[發明專利]全局快門圖像傳感器、控制方法及攝像裝置

有效

• 申請號: 202011463046.9
• 申請日: 2020-12-14
• 公開（公告）號: CN112637512B
• 公開（公告）日: 2022-08-09
• 發明（設計）人: 張舒;陳世杰;張斌
• 申請（專利權）人: 聯合微電子中心有限責任公司
• 主分類號: H04N5/235
• 分類號: H04N5/235;H04N5/353
• 代理公司: 北京北匯律師事務所 11711
• 代理人: 李英杰

本發明公開了一種全局快門圖像傳感器、控制方法及攝像裝置，其中，該全局快門圖像傳感器包括：第一晶體管、光電二極管、傳輸門、阻變存儲器陣列和邏輯控制單元；第一晶體管的一端連接電源，另一端連接該光電二極管的負極；光電二極管的正極接地，光電二極管的負極連接該傳輸門的一端；傳輸門的另一端連接該阻變存儲器陣列的一端和邏輯控制單元；阻變存儲器陣列的另一端連接至邏輯控制單元。解決了現有技術中全局快門圖像傳感器中存儲器的存在降低了像素進光面積和圖像失真的問題。本發明通過引入阻變存儲器陣列代替傳統全局快門圖像傳感器中的存儲器，并將其置于光電二極管垂直的方向，因此不會出現靈敏度降低和圖像失真的問題。

技術領域

本發明涉及圖像傳感器技術領域，具體涉及一種全局快門圖像傳感器、控制方法及攝像裝置。

背景技術

隨著物聯網技術的發展和完善，圖像傳感器為世界提供了更復雜傳感和記錄，并且在未來圖像傳感器的地位將進一步提升。目前圖像傳感器有兩種快門技術，分別為卷簾快門(rolling shutter)和全局快門(global shutter)。卷簾快門是自上而下逐步掃描圖像，依次曝光每一行，雖然這種模擬機械快門的工作方式有很好的靈敏度，但是這種方式存在一些缺點，特別是果凍效應。為了避免卷簾快門在拍攝動態圖像時帶來的果凍效應，因此采用全局快門。一般全局快門是通過在單個像素旁邊增加像素級存儲器(memory)構成，目的是讓同一時間的圖像信號能暫時保存在存儲器里面。

目前，由于全局快門圖像傳感器中存儲器是制作在像素結構中光電二極管的旁邊，因此存儲器的存在會擠占像素(pixel)的進光面積，從而降低了靈敏度(sensitivity)，而且傳統的全局快門圖像傳感器通過擴散工藝制作的存儲器在讀取數據期間又可能發生寄生光電效應導致信號漂移，最后圖像失真。

針對現有技術中全局快門圖像傳感器中存儲器的存在降低了像素進光面積和圖像失真的問題，未提出有效的解決方案。

發明內容

有鑒于此，本發明實施例提供了一種全局快門圖像傳感器、控制方法及攝像裝置，以解決現有技術中全局快門圖像傳感器中存儲器的存在降低了像素進光面積和圖像失真的問題。

為此，本發明實施例提供了如下技術方案：

本發明第一方面，提供了一種全局快門圖像傳感器，包括：第一晶體管、光電二極管、傳輸門、阻變存儲器陣列和邏輯控制單元；

所述第一晶體管的一端連接電源，另一端連接所述光電二極管的負極；

所述光電二極管的正極接地，所述光電二極管的負極連接所述傳輸門的一端；

所述傳輸門的另一端連接所述阻變存儲器陣列的一端和所述邏輯控制單元；

所述阻變存儲器陣列的另一端連接至所述邏輯控制單元。

可選地，所述阻變存儲器陣列包括：

所述阻變存儲器陣列由多個阻變存儲器構成；

所述多個阻變存儲器以串聯或者串并聯的形式形成所述阻變存儲器陣列；

所述阻變存儲器陣列為至少一層結構。

可選地，所述阻變存儲器包括：下電極TIN、導電纖維材料和上電極TIN；

所述導電纖維材料連接至所述下電極TIN和所述上電極TIN；

所述導電纖維材料在所述下電極TIN和所述上電極TIN的電壓控制下實現所述阻變存儲器的阻值的變化。

可選地，所述導電纖維材料包括：

Ta/TaO或者Ag/非晶硅。

可選地，所述導電纖維材料還包括：

所述導電纖維材料形成的導電纖維為空穴模型或者金屬導電細絲。