[發(fā)明專利]一種圖像傳感器

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810312834.4
• 申請(qǐng)日: 2018-04-09
• 公開（公告）號(hào): CN110365923A
• 公開（公告）日: 2019-10-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張明方;楊光
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 印象認(rèn)知（北京）科技有限公司
• 主分類號(hào): H04N5/374
• 分類號(hào): H04N5/374;H04N5/335;H04N5/225;H04N5/3745
• 代理公司: 北京弘權(quán)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11363
• 代理人: 逯長明;許偉群

本發(fā)明實(shí)施例公開了一種圖像傳感器，包括由像素單元組成的像素陣列；所述像素陣列包括多個(gè)像素塊，每個(gè)所述像素塊包含復(fù)數(shù)個(gè)像素單元，每個(gè)所述像素塊中或者每個(gè)所述像素塊的一側(cè)設(shè)置有與該像素塊中各個(gè)像素單元連接的運(yùn)算放大器，所述運(yùn)算放大器接收并放大該像素塊中每個(gè)像素單元所產(chǎn)生的電信號(hào)。本發(fā)明實(shí)施例提供了一種圖像傳感器，該圖像傳感器中的像素陣列可以設(shè)計(jì)成大面積的像素陣列，并且每個(gè)像素單元生成的電信號(hào)能夠較準(zhǔn)確地傳輸至運(yùn)算放大器進(jìn)行信號(hào)放大，從而保證圖像采集的準(zhǔn)確性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明實(shí)施例涉及圖像采集技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種圖像傳感器。

背景技術(shù)

圖像傳感器是一種將光學(xué)圖像轉(zhuǎn)換成電子信號(hào)，以實(shí)現(xiàn)圖像采集的設(shè)備，它被廣泛地應(yīng)用于攝像、指紋識(shí)別、掃描儀以及工業(yè)測(cè)量等領(lǐng)域。金屬氧化物半導(dǎo)體元件(Complementary Metal-Oxide Semiconductor，CMOS)圖像傳感器是一種常用的圖像傳感器。

如圖1所示，CMOS圖像傳感器通常包括由像素單元10組成的像素陣列1、行驅(qū)動(dòng)器2、運(yùn)算放大器3以及模數(shù)轉(zhuǎn)換器。同一行的像素連接行驅(qū)動(dòng)器2的同一個(gè)端口。同一列的像素連接同一個(gè)運(yùn)算放大器3，運(yùn)算放大器3連接模數(shù)轉(zhuǎn)換器(圖中未畫出)。CMOS圖像傳感器的基本工作原理為：首先，光照射像素陣列1，發(fā)生光電效應(yīng)，在像素單元10內(nèi)產(chǎn)生相應(yīng)的電荷，即電信號(hào)，行驅(qū)動(dòng)器2選通一行像素單元10，選通后的各個(gè)像素單元10將各自的電信號(hào)傳輸至與各自相連的運(yùn)算放大器3，進(jìn)行信號(hào)放大，并且提高信噪比，各個(gè)運(yùn)算放大器3再將放大后的電信號(hào)傳輸至模數(shù)轉(zhuǎn)換器，從而將該電信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，并輸出進(jìn)行進(jìn)一步地分析處理，從而采集到圖像。由于信號(hào)是一行一行讀出的，這種信號(hào)讀出方式也被稱作行掃描。

CMOS圖像傳感器的像素陣列面積一般很小，通常為7×7mm，并且價(jià)格較高昂。現(xiàn)在有需求制造具有大面積像素陣列的圖像傳感器，如100×100mm面積的像素陣列。如果只是簡(jiǎn)單地增大現(xiàn)有的CMOS圖像傳感器中像素陣列的面積，以得到具有大面積像素陣列的圖像傳感器，那么在利用該圖像傳感器進(jìn)行圖像采集時(shí)，會(huì)出現(xiàn)信號(hào)干擾強(qiáng)的問題，并且該圖像傳感器的制造成本也較高。為實(shí)現(xiàn)具有大面積像素陣列的圖像傳感器，以及解決其成本較高的問題，可以采用薄膜晶體管(Thin Film Transistor，TFT)圖像傳感器，或者薄膜半導(dǎo)體圖像傳感器，但是信號(hào)干擾問題仍無法解決。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種圖像傳感器，以解決現(xiàn)有的具有大面積像素陣列的圖像傳感器在進(jìn)行圖像采集時(shí)信號(hào)干擾過大的問題。

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種圖像傳感器，包括由像素單元組成的像素陣列；所述像素陣列包括多個(gè)像素塊，每個(gè)所述像素塊包含復(fù)數(shù)個(gè)像素單元，每個(gè)所述像素塊中或者每個(gè)所述像素塊的一側(cè)設(shè)置有與該像素塊中各個(gè)像素單元連接的運(yùn)算放大器，所述運(yùn)算放大器接收并放大該像素塊中每個(gè)像素單元所產(chǎn)生的電信號(hào)。

進(jìn)一步地，所述像素塊為m×n矩陣排列的像素單元或包含m×n矩陣排列的像素單元，其中m，n均為大于一的正整數(shù)。

進(jìn)一步地，所述圖像傳感器為薄膜晶體管圖像傳感器或薄膜半導(dǎo)體圖像傳感器。

進(jìn)一步地，所述像素陣列包括感光層以及與所述感光層進(jìn)行線路連接的驅(qū)動(dòng)層；每個(gè)所述像素塊對(duì)應(yīng)的運(yùn)算放大器設(shè)置于該像素塊對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)層中，或者設(shè)置于該像素塊對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)層的一側(cè)。

進(jìn)一步地，所述驅(qū)動(dòng)層上設(shè)置有所述像素單元的驅(qū)動(dòng)電路，所述驅(qū)動(dòng)層還包括多個(gè)單元區(qū)域，每個(gè)所述驅(qū)動(dòng)電路設(shè)置于不同的單元區(qū)域內(nèi)，每個(gè)所述像素塊對(duì)應(yīng)的運(yùn)算放大器也設(shè)置于該像素塊對(duì)應(yīng)的一個(gè)單元區(qū)域內(nèi)，或者設(shè)置于組合區(qū)域中的中間位置上，所述組合區(qū)域?yàn)樵撓袼貕K對(duì)應(yīng)的四個(gè)單元區(qū)域組成的區(qū)域，所述四個(gè)單元區(qū)域有一個(gè)公共點(diǎn)。

進(jìn)一步地，所述感光層上設(shè)置有所述像素單元的光敏元件，所述感光層中與所述運(yùn)算放大器相對(duì)的位置上沒有設(shè)置有光敏元件。