[实用新型]图像传感器

说明书

本实用新型涉及一种图像传感器。该图像传感器包括第一衬底；第一光电二极管，其中所述第一光电二极管形成在所述第一衬底中；第二光电二极管，其中所述第二光电二极管形成在所述第一衬底中；第二衬底；导电互连层，所述导电互连层将所述第一衬底耦接到所述第二衬底，其中所述第一光电二极管和所述第二光电二极管同时耦接到所述导电互连层；以及第三光电二极管，其中所述第三光电二极管形成在所述第二衬底中，并且其中所述第三光电二极管形成在所述第一光电二极管下面。本实用新型用于图像传感器领域。本实用新型的技术效果是提供一种改进的图像传感器。

技术领域

本实用新型整体涉及成像系统，并且更具体地，涉及具有高动态范围的成像系统。

背景技术

现代电子设备(诸如移动电话、相机和计算机)通常使用数字图像传感器。图像传感器(有时称为成像器)可由二维图像感测像素阵列形成。每个像素包括接收入射光子(光)并将光子转变为电信号的光敏元件。有时，图像传感器被设计为使用联合图像专家组(JPEG)格式将图像提供给电子设备。

一些常规图像传感器或许能够在高动态范围(HDR)模式下工作。通常在图像传感器中通过为交替的像素行分配不同的积聚时间来实现HDR操作。然而，常规图像传感器有时可能会低于期望的分辨率、低于期望的灵敏度，具有高摩尔纹伪影、高噪声水平、低像素光圈效率和低量子效率。

因此，希望能够提供在图像传感器中改善的高动态范围操作。

实用新型内容

本实用新型的一个目的是提供一种改进的图像传感器。

本实用新型提供一种图像传感器，所述图像传感器包括第一衬底，第一光电二极管，其中所述第一光电二极管形成在所述第一衬底中；第二光电二极管，其中所述第二光电二极管形成在所述第一衬底中；第二衬底；导电互连层，所述导电互连层将所述第一衬底耦接到所述第二衬底，其中所述第一光电二极管和所述第二光电二极管同时耦接到所述导电互连层；以及第三光电二极管，其中所述第三光电二极管形成在所述第二衬底中，并且其中所述第三光电二极管形成在所述第一光电二极管下面。

优选地，所述图像传感器还包括所述第一衬底中的耦接在所述第一光电二极管和所述导电互连层之间的第一晶体管；以及所述第一衬底中的耦接在所述第二光电二极管和所述导电互连层之间的第二晶体管。

优选地，所述图像传感器还包括所述第二衬底中的在所述第二光电二极管下面形成的信号感测电路。

优选地，其中所述信号感测电路包括源极跟随器晶体管。

优选地，其中所述信号感测电路包括具有电容反馈的反相增益放大器。

优选地，其中所述反相增益放大器具有耦接到所述导电互连层的输入节点。

本实用新型在另一个实施例中，提供一种图像传感器，所述图像传感器包括第一衬底；第一多个光电二极管，其中所述第一多个光电二极管形成在所述第一衬底中；在所述第一多个光电二极管上方形成的第一多个滤色器元件，其中所述第一多个滤色器元件是宽带滤色器元件；第二多个光电二极管，其中所述第二多个光电二极管形成在所述第一衬底中，并且其中所述第一多个光电二极管和所述第二多个光电二极管以棋盘图案布置；在所述第二多个光电二极管上方形成的第二多个滤色器元件；第二衬底；以及第三多个光电二极管，其中所述第三多个光电二极管形成在所述第二衬底中，并且其中所述第三多个光电二极管中的每个光电二极管在所述第一多个光电二极管中的光电二极管下面形成。

优选地，所述图像传感器还包括在所述第二衬底中形成的多个电路块，其中每个电路块形成在所述第二多个光电二极管中的光电二极管下面，并且其中每个电路块被配置为从所述第一多个光电二极管中的一个光电二极管、所述第二多个光电二极管中的一个光电二极管和所述第三多个光电二极管中的一个光电二极管读出电荷水平。