KR20010042768A - 다수의 저장 캐패시터를 구비한 능동 픽셀 시모스 센서 - Google Patents

다수의 저장 캐패시터를 구비한 능동 픽셀 시모스 센서 Download PDF

Info

Publication number
KR20010042768A
KR20010042768A KR1020007011502A KR20007011502A KR20010042768A KR 20010042768 A KR20010042768 A KR 20010042768A KR 1020007011502 A KR1020007011502 A KR 1020007011502A KR 20007011502 A KR20007011502 A KR 20007011502A KR 20010042768 A KR20010042768 A KR 20010042768A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
sampling
sampling signal
asserting
assertion
photosensitive element
Prior art date
Application number
KR1020007011502A
Other languages
English (en)
Other versions
KR100379017B1 (ko
Inventor
부스로랜스쥬니어
Original Assignee
피터 엔. 데트킨
인텔 코오퍼레이션
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 피터 엔. 데트킨, 인텔 코오퍼레이션 filed Critical 피터 엔. 데트킨
Publication of KR20010042768A publication Critical patent/KR20010042768A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100379017B1 publication Critical patent/KR100379017B1/ko

Links

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
    • H04N25/77—Pixel circuitry, e.g. memories, A/D converters, pixel amplifiers, shared circuits or shared components
    • 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
    • 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
    • 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
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N3/00—Scanning details of television systems; Combination thereof with generation of supply voltages
    • H04N3/10—Scanning details of television systems; Combination thereof with generation of supply voltages by means not exclusively optical-mechanical
    • H04N3/14—Scanning details of television systems; Combination thereof with generation of supply voltages by means not exclusively optical-mechanical by means of electrically scanned solid-state devices
    • H04N3/15—Scanning details of television systems; Combination thereof with generation of supply voltages by means not exclusively optical-mechanical by means of electrically scanned solid-state devices for picture signal generation
    • H04N3/155—Control of the image-sensor operation, e.g. image processing within the image-sensor

Abstract

디지털 이미징에서의 동적인 광선 및 동작 표현을 향상시키기 위한 장치 및 방법이 제공된다. 포토다이오드와 같은 감광 소자는 주기 시간 동안 표면에서의 광 레벨을 감지하기 위해 사용된다. 다수의 저장 소자는 상기 감광 소자와 결합되지만, 미리 설정된 방법으로 특정 저장 소자와 감광 소자 사이에 샘플링 트랜지스터를 인에이블함으로써, 다수의 샘플링 트랜지스터로부터 전기적으로 분리된다. 동적 범위는 확장할 수 있고, 노광 사이에 판독이 요구되지 않기 때문에, 노광이 매우 근접한 순간에 실행되어 동작 표현의 향상을 가져온다.

Description

다수의 저장 캐패시터를 구비한 능동 픽셀 시모스 센서{ACTIVE PIXEL CMOS SENSOR WITH MULTIPLE STORAGE CAPACITORS}
이미지 센서는 최근 몇 년동안 점점 더 일반화되어지고 있고, 디지털 이미지 수집(포착)은 장족의 발전을 하고 있다. 통상적으로, 디지털 이미지는 픽셀의 로우(row) 및 칼럼(column)으로 구성된 이미지 센싱 어레이(image sensing array)로부터 얻어진다. 각 픽셀은, 그 시점 또는 가능한 얼마간의 주기 시간의 평균동안, 이미지 센싱 어레이 표면 위의 한 점에서의 광 레벨(light level)에 대응하는 전하를 저장한다. 감광 소자(10)는 입사광(incident light)을 수집하기 위해 구성된다. 예를 들어, 상기 감광 소자(10)는 포토다이오드(photodiode)일 수 있다. 리셋 트랜지스터(reset transistor)(12)는 감광 소자와 전원(VCC) 사이에서 상기 감광 소자(10)에 직렬로 연결된다. 리셋 트랜지스터(12)의 게이트는 리셋 신호(RESET)에 의해 구동되는데, 여기서 상기 리셋 신호가 표명(assert)되면 리셋 트랜지스터(12)와 감광 소자(10) 사이의 샘플링 노드(sampling node)(20)에서의 전압은 설정된 전압, 즉 도면상의 VCC이 된다. 샘플링 트랜지스터(14)는 샘플링 노드(20)와 노드(22) 사이에 연결된다. 저장 소자(16)는 수집 노드(capture node)(22)와 접지 사이에 연결된다. 수집 노드(22)에서의 전압은 판독 트랜지스터(readout transistor)(18)의 게이트를 구동한다.
샘플 신호(SAMPLE)는 샘플링 트랜지스터(14)의 게이트를 구동한다. 상기 샘플 신호가 표명(assert)되면, 그 시점의 감광 소자(10)에서의 광 레벨에 대응하는 전류가 수집 노드(22)에 나타나고, 캐패시터와 같은 저장 소자(16)에 의해 수집된다. 샘플 신호가 표명해제(deassert)되면, 트랜지스터(14)는 오프(off)되고, 샘플링 노드(20)와 수집 노드(22) 사이에 전류는 흐르지 않는다. 이에 따라, 저장 소자(16)에서의 전하는, 샘플 신호가 재표명(reassert)되어 수집 노드(22)에서의 전압이 샘플링 노드(20)에서의 전압과 같아질 때까지, 이론적으로는 일정하게 유지된다. 선형 영역(linear region)에서의 트랜지스터 동작에 대한 이론에 따라, 판독 트랜지스터(18)의 소스를 구동하는 인에이블 신호(ENABLE)가 판독 트랜지스터(18)를 턴온(turn-on)시키면, 감광 소자(10)에 의해 이미 저장된 이미지의 광 레벨 표현(representation)이 비트라인 상에서 판독된다.
예시된 이미지 센싱 어레이는 이러한 픽셀 구성을 이용하여 무리없이 동작하였으나, 이것은 특히 비디오 응용에서나 움직이는 물체가 포함된 경우에 대해서는 효과적이지 않다. 이것은, 판독 시간이 상당히 걸림에 따라 노광(exposure) 사이에 시간 지연이 필연적으로 생긴다는 사실에 의해 야기된다. 이러한 단점의 결과로, 디지털 사진의 주체(subject)의 동작을 제한하거나, 또는 객체(object)를 보다 근접한 시간에서 노광을 얻을 수 있을 것으로 가정되는 곳으로 되돌리는 후처리(post-processing)를 사용하는 옵션이 있다.
추가적으로, 이러한 픽셀의 동적 범위(dynamic range)는 상대적으로 작을 수 있다. 동적 범위는 빛에 의해 생성된 광전자(photoelectron)의 노이즈의 양 및 전달 함수(transfer function)에 의해 정의된다. 디바이스에 대한 근본적인 기준 노이즈 레벨이 결정되고, 생성된 광전자에 대응하는 신호가 위에 추가된다. 노이즈가 증가함에 따라, 신호를 추가할 공간이 적어지고, 신호대 잡음비는 감소한다. 신호대 잡음비는 또한, 긴 샘플링 시간은 많은 노이즈와 많은 신호를 발생시키는 반면, 짧은 샘플링 시간은 보다 적은 노이즈를 만들지만 보다 적은 신호를 발생시키는 것과 같이, 시간과 관계가 있다. 이에 따라, 노이즈의 감소는 동적 범위에 영향을 주기 때문에 특히 중요하다.
따라서, 이동 물체에 대한 디지털 방식의 수집에 관련된 문제점을 줄일 뿐만 아니라, 동적 범위를 증가시키고 노이즈 영향을 감소시킬 수 있도록 요구되어 진다.
본 발명은 이미지 수집(capture)에 관한 것으로, 특히 감광 소자(photosensitive element)와 다수의 저장 소자(storage element)의 결합에 관한 것이다.
도1은 종래 픽셀 구성을 도시한 구성도.
도2는 본 발명의 일실시예에 따른 픽셀을 도시한 구성도.
도3은 본 발명의 일실시예를 적용한 시스템을 도시한 블록도.
도4는 본 발명의 세 개의 실시예의 대한 대안적 흐름을 도시한 순서도.
본 발명의 요약
감광 소자와 다수의 저장 소자를 결합한 장치가 기술된다. 감광 소자가 제공되고, 다수의 저장 소자는 상기 감광 소자에 각각 결합된다.
도2는 본 발명의 일실시예의 일반적인 구성도를 도시한 도면이다. 감광 소자(10)는 샘플링 노드(30)와 접지 사이에 연결된다. 리셋 트랜지스터(12)는 양의 전원과 샘플링 노드(30) 사이에 연결된다. 리셋 트랜지스터(12)의 게이트는 리셋 신호(RESET)에 의해 구동되는데, 여기서 상기 리셋신호가 표명되면 샘플링 노드(30)의 전압은 설정된 전원 전압(VCC)이 된다. 일실시예에서, 상기 감광 소자(10)는 포화 영역(saturation region)에서 바이어스된 포토다이오드이다. 다수의 샘플링 트랜지스터의 소스는 샘플링 노드(30)에 연결되고, 드레인은 수집 노드(32, 42, 52)에 각각 연결된다. 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에게는, 트랜지스터는 대칭적 디바이스이기 때문에, 소스 및 드레인의 지정은 설정된 전압 조건이 없을 경우 변할 수 있음이 이해될 것이다. 따라서, 동작 중 어떤 점에서는, 소스가 샘플링 노드(30)에 연결되고, 드레인이 수집 노드(32,...)에 연결되는 반면, 동작 중의 다른 점에서는, 수집 노드(32)가 소스에 연결되고, 샘플링 노드(30)가 드레인에 연결된다. 샘플링 트랜지스터(34, 44, 54)의 게이트는 다수의 샘플 신호(SAMPLE1, SAMPLE2, SAMPLEN)에 의해 구동되고, 캐패시터(36)와 같은 저장 소자는 수집 노드(32)와 접지 사이에 연결된다. 출력 트랜지스터(output transistor)(38)의 게이트는 수집 노드(32)에 연결된다. 출력 트랜지스터의 소스 및 드레인은 각각 인에이블 신호(ENABLE) 및 비트라인에 연결된다. 유사하게, 저장 소자(46)는 수집 노드(42)에 연결되고, 저장 소자(56)는 노드(52)에 연결된다. 이 실시예에서, 각 수집 노드는 출력 트랜지스터(38, 48, 58)에 제공된다. 여기서, N(여기서, N은 임의의 큰 수)개의 샘플링 트랜지스터, 저장 소자 및 출력 트랜지스터가 샘플링 노드(30)에 연결되는 것으로 도시되었지만, 실제의 수는 감광 소자(10)에 연결된 보다 적은 영역의 어레이 결과로 인해 감소되는 필 팩터(fill factor)와 추가의 샘플링 구조에 의해 향상되는 이미징 용량(imaging capability) 사이의 트래이드오프(tradeoff)에 의해 한정될 수 있다.
도3은 본 발명의 일실시예를 적용한 시스템을 도시한 도면이다. 이미지 센싱 어레이(62)는 픽셀의 로우 및 칼럼으로 구성된 감광 영역(64)에 제공된다. 픽셀(60)은 도2에 도시된 실시예와 동일하다. 제어 회로(CTRL)(66)는 감광 영역(64)의 각 픽셀에 샘플 및 리셋 신호를 제공한다. 일실시예에서, 제어 회로(66)는 타이머(timer) 및 상태 머신(state machine)을 포함한다. 판독 회로(68)는 이미지 센싱 어레이(62)에 연결되고, 각 픽셀(60)의 출력을 수신한다. 이미지 센싱 어레이(62)와 판독 회로(68)는 단일 집적 회로칩(70) 상에 구현된다. 메모리(72)는 이미지 센싱 어레이에 의해 획득되고 판독 회로(68)에 의해 판독된 이미지에 대응하는 값을 저장하기 위해 판독 회로(68)에 연결된다.
각 감광 소자에 연결된 다수의 저장 소자는 사용자로 하여금 다수의 프레임을 빠르게 연속시켜 찍을 수 있도록 한다. 샘플링 신호를 적당히 조절함으로써, 각 프레임이 찍히는 동안의 노광이 오버랩(overlap) 되도록 할 수 있다. 이러한 특징은 향상된 동작 표현과 상당한 노이즈의 감소를 가져온다.
동작 표현에 대해, 빠르게 연속시킴으로써 인지된 것을 보다 잘 표현하는 이미지를 얻게된다. 눈에서 동작을 평균하는 것과 같이, 시스템이 동작을 평균할 수 있다. 예를 들어, 이산 샘플링(discrete sampling)에서 생기는 에일리어싱(aliasing) 문제는 자동차 바퀴가 뒤쪽으로 도는 것처럼 보이도록 할 수 있다. 이러한 에일리어싱 문제는 샘플을 시간적으로 오버랩하고, 로우 패스 필터링함으로써 제거할 수 있다. 만일 샘플이 충분히 높은 속도라면, 로우 패스 필터링은 차 바퀴가 뒤로 가는 것처럼 보이기 보다는 흐리게 보이도록 만든다.
상술한 바와 같이, 동적 범위는 빛에 의해 발생된 광전자의 노이즈의 양과 전달 함수에 의해 정의된다. 이것은 또한, 긴 노광은 노이즈와 신호를 많이 발생시키는 반면, 짧은 노광은 적은 노이즈와 신호를 발생시키기 것과 같이, 시간과 관계가 있다. 따라서, 만약 두 번의 노광이 하나는 짧은 시간에 대해, 그리고 하나는 긴 시간에 대해 수행진다면, 하나는 적은 노이즈를 가지고, 하나는 많은 신호를 가질 것이다. 상기 적은 노이즈와 많은 신호를 결합함으로써, 보다 큰 동적 범위가 성립된다. 두 노광의 평균은 일시적 노이즈(transient noise) 및/또는 소자 특성 노이즈(component specific noise)와 관련된 노이즈 감소를 가져온다.
본 발명의 일 실시예에서, 제1 저장 소자에 저장된 노광은 동시에 다른 저장 소자에서 발생할 수 있는 노광에는 영향을 받지 않고 판독된다. 이에 따라, 예를 들어 도1을 참조하면, 만약 time=0 에서 SAMPLE1가 다시 표명되고, time=1 에서 SAMPLE2가 표명되면, 캐패시터(C1)에 저장된 값은 t=1 동안 판독되고, SAMPLE1은 t=2 에서 재표명될 것이다. 이것은 비디오형(videostyle) 이미지 수집을 가능하게 한다.
도4는 본 발명에 대한 세 개의 대안의 실시예의 흐름을 도시한 순서도이다.
기능 블록(110)에서, 이미지 센싱 어레이(ISA)가 리셋된다. 기능 블록(112)에서, ISA는 빛에 노출되고, 이에 따라 감광 소자를 통해 광 전류가 발생하여 상기 표면에서의 광 레벨에 대응하는 전압이 발생한다. 기능 블록(114)에서, 감광 소자로부터 전압을 획득하도록 SAMPLE1가 표명된다. 기능 블록(116)에서는, SAMPLE1가 표명 해제되고 ISA가 리셋되어, 각 픽셀의 제1 저장 소자에 대한 수집 주기가 종료된다. 그리고, 기능 블록(118)에서, SAMPLE2가 표명된다. 기능 블록(120)에서는 SAMPLE2가 표명 해제되어, 픽셀의 제2 저장 소자에 대한 수집 주기가 종료된다. 또한, 기능 블록(120)에서 ISA는 리셋된다. 그리고 나서, 기능 블록(122)에서, 인에이블 신호가 표명되어 제1 및 제2 저장된 전압이 모두 판독되도록 한다. 이 판독은 동시에 또는 순차적으로 할 수 있다.
대안적으로, 기능 블록(114)에서 SAMPLE1이 표명된 얼마 후에, 기능 블록(218)에서 SAMPLE2가 표명될 수 있다. 기능 블록(216)에서는 SAMPLE1가 표명 해제된다. 기능 블록(220)에서 SAMPLE2가 표명 해제된다. SAMPLE1가 표명되는 동안의 총 주기는 SAMPLE1가 표명되는 동안의 총 시간보다 적을 수 있다. SAMPLE2의 표명 해제 후, 기능 블록(122)에서 두 전압이 판독된다.
또 다른 대안으로서, 기능 블록(114)에서 SAMPLE1가 표명된 후에, 기능 블록(316)에서는, SAMPLE1가 표명 해제되고, ISA가 리셋된다. 기능 블록(318)에서는 SAMPLE2가 표명된다. 기능 블록(330)에서, SAMPLE2가 표명되는 동안, 제1 전압이 판독된다. 기능 블록(320)에서, SAMPLE2가 표명 해제되고, ISA가 리셋된다. 그리고 나서, 기능 블록(314)에서, SAMPLE1가 재표명될 수 있다. 기능 블록(332)에서 제2 전압이 판독되고, 그 후에, 다시 기능 블록(316)에서 SAMPLE1가 표명 해제된다. 이러한 실시예에서는, 비디오형 수집(포착)이 가능하다. 도4에서는 가능한 세 개의 샘플링 순서를 도시하였지만, 이 외에도 가능한 샘플링 순서는 많이 존재하며, 본 발명의 범위 안에 있다.
이상의 명세서에서는, 본 발명이 특정 실시예를 참조하여 설명되었다. 그러나, 첨부된 청구항에서 설명된 바와 같이, 본 발명의 보다 넓은 사상 및 범위에서 벗어나지 않는 한, 다양한 수정 및 변경이 가능하다는 것은 명백한 사실이다. 따라서, 본 명세서 및 도면은 제한적 관점이라기 보다는 하나의 예시로서 간주되어진다. 이에 따라, 본 발명의 범위는 첨부한 청구항에 의해서만 제한되어야 한다.

Claims (17)

  1. 감광 소자; 및
    상기 감광 소자에 각각 결합된 다수의 저장 소자
    를 포함하는 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 다수의 저장 소자는 캐패시터인
    장치.
  3. 제1항에 있어서,
    전원과 상기 감광 소자 사이에 연결된 리셋 트랜지스터; 및
    상기 감광 소자와 저장 소자 사이에 각각 연결된 다수의 샘플링 트랜지스터
    를 더 포함하는 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 각 샘플링 트랜지스터는 개별적인 샘플링 신호에 응답하는
    장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 샘플링 트랜지스터에 연결되며, 각 샘플링 트랜지스터에 대해 샘플링 신호를 발생시키는 제어 로직 유닛
    을 더 포함하는 장치.
  6. 제4항에 있어서,
    제1 샘플링 트랜지스터에 대한 샘플링 신호의 표명과 제2 샘플링 트랜지스터에 대한 샘플링 신호의 표명은 시간적으로 오버랩되는
    장치.
  7. 제4항에 있어서,
    제2 샘플링 트랜지스터에 대한 샘플링 신호의 표명은 제1 샘플링 트랜지스터에 대한 샘플링 신호의 표명 후의 판독 시간보다 더 적게 이루어지는
    장치.
  8. 다수의 감광 소자를 구비한 이미지 센싱 어레이 - 여기서, 적어도 하나의 감광 소자는 결합된 다수의 저장 소자를 구비함 -;
    다수의 저장 소자의 각각에 저장된 값을 검색하기 위한 판독 회로; 및
    상기 판독 회로에 연결되며, 상기 판독된 값에 대응하는 이미지 표현을 유지하기 위한 메모리
    를 포함하는 시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 이미지 센싱 어레이는,
    다수의 샘플링 트랜지스터 - 여기서, 하나의 샘플링 트랜지스터는 각 감광 소자와 이에 대응하는 적어도 하나의 저장 소자 사이에 연결됨 -; 및
    상기 다수의 샘플링 트랜지스터 각각에 대한 샘플링 신호의 표명을 제어하는 제어 로직 회로를 포함하는
    시스템.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제어 로직 회로는 제1 감광 소자와 제1 저장 소자 사이에 연결된 제1 샘플링 트랜지스터에 대응하는 제1 샘플링 신호를 표명하고, 상기 제1 감광 소자와 제2 기억 소자 사이에 연결된 제2 샘플링 트랜지스터에 대응하는 제2 샘플링 신호를 표명하며, 여기서 상기 제1 샘플링 신호의 표명 주기를 제2 샘플링 신호의 표명 주기에 오버랩하는
    시스템.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 제어 로직 회로는 제1 감광 소자와 제1 저장 소자 사이에 연결된 제1 샘플링 트랜지스터에 대응하는 제1 샘플링 신호를 표명하고, 상기 제1 감광 소자와 제2 저장 소자 사이에 연결된 제2 샘플링 트랜지스터에 대응하는 제2 샘플링 신호를 표명하며, 여기서, 제2 샘플링 신호의 표명 주기는 상기 제1 샘플링 신호의 표명 주기 후의 판독 시간보다 더 적게 뒤따르는
    시스템.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 제1 표명 주기는 상기 제2 표명 주기보다 짧은
    시스템.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 판독 회로는 상기 제2 표명 주기 동안에 상기 제1 저장 소자를 판독하는
    시스템.
  14. 감광 소자를 빛에 노출시키는 단계;
    제1 저장 소자가 상기 감광 소자에서의 광 레벨에 대응하는 전압을 유지하도록 하기 위한 제1 샘플링 신호를 표명하는 단계; 및
    제2 저장 소자가 상기 감광 소자에서의 광 레벨에 대응하는 전압을 유지하도록 하기 위한 제2 샘플링 신호를 표명하는 단계
    를 포함하는 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제1 표명 단계 및 상기 제2 표명 단계는 시간적으로 오버랩되는
    방법.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 제1 표명 단계 및 상기 제2 표명 단계는 서로의 판독 시간보다 더 적게 이루어지는
    방법.
  17. 제14항에 있어서,
    상기 제2 샘플링 신호가 표명되는 동안 상기 제1 저장 소자의 판독을 시작하는 단계
    를 더 포함하는 방법.
KR10-2000-7011502A 1998-04-16 1999-03-03 다수의 저장 캐패시터를 구비한 능동 픽셀 시모스 센서 KR100379017B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US09/061,303 1998-04-16
US09/061,303 US6078037A (en) 1998-04-16 1998-04-16 Active pixel CMOS sensor with multiple storage capacitors

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20010042768A true KR20010042768A (ko) 2001-05-25
KR100379017B1 KR100379017B1 (ko) 2003-04-08

Family

ID=22034925

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR10-2000-7011502A KR100379017B1 (ko) 1998-04-16 1999-03-03 다수의 저장 캐패시터를 구비한 능동 픽셀 시모스 센서

Country Status (9)

Country Link
US (1) US6078037A (ko)
EP (1) EP1078390B1 (ko)
JP (1) JP2002512461A (ko)
KR (1) KR100379017B1 (ko)
AU (1) AU2978799A (ko)
DE (1) DE69931629T2 (ko)
TW (1) TW421957B (ko)
WO (1) WO1999054912A1 (ko)
ZA (1) ZA992744B (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190091357A (ko) * 2016-12-22 2019-08-05 레이던 컴퍼니 이미징 애플리케이션을 위한 확장된 높은 동적 범위 직접 주입 회로

Families Citing this family (63)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6606120B1 (en) * 1998-04-24 2003-08-12 Foveon, Inc. Multiple storage node full color active pixel sensors
US6410899B1 (en) 1998-06-17 2002-06-25 Foveon, Inc. Active pixel sensor with bootstrap amplification and reduced leakage during readout
US6054704A (en) 1998-06-30 2000-04-25 Foveon, Inc. Driven capacitor storage pixel sensor and array
US7397506B2 (en) * 1998-08-06 2008-07-08 Intel Corporation Reducing the effect of noise in an imaging system
US6727521B2 (en) * 2000-09-25 2004-04-27 Foveon, Inc. Vertical color filter detector group and array
US6972794B1 (en) * 1999-06-15 2005-12-06 Micron Technology, Inc. Dual sensitivity image sensor
US6693670B1 (en) * 1999-07-29 2004-02-17 Vision - Sciences, Inc. Multi-photodetector unit cell
US6697114B1 (en) 1999-08-13 2004-02-24 Foveon, Inc. Triple slope pixel sensor and arry
US6809768B1 (en) 2000-02-14 2004-10-26 Foveon, Inc. Double slope pixel sensor and array
US6882367B1 (en) 2000-02-29 2005-04-19 Foveon, Inc. High-sensitivity storage pixel sensor having auto-exposure detection
US6506009B1 (en) 2000-03-16 2003-01-14 Applied Materials, Inc. Apparatus for storing and moving a cassette
US7336309B2 (en) * 2000-07-05 2008-02-26 Vision-Sciences Inc. Dynamic range compression method
US6888969B1 (en) * 2000-09-11 2005-05-03 General Electric Company Method and apparatus for preventing image artifacts
US6940551B2 (en) 2000-09-25 2005-09-06 Foveon, Inc. Active pixel sensor with noise cancellation
AU2002223121A1 (en) * 2000-11-27 2002-06-03 Vision Sciences, Inc. Noise floor reduction in image sensors
EP1231641A1 (en) * 2001-02-09 2002-08-14 C.S.E.M. Centre Suisse D'electronique Et De Microtechnique Sa Active pixel with analog storage for an opto-electronic image sensor
US7286174B1 (en) * 2001-06-05 2007-10-23 Dalsa, Inc. Dual storage node pixel for CMOS sensor
US6960757B2 (en) * 2001-06-18 2005-11-01 Foveon, Inc. Simplified wiring schemes for vertical color filter pixel sensors
US6864557B2 (en) * 2001-06-18 2005-03-08 Foveon, Inc. Vertical color filter detector group and array
US6930336B1 (en) 2001-06-18 2005-08-16 Foveon, Inc. Vertical-color-filter detector group with trench isolation
US6927796B2 (en) * 2001-09-24 2005-08-09 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University CMOS image sensor system with self-reset digital pixel architecture for improving SNR and dynamic range
US20030076431A1 (en) * 2001-10-24 2003-04-24 Krymski Alexander I. Image sensor with pixels having multiple capacitive storage elements
US7009636B2 (en) * 2001-11-13 2006-03-07 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Photocurrent estimation from multiple captures for simultaneous SNR and dynamic range improvement in CMOS image sensors
US7061524B2 (en) 2001-11-13 2006-06-13 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Motion/saturation detection system and method for synthesizing high dynamic range motion blur free images from multiple captures
US6649899B2 (en) * 2001-11-19 2003-11-18 Agilent Technologies, Inc. Systems and methods of sampling a photodetector and photocell circuits incorporating the same
US6998660B2 (en) * 2002-03-20 2006-02-14 Foveon, Inc. Vertical color filter sensor group array that emulates a pattern of single-layer sensors with efficient use of each sensor group's sensors
US6982403B2 (en) * 2002-03-27 2006-01-03 Omnivision Technologies, Inc. Method and apparatus kTC noise cancelling in a linear CMOS image sensor
US7164444B1 (en) 2002-05-17 2007-01-16 Foveon, Inc. Vertical color filter detector group with highlight detector
GB0224770D0 (en) * 2002-10-24 2002-12-04 Council Cent Lab Res Councils Imaging device
US7339216B1 (en) 2003-01-31 2008-03-04 Foveon, Inc. Vertical color filter sensor group array with full-resolution top layer and lower-resolution lower layer
US7586074B2 (en) * 2003-02-17 2009-09-08 Raytheon Company Multi-mode high capacity dual integration direct injection detector input circuit
US20050157194A1 (en) * 2004-01-06 2005-07-21 Altice Peter P.Jr. Imager device with dual storage nodes
JP4744828B2 (ja) * 2004-08-26 2011-08-10 浜松ホトニクス株式会社 光検出装置
JP2009153167A (ja) * 2005-02-04 2009-07-09 Canon Inc 撮像装置
JP2007166581A (ja) * 2005-11-16 2007-06-28 Matsushita Electric Ind Co Ltd 高速撮影用固体撮像装置
US7626626B2 (en) 2006-01-13 2009-12-01 Micron Technology, Inc. Method and apparatus providing pixel storage gate charge sensing for electronic stabilization in imagers
US7538304B2 (en) * 2006-03-30 2009-05-26 Aptina Imaging Corporation Reducing noise in an imager by sampling signals with a plurality of capacitances connected to an output line
JP2008042826A (ja) * 2006-08-10 2008-02-21 Matsushita Electric Ind Co Ltd 固体撮像素子およびカメラ
US8558929B2 (en) * 2006-12-20 2013-10-15 Carestream Health, Inc. Imaging array for multiple frame capture
JP4778567B2 (ja) * 2007-02-08 2011-09-21 富士通株式会社 信号読み出し方法、信号読み出し回路及びイメージセンサ
US7616243B2 (en) * 2007-03-07 2009-11-10 Altasens, Inc. Method and apparatus for improving and controlling dynamic range in an image sensor
US7602430B1 (en) 2007-04-18 2009-10-13 Foveon, Inc. High-gain multicolor pixel sensor with reset noise cancellation
JP4909924B2 (ja) * 2007-05-23 2012-04-04 パナソニック株式会社 固体撮像装置及びカメラ
JP4931160B2 (ja) * 2007-09-05 2012-05-16 国立大学法人東北大学 固体撮像素子
US8102435B2 (en) * 2007-09-18 2012-01-24 Stmicroelectronics S.R.L. Method for acquiring a digital image with a large dynamic range with a sensor of lesser dynamic range
DE102007045448A1 (de) 2007-09-24 2009-04-02 Arnold & Richter Cine Technik Gmbh & Co. Betriebs Kg Bildsensor
US7745773B1 (en) 2008-04-11 2010-06-29 Foveon, Inc. Multi-color CMOS pixel sensor with shared row wiring and dual output lines
KR101213451B1 (ko) 2008-06-10 2012-12-18 가부시키가이샤 시마쓰세사쿠쇼 고체촬상소자
US8605177B2 (en) * 2009-09-16 2013-12-10 Altasens, Inc. Image sensor with wide dynamic range
US9442196B2 (en) * 2010-01-06 2016-09-13 Heptagon Micro Optics Pte. Ltd. Demodulation sensor with separate pixel and storage arrays
US8415623B2 (en) 2010-11-23 2013-04-09 Raytheon Company Processing detector array signals using stacked readout integrated circuits
US9052497B2 (en) 2011-03-10 2015-06-09 King Abdulaziz City For Science And Technology Computing imaging data using intensity correlation interferometry
KR101241471B1 (ko) 2011-04-11 2013-03-11 엘지이노텍 주식회사 픽셀, 픽셀 어레이, 픽셀 어레이를 포함하는 이미지센서 및 이미지센서의 구동방법
US9099214B2 (en) 2011-04-19 2015-08-04 King Abdulaziz City For Science And Technology Controlling microparticles through a light field having controllable intensity and periodicity of maxima thereof
JP5784426B2 (ja) * 2011-09-06 2015-09-24 オリンパス株式会社 撮像装置
EP2783346A1 (en) * 2011-11-22 2014-10-01 CERN - European Organization For Nuclear Research Method and system for compressing a data array with projections
US9118883B2 (en) * 2011-11-28 2015-08-25 Semiconductor Components Industries, Llc High dynamic range imaging with multi-storage pixels
JP6140008B2 (ja) * 2013-07-01 2017-05-31 キヤノン株式会社 放射線撮像装置及び放射線検査装置
US10313600B2 (en) * 2015-10-13 2019-06-04 Canon Kabushiki Kaisha Imaging device capable of simultaneously capturing of a motion image and a static image and imaging method
KR102591008B1 (ko) * 2016-05-23 2023-10-19 에스케이하이닉스 주식회사 이미지 센서
JP6727938B2 (ja) * 2016-06-10 2020-07-22 キヤノン株式会社 撮像装置、撮像装置の制御方法、及び撮像システム
DE102016212765A1 (de) * 2016-07-13 2018-01-18 Robert Bosch Gmbh Pixeleinheit für einen Bildsensor, Bildsensor, Verfahren zum Sensieren eines Lichtsignals, Verfahren zum Ansteuern einer Pixeleinheit und Verfahren zum Generieren eines Bildes unter Verwendung einer Pixeleinheit
JP6373442B2 (ja) * 2017-04-25 2018-08-15 キヤノン株式会社 放射線撮像装置及び放射線検査装置

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05160379A (ja) * 1991-12-06 1993-06-25 Fuji Xerox Co Ltd イメージセンサ及び画像読取装置
US5355165A (en) * 1992-08-06 1994-10-11 Princeton Scientific Instruments, Inc. Very high frame rate CCD imager
JP2910485B2 (ja) * 1993-02-19 1999-06-23 富士ゼロックス株式会社 画像読取装置及び画像読取方法
JPH07142692A (ja) * 1993-11-17 1995-06-02 Canon Inc 光電変換装置
EP0862829B1 (en) * 1995-11-07 2003-05-14 California Institute Of Technology An image sensor with high dynamic range linear output
US5744807A (en) * 1996-06-20 1998-04-28 Xerox Corporation Sensor array data line readout with reduced crosstalk
US5742047A (en) * 1996-10-01 1998-04-21 Xerox Corporation Highly uniform five volt CMOS image photodiode sensor array with improved contrast ratio and dynamic range
EP0878091B1 (de) * 1996-10-31 2002-09-11 Böhm, Markus, Prof. Dr.-Ing. Farbbildsensor für kurzzeitbelichtung
JP3695933B2 (ja) * 1997-03-18 2005-09-14 株式会社東芝 固体撮像装置
WO2000005874A1 (en) * 1998-07-22 2000-02-03 Foveon, Inc. Multiple storage node active pixel sensors

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190091357A (ko) * 2016-12-22 2019-08-05 레이던 컴퍼니 이미징 애플리케이션을 위한 확장된 높은 동적 범위 직접 주입 회로

Also Published As

Publication number Publication date
DE69931629D1 (de) 2006-07-06
ZA992744B (en) 2000-10-16
AU2978799A (en) 1999-11-08
JP2002512461A (ja) 2002-04-23
TW421957B (en) 2001-02-11
EP1078390A1 (en) 2001-02-28
EP1078390A4 (en) 2001-08-08
DE69931629T2 (de) 2007-05-10
KR100379017B1 (ko) 2003-04-08
EP1078390B1 (en) 2006-05-31
US6078037A (en) 2000-06-20
WO1999054912A1 (en) 1999-10-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100379017B1 (ko) 다수의 저장 캐패시터를 구비한 능동 픽셀 시모스 센서
JP4374115B2 (ja) アクティブピクセルセンサ
US6317154B2 (en) Method to reduce reset noise in photodiode based CMOS image sensors
US6046444A (en) High sensitivity active pixel with electronic shutter
US6133862A (en) Method and apparatus to reduce row reset noise in photodiode
US7050094B2 (en) Wide dynamic range operation for CMOS sensor with freeze-frame shutter
US7381936B2 (en) Self-calibrating anti-blooming circuit for CMOS image sensor having a spillover protection performance in response to a spillover condition
US7446805B2 (en) CMOS active pixel with hard and soft reset
US7675015B2 (en) CMOS image sensor with boosted voltage signal and related method of operation
US20120044396A1 (en) Dual pinned diode pixel with shutter
GB2400767A (en) Low noise reset in CMOS image sensors
US4489350A (en) Solid-state image pickup device
JP2006505159A (ja) 光電センサ
WO2000005874A1 (en) Multiple storage node active pixel sensors
JP4300635B2 (ja) 固体撮像装置
US11627267B2 (en) Image sensor
JP2003046865A (ja) 固体撮像装置およびその駆動方法
JP2006295833A (ja) 固体撮像装置
JP4345175B2 (ja) 固体撮像装置
US7298406B2 (en) Ground referenced pixel reset
JPS63272185A (ja) 焦点検出用光電変換装置
RU2222874C1 (ru) Видеопреобразователь оптического излучения
US20040145667A1 (en) Circuit arrangement, image-sensor device and method for reducing the smearing effect on an image sensor
JP2001245214A (ja) 固体撮像装置
JP2003189190A (ja) イメージセンサ

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130228

Year of fee payment: 11

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140303

Year of fee payment: 12

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150227

Year of fee payment: 13

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160303

Year of fee payment: 14

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170302

Year of fee payment: 15

LAPS Lapse due to unpaid annual fee