KR100814211B1 - 반도체 기반형 ｘ-ｙ 어드레싱 가능 이미저 및 반도체 기반형 ｘ-ｙ 어드레싱 가능 ｍｏｓ 이미저 - Google Patents
반도체 기반형 ｘ-ｙ 어드레싱 가능 이미저 및 반도체 기반형 ｘ-ｙ 어드레싱 가능 ｍｏｓ 이미저 Download PDFInfo
- Publication number
- KR100814211B1 KR100814211B1 KR1020010002678A KR20010002678A KR100814211B1 KR 100814211 B1 KR100814211 B1 KR 100814211B1 KR 1020010002678 A KR1020010002678 A KR 1020010002678A KR 20010002678 A KR20010002678 A KR 20010002678A KR 100814211 B1 KR100814211 B1 KR 100814211B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- photodetector
- pixel
- sense node
- floating diffusion
- charge
- Prior art date
Links
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 title description 13
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims abstract description 17
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims abstract description 13
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 7
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims abstract description 5
- 230000010354 integration Effects 0.000 claims description 28
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 6
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 5
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 72
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 18
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 11
- 230000004044 response Effects 0.000 description 7
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 5
- 238000013461 design Methods 0.000 description 4
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 4
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 description 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 238000003530 single readout Methods 0.000 description 2
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 238000001444 catalytic combustion detection Methods 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 238000005421 electrostatic potential Methods 0.000 description 1
- 238000013507 mapping Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000013139 quantization Methods 0.000 description 1
- 230000004043 responsiveness Effects 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N5/00—Details of television systems
- H04N5/30—Transforming light or analogous information into electric information
-
- 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
- H01L27/14645—Colour imagers
-
- 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
- H01L27/1462—Coatings
- H01L27/14621—Colour filter arrangements
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
- H04N25/50—Control of the SSIS exposure
- H04N25/57—Control of the dynamic range
- H04N25/571—Control of the dynamic range involving a non-linear response
- H04N25/575—Control of the dynamic range involving a non-linear response with a response composed of multiple slopes
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
- H04N25/50—Control of the SSIS exposure
- H04N25/57—Control of the dynamic range
- H04N25/59—Control of the dynamic range by controlling the amount of charge storable in the pixel, e.g. modification of the charge conversion ratio of the floating node capacitance
-
- 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
- H04N25/62—Detection or reduction of noise due to excess charges produced by the exposure, e.g. smear, blooming, ghost image, crosstalk or leakage between pixels
- H04N25/621—Detection or reduction of noise due to excess charges produced by the exposure, e.g. smear, blooming, ghost image, crosstalk or leakage between pixels for the control of blooming
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
Abstract
다수의 픽셀로 이루어진 이미징 배열을 가지는 반도체 기반형 X-Y 어드레싱 가능 이미저는 다수 픽셀 각각의 내부에 광선의 제 1 대역폭을 감지하도록 구성된 광검출기를 가지며, 픽셀 각각의 내부에 광선의 제 2 대역폭을 감지하도록 구성된 센스 노드를 가지며, 상기 광검출기 및 상기 센스 노드 각각이 사전 결정된 포텐셜로 리세팅되도록 광검출기 및 센스 노드에 대해 유효하게 구성된 리셋 메카니즘으로서 상기 센스 노드는 차광부를 가지지 않아 센스 노드가 제 2 광검출기로 동작하도록 형성되는 리셋 메카니즘을 가지며, 광검출기로부터 센스 노드로 전하를 반송하도록 구성된 전송 메카니즘을 가진다. 이 실시예에서 X-Y 어드레싱 가능 센서에서 제 1 및 제 2 대역폭은 서로 다를 수 있고 또는 서로 동일할 수도 있다.
X-Y 어드레싱 가능 이미저의 또 다른 실시예에서는 센스 노드 및 광검출기에 의해 감지된 대역폭이 동일하여 광검출기의 다이내믹 영역을 증가시킨다.
Description
도 1a는 광검출기(photodetector) 및 부동 확산부(floating diffusion)에서 입사 광자(incident photons)로부터 만들어진 광전자(photoelectrons)를 통합하여 다이내믹 영역(dynamic range)을 확장하는 본 발명 제 1 실시예의 하나의 픽셀에 대한 도면,
도 1b는 도 1a에 도시된 본 발명 제 1 실시예의 픽셀로서 열(column)당 신호 처리에 대해 상세히 도시하는 다이어그램,
도 2는 도 1b에 도시된 픽셀에 대한 타이밍 도,
도 3a는 도 2에 도시된 타이밍 도에 의하여 작동하되 짧은 부동 확산부 통합 시간을 가져 선형 영역 2의 작은 경사(slope)를 유도하는 도 1b의 픽셀에 대한 연속된 전송 함수를 도시하는 도면,
도 3b는 도 2에 도시된 타이밍 다이어그램에 의하여 작동하되 비교적 긴 부동 확산부 통합 시간을 가져 선형 영역 2의 더 큰 경사를 유도하는 도 1b의 픽셀에 대한 연속된 전송 함수를 도시하는 도면,
도 4는 도 1b에 도시된 픽셀에 대한 타이밍 도,
도 5는 광검출기 및 부동 확산부에서 입사 광자로부터 만들어진 광전자를 통합하여 다이내믹 영역을 확장하는 본 발명 제 2 실시예의 하나의 픽셀에 대한 도면.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
1,2,3 : 트랜지스터 6 : 측면 오버플로 영역
7 : 행 선택 트랜지스터 10,20 : 픽셀
12,22 : 광검출기 16,26 : 전송 게이트
17,27 : 리셋 게이트 18,28 : 부동 확산부
19,29 : 리셋 드레인 31,32 : 차동 증폭기
C4,C5,C6 : 커패시터 SHSfd : 부동 확산부 샘플 홀드 신호
SHR : 샘플 홀드 리셋 SHSpd : 광검출기 샘플 홀드 신호
tintpd : 광검출기 통합 시간 tintfd : 부동 확산부 통합 시간
본 발명은 반도체 기반형 이미지 센서에 관한 것이며 보다 구체적으로 보다 높은 감도(high sensitivity) 및 확장된 다이내믹 영역(dynamic range)을 갖는 능동 픽셀 이미지 센서(Active Pixel image sensor:APS)에 관한 것이다.
APS는 각 픽셀이 광감지 수단 및 신호(전압 또는 전류 신호)로 변환되는 전하(charge)를 발생시키는 적어도 하나의 다른 능동 소자를 포함하는 고체 이미저(solid state imager)이다. 신호는 픽셀 포토사이트(pixel phtosite)상에 입사하는 광선의 양을 나타낸다. 이미징 감지 장치의 다이내믹 영역(DR)은 전형적으로 센서 실효 잡음 레벨(rms. noise level)(
noise)에 대한 포화 신호(saturation signal)(Vsat)로 언급되는 유효 최대 감지가능 신호 레벨(effective maximum detectable signal level)의 비율로서 정의된다. 이는 다음의 방정식 1에서 설명된다.
방정식 1: 다이내믹 영역 = Vsat /
noise
입사 광자(incident photons)에 의해 만들어진 전하를 통합하는 전하 결합형 장치(charge coupled device:CCD)와 같은 이미지 센서 장치는 주어진 포토사이트에서 수집되고 유지될 수 있는 전하의 양(Vsat)에 의해 제한된 다이내믹 영역를 갖는다. 예컨대, 임의의 주어진 CCD에 있어서, 하나의 픽셀에서 수집되고 감지될 수 있는 전하의 양은 픽셀 영역에 비례한다. 그러므로 메가픽셀 디지털 스틸 카메라(digital still camera:DSC)에 이용된 상용 장치에 있어서, Vsat를 나타내는 전자의 수는 13,000개 내지 20,000개 전자 정도이다. 입사 광선이 매우 밝고 픽셀이나 광검출기에 유지될 수 있는 전자를 더 많이 생성한다면, 이러한 과잉 전자는 픽셀의 안티-블루밍(anti-blooming) 수단에 의해 검출되고 포화 신호를 증가시키지 않는다. 그러므로, 최대 감지가능 신호 레벨은 광검출기나 픽셀에서 유지될 수 있는 전하의 양으로 제한된다. DR은 또한 센서 잡음 레벨(
noise)에 의해서도 제한된다. Vsat에 따른 제한에 기인하여, 
noise를 매우 낮은 레벨로 감소시키고자 CCD에서 많은 작업이 이루어진다. 전형적으로, 상용 메가픽셀 DSC 장치는 1000:1 또는 그 이하의 DR을 갖는다.
APS 장치에 관하여 DR상의 것과 동일한 제한이 존재한다. Vsat은 광검출기에서 유지되고 절연될 수 있는 전하의 양에 의해 제한된다. 과잉 전하는 손실된다. 이는 광검출기가 이용할 수 있는 영역을 제한하는 APS 픽셀내의 능동 소자 때문에 그리고 APS 장치에서 이용되는 낮은 전압 공급 및 클럭 때문에 CCD에 비하여 APS에 있어서 더 문제가 된다. 게다가, APS 장치가 칩상의 이미지 센서 시스템 제공에 이용되어왔으므로, 타이밍 및 제어 회로와 CCD에는 존재하지 않는 아날로그/디지털 변환과 같은 APS 장치상에서 사용된 디지털 및 아날로그 회로는 APS 장치상에 CCD에 비해 더 높은 잡음 플로어(floor)를 제공한다. 이는 아마 온칩(on-chip) 아날로그/디지털 변환기로부터의 양자화 잡음뿐만 아니라 보다 높은 시간상 잡음에도 기인한다.
같이 양도된 미국 특허 출원 09/426,870에서, Guidash는 APS장치의 다이내믹 영역 확장을 위한 종래 기술에서의 시도를 설명하고 광검출기로부터 블루밍되는 전하를 수집하여 다이내믹 영역을 확장하는 새로운 발명을 설명한다. 그러한 시도는 하나의 작은 픽셀에서 확장된 다이내믹 영역를 제공하지만, 반면 센서의 고정 패턴 잡음에 기여하는 광검출기 포화 레벨의 공간적 변이라는 잠재적 문제점을 가지며 또한 센서의 감도를 증가시키지 않는다.
종래 기술의 APS 장치는 또한 픽셀에서의 능동 소자 통합에 의하여 그리고 픽셀 위에 배치된 색 필터 층(color filter layer)을 통해 이루어지는 입사된 광선의 송신 손실에 의하여 유도되어진 제한된 충전 요소(fill factor)에 기인하여 빛에 대한 감도가 낮은 문제점이 있다.
이전에 논의된 바에 의하면 종래 기술에 있어서 낮은 레벨로 고정된 패턴의 잡음, 작은 픽셀 및 고감도를 갖는 확장된 다이내믹 영역을 제공하는 장치에 대한 필요성이 명백해진다.
본 발명에 따라, 종래 기술에서의 문제점에 대한 해결책이 제시된다. 본 발명에서, 각 픽셀의 부동 확산 영역(floating diffusion region)은 확대된 다이내믹 영역 및 고감도를 제공하는 별개의 광검출기 영역으로서 이용된다.
본 발명의 제 1 실시예는 각 픽셀에 제공된 차광부(light shield)없이 부동 확산 영역을 별개의 광검출기 영역으로 이용함으로써 확장된 다이내믹 영역 및 고감도를 제공한다. 광검출기상에서 신호 전하를 통합하는 동안, 전하는 또한 부동 확산 영역상의 광선 입사에 비례하여 부동 확산부 상에 수집된다. 종래 기술에서는 부동 확산 영역이 전하-전압 변환 노드, 통합중 광검출기를 위한 오버플로 드레인(overflow drain), 또는 글로벌 프레임 캡쳐(global frame capture)에 대한 전하 저장 영역으로서 이용된다. 그 결과, 부동 확산 영역은 입사 광선으로부터 차광되거나 또는 부동 확산 영역상에서 혹은 근처에서 광선 입사로부터 야기되는 전하의 축적을 방지하고 광검출기 영역으로부터 블루밍되는 전하를 방출하기 위한 리셋 모드에 묶여있게 된다. 본 발명에서 전하는 광검출기 통합 시간과 독립적으로 제어되는 시간 주기동안 부동 확산부상의 광선 입사량에 비례하여 부동 확산부상에 통합된다. 그런 다음 부동 확산부 상에 통합된 전하는 광검출기상에 통합된 전하와 분리되어 판독된다. 이런 제 1 실시예에서 주어진 픽셀의 광검출기 및 부동 확산부는 동일한 색 필터에 의해 처리되거나, 또는 양자 모두 어떠한 색 필터에 의해서도 처리되지 않는다.
본 발명의 제 2 실시예는 제 1 실시예와 동일하되 주어진 픽셀의 광검출기 및 부동 확산 영역에 대해 서로 다른 분리 색 필터를 갖도록 하여 이를 이용함으로써 확장된 다이내믹 영역 및 입사 광선에 대한 고감도를 제공한다. 이는 픽셀마다 2개의 색에 관련된 신호 전하를 제공한다.
본 발명에 따르면, 장치의 다이내믹 영역 및 감도를 크게 증가시키며 현재의 시스템 설계에 이용될 수 있는 능동 픽셀 센서 장치가 제공되는 바, 다수의 픽셀을 포함하는 X-Y 어드레싱 가능 이미저로서 다수의 픽셀 각각 내부에 광선의 제 1 대역폭을 감지할 수 있도록 구성된 광검출기, 픽셀 각각 내부에 광선의 제 2 대역폭을 감지하도록 구성된 센스 노드, 사전 결정된 포텐셜로 광검출기 및 센스 노드 각각을 리세팅하도록 구성된 광검출기 및 센스 노드에 대한 리셋 메카니즘을 가지는바 센스 노드는 제 2 광검출기로 동작하도록 광선 실드를 갖지 않도록 형성되는 리셋 메카니즘, 그리고 광검출기로부터 센스 노드로 전하를 전송하도록 구성된 다수의 픽셀 각각 내부의 전송 메카니즘에 의하여 능동 픽셀 센서 장치가 제공되는 것이다. 제 1 및 제 2 대역폭은 설계 선택에 따라 서로 다를 수도 있고 또는 동일할 수도 있다. X-Y 어드레싱 가능 이미저는 센스 노드에 축적된 전하에 관한 신호를 저장하는 제 1 저장 메카니즘, 광검출기상에 축적된 전하에 관한 신호를 저장하는 제 2 저장 메카니즘 및 다수 픽셀 각각에 있어서 센스 노드 및 광검출기의 타이밍 통합과 전송을 제어하는 타이밍 회로를 갖는 시스템을 포함하여 구현된다.
본 발명의 제 1 실시예는 각 픽셀의 부동 확산 영역을 차광부없이 분리 광검출기 영역으로 이용함으로써 확장된 다이내믹 영역 및 고감도를 제공한다. 광검출기상의 신호 전하 통합동안, 전하는 또한 부동 확산 영역의 입사 광선에 비례하여 부동 확산부로 수집된다. 부동 확산 영역의 통합 시간은 광검출기의 통합 시간과 무관하게 제어된다. 이는 도 1a 및 도 1b에 도시된 픽셀을 이용하여 이루어진다. 이러한 픽셀 설계는 같이 양도된 미국 특허 출원 제 09/426,870호 및 제 09/130,665호에서 Guidash에 의해 개시된 것과 유사하다. 픽셀(10)은 광검출기(12)(바람직하게 핀형 광다이오드(pinned photodiode) P), 전송 게이트(16), 부동 확산부(18), 행(row) 선택 트랜지스터(7), 리셋 트랜지스터(부동 확산부(18)가 되는 소스, 리셋 게이트(17) 및 리셋 드레인(19)으로 구성됨), 그리고 측면 오버플로 영역(lateral overflow region)(6)을 포함한다.
도 1b는 도 1a에 도시된 본 발명의 제 1 실시예의 픽셀의 도면으로서 열당 신호 처리에 대해 상세히 도시하는 다이어그램이다. 도 1b에 도시된 픽셀(10)은 바람직하게 행과 열로 정렬된 X-Y 어드레싱 가능 배열의 일부이다. 전형적으로, 픽셀내에 축적된 전하의 판독은 한 번에 하나의 행을 선택하고 그 행에서 열을 판독함으로써 이루어진다. 각 열은 개개의 픽셀 출력을 처리하는 회로를 가질 것이다. 본 발명에 의해 구성된 열 회로(column circuits)는 게이트 신호(SHSpd,SHR,SHSfd)의 제어하에 스위치로서 동작하여 각각의 커패시터(C4,C5,C6) 내에 신호를 저장하는 트랜지스터(1,2,3)이다. 신호(SHSpd,SHR,SHSfd)의 제어하에 커패시터(C4,C5,C6) 내에 저장된 픽셀(10)로부터의 신호는 부동 확산부(18)의 리셋 값과 부동 확산부(18) 및 광검출기(12) 각각으로부터의 축적된 신호 값을 비교하는 차동 증폭기(differential amplifier)(31,32)로의 입력으로 이용된다.
본 발명의 제 1 실시예의 동작은 도 1b의 픽셀(10)에 대한 도 2의 타이밍 도에서 도시되는바 도 3a 및 도 3b에 도시된 출력 신호 전송 함수를 초래한다. 도 2를 참조하면, 픽셀(10)은, 전송 게이트(16)를 온 및 오프로 펄스인가(신호 TG로 도시됨)하여 전하를 광검출기(12)로부터 부동 확산부(18)로 전송하고, 그런 다음 리셋 게이트 펄스 폭, 리셋 트랜지스터 임계 전압 및 리셋 드레인(19)의 포텐셜에 의해 결정되는 포텐셜로 부동 확산부(18)를 리세팅하는 리셋 게이트(17)를 활성화하여 부동 확산부(18)를 리세팅함으로써 리세팅되고 초기화된다. 광검출기 통합 시간(tintpd)은 초기화 또는 리셋 시퀀스 이후에 전송 게이트(16)가 턴-오프되면 개시된다. 리셋 게이트는 작동 상태로 유지된다. 측면 오버플로 영역의 정전기 포텐셜은 전송 게이트 차단 포텐셜보다 더 깊은 레벨로 세팅되어 광검출기의 과잉 전하가 측면 오버플로 영역을 통하여 인접 픽셀의 리셋 드레인으로 블루밍되도록 한다. 오버플로 메카니즘은 전하가 부동 확산부로 블루밍되어 부동 확산 영역상에 축적된 전하를 훼손하는(corrupting) 것을 방지한다. 오버플로 메카니즘은 당해 기술 분야에서 알려진 어떤 수단이라도 무방하다. 광검출기 통합 시간(tintpd)의 전개에 따라, 부동 확산부는 또한 통합을 시작할 수 있다. 부동 확산부 통합 시간은 리셋 게이트가 차단되면 개시한다. 리셋 게이트 차단과 부동 확산부의 리세팅 사이에 경과된 시간의 양이 부동 확산부 통합 시간(tintpd)으로서 언급된다. 바람직한 광검출기 통합 시간(tintpd)의 만료시에, 부동 확산부(18)에서 통합된 전하의 레벨은 부동 확산부(18) 신호를 커패시터(C4)에 인가하는 SHSfd 펄스에 의해 샘플링되고 유지되며, 그 다음 RG에 의해 부동 확산부(18)를 리세팅하며, 그런 다음 부동 확산부 리셋 레벨을 커패시터(C5)에 인가하는 SHR에 의해 리셋 레벨을 샘플링하고 유지한다. 그런 다음 전하는 TG(16) 펄스에 따라 광검출기(12)로부터 부동 확산부(18)로 전송되고, 그 신호 레벨이 SHSpd에 의해 샘플링되고 유지되며 커패시터(C6)로 인가된다. 광검출기와 부동 확산부로부터 샘플링되고 유지된 신호 레벨은 전압 도메인에 부가되어 전체 신호를 제공할 수 있다. 일 예가 도 1b에 도시되고 있다. 본 발명은 차동 증폭기(31)를 통한 커패시터(C4)상의 부동 확산부 신호와 커패시터(C5)상의 리셋 레벨의 차동 판독(differential readout) 및 차동 증폭기(32)를 통한 커패시터(C6)상의 광검출기 신호 레벨과 커패시터(C5)상의 리셋 레벨의 제 2 차동 판독을 고려하는바 이에 따라 광검출기 신호 레벨에 대한 참 상관 이중 샘플링(true correlated double sampling)을 제공한다. 최종 출력 신호는 여러 수단으로 결정될 수 있다. 한 가지는 픽셀마다 각각 두 개의 신호 값을 제공하며 오프칩(off-chip) 상태로 부가될 수 있는 두 개의 차동 증폭기(31,32)로부터의 신호를 판독하는 것이다. 제 2 실시예는 신호를 제 3 증폭기 및 후속 신호 처리 체인에 대한 입력으로서 제공하여 그 출력 신호를 픽셀마다 단일 레벨로서 판독하여 성취된다. 또한 신호를 전압 도메인에 결합하는 이러한 판독 방법은 신호를 전하 도메인에 결합하는 것보다 더 큰 최대 픽셀 신호 레벨(Vmax)을 제공한다. 이는 부동 확산부가 통합 광검출기 신호 및 통합 부동 확산부 신호를 동시에 유지할 필요가 없기 때문이다. 그러므로 Vmax는 광검출기 용량(capacity)에 전체 부동 확산부 용적을 더한 값이 되도록 확대된다.
이러한 방법은 기준 리셋 레벨에 대한 픽셀의 차동 판독을 이용하므로, 픽셀 오프셋 잡음이 취소된다. 나아가 다이내믹 영역은 픽셀에 어떠한 소자도 부가하지 않고서 확장되어, 낮은 비용으로 디지털 이미징 응용을 이루는데 유용한 작은 픽셀을 얻을 수 있다. 부동 확산부 및 광검출기 양자 모두가 통합에 사용되어 픽셀에 더 큰 광활성 영역(photoactive area)을 제공하므로 픽셀의 감도가 증가된다. 부동 확산부는 광검출기로부터 블루밍되는 전하를 수집하는 것이라기보다 부동 확산부상의 입사 광선에서 만들어진 전하를 통합하는 것이므로, 전하가 광검출기로부터 블루밍되는 지점의 변이로부터 고정된 패턴의 잡음이 제거된다. 이러한 방법에 있어서 부동 확산부상에 통합된 전하의 픽셀 판독 잡음은 리셋 레벨이 부동 확산부 신호 레벨과 비상관이 되어짐에 기인하여 증가될 것이다. 이는 전형적으로 30 일렉트론 이하이며 유효 신호 레벨의 이득보다 작은 값이다.
도 2에 도시된 동작의 결과로서, 센서 출력 응답은 도 3a 및 도 3b에 도시될 것이다. 출력 응답은 두 개의 영역을 포함한다. 낮은 광선 레벨에 있어서, 출력 응답은 선형 영역 1 다음에 이어진다. 선형 영역 1의 경사는 광검출기 및 부동 확산부에 의해 제공된 응답의 중첩(superposition)이며 광검출기 및 부동 확산부 양자의 통합 시간에 비례한다. 광전자의 수가 광검출기의 용량을 초과하면, 이러한 전하는 측면 오버플로 영역을 따라 흘러 인접 픽셀의 리셋 드레인이나 VDD를 경유하여 제거될 것이다. 광검출기 신호 전하는 Vpdsat라고 언급되는 지점에서 포화될 것이다. 이 지점에서 픽셀 출력 응답은 선형 영역 2로 이어질 것이다. 바람직한 실시예는 도 2에 도시된 타이밍에 따라 선형 영역 2의 선형 응답을 제공한다. 선형 영역 2의 경사는 부동 확산부 통합 시간(tintfd)에 정비례한다. 두 개의 도면(3a,3b)은 선형 영역 1과 선형 영역 2의 두 개의 서로 다른 경사를 도시한다. 도 3a의 부동 확산부 통합 시간은 도 3b의 그것보다 더 짧다. 결과적으로, 도 3b의 선형 영역 1 및 선형 영역 2의 경사는 도 3a의 그것보다 더 크다.
다이내믹 영역은 두 가지 방식으로 확장된다. 먼저, 부동 확산 영역이 광전자를 통합하고 저장하는데 이용되므로, 최대의 전자 용량은 광검출기만을 이용하는 것보다 더 크다. 두 번째, 광검출기와 부동 확산 영역에 대해 서로 다른 통합 시간을 이용함으로써 유효 혹은 외삽 신호 레벨(effective or extrapolated signal level)(Veff)은 광검출기 및 부동 확산부의 통합 시간 비율, 광검출기 및 부동 확산부 응답성의 비율 및 각각으로부터의 측정 신호 레벨로 부터 결정된다. 부동 확산부 통합 시간(tinfd)에 대한 광검출기 통합 시간(tintpd)의 비율이 커질 수 있으므로, Veff는 실제로 광검출기 및 부동 확산부의 용량에 의해 제한된 신호 이상으로 증가될 수 있다.
또한 선형 영역 2로부터 유효 신호 레벨을 결정하지 않고도 직접 센서 출력 신호를 디스플레이하는 것이 가능하다. 이는 또한 더 넓은 입사 광원 영역을 직접 감지가능 신호 전압 영역으로 매핑하여 직접 디스플레이함으로써 확장된 다이내믹 영역을 제공한다. 직접 출력 응답은 도 3a 및 도 3b에서 도시된 것이다.
도 2에 도시된 타이밍 다이어그램은 부동 확산부 및 광검출기상의 전하에 관한 분리 판독출력의 바람직한 실시예를 도시한다. 이 경우, 신호는 전압 도메인에 결합된다. 판독출력은 또한 단일 판독출력으로 성취될 수도 있는바 단일 판독출력은 광검출기의 신호 전하가 부동 확산부로 전송되고 결합된 전하가 도 4에도시된 것과 같이 판독출력되는 것이다. 단일 판독출력은 판독출력 시간이 더 빨라지는 이점을 갖는 반면 유효 전하 수용력이 더 작아지는 단점과 비상관 차동 판독출력의 단점을 갖는다.
본 발명의 제 2 실시예는 주어진 픽셀(20)내의 광검출기(22) 및 부동 확산부(28)상에 제공된 두 개의 서로 다른 색 필터(1,2)와 결합된 부동 확산부(28)와 광검출기(22)로부터의 전하에 대한 분리 판독 방법을 이용한다. 이는 도 5에 도시된다. 본 발명에서, 두 개의 서로 다른 색에 관련된 신호 레벨은 각 픽셀 사이트로부터 획득되어 별도로 양자화된다. 도 5를 참조하면, 본 발명의 제 2 실시예는 부동 확산부(28)상에 축적된 전하가 타이밍 신호(SHSfd)에 의하여 커패시터(C6)에 저장된다. 도 2에 도시된 타이밍 다이어그램에 따라, 리셋 신호는 부동 확산부(28)의 리세팅을 야기하는 SHSfd 신호다음에 리셋 게이트(RG)(28)로 인가되고, 그런 다음 부동 확산부(28)의 포텐셜 레벨은 타이밍 신호 SHR의 인가에 의해 커패시터(C5)에 저장된다. 광검출기(22)내에 축적된 전하는 타이밍 신호(TG)에 의해 부동 확산부(28)로 전송된다. 이 부동 확산부(28)상의 광검출기(22) 전하는 타이밍 신호(SHSpd)의 활성화에 의해 커패시터(C4)에 저장된다. 본 발명의 바람직한 실시예는 차동 판독출력을 채용하여 커패시터(C5)의 리셋 레벨을 차동 증폭기(31)로의 기준 입력으로 이용하는 커패시터(C4)상의 색 필터(1)의 부동 확산부(28) 신호 레벨을 판독하는 것을 구현한다. 커패시터(C6)상 색 필터(2)의 광검출기(22) 신호 레벨에 대한 제 2 차동 판독출력은 커패시터(C5)상의 리셋 레벨을 기준 입력으로서 다시 이용하는 차동 증폭기(32)를 통하여 이루어지는바 광검출기(22) 신호 레벨에 관한 참 상관 이중 샘플링을 제공한다. 그런 다음, 최종 출력 신호는 여러가지 방법으로 결정될 수 있다. 하나는 오프칩 상태로 부가될 수 있는 차동 증폭기로서 각각의 픽셀마다 별도로 두 개의 값을 제공하는 두 개의 차동 증폭기(31,32)로부터의 신호를 읽는 것이다. 제 2 실시예의 출력은 색 필터(1,2) 신호를 제 3 증폭기 및 신호 처리 체인에 대한 입력으로서 제공하여 픽셀마다의 출력 신호를 단일 색 차이 레벨로 판독함으로써 유도된다. 픽셀마다의 아날로그 전압 도메인에서 색 차이(color difference) 또는 색 부가(color addition)를 제공하는 임의의 방식으로 이루어질 수 있고, 또한 단일 픽셀 내부에서부터 또는 이웃 픽셀들로부터의 두 개의 색 신호를 이용하여 그러한 신호의 바람직한 조합을 획득하는 임의의 방식으로 이루어질 수 있다.
제 2 실시예의 최종 출력 신호를 유도하는 또 다른 방법은 색중 하나를 백색광이 되도록 하는 것이다. 제 2 실시예의 이러한 버전에서는 색 필터가 실제로 부동 확산부(28) 또는 광검출기(22)상에서 빈 공간(empty space)이 될 수 있다. 바람직하게, 그 빈 공간이 부동 확산부(28)나 광검출기(22)상에 형성되는바 어떠한 색 필터도 가지지 않으므로 결과적으로 백색 필터를 만들어낸다. 백색 필터는 광검출기(22) 또는 부동 확산부(28)상의 색 필터보다 더 빨리 광전자를 축적할 것이므로 각 픽셀(20)에 관련된 색 신호를 유지하는 동안 픽셀(20)의 감도는 증가될 수 있다. 이러한 방법으로 이미지 센서는 색 센서 또는 모노크롬(monochrome) 센서로서 이용될 수 있다.
또 다른 방법으로는 각 픽셀에서 광검출기 또는 부동 확산 영역에 관련된 녹색 색 필터를 제공하는 것이 있다. 이 실시예에서는, 픽셀마다 더 정밀한 광 샘플(luminance sample)이 만들어질 수 있다. 종래 기술 장치는 전형적으로 인접 픽셀의 색 필터링된 광선 샘플의 보간(interpolation)으로 각 픽셀에서 광 채널(luminance channel)을 만들 것이다. 색 필터 보간에 관련된 잡음이 더 이상 존재하지 않을 것이므로 더 낮은 잡음 이미지를 제공할 수 있다. 또한, 디지털 이미징 기법은 본 발명에 의해 제공된 특징을 이용하여 확장되고 변형될 수 있다.
도면에 도시되지는 않았을지라도, 당업자라면 이러한 시도에 많은 변형을 가할 수 있다. 예컨대, 광검출기는 광게이트(photogate)가 될 수 있고, 리셋 트랜지스터는 임의의 리셋 수단으로 대체될 수 있으며, 측면 오버플로 영역은 측면 오버플로 게이트등 기타 오버플로 수단일 수 있고, 행 선택 트랜지스터는 임의의 행 선택 수단으로 대치될 수 있다. 각 픽셀은 서로 다른 색 한 쌍을 가질 수 있다.
본 발명은 현재의 센서 또는 픽셀 설계에 대해 약간의 변형을 가하거나 또는 어떠한 변형도 가하지 않고서 쉽게 센서의 다이내믹 영역을 확장시키고 감도를 증가시킬 수 있다. 높은 충전 요소를 갖는 작은 픽셀은 픽셀마다 2개의 색으로부터의 분리 신호를 제공할 수 있다.
Claims (3)
- 다수의 픽셀로 이루어진 이미징 배열(an imaging array)을 갖는 반도체 기반형 X-Y 어드레싱 가능 이미저(a semiconductor based X-Y addressable imager)로서,상기 X-Y 어드레싱 가능 이미저 내부의 적어도 하나의 픽셀은,제 1 대역폭의 광선을 감지하도록 구성된 광검출기(a photodetector)와,제 2 대역폭의 광선을 감지하도록 구성된 상기 픽셀 내 센스 노드(a sense node)와,상기 광검출기 및 상기 센스 노드에 대해 작동하도록 구성되어, 상기 광검출기 및 상기 센스 노드 각각이 사전 결정된 포텐셜(a predetermined potential)로 리세팅되게 하는 리셋 메카니즘과,상기 광검출기로부터 상기 센스 노드로 전하를 운송하도록 구성된 상기 픽셀 내전송 메카니즘을 포함하되,상기 센스 노드는 차광부(a light shield)를 가지지 않고 제 2 광검출기로 동작할 수 있도록 형성되는반도체 기반형 X-Y 어드레싱 가능 이미저.
- 다수의 픽셀로 이루어진 반도체 기반형 X-Y 어드레싱 가능 MOS 이미저로서,상기 X-Y 어드레싱 가능 MOS 이미저 내부의 적어도 하나의 픽셀은,제 1 통합 시간(a first integration time) 동안 전하를 통합하도록 동작가능한 광검출기와,전송 메카니즘을 통하여 상기 광검출기에 결합된 상기 픽셀 내의 센스 노드와,상기 광검출기 및 상기 센스 노드에 대해 작동하도록 구성되어 상기 광검출기 및 상기 센스 노드 각각이 사전 결정된 포텐셜로 리세팅되게 하는 리셋 메카니즘과,상기 광검출기로부터 상기 센스 노드로 전하를 운송하도록 구성된 전송 메카니즘을 포함하되상기 센스 노드는 차광부를 가지지 않고 제 2 광검출기로 동작할 수 있도록 형성되며,상기 제 2 광 검출기는 상기 제 통합 1 시간과는 상이한 제 2 통합 시간 동안 전하를 통합하도록 동작가능한반도체 기반형 X-Y 어드레싱 가능 MOS 이미저.
- 제 2 항에 있어서,상기 이미저가 시스템 내에 놓이되, 상기 시스템은,상기 광검출기에 축적된 전하에 관련된 신호 레벨을 저장하는 데 이용되는 제 1 저장 메카니즘과,상기 센스 노드에 축적된 전하에 관련된 신호 레벨을 저장하는 데 이용되는 제 2 저장 메카니즘과,상기 픽셀의 통합 및 전송 타이밍을 제어하는 타이밍 회로를 더 포함하는반도체 기반형 X-Y 어드레싱 가능 MOS 이미저.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US09/484,156 US6710804B1 (en) | 2000-01-18 | 2000-01-18 | CMOS active pixel image sensor with extended dynamic range and sensitivity |
| US09/484,156 | 2000-01-18 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20010076314A KR20010076314A (ko) | 2001-08-11 |
| KR100814211B1 true KR100814211B1 (ko) | 2008-03-17 |
Family
ID=23922986
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020010002678A KR100814211B1 (ko) | 2000-01-18 | 2001-01-17 | 반도체 기반형 ｘ-ｙ 어드레싱 가능 이미저 및 반도체 기반형 ｘ-ｙ 어드레싱 가능 ｍｏｓ 이미저 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6710804B1 (ko) |
| EP (1) | EP1119188B1 (ko) |
| JP (1) | JP4614545B2 (ko) |
| KR (1) | KR100814211B1 (ko) |
| TW (1) | TW497355B (ko) |
Families Citing this family (39)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6972794B1 (en) * | 1999-06-15 | 2005-12-06 | Micron Technology, Inc. | Dual sensitivity image sensor |
| KR100397663B1 (ko) * | 2000-06-23 | 2003-09-13 | (주) 픽셀플러스 | 데이터 입출력선이 리셋 모드의 전압으로 유지되는 씨모스 이미지 센서 |
| US6365926B1 (en) | 2000-09-20 | 2002-04-02 | Eastman Kodak Company | CMOS active pixel with scavenging diode |
| US6950131B1 (en) * | 2000-09-26 | 2005-09-27 | Valley Oak Semiconductor | Simultaneous access and reset system for an active pixel sensor |
| US7050094B2 (en) * | 2000-10-26 | 2006-05-23 | Micron Technology, Inc. | Wide dynamic range operation for CMOS sensor with freeze-frame shutter |
| WO2002056584A1 (en) * | 2001-01-11 | 2002-07-18 | Smal Camera Technologies | Adaptive sensitivity control, on a pixel-by-pixel basis, for a digital imager |
| US6924841B2 (en) * | 2001-05-02 | 2005-08-02 | Agilent Technologies, Inc. | System and method for capturing color images that extends the dynamic range of an image sensor using first and second groups of pixels |
| JP3827145B2 (ja) * | 2001-07-03 | 2006-09-27 | ソニー株式会社 | 固体撮像装置 |
| KR20030096659A (ko) | 2002-06-17 | 2003-12-31 | 삼성전자주식회사 | 이미지 센서의 화소 어레이 영역, 그 구조체 및 그 제조방법 |
| US7173666B1 (en) | 2002-08-22 | 2007-02-06 | Smal Camera Technologies | System and method for displaying a non-standard aspect ratio image on a standard aspect ratio monitor |
| JP4208559B2 (ja) | 2002-12-03 | 2009-01-14 | キヤノン株式会社 | 光電変換装置 |
| US7105793B2 (en) * | 2003-07-02 | 2006-09-12 | Micron Technology, Inc. | CMOS pixels for ALC and CDS and methods of forming the same |
| US7859581B2 (en) * | 2003-07-15 | 2010-12-28 | Eastman Kodak Company | Image sensor with charge binning and dual channel readout |
| JP4135594B2 (ja) * | 2003-08-19 | 2008-08-20 | ソニー株式会社 | 固体撮像装置 |
| US7115855B2 (en) * | 2003-09-05 | 2006-10-03 | Micron Technology, Inc. | Image sensor having pinned floating diffusion diode |
| US20050157194A1 (en) * | 2004-01-06 | 2005-07-21 | Altice Peter P.Jr. | Imager device with dual storage nodes |
| JP3976754B2 (ja) * | 2004-07-13 | 2007-09-19 | マイクロン テクノロジー，インコーポレイテッド | 選択読取りによる広ダイナミックレンジ撮像デバイス |
| US7397509B2 (en) * | 2004-08-27 | 2008-07-08 | Micron Technology, Inc. | High dynamic range imager with a rolling shutter |
| US7616231B2 (en) * | 2005-01-06 | 2009-11-10 | Goodrich Corporation | CMOS active pixel sensor with improved dynamic range and method of operation for object motion detection |
| US7518645B2 (en) * | 2005-01-06 | 2009-04-14 | Goodrich Corp. | CMOS active pixel sensor with improved dynamic range and method of operation |
| US7551059B2 (en) * | 2005-01-06 | 2009-06-23 | Goodrich Corporation | Hybrid infrared detector array and CMOS readout integrated circuit with improved dynamic range |
| JP4743839B2 (ja) * | 2005-02-15 | 2011-08-10 | キヤノン株式会社 | 撮像装置 |
| US7361877B2 (en) * | 2005-05-27 | 2008-04-22 | Eastman Kodak Company | Pinned-photodiode pixel with global shutter |
| US7829832B2 (en) | 2005-08-30 | 2010-11-09 | Aptina Imaging Corporation | Method for operating a pixel cell using multiple pulses to a transistor transfer gate |
| JP4745876B2 (ja) * | 2006-03-29 | 2011-08-10 | キヤノン株式会社 | 画像処理装置及び画像処理方法 |
| JP4835270B2 (ja) * | 2006-06-03 | 2011-12-14 | 株式会社ニコン | 固体撮像素子及びこれを用いた撮像装置 |
| US8184191B2 (en) * | 2006-08-09 | 2012-05-22 | Tohoku University | Optical sensor and solid-state imaging device |
| JP5205155B2 (ja) * | 2007-08-31 | 2013-06-05 | パナソニック株式会社 | 固体撮像素子 |
| DE102007045448A1 (de) * | 2007-09-24 | 2009-04-02 | Arnold & Richter Cine Technik Gmbh & Co. Betriebs Kg | Bildsensor |
| US8063964B2 (en) * | 2007-11-20 | 2011-11-22 | Altasens, Inc. | Dual sensitivity image sensor |
| US7940315B2 (en) * | 2008-01-07 | 2011-05-10 | Aptina Imaging Corporation | Method and apparatus for identification and correction of aberrant pixels in an image sensor |
| FR2937150B1 (fr) * | 2008-10-15 | 2010-12-24 | Soc Fr Detecteurs Infrarouges Sofradir | Dispositif et procede pour realiser la lecture de courants electriques resultant d'un detecteur de signaux electromagnetiques |
| CN101764958B (zh) * | 2008-12-15 | 2012-07-04 | 昆山锐芯微电子有限公司 | 组合滚筒式曝光控制方法及图像传感器 |
| KR101930755B1 (ko) | 2012-03-21 | 2018-12-19 | 삼성전자주식회사 | 이미지 센서의 구동 방법 |
| RU2517917C2 (ru) * | 2012-07-20 | 2014-06-10 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" | Функционально-интегрированная ячейка фоточувствительной матрицы |
| US9462202B2 (en) | 2013-06-06 | 2016-10-04 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Pixel arrays and imaging devices with reduced blooming, controllers and methods |
| US9526468B2 (en) * | 2014-09-09 | 2016-12-27 | General Electric Company | Multiple frame acquisition for exposure control in X-ray medical imagers |
| CA3024303A1 (en) | 2016-05-31 | 2017-12-07 | BAE Systems Imaging Solutions Inc. | Photodetector adapted to provide additional color information |
| US11095842B2 (en) * | 2019-07-26 | 2021-08-17 | Omnivision Technologies, Inc. | Image sensor with electronic global shutter and differential sensing using reset-sampling capacitor shared among multiple image storage capacitors |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR19980071795A (ko) * | 1997-02-27 | 1998-10-26 | 발만 질라 엘 | 능동 픽셀 이미지 센서 및 능동 픽셀 센서 |
Family Cites Families (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5885690A (ja) * | 1981-11-18 | 1983-05-23 | Hitachi Ltd | 固体カラ−撮像装置 |
| US5130774A (en) | 1990-07-12 | 1992-07-14 | Eastman Kodak Company | Antiblooming structure for solid-state image sensor |
| JPH05251684A (ja) | 1991-11-25 | 1993-09-28 | Eastman Kodak Co | ブルーミング防止特性を向上させたｃｃｄ画像センサ |
| JP2977060B2 (ja) | 1992-01-29 | 1999-11-10 | オリンパス光学工業株式会社 | 固体撮像装置及びその制御方法 |
| US5349215A (en) | 1993-07-23 | 1994-09-20 | Eastman Kodak Company | Antiblooming structure for solid-state image sensor |
| JP2953297B2 (ja) | 1994-03-30 | 1999-09-27 | 日本電気株式会社 | 受光素子およびその駆動方法 |
| US5625210A (en) | 1995-04-13 | 1997-04-29 | Eastman Kodak Company | Active pixel sensor integrated with a pinned photodiode |
| US5614744A (en) | 1995-08-04 | 1997-03-25 | National Semiconductor Corporation | CMOS-based, low leakage active pixel array with anti-blooming isolation |
| JP3590158B2 (ja) | 1995-08-29 | 2004-11-17 | オリンパス株式会社 | Ｍｏｓ増幅型撮像装置 |
| US5587596A (en) | 1995-09-20 | 1996-12-24 | National Semiconductor Corporation | Single MOS transistor active pixel sensor cell with automatic anti-blooming and wide dynamic range |
| US5608243A (en) | 1995-10-19 | 1997-03-04 | National Semiconductor Corporation | Single split-gate MOS transistor active pixel sensor cell with automatic anti-blooming and wide dynamic range |
| US5841158A (en) | 1996-03-01 | 1998-11-24 | Foveonics, Inc. | Low-stress photodiode with reduced junction leakage |
| US5986297A (en) | 1996-05-22 | 1999-11-16 | Eastman Kodak Company | Color active pixel sensor with electronic shuttering, anti-blooming and low cross-talk |
| US5903021A (en) | 1997-01-17 | 1999-05-11 | Eastman Kodak Company | Partially pinned photodiode for solid state image sensors |
| US6141050A (en) | 1997-06-20 | 2000-10-31 | Lucent Technologies Inc. | MOS image sensor |
| US6107655A (en) * | 1997-08-15 | 2000-08-22 | Eastman Kodak Company | Active pixel image sensor with shared amplifier read-out |
| JP4029135B2 (ja) * | 1997-09-12 | 2008-01-09 | 株式会社ニコン | 光電変換素子及び光電変換装置 |
| US5952686A (en) | 1997-12-03 | 1999-09-14 | Hewlett-Packard Company | Salient integration mode active pixel sensor |
| US5965875A (en) * | 1998-04-24 | 1999-10-12 | Foveon, Inc. | Color separation in an active pixel cell imaging array using a triple-well structure |
| JP3927696B2 (ja) | 1998-08-05 | 2007-06-13 | キヤノン株式会社 | 撮像装置 |
| US6307195B1 (en) * | 1999-10-26 | 2001-10-23 | Eastman Kodak Company | Variable collection of blooming charge to extend dynamic range |
-
2000
- 2000-01-18 US US09/484,156 patent/US6710804B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2000-11-28 TW TW089125214A patent/TW497355B/zh not_active IP Right Cessation
-
2001
- 2001-01-08 EP EP01200017.0A patent/EP1119188B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2001-01-15 JP JP2001006218A patent/JP4614545B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 2001-01-17 KR KR1020010002678A patent/KR100814211B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR19980071795A (ko) * | 1997-02-27 | 1998-10-26 | 발만 질라 엘 | 능동 픽셀 이미지 센서 및 능동 픽셀 센서 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2001203940A (ja) | 2001-07-27 |
| EP1119188A3 (en) | 2002-09-04 |
| JP4614545B2 (ja) | 2011-01-19 |
| US6710804B1 (en) | 2004-03-23 |
| EP1119188A2 (en) | 2001-07-25 |
| KR20010076314A (ko) | 2001-08-11 |
| EP1119188B1 (en) | 2015-04-01 |
| TW497355B (en) | 2002-08-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100814211B1 (ko) | 반도체 기반형 ｘ-ｙ 어드레싱 가능 이미저 및 반도체 기반형 ｘ-ｙ 어드레싱 가능 ｍｏｓ 이미저 | |
| US8754357B2 (en) | Pixel having two cascade-connected sample stages, pixel array, and method of operating same | |
| KR100659443B1 (ko) | Ｘ-ｙ 어드레스가능 ｍｏｓ 화상 형성 장치 사용 방법, 화상 감지용 제품 및 ｘ-ｙ 어드레스가능 ｍｏｓ 화상 형성 장치 시스템 | |
| JP4536901B2 (ja) | 拡大されたダイナミックレンジを有するｃｍｏｓイメージセンサ | |
| US6441852B1 (en) | Extended dynamic range image sensor system | |
| US6566697B1 (en) | Pinned photodiode five transistor pixel | |
| US7830435B2 (en) | Image sensor and image capture system with extended dynamic range | |
| US6943838B2 (en) | Active pixel sensor pixel having a photodetector whose output is coupled to an output transistor gate | |
| JP4402786B2 (ja) | アクティブ画素センサーとその制御方法 | |
| KR100954487B1 (ko) | Ｃｍｏｓ 이미저에서의 효과적인 전하 전송 | |
| US7952635B2 (en) | Low noise readout apparatus and method with snapshot shutter and correlated double sampling | |
| US6011251A (en) | Method for obtaining a high dynamic range read-out signal of a CMOS-based pixel structure and such CMOS-based pixel structure | |
| KR100636485B1 (ko) | 상관형 이중 샘플링을 갖는 3 트랜지스터 능동 픽셀 감지기 및 그의 제조 방법 | |
| US20090180015A1 (en) | Wide dynamic range pinned photodiode active pixel sensor (aps) | |
| US10033947B2 (en) | Multi-port image pixels | |
| JP2004297089A (ja) | ブルーミング防止及び低クロストークの電子シャッターを有するカラー能動画素センサー | |
| JP3927696B2 (ja) | 撮像装置 | |
| US6847070B2 (en) | Five transistor CMOS pixel | |
| JPH114385A (ja) | Ｃｍｏｓを基礎とするピクセル構造の高ダイナミックレンジの読み出し信号を得る方法及びそのｃｍｏｓを基礎とするピクセル構造 | |
| US7045753B1 (en) | Five transistor CMOS pixel | |
| JP6583350B2 (ja) | 撮像装置および撮像素子 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E801 | Decision on dismissal of amendment | ||
| J301 | Trial decision |
Free format text: TRIAL DECISION FOR APPEAL AGAINST DECISION TO DECLINE AMENDMENT REQUESTED 20080110 Effective date: 20080131 |
|
| S901 | Examination by remand of revocation | ||
| GRNO | Decision to grant (after opposition) | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| G170 | Re-publication after modification of scope of protection [patent] | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20130227 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20140227 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20150227 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20161229 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20171228 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20181227 Year of fee payment: 12 |