[發明專利]圖像傳感器、具有該圖像傳感器的成像裝置及其操作方法

在審

• 申請號: 202011189259.7
• 申請日: 2020-10-30
• 公開（公告）號: CN112866598A
• 公開（公告）日: 2021-05-28
• 發明（設計）人: 徐珉雄;金大訓;金升埴;任東模
• 申請（專利權）人: 三星電子株式會社
• 主分類號: H04N5/378
• 分類號: H04N5/378;H04N5/355;H04N5/374
• 代理公司: 北京天昊聯合知識產權代理有限公司 11112
• 代理人: 趙南;張青

一種圖像傳感器的操作方法，包括：在至少一個像素中執行對應于第一照度的第一采樣操作；在所述至少一個像素中執行對應于第二照度的第二采樣操作；以及在所述至少一個像素中，輸出對應于所述第一采樣操作的第一像素電壓，或者輸出對應于所述第二采樣操作的第二像素電壓。

相關申請的交叉引用

本申請基于并要求于2019年11月27日在韓國知識產權局提交的韓國專利申請No.10-2019-0154073的優先權，其全部內容通過引用合并于此。

技術領域

本公開涉及圖像傳感器、具有該圖像傳感器的成像裝置、及其操作方法。

背景技術

通常，圖像傳感器可以將光學圖像轉換為電信號。近來，隨著計算和通信產業的發展，在各個領域中對于改進的圖像傳感器的需求正在增加。圖像傳感器可以包括電荷耦合器件(CCD)和互補金屬氧化物半導體(CMOS)圖像傳感器。CMOS圖像傳感器可以容易地被驅動，并且可以將信號處理電路集成在單個芯片上，從而使產品小型化。CMOS圖像傳感器還具有非常低的功耗，使得其可以容易地應用于具有有限電池容量的產品。而且，CMOS圖像傳感器可以與CMOS工藝技術互換使用，從而降低制造成本。因此，由于隨著技術發展實現了高分辨率，CMOS圖像傳感器的使用正在迅速增加。

發明內容

提供了一種具有寬動態范圍的圖像傳感器、具有該圖像傳感器的成像裝置、及其操作方法。

根據實施例，一種圖像傳感器包括：第一采樣電容器，其對應于第一照度并連接到電源端子；第二采樣電容器，其對應于第二照度并連接到所述電源端子；第三采樣電容器，其連接在第一采樣節點與第二采樣節點之間；第一晶體管，其連接在光電二極管和浮動擴散節點之間，并被配置為由傳輸柵極信號控制；第二晶體管，其連接在所述電源端子和擴展節點之間，并被配置為由復位柵極信號控制；第三晶體管，其連接在所述擴展節點和所述浮動擴散節點之間，并被配置為由轉換增益柵極信號控制；第四晶體管，其具有連接到所述電源端子的漏極、連接到采樣節點的源極和連接到所述浮動擴散節點的柵極；第五晶體管，其連接在所述采樣節點和接地端子之間，并被配置為由通過信號控制；第六晶體管，其連接在所述采樣節點和所述第一采樣節點之間，并被配置為由采樣信號控制；第七晶體管，其連接在所述第一采樣電容器和所述第一采樣節點之間，并被配置為由第一開關信號控制；第八晶體管，其連接在所述第二采樣電容器和所述第一采樣節點之間，并被配置為由第二開關信號控制；第九晶體管，其連接在所述電源端子和所述第二采樣節點之間，并被配置為由操作信號控制；第十晶體管，其具有連接到所述電源端子的漏極和連接到所述第二采樣節點的柵極；以及第十一晶體管，其連接在所述第十晶體管的源極和相應的列線之間，并被配置為由選擇信號控制。

根據實施例，一種成像裝置包括：至少一個像素陣列，其具有連接在多條行線和多條列線之間的多個像素；行驅動器，其被配置為從所述多條行線中選擇行線；讀出電路，其被配置為從所述多條列線中的與所述多個像素中的連接到所選擇的行線的像素相對應的列線接收模擬像素信號，并且將接收到的模擬像素信號轉換為數字信號；列驅動器，其被配置為基于所述數字信號輸出與所述列線相對應的圖像數據；時序控制器，其被配置為控制所述至少一個像素陣列、所述行驅動器、所述讀出電路和所述列驅動器的操作時序；以及圖像信號處理器，其被配置為處理從所述列驅動器輸出的所述圖像數據，其中，所述多個像素中的每一個被配置為執行與第一照度相對應的第一采樣操作和與低于所述第一照度的第二照度相對應的第二采樣操作。

根據實施例，一種圖像傳感器的操作方法包括：在至少一個像素中執行對應于第一照度的第一采樣操作；在所述至少一個像素中執行對應于第二照度的第二采樣操作；以及在所述至少一個像素中，輸出對應于所述第一采樣操作的第一像素電壓，或者輸出對應于所述第二采樣操作的第二像素電壓。

附圖說明

從以下結合附圖的詳細描述中，將更清楚地理解本公開的上述和其他方面、特征和其他優點，在附圖中：

圖1是示意性地示出根據示例實施例的成像裝置10的示圖；