[發明專利]基于互補式金氧半導體的影像感測系統及其方法

在審

• 申請號: 201410259068.1
• 申請日: 2014-06-11
• 公開（公告）號: CN104349086A
• 公開（公告）日: 2015-02-11
• 發明（設計）人: 張志聰;謝竣杰
• 申請（專利權）人: 宇阡科技有限公司
• 主分類號: H04N5/374
• 分類號: H04N5/374;H04N5/3745;H04N5/357
• 代理公司: 北京國昊天誠知識產權代理有限公司 11315
• 代理人: 許志勇;王中

技術領域

本發明涉及一種影像感測系統，特別是指一種以互補式金氧半導體作為主動式像素影像感測器的基于互補式金氧半導體的影像感測系統及其方法。

背景技術

近年來，隨著半導體技術的普及與蓬勃發展，互補式金氧半導體(Complementary?Metal-Oxide-Semiconductor,CMOS)影像感測器已逐漸能夠與電荷耦合元件(Charge?Coupled?Device,CCD)感測器分庭抗禮，特別是在低階市場中，由于CMOS影像感測器不需要特殊制程導致成本較低，所以CMOS影像感測器早已成為低階市場中的主流。

一般而言，CMOS影像感測器所產生的影像品質不如CCD影像感測器來得好，但由于CMOS成本較低且較省電，這對于可攜式裝置而言具有相當大的吸引力，因此，如何改善CMOS的影像品質變成為各家廠商亟欲解決的問題的一。

有鑒于此，便有人提出通過改進制程及封裝的方式來提升影像品質，例如：利用背照式(Backside?Illumination,BSI)與硅穿孔(Through-Silicon?Via,TSV)整合技術來提升影像品質。然而，上述方式無法適用于傳統制程及封裝的CMOS影像感測器，而且新制程及架構也會造成良率下降及成本提高的問題。因此，上述方式仍然無法有效解決CMOS影像品質不佳的問題。

綜上所述，可知現有技術中長期以來一直存在CMOS影像品質不佳的問題，因此實有必要提出改進的技術手段，來解決此一問題。

發明內容

本發明揭露一種基于互補式金氧半導體的影像感測系統及其方法。

首先，本發明揭露一種基于互補式金氧半導體的影像感測系統，此系統包含：控制單元、感測陣列及信號處理模塊。其中，控制單元用以產生控制信號使輸入端持續在高低電位間反復切換；感測陣列包含至少一個主動式像素感測單元，每一主動式像素感測單元感光產生電荷后，根據輸入端的高低電位產生直流信號及交流信號，并且將直流信號及交流信號輸出至行輸出端(Column?Output)；信號處理模塊與感測陣列電性連接，用以過濾直流信號僅自行輸出端接收交流信號以避免直流電壓差異與噪聲干擾，以及對交流信號進行信號處理以產生影像信號。

另外，本發明揭露一種基于互補式金氧半導體的影像感測方法，其步驟包括：產生控制信號使輸入端持續在高低電位間反復切換；感光產生電荷后，根據輸入端的高低電位產生直流信號及交流信號，并且將直流信號及交流信號輸出至行輸出端；過濾行輸出端的直流信號僅自行輸出端接收交流信號以避免直流電壓差異與噪聲干擾，以及對交流信號進行信號處理以產生影像信號。

本發明所揭露的系統與方法如上，與現有技術的差異在于本發明是通過產生控制信號使輸入端持續在高電位及低電位之間反復切換，以便將影像信號調變于特定頻率避免直流電壓差異與噪聲干擾影響影像品質。

通過上述的技術手段，本發明可以達成提高影像品質的技術功效。

附圖說明

圖1為本發明基于互補式金氧半導體的影像感測系統的系統方塊圖。

圖2A及圖2B為本發明基于互補式金氧半導體的影像感測方法的方法流程圖。

圖3A及圖3B為本發明信號處理模塊的示意圖。

圖4為本發明各端點信號的波形圖。

圖5為傳統CMOS影像感測器的各端點信號的波形圖。

【符號說明】

10??????????控制單元

11??????????感測陣列

20??????????信號處理模塊

110a～110n??主動式像素感測單元

111?????????光二極管

112a～112c??電晶體開關

113?????????電容

114?????????輸入端

115?????????列選擇端

116?????????行輸出端

201?????????高通濾波器

202?????????放大器

203a????????整流器

203b????????解調器

204?????????低通濾波器

具體實施方式

以下將配合圖式及實施例來詳細說明本發明的實施方式，藉此對本發明如何應用技術手段來解決技術問題并達成技術功效的實現過程能充分理解并據以實施。