) TWI747052B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114449187A (zh) * 2020-11-06 2022-05-06 广州印芯半导体技术有限公司 图像传感器以及图像感测方法

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW202213978A (zh) * 2020-09-28 2022-04-01 大陸商廣州印芯半導體技術有限公司 影像感測裝置以及影像感測方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090273691A1 (en) * 2008-05-02 2009-11-05 Yaowu Mo Method and apparatus providing analog row noise correction and hot pixel filtering
US20100091160A1 (en) * 2008-10-10 2010-04-15 Masashi Murakami Solid-state imaging device and imaging device
US20150208009A1 (en) * 2014-01-21 2015-07-23 Samsung Electronics Co., Ltd. Image sensor and method of correction output signal of the image sensor
US20160212361A1 (en) * 2013-10-08 2016-07-21 Olympus Corporation Imaging device
CN106060435A (zh) * 2015-04-16 2016-10-26 全视科技有限公司 用于低噪声图像传感器的斜坡产生器
CN107005663A (zh) * 2014-12-05 2017-08-01 高通股份有限公司 用于满阱容量扩充的像素读出架构

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7565548B2 (en) * 2004-11-18 2009-07-21 Biogy, Inc. Biometric print quality assurance
CN101350724B (zh) * 2008-08-15 2011-02-09 西安电子科技大学 一种基于生物特征信息的加密方法
CN102176694A (zh) * 2011-03-14 2011-09-07 张龙其 带加密单元的指纹模块
US9304741B2 (en) * 2013-04-22 2016-04-05 Omnivision Technologies, Inc. Apparatus, method and system for random number generation
US9898642B2 (en) * 2013-09-09 2018-02-20 Apple Inc. Device, method, and graphical user interface for manipulating user interfaces based on fingerprint sensor inputs
EP3375130A1 (en) * 2015-11-10 2018-09-19 ID Quantique Method and device for optics based quantum random number generation
WO2016167076A1 (ja) * 2015-04-16 2016-10-20 ブリルニクスインク 固体撮像装置、固体撮像装置の駆動方法、および電子機器
US10061910B2 (en) * 2015-06-09 2018-08-28 Intel Corporation Secure biometric data capture, processing and management for selectively prohibiting access to a data storage component from an application execution environment
CN105959287A (zh) * 2016-05-20 2016-09-21 中国银联股份有限公司 一种基于生物特征的安全认证方法及装置
CN206162537U (zh) * 2016-06-12 2017-05-10 北京集创北方科技股份有限公司 一种生物特征识别装置
CN107820618B (zh) * 2017-09-30 2022-05-17 深圳市汇顶科技股份有限公司 传感像素单元及光学指纹传感器

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090273691A1 (en) * 2008-05-02 2009-11-05 Yaowu Mo Method and apparatus providing analog row noise correction and hot pixel filtering
US20100091160A1 (en) * 2008-10-10 2010-04-15 Masashi Murakami Solid-state imaging device and imaging device
US20160212361A1 (en) * 2013-10-08 2016-07-21 Olympus Corporation Imaging device
US20150208009A1 (en) * 2014-01-21 2015-07-23 Samsung Electronics Co., Ltd. Image sensor and method of correction output signal of the image sensor
CN107005663A (zh) * 2014-12-05 2017-08-01 高通股份有限公司 用于满阱容量扩充的像素读出架构
CN106060435A (zh) * 2015-04-16 2016-10-26 全视科技有限公司 用于低噪声图像传感器的斜坡产生器

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114449187A (zh) * 2020-11-06 2022-05-06 广州印芯半导体技术有限公司 图像传感器以及图像感测方法
CN114449187B (zh) * 2020-11-06 2023-10-17 广州印芯半导体技术有限公司 图像传感器以及图像感测方法

Also Published As

Publication number Publication date
TWI735983B (zh) 2021-08-11
US20200137339A1 (en) 2020-04-30
TW202016886A (zh) 2020-05-01
CN111093011A (zh) 2020-05-01
CN111093011B (zh) 2021-07-16
TWI747052B (zh) 2021-11-21
TW202017363A (zh) 2020-05-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10756129B2 (en) Image sensors having imaging pixels with ring-shaped gates
US9848141B2 (en) Image pixels having processed signal storage capabilities
US8314376B2 (en) Solid-state imaging device, method for driving solid-state imaging device, and electronic apparatus
US10136085B2 (en) Signal processing device, imaging element, and electronic apparatus
US7352400B2 (en) Solid-state image pickup apparatus having a differential output
CN107872633B (zh) 具有暗像素的成像传感器，以及操作成像传感器的方法
US10212370B2 (en) Solid-state image sensor and electronic information device
US9257462B2 (en) CMOS image sensor for increasing conversion gain
US8324550B2 (en) High dynamic range imaging systems
US9456159B1 (en) Pixels with an active reset circuit in CMOS image sensors
CN211152056U (zh) 图像传感器和成像系统
KR20140111853A (ko) 이미지 센서 및 2행 동시 독출 방법
CN112291493A (zh) 用于生成高动态范围图像的成像系统和方法
US20190191109A1 (en) Pixel unit with a design for half row reading, an imaging apparatus including the same, and an imaging method thereof
CN111093044A (zh) 图像传感器
CN113382183A (zh) 图像传感器及操作图像传感器的方法
JP2009206941A (ja) 撮像装置及び撮像装置を用いた撮像システム
US8466402B2 (en) Imaging pixels with shielded floating diffusions
JP2022002350A (ja) 固体撮像装置及び電子機器
US20190020832A1 (en) Solid-state imaging device, method for driving solid-state imaging device, and electronic apparatus
CN107197181B (zh) 成像元件及成像装置
US7432964B2 (en) Solid-state imaging device with plural CDS circuits per column sharing a capacitor and/or clamping transistor
US9918029B2 (en) Imaging systems with switchable column power control
US20220132057A1 (en) Image sensor and method of operating the same with resetting of a dummy reset array and reading of a dummy read array
US20220014696A1 (en) Image sensor with dark reference pixel oversampling

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20200501