发明名称 具有二个或多数线读取结构及高感度交错彩色结构之单晶片彩色CMOS影像感应器
摘要 本发明有关于一具有新颖二或多数线读取结构之单晶彩色CMOS影像感应器,其系可相容于MOS制造技术。本发明允许由两列像素同时读取线信号,使得来自不同列像素之信号组合可以被取得,而不使用外部延迟线装置。该感应器包含一像素阵列,其上具有重叠之彩色滤色图案及两或多线读取结构。该读取结构包含诸组之储存电容,其上储存有像素信号,及一机构,用以自电容器读取信号,使得来自不同列像素之信号可以被组合。读取结构是于像素阵列外,但仍可以被制造于相同CMOS晶片上作为像素阵列。藉由使用一高感度交错彩色结构,其允许互补组之每隔一列被读取,于交替偶及奇图场时,整个装置之感应度可以有效倍增。
申请公布号 TW407427 申请公布日期 2000.10.01
申请号 TW088101916 申请日期 1999.02.08
申请人 欧尼维俊科技股份有限公司 发明人 陈大通;许泰清;何信平
分类号 H04N5/335 主分类号 H04N5/335
代理机构 代理人 蔡坤财 台北巿松江路一四八号十二楼
主权项 1.一种用以读取一单晶彩色MOS影像感应器相邻列之方法,该感应器具有一阵列之多数个组成多数列及行之个别像素,该方法至少包含步骤:(a)储存来自该像素阵列第一列之每一个别像素之信号于至少一相关于该第一列之每一个别像之记忆体胞上,该至少一记忆体胞系于像素之外部,但与像素制造于同一MOS晶片上;(b)储存来自第二列之每一个别像素之信号于至少相关于第二列之每一个别像素之记忆体胞上,该至少一记忆体胞系于像素外,但被制造与像素制造于同一MOS晶片上;(c)藉由选择性地读取由每一像素信号所储存之每一记忆体胞之至少一个,而读出来自两像素之信号,一个系来自第一列,另一个系来自第二列。2.如申请专利范围第1项所述之方法,其中上述之像素阵列之参考第一及第二列系彼此相邻,参考第一及第二列系被第三列所跟随。3.如申请专利范围第2项所述之方法,其中上述之来自第一及第二列之像素之信号系于一偶图场中被同时读出,及来自第二及第三列之像素之信号系于奇图场时被同时读取。4.如申请专利范围第1项所述之方法,其中上述之记忆体胞系由电容所形成。5.一种单晶彩色MOS影像感应器,至少包含:一像素阵列,由多数被组成列及行之个别像素所形成;及一读取结构,具有至少两输出线并连接至该像素阵列,用以同时读取来自该像素阵列之两行之像素,该读取结构包含:(a)第一组储存电容,该第一组储存电容具有至少一电容相关于该像素阵列之每一行;(b)第一组开关,用以于启始时间中,选择性地放置来自像素阵列之第一列之信号于第一组储存电容,来自第一列之每一个别像素之信号系被储存于第一组储存电容之至少一储存电容上,其系相关于启始时间个别像素之该行,该第一组开关也选择性地于随后放置来自像素阵列之第三列之信号,于第一组储存电容上;(c)第二组储存电容,该第二组储存电容具有相关于该像素阵列每一行之至少一电容;及(d)第二组开关,用以选择性放置来自像素阵列之第二列之信号于第二组储存电容上,来自第二列之每一个别像素之信号系被储存于相关于该个别像素之一行之第二组储存电容之至少一储存电容上。6.如申请专利范围第5项所述之影像感应器,其中在输出线上之至少两线信号,于特定时间系同时包含来自相邻列像素及来自相同行像素之信号。7.如申请专利范围第6项所述之影像感应器,其中上述之于输出线上之同时线信号系被交替与第二组输出线上之另一组同时线信号,及其中上述之像素阵列之诸列系被分成第一及第二列群,该第一列群及第二列群以交替方式交错,以形成该阵列,及一色彩滤色图案包含交替第一及第三彩色滤色器于该第一列群上及交替第二及第四彩色滤色器于该第二列群上。8.如申请专利范围第5项所述之影像感应器,更包含一第三组开关,用以选择性地读出来自第一及第二组储存电容之信号至一组输出线成为线信号。9.如申请专利范围第5项所述之影像感应器,其中上述之像素阵列之参考第一及第二列系彼此相邻,及其中该参考第一及第二列系被一第三列所跟随。10.如申请专利范围第9项所述之影像感应器,其中上述之来自第一及第二列之像素之信号系于偶图场时被同时读出,及上述来自第二及第三列像素之信号系于奇图场时被同时读出。11.一种单晶彩色MOS影像感应器,至少包含:一像素阵列,由多数被组成列及行之个别像素所形成;及一读取结构,具有至少两输出线并连接至该像素阵列,用以同时读取来自该像素阵列之两行之像素,该读取结构包含:(a)第一组储存电容,该第一组储存电容具有至少两电容相关于该像素阵列之每一行;(b)第一组开关,用以选择性地放置来自像素阵列之第一列之信号于第一组储存电容,及来自第一列之每一个别像素之信号系被储存于由第一组储存电容之至少两储存电容上,其系相关于该行之个别像素;(c)第二组储存电容,该第二组储存电容具有相关于该像素阵列每一行之至少两电容;(d)第二组开关,用以选择性放置来自像素阵列之第二列之信号于第二组储存电容上,来自第二列之每一个别像素之信号系被储存于相关于该个别像素之一行之第二组储存电容之至少一储存电容上;(e)一第三组开关,用以同时由第一及第三电容读出信号,于该第一及第三电容上分别储存有来自第一及第二像素之信号,该第一电容系来自第一组储存电容,第三电容系来自第二组储存电容;及(f)一第四组开关,用以同时由第二及第四电容读出该信号,第二电容及第一电容系为来自第一组储存电容之两储存电容,该两电容上系储存有来自个别第一像素之信号。12.如申请专利范围第11项所述之影像感应器,其中上述之于输出线上之至少两线信号于特定时间中同时包含来自相邻列像素之信号及相同行像素之信号,及其中该于输出线上之同时线信号系与在第二组输出线上之另一组同时线信号上作交替放置。13.如申请专利范围第11项所述之影像感应器,其中上述之参考第一及第二列被一第三列所彼此分离。14.如申请专利范围第13项所述之影像感应器,其中上述之第二列分离开第三列与第四列,来自第一及第二列像素之信号系被于偶图场时被读出,及来自第三及第四列像素之信号系被于奇图场时被读出。15.一种用以读取一彩色影像感应器相邻列之方法,该感应器具有多数被组成多数列及行之个别像素之像素阵列,该方法至少包含步骤:(a)储存来自第一像素阵列之第一列之每一个别像素之信号于相关于第一列之每一个别像素之至少一记忆体胞上,该至少一记忆体胞系于像素之外;(b)储存来自相邻于第一列之一列之每一个别像素之信号至相关于该相邻列之每一个别像素之至少一记忆体胞;(c)藉由选择性读取至少一记忆体胞,而由两相邻像素读出信号,一像素系来自第一列,及一像素系来自该相邻列,每一记忆体胞系储存有每一像素信号。16.如申请专利范围第15项所述之方法,其中上述之记忆体胞系由电容形成。17.一种MOS影像感应器,至少包含:一像素阵列,被组成诸列及诸行;及一读取结构,在该像素阵列外,并连接至该像素阵列,用以读出像素阵列之诸列,该读取结构包含:(a)一读取阵列,该读取阵列包含多数记忆体胞,其被组成诸列及诸行,该读取阵列具有与像素阵列大致相同之行数并具有至少两列;(b)多数开关,多数开关连接像素阵列之第一列至读取阵列之第一列,使得来自像素阵列之第一列之像素信号系被储存于读取阵列之第一列之记忆体胞上,多数开关同时连接像素阵列之第二列至读取阵列之第二列,使得来自像素阵列第二列之像素信号被储存于读取阵列之第二列之记忆体胞上。18.如申请专利范围第17项所述之MOS影像感应器,其中上述之记忆体胞系由电容形成。19.如申请专利范围第17项所述之MOS影像感应器,其中上述之来自像素阵列之第一及第二列系彼此相邻。20.如申请专利范围第17项所述之MOS影像感应器,更包含一连接至读取阵列之输出机构,该输出机构由该读取阵列读出信号,该输出机构同时由不同列中彼此相邻之像素中读取信号。图式简单说明:第一图为依据本发明所形成之单晶片CMOS摄影感应器之方块图。第二图为依据本发明所形成之简单单行,两线像素读取结构之示意图,其系作为例示目的。第三图为一时序图,示出示于第二图之单行,两线像素读取结构之操作。第四图A为先前技艺彩色滤色图案之示意图,其可以用于本发明之较佳实施例中。第四图B为第二先前技艺滤色图案之示意图。第四图C为本发明彩色滤色图案之示意图。第五图A及第五图B为依据本发明形成之六行,四读取通道非交错读取结构之示意图。第六图为一时序图,例示于第五图B中之读取结构之操作。第七图A及第七图B为依据本发明形成之六行,四读取通道交错型读取结构之示意图。第八图A为一时序图,例示出第七图B之读取结构之操作之用于偶数图场读取操作。第八图B为一时序图,例示出第七图B之读取结构之操作之用于奇数图场读取操作。第九图为一时序图,例示出第八图A及第八图B之偶及奇数图场读取操作之整个时序,用于TV时序之一图框。第十图为依据本发明所形成之六行,两读取通道交错读取结构之示意图。第十一图A为一时序图,例示出第十图之读取结构之操作之用于偶数图场读取操作。第十一图B为一时序图,例示出第十图之读取结构之操作之用于奇数图场读取操作。第十二图为一组合第五图B之读取结构之六行像素阵列之示意图,其例示出依据本发明之高感应度交错彩色结构。第十三图A为一时序图,例示出第十二图之读取结构之操作之用于偶数图场读取操作。第十三图B为一时序图,例示出第十二图之读取结构之操作之用于奇数图场读取操作。
地址 美国