圖像感測裝置、系統(tǒng)及其方法和電荷感測裝置的制造方法
【專利摘要】一種圖像感測裝置、系統(tǒng)及其方法和電荷感測裝置。圖像感測裝置包括電荷傳感器、像素電路、選擇器以及脈沖產生器。電荷傳感器包括感測電極且在此感測電極上產生感應電荷。像素電路將此感應電荷轉換為像素電壓。在此圖像感測裝置將此像素電壓輸出之前，此像素電路通過選擇器以從脈沖產生器接收脈沖電壓，以使像素電路中的至少一個晶體管產生熱載子注入效應，從而放大感測電極上的感應電荷。
【專利說明】
圖像感測裝置、系統(tǒng)及其方法和電荷感測裝置
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及一種電荷感應器的感測技術，且特別涉及一種圖像感測裝置、系統(tǒng)及其方法和電荷感應裝置。
【背景技術】
[0002]現(xiàn)今有許多傳感器可藉由許多物理或化學上的變化并將這些變化轉換成電荷量，以讓這些變化能夠轉換為感測信號。此種傳感器例如是光電傳感器(Phototransducer)、壓電傳感器或是生化反應感射器。光電傳感器對可見光及其他類型的電磁射線(例如，加碼射線、X光、紫外光、紅外光…等)敏感而相應地產生感應電荷。藉由光電感應器所產生的感應電荷，便可感測到此類電磁射線的強度變化。由于高能電磁射線(例如:加碼射線或X光)可穿透物體(例如，人體)，從而可在不破壞物體的情況下而得知物體內物件(例如，器官)的外觀或是物件分布。因此，用以感測高能電磁射線的平板檢測器(flat paneldetector)便可應用在多種領域中，尤其是應用在放射醫(yī)學、動物實驗與工業(yè)非破壞性檢測的圖像提取技術當中。
[0003]在醫(yī)學領域中，由于希望人體不要照射過多的高能射線，并且在不同應用圖像檢查情境(例如受測者需的體厚與成像部位)下，所需的高能射線(以下以最常用的X光為例)的強度也不相同，導致平板檢測器中的光電傳感器所感測到的感應電荷范圍不盡相同，使得后方用來放大感應電荷的圖像讀取電路無法針對每種不同應用情境進行適度地調整。因此，便需要靠技術操作人員依據(jù)個人經驗來將從平板檢測器獲得的圖像數(shù)據(jù)進行適度的調整，才能將所需的圖像具體呈現(xiàn)，以利后端進行醫(yī)學診斷或是圖像輸出?，F(xiàn)今的平板檢測器會將圖像數(shù)據(jù)以數(shù)字形式進行處理，因此需要獲得高解析度的圖像信息，導致圖像讀取電路便需要設置高解析度的數(shù)據(jù)轉換器才能符合需求，導致間接地提高處理成本。另夕卜，平板檢測器將會進行對比調整處理而無法達到即時感測圖像的目的。因此，如何在X光線強度變動范圍很大的情況下還能夠使平板檢測器能夠獲得不同對比度的圖像信息而放寬高解析度數(shù)據(jù)轉換器的規(guī)格，便是目前所遭遇到的諸多問題之一。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明實施例提供一種圖像感測裝置、系統(tǒng)及其方法，其通過脈沖產生器所產生的脈沖電壓來調整放大電荷傳感器所獲得的感應電荷，藉以放寬圖像讀取電路中數(shù)據(jù)轉換器的解析度規(guī)格要求，且降低在不同應用情境下對于圖像感測裝置的建置成本。
[0005]本發(fā)明實施例提供一種電荷感測裝置，其通過脈沖產生器所產生的脈沖電壓來調整電荷傳感器所獲得的感應電荷的放大倍率，藉以使此電荷感測裝置能應用于不同領域的感應器上。
[0006]本發(fā)明實施例提出一種圖像感測裝置，其包括電荷傳感器、像素電路、選擇器以及脈沖產生器。電荷傳感器包括感測電極。此電荷感應器在感測電極上產生感應電荷。像素電路包括至少一個晶體管。此像素電路耦接所述感測電極以在所述像素電路將所述感應電荷轉換為像素電壓。選擇器的輸入端耦接所述像素電路。脈沖產生器耦接所述選擇器以產生脈沖電壓。在所述圖像感測裝置將所述像素電壓輸出之前，所述像素電路通過所述選擇器以從所述脈沖產生器接收所述脈沖電壓，以使所述像素電路中的所述至少一個晶體管產生熱載子注入效應而放大所述感測電極上的所述感應電荷。
[0007]從另一角度來看，本發(fā)明實施例提出一種圖像感測系統(tǒng)，其包括多個電荷傳感器、像素陣列、選擇器以及脈沖產生器。各個電荷感應器包括感測電極。各個電荷感應器在所述感測電極上產生感應電荷。像素陣列包括對應所述電荷感應器的多個像素電路。各個包括至少一個晶體管。各個像素電路耦接對應的電荷感應器的感測電極以在各個像素電路的輸出端將感應電荷轉換為像素電壓。選擇器的輸入端耦接所述像素陣列中的各個像素電路。脈沖產生器耦接所述選擇器以產生脈沖電壓。在所述圖像感測系統(tǒng)將各個像素電路中的所述像素電壓輸出之前，各個像素電路通過所述選擇器以從所述脈沖產生器接收所述脈沖電壓，以使各個像素電路中的晶體管產生熱載子注入效應而放大所述感測電極上的所述感應電荷。
[0008]從再一角度來看，本發(fā)明實施例提出一種圖像感測方法，其適用于具備至少一個晶體管的至少一個像素電路。此圖像感測方法包括下述步驟。傳輸脈沖電壓至所述像素電路，以使所述像素電路中的所述晶體管產生熱載子注入效應而放大電荷傳感器中感測電極上的感應電荷，其中所述像素電路耦接所述電荷傳感器中的所述感測電極，且所述電荷感應器在所述感測電極上產生所述感應電荷。以及，通過所述像素電路以將有關于放大后的所述感應電荷的一像素電壓輸出。
[0009]本發(fā)明實施例提出一種電荷感測裝置，其包括電荷傳感器、半導體電路、選擇器以及脈沖產生器。電荷傳感器包括感測電極。此電荷感應器在此感測電極上產生感應電荷。半導體電路包括至少一個晶體管。此半導體電路中的晶體管耦接所述感測電極以將所述感應電荷轉換為感測電壓。選擇器的輸入端耦接所述半導體電路。脈沖產生器耦接所述選擇器以產生脈沖電壓。在所述電荷感測裝置將所述感測電壓輸出之前，所述半導體電路通過所述選擇器以從所述脈沖產生器接收所述脈沖電壓，以使所述半導體電路中的所述晶體管產生熱載子注入效應而放大所述感測電極上的所述感應電荷。
[0010]基于上述，本發(fā)明實施例所述的圖像感測裝置、系統(tǒng)及其方法在從像素電路獲得像素電壓之前，藉由額外增設的脈沖產生器來產生足以使像素電路中的晶體管產生熱載子注入效應的脈沖電壓，并將此脈沖電壓傳遞至像素電路中的晶體管以產生熱載子注入效應，使得連結于晶體管柵極且位于電荷感應器的感測電極上的感應電荷能夠被放大。藉此，在圖像感測裝置要讀取像素電壓時，像素電路是依據(jù)放大后的感應電荷來產生此像素電壓的，藉以降低圖像感測裝置的圖像讀取時間。并且，當脈沖電壓適度地增加時，可對應地增加感應電荷被熱載子注入效應所放大時的倍率。因此，可在不調整圖像感測裝置的圖像讀取電路的情況下，藉由調整脈沖電壓的大小便可在不同應用情境(如，位于不同X光線強度的照射條件)下來使用此圖像感測裝置。如此一來，圖像感測裝置便能夠藉由調整脈沖電壓來獲得不同對比度的圖像信息，并同時能夠放寬圖像讀取電路中數(shù)據(jù)轉換器的解析度規(guī)格要求，從而降低圖像感測裝置的建置成本。另一方面，本發(fā)明實施例的電荷感測裝置也可以應用在將物理或化學上的變化轉換成電荷量的不同傳感器上，并藉由半導體電路中的晶體管所產生的熱載子注入效應來適度地放大感應電荷，而不僅應用于光電傳感器。
[0011]為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉實施例，并配合附圖作詳細說明如下。
【附圖說明】
[0012]圖1是依照本發(fā)明一實施例的一種圖像感測裝置100的方塊圖。
[0013]圖2是依照本發(fā)明一實施例的一種圖像感測系統(tǒng)200的方塊圖。
[0014]圖3是圖1中圖像感測裝置100的電路圖。
[0015]圖4為使用不同的脈沖電壓參數(shù)來進行晶體管的熱載子注入效應后所獲得的電流示意圖。
[0016]圖5是依照本發(fā)明一實施例的一種圖像感測方法的流程圖。
[0017]【符號說明】
[0018]100:圖像感測裝置
[0019]110、210:電荷傳感器
[0020]112:偏壓電極
[0021]113:X 光線
[0022]115:感應電極
[0023]120、220:像素陣列
[0024]130、230:像素電路
[0025]140:選擇器
[0026]150、250:脈沖產生器
[0027]160、260:圖像讀取電路
[0028]170:電壓供應器
[0029]0P1、0P2:輸出端
[0030]Sff:切換信號
[0031]200:圖像感測系統(tǒng)
[0032]310:信號放大器
[0033]320:電容
[0034]240、330:多工器
[0035]Ml、M2:晶體管
[0036]READ:讀取信號
[0037]RST:重置信號
[0038]VDD:電壓
[0039]Vout:輸出信號
[0040]S510 ?S530:步驟
【具體實施方式】
[0041]為使藉由電磁感應而產生圖像的圖像感測裝置(如，X光平板檢測器)能夠在不同應用情境(如，不同X光線強度)下皆獲得較佳解析度及對比度的圖像信息，本發(fā)明實施例的圖像感測裝置在用以讀取圖像中各個像素電壓的像素電路附近設計出可讓像素電路中的晶體管產生熱載子注入(hot carrier inject1n)效應的電路結構。藉此，本發(fā)明實施例可利用晶體管通過熱載子注入效應來產生熱電子以累積在晶體管的柵極，從而達到放大連結于晶體管柵極的感應電荷的效果。如此一來，本發(fā)明實施例的圖像感測裝置便可在像素電路中藉由熱載子注入效應來調整感應電荷的放大倍率，使得圖像讀取電路中位于后端的數(shù)據(jù)轉換器可以不需要如同以往一般地高解析度的規(guī)格需求，也就是放寬了圖像讀取電路中數(shù)據(jù)轉換器的解析度規(guī)格要求，從而降低圖像讀取電路的成本。另一方面，本發(fā)明實施例也可以應用在將物理或化學上的變化轉換成電荷量的不同傳感器上，并藉由半導體電路中的晶體管所產生的熱載子注入效應來適度地放大感應電荷，而不僅應用于光電傳感器。以下主要以光電感應器來揭示符合本發(fā)明的各種實施例，應用本實施例者也可將光電感應器置換為將物理或化學上的變化轉換成電荷量的他種傳感器。
[0042]圖1是依照本發(fā)明一實施例的一種圖像感測裝置100的方塊圖。圖像感測裝置100主要包括電荷傳感器110、位于像素陣列120中的像素電路130、選擇器140以及脈沖產生器150。圖像感測裝置100還可包括圖像讀取電路160以及電壓供應器(voltagesupply) 170。以下詳細描述圖像感測裝置100中的各個元件結構與其功能。
[0043]電荷傳感器110包括偏壓電極(bias electrode) 112以及感測電極115。電壓供應器170提供電壓至偏壓電極112，以使電荷傳感器110能夠接收外部的X光線113且在其感應電極112上產生感應電荷。在本實施例中，電荷傳感器110可以是依據(jù)電磁感應效應來感測X光線的光電感應器(photoconductor)，也可以是用來感測其他可見光或不同不可見光頻段的光電感應器，應用本實施例者并不限制電荷傳感器110的種類。舉例來說，其他實施例中的電荷傳感器110也可以是壓電傳感器、生化反應感射器或他種感應器。
[0044]位于像素陣列120中的各個像素電路130包括至少一個晶體管。本發(fā)明實施例可使用2T1C、1T1C或3T1C的晶體管結構來實現(xiàn)像素電路130，應用本實施例者也可采用目前熟知且常用的像素電路結構來實現(xiàn)像素電路130。在本實施例中，像素電路130當中其中一個晶體管的柵極會耦接至電荷感應器110的感應電極112。像素電路130將感應電極112上的感應電荷轉換為像素電壓。
[0045]選擇器140的輸入端耦接像素電路130的輸出端。選擇器140包括第一輸出端OPl以及第二輸出端0P2，且選擇器140依據(jù)切換信號SW以將其輸入端耦接第一輸出端OPl或是第二輸出端0P2。選擇器140的第二輸出端OPl耦接圖像讀取電路的輸入端，而脈沖產生器150的輸出端則耦接選擇器140的第二輸出端0P2。換句話說，選擇器接收切換信號SW以選擇性地將像素電路130的輸出端耦接至圖像讀取電路，或是將該像素電路的該輸出端耦接該脈沖產生器的該輸出端。在本實施例中，選擇器140可藉由模擬式多工器來實現(xiàn)。另一方面，圖像讀取電路160可在通過選擇器140而接收到像素電壓后，圖像讀取電路160將有關于感應電荷的像素電壓進行數(shù)據(jù)轉換及信號放大，并將此像素電壓作為輸出信號Vout來輸出。
[0046]需特別指出的是，本發(fā)明實施例在通過選擇器140與圖像讀取電路160以讀取各個像素電壓之前，可藉由選擇器140以將位于像素陣列120中所有像素電路130的輸出端皆耦接至脈沖產生器150。脈沖產生器150可在此時產生經編程編輯后的脈沖電壓至像素電路130中的晶體管。此處的「脈沖電壓」足以使像素電路130中的晶體管產生熱載子注入效應。如此一來，便可使像素電路130中的晶體管通過熱載子注入效應來產生熱電子并累積于此晶體管的柵極，以增加此柵極所存儲的電子數(shù)量，從而放大感應電極115上的感應電荷。在使晶體管進行熱載子注入效應之后，圖像感測裝置100再藉由選擇器140以及圖像讀取電路160而將放大后的感應電荷的像素電壓輸出。并且，由于熱載子注入效應所產生的電流與晶體管原本的通道電流以及所施加的脈沖電壓強度及致能時間長度有端，因此本發(fā)明實施例的圖像感測裝置100可藉由控制脈沖產生器150所產生的脈沖電壓的相應參數(shù)來調整感測電荷所要放大的倍率。換句話說，用以誘發(fā)晶體管而產生熱載子注入效應所需的脈沖電壓及施加此脈沖電壓的時間長度將可被脈沖產生器150調整，從而調整用以放大感應電荷的增益。
[0047]藉此，便可達到在不同應用情境(如，位于不同X光線強度的照射條件)下，圖像感測裝置100可藉由調整脈沖電壓來動態(tài)調整感測圖像的感測范圍，藉以獲得不同對比度以及解析度的圖像信息。換句話說，圖像感測裝置100中的圖像讀取電路160所需要的模擬數(shù)字轉換器的解析度規(guī)格可以縮小，在進行圖像處理時也可降低技術操作人員需要依據(jù)經驗來調整圖像的感應范圍的困難度，從而減少人為處理上的差異。再者，由于本發(fā)明實施例所增設的電路結構并不會影響到電荷傳感器110對于X光線的接收面積比(fill factor),對像素電路130進行像素電壓讀取的速度也影響輕微。從另一角度來看，由于本發(fā)明實施例的圖像感測裝置100可藉由誘發(fā)晶體管而產生熱載子注入效應所需的電壓以將感應電極115上的感應電荷進行放大，因此用來照射電荷感應器的X光曝光強度便可減少，進而降低病人的曝光劑量，從而更為符合醫(yī)療醫(yī)學的應用。同樣地，由于本發(fā)明實施例的圖像感測裝置100可藉由晶體管來放大感應電荷，使得圖像讀取電路160的數(shù)據(jù)處理電路(如，信號放大器)的解析度規(guī)格要求便能夠被放寬，從而降低圖像感測裝置的建置成本。
[0048]圖1的圖像感測裝置100僅為本發(fā)明多種實施例的其中一種舉例，以下描述其他多種實施例來實現(xiàn)本發(fā)明。圖2是依照本發(fā)明一實施例的一種圖像感測系統(tǒng)200的方塊圖。圖像感測系統(tǒng)200包括多個電荷傳感器210、像素陣列220、多工器240、脈沖產生器250以及圖像讀取電路260。像素陣列220上有對應所述電荷感應器210的多個像素電路230。圖2中的電荷傳感器210、像素電路230、多工器240、圖像讀取電路260及脈沖產生器250與圖1中的電荷傳感器110、像素電路130、選擇器140、圖像讀取電路160及脈沖產生器150相類似，在此不再贅述。特別提及的是，同一個像素陣列220上的這些像素電路230可同時藉由單一個脈沖產生器250所產生的脈沖電壓來產生熱載子注入效應，藉以同時放大每個電荷傳感器210所產生的感應電荷。
[0049]圖3是圖1中圖像感測裝置100的電路圖。相較于圖1及圖3，圖3詳細繪示像素電路130、選擇器140以及圖像讀取電路160的細節(jié)結構。像素電路130為2T1C的晶體管結構，具備第一晶體管M1、的二晶體管M2以及第三晶體管M3。第一晶體管Ml的第一端連接電壓VDD，第一晶體管Ml的控制端連接電荷傳感器110的感應電極115。第二晶體管M2的第一端耦接第一晶體管Ml的第二端，第二晶體管M2的第二端作為像素電路130的輸出端，且第二晶體管M2的控制端接收讀取信號READ。第三晶體管M3的第一端連接電壓VDD，第三晶體管M3的第二端耦接感應電極115，且第三晶體管M3的控制端接收重置信號RST。接受X光線113的電荷傳感器110所產生的感應電荷存儲于感應電極115，且第一晶體管Ml便是用來將感應電荷轉換為電流，從而在像素電路130的輸出端產生像素電壓。當讀取信號READ致能時，便使像素電壓通過選擇器140而傳送到圖像讀取電路260。如此一來，在圖像感測裝置100將像素電壓輸出之前，像素電路130中的第一晶體管Ml便會通過選擇器140以從脈沖產生器150接收脈沖電壓，且此負壓脈沖電壓足以使第一晶體管Ml產生熱載子注入效應，以達到增加感應電荷的效果。
[0050]圖3的圖像讀取電路160包括信號放大器310以及電容320。電容320的第一端及第二端分別耦接至信號放大器310的輸入端及輸出端。藉此，信號放大器310便可將圖像讀取電路160接收到的像素電壓放大并轉換為輸出電壓Vout ο選擇器140則可以模擬式多工器330來實現(xiàn)。在本實施例中，圖像感測裝置100還可以包括控制器，其用以控制切換信號SW、讀取信號READ以及重置信號RST。
[0051]本發(fā)明實施例的圖像感測裝置已經在CMOS工藝中加以實驗、測量以及驗證。圖4為使用不同的脈沖電壓參數(shù)來進行晶體管的熱載子注入效應后所獲得的電流示意圖。請參照圖4，其橫軸表示像素電壓對應的啟始電流值，而其縱軸則表示經過脈沖信號產生熱載子注入效應后像素電壓對應的更新電流值。從圖4中可看出，不同的脈沖電壓的強度會使代表電流增益的斜率產生明顯變化，并且此電流增益十分趨近于線性，使得脈沖電壓的電壓值正相關于感應電荷因熱載子注入效應而放大的倍率。如此一來，若想要調整感應電荷的放大倍率，只需要在像素陣列外設計出不同的脈沖產生器電路即可，而不會增加像素陣列中各像素電路的結構復雜度。
[0052]圖5是依照本發(fā)明一實施例的一種圖像感測方法的流程圖，其可適用于圖1的圖像感測裝置100或圖2的圖像感測系統(tǒng)200。在此以圖1及圖5作為舉例，在步驟S510中，圖像感測裝置100可讓使用者預先設定脈沖產生器150中準備產生的脈沖電壓的相關參數(shù)(例如，脈沖電壓強度及致能時間長度)，藉以在后續(xù)步驟中誘使像素電路130中的晶體管能夠產生熱載子注入效應，并調整感應電荷的放大倍率。在步驟S520中，圖像感測裝置100在產生輸出電壓Vout之前，藉由脈沖產生器150以產生脈沖電壓，并藉由選擇器140以傳輸此脈沖電壓至像素電路130，以使像素電路130中的至少一個晶體管產生熱載子注入效應，藉此放大電荷傳感器110中感測電極115上的感應電荷。所述像素電路130耦接至電荷傳感器110中的感測電極115，且電荷感應器110在感測電極115上產生感應電荷。在步驟S530中，圖像感測裝置100通過像素電路130、選擇器140以及圖像讀取電路160以將有關于放大后的感應電荷的像素電壓進行輸出。應用本實施例者可知，步驟S510?S530可使圖像感測裝置100輸出單張畫面。當希望圖像感測裝置100能夠輸出連續(xù)的圖像畫面時，圖像感測裝置100便需循序地且連續(xù)地執(zhí)行步驟S520?S530以獲得連續(xù)圖像畫面，而步驟S510則在初始使用圖像感測裝置100時設定一次脈沖電壓的相關參數(shù)即可。圖像感測方法的相應詳細步驟流程請參閱上述各實施例。
[0053]綜上所述，本發(fā)明實施例所述的圖像感測裝置、系統(tǒng)及其方法在從像素電路獲得像素電壓之前，藉由額外增設的脈沖產生器來產生足以使像素電路中的晶體管產生熱載子注入效應的脈沖電壓，并將此脈沖電壓傳遞至像素電路中的晶體管以產生熱載子注入效應，使得連結于晶體管柵極且位于電荷感應器的感測電極上的感應電荷能夠被放大。藉此，在圖像感測裝置要讀取像素電壓時，像素電路是依據(jù)放大后的感應電荷來產生此像素電壓的，藉以降低圖像感測裝置的圖像讀取時間。并且，當脈沖電壓適度地增加時，可對應地增加感應電荷被熱載子注入效應所放大時的倍率。因此，可在不調整圖像感測裝置的圖像讀取電路的情況下，藉由調整脈沖電壓的大小便可在不同應用情境(如，位于不同X光線強度的照射條件)下來使用此圖像感測裝置。如此一來，圖像感測裝置便能夠藉由調整脈沖電壓來獲得不同對比度的圖像信息，并同時能夠放寬圖像讀取電路中數(shù)據(jù)轉換器的解析度規(guī)格要求，從而降低圖像感測裝置的建置成本。另一方面，本發(fā)明實施例的電荷感測裝置也可以應用在將物理或化學上的變化轉換成電荷量的不同傳感器上，并藉由半導體電路中的晶體管所產生的熱載子注入效應來適度地放大感應電荷，而不僅應用于光電傳感器。
[0054]雖然本發(fā)明已以實施例公開如上，然其并非用以限定本發(fā)明，本領域技術人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發(fā)明的保護范圍當視所附權利要求書界定范圍為準。
【主權項】
1.一種圖像感測裝置，包括: 電荷傳感器，包括感測電極，該電荷感應器在該感測電極上產生感應電荷； 像素電路，包括至少一晶體管，其中該像素電路耦接該感測電極以將該感應電荷轉換為一像素電壓； 選擇器，其輸入端耦接該像素電路；以及 脈沖產生器，耦接該選擇器以產生脈沖電壓； 其中，在該圖像感測裝置將該像素電壓輸出之前，該像素電路通過該選擇器以從該脈沖產生器接收該脈沖電壓，以使該像素電路中的該至少一晶體管產生熱載子注入效應而放大該感測電極上的該感應電荷。2.如權利要求1所述的圖像感測裝置，其中該選擇器的輸入端耦接該像素電路的輸出端，該選擇器包括第一輸出端以及第二輸出端，并且 該圖像感測裝置還包括: 圖像讀取電路，耦接該選擇器的該第一輸出端以將該像素電壓輸出， 其中該脈沖產生器的輸出端耦接該選擇器的該第二輸出端，以將該脈沖電壓傳送至該像素電路。3.如權利要求2所述的圖像感測裝置，其中該選擇器接收切換信號，以選擇性地將該像素電路的該輸出端耦接至該圖像讀取電路，或是將該像素電路的該輸出端耦接該脈沖產生器的該輸出端。4.如權利要求1所述的圖像感測裝置，其中該圖像讀取電路包括: 電荷感應放大器，用以將該像素電壓放大為像素輸出電壓。5.如權利要求1所述的圖像感測裝置，其中該電荷傳感器為依據(jù)電磁感應效應來感測X光線的光電傳感器。6.如權利要求1所述的圖像感測裝置，其中該電荷傳感器為用來感測可見光或不可見光頻段的光電感應器。7.如權利要求1所述的圖像感測裝置，其中該選擇器為一模擬式多工器。8.如權利要求1所述的圖像感測裝置，其中該像素電路的結構為2T1C、ITlC或3T1C的晶體管結構。9.如權利要求1所述的圖像感測裝置，其中該脈沖電壓的電壓值正相關于該感應電荷因該熱載子注入效應而放大的一倍率。10.一種圖像感測系統(tǒng)，包括: 多個電荷傳感器，各該電荷感應器包括感測電極，該電荷感應器在該感測電極上產生感應電荷； 像素陣列，包括: 對應這些電荷感應器的多個像素電路，各該像素電路包括至少一晶體管，各該像素電路耦接對應的各該電荷感應器的該感測電極以在各該像素電路的輸出端將該感應電荷轉換為一像素電壓； 選擇器，其輸入端耦接該像素陣列中的各該像素電路；以及 脈沖產生器，耦接該選擇器以產生脈沖電壓； 其中，在該圖像感測系統(tǒng)將各該像素電路中的該像素電壓輸出之前，各該像素電路通過該選擇器以從該脈沖產生器接收該脈沖電壓，以使各該像素電路中的該至少一晶體管產生熱載子注入效應而放大該感測電極上的該感應電荷。11.如權利要求10所述的圖像感測系統(tǒng)，其中該選擇器的多個輸入端分別耦接各該像素電路的一輸出端，該選擇器包括多個第一輸出端以及一第二輸出端，并且 該圖像感測系統(tǒng)還包括: 圖像讀取電路，耦接該選擇器的這些第一輸出端以分別將各該像素電路的該像素電壓輸出， 其中該脈沖產生器的一輸出端耦接該選擇器的該第二輸出端，以將該脈沖電壓傳送至各該像素電路。12.如權利要求11所述的圖像感測系統(tǒng)，其中該選擇器接收切換信號，以選擇性地將各該像素電路的該輸出端耦接至該圖像讀取電路，或是將各該像素電路的該輸出端耦接該脈沖產生器的該輸出端。13.如權利要求10所述的圖像感測系統(tǒng)，其中該圖像讀取電路包括: 至少一電荷感應放大器，用以將各該像素電壓放大為一像素輸出電壓。14.如權利要求10所述的圖像感測系統(tǒng)，其中各該電荷傳感器為依據(jù)電磁感應效應來感測X光線的光電傳感器。15.如權利要求10所述的圖像感測系統(tǒng)，其中該電荷傳感器為用來感測可見光或不可見光頻段的光電感應器。16.如權利要求10所述的圖像感測系統(tǒng)，其中該選擇器為模擬式多工器。17.如權利要求10所述的圖像感測系統(tǒng)，其中該像素電路的結構為2T1C、ITlC或3T1C的晶體管結構。18.如權利要求10所述的圖像感測系統(tǒng)，其中該脈沖電壓的電壓值正相關于該感應電荷因該熱載子注入效應而放大的倍率。19.一種圖像感測方法，適用于具備至少一晶體管的至少一像素電路，所述圖像感測方法包括: 傳輸脈沖電壓至該至少一像素電路，以使該至少一像素電路中的該至少一晶體管產生熱載子注入效應而放大電荷傳感器中感測電極上的感應電荷，其中該至少一像素電路耦接該電荷傳感器中的該感測電極，且該電荷感應器在該感測電極上產生該感應電荷；以及 通過該至少一像素電路以將有關于放大后的該感應電荷的像素電壓輸出。20.如權利要求19所述的圖像感測方法，還包括: 將像素電壓放大為像素輸出電壓。21.如權利要求19所述的圖像感測方法，其中該電荷傳感器為依據(jù)電磁感應效應來感測X光線的光電傳感器。22.如權利要求19所述的圖像感測方法，其中該電荷傳感器為用來感測可見光或不可見光頻段的光電感應器。23.如權利要求19所述的圖像感測方法，其中該脈沖電壓的電壓值正相關于該感應電荷因該熱載子注入效應而放大的倍率。24.一種電荷感測裝置，包括: 電荷傳感器，包括感測電極，該電荷感應器在該感測電極上產生感應電荷； 半導體電路，包括至少一晶體管，其中該半導體電路中的該至少一晶體管耦接該感測電極以將該感應電荷轉換為感測電壓或感測電流； 選擇器，其輸入端耦接該半導體電路；以及 脈沖產生器，耦接該選擇器以產生脈沖電壓； 其中，在該電荷感測裝置將該感測電壓或該感測電流輸出之前，該半導體電路通過該選擇器以從該脈沖產生器接收該脈沖電壓，以使該半導體電路中的該至少一晶體管產生熱載子注入效應而放大該感測電極上的該感應電荷。
【文檔編號】H04N5/32GK106067952SQ201510351473
【公開日】2016年11月2日
【申請日】2015年6月24日 公開號201510351473.0, CN 106067952 A, CN 106067952A, CN 201510351473, CN-A-106067952, CN106067952 A, CN106067952A, CN201510351473, CN201510351473.0
【發(fā)明人】彭盛裕, 呂慧歆
【申請人】財團法人工業(yè)技術研究院