[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

KR100954487B1 - Ｃｍｏｓ 이미저에서의 효과적인 전하 전송 - Google Patents

Ｃｍｏｓ 이미저에서의 효과적인 전하 전송 Download PDF

Info

Publication number
KR100954487B1
KR100954487B1 KR1020087007592A KR20087007592A KR100954487B1 KR 100954487 B1 KR100954487 B1 KR 100954487B1 KR 1020087007592 A KR1020087007592 A KR 1020087007592A KR 20087007592 A KR20087007592 A KR 20087007592A KR 100954487 B1 KR100954487 B1 KR 100954487B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
gate
voltage
reset
level
signal
Prior art date
Application number
KR1020087007592A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20080038446A (ko
Inventor
리차드 에이. 마우리츠슨
젠나디 에이. 아그라노프
성권 씨. 홍
캐난 에스. 홍
Original Assignee
마이크론 테크놀로지, 인크
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 마이크론 테크놀로지, 인크 filed Critical 마이크론 테크놀로지, 인크
Publication of KR20080038446A publication Critical patent/KR20080038446A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100954487B1 publication Critical patent/KR100954487B1/ko

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
    • 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
    • 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
    • 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
    • H04N23/741—Circuitry for compensating brightness variation in the scene by increasing the dynamic range of the image compared to the dynamic range of the electronic image sensors
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/50—Control of the SSIS exposure
    • H04N25/57—Control of the dynamic range
    • H04N25/571—Control of the dynamic range involving a non-linear response
    • H04N25/575—Control of the dynamic range involving a non-linear response with a response composed of multiple slopes
    • 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
    • H04N25/63—Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise applied to dark current
    • 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
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
    • H10F39/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one element covered by group H10F30/00, e.g. radiation detectors comprising photodiode arrays
    • H10F39/10—Integrated devices
    • H10F39/12—Image sensors
    • H10F39/18—Complementary metal-oxide-semiconductor [CMOS] image sensors; Photodiode array image sensors
    • H10F39/186—Complementary metal-oxide-semiconductor [CMOS] image sensors; Photodiode array image sensors having arrangements for blooming suppression
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
    • H10F39/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one element covered by group H10F30/00, e.g. radiation detectors comprising photodiode arrays
    • H10F39/80—Constructional details of image sensors
    • H10F39/803—Pixels having integrated switching, control, storage or amplification elements
    • 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
    • H04N25/67—Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise applied to fixed-pattern noise, e.g. non-uniformity of response

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)

Abstract

픽셀 셀 구동 방법은, 관련된 광검출기에 대한 전하 집적 기간 동안 트랜지스터 전송 게이트에 복수의 펄스를 이용하여 광전하를 효과적으로 전송하는 것을 포함한다. 픽셀 셀은 통상 모드 또는 높은 다이나믹 레인지(HDR) 모드에서 효과적인 전송 특성으로 구동될 수 있다. 선택적인 HDR 트랜지스터를 구동하거나 또는 리셋 게이트에 인가된 전압을 변동시킴으로써 높은 다이나믹 레인지가 실현될 수 있다.

Description

ＣＭＯＳ 이미저에서의 효과적인 전하 전송{EFFICIENT CHARGE TRANSFERRING IN CMOS IMAGERS}
본 발명은 반도체 장치, 특히 이미저 픽셀에서 사용하기 위한, 전송 트랜지스터 기술에 관한 것이다.
CMOS 이미지 센서가 저가 촬상 장치로서 사용되는 것이 증가하고 있다. CMOS 이미지 센서 회로는 픽셀 셀의 초점면 어레이를 포함하고, 각각의 셀은 예를 들면 포토게이트 등의 광검출기, 광도전체, 또는 광전하를 축적하기 위해 기판 내에 관련된 전하 축적 영역을 갖는 광검출기를 포함한다. 각 픽셀 셀은 전하 축적 영역으로부터 센싱 노드에 전하를 전송하는 트랜지스터와, 전하 전송 전에, 감지노드를 소정의 전하 레벨로 리셋하는 트랜지스터를 포함할 수 있다. 픽셀 셀은 센싱 노드 및 액세스 트랜지스터로부터의 전하를 수신하여 증폭하는 소스 폴로워 트랜지스터를 또한 포함하여, 소스 폴로워 트랜지스터로부터 셀 콘텐츠의 판독을 제어할 수 있다.
CMOS 이미지 센서에서, 픽셀 셀의 능동 소자는, (1) 광자의 전하 변환, (2) 이미지 전하의 축적, (3) 전하 증폭에 수반된 센싱 노드로의 전하의 전송, (4) 주지의 상태로 센싱 노드를 리셋, (5) 판독용 픽셀의 선택, (6) 센싱 노드로부터 픽 셀 전하를 나타내는 신호의 출력 및 증폭:의 필요한 기능을 행한다.
상기 논의된 유형의 CMOS 이미지 센서는, 예를 들면, Nixon 등, "256 x 256 CMOS 능동 픽셀 센서 카메라-온-칩", 고상 회로의 IEEE 저널, Vol. 31(12), pp. 2046-2050(1996); 및 Mendis 등, "CMOS 능동 픽셀 이미지 센서", IEEE Transaction on Electron Devices, Vol. 41(3), pp 452-453(1994)에 논의된 것같이 일반적으로 알려져 있다. 종래의 CMOS 이미지 센서의 것을 서술하며, 마이크론 테크놀로지 인코퍼레이티드에 할당되어 있고, 그 내용이 본 명세서에 참고로 통합되어 있는 미국 특허 번호 6,177,333 및 6,204,524를 참조한다.
종래의 CMOS 픽셀 셀(10)의 정면도가 도 1에 도시되어 있다. 도시된 CMOS 픽셀 셀(10)은 4T(4 트랜지스터) 셀이다. CMOS 픽셀 셀(10)은,픽셀 셀(10)에 입사되는 광에 따라서 전하를 생성 및 수집하는 광검출기, 예를 들면 포토 다이오드(13) 및 일반적으로 플로팅 확산 영역(3)으로서, 포토 다이오드(13)로부터 센싱 노드로 광전하를 전송하는, 게이트(7)를 구비하는 전송 트랜지스터를 포함한다. 플로팅 확산 영역(3)은 출력 소스 폴로워 트랜지스터의 게이트(27)에 전기적으로 접속되어 있다. 픽셀 셀(10)은, 게이트(17)를 구비하며 플로팅 확산 영역(3)을 소정의 전압으로 리셋하는 리셋 트랜지스터 및 게이트(37)를 구비하며 게이트(37) 상의 어드레스 신호에 따라서 소스 폴로워 트랜지스터로부터 출력단자에 신호를 출력하는 로우 선택 트랜지스터를 포함한다.
도 2는 라인 2-2'를 따라 취한, 도 1의 픽셀 셀(10)의 일부의 단면도로서, 포토다이오드로서 구성된 광검출기(13), 게이트(7)를 갖는 전송 트랜지스터 및 게 이트(17)를 갖는 리셋 트랜지스터를 나타낸다. CMOS 픽셀 셀(10)은 핀(pinned) 포토 다이오드로서 형성될 수 있는 포토다이오드(13)를 갖는다. 도시된 포토다이오드는 p형 기판(2) 내에 p형 표면층(5)과 n형 포토다이오드 전하 수집영역(14)을 포함하는 p-n-p 구성을 갖는다. 포토다이오드(13)는 전송 트랜지스터의 게이트에 인접하고, 부분적으로는 그 아래에 있다. 리셋 트랜지스터 게이트(17)는 포토 다이오드(13)에 대향하는 전송 트랜지스터 게이트(7)의 일측 위에 있다. 도 2에 도시된 것같이, 리셋 트랜지스터는 소스/드레인 영역(32)를 포함하고, 소스/드레인 영역(32)은 분리영역(9)과 인접하고 있다. 플로팅 확산 영역(3)은 전송 및 리셋 트랜지스터의 게이트(7, 17) 사이에 위치한다.
도 1 및 도 2에 도시된 CMOS 픽셀 셀(10)을 구동시키는 종래 방법 중 하나가 도 3에 타이밍도로 도시되어 있다. 전송 및 리셋 게이트 제어 신호(TX, RST)를 하이(high)로 함으로써, 포토다이오드(13)와 플로팅 확산 영역(3)을 리셋한 뒤, 시간 T0에서 픽셀 셀(10)에 대해 집적 기간이 시작된다. 따라서, 전송 트랜지스터와 리셋 게이트가 오프가 될 때 통합이 시작된다. 집적 기간 동안, 포토다이오드(13)에 입사된 광에 의해 전자가 발생되어, n형 전하 수집 영역(14)에 저장된다. 전송 트랜지스터 게이트(7)가 다시 온이 될 때, 시간 T1에서, 전송 트랜지스터에 의해 플로팅 확산 영역(3)에 이들 전하들이 전송된다. 소스 폴로워 트랜지스터는, 플로팅 확산 영역(3)에 저장된, 전송된 전하에 기초하여 출력신호를 생성한다. 전하 전송 후, 예를 들면 시간 T2에서, 로우 선택 신호(RS)를 인가함으로써 로우 선택 게이 트(37)가 온이 된다. 판독 샘플링을 위해 적절한 칼럼 라인에 소스 폴로워 트랜지스터에 의해 생성된 신호를 출력한다. 도 3은 포토다이오드(13) 신호의 전송 및 판독에 대한 타이밍만을 나타내고 있는 것에 주의한다. 플로팅 확산 영역(3)이 리셋 된 후, 로우 선택 게이트(27)에 의해 플로팅 확산 영역(3)의 추가 판독이 일반적으로 있다(상관 더블 샘플링 또는 CDS를 위함).
픽셀 셀(10) 등의 종래의 이미저 픽셀 셀과 관련된 일반적인 문제중 하나는, 다크 전류, 즉, 광이 없을 때 포토 다이오드(13)에 수집된 전자 발생/재결합으로 인해 발생된 전류이다. 다크 전류는 포토 다이오드 정합 누설, 필드 분리 에지에 따르는 누설, 트랜지스터 서브 임계 누설, 드레인 유도된 장벽 저하 누설, 게이트 유도된 드레인 누설, 트랩 어시스트 터널링, 픽셀 제조 결합을 포함하는, 다른 많은 인자에 의해 발생될 수 있다.
전송 트랜지스터 게이트 스택(7)의 에지 바로 아래의 영역은, 다크 전류의 현저한 소스이다. 포토 다이오드(13)의 n형 전하 수집 영역(14)은 전송 효율을 개선하기 위해 전송 게이트 스택(7) 아래의 기판(2)의 표면에 근접하여 형성된다. 이것은 픽셀 셀(10)에 대한 집적 기간 동안 생성되고, n형 축적 영역(14)과 p형 표면 영역(5)과 관련되어 있는 포토다이오드 공핍 영역으로 하여금 이 영역에서 기판(2)의 표면에 또한 근접하도록 하고 있다. 이 영역은, 특히 전송 트랜지스터 게이트 스택 에지 근처에, 침입형 실리콘 표면 베이컨시로 인해 다수의 열적으로 생성된 전자/정공 쌍을 갖는다. 리셋 후 및 통합 동안, 포토다이오드(13)는 역바이어스되고, 생성된 전계는 열적 생성된 정공을 p형 표면 영역(5)으로 스윕하고, 열적 생성 된 전하 캐리어를 포토다이오드(13)의 n형 전하 수집 영역(14) 위에 스윕한다. 이들 열적으로 생성된 전하 캐리어는 전송 게이트 스택(7) 아래의 영역에 이미지 픽셀 셀(10)에 대해 원하지 않는 다크 전류를 증가시킨다.
종래의 전송 게이트 기술과 관련된 다른 문제는 열악한 전하 전송 효율로 인해 고정된 패턴 노이즈와 래그를 일으킨다. 그러나, 전송 게이트의 전위 장벽은 모든 광발생 전하를 완전히 전송하기에는 너무 높기 때문에, 다크 전류를 최소화하기 위해 전송 게이트(17)를 부분적으로 온으로 하는 것은, 고정된 패턴 노이즈와 래그를 가져온다.
따라서, 최소화된 다크 전류, 고정된 패턴 노이즈 및 래그를 갖는, 효과적인 전하 전송을 갖는 픽셀 셀이 소망된다. 또한, 이러한 픽셀 셀을 제조 및 구동하는 간단한 방법이 필요하다.
본 발명은, 다양한 실시예에서 설명되는 것같이, 픽셀 셀에 대한 전하 집적 기간 동안 또는 그 끝에서, 펄스에 의해 구동되는 전송 게이트를 갖는 효과적인 전송 트랜지스터를 갖는 픽셀 셀의 것을 제공한다.
본 발명에 따라서 픽셀 셀을 구동시키는 제1 예의 방법에 따라서, 전하 통합 동안 리셋 게이트가 정전압으로 유지되고, 전하 집적 기간의 끝에서 펄스할 때까지 전송 게이트가 유사하게 유지된다.
본 발명에 따라서 픽셀 셀을 구동시키는 제2 예의 방법에 따라서, 리셋 게이트 전압은 제어된 방식으로 변동하고, 전송 게이트 신호는 전하 집적 기간 동안 몇 번 펄스된다. 일 실시예에서, 리셋 게이트 전압이 변동할 때마다 펄스가 발생한다. 또한, 본 방법은 픽셀 셀의 다이나믹 레인지를 증가시킨다.
본 발명의 상기 및 다른 구성은, 첨부 도면과 함께 제공되는 본 발명의 다음의 상세한 설명으로부터 더 잘 이해된다.
도 1은 종래의 4 트랜지스터(4T) 픽셀 셀의 정면도이다.
도 2는 라인 2-2'를 따라 취한 도 1의 픽셀 셀의 단면도이다.
도 3은 도 1 및 도 2에 도시된 종래의 픽셀 셀에 대한 타이밍도이다.
도 4는 본 발명에 따라서 구성된 일 예의 픽셀 셀의 정면도이다.
도 5는 본 발명에 따라서 픽셀 셀을 구동하는 제1 예의 방법에 대한 타이밍도이다.
도 6은 본 발명에 따라서 픽셀 셀을 구동하는 제2 예의 방법에 대한 타이밍도이다.
도 7은 본 발명에 따라서 픽셀 셀을 구동하는 제3 예의 방법에 대한 타이밍도이다.
도 7a는 본 발명에 따르는 방법 예 중 하나에 따라서 구동되는 픽셀 셀에 대한 전위도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따라서 CMOS 이미지 센서의 블록도이다.
도 9는 본 발명의 일 예의 CMOS 이미지 센서를 구비하는 컴퓨터 프로세서 시스템의 도면이다.
다음의 상세한 설명에서, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 도시하고, 그 일부를 구성하는 첨부 도면을 참고한다. 도면에서, 동일한 도면 부호는 몇몇 도면을 통해서 실질적으로 유사한 구성요소를 나타낸다. 이들 실시예들은 본 기술에서 숙련된 자가 본 발명을 실현하기에 충분히 상세하게 서술되어 있고, 다른 실시예들이 사용될 수 있고, 본 발명의 진의와 범위를 벗어나지 않고, 구조적, 논리적, 및 전기적 변화가 행해질 수 있는 것으로 이해된다.
용어 "픽셀" 또는 "픽셀 셀"은 광검출기(즉, 포토다이오드)와 트랜지스터를 포함하며, 전자기 방사를 전기적 신호로 변환하는 화상 소자 유닛 셀을 지칭한다. 도시의 목적으로, 대표적인 픽셀 셀의 일부가 도면에 도시되어 있고, 설명되어 있다. 구동 방법이 서술될 때, 설명의 단순화를 위해 특정 픽셀 셀을 참조하여 설명한다. 어레이의 모든 픽셀 셀에 대해 구동이 행해지는 것으로 이해되어야 한다. 구동 단계들은 어레이에 걸쳐 전체적으로 행해질 수 있고, 다른 단계들은, 하나의 로우씩 픽셀로부터 신호를 판독하는 것같이, 순차적으로 행해질 수 있다.
본 발명은, 여러 실시예에서, 전하 집적 기간 동안 및 그 끝에서 광전하를 효과적으로 전송하는 픽셀 셀 및 구동 방법에 관계한다. 효과적인 전하 전송은, 고정된 패턴 노이즈 또는 신호 래그없이, 최소의 다크 전류를 갖는다.
도면을 참조하면, 동일한 도면 부호는 동일한 구성 요소를 나타내며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라서 구성된 픽셀 셀(100)을 도시한다. 픽셀 셀(100)은 5 트랜지스터(5T) 픽셀 셀(100)이며, 안티-블루밍 게이트(147), 전송 게이트(107), 리셋 게이트(117), 소스 폴로워 게이트(127), 및 로우 선택 게이트(137)를 포함한다. 또한, 픽셀 셀(100)은 또한 입사광을 광전하로 변환하는 광검출기(105)(예를 들면 포토다이오드)를 갖는다. 플로팅 확산 영역(103)은 광검출기(105)와 같이 전송 게이트(107)의 반대측 위에 있다. 플로팅 확산 영역(103)은 전송 게이트(107)를 통해 광전하를 수신하고, 픽셀 셀(100)로부터 판독 동작이 행해질 때까지 전하를 저장하고, 도 1 -3을 참조하여 상기 서술된 것같이 행해질 수 있다.
픽셀 셀(100)의 다이나믹 레인지를 증가시키고, 또한 픽셀 셀(100)의 원하지 않는 부분 또는 인접한 픽셀로의 광전하의 비소망의 블루밍을 방지하도록, 안티-블루밍 게이트(147)가 동작될 수 있다. 안티-블루밍 게이트(147)는 포토다이오드(105)로부터, 전원 전압에 연결된 드레인 영역(109)까지 과도한 광전하의 오버플로우를 허용한다. 그러나, 픽셀 셀(100)이 안티-블루밍 트랜지스터 게이트(147)를 가지는 것이 바람직하지만, 이 게이트(147)는 필수적이지는 않은 것에 주의한다. 실제로, 픽셀 셀(100)이 사용되는 원하는 촬상 이용에 의거하여, 픽셀 셀(100)은 5개 이상의 트랜지스터를 가질 수 있다.
픽셀 셀(100)이 본 발명에 따르는 몇몇 실시예에서 동작될 수 있다. 3개 모드 예가 도 5-7에 도시되어 있고, 아래에 서술되어 있다. 도 5-7의 타이밍도는 설명의 목적으로 단순화된 것으로, 본 발명의 효과적인 전하 전송의 설명에 불필요한 신호를 제거한 것에 주의한다. 예를 들면, 로우 선택(137) 및 안티-블루밍(147) 트랜지스터 게이트를 구동시키는 신호 등의 다른 신호가 픽셀 셀(100)의 동작과 관련하여 또한 사용되는 것으로 이해되어야 한다. 다르게 설명되어 있는 부분을 제외하 고, 이들 트랜지스터는 본 기술에서 알려진 대로 동작될 수 있고, 픽셀 셀(100)로부터 신호를 판독하는 주지의 방법이 픽셀 셀의 동작과 관련하여 사용될 수 있다.
도 5에 도시된 것같이, 제1 예의 전송 모드는 선형 모드의 동작을 나타내며, 이것은 집적 기간 동안 광검출기(105)에 의해 생성된 전하는 선형적으로 시간(광검출기(105)의 포화점까지)에 의존하는 것을 의미한다. 도 5에 도시된 것같이, 광검출기(105)와 플로팅 확산 영역(103)을 리셋하고, 상승된 전송 게이트(TX) 및 리셋된 RST 신호에 의해 표시되는, 전송 게이트(107)와 리셋 게이트(117)를 모두 적어도 부분적으로 "온"으로 함으로써, 픽셀 셀(100)의 집적 기간은 시간 T1 -10에서 시작한다. 이 때, 광검출기(105) 또는 플로팅 확산 영역(103)에서 임의의 전하가 드레인 영역(132)으로 드레인되고, 픽셀 셀(100)로부터 멀어진다.
그 후, 전송 게이트 제어 신호(TX)가 로우로 복귀되고, 광전하가 광검출기(105)에서 수집된다. 시간 T1 -1에서, 전송 게이트 제어 신호(TX)를 적어도 부분적으로 상승시킴으로써 전송 게이트(107)가 온으로 된다. 바람직한 실시예에 따라서, 전송 게이트 제어 신호(TX)만이 부분적으로 온으로 된다. 이 부분적인 활성화는 전송 게이트(107)에 대한 중간 상태를 표시하고, 게이트(107)에 인가된 전압은 0과 Vdd 사이에 있다. 이와 같이, 전송 게이트(107) 근처의 다크 전류는, 전체 전송 게이트 신호(TX)가 인가되면 발생되는 것보다 적다. 이 기간(T1 -1 및 T1 -2) 동안, 전하가 광검출기(105)와 플로팅 확산 영역(103) 모두에 수집되며, 더 많은 전하 용량을 제공한다.
집적 기간의 종료 바로 전에, T1 -2에서, 더 높은 전송 게이트 제어 신호(TX)가 빠르게 펄스된다. 이 펄스는, 광검출기(105)에 의해 수집된 모든 광전하가 플로팅 확산 영역(103)에 흐르도록 광검출기(105)와 플로팅 확산 영역(103) 사이의 전하 장벽을 낮게 한다. 그러나, 높은 전송 게이트 제어 신호(TX) 펄스가 빠르게 행해지므로, 다크 전류가 전송 게이트(107) 아래의 기판에 축적될 시간을 갖지 못한다. 그래서, 종래의 전하 전송과 관련된, 다크 전류 등의 단점 없이, 동작의 제1 예의 모드에 따라서 완전한 전하 전송이 행해진다.
동작의 제2 및 제3 모드 예가 도 6 및 7에 나타낸 타이밍도에 의해 각각 도시되어 있다. 제2 및 제3 모드 예는 픽셀 셀(100)의 높은 다이나믹 레인지를 나타낸다. CMOS 픽셀의 높은 다이나믹 레인지가 마이크론 테크놀로지 인코퍼레이티드에 할당된, 미국 출원 시리얼 번호 10/881,525에 서술되어 있고, 참고로 이 명세서에 통합되어 있다. 리셋 전압 레벨의 변동 제어에 기초하여, 전하 발생 특성은 니(knee) 응답을 포함하므로, 높은 다이나믹 레인지 동작 동안, 픽셀 셀(100)은 포화 전에 더 긴 시간동안 전하를 발생할 수 있다. 본 발명에 따르면, 픽셀 셀(100)이 높은 다이나믹 레인지 모드에서 동작될 때, 전하 통합 시간 동안 리셋 게이트 전압(RST)이 높은 정(+)의 전압에서 낮은 정의 전압으로 변화한다. 이것은 컨트롤러(250)에 의해 제어될 수 있다(도 8).
도 6은 픽셀 셀(100)을 구동하는 제2 방법 예를 도시한다. 상기 서술된 것같이, 전송(107) 및 리셋(117) 게이트를 온으로 함으로써 광검출기(105)와 플로팅 확 산 영역(103)이 리셋되는 시간 T2 -0에서 집적 기간이 시작한다. 그 후, 각각의 이들 제어 신호는 로우가 되고, 광검출기(105)는 광전하를 수집하기 시작한다.
시간 T2 -1에서, 전송 게이트 제어 신호(TX)가 부분적으로 온으로 되고, 제1 전압(V1)이 리셋 게이트(117)를 통해 플로팅 확산 영역(103)에 인가된다. 이 때, 광검출기(105)에 축적되는 광전하의 일부가 플로팅 확산 영역(103)에 흐르기 시작한다. 픽셀 셀(100)에 대한 집적 기간 동안, 리셋 게이트(117)에 인가된 전압이 감소된다. 도 6에 도시된 것같이, 인가된 전압 레벨이 V2 및 그 후 V3까지 감소할 수 있다. 다른 분량 및 다른 수의 전압 레벨의 감소도 또한 본 발명의 범위 내에 있다.
본 발명에 따라서, 리셋 게이트(117) 상의 전압 레벨이 처음 감소되기 바로 전에, 예를 들면, 인가된 전압을 전송 게이트(107)에 인가시킴으로써, 전송 게이트 제어 신호(TX)가 하이 레벨로 펄스된다. 집적 기간 동안, 전송 게이트 제어 신호(TX) 펄스가 빠르게 행해지고, 각 펄스 뒤에, 전송 게이트 제어 신호(TX)가 도시된 것같이 중간 상태로 복귀한다.
집적 기간의 마지막에서, 시간 T2 -2에서, 최종 전송 게이트 제어 신호(TX) 펄스가 행해진다. 이 때, 광검출기(105) 상의 모든 남아 있는 잔여 광전하가 플로팅 확산 영역(103)에 전송되어야 한다. 리셋 게이트 신호(RST)와 같이, 전송 게이트 신호(TX)가 로우 레벨로 복귀한다. 플로팅 확산 영역(103)으로부터 광전하를 픽셀 신호(Vsig)로서 적절한 칼럼 라인에 판독함으로써 이 방법이 계속되는 것으로 이해한다. 그래서, 촬상 이용시 소망하는 결과에 대해 적절하도록 결정된 것같이, 임의의 소정 횟수, 대응하는 전송 게이트 신호(TX) 펄스의 반복이 행해질 수 있다.
픽셀 셀(100)의 동작의 제3 예가 도 7에 도시된 타이밍도에 의해 도시되어 있다. 특별히 서술되는 것을 제외하고, 이 제3 모드 예는 제2 모드 예와 유사하다. 도 7에 나타낸 것같이, 하이 펄스들 사이에서 중간 레벨로 전송 게이트 신호를 유지하기보다는, 전송 게이트 신호(TX)가 펄스들을 제외하고는, 로우 상태(VTX -lo)로 유지된다.
또한, 안티-블루밍 트랜지스터 게이트(147)에 대한 제어 신호(AB)가 도 7에 도시되어 있다. 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 집적 기간 동안, 전송 게이트(107) 위의 광전하의 스필-오버(spill-over)를 회피하기 위해서, VAB -lo는 전압 레벨(VTX -lo)보다 높게 유지된다. 또한, 광검출기(105)에 수집된 광전하의 볼륨은 플로팅 확산 영역(103)에 저장된 것보다 크므로, 안티-블루밍 게이트 신호(AB)가 아니라 리셋 게이트 신호(RST)에 의해 포화레벨이 제한된다. 이 동작은 전송 게이트(107) 아래에 최소 레벨의 다크 전류를 발생할 수 있고, 완전한 전하 전송을 보증한다. 이 동작은 낮은 노이즈와 높은 다이나믹 레인지로 매우 높은 화질을 생성할 수 있다.
도 7a로 돌아가면, 픽셀 셀(100)의 전위 도면은 본 발명에 따라서 픽셀 셀(10)의 동작 동안 각종 전위 장벽을 도시한다. 빗금친 영역은 광검출기(105) 영 역 및 플로팅 확산 영역(103)에 도시된, 축적 전하의 볼륨을 나타낸다. 현재, 안티-블루밍(147), 전송(107) 및 리셋(117) 게이트의 각각에 인가된 전압 레벨에 의존하여, 전자는 변동 전하 장벽에 마주치고, 일단 충분한 전하가 축적되면, 전하는 장벽을 통과하여 다음 영역으로 흐른다.
본 발명에 따르면, 전송 게이트(107)는 접지 전위(부 전압), 중간 전압 또는 고전압(전원 전압 Vdd 이상)을 수신할 수 있다. 지점 A에서, 전송 게이트(107)는 접지 전위(부(-)전압)를 수신하고, 큰 전위 장벽에 의해 전자가 플로팅 확산 영역(103)으로 흐르는 동작이 강하게 금지된다. 전송 게이트(107)가 중간 전압을 수신할 때, 지점 B에서, 게이트(107)가 부분적으로 온으로 되고, 광검출기(105)와 플로팅 확산 영역(103) 사이의 장벽이 저하된다. 결국, 지점 C에서, 전송 게이트가 고전압 레벨로 "온"으로 펄스된다. 이 지점에서, 전위 장벽은 거의 없고, 전자는 플로팅 확산 영역(103)으로 자유롭게 흐른다. 그래서, 상기 서술된 실시예에 따라서 집적 기간 동안, 지점 C 및 지점 A 또는 B중 하나 이상에서 전송 게이트(107)를 동작시키므로, 원하지 않는 다크 전류가 생기지 않고 완전한 전하 전송을 가져 온다.
본 발명의 일 예의 픽셀 셀과 동작 방법은, 도 8에 도시된 것같이, 이미저 장치(308)의 픽셀 어레이(240)에서 사용될 수 있다. 픽셀 어레이(240)는 상기 서술된 하나 이상의 실시예에 따라서 각 픽셀 셀이 구성 및 구동되고, 소정 수의 칼럼 및 로우로 배열된 복수의 픽셀 셀을 포함한다. 신호 처리 회로가 어레이(240)에 연결되어 있고, 그 일부는 기판에 형성될 수 있다. 어레이(240)의 각 로우의 픽셀 셀 은 로우 선택 라인에 의해 동일한 시간에 모두 온으로 되고, 각 로우의 픽셀 셀은 각 칼럼 선택 라인에 의해 선택적으로 출력된다. 복수의 로우 및 칼럼 라인이 전체 어레이(240)에 대해 제공된다. 로우 라인은 로우 어드레스 디코더(255)에 따라서 로우 드라이버(245)에 의해 선택적으로 활성화된다. 그래서, 로우 및 칼럼 어드레스가 각 픽셀에 대해 제공된다.
상기 서술된 전송 및 리셋 트랜지스터 제어 전압을 인가하기 위해 픽셀 판독을 위해 적절한 로우 및 칼럼 라인을 선택하기 위해 어드레스 디코더(255, 270)를 제어하는 타이밍 및 제어 회로(250)에 의해 CMOS 이미저(308)가 동작된다. 또한, 제어 회로(250)는, 선택된 로우 및 칼럼 라인의 구동 트랜지스터에 구동 전압을 인가하도록, 로우 및 칼럼 드라이버 회로(245, 260)를 제어한다. 픽셀 리셋 신호(Vrst) 및 픽셀 이미지 신호(Vsig)를 일반적으로 포함하는 픽셀 셀 칼럼 신호는 샘플 및 홀드 회로(261)에 의해 판독된다. 차동 신호(Vrst-Vsig)가 차동 증폭기(262)에 의해 각 픽셀에 대해 생성된다. 차동 신호는 아날로그 디지털 컨버터(275)(ADC)에 의해 디지털화된다. 디지털 이미지를 형성 및 출력하는 이미지 프로세서(280)에, 아날로그 디지털 컨버터(275)는 디지털화된 픽셀 신호를 공급한다.
도 9는 여기에 서술된 실시예에 따라서 구성된 픽셀을 갖는 촬상 장치(308)를 포함하는 프로세서 기반 시스템(1100)을 도시한다. 예를 들면, 본 발명의 실시예에 따라서 픽셀이 구성 및 동작될 수 있다. 프로세서 기반 시스템(1100)은 이미지 센서 장치를 포함할 수 있는 디지털 회로를 갖는 시스템의 일 예이다. 제한 없 이, 이러한 시스템은 컴퓨터 시스템, 카메라 시스템, 스캐너, 머신 비젼, 차량 네비게이션, 비디오 폰, 항해 시스템, 오토 포커스 시스템, 스타 트래커(star tracker) 시스템, 움직임 검출 시스템, 이미지 안전화 시스템, 및 다른 디지털 촬상 시스템을 포함할 수 있다.
프로세서 기반 시스템(1100), 예를 들면 카메라 시스템은, 버스(1104)를 통해 입출력(I/O) 장치(1106)와 통신하는 마이크로프로세서 등의 중앙 처리 장치(CPU)(1102)를 일반적으로 포함한다. 이미징 장치(308)는 또한 버스(1104)를 통해 CPU(1102)와 통신한다. 프로세서 기반 시스템(1100)은 또한 랜덤 액세스 메모리(RAM)(1110)를 포함하고, 버스(1104)를 통해 CPU(1102)와 통신하는, 플래시 메모리 등의, 착탈가능 메모리(1115)를 포함할 수 있다. 촬상장치는, 단일 집적 회로 위에 또는 프로세서 이외의 다른 칩 위에 메모리 저장장치를 구비하거나 구비하지 않고, CPU, 디지털 신호 프로세서, 또는 마이크로프로세서 등의 프로세서와 결합될 수 있다. 프로세서 기반 시스템(1100)에서 임의의 메모리 저장 장치는 상기 서술된 방법을 사용하는 소프트웨어를 저장할 수 있다.
상기 설명 및 도면은, 본 발명의 특징 및 장점을 달성하는 실시예를 도시한 것으로 고려될 뿐이다. 본 발명의 진의와 범위를 벗어나지 않으면, 특정 처리 조건 및 구조의 변형 및 그 대체가 행해질 수 있다. 따라서, 본 발명은 상기 설명 및 도면에 의해서 제한되는 것이 아니라 첨부된 청구범위에 의해서만 제한되는 것으로 고려된다.

Claims (30)

  1. 광검출기(photosensor)가 광전하를 수집하는 동안 픽셀 셀에 대한 집적 기간(integration period)을 시작하는 단계;
    제1 양(amount)의 광전하가 상기 광검출기로부터 저장 영역으로 전송되도록, 상기 집적 기간 동안 상기 픽셀 셀의 전송 게이트에 제1 신호 레벨을 인가하는 단계;및
    제2 양의 광전하가 상기 광검출기로부터 상기 저장 영역으로 전송되도록, 상기 집적 기간 동안 상기 전송 게이트에 제2 신호 레벨을 인가하는 단계로서, 상기 제2 신호 레벨은 펄스된 신호인 단계를 포함하며,
    상기 제1 신호 레벨은 상기 전송 게이트에 대한 완전 턴온 전압과 0 사이의 중간 레벨을 나타내는 것을 특징으로 하는 픽셀 셀 구동 방법.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 신호 레벨은 상기 픽셀 셀에 대한 전원 전압에 있는, 픽셀 셀 구동 방법.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 집적 기간 동안 상기 픽셀 셀의 리셋 게이트에 제1 리셋 신호 레벨을 인가하는 것을 더 포함하는, 픽셀 셀 구동 방법.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 집적 기간 동안 상기 제1 리셋 레벨로부터 제2 리셋 레벨까지 리셋 레벨을 감소시키는 것을 더 포함하는, 픽셀 셀 구동 방법.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 리셋 신호 레벨이 감소하기 바로 전에, 상기 전송 게이트에 펄스된 제2 신호 레벨을 인가하는, 픽셀 셀 구동 방법.
  7. 청구항 4에 있어서,
    상기 리셋 게이트에 인가된 전압을 상기 집적 기간 동안 상기 제1 리셋 신호 레벨에서 제2 리셋 신호 레벨로 감소시키고,
    상기 집적 기간 동안 상기 제2 리셋 신호 레벨의 전압을 제3 신호 레벨로 감소시키는 것을 더 포함하는, 픽셀 셀 구동 방법.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 리셋 신호 레벨을 감소시키는 각 동작의 전에, 상기 전송 게이트에 인가된 전송 게이트 신호가 펄스되는, 픽셀 셀 구동 방법.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 전송 게이트 신호와 리셋 게이트 신호는 모두 집적 기간의 끝에서 접지로 복귀되는, 픽셀 셀 구동 방법.
  10. 광검출기에 위치된 전하를 안티블루밍(anti-blooming) 저장 영역에 전송하는 단계,
    제1 리셋 전압을 리셋 게이트에 인가하는 단계,
    전하 저장 영역과 드레인 영역 사이의 전위 장벽을 증가시키기 위해, 픽셀에 대한 집적 기간 동안 소정의 간격으로, 리셋 게이트에 인가된 전압을 감소시키는 단계, 및
    상기 광검출기와 상기 전하 저장 영역사이의 전위 장벽을 감소시키기 위해, 상기 집적 기간 동안 전송 트랜지스터의 전송 게이트에 인가된 전압을 펄스하는 단계를 포함하는 높은 다이나믹 레인지를 갖는 픽셀 셀 구동 방법.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 리셋 게이트에 인가된 전압이 감소하기 바로 전에, 상기 전송 게이트에 인가된 전압을 펄스하는, 높은 다이나믹 레인지를 갖는 픽셀 셀 구동 방법.
  12. 청구항 10에 있어서,
    안티-블루밍 게이트에 인가된 신호를 접지로 복귀시키는 단계,
    상기 집적 기간의 끝에서, 상기 전송 게이트에 인가된 신호를 접지로 복귀시키는 단계를 더 포함하는, 높은 다이나믹 레인지를 갖는 픽셀 셀 구동 방법.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 안티-블루밍 게이트에 대한 오프 상태 전압 신호가, 상기 전송 게이트에 인가된 오프 상태 전압 신호 보다 더 높은 전압을 나타내는, 높은 다이나믹 레인지를 갖는 픽셀 셀 구동 방법.
  14. 청구항 10에 있어서,
    상기 전송 게이트에 인가된 중간 전압을, 고전압 펄스들 사이에서 유지하는 것을 더 포함하는, 높은 다이나믹 레인지를 갖는 픽셀 셀 구동 방법.
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 중간 전압은 픽셀 셀에 대한 전원 전압과 0 사이에 있는, 높은 다이나믹 레인지를 갖는 픽셀 셀 구동 방법.
  16. 청구항 10에 있어서,
    상기 전송 게이트에 인가된 접지 전압을, 고전압 펄스들 사이에서 유지하는 것을 더 포함하는, 높은 다이나믹 레인지를 갖는 픽셀 셀 구동 방법.
  17. 복수의 픽셀 셀을 포함하는 픽셀 어레이를 포함하는 이미저 장치로서,
    상기 픽셀 셀은, 각각
    집적 기간 동안 광전하를 발생하는 광검출기;
    발생된 광전하를 저장하는 저장 영역;
    상기 광검출기로부터 상기 저장 영역으로 전하를 전송하는 전송 게이트로서, 상기 집적 기간 동안 제1 신호와 적어도 하나의 펄스된 제2 신호를 수신하는 전송게이트; 및
    상기 전송 게이트에 인가된 신호를 제어하는 제어 회로를 포함하며,
    상기 제1 신호의 레벨은 상기 전송 게이트에 대한 완전 턴온 전압과 0 사이의 중간 레벨을 나타내는 것을 특징으로 하는, 이미저 장치.
  18. 청구항 17에 있어서,
    상기 이미저는 CMOS 이미저인, 이미저 장치.
  19. 청구항 17에 있어서,
    상기 픽셀 셀은 상기 제어 회로에 의해 전체적으로 구동되는, 이미저 장치.
  20. 청구항 17에 있어서,
    상기 픽셀 셀은 상기 제어 회로에 의해 롤링(rolling) 방식으로 구동되는, 이미저 장치.
  21. 청구항 17에 있어서,
    일단이 광검출기에 접속되고, 타단이 드레인영역에 접속되어, 상기 광검출기로부터의 잉여 전하를 수신하는 안티블루밍 트랜지스터 게이트를 더 포함하는, 이미저 장치.
  22. 청구항 17에 있어서,
    상기 집적 기간 동안 적어도 하나의 리셋 레벨을 수신하는 리셋 게이트를 더 포함하는, 이미저 장치.
  23. 청구항 22에 있어서,
    상기 제어 회로는 상기 집적 기간 동안 새로운 리셋 레벨이 상기 리셋 게이트에 인가될 때마다, 펄스된 신호로 하여금 상기 전송 게이트에 인가되도록 하는, 이미저 장치.
  24. 광검출기에서의 광전하가 저장 영역에 흐를 수 있도록 집적 기간 동안 전송 트랜지스터 게이트에 제1 전압 레벨을 인가함으로써 상기 광검출기와 상기 저장 영역 사이의 전위 장벽을 낮추는 단계,
    상기 집적 기간 동안 상기 전송 트랜지스터 게이트에, 상기 제1 전압 레벨보다 높은 제2 전압 레벨을 또한 인가함으로써, 상기 광검출기와 상기 저장 영역 사이의 상기 전위 장벽을 낮추는 단계, 및
    상기 집적 기간 동안 리셋 트랜지스터의 리셋 게이트에 인가된 전압을 감소시킴으로써, 픽셀 셀의 다이나믹 레인지를 증가시키는 단계를 포함하는, 픽셀 셀 구동 방법.
  25. 청구항 24에 있어서,
    상기 제1 전압 레벨은 접지 전위인, 픽셀 셀 구동 방법.
  26. 청구항 24에 있어서,
    상기 제2 전압 레벨은 픽셀 셀의 전원 전압과 적어도 동등한, 픽셀 셀 구동 방법.
  27. 청구항 26에 있어서,
    상기 제2 전압 레벨은 픽셀 셀의 전원 전압보다 더 큰, 픽셀 셀 구동 방법.
  28. 청구항 24에 있어서,
    상기 제2 전압 레벨은 픽셀 셀의 전원 전압보다 더 작은, 픽셀 셀 구동 방법.
  29. 삭제
  30. 청구항 24에 있어서,
    상기 집적 기간 동안 상기 전송 트랜지스터 게이트에 제2 전압 레벨을 더 인가함으로써 상기 광검출기와 상기 저장 영역 사이의 상기 전위 장벽을 낮추는 것이 소정 횟수 반복되는, 픽셀 셀 구동 방법.
KR1020087007592A 2005-08-30 2006-08-25 Ｃｍｏｓ 이미저에서의 효과적인 전하 전송 KR100954487B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US11/213,815 US7829832B2 (en) 2005-08-30 2005-08-30 Method for operating a pixel cell using multiple pulses to a transistor transfer gate
US11/213,815 2005-08-30

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20080038446A KR20080038446A (ko) 2008-05-06
KR100954487B1 true KR100954487B1 (ko) 2010-04-22

Family

ID=37685629

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020087007592A KR100954487B1 (ko) 2005-08-30 2006-08-25 Ｃｍｏｓ 이미저에서의 효과적인 전하 전송

Country Status (7)

Country Link
US (1) US7829832B2 (ko)
EP (1) EP1941714A2 (ko)
JP (1) JP2009506724A (ko)
KR (1) KR100954487B1 (ko)
CN (1) CN101292514A (ko)
TW (1) TW200721814A (ko)
WO (1) WO2007027590A2 (ko)

Families Citing this family (41)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8274715B2 (en) 2005-07-28 2012-09-25 Omnivision Technologies, Inc. Processing color and panchromatic pixels
US8139130B2 (en) 2005-07-28 2012-03-20 Omnivision Technologies, Inc. Image sensor with improved light sensitivity
JP4807014B2 (ja) * 2005-09-02 2011-11-02 ソニー株式会社 固体撮像装置、固体撮像装置の駆動方法および撮像装置
KR100877691B1 (ko) * 2005-12-08 2009-01-09 한국전자통신연구원 이미지 센서 및 이미지 센서의 트랜스퍼 트랜지스터 구동방법
KR100731122B1 (ko) * 2005-12-28 2007-06-22 동부일렉트로닉스 주식회사 씨모스 이미지 센서 및 그 제조방법
US7916362B2 (en) * 2006-05-22 2011-03-29 Eastman Kodak Company Image sensor with improved light sensitivity
US8031258B2 (en) 2006-10-04 2011-10-04 Omnivision Technologies, Inc. Providing multiple video signals from single sensor
JP5016941B2 (ja) * 2007-02-08 2012-09-05 株式会社東芝 固体撮像装置
JP5167677B2 (ja) * 2007-04-12 2013-03-21 ソニー株式会社 固体撮像装置、固体撮像装置の駆動方法、固体撮像装置の信号処理方法および撮像装置
US8023023B2 (en) 2007-04-24 2011-09-20 Canon Kabushiki Kaisha Image sensing apparatus including charge transfer operation and control method therefor
US8022994B2 (en) * 2007-08-31 2011-09-20 Omnivision Technologies, Inc. Image sensor with high dynamic range in down-sampling mode
DE102007045448B4 (de) 2007-09-24 2025-01-30 Arnold & Richter Cine Technik Gmbh & Co. Betriebs Kg Bildsensor
US20090086074A1 (en) * 2007-09-27 2009-04-02 Omnivision Technologies, Inc. Dual mode camera solution apparatus, system, and method
US7920193B2 (en) * 2007-10-23 2011-04-05 Aptina Imaging Corporation Methods, systems and apparatuses using barrier self-calibration for high dynamic range imagers
US7777804B2 (en) * 2007-10-26 2010-08-17 Omnivision Technologies, Inc. High dynamic range sensor with reduced line memory for color interpolation
KR101437912B1 (ko) * 2007-11-19 2014-09-05 삼성전자주식회사 이미지 센서의 구동 방법
US8093541B2 (en) 2008-06-05 2012-01-10 Aptina Imaging Corporation Anti-blooming protection of pixels in a pixel array for multiple scaling modes
US8130289B2 (en) * 2008-09-25 2012-03-06 Aptima Imaging Corporation System, method, and apparatus for correction of dark current error in semiconductor imaging devices
FR2939950B1 (fr) * 2008-12-12 2011-02-25 E2V Semiconductors Procede de commande des pixels d'un capteur d'image a grande dynamique
US8174601B2 (en) * 2008-12-19 2012-05-08 Omnivision Technologies, Inc. Image sensor with controllable transfer gate off state voltage levels
WO2011142774A1 (en) 2010-05-14 2011-11-17 Omnivision Technologies, Inc. Alternative color image array and associated methods
US8847136B2 (en) * 2011-01-02 2014-09-30 Pixim, Inc. Conversion gain modulation using charge sharing pixel
US8723975B2 (en) 2011-01-24 2014-05-13 Aptina Imaging Corporation High-dynamic-range imaging devices
TWI491252B (zh) * 2011-02-25 2015-07-01 Omnivision Tech Inc 影像感測器及用以對影像感測器所產生之影像進行向下取樣之方法
KR101869277B1 (ko) * 2011-11-17 2018-06-22 삼성전자주식회사 화소 회로 및 이를 포함하는 깊이 센서
JP6132500B2 (ja) 2012-09-24 2017-05-24 キヤノン株式会社 撮像装置、撮像装置の駆動方法、および撮像システム。
KR101414202B1 (ko) * 2012-10-31 2014-07-01 주식회사 동부하이텍 이미지 센서
US9070802B2 (en) * 2013-08-16 2015-06-30 Himax Imaging, Inc. Image sensor and fabricating method of image sensor
US9531976B2 (en) 2014-05-29 2016-12-27 Semiconductor Components Industries, Llc Systems and methods for operating image sensor pixels having different sensitivities and shared charge storage regions
US9888198B2 (en) 2014-06-03 2018-02-06 Semiconductor Components Industries, Llc Imaging systems having image sensor pixel arrays with sub-pixel resolution capabilities
FR3027479B1 (fr) * 2014-10-21 2017-12-29 Commissariat Energie Atomique Pixel de capteur d'image ayant de multiples gains de noeud de detection
US9467633B2 (en) 2015-02-27 2016-10-11 Semiconductor Components Industries, Llc High dynamic range imaging systems having differential photodiode exposures
US9686486B2 (en) 2015-05-27 2017-06-20 Semiconductor Components Industries, Llc Multi-resolution pixel architecture with shared floating diffusion nodes
FR3039319B1 (fr) 2015-07-24 2018-06-15 Pyxalis Capteur d'image a pixels actifs avec fonctionnement en mode d'obturateur global, soustraction du bruit de reinitialisation et lecture non destructive
US9521351B1 (en) 2015-09-21 2016-12-13 Rambus Inc. Fractional-readout oversampled image sensor
KR102444980B1 (ko) * 2015-09-30 2022-09-19 가부시키가이샤 니콘 촬상 소자 및 전자 카메라
KR101679598B1 (ko) * 2016-01-04 2016-11-25 주식회사 동부하이텍 이미지 센서
CN107465961B (zh) * 2017-07-17 2020-06-09 深圳创维－Rgb电子有限公司 一种峰值亮度提升方法、存储介质及智能电视
US10313613B2 (en) * 2017-10-24 2019-06-04 Semiconductor Components Industries, Llc High dynamic range image sensors with flicker and fixed pattern noise mitigation
US11218653B2 (en) 2019-07-09 2022-01-04 Semiconductor Components Industries, Llc Methods and circuitry for improving global shutter efficiency in backside illuminated high dynamic range image sensor pixels
KR20220036751A (ko) 2020-09-16 2022-03-23 삼성전자주식회사 다중 전송을 이용하는 이미지 센서 및 이의 동작 방법

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0863663A2 (en) * 1997-03-04 1998-09-09 Sony Corporation Driving method for solid-state imaging device provided with blooming prevention structure
US20050283426A1 (en) * 2004-05-11 2005-12-22 Ebs Group Limited Price display in an anonymous trading system

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5283426A (en) * 1993-05-17 1994-02-01 X-Ray Scanner Corporation Methods and apparatus for obtaining nonlinear responses from photodetector arrays
US8063963B2 (en) * 1998-02-09 2011-11-22 On Semiconductor Image Sensor Imaging device having a pixel structure with high dynamic range read-out signal
US6710804B1 (en) * 2000-01-18 2004-03-23 Eastman Kodak Company CMOS active pixel image sensor with extended dynamic range and sensitivity
US20040242211A1 (en) * 2003-05-30 2004-12-02 A. Akhteruzzaman Mobile subscriber station with low frequency call alerting capability
US7709777B2 (en) * 2003-06-16 2010-05-04 Micron Technology, Inc. Pumps for CMOS imagers
US7078746B2 (en) * 2003-07-15 2006-07-18 Micron Technology, Inc. Image sensor with floating diffusion gate capacitor
US7851798B2 (en) * 2005-05-04 2010-12-14 Micron Technology, Inc. Method and apparatus for dark current and blooming suppression in 4T CMOS imager pixel

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0863663A2 (en) * 1997-03-04 1998-09-09 Sony Corporation Driving method for solid-state imaging device provided with blooming prevention structure
US20050283426A1 (en) * 2004-05-11 2005-12-22 Ebs Group Limited Price display in an anonymous trading system

Also Published As

Publication number Publication date
JP2009506724A (ja) 2009-02-12
KR20080038446A (ko) 2008-05-06
WO2007027590A2 (en) 2007-03-08
US7829832B2 (en) 2010-11-09
CN101292514A (zh) 2008-10-22
WO2007027590A3 (en) 2007-06-28
TW200721814A (en) 2007-06-01
US20070045681A1 (en) 2007-03-01
EP1941714A2 (en) 2008-07-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100954487B1 (ko) Ｃｍｏｓ 이미저에서의 효과적인 전하 전송
KR100954942B1 (ko) 4-방향 공유 픽셀 상의 2-방향 공유 저장 게이트 제공 방법및 장치
US7612393B2 (en) Active photosensitive structure with buried depletion layer
US8026969B2 (en) Pixel for boosting pixel reset voltage
US7800675B2 (en) Method of operating a storage gate pixel
US7485836B2 (en) Row driver for selectively supplying operating power to imager pixel
CN101171828B (zh) 4t cmos成像器像素中的暗电流和溢出抑制方法和设备
US7538307B1 (en) Charge multiplication CMOS image sensor and method for charge multiplication
US7714917B2 (en) Method and apparatus providing a two-way shared storage gate on a four-way shared pixel
US20070272828A1 (en) Method and apparatus providing dark current reduction in an active pixel sensor
JP2009505438A (ja) 多方向に共有される画素上の高ダイナミックレンジ／耐ブルーミング共通ゲート
US20080018762A1 (en) Method, apparatus and system for charge injection suppression in active pixel sensors
TWI387100B (zh) 成影像器像素結構及電路

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
PA0105 International application

Patent event date: 20080328

Patent event code: PA01051R01D

Comment text: International Patent Application

PA0201 Request for examination
PG1501 Laying open of application
E902 Notification of reason for refusal
PE0902 Notice of grounds for rejection

Comment text: Notification of reason for refusal

Patent event date: 20090831

Patent event code: PE09021S01D

E701 Decision to grant or registration of patent right
PE0701 Decision of registration

Patent event code: PE07011S01D

Comment text: Decision to Grant Registration

Patent event date: 20100330

GRNT Written decision to grant
PR0701 Registration of establishment

Comment text: Registration of Establishment

Patent event date: 20100415

Patent event code: PR07011E01D

PR1002 Payment of registration fee

Payment date: 20100415

End annual number: 3

Start annual number: 1

PG1601 Publication of registration
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130326

Year of fee payment: 4

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20130326

Start annual number: 4

End annual number: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140326

Year of fee payment: 5

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20140326

Start annual number: 5

End annual number: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160330

Year of fee payment: 7

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20160330

Start annual number: 7

End annual number: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190401

Year of fee payment: 10

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20190401

Start annual number: 10

End annual number: 10

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20200401

Start annual number: 11

End annual number: 11

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20210329

Start annual number: 12

End annual number: 12

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20220324

Start annual number: 13

End annual number: 13

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20240326

Start annual number: 15

End annual number: 15