專利名稱：用于測(cè)試圖像傳感器的漸變圖像捕捉的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明大體涉及圖像傳感器領(lǐng)域，且更具體地涉及一種用于測(cè)試圖像傳感器的系統(tǒng)及方法。再更具體地，本發(fā)明涉及一種使用漸變圖像捕捉來測(cè)試圖像傳感器的系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
一種典型電子圖像傳感器包含多個(gè)以二維陣列布置的感光圖像組件(像素)。作為制程的一部分，多個(gè)圖像傳感器可構(gòu)造于單一半導(dǎo)體晶片上。圖像傳感器隨后從該晶片切下以產(chǎn)生分離的各個(gè)圖像傳感器。作為制程的一部分，可在該多個(gè)圖像從半導(dǎo)體晶片上分離之前對(duì)其進(jìn)行測(cè)試以檢測(cè)設(shè)計(jì)或制造問題。一種測(cè)試方法要求在圖像傳感器內(nèi)的像素捕捉多個(gè)圖像，通常是10至100個(gè)圖像之間。該積分周期(或者說允許圖像傳感器中的所有像素捕捉一圖像的時(shí)間量)對(duì)于每個(gè)所捕捉圖像是變化的。例如，起初第一捕捉圖像的積分周期可較短，然后隨著每個(gè)后續(xù)圖像的捕捉而增加。分析圖像以檢測(cè)不同的設(shè)計(jì)或制造問題。此測(cè)試方法的缺點(diǎn)在于需捕捉及分析大量的圖像，因而增加了完成測(cè)試所需總時(shí)間。另一常規(guī)但專業(yè)的測(cè)試方法是使用漸變圖，例如如圖1所示的圖。該漸變圖100 具有區(qū)域相關(guān)(region dependent)的透射率，其意味著較暗區(qū)域102相比于較亮區(qū)域104 允許更少的光線透過圖100。圖2是使用了漸變圖100的用于測(cè)試圖像傳感器的系統(tǒng)200 的圖示說明。光源202發(fā)射透過漸變圖100且向著晶片206傳播的光204。晶片206上的圖像傳感器208使用透過漸變圖100透射的經(jīng)過濾光210來捕捉圖像。因此，圖像傳感器 208可在單次圖像捕捉中捕捉具有不同信號(hào)水平的圖像。漸變圖100通?？扇∠乱栽试S使用不同的漸變圖。不幸的是，測(cè)試系統(tǒng)200需操作者為每個(gè)樣本向系統(tǒng)200添加或從中移除漸變圖， 或使用同樣漸變圖獲取兩組或更多組樣本。當(dāng)前的測(cè)試系統(tǒng)沒有自動(dòng)添加或移除漸變圖 100的能力。且最后，漸變圖可能具有透射率的樣本間變動(dòng)從而導(dǎo)致測(cè)試系統(tǒng)間的相關(guān)誤差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明使用漸變圖像捕捉以測(cè)試一個(gè)或多個(gè)圖像傳感器。陣列內(nèi)的像素行、或像素行的群組的積分周期在每個(gè)單一靜態(tài)幀圖像捕捉期間改變。像素行被同時(shí)地或依次地重置至一預(yù)定水平。像素其后開始累積電荷。像素行或像素行的群組接著在不同時(shí)間讀出以改變像素的積分周期。部分或所有信號(hào)被分析或測(cè)量以檢測(cè)任何設(shè)計(jì)或制造問題。分析可包含例如顯示所捕捉的圖像，其示出來自一個(gè)或多個(gè)輸出通道的數(shù)據(jù)的漸變水平及垂直特性(profile) ο本發(fā)明的有利效應(yīng)本發(fā)明包含靜態(tài)幀漸變圖像捕捉的優(yōu)點(diǎn)，其在圖像捕捉期間改變像素的積分周期。采用一個(gè)靜態(tài)幀圖像捕捉測(cè)試系統(tǒng)，可測(cè)試或測(cè)量圖像傳感器的不同操作或性能參數(shù)。 這允許在少至一個(gè)被捕捉漸變圖像中檢測(cè)設(shè)計(jì)或制造問題。測(cè)試及校正缺陷設(shè)計(jì)或制造問題的時(shí)間及費(fèi)用減少，同時(shí)該測(cè)試的可靠性及精度皆增加。


圖1是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的漸變圖的俯視圖；圖2是使用了漸變圖100的圖像傳感器測(cè)試系統(tǒng)的圖形說明；圖3是可實(shí)施于根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的圖像傳感器內(nèi)的像素的示意圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的圖像傳感器的俯視方塊圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的使用漸變圖像捕捉來測(cè)試圖像傳感器的第一方法的流程圖；圖6是可配合如圖5所示的第一方法所使用的示例性時(shí)序圖；圖7是可配合如圖5所示的第一方法所使用的替代示例性時(shí)序圖；圖8是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的使用漸變圖像捕捉來測(cè)試圖像傳感器的第二方法的流程圖；圖9是可配合如圖8所示的第二方法所使用的示例性時(shí)序圖；圖10是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的用于測(cè)試圖像傳感器的系統(tǒng)的簡(jiǎn)化說明；圖11描繪的顯示屏幕顯示了在根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例中對(duì)于無缺陷圖像傳感器的一組測(cè)試結(jié)果；圖12例示的顯示屏幕顯示了在根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例中對(duì)缺陷圖像傳感器的一組測(cè)試結(jié)果；圖13例示的顯示屏幕顯示了在根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例中像素化瞬態(tài)噪聲的更加詳盡的視圖；圖14例示的顯示屏幕顯示了在根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例中行瞬態(tài)噪聲的更加詳盡的視圖；及圖15例示的顯示屏幕顯示了在根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例中列瞬態(tài)噪聲的更加詳盡的視圖。
具體實(shí)施例方式整個(gè)說明書及權(quán)利要求中，如下術(shù)語將采用與本文明顯相關(guān)的含義，除非上下文明確另行規(guī)定?！耙弧?、“一個(gè)”及“該”的含義包含復(fù)數(shù)的引用，“在…中”的含義包含“在… 中”及“在…上”。術(shù)語“連接”表示介于連接項(xiàng)目之間的直接電氣連接或通過一個(gè)或多個(gè)被動(dòng)或主動(dòng)中間器件的間接連接。術(shù)語“電路”表示單一組件或主動(dòng)或被動(dòng)地連接在一起以提供所需功能的多個(gè)組件。術(shù)語“信號(hào)”表示至少一電流、電壓或數(shù)據(jù)信號(hào)。參閱附圖，整個(gè)視圖中的相似數(shù)字指示相似部分?，F(xiàn)在參閱圖3，其顯示根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的可實(shí)施于圖像傳感器內(nèi)的像素的示意圖。像素300包含光探測(cè)器302、轉(zhuǎn)移柵極304、電荷至電壓轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)306、放大器308、重置晶體管310、電位Vdd 312及行選擇晶體管314(其漏極連接至放大器308的源極且其源極連接至輸出端316)。重置晶體管310及放大器308的漏極皆維持在電位Vdd 312。該重置晶體管310的源極及放大器308的柵極皆連接至電荷至電壓轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)306。光探測(cè)器302響應(yīng)于光撞擊光探測(cè)器302而將光轉(zhuǎn)換為電荷。由光探測(cè)器302所產(chǎn)生的電荷的數(shù)量取決于落到光探測(cè)器302上的光的量(根據(jù)強(qiáng)度及持續(xù)時(shí)間)。當(dāng)曝露于光時(shí)光電探測(cè)器302產(chǎn)生電荷的時(shí)間的量被稱為曝光時(shí)間。介于像素重置與像素讀出之間的時(shí)間周期稱為積分周期。重置晶體管310通過將電荷至電壓轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)306設(shè)定至電位Vdd 312而重置像素 300。在光探測(cè)器302的積分周期的結(jié)束，所累積的電荷使用轉(zhuǎn)移柵極304而轉(zhuǎn)移到電荷至電壓轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)306。電荷至電壓轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)306將電荷轉(zhuǎn)換為電壓。根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例， 電荷至電壓轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)306配置為浮動(dòng)擴(kuò)散。放大器308將電荷至電壓轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)306內(nèi)的電壓放大。根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例， 放大器308實(shí)施為源跟隨器晶體管。行選擇晶體管314被用于選擇一像素行。當(dāng)行選擇晶體管314是活動(dòng)時(shí)，放大器308上的電壓被轉(zhuǎn)移至輸出316且隨后從像素陣列及圖像傳感器讀出。根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的像素可能實(shí)施為和像素300不同。僅僅作為實(shí)例，在根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施中，一像素可省略一個(gè)或多個(gè)組件，例如電荷至電壓轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)306。圖4是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的圖像傳感器的俯視方塊圖。圖像傳感器400包含像素陣列402(其包含多個(gè)以行與列配置的像素300(圖3所示))、列解碼器404、行解碼器 406、數(shù)字邏輯408、及模擬或數(shù)字輸出通道410。根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，圖像傳感器實(shí)施為x-y可尋址圖像傳感器，諸如(例如)互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CM0Q圖像傳感器。因此， 列解碼器404、行解碼器406、數(shù)字邏輯408及模擬或數(shù)字輸出通道410實(shí)施為可操作地連接至像素陣列402的標(biāo)準(zhǔn)CMOS電子電路。本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)認(rèn)知根據(jù)本發(fā)明的其它實(shí)施例，其它外圍電路配置或架構(gòu)亦可實(shí)施。現(xiàn)在參閱圖5，其顯示根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的使用漸變圖像捕捉來測(cè)試圖像傳感器的第一方法的流程圖。起初，像素被曝露于光，如方塊500所示。像素隨后被重置至一預(yù)定信號(hào)水平(方塊50 且光探測(cè)器302開始累積電荷。在像素曝露于光時(shí)，所累積的電荷至少基于逐行的方式自像素行讀出。例如，根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，像素行一次一行地讀出以改變每行的積分周期。因此，在被讀出的第一行像素中的光探測(cè)器具有最短的積分周期而在被讀出的最后行像素中的光探測(cè)器具有最長(zhǎng)的積分周期。這導(dǎo)致一漸變圖像捕捉，其將連同圖11及圖12被更加詳細(xì)論述。本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)了解，行可依照任何次序讀出。根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，其中像素行在陣列中被分為不同的像素行群組，其中每個(gè)群組包含兩個(gè)或更多像素行。這些群組可在各群組中包含相同數(shù)目的行或在一個(gè)或多個(gè)群組中改變行的數(shù)目。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，群組中的像素一次一群組地讀出，其導(dǎo)致漸變圖像捕捉。再次，行的群組可以任何次序讀出。再參閱圖5，在方塊506作出所有在陣列中的像素是否已讀出的判定。若為否，則在另一行或行群組中的像素被讀出(方塊508)且該過程返回至方塊506。根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，信號(hào)可自陣列中的所有像素讀出，或自陣列中的部分像素讀出。當(dāng)所有信號(hào)已自陣列中的所需像素讀出時(shí)，部分或所有信號(hào)被分析(方塊510)。 分析可包含被測(cè)試的圖像傳感器的各種操作或性能參數(shù)的測(cè)量或測(cè)試。例如，分析可測(cè)量瞬態(tài)噪聲信號(hào)水平依賴性(dependence)或固定模式噪聲(EPN)信號(hào)水平依賴性。或者，該分析可判斷該圖像傳感器的線性程度。
然后在方塊512作出該分析是否完成的判定。若否，該方法返回至方塊510。當(dāng)分析完成時(shí)，作出該過程是否需重復(fù)的判定(方塊514)。若此方法需重復(fù)，該過程返回至方塊 502且重復(fù)至給定次數(shù)。圖6是可用于圖5所示的第一方法的示例性時(shí)序圖。此示例性時(shí)序圖可被實(shí)施于不具有機(jī)械快門的圖像傳感器內(nèi)。根據(jù)本發(fā)明的此實(shí)施例，像素持續(xù)地曝露于光。陣列中的所有像素皆在時(shí)間、同時(shí)重置600。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，同時(shí)重置600 實(shí)施為全局重置。在重置操作600之后，像素行R1A2，、!^中的光探測(cè)器在其各自積分周期 602,604,606期間累積電荷。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，R1表示在陣列中的第一像素行而I^n表示在陣列中的最后像素行。在一段時(shí)期之后，來自第一像素行R1的累積電荷或信號(hào)在時(shí)間、被讀出608，而其它行&至&中的像素則繼續(xù)累積電荷。一段時(shí)間之后，第二像素行&中的信號(hào)在時(shí)間 t2被讀出610，而直至列的其它行中的像素則繼續(xù)累積電荷。因?yàn)樾?amp;是在R1之后被讀出的，列&的積分周期604長(zhǎng)于行R1的積分周期602。因此，由行&中像素所累積的電荷量要大于行R1中像素所累積的電荷量。一次一行地接連依次讀出像數(shù)行中的信號(hào)的過程將一直持續(xù)直至行中的信號(hào)在時(shí)間tx被讀出612。因?yàn)橄袼匦械淖x出時(shí)間隨著時(shí)間改變，因此像素行的積分周期602、 604,606皆不同。此允許在單次捕捉中獲取漸變圖像捕捉。現(xiàn)在參閱圖7，其中顯示另一可用于圖5所示的第一方法的替代示例性時(shí)序圖。此替代示例性時(shí)序圖可在具有機(jī)械快門的圖像傳感器內(nèi)實(shí)施。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的像素陣列，R1表示第一像素行而I^n表示最后像素行。當(dāng)在陣列中的像素在時(shí)間tQ同時(shí)被重置時(shí)，機(jī)械快門(MS)是關(guān)閉的。在重置操作700之后，在像素行禮、R2> I^n中的光探測(cè)器的積分周期702、704、706分別開始。在時(shí)間 、，機(jī)械快門(MS)打開且陣列中的像素皆曝露于光。這開始了像素行I^j2、!^的曝光時(shí)期 708、710、712。一段時(shí)間之后，第一像素行R1中累積的電荷或信號(hào)在時(shí)間、被讀出714，而其它行&至I^n中的像素繼續(xù)累積電荷。經(jīng)過若干時(shí)間，第二像素行民中的信號(hào)在時(shí)間t3被讀出716，而其它行R3至I^n中的像素繼續(xù)累積電荷。因&是在R1之后被讀出，故行&的積分周期704長(zhǎng)于行R1的積分周期702。因而，由行&中的像素所累積的電荷數(shù)量多于由行R1 中的像素所累積的電荷數(shù)量。一次一行地連續(xù)依次讀出像素行的過程持續(xù)，直至行中的信號(hào)在時(shí)間tx被讀出718。機(jī)械快門(MS)在時(shí)間tx之后(時(shí)間ty)關(guān)閉。因?yàn)槊啃械淖x出時(shí)間隨著時(shí)間變化，所以每個(gè)像素行的積分周期702、704、706皆不同。此允許在單次捕捉中獲取漸變圖像捕捉。圖8是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的使用漸變圖像捕捉來測(cè)試圖像傳感器的第二方法的流程圖。起初，如方塊800所示，陣列中的像素皆曝露于光。在方塊802，開始依次重置每個(gè)像素行或像素行的群組至一預(yù)定信號(hào)水平的過程。該過程繼續(xù)直至所有行或行的群組已重置。其后在方塊804作出判定，判定第一像素行或第一像素行群組的積分周期是否結(jié)束。 若沒有結(jié)束，該方法等到該積分周期結(jié)束。當(dāng)?shù)谝幌袼匦谢虻谝幌袼匦腥航M的積分周期結(jié)束時(shí)，該過程轉(zhuǎn)至方塊806，在此開始從像素行或像素行群組內(nèi)的光探測(cè)器依次讀出累積電荷或信號(hào)的過程。該過程繼續(xù)直至所有行或行群組已讀出。其后在方塊808作判定，判定讀出過程是否完成。若沒有完成，該方法等到所有所需像素皆已讀出。如方塊810所示，部分或所有從圖像傳感器讀出的信號(hào)被進(jìn)行分析。分析可包含被測(cè)試的圖像傳感器的各種操作或性能參數(shù)的測(cè)量或測(cè)試。例如，分析可測(cè)量瞬態(tài)噪聲信號(hào)水平依賴性或固定模式噪聲(EPN)信號(hào)水平依賴性。或者，分析可判斷圖像傳感器的線性程度。其后在方塊812作判定，判定信號(hào)的分析是否完成，若沒有完成，該方法返回至方塊810。當(dāng)分析完成時(shí)，在方塊814作判定，判定該方法是否需要重復(fù)。當(dāng)該方法需重復(fù)時(shí)， 該過程返回至方塊800?，F(xiàn)在參閱圖9，其顯示可配合圖8所示的第二方法所使用的示例性時(shí)序圖。該示例性時(shí)序圖可實(shí)施于沒有機(jī)械快門且使用電子卷動(dòng)快門重置機(jī)構(gòu)的圖像傳感器中。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，R1表示陣列中的第一像素行而I^n表示最后像素行。陣列中的第一像素行R1在時(shí)間、重置900。在重置操作的后，在積分周期902期間，在行R1中的光探測(cè)器累積電荷。在一段時(shí)間之后，第二像素行民在時(shí)間t2重置902。 然后行&中的光探測(cè)器在積分周期904期間累積電荷。最后，在一段時(shí)間之后，最后像素行I^n在時(shí)間tn重置，且在行中的光探測(cè)器在積分周期906期間累積電荷。第一像素行R1中的累積電荷或信號(hào)在時(shí)間t3讀出908，而其它行&至中的像素繼續(xù)累積電荷。一段時(shí)間之后，在時(shí)間t4，在第二像素行&中的信號(hào)被讀出，而其它行至 I^n中的像素繼續(xù)累積電荷。因?yàn)樾?amp;的積分周期904長(zhǎng)于行R1的積分周期902，所以由行 R2中的像素所累積的電荷數(shù)量要多于由行R1中的像素所累積的電荷數(shù)量。一次一行地依次讀出像素行的信號(hào)的過程繼續(xù)直至在行中的信號(hào)在時(shí)間tx被讀出912。因?yàn)橄袼匦械姆e分周期具有不同時(shí)間長(zhǎng)度，因此在單次捕捉中獲取漸變圖像捕捉。在根據(jù)本發(fā)明的其它實(shí)施例中，像素行被分為像素行的不同群組，每個(gè)群組包含兩行或更多行的像素。這些群組可在每個(gè)群組中包含同樣數(shù)量的行或在一個(gè)或多個(gè)群組中變化行數(shù)。群組中的像素一次一群組地以此讀出以產(chǎn)生漸變圖像捕捉。此外，行的群組可依照任何次序讀出?，F(xiàn)在參閱圖10，其顯示根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的用于測(cè)試圖像傳感器的系統(tǒng)的簡(jiǎn)化圖。測(cè)試系統(tǒng)1000包括用于朝半導(dǎo)體晶片1006發(fā)射光1004的光源1002。多個(gè)圖像傳感器400(圖4)被制造于晶片1006之上?？刂破?008用于產(chǎn)生致使在一個(gè)或多個(gè)圖像傳感器400中的光探測(cè)器開始累積電荷所需的信號(hào)?？刂破?008還產(chǎn)生致使從一個(gè)或多個(gè)圖像傳感器400中的像素中讀出所累積電荷所需的信號(hào)，所累積電荷以改變傳感器或諸傳感器內(nèi)的光探測(cè)器的積分周期的方式而被讀出。例如，像素可依照如圖5至圖9所描述的方法而被讀出。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，控制器1008還可用于控制光源1002。處理單元1010用于分析從每個(gè)被測(cè)試圖像傳感器所讀出的信號(hào)。輸出設(shè)備1012 輸出該分析的結(jié)果。根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，輸出設(shè)備1012實(shí)施為顯示器，但其可在根據(jù)本發(fā)明的其它實(shí)施例中被不同地配置。根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，控制器1008、處理單元 1010、及輸出設(shè)備1012皆包含于測(cè)試裝置1014中。圖11例示的顯示屏幕示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的對(duì)無缺陷圖像傳感器的一組測(cè)試結(jié)果。屏幕1100包含三個(gè)窗口 1102、1104、1106。窗口 1102顯示由圖像傳感器捕捉的圖像。所捕捉的圖像是描述不同信號(hào)水平的漸變圖像，信號(hào)來自通過改變圖像傳感器內(nèi)的像素行的積分周期所獲取的累積電荷。如圖U所示，窗口 1102的頂部顯示具有最短積分周期的該像素行。向窗口 1102的底部移動(dòng)，因?yàn)樾械姆e分周期增加圖像變得較亮。選擇器1108被用于從窗口 1102選擇一個(gè)或多個(gè)列的像素用于更詳細(xì)的視圖。窗口 1104、1106顯示該圖像傳感器中的兩個(gè)讀出或輸出通道的數(shù)據(jù)的垂直特性。垂直特性通過累加(summing)在選擇器1108內(nèi)的每行(每行與圖像傳感器內(nèi)的每個(gè)輸出通道相關(guān)聯(lián)) 中的像素的信號(hào)而產(chǎn)生。通過改變?cè)撨x擇器1108的寬度，垂直特性的尺寸可變得如單列像素一般小。如窗口 1104、1106所示，兩個(gè)垂直特性在選定行或多行像素1108的整個(gè)信號(hào)范圍(例如，暗至飽和)上都具有不間斷的線性斜率。現(xiàn)在參閱圖12，其例示的顯示屏幕示出了在根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例中對(duì)缺陷圖像傳感器的一組測(cè)試結(jié)果。在屏幕1202內(nèi)的窗口 1200中顯示由圖像傳感器所捕捉的圖像。選擇器1204已在窗口 1208中選定一行或多行像素用于更加詳細(xì)的視圖。窗口 1206顯示一輸出通道的數(shù)據(jù)的垂直特性而窗口 1208顯示另一輸出通道的數(shù)據(jù)的垂直特性。在窗口 1208 中的垂直特性具有在該選定行或多行1204的整個(gè)信號(hào)范圍上的不間斷線性斜率。然而，在窗口 1208中的垂直特性描述了代表不可接受的噪聲水平的三個(gè)區(qū)域1210、1212、1214。測(cè)試結(jié)果可用于(例如)識(shí)別稍后可能被校準(zhǔn)的與像素或輸出通道關(guān)聯(lián)的設(shè)計(jì)或制造問題。圖13至圖15分別描述顯示像素化、行、及列瞬態(tài)噪聲的更加詳細(xì)視圖的顯示屏幕。圖13顯示來自兩個(gè)使用在圖像捕捉期間變化像素行的積分周期的漸變圖像捕捉技術(shù)而連續(xù)捕捉的兩個(gè)圖像的像素化(pixelized)瞬態(tài)噪聲數(shù)據(jù)。區(qū)域1300、1302及1304說明兩個(gè)綠色輸出通道(Gr及( )在各自信號(hào)水平周圍具有比紅色及藍(lán)色輸出通道更高的噪聲。圖14說明來自使用在圖像捕捉期間變化像素行的積分周期的漸變圖像捕捉技術(shù)而連續(xù)捕捉的兩個(gè)圖像的行瞬態(tài)噪聲數(shù)據(jù)。區(qū)域1400、1402及1404說明兩個(gè)綠色輸出通道(Gr及( )在各自信號(hào)水平周圍具有比紅色及藍(lán)色輸出通道更高的噪聲。最后，圖15說明來自使用在圖像捕捉期間變化像素行的積分周期的漸變圖像捕捉技術(shù)而連續(xù)捕捉的兩個(gè)圖像的列瞬態(tài)噪聲數(shù)據(jù)。區(qū)域1500、1502及1504說明兩個(gè)綠色輸出通道(Gr及( )在各自信號(hào)水平周圍具有比紅色及藍(lán)色輸出通道更高的噪聲。元件列表
100漸變圖
102較暗區(qū)域
104較亮區(qū)域
200測(cè)試系統(tǒng)
202光源
204光
206曰tl· 日日/T
208圖像傳感器
210經(jīng)過濾的光
300像素
302光探測(cè)器
304轉(zhuǎn)移柵極
306電荷至電壓轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)
308放大器
310重置晶體管
312電位Vdd
314行選擇晶體管
316輸出
400圖像傳感器
402像素陣列
404列解碼器
406行解碼器
408數(shù)字邏輯
410輸出通道
600重置
602積分周期
604積分周期
606積分周期
608讀出
610讀出
612讀出
700重置
702積分周期
704積分周期
706積分周期
708曝光周期
710曝光周期
712曝光周期
714讀出
716讀出
718讀出
900重置
902積分周期
904積分周期
906積分周期
908讀出
910讀出
912讀出
1000測(cè)試系統(tǒng)
1002光源
1004光
1006曰tl· 日日/T
1008控制器
1010處理單元
1012輸出設(shè)備
1014測(cè)試裝置
1100顯示屏幕
1102窗口
1104窗口
1106窗口
1108選擇器
1200窗口
1202顯示屏幕
1204選擇器
1206窗口
1208窗口
1210噪聲區(qū)域
1212噪聲區(qū)域
1214噪聲區(qū)域
1300噪聲區(qū)域
1302噪聲區(qū)域
1304噪聲區(qū)域
1400噪聲區(qū)域
1402噪聲區(qū)域
1404噪聲區(qū)域
1500噪聲區(qū)域
1502噪聲區(qū)域
1504噪聲區(qū)域
權(quán)利要求
1.一種用于測(cè)試χ-y可尋址圖像傳感器的方法，該χ-y可尋址圖像傳感器包括以行與列布置以形成陣列的多個(gè)像素，其中每個(gè)像素包含光探測(cè)器，該方法包括將所述多個(gè)像素曝露于光；及當(dāng)所述多個(gè)像素曝露于光時(shí)，至少逐行地改變一行光探測(cè)器累積電荷的時(shí)間量。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括分析從所述x-y可尋址圖像傳感器讀出的信號(hào)的至少一部分的步驟。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，分析從所述圖像傳感器讀出的信號(hào)的至少一部分的步驟包括生成在所述陣列中的一列或多列像素的垂直圖像特性。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，還包括將在所述陣列中的一列或多列像素的所述垂直圖像特性輸出至輸出設(shè)備的步驟。
5.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，產(chǎn)生所述陣列中的一列或多列像素的垂直圖像特性的步驟包括生成所述陣列中的兩列或更多列像素的垂直圖像特性。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，其還包括逐行地累加從所述兩列或更多列像素中的像素讀出的信號(hào)的步驟。
7.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，分析從所述圖像傳感器讀出的信號(hào)的至少一部分的步驟包括生成由所述陣列中的所述多個(gè)像素產(chǎn)生的信號(hào)的漸變圖像。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，還包括將由所述陣列中的所述多個(gè)像素生成的信號(hào)的所述漸變圖像輸出至輸出設(shè)備的步驟。
9.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，還包括將以下步驟重復(fù)預(yù)定次數(shù)將所述多個(gè)像素曝露于光的步驟、當(dāng)所述多個(gè)像素曝露于光時(shí)，至少逐行地改變一行光探測(cè)器累積電荷的時(shí)間量的步驟、以及分析從所述χ-y可尋址圖像傳感器所讀出的信號(hào)的至少一部分的步驟。
10.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括在至少逐行地改變一行光探測(cè)器累積電荷的時(shí)間量之前，將所述多個(gè)像素重置至預(yù)定信號(hào)水平的步驟。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，將所述多個(gè)像素重置至預(yù)定信號(hào)水平的步驟包括同時(shí)將所述多個(gè)像素重置至預(yù)定信號(hào)水平。
12.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，其中將所述多個(gè)像素重置至預(yù)定信號(hào)水平的步驟包括依次將各行像素重置至預(yù)定信號(hào)水平。
13.如權(quán)利要求1至12的任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，其中當(dāng)所述多個(gè)像素曝露于光時(shí)至少逐行地改變一行光探測(cè)器累積電荷的時(shí)間量的步驟包括在不同時(shí)刻，并逐行地從所述陣列內(nèi)的光探測(cè)器行中讀出信號(hào)，從而改變所述陣列內(nèi)的光探測(cè)器的積分周期。
14.如權(quán)利要求1至12的任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，當(dāng)所述多個(gè)像素曝露于光時(shí)至少逐行地改變一行光探測(cè)器累積電荷的時(shí)間量的步驟包括在不同時(shí)刻，并按照像素行的不同群組從所述陣列內(nèi)的光探測(cè)器行中讀出信號(hào)，從而改變所述陣列內(nèi)的每個(gè)不同的行群組中的光探測(cè)器的積分周期。
15.一種用于測(cè)試x-y可尋址圖像傳感器的系統(tǒng)，該x-y可尋址圖像傳感器包括以行與列布置以形成陣列的多個(gè)像素，其中每個(gè)像素包含光探測(cè)器，該系統(tǒng)包括控制器，用于生成信號(hào)以致使所述陣列內(nèi)的所述多個(gè)像素曝露于光，并且當(dāng)所述多個(gè)像素曝露于光時(shí)至少逐行地從所述陣列內(nèi)讀出信號(hào)，從而改變所述陣列內(nèi)的光探測(cè)器的積分周期；及處理單元，用于分析從所述χ-y可尋址圖像傳感器讀出的信號(hào)的至少一部分。
16.如權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括光源。
17.如權(quán)利要求15或權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其特征在于，其中當(dāng)所述多個(gè)像素曝露于光時(shí)，所述控制器生成信號(hào)以逐行地從所述陣列讀出信號(hào)，從而改變所述陣列內(nèi)的光探測(cè)器的積分周期。
18.如權(quán)利要求15或權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其特征在于，其中當(dāng)所述多個(gè)像素曝露于光時(shí)，所述控制器生成信號(hào)以按照像素行的不同群組從所述陣列讀出信號(hào)，從而改變所述陣列內(nèi)的光探測(cè)器的積分周期。
全文摘要
使用漸變圖像捕捉來測(cè)試一個(gè)或多個(gè)圖像傳感器。陣列中的像素行的積分周期或是像素列的積分周期在每個(gè)單一靜態(tài)幀圖像期間變化。像素行被同時(shí)地或連續(xù)地重置到預(yù)定水平，然后開始累積電荷。在不同時(shí)間讀出像素行或像素行的群組以改變像素的積分周期。分析或量測(cè)部分或全部信號(hào)以檢測(cè)任何設(shè)計(jì)或制造問題。
文檔編號(hào)H04N17/00GK102246530SQ200980150026
公開日2011年11月16日 申請(qǐng)日期2009年12月3日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月10日
發(fā)明者中村文樹 申請(qǐng)人:美商豪威科技股份有限公司