[發明專利]驅動CMOS成像裝置內主動像素的方法及電路

有效

• 申請號: 200910142525.8
• 申請日: 2009-06-29
• 公開（公告）號: CN101938607A
• 公開（公告）日: 2011-01-05
• 發明（設計）人: 張宇軒;米塔艾民;林積劭
• 申請（專利權）人: 英屬開曼群島商恒景科技股份有限公司
• 主分類號: H04N5/335
• 分類號: H04N5/335
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 鄔少俊;王英

1.一種像素電路，包含：

至少一光二極管；

第一晶體管，其耦合在所述光二極管與浮動擴散節點之間；

第二晶體管，其耦合在所述浮動擴散節點與可修改的驅動電壓之間；以及

第三晶體管，其具有第三晶體管柵極耦合至所述浮動擴散節點、第三晶體管源極耦合至信號輸出以及第三晶體管漏極耦合至固定電壓。

2.如權利要求1所述的像素電路，其中，所述第一、第二和第三晶體管任一都為金屬氧化物半導體場效晶體管。

3.如權利要求1所述的像素電路，還包含多個光二極管。

4.如權利要求3所述的像素電路，其中，所述多個光二極管共同連接至所述浮動擴散節點。

5.如權利要求1所述的像素電路，其中，所述第二晶體管具有第二晶體管漏極耦合至所述可修改的驅動電壓，以及第二晶體管源極耦合至所述浮動擴散節點。

6.如權利要求1所述的像素電路，其中，所述可修改的驅動電壓在高電壓位階與低電壓位階之間切換，以選擇或取消選擇所述像素電路。

7.一種成像裝置，其包含：

以行列方式排列的主動像素陣列；

行驅動器電路，其配置成提供控制信號給每一行主動像素；以及

信號輸出電路，其配置成接收每一列主動像素發出的模擬信號，其中，在一相同行內的每一主動像素具有像素電路，其包含：

至少一光二極管；

第一晶體管，其耦合在所述光二極管與浮動擴散節點之間；

第二晶體管，其耦合在所述浮動擴散節點與共同耦合至所述行內所有主動像素的驅動電壓信號之間；以及

第三晶體管，其具有柵極耦合至所述浮動擴散節點、源極耦合至信號輸出以及漏極耦合至固定電壓。

8.如權利要求7所述的成像裝置，其中，所述第一、第二和第三晶體管任一都為金屬氧化物半導體場效晶體管。

9.如權利要求7所述的成像裝置，其中，所述像素電路還包含多個光二極管。

10.如權利要求9所述的成像裝置，其中，所述相同像素電路的所述多個光二極管共同連接至所述浮動擴散節點。

11.如權利要求7所述的成像裝置，其中，所述第二晶體管具有第二晶體管漏極耦合至所述驅動電壓信號，以及第二晶體管源極耦合至所述浮動擴散節點。

12.如權利要求7所述的成像裝置，其中，每一驅動電壓信號在高電壓位階與低電壓位階之間切換，來選擇或取消選擇對應的所述主動像素列。

13.一種用于驅動成像裝置的像素電路的方法，所述像素電路包含至少一光二極管、耦合在所述光二極管與浮動擴散節點之間的第一晶體管、耦合在所述浮動擴散節點與驅動電壓信號之間的第二晶體管以及具有柵極耦合至所述浮動擴散節點和源極耦合至信號輸出的第三晶體管，所述方法包含：

重設所述光二極管；

讓所述光二極管暴露在光線下來累積電荷；

利用將所述驅動電壓信號從第一電壓位階切換至第二電壓位階來選擇所述像素電路；

從所選取的像素電路擷取參考電壓；以及

從所選取的像素電路中擷取對應至所述累積電荷的影像信號。

14.如權利要求13所述的方法，還包含在所述像素電路操作期間連續供應固定電壓至所述第三晶體管的漏極。

15.如權利要求13所述的方法，其中，所述第一電壓位階低于所述第二電壓位階。

16.如權利要求15所述的方法，其中，重設所述光二極管和所述浮動擴散節點還包含；

將所述驅動電壓信號從所述第一電壓位階切換至所述第二電壓位階；以及

開啟所述第一第晶體。

17.如權利要求15所述的方法，其中，從所選取的像素電路擷取所述參考電壓還包含：

將所述第一晶體管維持在關閉狀態；

將所述驅動電壓信號從所述第一電壓位階提升至所述第二電壓位階；以及

在所述驅動電壓信號已經提升至所述第二電壓位階之后，將所述第二晶體管的柵極電壓從第三電壓位階降低至第四電壓位階。