TW591937B

TW591937B - Image sensor

Info

Publication number: TW591937B
Application number: TW090102219A
Authority: TW
Inventors: Marcus Egbert Kole
Original assignee: Koninkl Philips Electronics Nv
Priority date: 2000-02-04
Filing date: 2001-02-02
Publication date: 2004-06-11
Also published as: US20010025912A1; JP4731084B2; CN1227893C; EP1169851A1; JP2011097609A; WO2001058144A1; EP1169851B1; JP4907733B2; CN1363178A; US6501064B2; JP2003522480A; KR20010112377A

Description

591937 五、發明說明（1) 發明簌疇及概述一般而言，本發明與一種具有主動感測元件的影像感測器有關，尤其與一種CMOS (互補金屬氧化物半導體）影像感測器有關。

影像感測器已眾所皆知。例如，可參閱「I EEE

International Electron Devices Meeting 1 995」第 17 到25 頁，Erik R. Fossum 所著作的「CMOS Image

Sensors : Electronic Camer a - On-A-Ch i p」出版物。

一般而言，攝影裝置或影像感測器包括複數個感測元件’該等感測元件以正陣列方式互相緊鄰放置。每個感測元件都之光線件陣列片之其每個將光信件，用電壓及另外，為此目軌道係以金屬能夠縮本發號。當個感測片元素元件都電子信光敏構提供給元件的像素矩別的感作，因件的表目的是且提供將影像元件都或像素包括一 5虎的光件所產感測元輸出信陣表面測元件此，不面區域提供一對應於該感測元件像感測器來代表所號0 諸如用來以及一放大器構對光線敏的電子信上時，每中一個圖主動感測 5虎轉換成以放大該控制信號會將感測的，會在連接到各材料所製小感測元明的主要投射到影會提供用的電子信光敏構件二極體）生的電子件，以引號提供給上提供傳輸入或輸能透光，，進而能種主動型例如信號。會發感測元一信號處導執道，出。該傳使得這些夠有效接影像感測所接收到的感測元投射之圖將一饋電件運作。理裝置。該等傳導導執道係傳導執道收光線。器，其中

591937 五、發明說明（2) 能夠減少在感測器矩陣上延伸的連接執道數量，而仍然能夠維持相同的功能性。藉此提供的主要優點在於，能夠改良每個感測元件的有效光接收表面區域。圖式簡單描沭為了達成此項目的，本發明提供可按所需使用的數種變化，以配合設計者所期望的情況及額外優點，下文中將參考圖式，以便更詳細解說這些變化，圖式中完全一樣或可媲美的組件將授予相同的數字，並且其中：圖1顯示影像感測器之感測元件之主要組件的圖式；圖2 A顯示可媲美圖1之本發明第一具體實施例之感測元件設計的圖式，圖2 B顯示可娘美圖2 A之本發明第二具體實施例之感測元件設計的圖式；圖2 C及2 D顯示圖2 A所示之第一具體實施例的晶片實施；圖2E及2F顯示圖2B所示之第二具體實施例的晶片實施；圖3 A顯示可媲美圖2 A之本發明第三具體實施例之感測元件設計的圖式；圖3 B顯示圖3 A所示之第三具體實施例的晶片實施；圖4 A顯示可媲美圖2 A之本發明第四具體實施例之感測元件設計的圖式；以及圖4B顯示圖4A所示之第四具體實施例的晶片實施。詳細說明圖1顯示主動型感測元件的電路圖，其通用參考數字為 10。感測元件10包含光敏器20，即，光敏元件，該光敏器

591937 五、發明說明（3) 20的輸出22提供對應於光敏器20所接收到之光線[的電子信號。光敏器20的電子輸出22係連接到放大電路3〇的輸入，該放大電路30具有輸出32，用以根據輸入31所接收到的光敏器20電子輸出^號來提供放大電子信號。當關閉影像感測器時，感測元件無法接收到任何饋壓，^係處於第-狀態，稱之為「關閉狀態」或「非啟用狀悲」。於影像感測器操作期間，當出現饋電電壓時，則會以週期性方式來選取個別的感測元件，以便讀取感測兀件，也就是，然後，這些感測元件將供應輸出信號，以利進一步處理。此項感測元件操作狀態稱之為「選取狀態」貫的選取狀態之間，光敏器正在累積對應於接收光莖集成的電子信號，在這段期間内，感測元件的輸出 45不提供輸出信號。此項感測元件操作狀態稱之為「隼成狀悲」。在集成之前會先重置光敏器2〇，以 ^提供的輸出信號只對應於前-積成期間所接收到的光篁。為了使感測元件處於前述操作狀態之一，信號。另外，為了佶咸：目,丨分杜ρ口叩而要控制個饋電電壓。 #作狀況良好’需要至少兩傳輸的感測元件具有四個輸人，及控制信號，如圖！所示，·够叹β寺饋電電堡 ^ ^ φ ^ λ 所不也就疋.第一饋電輸入41、第一饋電輸入42、選擇信號輸入43及重置測几件10還具有信號輸出45。兩個饋電輸入4;ϋ:42係：將正確的饋電電壓饋送給光敏器2〇及放大器3〇。選擇作號

第8頁 591937 五、發明說明（4) 輸入43及重置信號輸入44分別用來接收選擇信號及重號，用以設定該等三個操作狀態。 °〜 5 必須為影像感測器配備相應的傳導執道數量，用以在所有的感測元件之間輸入及輸出信號，但是這具有如述的缺點。 ^ 口在一般情況下，為了設定該等三個操作狀態，必須兩個二進位控制信號，即，在一般情況下，選擇信號及置信號都可採用兩個信號值，分別稱之為「啟用化於及「非啟用信號值」。口 ^ 」達成重置狀態的方式為，提供具有啟用信號值的重置俨號；此時，選擇信號的信號值沒有任何作用。 ° 達成選取狀態的方式為，提供具有非啟用信號值的重置信號，並且提供具有啟用信號值的選擇信號。當選擇信號及重置信號都具有非啟用信號值時，則元件1 0處於集成狀態。〜、本發明的基礎在於，已知在前述的三個操作狀態的任一狀態中，選擇信號及重置狀態決不會同時具有啟用信號值。根據本發明一項重要觀點，藉由透過控制輸入所提供的控制信號’即可達到所期望的操作狀態，這表示所提供的控制信號係由不同的可能信號值所決定。此控制輸入稱為「共同重置/選擇信號輸入」。圖2 Α顯示根據本發明的第一感測元件丨丨。第一饋電輸入 4 1經由第一開關S1連接到光敏器2 〇的重置輸入2 1。第二饋電輸入4 2直接連接到光敏器2 〇，並經由第二開關§ 2連接到

第9頁 591937 五、發明說明（5) 放大器3 0。兩個開關s 1及s 2 控制輸入5 1的控制輸入。將具有三個可能信號值的以定義感測元件1 1的操作狀第一信號值會關閉開關S1 器3 0無法接收必要的饋電t 出信號，但是光敏器2 〇處於處於集成狀態。選用第二信號值時，第— 二開關S2不是處於傳導狀態第一開關S1也代表重置開關稱為重置信號。選用第三信號值時，第二一開關S1不是處於傳導狀態接到饋電，因此正在放大光將放大信號傳送到輸出4 5。態。因此，第二開關S2也稱值稱為選擇信號。在圖2 A所不的第一具體實至放大器30之饋電線路中的測元件11的選擇。圖2B顯示感測元件1 2，其與圖2 A所示於’在放大器30之輸出32與可控制型選擇開關S3。但是都具有連接到光敏器1 1之共同信號提供給共同控制輸入5 1，離〇及S 2。在此情況下，由於放大壓，所以感測元件不會供應輸啟用狀態；因此，感測元件11 開關S1處於傳導狀態，但是第。藉此重置光敏器2 0 ;這就是的原因，並且該第二信號值也開關S 2處於傳導狀態，但是第。結果’會將放大器3〇正確連敏器2 0所提供的信號，並且會換言之，感測元件處於選取狀為選擇開關，並且該第三信號

施例中，會透過控制位於饋電可控制型選擇開關S2來達成感根據本發明第二具體實施例的之第—具體實施例11的差異在感测元件1 2之輸出4 5之間配備此項變化的操作與參考圖2 A 591937 五、發明說明（6) 所說明的操作完全一樣。種==示參考圖2A所說明之第-具體實施例11之兩 y 施，而圖2EWF顯示參考隨所說明之第一具體貝轭例1 2之兩種可能的實施。離=:!式中所示的所有四個實施中，都會以共源組 =以晶體，其基極仙合到光敏化物在^ 士中：不的所有四個實施中都是以光二極體來表示。因 :12的輸出信號是一種電流強度與光敏器 2 〇二出】”正比的電流。另外，在這四個圖式中所示的斤有四個貫知巾，若適用’會將可控制型重置開關W及可控制型選擇開關S2或可控制型選擇開關S3建構成為單一 MOS電晶體，戶斤以，所需要的M〇s電晶體數量不超過3個。在圖2C所示之第一具體實施例n的實施中，放大電晶體 30的>及極係連接到輸出端子45，並且放大電晶體3()的基極係連接到光二極體2〇的陽極。放大電晶體3〇的源極係到選擇電晶體S2的汲極，並且選擇電晶體S2的源極係到第二饋電輸入VDD。另外’光二極體2〇的陽極係連接到重置電晶體si的汲極，並且重置電晶體S1的源極係連接到第一饋電輸入vss。重置電晶體S1及選擇電晶體S2的閘極都是連接到控制輸入5 1。光二極體的陰極係耦合到第二饋電輸入VDD。別曰曰圖2C的實施係運用三個N通道金屬氧化物半導體場效電體（MOSFET)來實現。圖2D的實施相當於圖2C的實施，作 591937 五、發明說明（7) 是其使用三個P通道金屬氧化物半導體場效電晶體 (MOSFET)。在圖2E的實施中，光二極體2〇的陽極係連接到放大電晶體30的閘極，並連接到重置電晶體31的源極。重置電晶體 si的汲極係連接到第一饋電電壓Vss。放大電晶體3〇的源極係連接到第二饋電電壓VDD，而放大電晶體3〇的汲極係連接到選擇電晶體S3的源極，並且選擇電晶體S3的汲極係連接到感測元件10的輸出45。重置電晶體S1及選擇電晶體S3 的閘極都是連接到重置/選擇信號輸入51。

圖2E所示的實施係藉由N通道金屬氧化物半導體場效電晶體（MOSFET)來實現。圖2F的實施相當於圖“的實施，但疋其使用P通道金屬氧化物半導體場效電晶體（MOSFET)。現在’將簡短说明圖2 C所示之感測元件11的操作。供應到第一饋電輸入41之第一饋電電壓Vss的電位低於供應到g 二饋電輸入42之第二饋電電壓yDD的電位。供應到控制輸入5 1之控制信號的電位通常大體上等於第二饋電電壓vDD的電位，所以重置電晶體S1及選擇電晶體 S3都是處於非傳導狀態（集成狀態）。

當要讀取感測元件11時（選取狀態），會將具有低於第二饋電電壓VDD之電位的控制信號供應給控制輸入5丨，所以選，電晶體S2處於可傳導狀態，但是該電位高於第一饋電電壓Vss的電位，所以重置電晶體S1仍然處於非傳導狀態。然後，由位於光二極體20陽極上的電壓來充分定義位^ 出4 5的輸出信號。別

第12頁 591937 五、發明說明（8) 針對重置感測器20，會將具有低於第一饋電電壓Vss之電

位的控制信號供應給控制輸入5 1，所以重置電晶體3丨及選擇電晶體S2都是處於傳導狀態（集成狀態）。按慣例，重置感測元件會與重置矩陣中位於同行之所有其他的感測元件同時發生。這是因為其優點在於，可藉由一個共同的傳導執道來控制位於此行上之所有感測元件的重置輸入。這是矩陣架構的要求，但是’其中可單獨重置矩陣的像素。這促使能夠調整每像素的集成時間，進而能夠大，增加像素的動態範圍。然後，因為仍然能夠維持相同的母像素集成時間，所以還可能以序列方式來定址像素’而不是慣用的逐行序列定址。 $影像感測器已眾所皆知，其中可單獨重置感測元件或像素。例如，在 1 979 年1£以 Journal 〇f s〇iid state irCUlt=第二期第 32 卷第 285 到 288 頁，〇riey Yadid - = 著作的「7, aCtlVe P1Xel Se_r star 明伸 9 regl0nal electronic shutter」中的說

條額二選匕引；之=物/所說明的裝置t，需要-裝置納丘•[線p *置―選擇線。因此’此項已知的取/選4擇綠而、兩條饋電線及四條信號線，即，輸出線、讀的感測元件Φ重置信號線及重置/選擇、線。在本發明所建立在此項觀點t並不需要此類額外的重置_選擇線，所以，連接軌道數-’本發明還能夠減少在感測器矩陣上延伸的 ΐ = 而仍然能夠維持相同的功能性。的基礎在於’已知能夠維持相同的功能性，而且

591937 五、發明說明（9) 1— 還此夠減少在感測器矩陣表面上延伸的電線數量，這是因為每個感測元件中會組合該等線路之其中兩條的資訊，根據本發明第〆項方法，只有藉由讀取/選擇線路上的選擇信號同時選取感測元件，才會重置該感測元件，以響應重置L號。為此目的，根據本發明的感測元件包括用執行重置信號與選擇信號的「及」（AND)函數的裝置。為此目的，可配備分開的「及」（AND)構成，但是，或者^ 用感測元件本身的邏輯建構來包含「及」（AND)函數。圖3 A顯示根據本發明第三具體實施例的感測元件丨3，與所引用的出版物相比，感測元件丨3可提供所引用之出版物的功能 '，並可減少連接線數量。將影像感測器2 〇直接連接到，二饋電輸入42。在放大器30與第一饋電輸入41之間連接第一可控制型選擇開關S2。在影像感測器2〇與第一饋電輸入41之間以串聯排列方式置入可控制型重置開關“及第一可，制型選擇開關S2,。兩個選擇開關S2及s2,的控制輸入都是連接到選擇輸入6 1，用以接收選擇信號。重置開關 si的控制輸入係連接到重置輸入62，用以接收重置信號。以下说明圖3A所示之具體實施例的操作。如果選擇輸入 61上所接收到的選擇信號具有非啟用值，則開關§2及32, 都是處於非傳導狀態，並且感測元件13處於集成狀態。然後’重置輸入62上所接收到的重置信號值毫無作用。如果選擇輸入6 1上所接收到的選擇信號值是啟用值，而重置輸入62上所接收到的重置信號具有非啟用值，則第一選擇開關S2會將放大器3〇連接到位於饋電輸入4丨的饋電電

第14頁 591937

壓，並且，由處於非傳導狀態的重置開關S1來切斷感測器 =與饋電輸入41間的連接。然後，由放A器3〇將影^感測器20之輸出22上產生的電子信號以放大的形式提供給感測元件1 3的輸出4 5 ’即，感測元件處於選取狀態。如果選擇輸入6 1上所接收到的選擇信號值是啟用值，而重置輸入62上所接收到的重置信號也具有啟用值，則會經由兩個開關S1及S2，會將影像感測器2〇連接到饋電輸入 41，並且，重置影像感測器2 〇。因此，會藉由光敏器20與第一饋電連接41間以串聯方式連接的兩個開關S1及S2,來提供該「及」（AND)函數，其中開關s 1係藉由重置信號來操作，而開關S2，係藉由選擇信號來操作。在圖3 A所示的具體實施例中，重置開關s丨係連接到影像感測為2 0，而第二選擇開關s 2 ’係連接到第一饋電輸入 41。在替代具體實施例中，可將這兩個開關的順序顛倒，所以重置開關S1係連接到饋電輸入41，而第二選擇開關 S2’係連接到影像感測器2〇。在圖3A所示的具體實施例中，兩個選擇開關S2及S2，都是連接到第一饋電輸入41。在替代具體實施例中，可將這兩個選擇開關組合成為單一選擇開關，其控制輸入係連接到選擇輸入61，某一開關端子係連接到饋電輸入41，而另一開關端子係連接到放大器3 0及重置開關S1。在圖3 A所示的具體實施例中，由於放大器3 〇係連接到饋電輸入41，所以會選取感測元件1 3，以利進行讀取。為此

591937 五、發明說明（11) 目的’會在讀電輸入41與放大器30的饋電連接端子之間耦合選擇開關S2。或者，可將放大器30直接連接到饋電輸入 41 ’而在放大器3〇之輸出32與感測元件13之輸出45間用選擇開關S 3來取代選擇開關s 2，類似於參考圖2 B所說明之圖 2A所示之具體實施例的替代方案。圖3B顯示圖3A所示之具體實施例的實施。此處，會以源極輸出（source f〇u〇wer)組態配置的方式，將放大器3〇建構成為單一金屬氧化物半導體（M〇s)電晶體，所以輸出 k號是一種電壓與橫跨光敏結構2 〇之電壓成正比的電壓。放大電晶體30的源極係連接到感測元件13的輸出45。放大電晶體30的汲極係連接到選擇開關電晶體S2的源極，並且選擇開關電晶體S2的汲極係連接到第一饋電輸入4丨。並且’圖中所示的光敏器2〇係作為光二極體2〇，其陽極係連接到放大電晶體3 0的閘極，並連接到重置電晶體$ 1的源極。重置電晶體S1的汲極係連接到第二選擇電晶體$ 2，的源極，並且第二選擇電晶體S2,的汲極係連接到第一饋電輸入41。重置電晶體S1的閘極係連接到重置輸入62。選擇電晶體S 2及S 2 A的閘極都是連接到選擇輸入6 1。在此項具體實施例中，選擇信號的啟用值及重置信號的啟用值對當於L0W(低電位），而選擇信號的非啟用值及重置信號的非啟用值對當於HI GH(高電位）。圖3 B的實施利用N通道電晶體；但是，熟知技藝人士應明白，也能夠以p通道電晶體為基礎來實施。农 μ 根據本發明第二項方法，只有藉由位於選擇線路上的選

591937 五、發明說明（12) :信=同時選取感測元件，彳會將饋電電壓供應到感測元件。然後，本發明的部份基礎在於，已知，如果感測兀件，則感測元件根本不需要任何的饋電電壓。為此目的，根據^發明的感測元件的邏輯結構為，位於選擇線路上之選擇信號的啟用值同時也作為饋電信號使用。圖4A顯示根據本發明第四具體實施例的感測元件“，與 =引用的出版物相比，感測元件14可提供如上文所述的功月b，並可減少連接線數量。感測元件丨4只具有選擇輸入 71、重置輸入72及單一饋電輸入73。將影像感測器2〇直接連接到饋電輸入73。放大器30係連接到選擇輸入71，以接收饋電電壓。在影像感測器20與選擇輸入71之間連接可控制型重置開關S1，可控制型重置開關s 1的控制輸入係連接到重置輸入7 2，用以接收重置信號。在放大器3 〇之輸出3 2 與感測元件14之輸出45間具有可控制型選擇開關S3，可控制型選擇開關S3的控制輸入係連接到選擇輸入71 ,用以接收選擇信號。

以下說明圖4 A所示之具體實施例的操作。如果選擇輸八 7 1上所接收到的選擇信號具有非啟用值，則開關S3處於非傳導狀態，所以會切斷放大器3 0與輸出4 5間的連接，因此，無法接收饋電。然後，感測元件1 3處於集成狀態。然後，重置輸入72上所接收到的重置信號值毫無作用。如果選擇輸入7 1上所接收到的選擇信號值是啟用值，@ 重置輸入72上所接收到的重置信號具有非啟用值，則玫λ 器30接收選擇信號的啟用值作為饋電電壓，開關S3處於傳

591937 五、發明說明（13) 導狀‘，以利於將位感測元件14之輸出45的輸出信號提供給放大f30 ’並且’由處於非傳導狀態的重置開關si來切斷感測器2。0與選擇輸入71間的連接。然後，由放大器2〇將影像感測器20之輸出22上產生的電子信號以放大的形式提供給感測元件U的輸出45，即，感測元件14處於選取狀態。如果選擇輸入71上所接收到的選擇信㉟值是啟用值，而重置輸入72上所接彳欠到的重置信號也具有啟用值，則會經由重置開關si將影像感測器20連接到位於選擇輸入71上的選擇彳5號啟用值，並且，重置影像感測器2 〇。圖4 B顯示之圖4 A所示之具體實施例的實施係以p通道電晶體為基礎U旦是，熟知技藝人士應明自，也能夠以請道電晶體為基礎來設計同等實施。 /並且，圖中所示的光敏器2〇係作為光敏二極體，其陽極係連接到饋電連接端子73(GND)，而其陰極係連接到放大電晶體30的閘極並連接到重置電晶體S1的源極。重置電晶額的没極係連接到選擇輸入71，並且重置電晶體^的閉重置輸入72。放大電晶體3〇的源極係連接到選擇電曰曰體S3的汲極，並且選擇電晶體S3的源極係連接到輸出45。選擇電晶體S3的閘極係連接到選擇輸入了丨。放大電晶體3 0的没極係耗合到選擇輸入η。 =擇輸入71的信號電位處於低電位狀態時，則感測元件1 4處於集成狀態。如果選擇輸入71的信號電位處於高電位狀離，並且重輸入72的信號電位處於低電位狀態時，則感測元件14處於

第18頁 591937 五、發明說明（14) 選取狀態。如果選擇輸入71的信號電位處於高電位狀態，並且重置 =2入7 2的k唬電位也處於高電位狀態時，則會重置感測器原則上，放大電晶體3 〇的汲極可直接連接到選擇輸入 71。在圖1B所示的具體實施例中，會在放大器⑽的汲極與 =擇輸入71間連接第二選擇開關S3，，該第二選擇開關的閘極係連接到選擇輸入71 ,所以該第二選擇開關 S3的操作與第一選擇開關以的操作完全一樣。第二選擇 = =S3’提供的附加優點在於，可降低選擇輸入到光二極體2 0之信號的串擾。 # ϋ Ϊ奴本發明提供一種影像感測器，其包括以陣列方式 =個主動式感測元件11;12;13;14，以…）延：的數條傳導線，用以傳送饋電電盤及信號。都包，一個光敏器20及一個放大器3〇。能。毛明，可κ現減少傳導線數量，而仍然可維持功 ιϋϊ，在第一及第二具體實施例中，-種感測元件放大—與該感測器關聯的第一開關51，以及一盥該開關S2;S3,該等開關都是受到」共' 一實施例中，-種感測元件13包括串聯排列的及-饋=及一第二開關s2’，該等開關位於該感測器電線路之間。於第四具體實施例14中，同時會使用 591937 五、發明說明（15) 一選擇信號作為該放大器的饋電。熟知技藝人士應明白，本發明的範疇不限定在上文所述的範例内，而是可進行各種變更及修改，而不會脫離如隨附申請專利範圍中所定義的本發明範_。因此，例如，在參考圖2A所說明的具體實施例中，可在感測器及其中一個饋電連接端子之間配備重置開關，並且可在放大器與該同一饋電連接端子之間配備選擇開關。

第20頁

Claims

MM. 90102219_ 六、申請專利範圍 1 . 一種感測元件，包括·· 信號一光敏構件（20)，其用來修正將一光信號轉換成一電子一一放大器構件（30)，复田、供應的該電子信號； “以放大該光敏構件（2 0 )所耗合到該放+ (45)，其用以將該放（30)輪出（32)的輸出端子到外部； °構件（3 0 )所供應的放大信號傳送第饋電連接端子（41)，其用以接收一第一饋電電壓；一一第二饋電電壓； - 一控制連接重置信號；以及 - 耦合到該控來：使該感測元件有一第一信號值的構件（2 0 )，以響應式選擇/重置信號；態，以響應所接收 /重置信號。 •如申請專利範連接端子（42)，其用以接收一第電括：端子（51)，其用以接收一組合式選擇/ 制連接端子（5 1 )的裝置，該裝置係用處於一集成狀態，以響應所接收到之具該組合式選擇/重置信號；重置該光敏所接收到之具有一第二信號值的該組合以及，使該感測元件處於一選取狀到之具有一第三信號值的該組合式選擇圍第1項之感測元件，該感測元件包一第可控制型開關（S 1 )，其連接在該光敏構件

O:\69\69133-920129.ptc 第22頁 591937 9010221Q 六、申請專利範圍 (20)之重$端子（21)與該第一饋電連接端子（41)之間；接#第二I控制型開關（S2 ; S3)，其耦合到該放大器 _ ),該第一可控制型開關（S1 )的控制輸入及該第二 1 =产1開關（s 2 ; S 3 )的控制輸人都是連接到該控制連接鳊子（5 1 )。 3如申請專利範圍第2項之感測元件，其中該第二可控工里開關(j 2 )係連接在該放大器構件（3 〇 )與一饋電連接端之間士该饋電連接端子最好是第二饋電連接端子（42)。 Ϊ ”範圍第3項之感測元件，其中該放大器構 )疋金屬氧化物半導體場效電晶體（M0SFET)，其汲極異該ΐΐ?子(45);其中該第二可控制型開關(S2) ΐ極係麵接到放大器構件(30)，其源極係輕 ίiU電連接端子(42) ’ *閘極係耦合到該控制連 m〇sf s ^及，其中該第一可控制型開關（S1 )是 :耦合到該第一饋電連接端子⑷），其閘極係耦合到該控制連接端子（5丨）。「甲1 請人項之感測元件，其中該光敏構件二土:極體，其麵合到該放大器構件（3〇)的閘極，並耦合到戎第一可控制型開關（s丨）的汲極。並 6.如申請專利範圍第2項之感測元立 ===接在該放大器構一輸出⑽與控該件:二二專二範；第6項之感測元*，其中該放大器構件（30)疋MOSFET，其源極係耦合到該第二饋電連接端子

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修正人 ——·，一可控制型開關（S3)是MOSFET，其源極係 j :到該放大器構件（3 〇 )的汲極，其汲極係耦合到該輸出及，^ 5 )」，其閘極係耦合到該控制連接端子（5 1 );以人’其^該第一可控制型開關（S1 )是M〇SFET，其汲極係耦二巧該第一饋電連接端子（41)，其閘極係耦合到該控制連接端子（5 1 )。 f 9 L ί申，印專利範圍第7項之感測元件’其中該光敏構件叙人=極體，其耦合到該放大器構件〇〇)的閘極，並轉。到该弟一可控制型開關（S 1 )的源極。 9· 一種包含複數個如申請專利範圍第1、2、3、4、5、一、J或8 j員之感測元件（η ; 12)的影像感測器，該等感測 =U ，1 2 )係以陣列方式放置._，其中會在該感測元件陣歹J的表面上配置下列組件： •一一輸出線路，其耦合到位於某行上之該等感測元件 (11;12)的輸出端子（45); 以一第一饋電線路，其1¾合到位於某行上之該等感測 70件（11 ;12)的第一饋電連接端子（41); 一一第一饋電線路，其搞合到位於某行上之該等感測疋件（11 ;12)的第二饋電連接端子（42);以及 ^ :共同選擇/重置線路，其耦合到位於某行上之該等感測元件（1 1 ;丨2 )的控制連接端子（5丨）。 10 · —種感測元件，包括： σ —一光敏構件（2 〇 )，其用來將光信號轉換成電子信號；、

O:\69\69133-920129.ptc 第24頁 591937 修正案號 90102219 六、申請專利範圍 - 一放大器構件（3 0 )，其用以放大該光敏構件（2 0 )所供應的該電子信號； -一耦合到該放大器構件（30)輸出（32)的輸出端子 (4 5 )，其用以將該放大器構件（3 0 )所供應的放大信號傳送到外電壓電壓號；號；裝置收到於一選擇該光一選 11 括：部第一饋電連接端子（41 其用以接收一第一饋電第二饋電連接端子（42)，其用以接收一第二饋電其用以接收一選擇信一第一控制連接端子（6 1 - 一第二控制連接端子（6 2 乂，其用以接收一重置信以及 -耦合到該等兩個控制連接端子（6 1， 6 2 )的裝置，該係用來：使該感測元件處於一集成狀態，以響應所接之具有一第一信號值的一選擇信號；使該感測元件處選取狀態，以響應所接收到之具有一第二信號值的一信號及具有一第一信號值的一重置信號；以及，重置敏構件（2 0 )，以響應所接收到之具有一第二信號值的擇信號及具有一第二信號值的一重置信號。 .如申請專利範圍第1 0項之感測元件，該感測元件包 -串聯排列的一第一可控制型開關（S 1 )及一第二可控制型開關（S 2 )，該等開關係連接在該光敏構件（2 0 )之重置

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端子（21)與該第一饋電連控制型開關（S1)的一控制 (62);以及，其中該第二係耦合該第一控制連接端 1 2 ·如申請專利範圍第1 構件（30)是MOSFET，其源其汲極係輕合到該第一饋控制型開關（S1)是MOSFET 接端子（6 2 );以及，其中 MOSFET，其源極係耗合到極’其汲極係麵合到該第係耦合到該第一控制連接接端子（41)之間；其中該第一可輸入係耦合該第二控制連接端子可控制型開關（S2)的一控制輸入子（61 )。 1項之感測元件，其中該放大器極係耦合到該輸出端子（4 5 )，而電連接端子（41) ,·其中該第一可 ’其閘極係耦合到該第二控制連該第二可控制型開關（s 2，）是該第一可控制型開關（S 1 )的汲一饋電連接端子（41)，而其閘極端子（6.1 )。 •如％專利範圍第1 2項之感測元件，其中該光敏構、，（2 0 )是光二極體，其耦合到該放大器構件（3 〇 )的閘極亚耗合到該第一可控制型開關（s丨）的源極。 1 4 ·如申請專利範圍第丨丨項之感測元件，其中該放大器構件（3(υ是MOSFET，其源極係耦合到該輸出端子（45)，°而其汲極係輕合到該第一饋電連接端子（4丨）；其中該第二可控制型開關（S2,）是MOSFET，其閘極係耦合到該第一控制連接端子（6 1 );以及，其中該第一可控制型開關（s丨）是 MOSFET，其源極係耦接到該第一可控制型開關（32,）之汲極，其沒極係耦合到第一饋電連接端子（4 1 )，而其閘極係耦合到該第二控制連接端子（6 2 )。 1 5 ·如申請專利範圍第1 4項之感測元件，其中該光敏構

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i 號 9010221fl_ f上年六、申請專利範圍件（2 0 )是光二極體，其耦合到該放大亚輕合到該第二可控制型開關（s 2 σ冓件（3 0 )的閘極， 1 6 .如申請專利範圍第1 1項之感測元/杜極。 :件（30)是MOSFET，其源極係心合到节牛’其中該放大器中該第一可控制型開關（S1)是MOSFET 了 ^出端子（45);其第二控制連接端子（62);以及，1 第、閘極係耦合到該 (⑻是MOSm，其源極係…該；關器構件(3〇)的没極’其汲極係耦合到該第端m )，而其閘極係耦合到該第一控制連接件ί27；η如t利範圍第16項之感測元件，其*該光敏構件C/0)疋光二極體，其耦合到該.放大器構件（3〇)的閘極，亚轉5到該第一可控制型開關（s丨）的源極。一 18 ·如申請專^利範圍第11項之感測元件，該感測元件進步包括一第二可控制型開關（S 2 )，其連接在該放大器件（3 0 )與該第一饋電連接端子（4丨）之間。 1 9 ·如申請專利範圍第1 8項之感測元件，其中該第三可控制型開關（S2)是m0SFET ,其源極係耦合到該放大器構件 (30)的沒極’其汲極係耦合到該第一饋電連接端子（41 ), 而其閘極係耦合到該第一控制連接端子（6 1 )。 2 0 ·如申請專利範圍第1 1項之感測元件，該感測元件進一步包括一第三可控制型開關（33)，其連接在該放大器件（30)之輸出（32)與該輸出端子（45)之間。 2 1 ·如申請專利範圍第2 〇項之感測元件，其中該第三可

O:\69\69133-920129.ptc 第27頁修正 591937 案號 9010221Q 六、申請專利範圍控制型開關（S3)是MOSFET，其汲極係耦人到令 (3 0 )的源極，其源極係耦合到該輪出端子㈠^ 係搞合到該第一控制連接端子（6 1 )。 2 2· 種包含複數個如申請專利範圍第1 〇、1 Un、16、17、18、19、20 或21 項之感 ==像，測器，該等感測元件（i 3 )係以陣列方中曰在該感測元件陣列的表面上配置下列組件 m 輸出線路，其耦合到位於某行上之該 U3)的輸出端子（45); 开杜' “ ΐ二饋電線路，其輕合到位於某行上牛（13)=弟一饋電連接端子（41); 元件饋電線路，其搞合到位於某行上 ()的第二饋電連接端子（42); π w的:選擇線路’其耗合到位於某行上之該 (13)的f 一控制連接端子（61);以及 π 3彳的:重ΐ線路，其耦合到位於某行上之該 (13)的第二控制連接端子（62)。 23· 一種感測元件，包括： - j 其用來將一光信號轉換成一器構件（30)，JL用以放大琴弁敏供應的該電子信號； /'用以汉穴茨九敏 , Ϊ t到該放大器構件（30)輸出（32)的到外部，竹这放大态構件（30)所供應的放放大器構件，且其閘極 1、1 2、測元件（1 3 ) 式放置，其等感測元件之該等感測之該等感測等感測元件等感測元件電氣信號；構件（2 0 )所輸出端子大信號傳送

第28頁 591937 案號 90102219 f上年（申請專利範圍

號饋電連接端子（7 3 )，其用以接收一饋電電壓；第一控制連接端子（7 1 )，其用以接收一選擇信 - 一第二控制連接端子（72)，其用以接收一重置號；以及 i 15 ，輛合到該等兩個控制連接端子（7丨，7 2 )的裝置，該係用來··使該感測元件處於一集成狀態，以響應所接Λ :斤 =具有二第一信號值的一選擇信號；使該感測元件處二二狀態，以響應所接收到之具有一第二信號值的_ :谠及具有一第一#唬值的一重置信號；以及，哕 ^構件（2〇)，以響應所接收到之具有一第二信號值的; 擇化號及具有一第二信號值的一·重置信號。 & 括24.如申請專利範圍第23項之感測元件°，肖感測元件包 ,0 _ 一第一可控制型開關（S1)，其耦合在該光敏槿杜 (20)之重置端子（21)與該第—控制連接端中中該第一可控制型開關（S1)的一控制輸入 j 制連…(72);以及，其中該放大器構二u:; 輪入係耦合到該第一控制連接端子（7 1 )。、貝電 25.如申請專利範圍第24項之感測元件， 2件（30)是MOSFET，其源極係麵合到該輸出端子^放大器其汲極係耦合到該第一控制連接端子（71 ) ; 2 第一可控制型開關（S1)是MOSFET，其閘極係耗人;r k 控制連接端子（72)，而其没極係耗合到該第一 ^制

O:\69\69133-920129.ptc 第29頁 591937 案號 90102219 f丄年（月々日修正六、申請專利範圍子（71)。 2 6 .如申請專利範圍第2 5項之感測元件，其中該光敏構件（2 0 )是光二極體，其耦合到該放大器構件（3 0 )的閘極，並耦合到該第一可控制型開關（S 1 )的源極。 2 7.如申請專利範圍第2 4項之感測元件，該感測元件進一步包括一第二可控制型開關（S 3 )，其耦合在該放大器構件之輸出（32)與該輸出端子（45)之間。

2 8 .如申請專利範圍第2 7項之感測元件，其中該第二可控制型開關（S3)是MOSFET，其源極係耦合到該輸出端子 (4 5 )，其汲極係耦合到該放大器構件（3 0 )的輸出（源極 3 2 )，且其閘極係耦合到該第一控制連接端子（7 1 )。 2 9 .如申請專利範圍第2 4項之感測元件，該感測元件進一步包括一第三可控制型開關（S3’），其連接在該放大器構件（3 0 )之饋電輸入與該第一控制連接端子（7 1 )之間。 3 0.如申請專利範圍第2 9項之感測元件，其中該第三可控制型開關（S3’）是MOSFET，其源極係耦合到該放大器構件（3 0 )的饋電輸入（汲極），其汲極係耦合到該第一控制連接端子（7 1 )，而其閘極係耦合到該第一控制連接端子 (71)。 3 1 . —種包含複數個如申請專利範圍第2 3、2 4、2 5、 2 6、2 7、2 8、2 9或3 0項之感測元件（1 4 )的影像感測器，該等感測元件（1 4 )係以陣列方式放置，其中會在該感測元件陣列的表面上配置下列組件： - 一輸出線路，其耦合到位於某行上之該等感測元件

O:\69\69133-920129.ptc 第30頁 591937 修正案號 90102219 六、申請專利範圍 (14)的輸出端子（45); - 一饋電線路，其耦合到位於某行上之該等感測元件 (14)的饋電連接端子（73); - 一共同選擇/重置線路，其耦合到位於某行上之該等感測元件（1 4 )的第一控制連接端子（7 1 );以及 - 一重置線路，其耦合到位於某行上之該等感測元件 (1 4 )的第二控制連接端子（7 2 )。

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