[发明专利]像素阵列和包括该像素阵列的图像传感器

说明书

提供了一种像素阵列和图像传感器。图像传感器包括衬底、像素的像素阵列，每个像素包括像素电路和像素转换装置。像素电路形成在与衬底中的像素对应的像素区中。像素转换装置布置在衬底上以与像素电路竖直叠置。像素电路包括浮置扩散节点、重置开关装置以及包括负载装置和多个开关装置的放大器，负载装置布置在像素区中。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2020年4月24日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2020-0050345的优先权，该申请的公开内容以引用方式全部并入本文中。

技术领域

与本公开一致的设备和装置涉及像素阵列和包括该像素阵列的图像传感器，更具体地，涉及一种包括各自执行反馈重置的多个像素的像素阵列和包括该像素阵列的图像传感器。

背景技术

图像传感器是用于捕获对象的2维或3维图像的装置。图像传感器通过使用根据所述对象反射的光的强度做出响应的光敏装置来生成对象的图像。最近，根据互补金属氧化物半导体(CMOS)技术的开发，已经广泛地使用利用CMOS的CMOS图像传感器。

发明内容

一方面提供一种能够减小重置噪声和减少重置时间的像素阵列以及包括该像素阵列的图像传感器。

根据示例实施例的一方面，提供了一种图像传感器，包括：多个像素，其以矩阵形式布置，并且将光信号转换为电信号，多个像素中的每一个包括被配置为将光信号转换为电荷的光电转换装置；浮置扩散节点，其连接至光电转换装置并存储电荷；放大器，其被配置为反相放大浮置扩散节点的电压，在重置周期中基于反相放大电压通过第一节点输出第一输出信号，并且在信号输出周期中基于反相放大电压通过与第一节点不同的第二节点输出第二输出信号；以及重置开关装置，其被配置为在重置周期中接通，并且将放大器的第一输出信号提供至浮置扩散节点，其中，放大器包括负载装置，其被配置为在重置周期中提供第一偏置电流。

根据示例实施例的另一方面，提供了一种图像传感器的像素阵列，像素阵列包括多个像素，多个像素中的每一个包括：微透镜；第一光电转换装置，其布置在微透镜下方，并且被配置为从入射到其上的光信号生成第一光电荷；以及第一像素电路，其布置在与微透镜竖直叠置的像素区中，并且竖直地位于第一光电转换装置下方，第一像素电路被配置为基于第一光电荷的量输出第一感测信号，其中，第一像素电路包括存储第一光电荷的浮置扩散节点；放大器，其包括多个开关装置，放大器被配置为放大浮置扩散节点的电压；以及电阻器装置，其被配置为在重置周期中将偏置电流提供至放大器。

根据示例实施例的又一方面，提供了一种图像传感器，包括：像素阵列，其包括以矩阵形式布置的多个像素，多个像素中的每一个将入射到其上的光信号转换为电信号；以及读取电路，其被配置为以行为基础读取多个像素信号，多个像素信号通过多条列线从像素阵列输出，其中，多个像素中的每一个包括被配置为将光信号转换为光电荷的光电转换装置；浮置扩散节点，其存储光电荷；放大器，其包括被配置为在重置周期中提供第一偏置电流的电阻器装置，放大器被配置为反相放大浮置扩散节点的电压；以及反馈装置，其被配置为在重置周期中将放大器的第一输出信号提供至浮置扩散节点。

根据示例实施例的又一方面，提供了一种图像传感器，包括：衬底；像素阵列，其包括多个像素，多个像素的每个像素包括形成在与衬底中的像素对应的像素区中的像素电路；以及像素转换装置，其布置在衬底上以与像素电路竖直叠置，其中，像素电路包括浮置扩散节点；重置开关装置；以及放大器，其包括负载装置和多个开关装置，负载装置布置在像素区中。

附图说明

通过以下结合附图的详细描述，将更加清楚地理解各种实施例，在附图中：

图1是示出根据示例实施例的像素和包括像素的图像传感器的示意性框图；

图2示出了根据示例实施例的像素的示例；

图3A和图3B分别示出了在重置周期和信号输出周期中的图2的像素的操作；