[发明专利]全局快门图像传感器、控制方法及摄像装置

说明书

本发明公开了一种全局快门图像传感器、控制方法及摄像装置，其中，该全局快门图像传感器包括：第一晶体管、光电二极管、传输门、阻变存储器阵列和逻辑控制单元；第一晶体管的一端连接电源，另一端连接该光电二极管的负极；光电二极管的正极接地，光电二极管的负极连接该传输门的一端；传输门的另一端连接该阻变存储器阵列的一端和逻辑控制单元；阻变存储器阵列的另一端连接至逻辑控制单元。解决了现有技术中全局快门图像传感器中存储器的存在降低了像素进光面积和图像失真的问题。本发明通过引入阻变存储器阵列代替传统全局快门图像传感器中的存储器，并将其置于光电二极管垂直的方向，因此不会出现灵敏度降低和图像失真的问题。

技术领域

本发明涉及图像传感器技术领域，具体涉及一种全局快门图像传感器、控制方法及摄像装置。

背景技术

随着物联网技术的发展和完善，图像传感器为世界提供了更复杂传感和记录，并且在未来图像传感器的地位将进一步提升。目前图像传感器有两种快门技术，分别为卷帘快门(rolling shutter)和全局快门(global shutter)。卷帘快门是自上而下逐步扫描图像，依次曝光每一行，虽然这种模拟机械快门的工作方式有很好的灵敏度，但是这种方式存在一些缺点，特别是果冻效应。为了避免卷帘快门在拍摄动态图像时带来的果冻效应，因此采用全局快门。一般全局快门是通过在单个像素旁边增加像素级存储器(memory)构成，目的是让同一时间的图像信号能暂时保存在存储器里面。

目前，由于全局快门图像传感器中存储器是制作在像素结构中光电二极管的旁边，因此存储器的存在会挤占像素(pixel)的进光面积，从而降低了灵敏度(sensitivity)，而且传统的全局快门图像传感器通过扩散工艺制作的存储器在读取数据期间又可能发生寄生光电效应导致信号漂移，最后图像失真。

针对现有技术中全局快门图像传感器中存储器的存在降低了像素进光面积和图像失真的问题，未提出有效的解决方案。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种全局快门图像传感器、控制方法及摄像装置，以解决现有技术中全局快门图像传感器中存储器的存在降低了像素进光面积和图像失真的问题。

为此，本发明实施例提供了如下技术方案：

本发明第一方面，提供了一种全局快门图像传感器，包括：第一晶体管、光电二极管、传输门、阻变存储器阵列和逻辑控制单元；

所述第一晶体管的一端连接电源，另一端连接所述光电二极管的负极；

所述光电二极管的正极接地，所述光电二极管的负极连接所述传输门的一端；

所述传输门的另一端连接所述阻变存储器阵列的一端和所述逻辑控制单元；

所述阻变存储器阵列的另一端连接至所述逻辑控制单元。

可选地，所述阻变存储器阵列包括：

所述阻变存储器阵列由多个阻变存储器构成；

所述多个阻变存储器以串联或者串并联的形式形成所述阻变存储器阵列；

所述阻变存储器阵列为至少一层结构。

可选地，所述阻变存储器包括：下电极TIN、导电纤维材料和上电极TIN；

所述导电纤维材料连接至所述下电极TIN和所述上电极TIN；

所述导电纤维材料在所述下电极TIN和所述上电极TIN的电压控制下实现所述阻变存储器的阻值的变化。

可选地，所述导电纤维材料包括：

Ta/TaO或者Ag/非晶硅。

可选地，所述导电纤维材料还包括：

所述导电纤维材料形成的导电纤维为空穴模型或者金属导电细丝。