[發明專利]線性對數圖像傳感器

有效

• 申請號: 201710652231.4
• 申請日: 2017-08-02
• 公開（公告）號: CN107689382B
• 公開（公告）日: 2021-06-04
• 發明（設計）人: 馬渕圭司;戴森·H·戴;奧拉伊·奧爾昆·賽萊克;毛杜立;真鍋宗平
• 申請（專利權）人: 豪威科技股份有限公司
• 主分類號: H01L27/146
• 分類號: H01L27/146;H04N5/369
• 代理公司: 北京律盟知識產權代理有限責任公司 11287
• 代理人: 齊楊

1.一種用于高動態范圍圖像傳感器中的像素陣列，其包括：

多個像素，其在所述像素陣列中布置在多個行和列中，其中所述像素中的每一者包括：

線性子像素，其經安置在半導體材料中，其中所述線性子像素經耦合以響應于入射光而產生具有線性響應的線性輸出信號，其中所述線性子像素包含安置在所述半導體材料中的第一光電二極管；

對數子像素，其經安置在所述半導體材料中，其中所述對數子像素經耦合以響應于所述入射光而產生具有對數響應的對數輸出信號，其中所述對數子像素包含安置在所述半導體材料中的第二光電二極管，其中使用經引導通過所述半導體材料的入射平面的所述入射光來照明所述第一光電二極管和第二光電二極管，其中所述入射平面上由所述第一光電二極管占有的第一面積大于所述入射平面上由所述第二光電二極管占有的第二面積；

耦合到所述多個像素的多個位線，其中所述多個位線中的每一者耦合到所述多個像素的對應分組，其中每個位線與所述多個像素的所述對應分組的所述線性子像素和所述對數子像素兩者相耦合以接收所述線性輸出信號和所述對數輸出信號。

2.根據權利要求1所述的像素陣列，其中所述多個位線中的所述每一者為列位線，且其中所述多個像素的所述對應分組為所述像素陣列的列。

3.根據權利要求1所述的像素陣列，其中所述像素陣列中的線性子像素的數量與對數子像素的數量的比為1:1。

4.根據權利要求1所述的像素陣列，其中所述多個像素的所述線性子像素和所述對數子像素在所述像素陣列中布置在正方形網格圖案中以使得所述對數子像素大體上為正方形且所述線性子像素大體上為八邊形。

5.根據權利要求1所述的像素陣列，其進一步包括經安置在所述多個像素上方的濾色片陣列，其中所述多個像素中的每一者在所述線性子像素和所述對數子像素上方具有相同濾色片。

6.根據權利要求4所述的像素陣列，其中所述對數子像素的四個邊中的一者與所述線性子像素八個邊中的一者大體上平行并在長度上大體上相等。

7.根據權利要求1所述的像素陣列，其中所述入射平面在所述半導體材料的背側上。

8.根據權利要求1所述的像素陣列，其中線性子像素支持電路耦合到所述第一光電二極管，其中對數子像素支持電路耦合到所述第二光電二極管，其中所述線性子像素支持電路和對數子像素支持電路經安置靠近所述半導體材料的電路平面。

9.根據權利要求8所述的像素陣列，其中所述電路平面靠近所述半導體材料的前側。

10.根據權利要求1所述的像素陣列，其中所述線性子像素包括：

所述第一光電二極管經耦合以響應于所述入射光而產生第一圖像電荷；

傳輸晶體管，其耦合到所述第一光電二極管以響應于傳輸信號而將所述第一圖像電荷從所述第一光電二極管傳送到浮動擴散；

第一復位晶體管，其耦合到所述浮動擴散以響應于復位信號而復位所述浮動擴散；

第一放大器，其耦合到所述浮動擴散以響應于所述第一圖像電荷而產生所述線性輸出信號；及

第一行選擇晶體管，其耦合于所述第一放大器與所述位線之間以響應于行選擇信號而輸出所述線性輸出信號到所述位線。

11.根據權利要求1所述的像素陣列，其中所述對數子像素包括：

所述第二光電二極管經耦合以響應于所述入射光而產生第二圖像電荷；

第二復位晶體管，其耦合到所述第二光電二極管以響應于復位信號而復位所述第二光電二極管；

第二放大器，其耦合到所述第二光電二極管；

第三放大器，其耦合到所述第二放大器以響應于所述第二圖像電荷而產生所述對數輸出信號；及

第二行選擇晶體管，其耦合于所述第三放大器與所述位線之間以響應于行選擇信號而輸出所述對數輸出信號到所述位線。