專利名稱：通過雙重轉(zhuǎn)換增益柵極復(fù)位的圖像像素的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及成像裝置，且更明確來說，涉及增加成像裝置的填充因數(shù)和電荷 存儲容量以及復(fù)位圖像像素。
背景技術(shù)：
通常，數(shù)字成像器陣列包括像素單元的焦面陣列，所述單元的每一單元包括光電 傳感器(例如，光電門、光電導(dǎo)體或光電二極管。在CMOS成像器中，讀出電路連接 到每一像素單元，所述像素單元通常包括源極跟隨器輸出晶體管。光電傳感器將光子 轉(zhuǎn)換為電子，而所述電子通常被轉(zhuǎn)移到連接到源極跟隨器輸出晶體管的柵極的浮動擴(kuò) 散區(qū)?？砂ㄓ糜趯㈦姾蓮墓怆妭鞲衅鬓D(zhuǎn)移到浮動擴(kuò)散區(qū)的電荷轉(zhuǎn)移裝置(例如，晶 體管)。另外，此類成像器像素單元通常具有用于在電荷轉(zhuǎn)移之前將浮動擴(kuò)散區(qū)復(fù)位 到預(yù)定電荷電平的晶體管。行選擇晶體管將源極跟隨器晶體管的輸出選通為像素輸出 信號。在例如美國專利第6,140,630號、美國專利第6,376,868號、美國專利第6,310,366 號、美國專利第6,326,652號、美國專利第6,204,524號以及美國專利第6,333,205中描 述了一種成像電路的例示性CMOS成像電路、其處理步驟以及各種CMOS元件的功 能的詳細(xì)說明。所述專利的每一者均受讓與Micron Technology公司且整體上以引用的 方式并入本文中。參照分別圖解說明常規(guī)CMOS成像器像素單元100的俯視圖及剖面圖的圖1及圖 2，當(dāng)入射光187照射光電二極管光電傳感器120的表面時，光電二極管的p-n結(jié)中產(chǎn) 生電子/空穴對(在n型累積區(qū)122及p+表面層123的邊界處表示)。所產(chǎn)生的電子 (光電荷)收集在光電二極管120的n型累積區(qū)122中。光電荷通過轉(zhuǎn)移晶體管106 從初始電荷累積區(qū)122移動到浮動擴(kuò)散區(qū)110。浮動擴(kuò)散區(qū)110處的電荷通常由源極 跟隨器晶體管108轉(zhuǎn)換為像素輸出電壓且隨后通過行選擇晶體管109輸出到列輸出線 111上。如圖1中針對像素單元100所示的常規(guī)CMOS成像器設(shè)計提供大約百分之五十的 填充因數(shù)，這意味著在將光轉(zhuǎn)換到載流子時僅利用了一半的像素100。如圖所示，只 有單元100的一小部分包含光電傳感器(光電二極管)120。像素單元100的剩余部分 包括顯示為襯底101中的STI區(qū)的隔離區(qū)102;耦合到轉(zhuǎn)移晶體管106的轉(zhuǎn)移柵極106' 的浮動擴(kuò)散區(qū)110;及用于具有各自柵極107'、 108'、 109'的復(fù)位107、源極跟隨器108以及行選擇109晶體管的源極/漏極區(qū)115。此外，隨著總像素面積不斷縮小(因需要的比例縮放所致)，產(chǎn)生利用最小量表面積的高靈敏度光電傳感器及/或針對像素單元 的非光敏組件找到關(guān)于像素陣列的更高效布局以提供增加的光敏區(qū)域變得越來越重 要。另外，常規(guī)存儲節(jié)點(diǎn)(例如，浮動擴(kuò)散區(qū)110)具有有限量的電荷存儲容量。一 旦達(dá)到了所述容量，像素單元100的效率將變低。 一旦超出了電荷存儲容量，將出現(xiàn) 有害現(xiàn)象，由此"過量"電荷逸出到像素單元100的其它部分或逸出到相鄰的像素單 元，這是有害的。因此，需要及期望一種具有改進(jìn)的填充因數(shù)及電荷存儲容量的高效像素單元陣列 構(gòu)架。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明提供一種具有改進(jìn)的填充因數(shù)及電荷存儲容量的高效像素單元陣列架構(gòu)。 通過提供具有具備雙重轉(zhuǎn)換增益的像素的成像器在本發(fā)明的各種例示性實施例 中實現(xiàn)上述及其它特征和優(yōu)點(diǎn)。每一像素具有耦合于兩個浮動擴(kuò)散區(qū)之間的雙重轉(zhuǎn)換 增益元件。當(dāng)啟動時，所述雙重轉(zhuǎn)換增益元件接通存儲元件以增加像素的電荷存儲容 量。像素復(fù)位電路耦合到所述第二浮動擴(kuò)散區(qū)。為復(fù)位所述第一浮動擴(kuò)散區(qū)和所述存 儲元件，在復(fù)位操作期間啟動所述雙重轉(zhuǎn)換增益元件。本發(fā)明還提供共享的像素配置，其中兩個或兩個以上像素共享雙重轉(zhuǎn)換增益元 件、存儲元件以及復(fù)位和讀出組件以便除增加像素電荷存儲容量外還增加像素填充因數(shù)。


根據(jù)下文參照附圖所提供的對本發(fā)明例示性實施例的詳細(xì)說明，本發(fā)明的前述及 其他優(yōu)點(diǎn)和特征將變得更為明了，其中圖1圖解說明常規(guī)的CMOS成像器像素單元；圖2是圖1中所圖解說明的CMOS成像器像素單元的剖面圖；圖3圖解說明根據(jù)本發(fā)明的實施例構(gòu)造的例示性CMOS成像器像素單元；圖4是圖解說明圖3中所圖解說明的像素單元的例示性操作的時序圖；圖5圖解說明根據(jù)本發(fā)明的實施例構(gòu)造的例示性四路共享CMOS成像器像素電路；圖6是圖解說明圖5中所圖解說明的像素電路的例示性操作的時序圖；圖7圖解說明根據(jù)本發(fā)明的實施例構(gòu)造的例示性兩路共享CMOS成像器像素電路；圖8顯示根據(jù)本發(fā)明的實施例構(gòu)造的成像器；及圖9顯示并入有根據(jù)本發(fā)明的實施例構(gòu)造的至少一個成像器的處理器系統(tǒng)。
具體實施方式
圖3圖解說明根據(jù)本發(fā)明的實施例構(gòu)造的例示性CMOS成像器像素單元200。像 素單元200類似于常規(guī)像素單元100 (圖1)，這是因為像素單元200包括光電傳感器 220 (圖解說明為光電二極管)、轉(zhuǎn)移晶體管206、復(fù)位晶體管207、源極跟隨器晶體 管208、行選擇晶體管209以及浮動擴(kuò)散區(qū)FD,。與常規(guī)像素單元100 (圖l)不同的 是，所圖解說明的單元200還包括雙重轉(zhuǎn)換增益(DCG)晶體管234、電容器236、 第二浮動擴(kuò)散區(qū)FD2及高動態(tài)范圍(HDR)晶體管232。像素單元200連接方式如下。HDR晶體管232 (如果包括在單元200內(nèi))連接于 光電傳感器220與像素電源電壓Vaa-pix之間。HDR晶體管232的柵極端子經(jīng)連接以 接收高動態(tài)范圍控制信號HDR。在操作中，當(dāng)產(chǎn)生高動態(tài)范圍控制信號HDR時，HDR 晶體管232啟動，以允許從光電傳感器220排出過量的電荷。應(yīng)注意的是，HDR晶體 管232并不是實施本發(fā)明所必需的可選組件(如下文所述)。也就是說，在像素單元 200的另一個實施例中，HDR晶體管232不包括在內(nèi)。轉(zhuǎn)移晶體管206連接于光電傳感器220與第一浮動擴(kuò)散區(qū)FD!之間且可可由轉(zhuǎn)移 柵極控制信號TX來控制。當(dāng)產(chǎn)生轉(zhuǎn)移柵極控制信號TX時，轉(zhuǎn)移晶體管206啟動， 以允許來自光電傳感器220的電荷流到第一浮動擴(kuò)散區(qū)FD,。源極跟隨器晶體管208 的柵極連接到第一浮動擴(kuò)散區(qū)FD,。源極跟隨器晶體管208的源極/漏極端子連接到陣 列像素電源電壓Vaa-pix。行選擇晶體管209連接于源極跟隨器晶體管208與像素陣列 列線211之間。復(fù)位晶體管207連接于陣列像素電源電壓Vaa-pk與第二浮動擴(kuò)散區(qū)FDz之間。 電容器236跨越復(fù)位晶體管207而連接。DCG晶體管234連接于第一浮動擴(kuò)散區(qū)FD、 與第二浮動擴(kuò)散區(qū)FD2之間。DCG晶體管234的柵極端子連接到雙重轉(zhuǎn)換增益控制信 號DCG。當(dāng)產(chǎn)生雙重轉(zhuǎn)換增益控制信號DCG時，DCG晶體管234啟動，以便將電容器236 的存儲電容C和第二浮動擴(kuò)散區(qū)FD2連接到第一浮動擴(kuò)散區(qū)FDla這將像素單元200 的存儲能力增加到超出第一浮動擴(kuò)散區(qū)FD,的容量，這是期望的且減輕常規(guī)像素單元 100 (圖l)的泄漏問題。也就是說，像素單元200含有僅基于第一浮動擴(kuò)散區(qū)FD、 的存儲容量的轉(zhuǎn)換增益，這對低光條件有益；及基于第一浮動擴(kuò)散區(qū)FDt和電容器236 (連接在第二浮動擴(kuò)散區(qū)FD2處)的存儲容量的第二轉(zhuǎn)換增益，這對亮光條件有益。圖4是圖解說明圖3中所圖解說明的像素單元200的例示性操作的時序圖。時序解說明三個周期Ta、 Tb、 Te。在第一時間周期Ta期間，行選擇信號ROW施加到行選擇晶體管209的柵極(圖4中顯示為活動低)。應(yīng)了解，圖4是例示性時序圖且 在圖4中將信號圖解說明為活動低還是活動高并不重要。實施本發(fā)明所需的一切是用所圖解說明的控制信號啟動所述信號正控制組件。通過同時斷定雙重轉(zhuǎn)換增益控制信號DCG (圖4中顯示為活動低)及復(fù)位控制信 號RST (圖4中顯示為活動低)來復(fù)位像素電路200的第一浮動擴(kuò)散區(qū)FD,。這致使 陣列像素電源電壓Vaa-pix被施加到第一浮動擴(kuò)散區(qū)FD,(通過復(fù)位及DCG晶體管 207、 234)。陣列像素電源電壓Vaa-pix還施加到第二浮動擴(kuò)散區(qū)FD2及電容器236。 與經(jīng)復(fù)位的第一浮動擴(kuò)散區(qū)FD,相關(guān)聯(lián)的復(fù)位信號電壓Vrst (作為源極跟隨器晶體管 208的輸出且啟動行選擇晶體管209)施加到列線211且由耦合到列線211的取樣保持 電路761 (圖8)通過用脈沖輸送取樣保持復(fù)位信號SHR以啟動取樣保持電路而取樣 和保持。下文參照圖8更詳細(xì)地描述取樣保持電路761。在第二時間周期Tb期間，當(dāng)轉(zhuǎn)移柵極控制信號TX經(jīng)斷定(圖4中顯示為活動) 且啟動轉(zhuǎn)移晶體管206時，在光電傳感器220中累積的電荷將轉(zhuǎn)移到第一浮動擴(kuò)散區(qū) FD,。與存儲在第一浮動擴(kuò)散區(qū)FD,中的像素信號電荷相關(guān)聯(lián)的像素信號電壓Vsigl(作 為源極跟隨器晶體管208的輸出且啟動行選擇晶體管209)施加到列線211且由耦合 到列線211的取樣保持電路761 (圖8)通過用脈沖輸送取樣保持像素信號SHS以啟動取樣保持電路而取樣和保持。為了增加像素單元200的電荷存儲容量，在第三時間周期Te期間將執(zhí)行以下操作。 應(yīng)注意的是，可針對每個讀出操作或僅在需要時執(zhí)行以下第三時間周期Te操作，以避 免上述過容量條件(即，當(dāng)控制器或圖像處理器(下文將參照圖8更詳細(xì)地加以描述) 確定入射光的量將導(dǎo)致第一浮動擴(kuò)散區(qū)FD,飽和時)。在第三時間周期T。期間，將施加雙重轉(zhuǎn)換增益控制信號DCG (圖4中顯示為活 動低)。這致使DCG晶體管234變?yōu)榛顒拥?，從而將第一浮動擴(kuò)散區(qū)FD,連接到第 二浮動擴(kuò)散區(qū)FD2。第一浮動擴(kuò)散區(qū)FD,內(nèi)的電荷由第二浮動擴(kuò)散區(qū)FD2共享且隨后 被存儲在電容器226中。轉(zhuǎn)移柵極控制信號(圖4中顯示為活動低)經(jīng)施加以啟動轉(zhuǎn) 移晶體管206。收集在光電傳感器220中的新電荷存儲在第一浮動擴(kuò)散區(qū)FD,和第二 浮動擴(kuò)散區(qū)FD2中。與存儲在第一浮動擴(kuò)散區(qū)FD!和第二浮動擴(kuò)散區(qū)FD2中的新像素 信號電荷相關(guān)聯(lián)的新像素信號電壓Vsig2 (作為源極跟隨器晶體管208的輸出且啟動 行選擇晶體管209)施加到列線211且由耦合到列線211的取樣保持電路761 (圖8) 通過用脈沖輸送第三取樣保持信號(圖4中顯示為SHD)以啟動取樣保持電路而取樣 和保持。三個取樣和保持信號Vrst、 Vsigl、 Vsig2隨后可經(jīng)受相關(guān)的取樣操作以獲得 實際的像素信號電平。應(yīng)注意的是，如果在像素電路200中使用HDR晶體管232，那么將在所有三個時 間周期Ta、 Tb、 Te期間施加高動態(tài)范圍控制信號HDR以確保HDR晶體管232在所述 讀出操作期間保持活動。這防止在讀出過程期間出現(xiàn)模糊或其它現(xiàn)象。應(yīng)注意的是，操作像素200電路的另一種方式是在第二時間周期Tb期間將來自光 電傳感器220的電荷轉(zhuǎn)移到第一浮動擴(kuò)散區(qū)FDi。替代立即讀出電荷，而是允許所述 電荷停留，且如果存在過多的電荷，那么電荷將泄漏到第二浮動擴(kuò)散區(qū)FD2。如果控制器或圖像處理器確定第一浮動擴(kuò)散區(qū)FD,中存在滿電荷，那么啟動DCG晶體管234 以便將電荷存儲在電容器236中。與存儲在第一浮動擴(kuò)散區(qū)FD,中的剩余像素信號電 荷相關(guān)聯(lián)的像素信號電壓Vsig (作為源極跟隨器晶體管208的輸出且啟動行選擇晶體 管209)隨后由像素信號取樣保持像素信號SHS取樣和保持。雖然增加了像素單元200的電荷存儲能力，但這并沒有實現(xiàn)期望增加的填充因數(shù)， 因為在單元200中使用了其它的組件(例如，DCG晶體管234和電容器236)。增加 填充因數(shù)的一種方式是在相鄰的像素之間共享組件。圖5圖解說明根據(jù)本發(fā)明的實施 例構(gòu)造的例示性四路共享CMOS成像器像素電路300。像素電路300在四個像素單元 300a、 300b、 300。 300d之間共享復(fù)位和讀出電路。具體來說，四個像素單元300a、 300b、 300c、 300d共享第一和第二浮動擴(kuò)散區(qū)FD,、 FD2; DCG晶體管334;復(fù)位晶體管307; 存儲電容器336;源極跟隨器晶體管308和行選擇晶體管309。第一像素單元3003包括第一光電傳感器320a (圖解說明為光電二極管)和第一轉(zhuǎn) 移晶體管3063。如果需要，那么第一高動態(tài)范圍(HDR)晶體管332a還可以是像素單 元300a的一部分。第一 HDR晶體管332a (如果包括在內(nèi))連接于第一光電傳感器320a 與像素電源電壓Vaa-pix之間。第一 HDR晶體管332a的柵極端子經(jīng)連接以接收第一高 動態(tài)范圍控制信號HDIKO》在操作中，當(dāng)產(chǎn)生第一高動態(tài)范圍控制信號HDIKO〉時， 啟動DR晶體管332a，以允許從光電傳感器320a排出電荷。第一轉(zhuǎn)移晶體管306a連接于第一光電傳感器320a與共享第一浮動擴(kuò)散區(qū)FD,之 間且可由第一偶數(shù)列轉(zhuǎn)移柵極控制信號TX—EVEN〈0〉來控制。當(dāng)產(chǎn)生第一偶數(shù)列轉(zhuǎn)移 柵極控制信號TX—EVEN〈0〉是，啟動第一轉(zhuǎn)移晶體管306a，以允許來自第一光電傳感 器320a的電荷流到第一浮動擴(kuò)散區(qū)FDp第二像素單元300b包括第二光電傳感器320b(圖解說明為光電二極管)和第二轉(zhuǎn)移 晶體管306b。如果需要，那么第二HDR晶體管332b還可以是第二像素單元300的一 部分。第二 HDR晶體管332b(如果包括在內(nèi))連接于第二光電傳感器320b與像素電源 電壓Vaa-pix之間。第二 HDR晶體管332b的柵極端子經(jīng)連接以接收第二高動態(tài)范圍 控制信號HDIKb。在操作中，當(dāng)產(chǎn)生第二高動態(tài)范圍控制信號HDR〈1〉是，啟動第 二 HDR晶體管332b，以允許從第二光電傳感器320b排出電荷。第二轉(zhuǎn)移晶體管306b連接于第二光電傳感器320b與共享第一浮動擴(kuò)散區(qū)FD,之 間且可由第二偶數(shù)列轉(zhuǎn)移柵極控制信號TX—EVENd〉來控制。當(dāng)產(chǎn)生第二偶數(shù)列轉(zhuǎn)移 柵極控制信號TX—EVE!Skl〉時，啟動第二轉(zhuǎn)移晶體管306b，以允許來自第二光電傳感 器320b的電荷流到第一浮動擴(kuò)散區(qū)FD,。第三像素單元300。包括第三光電傳感器320e(圖解說明為光電二極管)和第三轉(zhuǎn)移 晶體管306e。如果需要，那么第三HDR晶體管332e還可以是第三像素單元300c的一 部分。第三HDR晶體管332e(如果包括在內(nèi))連接于第三光電傳感器320e與像素電源電 壓Vaa-pk之間。第三HDR晶體管332e的柵極端子經(jīng)連接以接收第一高動態(tài)范圍控制 信號HDR〈0》在操作中，當(dāng)產(chǎn)生第一高動態(tài)范圍控制信號HDR〈0〉時，啟動第三HDR晶體管332e，以允許從第三光電傳感器320e排出電荷。第三轉(zhuǎn)移晶體管306e連接于第三光電傳感器320e與共享第一浮動擴(kuò)散區(qū)FDi之 間且可由第一奇數(shù)列轉(zhuǎn)移柵極控制信號TX—ODD〈0〉來控制。當(dāng)產(chǎn)生第一奇數(shù)列轉(zhuǎn)移 柵極控制信號丁乂_000<0>時，啟動第三轉(zhuǎn)移晶體管306e，以允許來自第三光電傳感 器320e的電荷流到第一浮動擴(kuò)散區(qū)FD,。第四像素單元300d包括第四光電傳感器320d(圖解說明為光電二極管)和第四轉(zhuǎn)移 晶體管306d。如果需要，那么第四HDR晶體管332d還可以是第四像素單元300d的一 部分。第四HDR晶體管332d(如果包括在內(nèi))連接于第四光電傳感器320d與像素電源 電壓Vaa-pix之間。第四HDR晶體管332d的柵極端子經(jīng)連接以接收第二高動態(tài)范圍 控制信號HDIK1、在操作中，當(dāng)產(chǎn)生第二高動態(tài)范圍控制信號HDIKb時，啟動第 四HDR晶體管332d，以允許從第四光電傳感器320d排出電荷。第四轉(zhuǎn)移晶體管306d連接于第四光電傳感器320d與共享第一浮動擴(kuò)散區(qū)FD,之 間且可由第二奇數(shù)列轉(zhuǎn)移柵極控制信號TX—ODDd〉來控制。當(dāng)產(chǎn)生第二奇數(shù)列轉(zhuǎn)移 柵極控制信號TXJ3DDd〉時，啟動第四轉(zhuǎn)移晶體管306d，以允許來自第四光電傳感 器32d的電荷流到第一浮動擴(kuò)散區(qū)FD,。源極跟隨器晶體管308的柵極連接到第一浮動擴(kuò)散區(qū)FD,。源極跟隨器晶體管308 的源極/漏極端子連接到陣列像素電源電壓Vaa-pix。行選擇晶體管309連接于源極跟 隨器晶體管308與列線311之間。復(fù)位晶體管307連接于陣列像素電源電壓Vaa-pix與第二浮動擴(kuò)散區(qū)FD2之間。 電容器336跨越復(fù)位晶體管307而連接。DCG晶體管334連接于第一浮動擴(kuò)散區(qū)FD, 與第二浮動擴(kuò)散區(qū)FD2之間。DCG晶體管334的柵極端子連接到雙重轉(zhuǎn)換增益控制信 號DCG。當(dāng)產(chǎn)生雙重轉(zhuǎn)換增益控制信號DCG時，啟動DCG晶體管334，以將電容器336 的存儲電容C以及第二浮動擴(kuò)散區(qū)FD2連接到第一浮動擴(kuò)散區(qū)FD,。這將像素電路300 的存儲能力增加到超過第一浮動擴(kuò)散區(qū)FD1的容量，這是期望的且減輕常規(guī)像素單元 IOO(圖l)的泄漏問題。也就是說，像素電路300含有僅基于第一浮動擴(kuò)散區(qū)FD,的 存儲容量的第一轉(zhuǎn)換增益，這對低光條件有益；以及基于第一浮動擴(kuò)散區(qū)FD,和電容 器336(連接在第二浮動擴(kuò)散區(qū)FD2處)的存儲容量的第二轉(zhuǎn)換增益，這對亮光條件有 益。圖6是圖解說明圖5中所圖解說明的像素電路300的一部分的例示性操作的時序 圖。僅出于清晰目的，所述時序解說明第一像素單元300a的操作。應(yīng)注意的是， 電路300的操作將針對剩余像素300b、 300e、 300d的操作重復(fù)以下步驟。由于第一行 的操作實質(zhì)上相同(以下所提及的除外)，因此不再提供對剩余像素300b、 300c、 300d 的操作的詳細(xì)說明。圖6圖解說明在某些示例下行選擇信號ROW被觸發(fā)為高和低。 應(yīng)了解，如果需要，那么可在所有三個時間周期Ta、 Tb、 Tc期間保持施加行選擇信號 ROW。所述時序解說明三個周期Ta、 Tb、 T。。在第一時間周期Ta期間，行選擇信號ROW施加到行選擇晶體管309的柵極(圖6中顯示為活動低)。應(yīng)了解，圖6是例示性 時序圖且在圖6中將信號圖解說明為活動低還是高并不重要。實施本發(fā)明所需的是用 所圖解說明的信號啟動所述信號正控制的組件。通過同時斷定雙重轉(zhuǎn)換增益控制信號DCG(圖6中顯示為活動低)和復(fù)位控制信號 RST(圖6中顯示為活動低)來復(fù)位像素電路300的第一浮動擴(kuò)散區(qū)FD,。這致使陣列像 素電源電壓Vaa-pix被施加到第一浮動擴(kuò)散區(qū)FD,(通過復(fù)位和DCG晶體管307、334)。 陣列像素電源電壓Vaa-pix還施加到第二浮動擴(kuò)散區(qū)FD2。與復(fù)位第一浮動擴(kuò)散區(qū)FD, 相關(guān)聯(lián)的復(fù)位信號電壓Vrst(作為源極跟隨器晶體管308的輸出且啟動行選擇晶體管 309)施加到列線311且由取樣保持電路761(圖8)針對第一像素單元300a通過用脈沖輸 送取樣保持復(fù)位信號SHR來取樣和保持。在第二時間周期Tb期間，當(dāng)?shù)谝慌紨?shù)列轉(zhuǎn)移柵極控制信號TX—EVEN〈0〉經(jīng)斷定 (圖6中顯示為活動低)且啟動第一轉(zhuǎn)移晶體管306a時，在第一光電傳感器320a中累積 的電荷將轉(zhuǎn)移到第一浮動擴(kuò)散區(qū)FD,。與存儲在第一浮動擴(kuò)散區(qū)FD,中的第一像素單 元300a的像素信號電荷相關(guān)聯(lián)的像素信號電壓Vsigl(作為源極跟隨器晶體管308的輸 出且啟動行選擇晶體管309)隨后由取樣保持電路761(圖8)通過用脈沖輸送取樣保持像 素信號SHS來取樣和保持。為增加像素單元300a的電荷存儲容量，在第三時間周期Te期間執(zhí)行以下操作。 應(yīng)注意的是，可針對每一讀出操作或僅在需要時執(zhí)行以下第三時間周期Te，以避免上 述過容量條件(即，當(dāng)控制器或圖像處理器(以下將參照圖8更詳細(xì)地加以描述)確定入 射光的量將導(dǎo)致第一浮動擴(kuò)散區(qū)FD,飽和時)。在第三時間周期Te期間，將施加雙重轉(zhuǎn)換增益控制信號DCG(圖6中顯示為活動 低)。這將致使DCG晶體管334變?yōu)榛顒拥模瑥亩鴮⒌谝桓訑U(kuò)散區(qū)FD,連接到第二 浮動擴(kuò)散區(qū)FD2。第一浮動擴(kuò)散區(qū)FD,內(nèi)的滿電荷流到第二浮動擴(kuò)散區(qū)FD2且存儲在 電容器326中。第一偶數(shù)列轉(zhuǎn)移柵極控制信號TX—EVEN〈0〉經(jīng)施加(圖6中顯示為活 動低)以啟動第一轉(zhuǎn)移晶體管306a。來自第一光電傳感器320a的剩余過量電荷存儲在 第一浮動擴(kuò)散區(qū)FD,中。與存儲在第一浮動擴(kuò)散區(qū)FD,中的過量像素信號電荷相關(guān)聯(lián) 的新像素信號電壓Vsig2(作為源極跟隨器晶體管308的輸出且啟動行選擇晶體管309) 施加到連接到取樣保持電路761(圖8)的列線311且隨后通過用脈沖輸送第三取樣保持 像素信號SHD來取樣和保持。三個取樣保持信號Vrst、 Vsigl、 Vsig2可隨后經(jīng)受相關(guān) 的取樣操作以獲得每一轉(zhuǎn)換增益的實際像素信號電平(例如，Vrst-Vsigl、 Vrst-Vsig2)。然后，針對剩余像素300b、 300。、 300d重復(fù)所述操作。應(yīng)注意的是，對于剩余像 素300b、 300c、 300d，將出現(xiàn)相同的操作，轉(zhuǎn)移柵極306b、 306c、 306d分別由轉(zhuǎn)移柵極 控制信號TX—EVEN<1>、 TX—ODD<0>、 TX—ODD〈l〉控制除外。應(yīng)注意的是，如果在像素電路300中使用HDR晶體管332a、 332b、 332e、 332d， 那么將在所有三個時間周期Ta、 Tb、 Te施加高動態(tài)范圍控制信號HDR〈0〉、 HDR<1>以確保HDR晶體管332a、 332b、 332c、 332d在所述讀出操作期間保持活動。這將防止 在所述讀出過程期間因從光電傳感器320a、 320b、 320e、 320d排出一些電荷而出現(xiàn)模 糊和其它現(xiàn)象。還應(yīng)注意的是，操作像素300電路的另一種方式是在第二時間周期Tb期間將來自 光電傳感器320a、 320b、 320。 320d的電荷轉(zhuǎn)移到第一浮動擴(kuò)散區(qū)FD,。替代立即讀出 電荷，而是允許所述電荷停留，且如果存在太多的電荷，那么所述電荷將泄漏到第二 浮動擴(kuò)散區(qū)FD2。如果控制器或圖像處理器確定第一浮動擴(kuò)散區(qū)FD,中存在滿電荷， 那么啟動DCG晶體管334以便將所述電荷存儲到電容器336中。與存儲在第一浮動 擴(kuò)散區(qū)FD,中的剩余像素信號電荷相關(guān)聯(lián)的像素信號電壓Vsig(作為源極跟隨器晶體 管308的輸出且啟動行選擇晶體管309)隨后由像素信號取樣保持像素信號SHS來取樣 和保持。圖7圖解說明根據(jù)本發(fā)明的實施例構(gòu)造的例示性兩路共享CM0S成像器像素電路 400。像素電路400在兩個像素單元400a、 400b之間共享復(fù)位和讀出電路。具體來說， 像素單元400a、 400b共享第一和第二浮動擴(kuò)散區(qū)FD,、 FD2; DCG晶體管434;復(fù)位 晶體管407;存儲電容器436;源極跟隨器晶體管408以及行選擇晶體管409。第一像素單元400a包括第一光電傳感器42(U圖解說明為光電二極管)和第一轉(zhuǎn)移 晶體管406a。如果需要，那么第一高動態(tài)范圍(HDR)晶體管432a還可以是第一像素單 元4003的一部分。第一 HDR晶體管432a(如果包括在內(nèi))連接于第一光電傳感器420a 與像素電源電壓Vaa-pix之間。第一 HDR晶體管432a的柵極端子經(jīng)連接以接收第一高 動態(tài)范圍控制信號HDIKO》在操作中，當(dāng)產(chǎn)生第一高動態(tài)范圍控制信號HDIK(^時， 啟動第一HDR晶體管432a，以允許從第一光電傳感器420a排出電荷。第一轉(zhuǎn)移晶體管406a連接于第一光電傳感器420a與共享第一浮動擴(kuò)散區(qū)FD5之 間且可由第一轉(zhuǎn)移柵極控制信號TX〈0〉來控制。當(dāng)產(chǎn)生第一轉(zhuǎn)移柵極控制信號TX<0> 時，啟動第一轉(zhuǎn)移晶體管406a，以允許來自第一光電傳感器420a的電荷流到第一浮動 擴(kuò)散區(qū)FD,。第二像素單元400b包括第二光電傳感器420b(圖解說明為光電二極管)和第二轉(zhuǎn)移 晶體管406b。如果需要，那么第二HDR晶體管432b還可以是第二像素單元400b的一 部分。第二 HDR晶體管432b(如果包括在內(nèi))連接于第二光電傳感器420b與像素電源 電壓Vaa-pix之間。第二 HDR晶體管432b的柵極端子經(jīng)連接以接收第二高動態(tài)范圍 控制信號HDRd、在操作中，當(dāng)產(chǎn)生第二高動態(tài)范圍控制信號HDRd〉時，啟動第 二 HDR晶體管432b，以允許從第二光電傳感器420b排出電荷。第二轉(zhuǎn)移晶體管406b連接于第二光電傳感器320b與共享第一浮動擴(kuò)散區(qū)FD,之 間且可由第二轉(zhuǎn)移柵極控制信號TXd〉來控制。當(dāng)產(chǎn)生第二轉(zhuǎn)移柵極控制信號TX<1> 時，啟動第二轉(zhuǎn)移晶體管406b，以允許來自第二光電傳感器420b的電荷流到第一浮動 擴(kuò)散區(qū)FDp源極跟隨器晶體管408的柵極連接到第一浮動擴(kuò)散區(qū)FD,。源極跟隨器晶體管408的源極/漏極端子連接到陣列像素電源電壓Vaa-pix。行選擇晶體管409連接于源極跟 隨器晶體管408與列線411之間。復(fù)位晶體管407連接于陣列像素電源電壓Vaa-pix與第二浮動擴(kuò)散區(qū)FD2之間。 電容器436跨越復(fù)位晶體管407和第二浮動擴(kuò)散區(qū)FD2而連接。DCG晶體管434連接 于第一浮動擴(kuò)散區(qū)FD,與第二浮動擴(kuò)散區(qū)FD2之間。DCG晶體管434的柵極端子連接 到雙重轉(zhuǎn)換增益控制信號DCG<0>。當(dāng)產(chǎn)生雙重轉(zhuǎn)換增益控制信號DCG〈0〉時，啟動DCG晶體管434，從而將電容器 436的存儲電容C和第二浮動擴(kuò)散區(qū)FD2連接到第一浮動擴(kuò)散區(qū)FD,。這將像素電路 400的存儲能力增加到超出第一浮動擴(kuò)散區(qū)FD,的容量，這是期望的且減輕常規(guī)像素 單元IOO(圖1)的泄漏問題。也就是說，像素電路400含有僅基于第一浮動擴(kuò)散區(qū)FD, 的存儲容量的第一轉(zhuǎn)換增益，這對低光條件有益；以及基于第一浮動擴(kuò)散區(qū)FD,和電 容器436的存儲容量的第二轉(zhuǎn)換增益，這對亮光條件有益。圖8圖解說明可利用本發(fā)明的任一實施例的例示性成像器700。成像器700具有 像素陣列705,像素陣列705包含如以上參照圖3-7描述構(gòu)造和操作的像素。行驅(qū)動 器710響應(yīng)于行地址解碼器720有選擇地啟動行線。成像器700中還包括列驅(qū)動器760 和列地址解碼器770。成像器700由定時和控制電路750來操作，而定時和控制電路 750控制地址解碼器720、 770。根據(jù)本發(fā)明的實施例(例如圖4和6)，控制電路750 還控制行和列驅(qū)動器電路710、 760。與列驅(qū)動器760相關(guān)聯(lián)的取樣保持電路761讀取選定像素的像素復(fù)位信號Vrst 和兩個像素圖像信號Vsigl、 Vsig2，所述選定像素可隨后經(jīng)受相關(guān)的取樣操作以獲得 實際的像素信號電平(例如，Vrst-Vsigl、 Vrst-Vsig2)。所述相關(guān)的信號由放大器762放 大以用于每一像素且由模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器775(ADC)數(shù)字化。模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器775將經(jīng)數(shù) 字化的像素信號供應(yīng)到形成數(shù)字圖像的圖像處理器780。可將兩個信號均轉(zhuǎn)換成數(shù)字 信號并發(fā)送到圖像處理器780，或者可僅選擇兩個信號中的一者來進(jìn)行轉(zhuǎn)換并發(fā)送到 圖像處理器780。圖9顯示系統(tǒng)1000,所述系統(tǒng)是經(jīng)修改而包括本發(fā)明的成像裝置1008(例如，圖 8中所圖解說明的成像裝置700)的典型處理器系統(tǒng)。處理器系統(tǒng)1000是具有數(shù)字電路 (其可包括圖像傳感器裝置)的例示性系統(tǒng)。在不進(jìn)行限制的前體下，所述系統(tǒng)可包 括計算機(jī)系統(tǒng)、相機(jī)系統(tǒng)、掃描儀、機(jī)器視覺、車輛導(dǎo)航、視頻電話、監(jiān)視系統(tǒng)、 自動聚焦系統(tǒng)、星體追蹤系統(tǒng)、運(yùn)動檢測系統(tǒng)、圖像穩(wěn)定系統(tǒng)和數(shù)據(jù)壓縮系統(tǒng)以及采 用成像器的其它系統(tǒng)。系統(tǒng)1000 (例如，相機(jī)系統(tǒng))通常包含通過總線1020與輸入/輸出(I/O)裝置 1006通信的中央處理單元(CPU) 1002，例如，微處理器。成像裝置1008也通過總 線1020與CPU 1002通信。基于處理器的系統(tǒng)1000還包括隨機(jī)存取存儲器(RAM) 1004，且可包括可抽換式存儲器1014 (例如，快閃存儲器)，其同樣也通過總線1020 與CPU 1002通信。成像裝置1008可與處理器(例如，CPU、數(shù)字信號處理器或微處理器)組合，單個的集成電路上或不同于所述處理器的芯片上有無存儲器存儲裝置都 可。應(yīng)注意的是，已參照光電二極管光電傳感器描述了本發(fā)明，但應(yīng)了解本發(fā)明可與 成像像素電路中使用的任一類型的光電傳感器一起使用，例如，但不限于光電門、光 電導(dǎo)體、光電二極管和針扎光電二極管以及光電二極管和針扎光電二極管的各種配置。上述過程和裝置圖解說明本發(fā)明可使用和產(chǎn)生的許多方法和裝置中的優(yōu)選方法 和典型裝置。以上說明和圖式圖解說明實現(xiàn)本發(fā)明的目標(biāo)、特征和優(yōu)點(diǎn)的實施例。然 而，這并不打算將本發(fā)明嚴(yán)格限定于以上所述和所圖解說的實施例。而是應(yīng)將屬于以 上權(quán)利要求書的精神和范圍內(nèi)的任何修改(盡管當(dāng)前不可預(yù)測)視為本發(fā)明的一部分。
權(quán)利要求
1、一種操作成像器裝置的方法，其包含通過第二擴(kuò)散區(qū)復(fù)位第一擴(kuò)散區(qū)；輸出表示所述經(jīng)復(fù)位的第一擴(kuò)散區(qū)的第一信號；將光生電荷存儲在所述第一擴(kuò)散區(qū)中；及輸出表示所述存儲的光生電荷的第二信號。
2、 如權(quán)利要求l所述的方法，其進(jìn)一步包含以下動作 將所述存儲的光生電荷轉(zhuǎn)移到所述第二擴(kuò)散區(qū)； 將額外的光生電荷存儲在所述第一擴(kuò)散區(qū)中；及 輸出表示所存儲的額外光生電荷的第三信號。
3、 如權(quán)利要求2所述的方法，其進(jìn)一步包括以下動作 取樣和保持所述第一、第二和第三信號；及使用所述取樣和保持的第一、第二和第三信號來獲得相關(guān)的輸出值。
4、 如權(quán)利要求2所述的方法，其中所述將所述存儲的光生電荷轉(zhuǎn)移到所述第二 擴(kuò)散區(qū)的動作進(jìn)一步包含啟動雙重轉(zhuǎn)換增益元件；及將所述轉(zhuǎn)移的所存儲光生電荷存儲在存儲元件中。
5、 如權(quán)利要求2所述的方法，其中所述將所述存儲的光生電荷轉(zhuǎn)移到所述第二擴(kuò)散區(qū)的動作進(jìn)一步包含確定所述存儲的光生電荷是否超過預(yù)定水平；及如果所述存儲的光生電荷超過所述預(yù)定水平，那么啟動雙重轉(zhuǎn)換增益元件并將所 述轉(zhuǎn)移的所存儲光生電荷存儲在存儲元件中。
6、 如權(quán)利要求2所述的方法，其中所述存儲光生電荷的動作包含通過轉(zhuǎn)移元件 將所述電荷從光敏元件轉(zhuǎn)移到所述第一擴(kuò)散區(qū)的動作。
7、 如權(quán)利要求6所述的方法，其中所述存儲額外光生電荷的動作包含通過所述 轉(zhuǎn)移元件將所述額外光生電荷從所述光敏元件轉(zhuǎn)移到所述第一擴(kuò)散區(qū)的動作。
8、 如權(quán)利要求6所述的方法，其進(jìn)一步包含從所述光敏裝置排出過量電荷的動作。
9、 一種操作包含共享像素單元陣列的成像器裝置的方法，所述方法包含以下動作通過連接到第二共享擴(kuò)散區(qū)的雙重轉(zhuǎn)換增益元件來復(fù)位第一共享擴(kuò)散區(qū)； 輸出表示所述經(jīng)復(fù)位的第一共享擴(kuò)散區(qū)的第一信號； 將來自第一像素單元的第一光生電荷存儲在所述第一共享擴(kuò)散區(qū)中； 輸出表示所述存儲的第一光生電荷的第二信號；將所述存儲的第一光生電荷轉(zhuǎn)移到所述第二共享擴(kuò)散區(qū)； 將額外的第一光生電荷存儲在所述第一共享擴(kuò)散區(qū)中；及 輸出表示所述存儲的額外第一光生電荷的第三信號。
10、 如權(quán)利要求9所述的方法，其進(jìn)一步包含以下動作 將來自第二像素單元的第二光生電荷存儲在所述第一共享擴(kuò)散區(qū)中； 輸出表示所述存儲的第二光生電荷的第四信號； 將所述存儲的第二光生電荷轉(zhuǎn)移到所述第二共享擴(kuò)散區(qū)； 將額外的第二光生電荷存儲在所述第一擴(kuò)散區(qū)中；及 輸出表示所述存儲的額外第二光生電荷的第五信號。
11、 如權(quán)利要求10所述的方法，其進(jìn)一步包含以下動作 取樣和保持所述第一、第二和第三信號；及使用所述取樣和保持的第一、第二和第三信號來獲得相關(guān)的輸出值。
12、 如權(quán)利要求10所述的方法，其進(jìn)一步包含以下動作 取樣和保持所述第一、第二、第三、第四和第五信號；使用所述取樣和保持的第一、第二和第三信號來獲得第一相關(guān)輸出值；及 使用所述取樣和保持的第一、第四和第五信號來獲得第二相關(guān)輸出值。
13、 如權(quán)利要求10所述的方法，其進(jìn)一步包含針對后續(xù)共享像素行重復(fù)所述復(fù)位所述第一共享擴(kuò)散區(qū)步驟到所述輸出第五信號步驟的動作。
14、 如權(quán)利要求9所述的方法，其中所述將所述存儲的第一光生電荷轉(zhuǎn)移到所述 第二擴(kuò)散區(qū)的動作進(jìn)一步包含.-啟動所述雙重轉(zhuǎn)換增益元件；及將所述轉(zhuǎn)移的所存儲第一光生電荷存儲在存儲元件中。
15、 如權(quán)利要求9所述的方法，其中所述將所述存儲的第一光生電荷轉(zhuǎn)移到所述 第二擴(kuò)散區(qū)的動作進(jìn)一步包含確定所述存儲的第一光生電荷是否超過預(yù)定水平；及如果所述存儲的光生電荷超過所述預(yù)定水平，那么啟動所述雙重轉(zhuǎn)換增益元件并 將所述轉(zhuǎn)換的所存儲第一光生電荷存儲在存儲元件中。
16、 如權(quán)利要求15所述的方法，其進(jìn)一步包含從所述第一像素的所述光敏裝置 排出過量電荷的動作。
17、 一種操作成像器裝置的方法，其包含-通過雙重轉(zhuǎn)換增益元件復(fù)位第一擴(kuò)散區(qū)； 輸出表示所述第一擴(kuò)散區(qū)的第一信號； 將光生電荷存儲在所述第一擴(kuò)散區(qū)中； 允許所存儲的光生電荷泄漏到第二擴(kuò)散區(qū)； 將額外的光生電荷存儲在所述第一擴(kuò)散區(qū)中；及 輸出表示所述存儲的額外光生電荷的第二信號。
18、 如權(quán)利要求17所述的方法，其進(jìn)一步包含以下動作 取樣和保持所述第一和第二信號；及使用所述取樣和保持的第一和第二信號來獲得相關(guān)的輸出值。
19、 如權(quán)利要求17所述的方法，其進(jìn)一步包含從光敏裝置排出過量電荷的動作。
20、 如權(quán)利要求17所述的方法，其進(jìn)一步包含以下動作 啟動所述雙重轉(zhuǎn)換增益元件；及 將所述泄漏的光生電荷存儲在存儲元件中。
21、 如權(quán)利要求17所述的方法，其中所述存儲光生電荷的動作包含通過轉(zhuǎn)移元 件將所述電荷從光敏元件轉(zhuǎn)移到所述第一擴(kuò)散區(qū)的動作。
22、 如權(quán)利要求21所述的方法，其中所述存儲額外光生電荷的動作包含通過所述轉(zhuǎn)移元件將所述額外光生電荷從所述光敏元件轉(zhuǎn)移到所述第一擴(kuò)散區(qū)的動作。
23、 一種成像裝置，其包含 第一光敏元件；第一轉(zhuǎn)移晶體管，其耦合于所述第一光敏元件與第一擴(kuò)散區(qū)之間，所述第一轉(zhuǎn)移晶體管將光生電荷從所述第一光敏元件轉(zhuǎn)移到所述第一擴(kuò)散區(qū)；雙重轉(zhuǎn)換增益元件，其耦合于所述第一擴(kuò)散區(qū)與第二擴(kuò)散區(qū)之間，所述雙重轉(zhuǎn)換 增益元件在啟動時將所述第一擴(kuò)散區(qū)連接到所述第二擴(kuò)散區(qū)；復(fù)位元件，其耦合于復(fù)位電壓與所述第二擴(kuò)散區(qū)之間；及電荷存儲元件，其跨越所述復(fù)位元件而耦合，其中通過啟動所述復(fù)位和雙重轉(zhuǎn)換增益元件來復(fù)位所述第一擴(kuò)散區(qū)。
24、 如權(quán)利要求23所述的成像裝置，其中所述復(fù)位和雙重轉(zhuǎn)換增益元件包含晶 體管。
25、 如權(quán)利要求23所述的成像裝置，其進(jìn)一步包含耦合于電壓源與所述第一光 敏元件之間的高動態(tài)范圍元件。
26、 如權(quán)利要求25所述的成像裝置，其中所述高動態(tài)范圍元件經(jīng)啟動以從所述 第一光敏元件排出電荷。
27、 如權(quán)利要求23所述的成像裝置，其進(jìn)一步包含 第二光敏元件；及第二轉(zhuǎn)移晶體管，其耦合于所述第二光敏元件與所述第一擴(kuò)散區(qū)之間。
28、 如權(quán)利要求23所述的成像裝置，其進(jìn)一步包含 第二光敏元件；第二轉(zhuǎn)移晶體管，其耦合于所述第二光敏元件與所述第一擴(kuò)散區(qū)之間； 第三光敏元件；第三轉(zhuǎn)移晶體管，其耦合于所述第三光敏元件與所述第一擴(kuò)散區(qū)之間； 第四光敏元件；及第四轉(zhuǎn)移晶體管，其耦合于所述第四光敏元件與所述第一擴(kuò)散區(qū)之間。
29、 如權(quán)利要求23所述的成像裝置，其中所述電荷存儲元件是在啟動所述雙重 轉(zhuǎn)換增益元件時增加所述第一擴(kuò)散區(qū)的轉(zhuǎn)換增益的電容器。
30、 如權(quán)利要求23所述的成像裝置，其中所述電荷存儲元件是在啟動所述雙重 轉(zhuǎn)換增益元件時存儲來自所述第一擴(kuò)散區(qū)的電荷的電容器。
31、 一種成像器系統(tǒng)，其包含 處理器；及成像裝置，其連接到所述處理器，所述成像裝置包含 第一光敏元件；第一轉(zhuǎn)移晶體管，其耦合于所述第一光敏元件與第一擴(kuò)散區(qū)之間，所述第一轉(zhuǎn)移 晶體管將光生電荷從所述第一光敏元件轉(zhuǎn)移到所述第一擴(kuò)散區(qū)，雙重轉(zhuǎn)換增益元件，其耦合于所述第一擴(kuò)散區(qū)與第二擴(kuò)散區(qū)之間，所述雙重轉(zhuǎn)換 增益元件在啟動時將所述第一擴(kuò)散區(qū)連接到所述第二擴(kuò)散區(qū)，復(fù)位元件，其耦合于復(fù)位電壓與所述第二擴(kuò)散區(qū)之間，及電荷存儲元件，其跨越所述復(fù)位元件而耦合；其中通過啟動所述復(fù)位和雙重轉(zhuǎn)換增益元件來復(fù)位所述第一擴(kuò)散區(qū)。
32、 如權(quán)利要求31所述的系統(tǒng)，其中所述復(fù)位和雙重轉(zhuǎn)換增益元件包含晶體管。
33、 如權(quán)利要求31所述的系統(tǒng)，其中所述成像裝置進(jìn)一步包含耦合于電壓源與 所述第一光敏元件之間的高動態(tài)范圍元件。
34、 如權(quán)利要求33所述的系統(tǒng)，其中所述高動態(tài)范圍元件經(jīng)啟動以從所述第一 光敏元件排出電荷。
35、 如權(quán)利要求31所述的系統(tǒng)，其中所述成像裝置進(jìn)一步包含-第二光敏元件；及第二轉(zhuǎn)移晶體管，其耦合于所述第二光敏元件與所述第一擴(kuò)散區(qū)之間。
36、 如權(quán)利要求31所述的系統(tǒng)，其中所述成像裝置進(jìn)一步包含 第二光敏元件；第二轉(zhuǎn)移晶體管，其耦合于所述第二光敏元件與所述第一擴(kuò)散區(qū)之間； 第三光敏元件；第三轉(zhuǎn)移晶體管，其耦合于所述第三光敏元件與所述第一擴(kuò)散區(qū)之間； 第四光敏元件；及第四轉(zhuǎn)移晶體管，其耦合于所述第四光敏元件與所述第一擴(kuò)散區(qū)之間。
37、 如權(quán)利要求31所述的系統(tǒng)，其中所述電荷存儲元件是在啟動所述雙重轉(zhuǎn)換 増益元件時增加所述第一擴(kuò)散區(qū)的轉(zhuǎn)換增益的電容器。
38、 如權(quán)利要求37所述的系統(tǒng)，其中所述電荷存儲元件是在啟動所述雙重轉(zhuǎn)換 增益元件時存儲來自所述第一擴(kuò)散區(qū)的電荷的電容器。
全文摘要
一種具有具備雙重轉(zhuǎn)換增益的像素的成像器。每一像素具有耦合于兩個浮動擴(kuò)散區(qū)之間的雙重轉(zhuǎn)換增益元件。當(dāng)啟動時，所述雙重轉(zhuǎn)換增益元件接通存儲元件以增加像素的電荷存儲容量。像素復(fù)位電路耦合到所述第二浮動擴(kuò)散區(qū)。為復(fù)位所述第一浮動擴(kuò)散區(qū)和所述存儲元件，在復(fù)位操作期間啟動所述雙重轉(zhuǎn)換增益元件。
文檔編號H04N3/15GK101273619SQ200680035805
公開日2008年9月24日 申請日期2006年8月8日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月10日
發(fā)明者杰弗里·A·米基 申請人:美光科技公司