CN108234907B - 一种像素电路及成像*** - Google Patents

一种像素电路及成像*** Download PDF

Info

Publication number
CN108234907B
CN108234907B CN201711360079.9A CN201711360079A CN108234907B CN 108234907 B CN108234907 B CN 108234907B CN 201711360079 A CN201711360079 A CN 201711360079A CN 108234907 B CN108234907 B CN 108234907B
Authority
CN
China
Prior art keywords
coupled
control signal
transfer
transfer control
response
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201711360079.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108234907A (zh
Inventor
王睿
代铁军
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Omnivision Technologies Inc
Original Assignee
Omnivision Technologies Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Omnivision Technologies Inc filed Critical Omnivision Technologies Inc
Publication of CN108234907A publication Critical patent/CN108234907A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108234907B publication Critical patent/CN108234907B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/50—Control of the SSIS exposure
    • H04N25/57—Control of the dynamic range
    • H04N25/58—Control of the dynamic range involving two or more exposures
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14643—Photodiode arrays; MOS imagers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14601—Structural or functional details thereof
    • H01L27/14609—Pixel-elements with integrated switching, control, storage or amplification elements
    • H01L27/1461—Pixel-elements with integrated switching, control, storage or amplification elements characterised by the photosensitive area
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14601—Structural or functional details thereof
    • H01L27/14609—Pixel-elements with integrated switching, control, storage or amplification elements
    • H01L27/14612—Pixel-elements with integrated switching, control, storage or amplification elements involving a transistor
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/70—Circuitry for compensating brightness variation in the scene
    • H04N23/73—Circuitry for compensating brightness variation in the scene by influencing the exposure time
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/60—Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise
    • H04N25/62—Detection or reduction of noise due to excess charges produced by the exposure, e.g. smear, blooming, ghost image, crosstalk or leakage between pixels
    • H04N25/621—Detection or reduction of noise due to excess charges produced by the exposure, e.g. smear, blooming, ghost image, crosstalk or leakage between pixels for the control of blooming
    • H04N25/623—Detection or reduction of noise due to excess charges produced by the exposure, e.g. smear, blooming, ghost image, crosstalk or leakage between pixels for the control of blooming by evacuation via the output or reset lines
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/70—SSIS architectures; Circuits associated therewith
    • H04N25/71—Charge-coupled device [CCD] sensors; Charge-transfer registers specially adapted for CCD sensors
    • H04N25/74—Circuitry for scanning or addressing the pixel array
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/70—SSIS architectures; Circuits associated therewith
    • H04N25/76—Addressed sensors, e.g. MOS or CMOS sensors
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/70—SSIS architectures; Circuits associated therewith
    • H04N25/76—Addressed sensors, e.g. MOS or CMOS sensors
    • H04N25/77—Pixel circuitry, e.g. memories, A/D converters, pixel amplifiers, shared circuits or shared components
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/70—SSIS architectures; Circuits associated therewith
    • H04N25/76—Addressed sensors, e.g. MOS or CMOS sensors
    • H04N25/779—Circuitry for scanning or addressing the pixel array
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/70—SSIS architectures; Circuits associated therewith
    • H04N25/76—Addressed sensors, e.g. MOS or CMOS sensors
    • H04N25/7795—Circuitry for generating timing or clock signals
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/70—SSIS architectures; Circuits associated therewith
    • H04N25/76—Addressed sensors, e.g. MOS or CMOS sensors
    • H04N25/78—Readout circuits for addressed sensors, e.g. output amplifiers or A/D converters
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/70—SSIS architectures; Circuits associated therewith
    • H04N25/79—Arrangements of circuitry being divided between different or multiple substrates, chips or circuit boards, e.g. stacked image sensors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
  • Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)

Abstract

本申请案涉及使用帧内多位曝光控制的无图像模糊高动态范围图像传感器读出架构。一种像素电路包含转移晶体管，转移晶体管耦合于光电二极管与浮动扩散部之间以将光电二极管中所积累的图像电荷选择性地转移到浮动扩散部。选择电路经耦合以选择第一转移控制信号、第二转移控制信号或第三转移控制信号中的一者以控制转移晶体管。选择电路经耦合以：在对与其中包含转移晶体管的行不同的行进行读出操作期间响应于预充电启用信号而输出第一转移控制信号，在对其中包含转移晶体管的行进行读出操作期间响应于样本启用信号而输出第二转移控制信号，且在像素电路的闲置状态期间输出第三转移控制信号以部分地接通转移晶体管。

Description

一种像素电路及成像***
技术领域
本发明大体来说涉及图像传感器，且更具体来说，本发明涉及高动态范围图像传感器。
背景技术
图像捕获装置包含图像传感器及成像透镜。成像透镜将光聚焦到图像传感器上以形成图像，且图像传感器将光转换成电信号。将电信号从图像捕获装置输出到主机电子***的其它组件。电子***可以是(举例来说)移动电话、计算机、数字相机或医疗装置。
随着像素电路变得越来越小，对用以在从弱光条件到亮光条件变化的大范围照明条件内运行的图像传感器的要求变得越来越难以实现。此种性能能力通常被称为具有高动态范围成像(HDRI或者仅称为HDR)。高动态范围成像对于例如汽车视觉及机器视觉等若干种应用来说是极为期望特征。在常规图像捕获装置中，像素电路需要多次连续曝光使得图像传感器曝露于低光水平及高光水平两者下以实现HDR。传统互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器由于有限阱容及固定曝光时间而忍受低动态范围。传统CMOS 图像传感器所面临的另一挑战是图像模糊，当光电二极管中所产生的图像电荷量超过像素电路的存储容量且溢出到邻近像素电路中时，会发生所述的图像模糊。
发明内容
本申请案的一个方面涉及一种像素电路。在一个实施例中，所述像素电路包括：光电二极管，其适于响应于入射光而积累图像电荷；转移晶体管，其耦合在安置于第一半导体层中的所述光电二极管与浮动扩散部之间以将所述光电二极管中所积累的所述图像电荷选择性地转移到所述浮动扩散部；及选择电路，其耦合到所述转移晶体管的控制端子以选择第一转移控制信号、第二转移控制信号或第三转移控制信号中的一者以控制所述转移晶体管，其中所述选择电路经耦合以在对与其中包含所述转移晶体管的行不同的行进行读出操作期间响应于预充电启用信号而输出所述第一转移控制信号，其中所述选择电路经耦合以在对其中包含所述转移晶体管的所述行进行读出操作期间响应于样本启用信号而输出所述第二转移控制信号，且其中所述选择电路经耦合以在所述像素电路的闲置状态期间输出所述第三转移控制信号以部分地接通所述转移晶体管。
本申请案的另一方面涉及一种成像***。在一个实施例中，所述成像***包括：像素阵列，其具有布置成多个行及多个列的多个像素电路，其中所述像素电路中的每一者包含：光电二极管，其适于响应于入射光而积累图像电荷；转移晶体管，其耦合于所述光电二极管与浮动扩散部之间以将所述光电二极管中所积累的所述图像电荷选择性地转移到所述浮动扩散部；选择电路，其耦合到所述转移晶体管的控制端子以选择第一转移控制信号、第二转移控制信号或第三转移控制信号中的一者以控制所述转移晶体管，其中所述选择电路经耦合以在对与其中包含所述转移晶体管的行不同的行进行读出操作期间响应于预充电启用信号而输出所述第一转移控制信号，其中所述选择电路经耦合以在对其中包含所述转移晶体管的所述行进行读出操作期间响应于样本启用信号而输出所述第二转移控制信号，且其中所述选择电路经耦合以在包含所述光电二极管的所述像素电路的闲置状态期间输出所述第三转移控制信号以部分地接通所述转移晶体管；控制电路，其耦合到所述像素阵列以控制所述像素阵列的操作，其中所述选择电路包含于所述控制电路中；及读出电路，其安置于第二半导体层中且耦合到所述像素阵列以从所述多个像素电路读出图像数据。
附图说明
参考以下图描述本发明的非限制性及非穷尽性实施例，其中除非另有规定，否则贯穿各个视图，相似参考编号指代相似零件。
图1是根据本发明的教示的具有实例性无图像模糊成像***的集成电路裸片的堆叠式半导体装置晶片的一个实例的分解图，所述实例性无图像模糊成像***具有使用帧内多位曝光控制的高动态范围图像传感器读出架构。
图2是根据本发明的教示的展示像素电路的一部分电路的实例的电路图，所述像素电路包含使用帧内多位曝光的无图像模糊高动态范围读出架构。
图3是图解说明根据本发明的教示包含像素电路的像素阵列的实例性无图像模糊成像***的框图，所述像素电路具有使用帧内多位曝光的高动态范围读出架构。
图4是图解说明根据本发明的教示的闲置状态、预充电状态、曝光状态、样本状态与无图像模糊成像***的实例性像素电路中的相关联实例性信号的关系的时序图，所述无图像模糊成像***包含具有使用帧内多位曝光的高动态范围读出架构的像素电路的像素阵列。
贯穿图式之数个视图，对应参考符号指示对应组件。技术人员将了解，图中的元件是为简单及清晰起见而图解说明的且未必按比例绘制。举例而言，各图中的元件中的某些元件的尺寸可相对于其它元件被放大以有助于改进对本发明的各种实施例的理解。此外，通常不描绘商业上可行实施例中有用或必需的常见而众所周知的元件以便促进对本发明的这些各种实施例的较不受阻碍的观看。
具体实施方式
在以下说明中，陈述众多具体细节以便提供对本发明的透彻理解。然而，所属领域的技术人员将明了，无需采用特定细节来实践本发明。在其它实例中，未详细地描述众所周知的材料或方法以免使本发明模糊。
在本说明书通篇中对“一个实施例”、“实施例”、“一个实例”或“实例”的提及意指结合所述实施例或实例所描述的特定特征、结构或特性包含于本发明的至少一个实施例中。因此，在本说明书通篇的各个位置中出现的短语“在一个实施例中”、“在实施例中”、“一个实例”或“实例”未必全部指代同一实施例或实例。此外，特定特征、结构或特性可在一或多个实施例或实例中以任何适合组合及/或子组合而组合起来。特定特征、结构或特性可包含于集成电路、电子电路、组合逻辑电路或提供所描述功能性的其它适合组件中。另外，应了解，随本文提供之各图系出于向所属领域的技术人员阐释之目的且图式未必按比例绘制。
如将论述，根据本发明的教示的实例描述用于高动态范围(HDR)图像传感器中的无图像模糊图像传感器像素电路，所述高动态范围图像传感器包含用于控制曝光且从每一像素电路读出HDR图像数据的控制电路。如将展示，提供高度可编程且高效的曝光控制与读出架构，其利用像素混合接合技术来改进动态范围性能。在实例中，设定-复位锁存器包含于像素电路中以控制与预充电电路及样本电路并联耦合的开关来抑制图像模糊。在各种实例中，像素阵列安置于与***电路分离的晶片中，且以像素级接合将两个晶片接合在一起。在像素电路或像素电路块正下方存在存储器，其用以存储每一像素电路或像素电路的每一块的曝光信息。在各种实例中，对跨越像素阵列的每一个别像素电路的帧内可编程曝光控制设置有多位分辨率，这跨越像素阵列的每一像素电路而实现最优操作。与已知HDR成像解决方案相比，根据本发明的教示的实例可实现对每一个别像素电路的个别帧内曝光控制，这跨越像素阵列而达成经改进电荷累积。根据本发明的教示的此曝光控制与读出技术能抑制图像模糊且消除在读出期间对像素电路行进行多帧组合或减少取样的需要，根据本发明的教示，这会达成高帧率及高空间分辨率。
为图解说明起见，图1是根据本发明的教示的具有实例性单个无图像模糊图像感测***100的集成电路裸片的堆叠式半导体装置晶片102及104的一个实例的分解图。在各种实例中，半导体装置晶片102及104可包含硅或其它适合半导体材料。在所图解说明实例中，根据本发明的教示，装置晶片102是包含像素阵列106的顶部传感器芯片，像素阵列106具有安置于第一半导体层112中的像素电路110A、110B、110C等。装置晶片102与装置晶片104堆叠起来，装置晶片104包含对应支持电路108，支持电路108 安置于第二半导体层114中且通过像素级混合接合而耦合到像素阵列106以支持光子检测阵列106的操作。
如下文将更详细地论述，在一些实例中，根据本发明的教示，第一半导体层112中的像素电路110包含通过转移晶体管耦合到浮动扩散部的光电二极管，第二半导体层114中所包含的对应支持电路108包含选择电路，所述选择电路经耦合以：在对不包含转移晶体管的不同行进行读出操作期间，响应于预充电启用信号而输出在预充电周期期间耦合到转移晶体管的第一转移控制信号；在对包含转移晶体管的同一行进行读出操作期间，响应于样本启用信号而在样本周期将第二转移控制信号输出到转移晶体管；且在闲置周期期间输出第三转移控制信号以抑制图像模糊。在各种实例中，支持电路108中所包含的选择电路可包含曝光存储器，使得每一个别像素可具有存储于所述曝光存储器中的多位(例如，4位)曝光值。此曝光存储器可通过像素级混合接合互连到安置于第一半导体层中的像素电路。曝光存储器可实施为静态随机存取存储器或其它适合类型的存储器。另外，在各种实例中，曝光存储器还可在像素电路块(例如，8x8像素电路块)当中共享。
应注意，出于阐释目的，图1中所展示的实例性图像感测***100图解说明为具有两个堆叠式半导体装置晶片102及104。在其它实例中，应了解，根据本发明的教示，图像感测***100可包含用于额外功能、特征及经改进性能的多于两个堆叠式半导体装置晶片。
图2是根据本发明的教示的展示像素电路210的一部分电路的实例的电路图，像素电路210包含使用帧内多位曝光的无图像模糊高动态范围读出架构、耦合到选择电路 232。应注意，像素电路210可以是图1的像素阵列106的像素电路110A、110B、110C 中的一者的实例，且下文所提及的具有类似名称及编号的元件被耦合且功能类似于上文的描述。如所描绘实例中所展示，像素电路210安置于第一半导体层212中。像素电路210包含安置于第一半导体层212中、适于响应于入射光而积累图像电荷的光电二极管 216。安置于第一半导体层212中的转移晶体管218耦合于安置在第一半导体层212中的光电二极管216与浮动扩散部220之间以将积累于光电二极管216中的图像电荷选择性地转移到浮动扩散部220。
继续所图解说明实例，复位晶体管222安置于第一半导体层212中且耦合到浮动扩散部220以响应于复位RST信号而选择性地对浮动扩散部220进行复位。在实例中，复位晶体管耦合于经复位浮动扩散部RFD电压与浮动扩散部220之间。放大器晶体管224 安置于第一半导体层212中且包含耦合到浮动扩散部220的放大器栅极端子。在实例中，放大器晶体管224是源极跟随器耦合晶体管，且具有耦合到AVDD电压的漏极端子及经耦合以提供放大器晶体管224的经放大输出的源极端子。行选择晶体管226安置于第一半导体层212中且耦合于位线228与放大器晶体管224之间。在操作中，行选择晶体管 226经耦合以响应于行选择信号RS而输出像素电路210的图像数据。
根据本发明的教示，选择电路232安置于第二半导体层214中，且通过第一半导体层212与第二半导体层214之间的像素级混合接合230而耦合到转移晶体管218的控制端子，以在第一转移控制信号PTX 242、第二转移控制信号STX 244及第三转移控制信号之间进行选择以控制转移晶体管218。如下文将更详细地将论，根据本发明的教示，选择电路232可以是耦合到像素阵列的对应像素电路210的多个选择电路中的一者。
在图2中所描绘的实例中，选择电路232经耦合以在对与包含转移晶体管218的像素阵列行不同的行进行读出操作期间响应于预充电启用信号paddr_en 238而输出第一转移控制信号PTX 242。选择电路232经耦合以在对包含转移晶体管218的同一像素阵列行中的像素电路进行读出操作期间响应于样本启用信号saddr_en 240而输出第二转移控制信号STX 244。根据本发明的教示，选择电路232也经耦合以在像素电路210的闲置状态期间输出第三转移控制信号Vbloom 269以部分地接通转移晶体管218。因此，第一转移控制信号PTX 242可用于独立地给像素电路210预充电以控制像素电路210的曝光，同时正在利用第二转移控制信号STX 244来读出像素阵列的不同行。此外，根据本发明的教示，转移晶体管可在闲置状态期间被部分地接通以抑制图像模糊。因此，根据本发明的教示，实现对每一个别像素电路210的个别帧内曝光控制及受抑制的图像模糊，这跨越整个像素阵列达成经改进电荷累积以提供高动态范围图像感测。
如图2中所描绘的实例中所展示，选择电路232包含：第一开关S1 234，其经耦合以在预充电操作或状态期间响应于预充电启用信号paddr_en 238而产生第一转移控制信号PTX 242；及第二开关S2 236，其经耦合以在取样操作或状态期间响应于样本启用信号saddr_en 240而产生第二转移控制信号STX 244。多路复用器电路248经耦合以响应于对多个预充电行信号(图2中图解说明为paddr0_en 250A、paddr1_en 250B、…、paddrN_en250N)中的一者的选择而产生预充电启用信号paddr_en 238，所述选择是响应于存储于曝光存储器EXPMEM 252中的曝光值信号253而做出。在一个实例中，由存储于曝光存储器EXPMEM 252中的曝光值信号253表示的曝光值是接收自自动曝光控制(AEC)电路254的多位(例如，4位)值。如下文将更详细地论述，在一个实例中，存储于曝光存储器EXPMEM 252中的曝光值用于调整由像素电路210产生的图像数据的曝光。在另一实例中，存储于曝光存储器EXPMEM 252中的曝光值可由像素共享块以调整由包含像素电路210的像素阵列中的像素块(例如，8x8邻近像素块)产生的图像数据的曝光。
图2中所描绘的实例还图解说明第三开关S3 267，其经耦合以在像素电路210的闲置状态期间响应于设定-复位锁存器262的输出而产生第三转移控制信号Vbloom 269以部分地接通转移晶体管218来抑制图像模糊。在所描绘实例中，第三转移控制信号Vbloom 269是抗图像模糊转移控制信号，且因此第三转移控制信号Vbloom 269的电压的量值小于第一转移控制信号PTX 242及第二转移控制信号STX 244的量值，以便在第一转移控制信号PTX242及第二转移控制信号STX 244的预充电操作及取样操作期间仅部分地接通转移晶体管218而非完全接通转移晶体管218。
在图2中所描绘的实例中，锁存器262包含如所展示的交叉耦合NAND栅极263 及265。在实例中，锁存器262的设定输入SB 259经耦合以接收NAND栅极255的输出，且锁存器262的复位输入RB 261经耦合以接收NAND栅极257的输出。NAND栅极255经耦合以接收样本启用信号saddr_en 240及第一时钟信号TXSL 253。NAND栅极257经耦合以接收预充电启用信号paddr_en 238及第二时钟信号TXPL 251。在实例中，第一时钟信号TXSL 253及第二时钟信号TXPL 251是用以锁定锁存器262的周期性信号。因此，锁存器262经耦合以响应于样本启用信号saddr_en 240及第一时钟信号 TXSL 253而被设定，且响应于预充电启用信号paddr_en 238及第二时钟信号TXPL 251 而被复位。
在以下实例中，即其中利用滚动快门读出像素阵列，且其中一次可仅可能给像素阵列中的11行预充电(即，对于paddr0_en 250A、paddr1_en 250B、…、paddrN_en 250N 来说，N＝10)，且一次读出一行，在任何时间最大负荷可仅为：可能仅可将像素阵列中的12行加载于第一转移控制信号PTX 242、第二转移控制信号STX 244上。换句话说，在N＝10的实例中，对于正在由滚动快门读出的每一行来说，一次仅可给像素阵列中的其它11个经启用行预充电。由于此时正在被读出的具体那一行而忽略像素阵列中的所有其它行。因此，当然应了解，在任何时候第一转移控制信号PTX 242及第二转移控制信号STX 244上仅12行的此最大负荷显著地小于整个像素阵列的每一行可在任何时候由第一转移控制信号PTX 242及第二转移控制信号STX 244驱动的实例。
换句话说，第一转移控制信号PTX 242是基于预充电地址而产生，因此每次仅N+1行接收第一转移控制信号PTX 242。因此，驱动第一转移控制信号PTX 242及第二转移控制信号STX 244的源的总负荷仅为N+2行，而非含大约2N行的整个像素阵列。因此，应了解，包含像素电路210的一次可被预充电且因此接收第一转移控制信号PTX 242的像素阵列行的总数目等于可存储于曝光存储器EXPMEM中的不同可能曝光值的总数目，这是比其中像素阵列中的所有行同时被驱动的实例显著小的负荷要求。
图3是图解说明根据本发明的教示的包含像素电路的像素阵列306的实例性成像***300的框图，所述像素电路具有使用帧内多位曝光的无图像模糊高动态范围读出架构。在所图解说明实例中，应了解，图3的像素阵列306中所包含的像素电路中的每一者可以是图1的像素阵列106的像素电路110A、110B、110C或图2的像素电路210的实例，且下文所提及的具有类似地名称及编号的元件被耦合且功能类似于上文的描述。如图3 中所描绘的实例中所展示，根据本发明的教示，控制电路356耦合到像素阵列306以控制像素阵列306的操作，包含针对单个帧独立地控制像素阵列306中的像素电路中的每一者的曝光时间。在实例中，读出电路358耦合到像素阵列306以从像素阵列306的所述多个像素电路读出图像数据。在一个实例中，由读出电路358读出的图像数据被传送到功能逻辑360。
在所描绘实例中，像素阵列306的像素电路安置于第一半导体层312中，且控制电路356、读出电路358及功能逻辑360安置于第二半导体层314中。在实例中，第一半导体层312及第二半导体层314是以堆叠式芯片方案而被堆叠且耦合在一起。在一个实例中，选择电路332通过像素级混合接合(例如，参见图2中的像素级混合接合230)而耦合到像素阵列306的每一像素电路。
在一个实例中，读出电路358可包含放大电路、模/数(ADC)转换电路或其它电路。功能逻辑360可仅存储图像数据或甚至通过施加后图像效应(例如，剪裁、旋转、移除红眼、调整亮度、调整对比度或其它)来操纵图像数据。像素阵列306可实施为前侧照明图像传感器或后侧照明图像传感器。如所图解说明，每一像素电路被布置于像素阵列306 中的行及列中以获取人、地方或物体的图像数据，其可接着用于再现人、地方或物体的图像。
如所描绘的实例中所展示，控制电路356包含耦合到选择电路332的数字自动曝光控制件(AEC)354。在一个实例中，应了解，AEC 354还可包含用以提供样本地址启用信号及预充电地址启用信号(例如，saddr_en及paddr(0-N)_en)的行解码器元件。可在图 3中所图解说明的选择电路332A的详细版本了解到，选择电路332可以是图2中所图解说明的选择电路232的实例。因此，下文所提及的具有类似名称及编号的元件被耦合且功能类似于上文的描述。在所描绘实例中，AEC 354经耦合以产生曝光值，所产生的曝光值存储于选择电路310的曝光存储器EXPMEM中。另外，AEC 354还经耦合以产生样本地址启用信号(例如，saddr_en)及预充电地址启用信号(例如，paddr(0-N)_en)，上述两个信号经耦合以由选择电路332接收。
在一个实例中，根据本发明的教示，AEC 354经耦合以从读出电路358读取图像数据以基于来自先前帧的像素电路的图像数据值而确定后续帧的像素阵列306中可受益于预充电的任何个别像素电路且因此确定额外曝光时间以提供HDR成像。如此，根据本发明的教示，AEC 354经耦合以向选择电路332中的曝光存储器EXPMEM提供对应曝光值且提供对应样本地址启用信号saddr_en及预充电地址启用信号paddr(0-N)_en。
如所述，根据本发明的教示，控制电路356也包含耦合到AEC 354的对应行解码器电路以控制每一像素电路的选择电路中的开关S1、S2及S3以向像素阵列306中的像素电路行中所包含的转移晶体管提供第一转移控制信号PTX、第二转移控制信号STX及第三转移控制信号Vbloom。
在滚动快门设计操作实例中，假设正在读出像素阵列306的行i。如此，当在取样操作或读出行i的读出操作期间，行i的像素电路中的转移晶体管被激活时，所述转移晶体管经耦合以接收STX转移控制信号。在所描绘实例中，行i+2(0-N)*Mexp可经耦合以在预充电操作或状态期间被预充电，其中N是大于或等于零的整数，且Mexp是曝光因子。因此，根据本发明的教示，举例来说假设N＝10且曝光因子Mexp＝1，像素阵列306 的可被预充电且接收PTX转移控制信号以为高动态范围成像提供额外曝光时间的N+1 或11个其它行是：行i+20*Mexp、行i+21*Mexp、行i+22*Mexp、…、行i+29*Mexp及行 i+210*Mexp。换句话说，如果像素阵列306中正在被取样或读出的行是行i，那么在N＝10 且曝光因子Mexp＝1的情况下当行i正在被读出时，像素阵列306中可被预充电的其它行是行i+1、i+2、i+4、…、i+512及i+1024。像素阵列306的其它行在此时既不被读出也不被预充电。
替代地，像素阵列306中不被读出(即，取样)或预充电的其它行可处于曝光状态(即，集成状态)或闲置状态中。在所描绘实例中，应了解根据本发明的教示，像素阵列306的行的转移晶体管不处于取样/读出状态中，预充电状态或曝光/集成状态可由选择电路332借助第三转移控制信号Vbloom来部分地接通以在闲置状态期间部分地接通转移晶体管来抑制图像模糊。
图4是图解说明根据本发明的教示的闲置状态、预充电状态、曝光状态、样本状态与无图像模糊成像***的实例性像素电路中的相关联实例性信号的关系的时序图，所述无图像模糊成像***包含具有使用帧内多位曝光的高动态范围读出架构的像素电路的像素阵列。在所图解说明实例中，应了解，图4中所图解说明的信号中的每一者可以是图2的像素电路210及选择电路232中所描述的信号的实例，且具有类似名称及编号的元件被耦合且功能类似于上文的描述。
如所展示，在时间T1之前且在时间T4之后，像素电路是闲置状态。根据本发明的教示，在像素电路的闲置状态期间，将Vbloom 469施加到TX信号446，这致使转移晶体管被部分地接通以在闲置状态期间抑制图像模糊。如可在图4中所了解，TX信号446 在闲置状态期间的电压量值小于TX信号446在时间T1与时间T2之间的预充电状态期间的电压量值以及在时间T3与时间T4之间的样本状态期间的TX信号446的电压量值。根据本发明的教示，在闲置状态期间(在时间T1之前及在时间T4之后)，锁存器的设定输入SB及复位输入RB两者均等于1，这致使锁存器将开关S3 467保持或锁存为接通以将Vbloom 469供应给TX 446以抑制图像模糊。
在时间T1处，激活预充电启用信号paddr_en 438，这致使S1开关被接通。第一时钟信号TXSL 453及第二时钟信号TXPL 451的脉冲对锁存器进行复位，这致使开关S3 467被关断，这在像素电路处于时间T1与时间T2之间的预充电状态期间致使TX信号 446上的电压被脉冲地调节到第一转移控制信号PTX的更高量值电压。
在时间T2处，将预充电启用信号paddr_en 438撤销激活，开关S1被关断，且第一时钟信号TXSL 453及第二时钟信号TXPL 451被脉冲地调节，这致使锁存器的设定输入SB及复位输入RB两者均等于1，这致使锁存器将开关S3 467保持为关断，这在像素电路处于时间T2与T3之间的曝光状态期间将TX 446保持为低。
在时间T3处，激活样本启用信号saddr_en 440，从而致使S2响应于样本启用信号saddr_en 440而被接通，这在像素电路处于时间T3与T4之间的样本状态期间致使TX 信号446被脉冲地调节到第二转移控制信号STX的更高量值电压。
在时间T4处，将样本启用信号saddr_en 440撤销激活，这致使开关S2被关断。根据本发明的教示，第一时钟信号TXSL 453及第二时钟信号TXPL 451的脉冲设定锁存器，从而致使开关S3 467被接通，这致使Vbloom 469被施加到TX信号446上的电压上以部分地接通转移晶体管来在闲置状态期间抑制图像模糊。
对本发明的所图解说明实例的以上说明(包含发明摘要中所描述的内容)并不打算具穷尽性或限于所揭示的精确形式。虽然本文中出于说明性目的而描述本发明的具体实施例及实例，但可在不背离本发明的较宽广精神及范围之情况下做出各种等效修改。
鉴于上文的详细说明，可对本发明的实例做出这些修改。以下权利要求书中使用的术语不应被解释为将本发明限制于说明书及权利要求书中所揭示的具体实施例。而是，该范畴将完全由以下权利要求书来判定，权利要求书将根据权利要求书解释的既定原则加以理解。因此，本说明书及各图应视为说明性的而非限定性的。

Claims (22)

1.一种像素电路，其包括：
光电二极管，其适于响应于入射光而积累图像电荷；
转移晶体管，其耦合在安置于第一半导体层中的所述光电二极管与浮动扩散部之间以将所述光电二极管中所积累的所述图像电荷选择性地转移到所述浮动扩散部；及
选择电路，其耦合到所述转移晶体管的控制端子以选择第一转移控制信号、第二转移控制信号或第三转移控制信号中的一者以控制所述转移晶体管，
其中所述选择电路经耦合以在对与其中包含所述转移晶体管的行不同的行进行读出操作期间响应于预充电启用信号而输出所述第一转移控制信号，
其中所述选择电路经耦合以在对其中包含所述转移晶体管的所述行进行读出操作期间响应于样本启用信号而输出所述第二转移控制信号，且
其中所述选择电路经耦合以在所述像素电路的闲置状态期间输出所述第三转移控制信号以部分地接通所述转移晶体管。
2.根据权利要求1所述的像素电路，其中所述选择电路包含：
第一开关，其经耦合以响应于所述预充电启用信号而产生所述第一转移控制信号；
第二开关，其经耦合以响应于所述样本启用信号而产生所述第二转移控制信号；
多路复用器电路，其经耦合以响应于对多个预充电行信号中的一者的选择而产生所述预充电启用信号，所述选择是响应于曝光值信号而做出；及
曝光存储器，其经耦合以存储所述曝光值信号；
锁存器，其经耦合以响应于所述样本启用信号及第一时钟信号而被设定，其中所述锁存器经耦合以响应于所述预充电启用信号及第二时钟信号而被复位；及
第三开关，其经耦合以响应于所述锁存器的输出而产生所述第三转移控制信号。
3.根据权利要求2所述的像素电路，其中所述像素电路是像素阵列中所包含的布置成多个行及多个列的多个像素电路中的一者。
4.根据权利要求3所述的像素电路，其中所述像素阵列中一次能够接收所述第一转移控制信号的行的总数目等于能够由所述曝光存储器存储的不同的曝光值的总数目。
5.根据权利要求4所述的像素电路，其进一步包括经耦合以产生由所述曝光存储器存储的所述不同的曝光值的自动曝光控制电路。
6.根据权利要求1所述的像素电路，其中所述第一控制信号是预充电转移控制信号，其中第二控制信号是样本转移控制信号，且其中所述第三控制信号是抗图像模糊转移控制信号。
7.根据权利要求6所述的像素电路，其中所述抗图像模糊转移控制信号的量值小于所述预充电转移控制信号或所述样本转移控制信号的量值。
8.根据权利要求1所述的像素电路，其中所述像素电路适于在预充电状态、曝光状态、读出状态或所述闲置状态中的一者中操作。
9.根据权利要求1所述的像素电路，其中所述光电二极管、所述转移晶体管及所述浮动扩散部安置于第一半导体层中，且其中所述选择电路安置于第二半导体层中且通过所述第一半导体层与所述第二半导体层之间的混合接合而耦合到所述转移晶体管的所述控制端子。
10.根据权利要求9所述的像素电路，其进一步包括：
复位晶体管，其安置于所述第一半导体层中且耦合到所述浮动扩散部以选择性地对所述浮动扩散部进行复位；
放大器晶体管，其安置于所述第一半导体层中且具有耦合到所述浮动扩散部的放大器栅极；及
行选择晶体管，其安置于所述第一半导体层中、耦合于位线与所述放大器晶体管之间。
11.根据权利要求9所述的像素电路，其中所述第一半导体层与所述第二半导体层是以堆叠式芯片方案而被堆叠且耦合在一起。
12.一种成像***，其包括：
像素阵列，其具有布置成多个行及多个列的多个像素电路，其中所述像素电路中的每一者包含：
光电二极管，其适于响应于入射光而积累图像电荷；
转移晶体管，其耦合于所述光电二极管与浮动扩散部之间以将所述光电二极管中所积累的所述图像电荷选择性地转移到所述浮动扩散部；
选择电路，其耦合到所述转移晶体管的控制端子以选择第一转移控制信号、第二转移控制信号或第三转移控制信号中的一者以控制所述转移晶体管，
其中所述选择电路经耦合以在对与其中包含所述转移晶体管的行不同的行进行读出操作期间响应于预充电启用信号而输出所述第一转移控制信号，
其中所述选择电路经耦合以在对其中包含所述转移晶体管的所述行进行读出操作期间响应于样本启用信号而输出所述第二转移控制信号，且
其中所述选择电路经耦合以在包含所述光电二极管的所述像素电路的闲置状态期间输出所述第三转移控制信号以部分地接通所述转移晶体管；
控制电路，其耦合到所述像素阵列以控制所述像素阵列的操作，其中所述选择电路包含于所述控制电路中；及
读出电路，其安置于第二半导体层中且耦合到所述像素阵列以从所述多个像素电路读出图像数据。
13.根据权利要求12所述的成像***，其进一步包括功能逻辑，所述功能逻辑耦合到所述读出电路以存储从所述多个像素电路读出的所述图像数据。
14.根据权利要求12所述的成像***，其中所述选择电路包含：
第一开关，其经耦合以响应于所述预充电启用信号而产生所述第一转移控制信号；
第二开关，其经耦合以响应于所述样本启用信号而产生所述第二转移控制信号；
多路复用器电路，其经耦合以响应于对多个预充电行信号中的一者的选择而产生所述预充电启用信号，所述选择是响应于曝光值信号而做出；
曝光存储器，其经耦合以存储所述曝光值信号；
锁存器，其经耦合以响应于所述样本启用信号及第一时钟信号而被设定，其中所述锁存器经耦合以响应于所述预充电启用信号及第二时钟信号而被复位；及
第三开关，其经耦合以响应于所述锁存器的输出而产生所述第三转移控制信号。
15.根据权利要求14所述的成像***，其中所述像素阵列中一次能够接收所述第一转移控制信号的行的总数目等于能够由所述曝光存储器存储的不同的曝光值的总数目。
16.根据权利要求15所述的成像***，其中所述控制电路进一步包括经耦合以产生由所述曝光存储器存储的所述不同的曝光值的自动曝光控制电路。
17.根据权利要求12所述的成像***，其中所述第一控制信号是预充电转移控制信号，其中第二控制信号是样本转移控制信号，且其中所述第三控制信号是抗图像模糊转移控制信号。
18.根据权利要求17所述的成像***，其中所述抗图像模糊转移控制信号的量值小于所述预充电转移控制信号或所述样本转移控制信号的量值。
19.根据权利要求12所述的成像***，其中每一像素电路适于在预充电状态、曝光状态、读出状态或所述闲置状态中的一者中操作。
20.根据权利要求12所述的成像***，其中所述光电二极管、所述转移晶体管及所述浮动扩散部安置于第一半导体层中，且其中所述选择电路安置于第二半导体层中且通过所述第一半导体层与所述第二半导体层之间的混合接合而耦合到所述转移晶体管的所述控制端子。
21.根据权利要求20所述的成像***，其中所述像素电路中的每一者进一步包括：
复位晶体管，其安置于所述第一半导体层中且耦合到所述浮动扩散部以选择性地对所述浮动扩散部进行复位；
放大器晶体管，其安置于所述第一半导体层中且具有耦合到所述浮动扩散部的放大器栅极；及
行选择晶体管，其安置于所述第一半导体层中、耦合于位线与所述放大器晶体管之间。
22.根据权利要求20所述的成像***，其中所述第一半导体层与所述第二半导体层是以堆叠式芯片方案而被堆叠且耦合在一起。
CN201711360079.9A 2016-12-20 2017-12-15 一种像素电路及成像*** Active CN108234907B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US15/384,872 2016-12-20
US15/384,872 US9961279B1 (en) 2016-12-20 2016-12-20 Blooming free high dynamic range image sensor read out architecture using in-frame multi-bit exposure control

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108234907A CN108234907A (zh) 2018-06-29
CN108234907B true CN108234907B (zh) 2020-01-24

Family

ID=62016547

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201711360079.9A Active CN108234907B (zh) 2016-12-20 2017-12-15 一种像素电路及成像***

Country Status (3)

Country Link
US (1) US9961279B1 (zh)
CN (1) CN108234907B (zh)
TW (1) TWI646839B (zh)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10834351B2 (en) * 2018-11-26 2020-11-10 Omnivision Technologies, Inc. Bitline settling speed enhancement
CN110012246B (zh) * 2019-03-26 2020-06-02 电子科技大学 一种焦平面阵列读出电路高速窗口功能的实现方法
US11218659B2 (en) * 2019-12-09 2022-01-04 Omnivision Technologies, Inc. Image sensor with voltage supply grid clamping
US11463648B1 (en) * 2021-06-08 2022-10-04 Omnivision Technologies, Inc. Image sensor with three readout approach for phase detection autofocus and image sensing photodiodes through multiple column bitlines
CN114208156B (zh) * 2021-08-04 2023-10-27 汇顶科技私人有限公司 像素单元、像素阵列及相关本地控制单元、图像传感器及电子装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100562489B1 (ko) * 2002-11-11 2006-03-21 삼성전자주식회사 셔터 타이밍 조절 가능한 로우 디코더를 갖는 이미지 센서
US7190397B2 (en) * 2002-08-16 2007-03-13 Micron Technology, Inc. CMOS imager decoder structure
CN102523391A (zh) * 2011-12-31 2012-06-27 上海中科高等研究院 Cmos图像传感器
CN102801930A (zh) * 2012-07-13 2012-11-28 天津大学 低功耗时间延时积分型 cmos 图像传感器
CN102957880A (zh) * 2012-11-22 2013-03-06 北京思比科微电子技术股份有限公司 一种有源像素、高动态范围图像传感器及操作有源像素的方法

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4349232B2 (ja) 2004-07-30 2009-10-21 ソニー株式会社 半導体モジュール及びｍｏｓ型固体撮像装置
US8144227B2 (en) 2004-09-02 2012-03-27 Sony Corporation Image pickup device and image pickup result outputting method
TWI429066B (zh) 2005-06-02 2014-03-01 Sony Corp Semiconductor image sensor module and manufacturing method thereof
US20080239111A1 (en) * 2007-03-26 2008-10-02 Micron Technology, Inc. Method and appratus for dark current compensation of imaging sensors
JP4978795B2 (ja) 2007-09-28 2012-07-18 ソニー株式会社 固体撮像装置、駆動制御方法、および撮像装置
EP2109306B1 (en) * 2008-04-07 2015-03-11 CMOSIS nv Pixel array with global shutter
US8093541B2 (en) 2008-06-05 2012-01-10 Aptina Imaging Corporation Anti-blooming protection of pixels in a pixel array for multiple scaling modes
ATE543215T1 (de) 2009-03-24 2012-02-15 Sony Corp Festkörper-abbildungsvorrichtung, ansteuerverfahren für festkörper- abbildungsvorrichtung und elektronische vorrichtung
JP5500007B2 (ja) 2010-09-03 2014-05-21 ソニー株式会社 固体撮像素子およびカメラシステム
KR102012810B1 (ko) 2011-05-12 2019-08-21 디퍼이 신테스 프로덕츠, 인코포레이티드 이미징 센서 및 이미징 센서에 대한 데이터를 액세스하는 방법
US8896743B2 (en) 2011-06-08 2014-11-25 Omnivision Technologies, Inc. Enclosure for image capture systems with focusing capabilities
WO2013076919A1 (ja) 2011-11-25 2013-05-30 パナソニック株式会社 固体撮像装置及びそれを備える撮像装置
US8742311B2 (en) 2012-02-27 2014-06-03 Omnivision Technologies, Inc. Enhanced pixel cell architecture for an image sensor having a direct output from a buried channel source follower transistor to a bit line
US9478579B2 (en) * 2012-10-16 2016-10-25 Omnivision Technologies, Inc. Stacked chip image sensor with light-sensitive circuit elements on the bottom chip
US9142581B2 (en) * 2012-11-05 2015-09-22 Omnivision Technologies, Inc. Die seal ring for integrated circuit system with stacked device wafers
US9118851B2 (en) * 2013-11-21 2015-08-25 Omnivision Technologies, Inc. High dynamic range image sensor read out architecture
KR102245973B1 (ko) 2014-02-17 2021-04-29 삼성전자주식회사 상관 이중 샘플링 회로 및 이를 포함하는 이미지 센서
US9848141B2 (en) * 2016-05-10 2017-12-19 Semiconductor Components Industries, Llc Image pixels having processed signal storage capabilities

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7190397B2 (en) * 2002-08-16 2007-03-13 Micron Technology, Inc. CMOS imager decoder structure
KR100562489B1 (ko) * 2002-11-11 2006-03-21 삼성전자주식회사 셔터 타이밍 조절 가능한 로우 디코더를 갖는 이미지 센서
CN102523391A (zh) * 2011-12-31 2012-06-27 上海中科高等研究院 Cmos图像传感器
CN102801930A (zh) * 2012-07-13 2012-11-28 天津大学 低功耗时间延时积分型 cmos 图像传感器
CN102957880A (zh) * 2012-11-22 2013-03-06 北京思比科微电子技术股份有限公司 一种有源像素、高动态范围图像传感器及操作有源像素的方法

Also Published As

Publication number Publication date
US9961279B1 (en) 2018-05-01
TW201841494A (zh) 2018-11-16
CN108234907A (zh) 2018-06-29
TWI646839B (zh) 2019-01-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI667920B (zh) 使用圖框內多位元曝光控制之高動態範圍影像感測器讀出架構
CN108234907B (zh) 一种像素电路及成像***
US10825854B2 (en) Stacked photo sensor assembly with pixel level interconnect
US9461088B2 (en) Image sensor pixel with multiple storage nodes
US10249660B2 (en) Split-gate conditional-reset image sensor
US7728892B2 (en) Image sensor with a capacitive storage node linked to transfer gate
TWI499295B (zh) 用於多轉換增益影像感測器之多位準重設電壓
US6215113B1 (en) CMOS active pixel sensor
US8093541B2 (en) Anti-blooming protection of pixels in a pixel array for multiple scaling modes
US20130256510A1 (en) Imaging device with floating diffusion switch
US8390712B2 (en) Image sensing pixels with feedback loops for imaging systems
US20120200752A1 (en) Solid-state image pickup device
CN110505421B (zh) 具有全局快门的宽动态范围图像传感器和捕获图像的方法
US10659709B2 (en) Solid-state imaging device, method for driving solid-state imaging device, and electronic apparatus
US20090237540A1 (en) Imager method and apparatus having combined gate signals
US9118851B2 (en) High dynamic range image sensor read out architecture
CN112995548B (zh) 多栅极横向溢出积分电容器传感器
WO2010080096A1 (en) Image sensor with controllable transfer gate voltages
JP2013005396A (ja) 固体撮像装置、固体撮像装置の駆動方法、及び電子機器
US9888185B1 (en) Row decoder for high dynamic range image sensor using in-frame multi-bit exposure control
JP2000059688A (ja) 光電変換装置
US8130300B2 (en) Imager method and apparatus having combined select signals
US9998696B2 (en) Image sensor floating diffusion boosting by transfer gates
CN111314636B (zh) 具有改进的列数据移位读取的cmos图像传感器
EP3445039B1 (en) Detection circuit for photo sensor with stacked substrates

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant