[发明专利]像素及其成像方法和成像装置

说明书

本发明涉及像素及其成像方法和成像装置。该像素包括第一像素子部分及第二像素子部分，所述第一像素子部分及第二像素子部分分别包括：一个或多个光电二极管；一个或多个转移晶体管，分别耦合至浮动扩散区域，将所述一个或多个光电二极管产生的电荷分别转移至浮动扩散区域；复位晶体管，耦合至浮动扩散区域，根据复位控制信号重置浮动扩散区域的电位；以及源极跟随晶体管，耦合至浮动扩散区域，对浮动扩散区域的像素信号放大并输出。

技术领域

本发明涉及成像领域，特别地涉及一种像素及其成像方法和成像装置。

背景技术

对于图像质量的要求一直以来不断地提高。特别是不借助结构复杂的硬件而获取高质量的图像更是成为目前成像领域研发工作的努力方向。例如，在如卡片式相机的便携式成像装置上获取高分辨率高质量的照片。

成像装置一般具有像素阵列。像素阵列中的每一个像素包括感光器件，例如光电二极管等。感光器件的感光面积决定了感光器件的感光能力。本领域中的很多努力都在致力于提高成像装置中感光面积的比例。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，根据本发明的一个方面，提出一种成像装置，包括：像素阵列，其包括排列成行和列的多个像素，其中至少一个所述像素包括第一像素子部分和第二像素子部分；其中，所述第一和第二像素子部分分别包括：光电二极管；转移晶体管，其经控制将光电二极管的电荷传输至浮动扩散区域；复位晶体管，其耦合至浮动扩散区域，并经控制以根据复位信号重置浮动扩散区域的电位；以及源极跟随晶体管，其耦合至浮动扩散区域；以及控制电路，其控制所述像素阵列；其中，第一像素子部分和第二像素子部分中各自的复位晶体管共用复位信号。

如上所述的成像装置，其中，所述第一和第二像素子部分分别包括一行选择晶体管；所述第一像素子部分和第二像素子部分各自的行选择晶体管共用行选择控制信号。

如上所述的成像装置，其中，所述第一像素子部分和第二像素子部分耦合到同一列A/D转换单元。

如上所述的成像装置，其中第一和第二像素子部分分别包括多个光电二极管和多个转移晶体管。

根据本发明的另一个方面，提出一种像素，包括：第一像素子部分，包括：第一光电二极管；第一转移晶体管，其经控制将第一光电二极管产生的电荷传输至第一浮动扩散区域；第一复位晶体管，耦合至第一浮动扩散区域，并经控制根据复位信号重置第一浮动扩散区域的电位；以及第一源极跟随晶体管，耦合至浮动扩散区域；以及第二像素子部分，包括：第二光电二极管；第二转移晶体管，其经控制将第二光电二极管产生的电荷传输至第二浮动扩散区域；第二复位晶体管，耦合至第二浮动扩散区域，并经控制根据复位信号重置第二浮动扩散区域的电位；以及第二源极跟随晶体管，耦合至浮动扩散区域；其中，所述第一复位晶体管和所述第二复位晶体管共用复位信号。

如上所述的像素，其特征在于，所述第一像素子部分包括第一行选择晶体管，其耦合至第一源极跟随晶体管；第二像素子部分包括第二行选择晶体管，其耦合至第二源极跟随晶体管；其中，所述第一行选择晶体管和第二行选择晶体管共用行选择控制信号。

如上所述的像素，其特征在于，所述第一和第二像素子部分的输出信号分别耦合到同一个列A/D转换单元。

如上所述的像素，其中第一像素子部分和第二像素子部分分别包括多个光电二极管和多个转移晶体管。

如上所述的像素，其特征在于，所述第一像素子部分和第二像素子部分分别耦合到不同的列A/D转换单元。

根据本发明的另一个方面，提出在以上成像装置或像素中的成像方法，包括：获得来自第一像素子部分的浮动扩散区域的第一复位电压；获得来自第一像素子部分的浮动扩散区域的第一信号电压；基于所述第一复位电压，确定第一像素信号；获得来自第二像素子部分的浮动扩散区域的第二复位电压；获得来自第二像素子部分的浮动扩散区域的第二信号电压；基于所述第二复位电压，确定第二像素信号。