[发明专利]一种互补金属氧化物半导体图像传感器及其驱动方法

权利要求书

1、一种互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器，包括：

一个具备复位模式的像素传感器，该像素传感器在复位模式下产生复位数据，该像素传感器进一步产生信号数据，该像素传感器对接收到的外来能量作出响应以产生信号数据，该像素传感器依据所接收到的能量产生一定量的光电荷并将其转化为信号数据，该信号数据具有依赖于感生光电荷总量的电压值；

一条数据I/O线，传输像素传感器中产生的信号数据和复位数据；

一个耦合到数据I/O线的双取样电路，完成对信号数据和复位数据的取样，并驱动输出终端；

一个输出电路，用以输出与输出终端电压相关的数据；

其特征在于：双取样电路先完成对信号数据的取样，然后才是对复位数据取样。

2、根据权利要求1所述的CMOS图像传感器，其特征在于所述的像素传感器包括：

一个公共节点；

一个复位晶体管，其源极连接公共节点，漏极连接外部输入电压，该复位晶体管门电路化，以响应复位信号；

一个产生信号数据的光电二极管；

一个有门电极的驱动晶体管，门电极连接公共节点，而漏极连接外部输入电压；以及

一个选择晶体管，将驱动晶体管的源电压传输至数据I/O线，以响应第一选择信号。

3、根据权利要求2所述的CMOS图像传感器，其特征在于：复位晶体管、驱动晶体管和选择晶体管均为N通道金属氧化物半导体(NMOS)晶体管。

4、根据权利要求2所述的CMOS图像传感器，其特征在于：第一选择信号是从像素阵列中选取出一行的行选择信号。

5、一种CMOS图像传感器，包括：

一个像素传感器，产生信号数据和在复位模式下产生复位数据，该像素传感器包括：

一个公共节点；

一个复位晶体管，其源极连接公共节点，漏极连接外部输入电压；该复位晶体管门电路化，以响应复位信号；

一个接收外来能量的光电二极管，依据所接收的能量产生一定量的光电荷，光电二极管将此光电荷转化为信号数据，信号数据的电压取决于感生光电荷的总量；

一个有门电极的驱动晶体管，门电极连接公共节点，而漏极连接外部输入电压；

一个选择晶体管，将驱动晶体管的源电压传输至数据I/O线，以响应第一选择信号；

一条数据I/O线，传输所产生的信号数据和复位数据；

一个耦合到数据I/O线的双取样电路，完成对信号数据和复位数据的取样，并驱动输出终端；

一个输出电路，用以输出与输出终端电压相关的数据；

其特征在于：双取样电路先完成对信号数据的取样，然后才对复位数据取样。

6、根据权利要求5所述的CMOS图像传感器，其特征在于：复位晶体管、驱动晶体管和选择晶体管均为N通道金属氧化物半导体(NMOS)晶体管。

7、根据权利要求5所述的CMOS图像传感器，其特征在于：第一选择信号是从像素阵列中选取出一行的行选择信号。

8、根据权利要求1所述的CMOS图像传感器，其特征在于双取样电路构成如下：

一个第一级晶体管，将数据I/O线驱动至第一参考电压以响应读入指令，输出与信号数据相关的数值；

一个耦合电容，将存贮节点与数据I/O线耦合起来；

一个第二级晶体管，将存贮节点驱动至第二参考电压以响应控制信号。

9、根据权利要求8所述的CMOS图像传感器，其特征在于：第一参考电压为地电位(VSS)。

10、根据权利要求8所述的CMOS图像传感器，其特征在于：第二参考电压为地电位(VSS)。

11、根据权利要求8所述的CMOS图像传感器，其特征在于：第一、第二级晶体管均为N通道金属氧化物半导体(NMOS)晶体管。

12、根据权利要求8所述的CMOS图像传感器，其特征在于：第二选择信号是从像素阵列中选取出一列的列选择信号。

13、根据权利要求8所述的CMOS图像传感器，其特征在于：耦合电容的一端连接至数据I/O线。

14、一种上述图像传感器的驱动方法，其特征在于该方法至少包括：

(a)提供一CMOS图像传感器，其具备一个以上以行列配置的像素传感器，且在复位模式下产生复位数据，并依赖由响应所收到的外来能量而产生的光电荷总量产生信号数据；

(b)产生一个读入信号，并触发一个行选择信号以选取一行；

(c)触发一个数据输出信号；

(d)响应数据输出信号，输出信号数据；

(e)在步骤(d)之后驱动复位模式；

(f)输出复位数据。