[发明专利]CMOS结构、图像传感器及手持装置有效
申请号: | 201980004293.1 | 申请日: | 2019-12-06 |
公开(公告)号: | CN111095916B | 公开(公告)日: | 2022-03-18 |
发明(设计)人: | 林奇青;杨富强;杨孟达 | 申请(专利权)人: | 深圳市汇顶科技股份有限公司 |
主分类号: | H04N5/374 | 分类号: | H04N5/374;H04N5/378 |
代理公司: | 北京天驰君泰律师事务所 11592 | 代理人: | 孟锐 |
地址: | 518045 广东省深*** | 国省代码: | 广东;44 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | cmos 结构 图像传感器 手持 装置 | ||
1.一种CMOS结构,耦接至薄膜半导体结构,所述薄膜半导体结构包括至少一像素,所述像素包括:
光电二极管,将反射进入所述光电二极管的光线转换为电荷;
重置薄膜晶体管;
源跟随薄膜晶体管,所述源跟随薄膜晶体管的闸极耦接至所述光电二极管的一端和所述重置薄膜晶体管的漏极;
电流源薄膜晶体管,所述电流源薄膜晶体管的漏极耦接至所述源跟随薄膜晶体管的源极;
开关,所述开关的漏极耦接至所述源跟随薄膜晶体管的源极和所述电流源薄膜晶体管的漏极,所述开关的源极耦接于行选择薄膜晶体管的漏极和电容的一端;
所述电容的另一端耦接至第一电压;以及
所述行选择薄膜晶体管的源极耦接至位线;
所述像素用来在重置阶段产生重置信号并输出至所述CMOS结构,以及在感测阶段利用所述源跟随薄膜晶体管实时地将感测信号读出并暂时储存到所述电容,并在读出阶段才将所述感测信号通过所述位线输出至所述CMOS结构,所述CMOS结构包括:
运放,具有正端、负端与输出端,所述正端选择性地从所述薄膜半导体结构接收所述重置信号,所述负端选择性地从所述薄膜半导体结构接收所述感测信号;
第一反馈电路,耦接于所述运放的所述负端与所述输出端之间,用于在所述重置阶段时,与所述运放共同组态为单位增益缓冲器,其中所述第一反馈电路包括第一开关和第一电容,所述第一开关和所述第一电容并联设置,所述第一开关在所述重置阶段导通,以及在所述感测阶段和读出阶段皆不导通;以及
第二反馈电路,用于在所述读出阶段时,与所述第一反馈电路及所述运放共同组态为电荷放大器,其中所述第二反馈电路包括第二开关,用来选择性地决定所述第二反馈电路和所述运放的所述正端之间是否导通,所述第二开关在所述重置阶段不导通,以及在所述感测阶段和读出阶段皆导通。
2.如权利要求1所述的CMOS结构,其中在所述重置阶段时,所述正端从所述薄膜半导体结构接收所述重置信号,所述负端不从所述薄膜半导体结构接收所述重置信号。
3.如权利要求1所述的CMOS结构,其中在所述感测阶段时,所述正端不从所述薄膜半导体结构接收所述感测信号,所述负端不从所述薄膜半导体结构接收所述感测信号。
4.如权利要求1所述的CMOS结构,其中在所述读出阶段时,所述正端不从所述薄膜半导体结构接收所述感测信号,所述负端从所述薄膜半导体结构接收所述感测信号。
5.如权利要求1所述的CMOS结构,其中所述重置信号的类型是电压信号,且在所述重置阶段时,所述单位增益缓冲器输出所述重置信号。
6.如权利要求1所述的CMOS结构,其中所述感测信号的类型是电荷信号,且在所述读出阶段时,所述电荷放大器将所述感测信号和所述运放的所述正端的重置信号的差值转换为电压类型的输出感测信号。
7.如权利要求1所述的CMOS结构,另包括模数转换器,耦接于所述运放的所述输出端。
8.如权利要求7所述的CMOS结构,其中所述第二反馈电路耦接于所述运放的所述正端与所述模数转换器的输出端之间。
9.如权利要求8所述的CMOS结构,其中所述模数转换器用于在所述读出阶段之前,将所述重置信号由模拟信号类型转换为数字信号类型,且所述第二反馈电路包括数模转换器,用于在所述读出阶段之前将所述数字信号类型的所述重置信号转换为所述模拟信号类型。
10.如权利要求9所述的CMOS结构,其中所述数模转换器在所述读出阶段持续输出所述模拟信号类型的所述重置信号至所述运放的所述正端。
11.如权利要求7所述的CMOS结构,其中所述第二反馈电路耦接于所述运放的所述正端与所述运放的所述输出端之间。
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