TW201620292A - 陣列成像系統及圖像感測器 - Google Patents
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Abstract
本發明提出一種陣列成像系統，其包括基底、形成於基底上的像素陣列和控制器。每個像素包括圖像子像素、採集子像素和電致色變片。圖像子像素用於產生圖像信號。採集子像素臨近圖像子像素設置，用於感測入射光的強度，並產生電壓信號。電致色變片覆蓋圖像子像素。控制器與像素陣列連接，用於控制採集子像素產生電壓信號，電壓信號作用於電致變色片以改變電致變色片的透過率，使得透過電致色變片的入射光的強度發生相應的衰減以獲取衰減後的光信號；控制器還用於，控制圖像子像素感測光信號以及控制圖像子像素生成圖像信號。本發明的陣列成像系統具有較高的光強感性範圍。本發明還提出一種圖像感測器。
Description
本發明涉及圖像技術領域，尤其涉及一種陣列成像系統及圖像感測器。
互補型金屬氧化物半導體(complementary metal-oxide semiconductor, CMOS)圖像感測器包括像素陣列、控制電路、類比前端處理電路、模數轉換(analog to digital, A/D)電路、圖像信號處理電路及相關儲存單元。由於CMOS技術的高集成度、高穩定性、低成本，基於CMOS圖像感測器的應用越來越廣泛，已經成為絕大多數視覺系統的首選。
另外，CMOS圖像感測器也因具有寬動態範圍越來越受到重視。圖像感測器的動態範圍是指最大非飽和信號與在黑暗條件下雜訊的比值，這是圖像感測器品質的關鍵因素。CMOS圖像感測器的動態範圍只有大約60db，而被攝環境的動態範圍往往超過100db。這就造成CMOS圖像感測器拍攝的圖像對比度往往不夠。
目前提升CMOS圖像感測器的動態範圍的方法主要有：1，採用長短積分時間，CMOS圖像感測器的像素兩次或兩次以上，對獲得的兩次或兩次以上的像素資訊進行合成處理，實現寬動態。2，採用像素陣列兩級增益或多級增益實現圖像感測器的寬動態範圍。目前的技術為了達到高的動態範圍，需要對不同積分時間下的輸出信號進行儲存及處理，因此增加了圖像感測器儲電路面積，影響圖像的輸出幀率等。另外，對多級增益的圖像信號進行處理，也會增加圖像感測器的儲存電路面積和影響圖像幀率等。
本發明旨在至少在一定程度上解決相關技術中的技術問題之一。為此，本發明的第一個目的在於提出一種陣列成像系統。
本發明的第二個目的在於提出一種圖像感測器。
本發明第一方面的實施例提出一種陣列成像系統，包括：基底、形成於基底上的像素陣列和控制器。形成於基底上的像素陣列的每個像素包括：圖像子像素、採集子像素和電致色變片。圖像子像素用於產生圖像信號。採集子像素臨近該圖像子像素設置，用於感測入射光的強度，並產生相應的電壓信號，該入射光的強度越大，電壓信號越高。電致色變片覆蓋該圖像子像素。控制器，與該像素陣列連接，用於控制該採集子像素產生該電壓信號，該電壓信號作用於該電致變色片以改變該電致變色片的透過率，使得透過該電致色變片的該入射光的強度發生相應的衰減，以獲取衰減後的光信號，該電壓信號越高，電致變色變片的透過率越低。該控制器還用於，控制該圖像子像素感測該光信號以及控制該圖像子像素生成該圖像信號。
根據本發明實施例的陣列成像系統，由採集子像素產生電壓信號，電壓信號直接作用於電致變色片以調節電致變色片的透過率，使得當入射光的強度較弱時電致變色片的透過率高，而當入射光的強度較強時電致變色片的透過率低，從而增加了圖像子像素積分時間段內所採集的入射光的光強變化的感應範圍。由於圖像子像素成像的動態範圍與入射光的光強變化的感應範圍一致，因此也增加了圖像的動態範圍。
在一些示例中，還包括：微透鏡和彩色濾鏡。該微透鏡設置在該圖像子像素和該採集子像素的頂部。該彩色濾鏡設置在該微透鏡的下方且覆蓋該圖像子像素或同時覆蓋該圖像子像素和採集子像素。
在一些示例中，該圖像子像素的尺寸大於該採樣子像素。
在一些示例中，該電致變色片包括：透明導電層、電致變色層、電媒介層和離子儲存層。
本發明第二方面的實施例提出一種圖像感測器，包括：行解碼電路、陣列成像系統、採樣電路、列解碼電路和模/數轉換器。陣列成像系統用於輸出圖像信號，該陣列成像系統包括：基底、形成於基底上的像素陣列和控制器。形成於基底上的像素陣列的每個像素包括：圖像子像素、採集子像素和電致色變片。圖像子像素用於產生圖像信號。採集子像素臨近該圖像子像素設置，用於感測入射光的強度，並產生相應的電壓信號，該入射光的強度越大，電壓信號越高。電致色變片覆蓋該圖像子像素。控制器，與該像素陣列連接，用於控制該採集子像素產生該電壓信號，該電壓信號作用於該電致變色片以改變該電致變色片的透過率，使得透過該電致色變片的該入射光的強度發生相應的衰減，以獲取衰減後的光信號，該電壓信號越高，電至變色變片的透過率越低。該控制器還用於，控制該圖像子像素感測該光信號以及控制該圖像子像素生成該圖像信號。採樣電路，用於對該圖像信號進行採樣以獲取類比圖像信號。列解碼電路，用於輸出該類比圖像信號；模/數轉換器，用於將該類比圖像信號轉換為數位圖像信號。
根據本發明實施例的圖像感測器，由採集子像素產生電壓信號，電壓信號直接作用於電致變色片以調節電致變色片的透過率，使得當入射光的強度較弱時電致變色片的透過率高，而當入射光的強度較強時電致變色片的透過率低，從而增加了圖像子像素積分時間段內所採集的入射光的光強變化的感應範圍。由於圖像子像素成像的動態範圍與入射光的光強變化的感應範圍一致，因此也增加了圖像的動態範圍。在一些示例中，該每個像素還包括：微透鏡和彩色濾鏡。該微透鏡設置在該圖像子像素和該採集子像素的頂部。該彩色濾鏡設置在該微透鏡的下方且覆蓋該圖像子像素或同時覆蓋該圖像子像素和採集子像素。
在一些示例中，該圖像子像素的尺寸大於該採樣子像素。
在一些示例中，該電致變色片包括：透明導電層、電致變色層、電媒介層和離子儲存層。
本發明附加的方面和優點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發明的實踐瞭解到。
下面詳細描述本發明的實施例，該實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用於解釋本發明，而不能理解為對本發明的限制。
參照第1圖，本發明第一方面的實施例的陣列成像系統100包括基底10、形成於基底上的像素陣列20和控制器30。
每個像素包括圖像子像素22、採集子像素24和電致色變片26。圖像子像素22用於產生圖像信號。採集子像素24臨近圖像子像素22設置，用於感測入射光的強度，並產生電壓信號。入射光的強度越大，電壓信號越高。電致色變片26覆蓋圖像子像素22。控制器30與像素陣列20連接，用於控制採集子像素24在圖像子像素22採集信號之前，控制器30控制採集子像素24產生電壓信號，電壓信號作用於圖像子像素22中的電致變色片26以改變電致變色片26的透過率。電壓信號越高，電致變色變26的透過率就越低，使得透過電致色變片26的入射光的強度發生相應的衰減，以獲取衰減後的光信號。電致變色片26的透過率改變後，控制器30控制圖像子像素22在積分時間段內接收衰減後的光信號，圖像子像素22生成圖像信號。採集子像素24臨近圖像子像素22設置是為了保證採集子像素24中用於產生電壓信號的入射光的強度與圖像子像素22採集的入射光的強度一致。採集子像素24臨近圖像子像素22設置的排布結構可以如第2圖和第3圖所示。每個像素都包含兩種子像素，即圖像子像素22和採集子像素24。例如，11子像素和11’子像素組成一個紅色像素，其中11子像素為圖像子像素，11’子像素為採集子像素。
進一步地，在本發明的一個實施例中，每個像素還包括：微透鏡28和彩色濾鏡20a。微透鏡28設置在圖像子像素22和採集子像素24的頂部。彩色濾鏡20a設置在微透鏡28的下方且覆蓋圖像子像素22或同時覆蓋圖像子像素22和採集子像素24。
在本發明的一個實施例中，基底10為矽基底。
電致變色（electrochromic，EC）是一種光學性能可變換的變色，一般指材料在外電場或電流作用下發生可逆的色彩變化，直觀地表現為材料的顏色和透明度發生可逆變化的過程，這種變化是連續可調的，即材料的透過率、吸收率、反射率三者比例關係可調。本發明的實施例中可用到的變色材料，如三氧化鎢。採集子像素24產生的電壓信號施加給圖像子像素22中鑲嵌的電致變色片26中的透明電極上，以調節電致變色片的透過率。本發明的實施例中可用的透明電極如氧化銦錫，銀絲墨等。
在本發明的一個實施例中，圖像子像素22的尺寸大於採樣子像素24。這種排布結構能顯著增大圖像子像素22的受光面積，提高圖像子像素22採集入射光的能力。如第3圖所示的像素陣列示意圖所示，取3*3的陣列為例。每個像素都包含兩種子像素，即圖像子像素22和採集子像素24。11子像素和11’子像素組成一個紅色像素，其中11子像素為圖像子像素，11’子像素為採集子像素。11’子像素產生電壓信號，入射光的強度越大，產生的電壓信號越高。22和22’組成一個綠色像素，其中子像素22為圖像子像素，22’為採集子像素。33子像素和33’子像素以及其他像素都是以此種方式組成。 11的上方鑲嵌電致變色片26，11從基底10以上都為透明媒介。
第4圖是第3圖左上和右下的對角線的剖面圖。虛線框部分是子像素11和11’，A和A1、B和B1、C和C1分別是圖像子像素22和採集子像素24的光電二極體。在剖面第4圖中26為11子像素鑲嵌的電致變色片（電致變色片還可以鑲嵌在11像素的微透鏡28中或彩色濾鏡20a中等），U、D分別為電致變色片26的透明電極。電致變色片26中U、D透明電極連接到第4圖中的採集子像素11’的電壓信號產生電路。11’子像素產生的電壓信號作用於11子像素中的電致變色片26。子像素22、22’及33、33’工作原理同11、11’相同。入射光的強度越大採集子像素24產生的電壓信號越高。282為圖像子像素22上方的微透鏡，284為採集子像素上方的微透鏡，20a為彩色濾鏡。
特別地，在本發明的一個實施例中，如第5圖所示，在採集子像素24的上方設置有和圖像子像素22相同顏色的彩色濾鏡。採集子像素24上設置有彩色濾鏡時，採集子像素24感應的電壓信號的強度和色彩亮度成比例。
第6圖是採集子像素24的電路結構示意圖，242為重定管，244是傳輸門管，246是電壓跟隨管，248是光電二極體。採集子像素在第6圖中重定管242和傳輸門管244在RST重定信號的控制下重定後，光電二極體248採集入射光。採集到的入射光傳送至幅值擴散點fd。幅值擴散點fd在TX傳輸門信號的控制下產生輸出信號，即在Vddp和Out之間產生和入射光的強度成正例的電壓信號。即入射光的強度越大，則在Vddp和Out之間的電勢差就越大。在圖像子像素22積分時，將電壓信號直接加到電致變色片26的透明電極上。
第7圖是圖像子像素22的電路結構示意圖，222為重定管，224為傳輸門管，226是源跟隨管，228是光電二極體，22a為行選通管。圖像子像素22和採集子像素24的電路的區別是採集子像素24的輸出電壓直接載入到圖像子像素22的電致變色片26的透明電極上，而圖像子像素22的信號輸出到列採樣電路並最終用於影像處理。
在本發明的一個實施例中，如第8圖所示，電致變色片26包括：透明導電層、電致變色層、電媒介層和離子儲存層。電致變色片26的透過率越低，採集子像素24的電壓信號越高。電致變色片26的入射光的透過率的變化曲線如第9圖所示。
根據本發明實施例的陣列成像系統，由採集子像素產生電壓信號，電壓信號直接作用於電致變色片以調節電致變色片的透過率，使得當入射光的強度較弱時電致變色片的透過率高，而當入射光的強度較強時電致變色片的透過率低，從而增加了圖像子像素積分時間段內所採集的入射光的光強變化的感應範圍。由於圖像子像素成像的動態範圍與入射光的光強變化的感應範圍一致，因此也增加了圖像的動態範圍。
本發明第二方面的實施例中提出一種圖像感測器200，如第10圖所示，包括：行解碼電路202、陣列成像系統100、採樣電路204、列解碼電路206和模/數轉換器208。
行解碼電路202用於採集入射光。陣列成像系統100用於輸出圖像信號。採樣電路用於將陣列成像系統100輸出的圖像信號轉換為類比圖像信號。列解碼電路206用於輸出採樣電路204輸出的類比圖像信號。模/數轉換器208用於將經差分放大電路ASP放大後的類比圖像信號轉換為數位圖像信號。
陣列成像系統100包括：基底10、形成於基底上的像素陣列20和控制器30。
每個像素包括圖像子像素22、採集子像素24和電致色變片26。圖像子像素22用於產生圖像信號。採集子像素24臨近圖像子像素22設置，用於感測入射光的強度，並產生電壓信號。入射光的強度越大，電壓信號越高。電致色變片26覆蓋圖像子像素22。控制器30與像素陣列20連接，用於控制採集子像素24在圖像子像素22採集信號之前，控制器30控制採集子像素24產生電壓信號，電壓信號作用於圖像子像素22中的電致變色片26以改變電致變色片26的透過率。電壓信號越高，電致變色變26的透過率就越低，使得透過電致色變片26的入射光的強度發生相應的衰減以獲取衰減後的光信號。電致變色片26的透過率改變後，控制器30控制圖像子像素22在積分時間段內接收衰減後的光信號，圖像子像素22生成圖像信號。採集子像素24臨近圖像子像素22設置是為了保證採集子像素24中用於產生電壓信號的入射光的強度與圖像子像素22採集的入射光的強度一致。採集子像素24臨近圖像子像素22設置的排布結構可以如第2圖和第3圖所示。每個像素都包含兩種子像素，即圖像子像素22和採集子像素24。例如，11子像素和11’子像素組成一個紅色像素，其中11子像素為圖像子像素，11’子像素為採集子像素。
進一步地，在本發明的一個實施例中，每個像素還包括：微透鏡28和彩色濾鏡20a。微透鏡28設置在圖像子像素22和採集子像素24的頂部。彩色濾鏡20a設置在微透鏡28的下方且覆蓋圖像子像素22或同時覆蓋圖像子像素22和採集子像素24。
在本發明的一個實施例中，基底10為矽基底。
電致變色（electrochromic，EC）是一種光學性能可變換的變色，一般指材料在外電場或電流作用下發生可逆的色彩變化，直觀地表現為材料的顏色和透明度發生可逆變化的過程，這種變化是連續可調的，即材料的透過率、吸收率、反射率三者比例關係可調。本發明的實施例中可用到的變色材料，如三氧化鎢。採集子像素24產生的電壓信號施加給圖像子像素22中鑲嵌的電致變色片26中的透明電極上，以調節電致變色片的透過率。本發明的實施例中可用的透明電極如氧化銦錫，銀絲墨等。
在本發明的一個實施例中，圖像子像素22的尺寸大於採樣子像素24。這種排布結構能顯著增大圖像子像素22的受光面積，提高圖像子像素22採集入射光的能力。如第3圖所示的像素陣列示意圖所示，取3*3的陣列為例。每個像素都包含兩種子像素，即圖像子像素22和採集子像素24。11子像素和11’子像素組成一個紅色像素，其中11子像素為圖像子像素，11’子像素為採集子像素。11’子像素產生電壓信號，入射光的強度越大，產生的電壓信號越高。22和22’組成一個綠色像素，其中子像素22為圖像子像素，22’為採集子像素。33子像素和33’子像素以及其他像素都是以此種方式組成。 11的上方鑲嵌電致變色片26，11從基底10以上都為透明媒介。
第4圖是第3圖左上和右下的對角線的剖面圖。虛線框部分是子像素11和11’，A和A1、B和B1、C和C1分別是圖像子像素22和採集子像素24的光電二極體。在剖面第4圖中26為11子像素鑲嵌的電致變色片（電致變色片還可以鑲嵌在11像素的微透鏡28中或彩色濾鏡20a中等），U、D分別為電致變色片26的透明電極。電致變色片26中U、D透明電極連接到第4圖中的採集子像素11’的電壓信號產生電路。11’子像素產生的電壓信號作用於11子像素中的電致變色片26。子像素22、22’及33、33’工作原理同11、11’相同。入射光的強度越大採集子像素24產生的電壓信號越高。282為圖像子像素22上方的微透鏡，284為採集子像素上方的微透鏡，20a為彩色濾鏡。
特別地，在本發明的一個實施例中，如第5圖所示，在採集子像素24的上方設置有和圖像子像素22相同顏色的彩色濾鏡。採集子像素24上設置有彩色濾鏡時，採集子像素24感應的電壓信號的強度和色彩亮度成比例。
第6圖是採集子像素24的電路結構示意圖，242為重定管，244是傳輸門管，246是電壓跟隨管，248是光電二極體。採集子像素在第6圖中重定管242和傳輸門管244在RST重定信號的控制下重定後，光電二極體248採集入射光。採集到的入射光傳送至幅值擴散點fd。幅值擴散點fd在TX傳輸門信號的控制下產生輸出信號，即在Vddp和Out之間產生和入射光的強度成正例的電壓信號。即入射光的強度越大，則在Vddp和Out之間的電勢差就越大。在圖像子像素22積分時，將電壓信號直接加到電致變色片26的透明電極上。
第7圖是圖像子像素22的電路結構示意圖，222為重定管，224為傳輸門管，226是源跟隨管，228是光電二極體，22a為行選通管。圖像子像素22和採集子像素24的電路的最大區別是採集子像素24的輸出電壓直接載入到圖像子像素22的電致變色片26的透明電極上，而圖像子像素22的信號輸出到列採樣電路並最終用於影像處理。
在本發明的一個實施例中，如第8圖所示，電致變色片26包括：透明導電層、電致變色層、電媒介層和離子儲存層。電致變色片26的透過率越低，採集子像素24的電壓信號越高。電致變色片26的入射光的透過率的變化曲線如第9圖所示。
此外，如第11圖所示，圖像感測器200的陣列成像系統100的像素陣列中的圖像子像素22的光電轉換及採集子像素24感應電壓信號的生成是由行解碼器202控制，而圖像子像素22的輸出通過採樣電路204、列解碼電路206控制。由行解碼電路202和列解碼電路206選擇要讀出的像素，輸出圖像信號至採樣(CDS)電路，消除固定模式雜訊(FPN)，然後經過差分放大電路（ASP）放大後順序地進入模數轉換器(ADC) 208中完成模數轉換。
另外，根據本發明實施例的圖像感測器200的其他構成及作用對於本領域的技術人員而言都是已知的，在此處不做贅述。
根據本發明實施例的圖像感測器，由採集子像素產生與入射光的強度成正比的電壓信號，調節電致變色片的透過率，使得當光強較弱時電致變色片的透過率很高，而當光很強時電致變色片的透過率大大降低，從而增加了圖像子像素積分時間段內所採集的入射光的光強變化的感應範圍。由於圖像子像素成像的動態範圍與入射光的光強變化的感應範圍一致，因此也增加了圖像的動態範圍。
在本發明的描述中，需要理解的是，術語“中心”、“縱向”、“橫向”、“長度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“後”、“左”、“右”、“豎直”、“水準”、“頂”、“底”“內”、“外”、“順時針”、“逆時針”、“軸向”、“徑向”、“周向”等指示的方位或位置關係為基於附圖所示的方位或位置關係，僅是為了便於描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。
此外，術語“第一”、“第二”僅用於描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特徵的數量。由此，限定有“第一”、“第二”的特徵可以明示或者隱含地包括至少一個該特徵。在本發明的描述中，“多個”的含義是至少兩個，例如兩個，三個等，除非另有明確具體的限定。
在本發明中，除非另有明確的規定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術語應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通或兩個元件的相互作用關係，除非另有明確的限定。對於本領域的普通技術人員而言，可以根據具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。
在本發明中，除非另有明確的規定和限定，第一特徵在第二特徵 “上”或“下”可以是第一和第二特徵直接接觸，或第一和第二特徵通過中間媒介間接接觸。而且，第一特徵在第二特徵“之上”、“上方”和“上面”可是第一特徵在第二特徵正上方或斜上方，或僅僅表示第一特徵水準高度高於第二特徵。第一特徵在第二特徵“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特徵在第二特徵正下方或斜下方，或僅僅表示第一特徵水準高度小於第二特徵。
在本說明書的描述中，參考術語“一個實施例”、“一些實施例”、 “示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特徵、結構、材料或者特點包含於本發明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不必須針對的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特徵、結構、材料或者特點可以在任一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領域的技術人員可以將本說明書中描述的不同實施例或示例以及不同實施例或示例的特徵進行結合和組合。
儘管上面已經示出和描述了本發明的實施例，可以理解的是，上述實施例是示例性的，不能理解為對本發明的限制，本領域的普通技術人員在本發明的範圍內可以對上述實施例進行變化、修改、替換和變型。
ASP‧‧‧差分放大電路
10‧‧‧基底
20‧‧‧像素陣列
20a‧‧‧彩色濾鏡
22‧‧‧圖像子像素
24‧‧‧採集子像素
26‧‧‧電致色變片
28‧‧‧微透鏡
30‧‧‧控制器
100‧‧‧陣列成像系統
200‧‧‧圖像感測器
202‧‧‧行解碼電路
204‧‧‧採樣電路
206‧‧‧列解碼電路
208‧‧‧模/數轉換器
222、242‧‧‧重定管
224、244‧‧‧傳輸門管
226‧‧‧源跟隨管
228、248‧‧‧光電二極體
246‧‧‧電壓跟隨管
10‧‧‧基底
20‧‧‧像素陣列
20a‧‧‧彩色濾鏡
22‧‧‧圖像子像素
24‧‧‧採集子像素
26‧‧‧電致色變片
28‧‧‧微透鏡
30‧‧‧控制器
100‧‧‧陣列成像系統
200‧‧‧圖像感測器
202‧‧‧行解碼電路
204‧‧‧採樣電路
206‧‧‧列解碼電路
208‧‧‧模/數轉換器
222、242‧‧‧重定管
224、244‧‧‧傳輸門管
226‧‧‧源跟隨管
228、248‧‧‧光電二極體
246‧‧‧電壓跟隨管
第1圖是根據本發明一個實施例的陣列成像系統的結構框圖； 第2圖是本發明一個實施例的像素陣列示意圖； 第3圖是本發明另一個實施例的像素陣列示意圖； 第4圖是第3圖的像素陣列的剖面結構示意圖； 第5圖是本發明一個實施例的像素陣列的剖面結構示意圖； 第6圖是本發明一個實施例的採集子像素的電路結構示意圖； 第7圖是本發明一個實施例的圖像子像素的電路結構示意圖； 第8圖是本發明一個實施例的電致變色片的結構示意圖； 第9圖是本發明一個實施例的電致變色片的透過率曲線圖； 第10圖是根據本發明一個實施例的圖像感測器的結構示意圖；和 第11圖是本發明一個實施例的圖像感測器的示例圖。
10‧‧‧基底
20‧‧‧像素陣列
20a‧‧‧彩色濾鏡
22‧‧‧圖像子像素
24‧‧‧採集子像素
26‧‧‧電致色變片
28‧‧‧微透鏡
30‧‧‧控制器
100‧‧‧陣列成像系統
Claims (8)
- 一種陣列成像系統，其特徵在於，包括： 基底； 形成於基底上的像素陣列，每個像素包括： 圖像子像素，用於產生圖像信號； 採集子像素，臨近該圖像子像素設置，用於感測入射光的強度，並依據入射光強度產生相應的電壓信號，該入射光的強度越大，電壓信號越高；及 電致色變片，覆蓋該圖像子像素；及 控制器，與該像素陣列連接，用於控制該採集子像素產生該電壓信號，該電壓信號作用於該電致變色片以改變該電致變色片的透過率，使得透過該電致色變片的入射光的強度發生相應的衰減，以獲取衰減後的光信號，該電壓信號越高，電致變色片的透過率越低； 該控制器還用於，控制該圖像子像素感測該衰減後的光信號以及控制該圖像子像素產生該圖像信號。
- 如申請專利範圍第1項所述該的陣列成像系統，其特徵在於，該每個像素還包括： 微透鏡，該微透鏡設置在該圖像子像素和該採集子像素的頂部；及 彩色濾鏡，該彩色濾鏡設置在該微透鏡的下方且覆蓋該圖像子像素或同時覆蓋該圖像子像素和採集子像素。
- 如申請專利範圍第1項所述該的陣列成像系統，其特徵在於，該圖像子像素的尺寸大於該採樣子像素。
- 如申請專利範圍第1項所述的陣列成像系統，其特徵在於，該電致變色片包括：透明導電層、電致變色層、電媒介層和離子儲存層。
- 一種圖像感測器，其特徵在於，包括： 行解碼電路； 陣列成像系統，用於輸出圖像信號，該陣列成像系統包括： 基底； 形成於基底上的像素陣列，每個像素包括： 圖像子像素，用於產生圖像信號； 採集子像素，臨近該圖像子像素設置，用於感測入射光的強度，並依據入射光強度產生相應的電壓信號，該入射光的強度越大，電壓信號越高；及 電致色變片，覆蓋該圖像子像素；及 控制器，與該像素陣列連接，用於控制該採集子像素產生該電壓信號，該電壓信號作用於該電致變色片以改變該電致變色片的透過率，使得透過該電致色變片的入射光的強度發生相應的衰減，以獲取衰減後的光信號，該電壓信號越高，電致變色片的透過率越低； 該控制器還用於，控制該圖像子像素感測該光信號以及控制該圖像子像素生成該圖像信號； 採樣電路，用於對該圖像信號進行採樣以獲取類比圖像信號； 列解碼電路，用於輸出該類比圖像信號； 模/數轉換器，用於將該類比圖像信號轉換為數位圖像信號。
- 如申請專利範圍第5項所述的圖像感測器，其特徵在於，該每個像素還包括： 微透鏡，該微透鏡設置在該圖像子像素和該採集子像素的頂部； 彩色濾鏡，該彩色濾鏡設置在該微透鏡的下方且覆蓋該圖像子像素或同時覆蓋該圖像子像素和採集子像素。
- 如申請專利範圍第5項所述的圖像感測器，其特徵在於，該圖像子像素的尺寸大於該採樣子像素。
- 如申請專利範圍第5項所述的圖像感測器，其特徵在於，該電致變色片包括：透明導電層、電致變色層、電媒介層和離子儲存層。
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