[發(fā)明專利]疊層互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體圖像傳感器及圖像處理方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910859504.1
• 申請(qǐng)日: 2019-09-11
• 公開（公告）號(hào): CN110572594B
• 公開（公告）日: 2022-04-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊鑫
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: OPPO廣東移動(dòng)通信有限公司
• 主分類號(hào): H04N5/369
• 分類號(hào): H04N5/369;H04N5/374;H04N5/378
• 代理公司: 北京派特恩知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11270
• 代理人: 王軍紅;張穎玲

1.一種疊層互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體圖像傳感器，其特征在于，所述疊層互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體圖像傳感器包括：

疊層像素單元，所述疊層像素單元包括多層光電二極管PD柱，所述多層PD柱包括三種尺寸的PD柱，所述多層PD柱中的每一層PD柱的尺寸相同，所述疊層像素單元用于利用所述多層PD柱依次吸收RGB三色光，并將所述RGB三色光對(duì)應(yīng)的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)；

與所述疊層像素單元的輸出端連接的CMOS像素讀出電路，其中，所述每一層PD柱與一個(gè)CMOS像素讀出電路連接，所述CMOS像素讀出電路用于放大所述電信號(hào)，并讀出所述電信號(hào)；

其中，所述疊層像素單元包括三層PD柱。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的疊層互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體圖像傳感器，其特征在于，所述每一層PD柱與所述一個(gè)CMOS像素讀出電路通過轉(zhuǎn)移門連接電路連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的疊層互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體圖像傳感器，其特征在于，

所述多層PD柱中距離光源最近的第一PD柱層包括一組PD柱；

所述多層PD柱中的第二PD柱層包括第一轉(zhuǎn)移門連接電路和一組PD柱，所述第一轉(zhuǎn)移門連接電路為所述光源和所述第二PD柱層之間的至少一個(gè)PD柱層對(duì)應(yīng)的至少一個(gè)轉(zhuǎn)移門連接電路，所述第二PD柱層為所述多層PD柱中除所述第一PD柱層外的PD柱層。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的疊層互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體圖像傳感器，其特征在于，所述每一層PD柱中的相鄰兩個(gè)PD柱之間距離為預(yù)設(shè)距離，所述第一PD柱層中PD柱的個(gè)數(shù)由所述疊層像素單元的大小和所述預(yù)設(shè)距離確定，所述第二PD柱層中PD柱的個(gè)數(shù)由所述至少一個(gè)轉(zhuǎn)移門連接電路的尺寸、所述疊層像素單元的大小和所述預(yù)設(shè)距離確定。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的疊層互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體圖像傳感器，其特征在于，所述疊層互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體圖像傳感器還包括濾色片，其中，所述濾色片與所述疊層像素單元的輸入端連接，所述濾色片用于對(duì)光源的成像光信號(hào)進(jìn)行過濾，得到可見光；

所述疊層像素單元，具體用于利用多層PD柱，從所述可見光中依次吸收RGB三色光。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的疊層互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體圖像傳感器，其特征在于，所述每一層PD柱包括一個(gè)n區(qū)，所述電信號(hào)集中到所述每一層PD柱的n區(qū)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的疊層互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體圖像傳感器，其特征在于，所述每一層PD柱用于吸收RGB單色光，所述每一層PD柱的尺寸由所述RGB單色光確定。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的疊層互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體圖像傳感器，其特征在于，所述PD柱的形狀包括圓柱形和正多邊形。

9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的疊層互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體圖像傳感器，其特征在于，所述一個(gè)CMOS像素讀出電路包括：與所述轉(zhuǎn)移門連接電路連接的轉(zhuǎn)移晶體管、與所述轉(zhuǎn)移晶體管連接的讀出區(qū)和與所述讀出區(qū)連接的放大管；

所述轉(zhuǎn)移晶體管，用于將所述電信號(hào)從所述PD柱中轉(zhuǎn)移至讀出區(qū)，以從所述讀出區(qū)讀取所述電信號(hào)；

所述放大管，用于將所述讀出區(qū)的電信號(hào)放大。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的疊層互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體圖像傳感器，其特征在于，所述CMOS像素讀出電路還包括：與所述讀出區(qū)和所述放大管連接的復(fù)位晶體管；

所述讀出區(qū)，還用于讀出所述復(fù)位晶體管中的復(fù)位電平；

所述放大管，還用于對(duì)所述復(fù)位電平進(jìn)行放大。