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用于全局快門校正的像素電路及成像系統(tǒng)的制作方法

文檔序號(hào):12696443閱讀:來(lái)源:國(guó)知局

技術(shù)特征:

1.一種像素電路,其包括:

光電二極管,其安置于半導(dǎo)體材料中以響應(yīng)于引導(dǎo)到所述光電二極管中的入射光來(lái)積累圖像電荷;

轉(zhuǎn)移晶體管,其耦合到所述光電二極管;

噪聲校正電路,其經(jīng)耦合以接收轉(zhuǎn)移控制信號(hào),其中所述噪聲校正電路經(jīng)耦合以選擇性地啟用所述轉(zhuǎn)移晶體管來(lái)接收所述轉(zhuǎn)移控制信號(hào)或停用所述轉(zhuǎn)移晶體管使其無(wú)法接收所述轉(zhuǎn)移控制信號(hào);

存儲(chǔ)晶體管,其耦合到所述轉(zhuǎn)移晶體管,其中所述轉(zhuǎn)移晶體管經(jīng)耦合以在所述轉(zhuǎn)移晶體管經(jīng)啟用以接收所述轉(zhuǎn)移控制信號(hào)的情況下響應(yīng)于所述轉(zhuǎn)移控制信號(hào)而選擇性地將積累于所述光電二極管中的所述圖像電荷轉(zhuǎn)移到所述存儲(chǔ)晶體管以用于存儲(chǔ);及

輸出晶體管,其耦合到所述存儲(chǔ)晶體管,其中所述輸出晶體管經(jīng)耦合以在所述轉(zhuǎn)移晶體管經(jīng)啟用以接收所述轉(zhuǎn)移控制信號(hào)的情況下響應(yīng)于存儲(chǔ)于所述存儲(chǔ)晶體管中的所述圖像電荷而選擇性地輸出圖像電荷信號(hào),且其中所述輸出晶體管經(jīng)耦合以在所述轉(zhuǎn)移晶體管經(jīng)停用而無(wú)法接收所述轉(zhuǎn)移控制信號(hào)的情況下響應(yīng)于存儲(chǔ)于所述存儲(chǔ)晶體管中的噪聲電荷而選擇性地輸出噪聲信號(hào)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的像素電路,其中存儲(chǔ)于所述存儲(chǔ)晶體管中的所述噪聲電荷表示積累于所述存儲(chǔ)晶體管內(nèi)的光感應(yīng)噪聲電荷。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的像素電路,其中在所述轉(zhuǎn)移晶體管經(jīng)停用而無(wú)法接收所述轉(zhuǎn)移控制信號(hào)時(shí)所述轉(zhuǎn)移晶體管經(jīng)耦合以保持關(guān)斷。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的像素電路,其進(jìn)一步包括耦合到所述光電二極管的全局快門晶體管。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的像素電路,其進(jìn)一步包括:

放大器晶體管,其耦合到所述輸出晶體管的輸出;

復(fù)位晶體管,其耦合到所述輸出晶體管的所述輸出及所述放大器晶體管的輸入;

以及

行選擇晶體管,其耦合于所述放大器晶體管的輸出與所述像素電路的位線輸出之間。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的像素電路,其中所述放大器晶體管包含源極跟隨器耦合的晶體管。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的像素電路,其進(jìn)一步包括光學(xué)屏蔽件,所述光學(xué)屏蔽件接近所述存儲(chǔ)晶體管安置以使所述存儲(chǔ)晶體管免受所述入射光照射。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的像素電路,其中所述像素電路是布置于安置于所述半導(dǎo)體材料中以獲取圖像的像素陣列中的多個(gè)像素電路中的一者,其中包含于所述多個(gè)像素電路的第一部分中的噪聲校正電路經(jīng)設(shè)置以輸出所述圖像的圖像數(shù)據(jù),且其中包含于所述多個(gè)像素電路的第二部分中的噪聲校正電路經(jīng)設(shè)置以在所述多個(gè)像素電路的所述第一部分輸出所述圖像的圖像數(shù)據(jù)的同時(shí)輸出噪聲數(shù)據(jù)。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的像素電路,其中所述多個(gè)像素電路的所述第二部分散布于所述數(shù)像素陣列中的所述多個(gè)像素電路的所述第一部分當(dāng)中。

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的像素電路,其中所述多個(gè)像素電路的所述第一及第二部分經(jīng)耦合以針對(duì)所述像素陣列的每一圖像獲取在所述像素陣列內(nèi)被動(dòng)態(tài)地選擇。

11.一種成像系統(tǒng),其包括:

像素陣列,其包含布置于半導(dǎo)體材料中的多個(gè)像素電路,其中所述多個(gè)像素電路中的每一者包含:

光電二極管,其安置于半導(dǎo)體材料中以響應(yīng)于引導(dǎo)到所述光電二極管中的入射光來(lái)積累圖像電荷;

轉(zhuǎn)移晶體管,其耦合到所述光電二極管;

噪聲校正電路,其經(jīng)耦合以接收轉(zhuǎn)移控制信號(hào),其中所述噪聲校正電路經(jīng)耦合以選擇性地啟用所述轉(zhuǎn)移晶體管來(lái)接收所述轉(zhuǎn)移控制信號(hào)或停用所述轉(zhuǎn)移晶體管使其無(wú)法接收所述轉(zhuǎn)移控制信號(hào);

存儲(chǔ)晶體管,其耦合到所述轉(zhuǎn)移晶體管,其中所述轉(zhuǎn)移晶體管經(jīng)耦合以在所述轉(zhuǎn)移晶體管經(jīng)啟用以接收所述轉(zhuǎn)移控制信號(hào)的情況下響應(yīng)于所述轉(zhuǎn)移控制信號(hào)而選擇性地將積累于所述光電二極管中的所述圖像電荷轉(zhuǎn)移到所述存儲(chǔ)晶體管以用于存儲(chǔ);以及

輸出晶體管,其耦合到所述存儲(chǔ)晶體管,其中所述輸出晶體管經(jīng)耦合以在所述轉(zhuǎn)移晶體管經(jīng)啟用以接收所述轉(zhuǎn)移控制信號(hào)的情況下響應(yīng)于存儲(chǔ)于所述存儲(chǔ)晶體管中的所述圖像電荷而選擇性地輸出圖像電荷信號(hào),且其中所述輸出晶體管經(jīng)耦合以在所述轉(zhuǎn)移晶體管經(jīng)停用而無(wú)法接收所述轉(zhuǎn)移控制信號(hào)的情況下響應(yīng)于存儲(chǔ)于所述存儲(chǔ)晶體管中的噪聲電荷而選擇性地輸出噪聲信號(hào);

控制電路,其耦合到所述像素陣列以控制所述像素陣列的操作;及

讀出電路,其耦合到所述像素陣列以讀出選擇性地從所述多個(gè)像素輸出的所述圖像電荷及噪聲信號(hào)以獲取圖像。

12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的成像系統(tǒng),其中存儲(chǔ)于所述存儲(chǔ)晶體管中的所述噪聲電荷表示積累于所述存儲(chǔ)晶體管內(nèi)的光感應(yīng)噪聲電荷。

13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的成像系統(tǒng),其中在所述轉(zhuǎn)移晶體管經(jīng)停用而無(wú)法接收所述轉(zhuǎn)移控制信號(hào)時(shí)所述轉(zhuǎn)移晶體管經(jīng)耦合以保持關(guān)斷。

14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的成像系統(tǒng),其中所述多個(gè)像素電路中的每一者進(jìn)一步包含耦合到所述光電二極管的全局快門晶體管。

15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的成像系統(tǒng),其中所述多個(gè)像素電路中的每一者進(jìn)一步包含:

放大器晶體管,其耦合到所述輸出晶體管的輸出;

復(fù)位晶體管,其耦合到所述輸出晶體管的所述輸出及所述放大器晶體管的輸入;

行選擇晶體管,其耦合于所述放大器晶體管的輸出與所述像素電路的位線輸出之間。

16.根據(jù)權(quán)利要求11所述的成像系統(tǒng),其中所述多個(gè)像素電路中的每一者進(jìn)一步包含光學(xué)屏蔽件,其接近所述存儲(chǔ)晶體管安置以使所述存儲(chǔ)晶體管免受所述入射光照射。

17.根據(jù)權(quán)利要求11所述的成像系統(tǒng),其進(jìn)一步包括耦合到所述讀出電路的功能邏輯,其中所述功能邏輯經(jīng)耦合以響應(yīng)于從所述像素陣列讀出的所述噪聲信號(hào)而消除來(lái)自從所述像素陣列獲取的所述圖像的噪聲。

18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的成像系統(tǒng),其中所述控制電路經(jīng)耦合以設(shè)置包含于所述多個(gè)像素電路的第一部分中的噪聲校正電路以輸出所述圖像的圖像數(shù)據(jù),且其中所述控制電路經(jīng)耦合以設(shè)置包含于所述多個(gè)像素電路的第二部分中的噪聲校正電路以在所述多個(gè)像素電路的所述第一部分輸出所述圖像的圖像數(shù)據(jù)的同時(shí)輸出噪聲數(shù)據(jù)。

19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的成像系統(tǒng),其中所述多個(gè)像素電路的所述第二部分散布于所述數(shù)像素陣列中的所述多個(gè)像素電路的所述第一部分當(dāng)中。

20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的成像系統(tǒng),其中所述控制電路經(jīng)耦合以針對(duì)所述像素陣列的每一圖像獲取動(dòng)態(tài)地選擇所述像素陣列內(nèi)的所述多個(gè)像素電路的所述第一及第二部分。

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