KR101302797B1 - 조정가능 컬러 필터를 갖는 컬러 이미지 센서 - Google Patents

조정가능 컬러 필터를 갖는 컬러 이미지 센서 Download PDF

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Abstract

컬러 이미지를 기록하는 장치(20)는 모놀리식 기판에 형성된 복수의 픽셀(24)을 갖는 이미지 센서(22)를 포함한다. 복수의 픽셀(24) 각각은 3개의 부동 게이트 반도체 디바이스(80, 82, 84)를 포함한다. 컬러 조정가능 필터(30)가 감광성 반도체 디바이스(86)와 전자기 방사원 사이에 위치한다. FET 트랜지스터(130)는 포토다이오드(86)의 캐소드(120)에 접속된 드레인(134), 및 포토다이오드(86)의 애노드(118)와 3개의 부동 게이트 반도체 디바이스들(80, 82, 84) 각각의 제어 게이트들(94, 104, 114)에 접속된 소스(136)를 갖는다. 컬러 이미지를 저장하기 위해 3개의 부동 게이트 반도체 디바이스(80, 82, 84) 각각이 개별 선택되면서, 컬러 조정가능 필터(30)는 모든 원하는 컬러 조합이 통과할 수 있게 한다.
컬러 조정가능 필터, 전자기 방사, 포토다이오드, 이미지 센서, 트랜지스터, 부동 게이트

Description

조정가능 컬러 필터를 갖는 컬러 이미지 센서{COLOR IMAGE SENSOR WITH TUNABLE COLOR FILTER}
본 발명은 일반적으로 이미지 센서들에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 부동 게이트 디바이스(floating gate device)들을 갖는 조정가능한 컬러 이미지 센서 아키텍처에 관한 것이다.
현재, 반도체 기반 이미지 센서들이 특히 디지털 카메라에 널리 이용되고 있다. 이 카메라들은 자립형 디바이스들로서 존재하고, 또한 휴대 전화기 또는 PDA(personal digital assistant)와 같은 다른 다목적 전자 디바이스에 통합되어 존재한다.
시장은 계속해서 이미지 캡처(capture)의 개선을 추진하고 있다. 이러한 개선은 개선된 컬러 정밀도 및 해상도와 같은 캡처된 이미지들의 품질뿐만 아니라, 가능한 최저 비용 및 최소 크기도 포함한다.
반도체 기반 이미지 센서들을 이용하는 카메라들에서 컬러 정보를 캡처하는 일반적인 방법은, 교대의(alternating) 적색, 녹색, 및 청색 픽셀들의, 바이어(Bayer) 패턴과 같은, 모자이크 패턴을 이용하는 것이다. 이 픽셀들에 도달하는 광은 폴리이미드와 같은 물질로 이루어진 대응하는 적색, 녹색, 또는 청색 광 필터 필름들에 의해 필터링된다. 그러나, 이 방법은 여러 문제를 일으킨다. 첫째, 종래의 RGB 필터들은 광을 현저하게 감쇠시킨다. 녹색 및 적색 필터들은 40%보다 작은 투과율을 갖고, 청색 필터는 25%보다 작은 투과율을 갖는 것이 보통이다. 투과된 광의 이러한 감소는 센서 어레이의 민감도의 주요 저하를 가져온다. 둘째, 일반적으로 사용되는 필름 필터들은 상당한 스펙트럼 오버랩(overlap)을 가진다. 예를 들어, 적색 필터는 일부 녹색 광이 통과할 수 있게 하고, 녹색 필터는 일부 적색 및 청색 광이 통과할 수 있게 하고, 청색 필터는 일부 녹색 광 및 적색 광이 통과할 수 있게 한다. 이것은 이미지의 트루 컬러들(true colors)의 판정을 매우 어렵게 한다. 셋째, 컬러를 판정하기 위해, 바이어 패턴과 같은, 픽셀들의 모자이크를 일반적으로 사용하는 것은, 주어진 어레이의 잠재적인 공간 해상도를 저하한다. 저하의 양은 조명 상태들에 의존하지만, 고해상도 시스템들에 대해 75%에 가까울 수 있다. 예를 들어, 100lp/mm에서 0.7의 MTF(module transfer function) 값을 갖는 렌즈가 바이어 모자이크 반도체 이미지 센서를 갖는 모듈에 25lp/mm에서 0.7의 MTF를 제공할 수 있을 뿐이다.
컬러 정보를 캡처하는 다른 공지 방법은 포베온(Foveon) 센서들을 포함한다. 포베온 설계에 의하면, 컬러 필터링은 센서 반도체 기판을 통한 광의 선택적 흡수에 의해 실현된다. 컬러 필름들을 이용하는 시스템들과 같이, 포베온 타입 시스템은 여전히 상이한 컬러 센서들 간의 상당한 컬러 스펙트럼 오버랩을 겪고 있으므로, 시스템의 트루 컬러의 판정을 어렵게 한다. 예를 들어, 청색 센서로부터의 신호는 햇빛(sunlight) 상태하에서 약 35%의 녹색 광 기여(contribution) 및 10%의 적색 광 기여를 가질 것이다. 이러한 문제는, 각각의 컬러로부터의 기여가 오피스 광 대 햇빛과 같은 상이한 조명 상태하에서 변할 것이라는 사실에 의해 더 악화한다.
영상 표시기(imager)에 적용될 수 있는 컬러 필터링을 위한 다른 공지 방법이 미국 특허 출원 공개 번호 2005/0099373 A1에 개시되어 있다. 이 방법은 3개의 액정 스위치 및 관련 억제(retarder) 계층들과 함께 적어도 4개의 콜레스테릭 필터의 원편광(circularly polarizing) 선택적 반사 대역들로 이루어진 종래의 수동 컬러를 이용한다. 이 필터는 편광된 광에만 작용하기 때문에, 햇빛 및 대부분의 인공 광원들은 비-편광된(non-polarized) 광을 생성하므로, 옥외 및 대부분의 옥내 포토그래피에 사용되는 카메라들에 적합하지 않다.
따라서, 새로운 컬러 이미지 센서 시스템을 제공하는 것이 필요하다. 이 시스템은 광의 상이한 컬러들의 시퀀스를 센서 어레이에 통과시키는 데 이용되는 액정 디스플레이(liquid crystal display; LCD) 필터들의 조정가능한 스택(stack)을 이용한다. 이 시스템은 또한 시퀀셜 광 정보를 저장하기 위해 최적화된 센서 어레이를 이용한다. 또한, 본 발명의 다른 원하는 특징들 및 특성들은 첨부 도면 및 이 배경 기술과 함께, 본 개시의 다음의 상세한 설명 및 첨부된 특허청구범위로부터 명백해질 것이다.
도 1은 이미지 취득 회로의 예시적인 실시예의 시스템 블록도.
도 2는 제1 예시적인 실시예와 함께 이용되는 컬러 조정가능 필터의 단편적 인 개략 단면 입면도.
도 3은 제2 예시적인 실시예와 함께 이용되는 컬러 조정가능 필터의 단편적인 개략 단면 입면도.
도 4는 개선된 픽셀 아키텍처의 예시적인 실시예의 예시적인 개략도.
도 5는 도 4의 픽셀 아키텍처의 동작에 대한 예시적인 방법의 타이밍 챠트.
도 6은 모놀리식 기판에서 도 2의 픽셀 아키텍처의 컴포넌트들을 위한 예시적인 평면 레이아웃도.
도 7 및 도 8은 도 1에 도시된 이미지 취득 회로를 이용하는 카메라를 갖는 예시적인 셀룰러 전화기를 도시한 도면.
이하, 본 개시는 첨부 도면들과 함께 설명될 것이며, 첨부 도면에서 동일한 번호는 동일한 요소를 나타낸다.
다음의 상세한 설명은 사실상 예시적인 것일 뿐이고, 본 발명 또는 본 개시의 적용 및 용도를 한정하고자 하는 것이 아니다. 또한, 전술한 배경 기술 또는 후술할 상세한 설명에 제공된 임의의 이론에 의해 속박되도록 할 의도가 없다.
도 1은 복수의 픽셀 회로(24)를 포함하는 이미지 센서 어레이(22)를 이용하는, 참조번호 20으로 개괄적으로 도시된, 이미지 취득 시스템을 예시한다. 도시된 바와 같이, 픽셀 회로들(24)은 어레이(22)에서 복수의 로우(row) 및 컬럼(column)으로 배열되어 있다. 픽셀 회로들(24)의 각각의 로우는 개별적으로 어드레스(address)될 수 있으며, 원하는 경우, 활성화된 로우로부터의 출력 신호들은 동 시에 판독될 수 있다.
이미지 소스로부터의 전자기 방사(26)는 렌즈(28) 및 어레이 오버레이(array overlay)(30)를 통해 개별 픽셀 회로들(24)의 감광성 컴포넌트들에 보내진다. 어레이 오버레이(30)의 2가지 상이한 실시예가 후술된다. 두 경우에서, 어레이는 센서 어레이(22)로 전달되는 광에 다양한 광 필터들의 시간적 시퀀스를 제공하기 위해 이용된다. 또한, 두 경우에서, 콜레스테릭(cholesteric) 액정 필터들이 이용될 수 있다. 콜레스테릭 액정 필터들은, 더 일반적으로 사용되는 필름 타입 컬러 필터들보다 더 양호한 광 투과 및 훨씬 더 정밀한 컬러 필터링을 모두 가능하게 할 수 있다.
로우 선택 회로(32)를 사용하여, 이미지 어레이(22)의 주어진 로우에서 픽셀 회로들(24)의 판독을 활성화한다. 활성화된 로우에서 픽셀 회로들(24)로부터의 출력 신호들은 컬럼 판독 회로(34)에 제공된다. 컬럼 판독 회로(34)는 임의 수의 상이한 방법으로 구성될 수 있다. 예를 들어, 컬럼 판독 회로(34)는 어레이의 단일 로우가 로우 선택 회로(32)를 통해 선택될 때 어레이(22)의 개별 컬럼들을 선택적으로 판독하는 단일 상관 더블 샘플링(a single correlated double sampling; CDS) 회로를 포함할 수 있다. 대안적인 예시적인 실시예에서, 어레이(22)의 각각의 컬럼(또는 모든 컬럼보다 훨씬 더 적은 컬럼들)이 각각의 CDS 회로에 의해 동시에 판독될 수 있도록 복수의 CDS 회로들이 이용될 수 있다. 다른 예시적인 실시예들에서, 단일 판독 사이클 동안 각각의 픽셀 회로(24)로부터의 단일 판독을 제공하는 회로들이 이용될 수 있어 CDS 회로에 대한 필요성을 부정할 수 있다. 바람직하게 는, 픽셀 회로들(24)로부터의 아날로그 신호들이 컬럼 판독 회로(34)에 의해 디지털 포맷으로 변환되고, 그 후 디지털 포맷은 프레임 그래버(frame grabber)(36)에 의해 이미지 프레임으로 배열된다. 시스템(20)에 의해 실행되는 다양한 동작들을 위한 타이밍은 클록 및 타이밍 생성기 회로(38) 등에 의해 조정되는 것이 바람직하다. 프레임 그래버(36)는 다수의 이미지 처리 루틴(즉, 이미지 압축, 강화 등)을 자체 실행하거나 또는 하나 이상의 추가 시스템들에 의해 처리하는 출력(40)에 이미지 데이터를 제공할 수 있다.
도 2를 참조하면, 어레이 오버레이(30)의 이러한 제1 실시예는 2개의 콜레스테릭 액정 필터(42, 44)를 포함한다. 필터들(42, 44)은, 하나는 좌측-원편광된 광(Left-circularly polarized light)을 통과시키고, 다른 하나는 우측-원편광된 광(Right-circularly polarized light)을 통과시키도록 구성된다. 광 반사 또는 차단의 유효성은 콜레스테릭 액정의 두께 및 굴절률과 같은 여러 콜레스테릭 액정 파라미터에 의존한다. 이론적으로, 이러한 좌측 및 우측 조합은 파장에 대해 콜레스테릭 액정의 반사 대역에 있는 모든 인입 광을 차단한다. 그러나, 실제로는 일부 소량의 누설이 존재할 수 있으며, 콜레스테릭 액정은 전체 성능 레벨 요건을 실현하기 위해 하부 감광성 반도체 층과 함께 최적화될 필요가 있다. 필터들(42, 44) 각각은 평행한 제1 및 제2 벽들(walls)(52, 54)을 포함한다. 제1 벽(52) 및 제2 벽(54)은 투과적(transparent)이어서, 변조되는 광이 필터들(42, 44)에 들어갈 수 있게 한다. 필터(42)의 제2 벽(54) 및 필터(44)의 제1 벽(52)은 단일 벽을 포함할 수 있다.
콜레스테릭 액정(56)이 제1 및 제2 벽들(52, 54) 사이에 배치된다. 콜레스테릭 액정(56)은 제1 주파수 범위에 걸쳐 제1 부호(sign)의 유전 이방성(dielectric anisotropy)을 갖고 제2 주파수 범위에 걸쳐 제2 부호의 유전 이방성을 갖는 듀얼 주파수 액정 물질인 것이 바람직하다. 유전 이방성은 콜레스테릭 액정을 형성하는 가늘고 긴 분자들(elongated molecules)의 축들에 평행인 측정된 상대 유전율과, 그 분자들의 축들에 수직인 측정된 상대 유전율 사이의 차이이다.
정렬층(58)이 콜레스테릭 액정(56)에 면하고 있는 제1 벽(52) 상에 지원된다. 정렬층(58)은 바람직하게는 연마 폴리머(rubbed polymer), 예를 들어, 폴리이미드를 포함하며, 콜레스테릭 액정(56)이 정렬층(58) 및 제1 벽(52)에 수직인 그의 나선 축(60)과 자체 정렬하게 한다.
제2 벽(54) 상에 제1 및 제2 전극들(62, 64)이 이격하여 지원된다. 제1 및 제2 전극들(62, 64)은 도시된 바와 같이 실질적으로 동일 평면상에 있지만, 각각은 미국 특허 번호 제6,630,982호에 개시된 바와 같이 복수의 상호디지털화된 핑거(interdigitized finger)를 포함할 수 있다.
제2 정렬층(66)이 콜레스테릭 액정(56)에 면하고 있는 제2 벽(54) 상에서 이용될 수 있고, 제2 정렬층(66)은 제1 및 제2 전극들(62, 64)을 덮는다. 이 제2 정렬층(66)은 바람직하게는 폴리머이고, 더 바람직하게는 폴리아미드이며, 이것은 나선 축(60)이 정렬층(58) 및 제1 벽(52)에 수직인 콜레스테릭 액정(56)의 전술한 정렬을 촉진한다.
스위치(72)가 닫히면 제1 및 제2 전극들(62, 64)에 구동 신호원(70)이 연결 된다. (도시된 바와 같이) 스위치가 열리면, 콜레스테릭 액정(56)은 콜레스테릭 액정들을 대표하는 공지된 나선 구조로 배열된다. 구동 신호원(70)으로부터의 신호가 변화될 때, 콜레스테릭 액정(56)의 분자들은 전계 방향에 따라 회전하며, 이 분자 회전은 결과적으로 짧은 파장으로부터 긴 파장으로의 반사된 파장 시프트를 야기한다. 컬러에 대하여, 이것은 가시 범위에서 청색으로부터 적색으로의 컬러 시프트에 대응한다. 강도(intensity) 제어는 또한 미국 특허 번호 제6,630,982호에 기술되어 있다. 이것은 듀얼 주파수 구동 방식들 또는 시분할 방법으로 실현될 수 있다.
도 3은 전극들(62, 64) 사이에 콜레스테릭 액정이 끼어 있는 상이한 유형의 액정 필터(48, 49, 50, 51)를 도시한다. 이 설계에서, 필터 반사 스펙트럼은 고정되어 있고, 도 2에 도시된 설계와 같이 전압 및 주파수로 조정가능하지 않다. 전원이 공급되면, 액정(57)은 그의 나선 구조 피치(pitch)에 의해 결정된 스펙트럼에서 광을 반사할 것이다. 그러므로, 2개의 필터는 적색 광을 반사하도록 요구되며, 2개의 필터는 청색 광을 반사하도록 요구된다. 비편광(unpolarized) 컬러 필터 기능을 실현하기 위해 순차적인 배열로 총 4개의 필터(48, 49, 50, 51)가 요구된다.
따라서, 어레이 오버레이(30)는 대안적으로 구조가 바람직하게는 유사한 제1 내지 제4 콜레스테릭 액정 필터들(48, 49, 50, 51)을 포함할 수 있다. 필터들(48, 49, 50, 51) 각각은 평행한 제1 및 제2 벽들(52, 54)을 포함한다. 제1 벽(52) 및 제2 벽(54)은 투과적이어서, 변조되는 광이 필터(48, 49, 50, 51)에 들어갈 수 있게 한다. 필터들(48, 49, 50, 51)의 인접하는 벽들은 단일 벽을 포함할 수 있다.
도 4를 참조하면, 이미지 취득 시스템(20)의 이미지 어레이(22)에서 사용하는 데 적합한 픽셀 회로(24), 즉, 제어 회로의 예시적인 실시예가 도시되어 있다. 이 예시적인 실시예에서, 각각의 픽셀 회로는 3개의 저장 디바이스 및 1개의 포토다이오드를 포함한다. 포토다이오드는 어레이 오버레이의 설정들을 변경하는 것에 의해 3개의 상이한 광 컬러에 순차적으로 노출된다. 3개의 저장 디바이스 각각은, 각각의 상이한 컬러 필터 설정을 위해, 필터링 후에, 포토다이오드에서 수신된 광의 양을 기록한다. 그러나, 1개 내지 더 큰 수의 임의 수의 저장 디바이스가 사용될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 1개의 저장 디바이스의 경우, 저장 디바이스는 개별 컬러들을 위한 어레이 오버레이(30)의 각각의 조정으로 전자기 방사 동안 감지, 저장, 및 판독된다.
도시된 예시적인 실시예에 대하여, 픽셀 회로(24)는 제1, 제2 및 제3 부동 게이트 반도체 디바이스들(80, 82, 84), 감광성 반도체 디바이스(86) 및 픽셀 제어 회로(88)를 포함한다. 부동 게이트 반도체 디바이스들이 도시되어 있지만, 임의 유형의 트랜지스터가 이용될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 부동 게이트 반도체 디바이스(80)는 드레인(90), 소스(92), 제어 게이트(94) 및 부동 게이트(96)를 포함한다. 부동 게이트 반도체 디바이스(82)는 드레인(100), 소스(102), 제어 게이트(104) 및 부동 게이트(106)를 포함한다. 부동 게이트 반도체 디바이스(84)는 드레인(110), 소스(112), 제어 게이트(114) 및 부동 게이트(116)를 포함한다. 도시된 예시적인 실시예에서, 감광성 반도체 디바이스(86)는 검출될 이미지로부터 전자기 방사에의 노출을 위해 배치되는 고정된 포토다이오드(pinned photodiode)일 수 있다. 도시된 예시적인 실시예의 포토다이오드(86)는 애노드(118) 및 캐소드(120)를 포함한다.
픽셀 제어 회로(88)는 반도체 디바이스들(80, 82, 84)의 부동 게이트들 및 포토다이오드(86)를 복수의 제어 모드로 지시하기 위해 접속된다. 이들 제어 모드는 적어도 소거 모드 및 노출 모드를 포함하며, 판독 모드 및 데이터 유지 모드를 포함할 수 있다. 소거 모드에서, 전하의 적어도 일부분이 부동 게이트들(96, 106, 116)로부터 제거된다. 포토다이오드(86) 양단의 전압은 또한 소거 모드에 있는 동안 증가될 수 있다. 이러한 방식으로, 부동 게이트 반도체 디바이스들(80, 82, 84)과 포토다이오드(86)가 모두 초기 상태로 놓인다.
노출 모드에서, 부동 게이트들(96, 106, 116)은 감광성 반도체 디바이스(86)의 단자에서의 전압에 응답하여 적어도 부분적으로 충전된다. 도시된 예시적인 실시예에서, 부동 게이트들(96, 106, 116)은 포토다이오드(86)의 애노드(118)에서의 전압에 응답하여 적어도 부분적으로 충전된다. 애노드(118)에서의 전압은, 포토다이오드(86)가 이미지 소스로부터 전자기 방사에 노출되는 정도에 의존한다. 더 구체적으로, 전자기 방사 노출에 대응하는 포토다이오드(86) 양단의 전압 강하가 존재할 것이다. 포토다이오드(86)가 겪는 노출이 클수록, 포토다이오드(86) 양단에 발생하는 전압 강하가 커지므로, 제어 게이트들(94, 104, 114)에서의 전압이 감소한다.
픽셀 제어 회로(88)는 또한 포토다이오드(86) 및 부동 게이트 반도체 디바이스들(80, 82, 84)을 데이터 보유 모드로 지시할 수 있다. 데이터 보유 모드에서, 노출 모드 동안 취득된 부동 게이트들(96, 106, 116) 상의 전하가 유지된다. 특히, 부동 게이트들(96, 106, 116) 상의 전하는 대체로 일정하게 유지되지만, 포토다이오드(86) 양단의 전압 강하는 변화할 수 있다. 예를 들어, 부동 게이트들(96, 106, 116)이 노출 모드 동안 충전되었다면, 전하는 포토다이오드(86)가 이미지 소스로부터 전자기 방사에 계속해서 노출되더라도 거의 무기한으로 부동 게이트들(96, 106, 116) 상에서 유지될 수 있다.
픽셀 제어 회로(88)는 또한 노출 모드 동안 부동 게이트들(96, 106, 116) 상에 배치된 전하를 효과적으로 감지하기 위해 포토다이오드(86) 및 부동 게이트 반도체 디바이스들(80, 82, 84)을 판독 모드로 지시할 수 있다. 도시된 예시적인 실시예에서, 부동 게이트들(96, 106, 116) 상의 전하는 부동 게이트 반도체 디바이스들(80, 82, 84)의 임계 전압 VT을 변경한다. 따라서, 소정의 전압 VCS이 제어 게이트들(94, 104, 114)과 소스들(92, 102, 112) 사이에 각각 제공되어, 부동 게이트(96) 상의 전하에 대응하는 드레인(90)과 소스(92) 사이의 전류(122), 부동 게이트(106) 상의 전하에 대응하는 드레인(100)과 소스(102) 사이의 전류(124), 및 부동 게이트(116) 상의 전하에 대응하는 드레인(110)과 소스(112) 사이의 전류(126)를 생성할 수 있다.
도시된 바와 같이, 픽셀 제어 회로(88)는 트랜지스터 스위치(130) 및 다이오드(132)를 포함할 수 있다. 트랜지스터 스위치(130)는 드레인(134), 소스(136) 및 제어 게이트(138)를 갖는, MOSFET 등과 같은, 전계 효과 트랜지스터일 수 있다. 제어 게이트(138)는 예를 들어, 도 1의 로우 선택 회로(32)로부터 로우 판독 신호를 수신하도록 접속되어 있다. MOSFET(130)의 드레인(134) 및 소스(136)는 각각 포토다이오드(86)의 캐소드(120) 및 애노드(118)에 접속되어 있다. 다이오드(132)는 MOSFET(130)의 소스(136) 및 부동 게이트 반도체 디바이스들(80, 82, 84)의 제어 게이트들(94, 104, 114)을 포함하는 노드(142)에 접속되어 있는 애노드(140)를 포함한다. 다이오드(132)는 또한 리셋/소거 신호를 수신하도록 접속되어 있는 캐소드(144)를 포함한다. 드레인(134), 드레인(110), 및 소스(112)에서 동작 전압 레벨들을 생성하는 데 이용되는 다양한 컴포넌트는 도시되어 있지 않지만, 본 명세서에 설명된 다양한 제어 모드의 상세한 설명을 고려한 이 기술분야의 당업자의 설계 능력(capability) 내에 있다.
전술한 동작의 다양한 모드가 이제 설명될 것이다. 이 모드들에서 동작하는 예시적인 전압 레벨들이 식별된다. 그러나, 다양한 모드에서 픽셀 아키텍처(22)를 동작하기 위해 요구되는 특정 전압 레벨들은 이용되는 개별 디바이스들의 특성에 의존한다는 것을 알 것이다.
소거 동작 모드에서, 게이트(138)에서의 로우 판독 신호 및 캐소드(144)에서의 리셋/소거 신호가 -8V로 구동되는 동안, 드레인들(134, 122, 124, 126) 및 소스들(92, 102, 112)은 +8V로 구동된다. 이것은 부동 게이트 반도체들(80, 82, 84) 및 MOSFET(130)를 비-도통(non-conductive) 상태로 두어, 전류들(122, 124, 126) 및 전류(146)가 대략 0이 되게 한다. 다이오드(132)는 부동 게이트들(96, 106, 116)을 방전하기 위해 순바이어스(forward bias)된다. 결과로서 얻어진 방전 전류 의 적어도 일부분은 애노드(140)로 보내진다. 또한, 포토다이오드(86)는 대략 15.2 VDC의 전압 강하를 갖는 초기 상태로 충전된다.
노출 동작 모드에서, 게이트(138) 및 소스들(92, 102, 112)에서의 로우 판독 신호가 0V로 구동되는 동안 드레인들(90, 100, 110) 및 캐소드(144)는 조정가능한 컬러 필터와 동기하여 순차적으로 +8V로 구동된다. 이것은 MOSFET(130) 및 다이오드(132)를 비-도통 상태로 두어, 전류(146) 및 전류(148)가 대략 0이 되게 한다. 또한, 드레인(134) 및 캐소드(120)에서의 전압 레벨들은 +12V의 "프로그래밍 전압"으로 증가된다. 포토다이오드(86)는 캐소드(120)와 애노드(118) 사이의 초기 상태 전압의 대응하는 감소를 일으키는 전자기 방사(26)에 노출된다. 제어 게이트들(94, 104, 114)에서의 전압은 이 전압 강하를 반영하고, 따라서 포토다이오드(86)에서 검출된 전자기 방사의 양에 대응한다. 이 제어 게이트 전압은 또한 노출 모드 동안 부동 게이트들(96, 106, 116) 상에 놓인 전하의 양을 결정한다.
데이터 유지 동작 모드에서, 게이트(138) 및 소스들(92, 102, 112)에서의 로우 판독 신호가 0V로 구동되는 동안 캐소드(144)는 +8V로 구동된다. 이것은 MOSFET(130) 및 다이오드(132)를 비-도통 상태로 두어, 전류(146) 및 전류(148)가 대략 0이 되게 한다. 포토다이오드(86)의 캐소드(120)에서의 전압 레벨은 +8V로 감소됨으로써, 부동 게이트들(96, 106, 116) 상의 전하의 추가 누적을 금지한다. 드레인들(90, 100, 110)은 개방 회로이거나, 또는 그렇지 않으면 부동 게이트 반도체 디바이스들(80, 82, 84)을 통한 전류 흐름을 방지하기 위해 높은 임피던스 부하에 접속된다. 전류들(122, 124, 126)은 따라서 대략 0이다. 이 상태에서, 부동 게이트들(96, 106, 116) 상의 전하는 연장된 기간에 걸쳐서 비교적 일정하게 유지할 수 있다. 부동 게이트들(96, 106, 116) 상의 전하는 이미지 어레이(22)의 개별 픽셀 회로들(24) 내에 유지될 수 있기 때문에, 주변 회로들에 부과된 이미지 처리 요건들은, 임의의 경우, 완화될 수 있다. 따라서, 임의의 이러한 이미지 처리 주변 회로들의 비용 및 복잡도는 원하는 경우 감소될 수 있다.
판독 동작 모드에서, 소스들(92, 102, 112)이 0V로 구동되는 동안 드레인들(134, 90, 100, 110), 게이트(138), 및 캐소드(144)는 +8V로 구동된다. 이것은 제어 게이트들(94, 104, 114)을 소스들(92, 102, 112)에 대해 각각 대략 +8V의 고정 전압에 둔다. 이와 같이, VCS는 대략 +8V이고, 픽셀 출력을 통해 픽셀 선택 회로(46)로부터 선택적으로 진행하는 전류들(122, 124, 126)은 부동 게이트들(96, 106, 116) 상의 전하에 대응한다. 전류들(122, 124, 126)을 적절한 디지털 신호로 변환하는 것은 컬럼 판독 회로(34)에서 일어날 수 있고, 이것은 이 기술분야의 당업자에 의해 이해되는 바와 같이 임의 수의 상이한 방식으로 구현될 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 센서 어레이 및 어레이 오버레이 둘다의 제어를 포함하는, 이미지 센서 정보를 캡처하는 단계들의 순서가 하기에서 설명된다. 이 예는 1) 센서가 백색 광을 인지하도록 필터 없음(149), 2) 센서가 청록색(cyan) 광을 인지하도록 적색 필터(150), 및 3) 센서가 노란색 광을 인지하도록 청색 필터(151)의 컬러 필터 시퀀스를 이용하는 것으로 가정한다는 것에 주목한다. 필터 설정들의 이러한 조합으로 얻어지는 정보는 아래와 같이 RGB(Red Green Blue) 정보 를 도출하는 데 이용될 수 있다.
적색 = 백색 - 청록색
녹색 = 청록색 + 노란색 - 백색
청색 = 백색 - 노란색
다른 필터 조합이 수용가능하다. 하나의 이러한 예는 1) 센서가 백색 광을 인지하도록 필터 없음, 2) 센서가 노란색 광을 인지하도록 청색 필터, 및 3) 센서가 자색(purple) 광을 인지하도록 녹색 필터일 것이다. 또한, 필터 설정들의 이러한 조합으로 얻어지는 정보는 아래와 같이 RGB(Red Green Blue) 정보를 도출하는 데 이용될 수 있다.
적색 = 자색 + 노란색 - 백색
녹색 = 백색 - 자색
청색 = 백색 - 노란색
단계들은 아래와 같다.
t1: 포토다이오드(86) 및 제1 부동 게이트(96)가 리셋된다.
t2: 포토다이오드(86)는 노출로 인한 전하를 수집하고, 필터들은 전체 가시 스펙트럼 광이 통과하도록 오프이다.
t3: 비트선(122)이 하이로 가서, 제1 부동 게이트(96)를 충전하여 백색 광 노출을 저장한다.
t4: 포토다이오드(86) 및 제2 부동 게이트(106)가 리셋된다.
t5: 포토다이오드(86)는 노출로 인한 전하를 수집하고, 적색 컬러 필터는 청 록색 광이 통과하도록 온이다.
t6: 비트선(124)이 하이로 가서, 제2 부동 게이트(106)를 충전하여 청록색 광 노출을 저장한다.
t7: 포토다이오드(86) 및 제3 부동 게이트(116)가 리셋된다.
t8: 포토다이오드(86)는 노출로 인한 전하를 수집하고, 청색 컬러 필터는 노란색 광이 통과하도록 온이다.
t9: 비트선(126)이 하이로 가서, 제3 부동 게이트(116)를 충전하여 노란색 광 노출을 저장한다.
t10: 포토다이오드(86)가 리셋된다.
t11: 비트선(122)이 판독 회로에 접속하여 비트선(122) 상의 임피던스가 판독될 수 있다.
t12: 비트선(124)이 판독 회로에 접속하여 비트선(124) 상의 임피던스가 판독될 수 있다.
t13: 비트선(126)이 판독 회로에 접속하여 비트선(126) 상의 임피던스가 판독될 수 있다.
픽셀 아키텍처(24)는 모놀리식 기판에 용이하게 구현된다. 더 구체적으로, 픽셀 아키텍처(24)는 도 1에 도시된 이미지 어레이(22)를 형성하기 위해 기존의 CMOS 제조 프로세스들을 이용하여 용이하게 제조될 수 있다. 모놀리식 기판에서 픽셀 아키텍처(24)의 컴포넌트들에 대한 예시적인 평면 레이아웃이 도 6에 예시되어 있다. 그러나, 다른 레이아웃들이 이용될 수 있다는 것을 알 것이다. 또한, 도 1의 로우 선택 회로(32), 컬럼 판독 회로(34), 프레임 그래버(36) 및 클록 및 타이밍 생성기(38)와 같은 임의의 주변 컴포넌트들이 마찬가지로 모놀리식 기판에서 이미지 어레이(22)와 통합될 수 있다.
픽셀 아키텍처(24)가 부동 게이트 반도체 디바이스들(80, 82, 84)에 대해 중심에 있기 때문에, 글로벌 리셋 기능을 구현하기 위해 필요한 컴포넌트들을 포함하는 픽셀이 보통 사용되는 5-트랜지스터 픽셀 아키텍처와 비교할 때 더 적은 컴포넌트와 구현될 수 있다. 도 3에 도시된 특정 픽셀 회로 아키텍처(24)에서, 4개의 트랜지스터(80, 82, 84, 130) 및 단일 다이오드(132)만이 포토다이오드(86)와 함께 사용됨으로써, 4-트랜지스터 1-다이오드 구조를 용이하게 한다. 부동 게이트 반도체 디바이스들(82, 84, 86)을 이용하는 것에 의해, 동일한 동작들을 실현하기 위해 추가의 스위칭 트랜지스터들을 추가하는 것과 달리, 픽셀 회로 컴포넌트들에 제공된 전압 레벨들을 조작함으로써 다양한 제어 모드에 픽셀 회로(24)를 두는 것이 가능하게 된다.
임의 수의 상이한 목적을 실현하기 위해 픽셀 회로(24)를 구현하는 데 이용된 컴포넌트 수의 감소가 이용될 수 있다. 예를 들어, 픽셀 회로(24)는 필적하는 해상도 및 광 민감도의 5-트랜지스터 설계보다 작은 기판 면적으로 구현될 수 있다. 더 작은 기판은 제조 비용이 더 낮아져야 하며, 더 작은 전체 영상 시스템을 허용할 수 있다. 대안적으로, 픽셀 설계는 더 큰 포토다이오드를 제공하면서 5-트랜지스터 설계와 동일 크기 기판을 이용하여 구현될 수 있다. 큰 포토다이오드들은 개선된 낮은 광 민감도 및 동적 범위를 허용할 수 있다. 본 명세서에 개시된 바와 같이, 픽셀 회로(24)는 노출 모드 동안 더 높은 동작 전압을 이용할 수 있으므로, 포토다이오드(86)의 성능을 개선할 수 있다.
픽셀 회로(24)는 또한 판독 동작 모드가 종래의 CMOS 이미지 센서들에 이용된 판독 방법들과 유사하도록 구현될 수 있다. 예를 들어, 각각의 픽셀 회로(24)는 종래의 CMOS 센서들에 존재하는 동일한 윈도우잉(windowing) 및 서브-샘플링(sub-sampling) 이점들을 실현하기 위해 개별적으로 다루어질 수 있으므로, 대응하는 주변 판독 컴포넌트들의 실질적인 재설계에 대한 필요성을 없앨 수 있다. 또한, 부동 게이트 반도체 디바이스들(80, 82, 84)은 전하 누설 이슈를 갖지 않으며, 가시광 일루미네이션(illumination)하의 결과로서 전하 재조합 이슈를 갖지 않는다. 그러므로, 부동 게이트 반도체 디바이스들(80, 82, 84)은 보통 이용되는 5-트랜지스터 CMOS 아키텍처와 연관된 페이딩 이슈를 갖지 않는다.
이미지 취득 시스템(20)을 이용하는 카메라를 포함할 수 있는 셀룰러 전화기(152)의 하나의 실시예가 도 7 및 도 8에 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 전화기(152)는 카메라 시스템(154), 키보드(156), 제어 키들(158) 및 디스플레이(160)를 포함한다. 전술한 바와 같이, 이미지 취득 시스템(20)은 이미지 소스로부터 렌즈(26)를 통해 전자기 방사를 수신한다. 취득된 이미지는 온-보드 이미지 처리 시스템(162)에 제공될 수 있거나, 또는 (즉, 뷰파인더(viewfmder) 기능 등을 위해) 디스플레이(160)에 바로 제공될 수 있다. 처리된 이미지들은 이미지 저장소(164)에 저장될 수 있고 사용자 커맨드들에 응답하여 디스플레이(160)에 제공될 수 있다. 또한, 이미지 저장소(164)의 이미지들은 통신 링크(166)를 통해 개인용 컴퓨터 등에 제공하기 위해 판독될 수 있다.
적어도 하나의 예시적인 실시예가 전술한 상세한 설명에 제공되었지만, 많은 수의 변형들이 존재한다는 것을 알아야 한다. 또한, 예시적인 실시예 또는 예시적인 실시예들은 단지 예일 뿐이고, 본 개시의 범위, 적용성, 또는 구성을 임의의 방법으로 한정하는 것으로 의도되지 않는다는 것을 또한 알아야 한다. 오히려, 전술한 상세한 설명은 이 기술분야의 당업자에게 본 개시의 예시적인 실시예들을 구현하는 편리한 로드맵(road map)을 제공할 것이며, 첨부된 특허청구범위에 정의된 바와 같이 본 개시의 범위로부터 벗어나지 않고 예시적인 실시예에 설명된 요소들의 기능 및 구성에 있어 다양한 변화가 행해질 수 있다는 것을 이해할 것이다.

Claims (10)

  1. 이미지 센서로서,
    제1 부동 게이트, 제1 제어 게이트, 제1 드레인 및 제1 소스를 갖는 제1 부동 게이트 반도체 디바이스;
    제2 부동 게이트, 제2 제어 게이트, 제2 드레인 및 제2 소스를 갖는 제2 부동 게이트 반도체 디바이스;
    제3 부동 게이트, 제3 제어 게이트, 제3 드레인 및 제3 소스를 갖는 제3 부동 게이트 반도체 디바이스;
    이미지로부터의 전자기 방사에의 노출을 위해 배치된 감광성 반도체 디바이스;
    상기 감광성 반도체 디바이스와 상기 전자기 방사 사이에 배치된 컬러 조정가능 필터(color tunable filter); 및
    상기 제1, 제2 및 제3 부동 게이트 반도체 디바이스와 상기 감광성 반도체 디바이스를 복수의 제어 모드로 들어가도록 지시(direct)하기 위해 접속된 픽셀 제어 회로
    를 포함하고,
    상기 제어 모드들은,
    전하의 적어도 일부분이 상기 제1, 제2 및 제3 부동 게이트로부터 제거되어 상기 제1, 제2 및 제3 부동 게이트 반도체 디바이스를 각각 초기화 상태에 두는 소거 모드; 및
    상기 컬러 조정가능 필터가 모든 원하는 컬러 조합들이 통과될 수 있게 해줄 때 상기 제1, 제2 및 제3 부동 게이트가 순차적으로 선택되는 동안 상기 감광성 반도체 디바이스의 단자에서의 전압에 응답하여 적어도 부분적으로 충전되는 노출 모드
    를 포함하며,
    상기 단자에서의 전압은 상기 이미지로부터의 상기 전자기 방사에의 상기 감광성 반도체 디바이스의 노출에 대응하는, 이미지 센서.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어 모드들은, 상기 노출 모드 동안 취득된 상기 제1, 제2 및 제3 부동 게이트 상의 전하가, 상기 이미지로부터의 상기 전자기 방사에의 상기 감광성 반도체 디바이스의 추가 노출에도 불구하고 상기 제1, 제2 및 제3 부동 게이트 상에 유지되는 데이터 유지 모드를 더 포함하는, 이미지 센서.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 컬러 조정가능 필터는, 좌측-원편광된(Left-circularly polarized) 전자기 방사를 통과하도록 조정된 제1 콜레스테릭(cholesteric) 액정 필터 및 우측-원편광된(Right-circularly polarized) 전자기 방사를 통과하도록 조정된 제2 콜레스테릭 액정 필터를 포함하는, 이미지 센서.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 컬러 조정가능 필터는, 제1 컬러를 반사하는 제1 쌍의 콜레스테릭 액정 필터와 제2 컬러를 반사하는 제2 쌍의 콜레스테릭 액정 필터를 포함하는, 이미지 센서.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 제어 모드들은, 상기 제1 소스와 상기 제1 드레인, 상기 제2 소스와 상기 제2 드레인, 및 상기 제3 소스 및 상기 제3 드레인 간의 전류가 상기 제1, 제2 및 제3 부동 게이트 상의 전하의 표시자로서 각각 검출되는 판독 모드를 더 포함하는, 이미지 센서.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 감광성 반도체 디바이스는, 애노드 및 캐소드를 갖는 포토다이오드인, 이미지 센서.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 픽셀 제어 회로는,
    스위치, 제4 제어 게이트, 상기 포토다이오드의 캐소드에 접속된 제4 드레인, 및 상기 포토다이오드의 애노드에 접속된 제4 소스를 갖는 전계 효과 트랜지스터 - 상기 제4 소스 및 상기 포토다이오드의 애노드는 상기 제1, 제2 및 제3 제어 게이트에도 또한 접속됨 -; 및
    상기 제1, 제2 및 제3 제어 게이트에 접속된 애노드를 갖는 다이오드
    를 포함하는, 이미지 센서.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 소거 모드는, 상기 전계 효과 트랜지스터의 스위치와 상기 제1, 제2 및 제3 부동 게이트 반도체 디바이스가 비-도통(non-conductive) 상태에 있으며, 상기 포토다이오드는 초기 전압 상태에 있고, 상기 제1, 제2 및 제3 부동 게이트는 상기 다이오드를 통해 방전되는 것을 포함하는, 이미지 센서.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 노출 모드는, 상기 전계 효과 트랜지스터의 스위치와 상기 다이오드가 각각 비-도통 상태에 있으며, 상기 포토다이오드의 캐소드가 노출 전압 레벨로 올려지고, 상기 부동 게이트 반도체 디바이스들의 상기 제1, 제2 및 제3 드레인과 상기 제1, 제2 및 제3 소스가 상기 포토다이오드의 애노드에서의 전압 레벨들에 응답하여 상기 제1, 제2 및 제3 부동 게이트 각각을 충전하기 위한 양단 전압(voltage thereacross)을 갖는 것을 포함하는, 이미지 센서.
  10. 제2항에 있어서,
    상기 데이터 유지 모드는, 전계 효과 트랜지스터의 스위치와 다이오드가 각각 비-도통 상태에 있으며, 포토다이오드의 캐소드가 유지 전압 레벨에 있고, 상기 제1, 제2 및 제3 소스가 유효 개방 회로 상태에 있는 것을 포함하는, 이미지 센서.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI272837B (en) * 2005-10-06 2007-02-01 Asia Optical Co Inc Method for rapidly changing color of light source and image device using the method
KR100828942B1 (ko) * 2006-12-19 2008-05-13 (주)실리콘화일 4ｔ-4ｓ 스텝 ＆ 리피트 단위 셀 및 상기 단위 셀을 구비한 이미지센서, 데이터 저장장치, 반도체 공정 마스크, 반도체 웨이퍼
US20090268045A1 (en) * 2007-08-02 2009-10-29 Sudipto Sur Apparatus and methods for configuration and optimization of image sensors for gaze tracking applications
TW200941076A (en) * 2008-03-31 2009-10-01 Ind Tech Res Inst Color cholesteric liquid crystal display devices and fabrication methods thereof
IT1393542B1 (it) 2009-03-30 2012-04-27 Milano Politecnico Foto-rivelatore e metodo per rivelare una radiazione ottica
US8866925B2 (en) 2011-02-16 2014-10-21 Canon Kabushiki Kaisha Image sensor compensation
US8547447B2 (en) 2011-02-16 2013-10-01 Canon Kabushiki Kaisha Image sensor compensation
US9060110B2 (en) 2011-10-07 2015-06-16 Canon Kabushiki Kaisha Image capture with tunable polarization and tunable spectral sensitivity
WO2016088708A1 (ja) * 2014-12-01 2016-06-09 富士フイルム株式会社 画像表示機能付きミラー
JP6314249B2 (ja) * 2014-12-01 2018-04-18 富士フイルム株式会社 画像表示機能付きミラー
WO2016171651A1 (en) * 2015-04-20 2016-10-27 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Tunable filters
RU2711121C1 (ru) * 2018-08-14 2020-01-15 Александр Георгиевич Носков Комплекс четырёхцветного цифрового телевидения Фулл Колорс
KR20210062300A (ko) 2019-11-21 2021-05-31 경희대학교 산학협력단 투과도 가변 광 필터
US11470287B2 (en) 2019-12-05 2022-10-11 Samsung Electronics Co., Ltd. Color imaging apparatus using monochrome sensors for mobile devices

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1998019455A1 (de) 1996-10-31 1998-05-07 Boehm Markus Farbbildsensor für kurzzeitbelichtung
WO2000005874A1 (en) 1998-07-22 2000-02-03 Foveon, Inc. Multiple storage node active pixel sensors
US20030098918A1 (en) 1999-05-27 2003-05-29 Miller Peter J. Imaging system using color sensors and tunable filters
US6864557B2 (en) 2001-06-18 2005-03-08 Foveon, Inc. Vertical color filter detector group and array

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6545653B1 (en) * 1994-07-14 2003-04-08 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Method and device for displaying image signals and viewfinder
CN1322014A (zh) * 2000-04-29 2001-11-14 双汉科技股份有限公司 光二极管互补金属氧化物半导体图像传感器的制造方法
EP1203980A1 (en) 2000-11-03 2002-05-08 Rolic AG Switchable color filter
JP4040261B2 (ja) * 2001-03-22 2008-01-30 富士フイルム株式会社 固体撮像装置とその駆動方法
US6630982B2 (en) 2001-10-18 2003-10-07 Motorola, Inc. Color and intensity tunable liquid crystal device
US7129466B2 (en) * 2002-05-08 2006-10-31 Canon Kabushiki Kaisha Color image pickup device and color light-receiving device
US7342623B2 (en) * 2002-10-04 2008-03-11 Dai Nippon Printing Co., Ltd. Optical element and liquid crystal display device using the same
US6861686B2 (en) * 2003-01-16 2005-03-01 Samsung Electronics Co., Ltd. Structure of a CMOS image sensor and method for fabricating the same
JP4587642B2 (ja) * 2003-01-21 2010-11-24 ルネサスエレクトロニクス株式会社 リニアイメージセンサ
US6894265B2 (en) * 2003-01-31 2005-05-17 Foveon, Inc. Vertical color filter sensor group and semiconductor integrated circuit fabrication method for fabricating same
US7508434B2 (en) * 2005-06-28 2009-03-24 Motorola, Inc. Image sensor architecture employing one or more floating gate devices

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1998019455A1 (de) 1996-10-31 1998-05-07 Boehm Markus Farbbildsensor für kurzzeitbelichtung
WO2000005874A1 (en) 1998-07-22 2000-02-03 Foveon, Inc. Multiple storage node active pixel sensors
US20030098918A1 (en) 1999-05-27 2003-05-29 Miller Peter J. Imaging system using color sensors and tunable filters
US6864557B2 (en) 2001-06-18 2005-03-08 Foveon, Inc. Vertical color filter detector group and array

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