利用多转移的图像传感器以及该图像传感器的操作方法技术

技术编号:32871736 阅读:47 留言:0更新日期:2022-04-02 12:01
提供了一种图像传感器和该图像传感器的操作方法。所述图像传感器包括:像素,其包括被配置为将感测到的光转换为电荷的光电转换装置以及存储从光电转换装置提供的电荷的浮置扩散节点;时序产生器,其被配置为在光感测时间段之前产生复位信号,并且在光感测时间段之后产生转移信号,所述复位信号包括用于能够擦除存储在光电转换装置和浮置扩散节点中的至少一个中的电荷的第一复位信号脉冲所述转移信号包括至少两个转移信号脉冲,每个转移信号脉冲使得存储在光电转换装置中的电荷能够移动至浮置扩散节点;以及读出电路,其被配置为通过对基于所述至少两个转移信号脉冲针对浮置扩散节点执行至少两次采样的结果求和来产生输出数据。生输出数据。生输出数据。

【技术实现步骤摘要】
利用多转移的图像传感器以及该图像传感器的操作方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请基于并要求于2020年9月16日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10

2020

0119312的优先权,该申请的公开以引用方式全文并入本文中。


[0003]本公开的本专利技术构思的各方面涉及一种图像传感器,并且更具体地说,涉及一种对电荷进行多路复用的图像传感器以及该图像传感器的操作方法。

技术介绍

[0004]作为俘获图像的设备,广泛使用互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器。在填充系数和制造成本方面有利的三晶体管像素结构以及对光具有高的响应性和灵敏度并且能抵抗暗电流和噪声的四晶体管像素结构被广泛地用于CMOS图像传感器中。
[0005]在四晶体管像素结构中,当根据表示每像素的最大电荷量(即,像素在饱和水平下可以收集的电子的数量)的满阱容量(FWC)不合适地设计浮置扩散节点的电位时,会发生其中存储在浮置扩散节点中的电荷反向流动的回流。
专利技术内容
[00本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种图像传感器,包括:像素,其包括:光电转换装置,其被配置为将感测到的光转换为电荷,并且在将所述电荷提供至浮置扩散节点之前存储电荷,以及所述浮置扩散节点,其被配置为存储从所述光电转换装置提供的电荷;时序产生器,其被配置为,在光感测时间段之前产生复位信号,所述复位信号包括用于能够擦除存储在所述光电转换装置和所述浮置扩散节点中的至少一个中的电荷的第一复位信号脉冲,并且在所述光感测时间段之后产生转移信号,所述转移信号包括至少两个转移信号脉冲,每个转移信号脉冲使得存储在所述光电转换装置中的电荷能够移动至所述浮置扩散节点;以及读出电路,其被配置为通过对基于所述至少两个转移信号脉冲针对所述浮置扩散节点执行至少两次采样的结果求和来产生输出数据,其中,所述复位信号和所述转移信号各自包括第一逻辑电平和第二逻辑电平。2.根据权利要求1所述的图像传感器,其中,所述至少两个转移信号脉冲包括第一转移信号脉冲和第二转移信号脉冲,其中,所述像素被配置为:基于所述第一转移信号脉冲将存储在所述光电转换装置中的电荷的第一子集转移至所述浮置扩散节点,以及基于所述第二转移信号脉冲将存储在所述光电转换装置中的电荷的第二子集转移至所述浮置扩散节点。3.根据权利要求2所述的图像传感器,其中,所述时序产生器还被配置为在所述第一转移信号脉冲之后和所述第二转移信号脉冲之前产生第二复位信号脉冲。4.根据权利要求2所述的图像传感器,其中,所述读出电路还被配置为通过对所述电荷的第一子集采样而产生第一值,通过对所述电荷的第二子集采样而产生第二值,并且基于所述第一值和所述第二值产生所述输出数据。5.根据权利要求1所述的图像传感器,其中,所述光电转换装置在所述复位信号和所述转移信号二者处于所述第一逻辑电平时复位,当所述复位信号处于所述第一逻辑电平并且所述转移信号处于所述第二逻辑电平时,所述浮置扩散节点复位,并且当所述复位信号处于所述第二逻辑电平并且所述转移信号处于所述第一逻辑电平时,存储在所述光电转换装置中的电荷转移至所述浮置扩散节点。6.根据权利要求1所述的图像传感器,其中,所述光感测时间段之后的读出时间段包括第一时间段、第二时间段和第三时间段,其中,在所述第一时间段中,所述转移信号处于所述第一逻辑电平,并且所述复位信号处于所述第二逻辑电平,在所述第一时间段之后的所述第二时间段中,所述复位信号处于所述第一逻辑电平,并且所述转移信号处于所述第二逻辑电平,并且在所述第二时间段之后的所述第三时间段中,所述复位信号处于所述第二逻辑电平,并且所述转移信号处于所述第一逻辑电平。
7.根据权利要求6所述的图像传感器,其中,所述第一时间段和所述第三时间段对应于其中存储在所述光电转换装置中的电荷转移至所述浮置扩散节点的时间段,并且所述第二时间段对应于其中所述浮置扩散节点复位的时间段。8.根据权利要求7所述的图像传感器,其中,所述光感测时间段之前的读出时间段包括第四时间段和第五时间段,其中,在所述第一时间段之前的所述第四时间段中,所述浮置扩散节点复位,并且在所述第四时间段之前的所述第五时间段中,所述光电转换装置复位。9.根据权利要求1所述的图像传感器,其中,所述像素还包括:转移晶体管,其被配置为通过转移栅极端子接收所述转移信号,并且将所述光电转换装置连接至所述浮置扩散节点;以及复位晶体管,其被配置为通过复位栅极端子接收所述复位信号,并且将所述浮置扩散节点复位。10.根据权利要求9所述的图像传感器,其中,所述像素还包括:驱动晶体管,其被配置为放大所述浮置扩散节点的信号;以及选择晶体管,其被配置为从多个像素中选择所述像素。11.根据权利要求9所述的图像传...

【专利技术属性】
技术研发人员:金石山徐珉雄
申请(专利权)人:三星电子株式会社
类型:发明
国别省市:

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