TW201351620A - 具有像素級自動光衰減器的影像感測裝置 - Google Patents
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Abstract
一種影像感測裝置，用於擷取一影像中複數個像素的像素資料，該影像感測裝置包含有一基底；複數個感光單元，每一感光單元形成於該基底中且對應於該複數個像素其中之一，用來感測光通量並據以產生一電壓，該電壓對應於該對應的像素之該像素資料；以及複數個像素級自動光衰減器，每一像素級自動光衰減器對應於該複數個感光單元其中之一，且用來根據該對應的感光單元產生的該電壓產生之一電場，自動調整入射至該對應的感光單元之光通量。
Description
本發明係指一種影像感測裝置，尤指一種具有可自動調整入射光通量的像素級自動光衰減器的影像感測裝置。
隨著科技發展，各種影像感測裝置已被大量應用於數位電子商品中，例如掃描器、數位相機、行動電話、個人數位助理等，而目前較為廣泛使用的影像感測裝置包括互補式金屬氧化物半導體(Complementary Metal Oxide Semiconductors，CMOS)及電荷耦合裝置(Charge Coupled Device，CCD)。上述影像感測裝置皆為矽半導體裝置，可用來捕捉光能，然後將光能轉換成電能，經傳輸後再次轉換為可量測之電壓，而得到數位資料。
請參考第1圖，第1圖為傳統影像感測裝置接收之光通量與影像感測裝置產生之電壓的特徵曲線圖，其中電壓係對應於影像感測裝置擷取的影像訊息。如第1圖所示，影像感測裝置接收的光通量必須超過一最小光通量LFmin，影像感測裝置才可據以轉換出可量測之電壓。也就是說，於一次影像擷取中，影像感測裝置接收的光通量必須超過最小光通量LFmin，影像感測裝置才可取得有效的影像資訊。因此，若最小光通量LFmin越小，影像感測裝置能夠取得亮度越低的影像資訊。
另一方面，當影像感測裝置接收的光通量超過一最大光通量LFmax後，影像感測裝置皆產生一最大電壓Vmax。換言之，若影像感測裝置於接收兩不同亮度的影像資訊時，對應光通量都超過最大光通量LFmax，則影像感測裝置都會輸出最大電壓Vmax，而導致無法分辨影像資訊的亮度差別。因此，最大光通量LFmax越大，影像感測裝置才越能分辨亮度較高的影像資訊。因此，習知技術已提供一指標動態範圍(Dynamic Range，DR)，用來評鑑影像感測裝置的亮度分辨情形，即影像感測裝置能夠辨別所接收之光通量範圍的大小，其定義為：
一般而言，影像感測裝置的動態範圍越大，所擷取的影像資訊可更真實呈現影像中的明暗差別。
詳細而言，請參考第2圖，第2圖為傳統影像感測裝置接收不同強度之入射光的模擬結果示意圖，其中曲線C1~C3依序對應於不同強度的入射光L1~L3。如第2圖所示，由於入射光L1單位時間產生的光通量最多，因此曲線C1於一時間點T1即達到影像感測裝置可辨別的一最大電量Qmax(對應於最大電壓Vmax)。在此同時，由於入射光L3單位時間產生的光通量最少，曲線C3於時間點T1時，仍未達到影像感測裝置可辨別的一最小電量Qmin。此時，若取時間點T1做為影像感測裝置的曝光時間，影像感測裝置將無
法產生足夠之電量，來取得入射光L3包含的影像資訊。因此，為了取得低亮度的影像資訊，必須延長影像感測裝置的曝光時間。然而，若欲讓曲線C3超越最小電量Qmin，而將影像感測裝置的曝光時間延長至一時間點T2時，曲線C1以及曲線C2皆已超過最高電量Qmax，進而造成影像感測裝置無法辨別入射光L1、L2包含的影像資訊差別。
由上述可知，傳統的影像感測裝置的動態範圍有先天上的限制，而無法於一次影像擷取中取得大亮度範圍的影像資訊。為了增加影像感測裝置的動態範圍，習知解決方法之一係採用重覆曝光的技術。然而，重覆曝光的技術需要分次擷取不同亮度範圍的影像資訊後，再進行合成處理，以完成一次影像擷取。由此可知，習知的重覆曝光技術不僅浪費時間，且無法應用於高速移動的影像。
因此，提出一種具有能夠直接根據對應於像素資料的電壓來自動調整入射光通量的像素級自動光衰減器的影像感測裝置，以有效提高影像感測裝置的動態範圍。
根據一方面，一種影像感測裝置，用於擷取一影像中複數個像素的像素資料，該影像感測裝置包含有一基底；複數個感光單元，每一感光單元形成於該基底中且對應於該複數個像素其中之一對應的像素，用來感測光通量並據以產生一電壓，該電壓對應於該對應
的像素之該像素資料；以及複數個像素級自動光衰減器，每一像素級自動光衰減器對應於該複數個感光單元其中之一，且包含有一透明介電層，形成於該對應的感光單元之上；以及一電致變色層，形成於該透明介電層之上，用來根據該對應的感光單元產生的該電壓產生之一電場，自動調整入射至該對應的感光單元之光通量。
根據另一方面，揭露一種影像感測裝置，用於擷取一影像中多個像素的像素資料，該影像感測裝置包含有一基底；複數個感光單元，每一感光單元以埋入方式形成於該基底中且對應於該複數個感光單元其中之一，用來感測光通量並據以產生一電壓，該電壓對應於該對應的像素的像素資料；以及複數個像素級自動光衰減器，每一像素級自動光衰減器對應於該複數個感光單元其中之一，且包含有一開關，耦接於該對應的感光單元與一重置電壓之間，用來於影像感測裝置擷取該像素資料後，重置該對應的感光單元產生的該電壓為該重置電壓；以及一摻雜層，形成於該基底中該對應的感光單元之上且摻有電致變色材料，用來根據該對應的感光單元產生的該電壓產生之一電場，自動調整入射至該對應的感光單元之光通量。
根據再另一方面，揭露一種影像感測裝置，用於擷取一影像中複數個像素的像素資料，該影像感測裝置包含有一基底；複數個感光單元，每一感光單元形成於該基底中且對應於該複數個像素其中之一，用來感測光通量並據以產生一電壓，該電壓對應於該對應的像素的像素資料；以及複數個像素級自動光衰減器，每一像素級自
動光衰減器包含有一微機電單元，形成於該對應的感光單元之上，用來根據該對應的感光單元產生的該電壓，自動調整入射至該對應的感光單元之光通量。
根據又另一方面，揭漏一種影像感測裝置，用於擷取一影像中複數個像素的像素資料。該影像感測裝置包含有：一基底；複數個感光單元，每一感光單元形成於該基底中且對應於該複數個像素其中之一對應的像素，用來感測光通量並據以產生一電壓，該電壓對應於該對應的像素之該像素資料；以及複數個像素級自動光衰減器，每一像素級自動光衰減器對應於該複數個感光單元其中之一，且用來根據該對應的感光單元產生的該電壓產生之一電場，自動調整入射至該對應的感光單元之光通量。
在以下所列舉的範例實施例中，影像感測裝置藉由複數個像素級自動光衰減器，每一像素級自動光衰減器根據對應於一像素的像素資料的一電壓來調整此像素接收的光通量。據此，影像感測裝置可於此像素接收到一定量的光通量時，調整對應於各像素的感光單元接收光通量的比例，進而擴大影像感測裝置的動態範圍。為更清楚地瞭解本發明，以下將配合圖式，以至少一範例實施例來作詳細說明。此外，以下實施例中所提到的連接用語，例如：耦接或連接等，僅是參考附加圖式用以例示說明，並非用來限制實際上兩個元件之間的連接關係是直接耦
接或間接耦接。換言之，於一些實施例中，兩個元件之間為直接耦接。於另外一些實施例中，兩個元件之間為間接耦接。
請參考第3A圖，第3A圖為本發明實施例之一影像感測裝置30的示意圖。影像感測裝置30用來擷取一影像資料中複數個像素的像素資料。為求簡潔，第3A圖僅繪示出影像感測裝置30之一基底300、複數個感光單元302以及複數個像素級自動光衰減器304，其餘如用來轉換像素資料的週邊電路、影像處理電路等則略而未示。此外，為了便於說明，以下說明將以影像感測裝置30中單一感光單元302以及相對應的像素級自動光衰減器304為主。請參考第3B圖，第3B圖為一感光單元302以及相對應的像素級自動光衰減器304的示意圖。如第3B圖所示，基底300是一第一型基底(譬如P型基底(P-substrate))。感光單元302係形成於基底300中的一第二型(譬如N型)光二極體(photodiode)區域，其可接收入射光產生的光通量並據以產生對應於一像素的像素資料的一電壓VS。像素級自動光衰減器304包含有一透明介電層306以及一電致變色(Electro-chromic)層308，其可直接根據感光單元302產生的對應於此像素的電壓VS，自動調整入射至感光單元302的光通量，以增加影像感測裝置30的動態範圍。值得注意的是，雖然於第3A圖所示之實施例中，每一感光單元係配置一對應的像素級自動光衰減器，但於其他實施例中，影像感測裝置30同樣包括複數個感光單元與複數個像素級自動光衰減器，然可以有多個(譬如兩個、三個)感光單元係配置有一共用的像素級自動光衰減器。
詳細來說，透明介電層306係以可透光的絕緣材料形成於感光單元302之上。舉例而言，透明介電層306可以印刷的方式形成於感光單元302之上，但不在此限。另外，在此所謂的透明介電層，係代表具有光穿透性，其透光率根據設計需求而決定。於較佳實施例中，其為完全透明或幾乎完全透明，於其他一些實施例中，其為部分透明。另一方面，電致變色層308則可以電致變色材料形成。此外，電致變色層308的透光率係根據通過電致變色層308的電場所決定。當經過電致變色層308的一電場E強度為零時(即電壓VS為地端電位時)，可安排電致變色層308的透光率(即單位時間感光單元302可接收的光通量)為最高。當感光單元302接收到光通量並據以產生電壓VS時，藉由靜電感應，電場E的強度會增加，從而降低電致變色層308的透光率，以減少入射至感光單元302的光通量。換言之，藉由靜電感應，電場E的強度係與電壓VS的絕對值大致呈現一正相關關係(譬如為正比關係)，而電致變色層308的透光率則與電場E的強度大致呈現一反向關關係(譬如為反比關係)。因此，電致變色層308可於感光單元302接收的光通量增加時，自動減少入射至感光單元302的光通量，進而擴大影像感測裝置30的動態範圍。
請繼續參考第4A圖與第4B圖，第4A圖與第4B圖為第3B圖所示之影像感測裝置30運作過程的範例示意圖。如第4A圖所示，當感光單元302未接收光通量而未產生電壓VS時，電致變色層308中並無產生電場E(即電場E的強度為0)，電致變色層308的透光
率最大。接下來，請參考第4B圖，當感光單元302開始接收光通量並於一耦接於透明介電層306的表面產生電壓VS時，藉由靜電感應電致變色層308中的電洞會被電壓VS吸引至一耦接於透明介電層306的表面(即電致變色層308之下方)。另一方面，電致變色層308中的電子亦會集中於電致變色層308的上方。如此一來，電場E即產生於電致變色層308中，而電致變色層308之透光率亦隨之改變。隨著感光單元302接收的光通量的累積，其產生的電壓VS會逐漸降低，從而使電場E強度增強並使電致變色層308的透光率降低。藉此，電致變色層308可於感光單元302產生的電壓VS的絕對值增加時，減少入射至感光單元302之光通量。此外，以上運作過程係於一次影像擷取中完成，即影像感測裝置30可於一次影像擷取中，取得高動態範圍的影像訊息。
請參考第5圖，第5圖為第3圖所示之影像感測裝置30所接收的光通量與電壓VS的範例特徵曲線圖。如第5圖所示，特徵曲線的斜率於低亮度(低光通量)區域大致不變，因此影像感測裝置30對於低亮度影像資訊仍保持相同的敏銳度。另一方面，於高亮度(高光通量)區域，由於電致變色層308的透光率會隨著電壓VS上升而漸漸降低，因此特徵曲線的斜率亦會隨著電壓VS上升而漸漸減少。最大電壓Vmax對應的光通量由最大光通量LFmax變為一較大的最大光通量LFmax’，因此影像感測裝置30對於高亮度影像資訊的鑑別能力增加。此外，動態範圍譬如可定義為：
因此，像素級自動光衰減器304可使影像感測裝置300的動態範圍有效增加。
相似地，影像感測裝置300的動態範圍增加情形亦可由照射不同亮度的入射光所產生之電量的特徵曲線觀察得知。請參考第6圖，第6圖為影像感測裝置30接收不同強度入射光的模擬結果的範例示意圖，其中以虛線繪示的曲線C1~C3以及以實線繪示的曲線C1’~C3’分別對應於不同強度的光線L1~L3。不同的是，虛線C1~C3係對應於傳統的影像感測裝置，而曲線C1’~C3’係對應於本發明實施例的影像感測裝置30。如第6圖所示，由於電致變色層308的透光率會隨著接收光通量的累積(電壓VS的上昇)而降低，因此感光單元302產生電子的速率隨之降低，導致曲線C1’的斜率亦隨著接收光通量的累積而漸漸減少。相似地，曲線C2’、C3’的斜率亦會隨著接收光通量的累積而改變。不同於傳統的影像感測裝置，若影像感測裝置30的曝光時間選擇為時間T2，不僅曲線C3’達到了最小電量Qmin，曲線C1’、C2’亦未飽和於最大電量Qmax。換言之，相較於傳統影像感測裝置，影像感測裝置30擴大了可辨別影像資訊的亮度範圍，即影像感測裝置30的動態範圍被有效增加。
需注意的是，上述實施例的精神在於直接利用複數個像素級自動光衰減器，根據影像感測裝置中各感光單元接收光通量所產生的
電壓來自動調整影像感測裝置中各感光單元所接收之光通量的比例，從而達到擴大影像感測裝置整體的動態範圍的目的。據此，上述實施例可於一次影像擷取中，取得高動態範圍的影像資訊，而不需分次擷取不同亮度範圍的影像。此外，亦由於上述實施例可根據影像感測裝置中各感光單元接收光通量所產生的電壓來自動調整影像感測裝置中各感光單元所接收之光通量的比例，上述實施例可針對單一感光單元(單一像素)進行調整，而不需連動地調整複數個感光單元入射光比例，從而達到更精確的調整。
此外，根據不同應用，本領域熟知技藝者可據以實施適當的調整或變化。例如，影像感測裝置30中透明介電層306可替換為一對應於一特定色彩的濾光片，以使感光單元302只接收該特定色彩入射光的光通量。此外，影像感測裝置30亦可另包含一濾光片，該濾光片可對應於一特定色彩，且該濾光片可形成於電致變色層308之上。如此一來，亦可達到使感光單元302只接收該特定色彩入射光的光通量的目的。較佳地，該濾光片係以印刷方式形成於電致變色層308之上，但不在此限。
此外，影像感測裝置30亦可由其他架構實現。請參考第7圖，第7圖為本發明實施例一影像感測裝置70的示意圖。影像感測裝置70係用來擷取一影像中一像素資料。如第7圖所示，影像感測裝置70包含有一基底700、一感光單元702、一開關704以及一像素級自動光衰減器706。相似於影像感測裝置30，基底700為第一型基
板(譬如為P型基板)，而感光單元702係形成於第二型(譬如為N型)光二極體區域。然而，與影像感測裝置30不同的是，感光單元702係以埋入方式形成於基底700之中，且可耦接於開關704。開關704耦接於感光單元702以及一重置電壓Vreset，用來控制感光單元702與重置電壓Vreset之間的一連結。此外，像素級自動光衰減器706包含有一摻雜層708，其可根據感光單元702產生的電壓VS，調整入射至感光單元702的光通量，以增加影像感測裝置70的動態範圍。需注意的是，影像感測裝置70可如第3A圖所示般於基底中形成複數個感光單元702、複數個開關704以及複數個像素級自動光衰減器706，以完整接收一影像資料中複數個像素的像素資料，而不限於此。
詳細來說，於影像感測裝置70開始感測影像前，開關704會被導通以將感光單元702的電位設為重置電壓Vreset，其中重置電壓Vreset為一正電壓。如此一來，感光單元702與基底700之表面將會有重置電壓Vreset的電位差，而於摻雜層708產生電場E。由於摻雜層708係一摻有電致變色材料的摻雜區，因此摻雜層708的透光率將會根據電場E而改變。在此實施例中，當感光單元702的電位為重置電壓Vreset時，電場E的強度最強，摻雜層708的透光率會被最大化。接下來，當影像感測裝置70開始感測影像時，開關704斷開，感光單元702開始接收光通量並產生電子，而使感光單元702的電位由重置電壓Vreset開始漸漸降低。因此，於感光單元702開始接收光通量後，電場E的強度將會漸漸減低，而摻雜層708
的透光率亦隨之下降。藉此，摻雜層708可於感光單元702接收的光通量增加時，自動減少入射至感光單元702的光通量。
此外，需注意的是，摻雜於摻雜層708的電致變色材料可為III價電致變色材料或是其他電致變色材料。需注意的是，若摻雜的電致變色材料不屬於III價電致變色材料，摻雜層708中電致變色材料的摻雜濃度不可過高，以避免影響摻雜區之特性。
請繼續參考第8圖，第8圖為第7圖所示之影像感測裝置70運作過程的電位分佈圖。如第8圖所示，於感光單元702開始接收光通量之前，影像感測裝置70會導通開關704來使感光單元702之電位提昇至重置電壓Vreset。因此，感光單元702與基底700的表面之間將會有重置電壓Vreset的電位差，從而產生電場E並最大化摻雜層708的透光率。於感光單元702接收光通量後，感光單元702的電位將會下降，而由重置電壓Vreset開始漸漸下降。因此，感光單元702與基底700的表面之間的電位差會下降，電場E的強度亦隨之降低，而使摻雜層708的透光率減少。
除此之外，影像感測裝置30中的像素級自動光衰減器304亦可由微機電形式實現。請參考第9圖，第9圖為依據另一實施例之第3B圖所示之影像感測裝置30之實現方式的示意圖。不同於影像感測裝置30，像素級自動光衰減器304係由一微機電單元900實現。微機電單元900的構造係類似於一百葉窗，其可根據感光單元302
接收光通量所產生的電壓VS，自動調整入射至感光單元302的光通量，以可擴大影像感測裝置30的動態範圍。
需注意的是，第9圖所示的影像感测装置90係本發明之實施例，其係以功能方塊方式表示此實施例之概念，而各方塊的實現方式或相關訊號之形式、產生方式等可根據各種系統之需求而適當調整。舉例來說，請參考第10圖，第10圖為依據一實施例之影像感測裝置90中微機電單元900之一實現方式的示意圖。如第10圖所示，微機電單元900包含有一開關1000以及一導電可繞性薄膜1002。開關1000於一第一端耦接於一重置電壓Vreset，以及於一第二端耦接於與導電可繞性薄膜1002以及感光單元302。導電可繞性薄膜1002係一覆蓋於感光單元302的不透光導電薄膜，其一端固定在感光單元302之上。於一實施例中，導電可繞性薄膜1002係一以沈積(濺鍍)方式形成於感光單元302上的金箔，但不在此限。由於導電可繞性薄膜1002只有部份(譬如一端)固定在基板上，因此導電可繞性薄膜1002與感光單元302間的夾角可根據感光單元302產生的電壓VS而改變。藉此，導電可繞性薄膜1002可根據電壓VS，調整入射至感光單元302的光通量，以擴大影像感測裝置30的動態範圍。值得注意的是，雖然本實施例中以一微機電單元具有一導電可繞性薄膜與一開關來進行說明，然於其他實施例中，一微機電單元可包括複數個可繞性薄膜及/或複數個開關。此外，雖然本實施例中導電可繞性薄膜之形狀係大致上係矩形，然根據設計需求，可以具有其他形狀。
詳細而言，請參考第11A~11C圖，第11A~11C圖是依據一實施例之第10圖所示的影像感測裝置90運作過程的側面剖視圖。如第11A圖所示，於影像感測裝置90欲接收像素資料前，會先導通開關1000，以使導電可繞性薄膜1002與感光單元302的電位成為重置電壓Vreset。在此實施例中，重置電壓Vreset係一正電壓。此時，導電可繞性薄膜1002可藉由與感光單元302間的一靜電互斥力而垂直於感光單元302。接下來，請參考第11B圖，在影像感測裝置90開始接收像素資料時，開關1000會斷開。在此狀況下，感光單元302可完全接收入射光的光通量而不會受到導電可繞性薄膜1002影響。最後，請參考第11C圖，隨著感光單元302接收光通量並產生電子，導電可繞性薄膜1002與感光單元302上的電位會漸漸降低。因此，導電可繞性薄膜1002與感光單元302之間的靜電互斥力將會降低，而導致原先垂直於感光單元302的導電可繞性薄膜1002開始傾斜。在此狀況下，部份入射光將被導電可繞性薄膜1002阻擋，進而減少入射至感光單元302的光通量。由以上敘述可知，藉由靜電感應，導電可繞性薄膜1002可於感光單元302接收的光通量增加時，自動減少入射至感光單元302的光通量，從而增加影像感測裝置30的動態範圍。
綜上所述，上述實施例所揭露的影像感測裝置利用不同實現方式的像素級自動光衰減器，直接根據感光單元接收光通量所產生的電壓來調整入射至感光單元的光通量，從而增加影像感測裝置的動
態範圍。據此，上述實施例所揭露的影像感測裝置可調整入射至單一感光單元的光通量，而不需連動調整入射至複數個感光單元的光通量，從而達到更精確的操作。甚者，上述實施例所揭露的影像感測裝置可於一次影像擷取中，取得高動態範圍的影像資訊。
以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。
30、70‧‧‧影像感測裝置
300、700‧‧‧基底
302、702‧‧‧感光單元
304、706‧‧‧像素級自動光衰減器
306‧‧‧透明介電層
308‧‧‧電致變色層
704、1000‧‧‧開關
708‧‧‧摻雜層
900‧‧‧微機電單元
1002‧‧‧導電可繞性薄膜
C1~C3、C1’~C3’‧‧‧曲線
DR‧‧‧動態範圍
E‧‧‧電場
L1~L3‧‧‧入射光
Lfmax、LFmax’‧‧‧最大光通量
LFmin‧‧‧最小光通量
Qmax‧‧‧最大電量
Qmin‧‧‧最小電量
T1、T2‧‧‧時間
Vmax‧‧‧最大電壓
Vreset‧‧‧重置電壓
VS‧‧‧電壓
第1圖為傳統影像感測裝置接收的光通量與影像感測裝置產生的一電壓的特徵曲線圖。
第2圖為傳統影像感測裝置接收不同強度的入射光的模擬結果的範例示意圖。
第3A圖為本發明實施例之一影像感測裝置的示意圖。
第3B圖為依據一實施例之第3A圖所示的影像感測裝置中一感光單元以及一像素級自動光衰減器的示意圖。
第4A圖與第4B圖為第3圖所示之影像感測裝置運作過程的範例示意圖。
第5圖為第3圖所示之影像感測裝置所接收的光通量與所產生的電壓的範例特徵曲線圖。
第6圖為第3圖所示之影像感測裝置接收不同強度的入射光的模擬結果的範例示意圖。
第7圖為本發明實施例的另一影像感測裝置的示意圖。
第8圖為第7圖所示之影像感測裝置運作過程的電位分佈圖。
第9圖為依據另一實施例之第3圖所示之影像感測裝置之實現方式的示意圖。
第10圖為依據一實施例之第9圖所示的影像感測裝置中一微機電單元的實現方式的示意圖。
第11A~11C圖是依據一實施例之第10圖所示的影像感測裝置90運作過程的側面剖視圖。
30‧‧‧影像感測裝置
300‧‧‧基底
302‧‧‧感光單元
304‧‧‧像素級自動光衰減器
306‧‧‧透明介電層
308‧‧‧電致變色層
Claims (19)
- 一種影像感測裝置，用於擷取一影像中複數個像素的像素資料，該影像感測裝置包含有：一基底；複數個感光單元，每一感光單元形成於該基底中且對應於該複數個像素其中之一對應的像素；以及複數個像素級自動光衰減器，每一像素級自動光衰減器對應於該複數個感光單元其中之一，且包含有：一透明介電層，形成於該對應的感光單元之上；以及一電致變色層，形成於該透明介電層之上。
- 如請求項1所述之影像感測裝置，其中該複數個感光單元當中每一者係感測光通量並據以產生一電壓，該電壓對應於該對應的像素之該像素資料，以及該複數個像素級自動光衰減器當中每一者之該電致變色層係根據該對應的感光單元產生的該電壓產生之一電場，自動調整入射至該對應的感光單元之光通量。
- 如請求項2所述之影像感測裝置，其中該電致變色層的透光率與該電場的強度呈現一反相關關係。
- 如請求項1所述之影像感測裝置，其中該透明介電層係一對應於一特定顏色之濾光片。
- 如請求項4所述之影像感測裝置，其中該濾光片以印刷方式形成於該感光單元之上。
- 如請求項1所述之影像感測裝置，其另包含有一對應於一特定顏色之濾光片形成於該電致變色層之上。
- 如請求項6所述之影像感測裝置，其中該濾光片係以印刷方式形成於該電致變色層之上。
- 一種影像感測裝置，用於擷取一影像中多個像素的像素資料，該影像感測裝置包含有：一基底；複數個感光單元，每一感光單元以埋入方式形成於該基底中且對應於該複數個感光單元其中之一；以及複數個像素級自動光衰減器，每一像素級自動光衰減器對應於該複數個感光單元其中之一，且包含有：一開關，耦接於該對應的感光單元與一重置電壓之間；以及一摻雜層，形成於該基底中該對應的感光單元之上且摻有電致變色材料。
- 如請求項8述之影像感測裝置，其中該複數個感光單元當中每一者係感測光通量並據以產生一電壓，該電壓對應於該對應的 像素的像素資料，以及該複數個像素級自動光衰減器當中每一者之該摻雜層係根據該對應的感光單元產生的該電壓產生之一電場，自動調整入射至該對應的感光單元之光通量。
- 如請求項8述之影像感測裝置，其中該複數個像素級自動光衰減器當中每一者之該開關用來於影像感測裝置擷取該像素資料後，重置該對應的感光單元產生的該電壓為該重置電壓。
- 如請求項8所述之影像感測裝置，其中該電致變色材料係三價之電致變色材料。
- 如請求項9所述之影像感測裝置，其中該摻雜層的透光率與該電場的強度成一正比關係。
- 一種影像感測裝置，用於擷取一影像中複數個像素的像素資料，該影像感測裝置包含有：一基底；複數個感光單元，每一感光單元形成於該基底中且對應於該複數個像素其中之一；以及複數個像素級自動光衰減器，每一像素級自動光衰減器包含有：一微機電單元，形成於該對應的感光單元之上，用來調整入射至該對應的感光單元之光通量。
- 如請求項13所述之影像感測裝置，其中該複數個感光單元當中每一者係用來感測光通量並據以產生一電壓，該電壓對應於該對應的像素的像素資料，以及複數個像素級自動光衰減器當中每一者之該微機電單元係根據該對應的感光單元產生的該電壓，自動調整入射至該對應的感光單元之光通量。
- 如請求項13所述之影像感測裝置，其中該微機電單元包含有：一導電可繞性薄膜，覆蓋於該對應的感光單元上，且該導電可繞性薄膜之一端係固定於該對應的感光單元上；以及一開關，耦接於一重置電壓與該導電可繞性薄膜以及該感光單元之間。
- 如請求項15所述之影像感測裝置，其中該導電可繞性薄膜係以沈積(濺鍍)方式形成於該對應的感光單元之上。
- 如請求項15所述之影像感測裝置，其中該導電可繞性薄膜係一金箔。
- 如請求項14所述之影像感測裝置，其中當該電壓降低時，微機電單元減少入射至該對應的感光單元之光通量。
- 一種影像感測裝置，用於擷取一影像中複數個像素的像素資料，該影像感測裝置包含有： 一基底；複數個感光單元，每一感光單元形成於該基底中且對應於該複數個像素其中之一對應的像素，用來感測光通量並據以產生一電壓，該電壓對應於該對應的像素之該像素資料；以及複數個像素級自動光衰減器，每一像素級自動光衰減器對應於該複數個感光單元其中之一，且用來根據該對應的感光單元產生的該電壓產生之一電場，自動調整入射至該對應的感光單元之光通量。
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| TW101120477A TW201351620A (zh) | 2012-06-07 | 2012-06-07 | 具有像素級自動光衰減器的影像感測裝置 |
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