0052]241第一共享重置柵極
[0053]242第二共享重置柵極
[0054]251第一共享隨源柵極
[0055]252第二共享隨源柵極
【具體實(shí)施方式】
[0056]為了要最大化光電二極管的像素區(qū)域，本發(fā)明提供了一種新穎的共享主動(dòng)像素傳感器。在此新穎的共享主動(dòng)像素傳感器中，有多個(gè)被相鄰的像素傳感器所共享的組件，以最小化被光電二極管區(qū)域以外的其它組件所占據(jù)的區(qū)域。
[0057]本文所使用的包括序數(shù)的術(shù)語(yǔ)，如“第一”或“第二”等是用來(lái)解釋各個(gè)構(gòu)成組件，但構(gòu)成要素不限于此。這些術(shù)語(yǔ)僅用于區(qū)別一個(gè)構(gòu)成要素與另一個(gè)構(gòu)成要素。例如，第一結(jié)構(gòu)組件可被命名為第二結(jié)構(gòu)組件，并且類似地，一個(gè)第二結(jié)構(gòu)組件亦可以被命名為第一結(jié)構(gòu)組件，而不脫離本發(fā)明的權(quán)利范圍。
[0058]請(qǐng)參考圖1或圖2，圖1或圖2分別繪示出依照本發(fā)明的特點(diǎn)，兩種可能的共享主動(dòng)像素傳感器的布局結(jié)構(gòu)。如圖1所繪示，本發(fā)明的共享主動(dòng)像素傳感器100包括第一共享圖像傳感器111、第一共享感測(cè)節(jié)點(diǎn)121、第一傳輸柵極131、第一共享重置柵極141和第一共享隨源柵極151。如圖2所繪示，本發(fā)明的共享主動(dòng)像素傳感器200包括第一共享圖像傳感器211、第一共享感測(cè)節(jié)點(diǎn)221、第一傳輸柵極231、第一共享重置柵極241和第一共享隨源柵極251。
[0059]本發(fā)明的共享主動(dòng)像素傳感器，相對(duì)于所述相鄰的光電二極管，是多重共享式的光電二極管。換句話說(shuō)，多重共享式的光電二極管至少是雙重共享圖像傳感器201，如圖2所繪示，或是如圖1所繪示，是四重共享圖像傳感器111。例如，請(qǐng)參考圖1所繪示，一共有四個(gè)四重共享圖像傳感器，S卩111、112、113和114，繪示于共享主動(dòng)像素傳感器100中。請(qǐng)參考圖2所繪示，有兩個(gè)雙重共享圖像傳感器，即211和212，繪示于共享主動(dòng)像素傳感器200中。在任一圖中的每個(gè)共享圖像傳感器，一起與相鄰的圖像傳感器共享一些組件。在以下的說(shuō)明中，共享圖像傳感器111和211將作為例示性的共享主動(dòng)式像素。
[0060]每個(gè)共享的圖像傳感器包括:至少兩個(gè)信號(hào)節(jié)點(diǎn)，即第一信號(hào)節(jié)點(diǎn)和第二信號(hào)節(jié)點(diǎn)。請(qǐng)參考圖1，其繪示圖像傳感器，而例示性具有第一信號(hào)節(jié)點(diǎn)101、第二信號(hào)節(jié)點(diǎn)102、第三信號(hào)節(jié)點(diǎn)103和第四信號(hào)節(jié)點(diǎn)104的共享圖像傳感器111，其用作為四重共享圖像傳感器。
[0061]同樣地，如圖2所繪示，光電二極管211只需要一個(gè)第一信號(hào)節(jié)點(diǎn)201和一個(gè)第二信號(hào)節(jié)點(diǎn)202。換言之，光電二極管211是由第一信號(hào)節(jié)點(diǎn)201和第二信號(hào)節(jié)點(diǎn)202所組成的，作為一個(gè)雙重共享的光電二極管。
[0062]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，每個(gè)信號(hào)節(jié)點(diǎn)都位于圖像傳感器的一個(gè)角落上，所以多個(gè)信號(hào)節(jié)點(diǎn)分別位于同一個(gè)光電二極管的不同角落上。例如，如圖2所繪示，第一信號(hào)節(jié)點(diǎn)201和第二信號(hào)節(jié)點(diǎn)202分別位于第一共享圖像傳感器211的兩個(gè)不同的角落上，或如圖1所繪示，第一信號(hào)節(jié)點(diǎn)101、第二信號(hào)節(jié)點(diǎn)102、第三信號(hào)節(jié)點(diǎn)103和第四信號(hào)節(jié)點(diǎn)104分別位于第一共享圖像傳感器111的四個(gè)不同角落上。
[0063]如圖1所繪示，第一共享感測(cè)節(jié)點(diǎn)121鄰近并電連接到第一共享光電二極管111。再者，第一共享感測(cè)節(jié)點(diǎn)121位于第一共享圖像傳感器111和第一共享重置柵極141之間的信號(hào)路徑109的半途上。第一共享重置柵極141電連接到第一共享感測(cè)節(jié)點(diǎn)121。類似地，如圖2所繪示，第一共享感測(cè)節(jié)點(diǎn)221鄰近并電連接到第一共享圖像傳感器211，同時(shí)，共享感測(cè)節(jié)點(diǎn)位于第一共享光電二極管211和第一共享重置柵極241之間的信號(hào)路徑205的半途上。第一共享重置柵極241電連接到第一共享感測(cè)節(jié)點(diǎn)221。通常，共享重置柵極是掌管在一個(gè)共享光電二極管中一個(gè)共享感測(cè)節(jié)點(diǎn)的電荷累積。此外，共享重置柵極位于兩個(gè)相鄰的共享隨源柵極之間。
[0064]圖1中繪示有四個(gè)傳輸柵極131/132/133/134。每一個(gè)傳輸柵極位于信號(hào)節(jié)點(diǎn)和共享感測(cè)節(jié)點(diǎn)之間。例如，第一傳輸柵極131位于第一信號(hào)節(jié)點(diǎn)101和第一共享感測(cè)節(jié)點(diǎn)121之間，以使得第一信號(hào)節(jié)點(diǎn)101和第一共享感測(cè)節(jié)點(diǎn)121 —起作為由第一傳輸柵極131所控制的源極和漏極，其它的傳輸柵極132、133或134，則有類似方式的功能。
[0065]圖2中繪示有四個(gè)傳輸柵極231/232/233/234。每個(gè)傳輸柵極位于信號(hào)節(jié)點(diǎn)和共享感測(cè)節(jié)點(diǎn)之間。例如，第一傳輸柵極231位于第一信號(hào)節(jié)點(diǎn)201和第一共享感測(cè)節(jié)點(diǎn)221之間，以使得第一信號(hào)節(jié)點(diǎn)201和第一共享感測(cè)節(jié)點(diǎn)121 —起作為由第一傳輸柵極231所控制的源極和漏極，其它的傳輸柵極232、233或234，則有類似方式的功能。
[0066]例如，累積在共享光電二極管(共享的圖像傳感器111或211)中的電荷，從一個(gè)特定的信號(hào)節(jié)點(diǎn)(源極)朝向一個(gè)特定的共享感測(cè)節(jié)點(diǎn)(漏極)流動(dòng)，而這兩者是由一個(gè)特定的傳輸柵極所控制的，使得特定的傳輸柵極是負(fù)責(zé)電荷從特定的信號(hào)節(jié)點(diǎn)(源極)朝向特定的共享傳感節(jié)點(diǎn)(漏極)流動(dòng)。
[0067]再者，如圖1中繪示，第一共享隨源柵極151用于讀取來(lái)自第一共享圖像傳感器111的光電流。類似地，如圖2中繪示，第一共享隨源柵極251用于讀取來(lái)自第一共享圖像傳感器211的光電流，一般來(lái)說(shuō)，一個(gè)共享的隨源柵極的功能，是讀取來(lái)自共享重置柵極的光信號(hào)，并且負(fù)責(zé)將此光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)。
[0068]在本發(fā)明中的一個(gè)實(shí)施方式中，一個(gè)共享重置柵極，所對(duì)應(yīng)的共享隨源柵極和所對(duì)應(yīng)的傳輸柵極依序地操作，以控制信號(hào)節(jié)點(diǎn)和共享感測(cè)節(jié)點(diǎn)。這有助于最佳化一個(gè)特定的共享主動(dòng)像素傳感器的效率及其操作。
[0069]在任一雙重共享光電二極管或四重共享光電二極管中，共享光電二極管都具有不只一個(gè)的信號(hào)節(jié)點(diǎn)。當(dāng)超過(guò)一個(gè)的信號(hào)節(jié)點(diǎn)處于“開(kāi)啟”的狀態(tài)時(shí)，并不利于檢測(cè)光電流。因此，在一個(gè)本發(fā)明的實(shí)施方式中，一次只有一個(gè)在一個(gè)共享主動(dòng)像素傳感器中的信號(hào)節(jié)點(diǎn)被開(kāi)啟，來(lái)引導(dǎo)光電流的收集。在本發(fā)明另一實(shí)施方式中，可獨(dú)立操作共享的圖像傳感器，如同存在有由第一信號(hào)節(jié)點(diǎn)和第二信號(hào)節(jié)點(diǎn)所代表的多個(gè)像素一般。例如，當(dāng)?shù)谝恍盘?hào)節(jié)點(diǎn)101、第二信號(hào)節(jié)點(diǎn)102、第三信號(hào)節(jié)點(diǎn)103或第四信號(hào)節(jié)點(diǎn)104—次只開(kāi)啟一個(gè)時(shí)，共享的圖像傳感器111可以獨(dú)立地當(dāng)成四個(gè)像素來(lái)操作，以將光電流輸出至四個(gè)不同位向的傳輸柵極131/132/133/134，這是因?yàn)橛兴膫€(gè)第二信號(hào)節(jié)點(diǎn)可用。
[0070]因?yàn)楸景l(fā)明提供了一種多重共享的圖像傳感器，任何單一的多重共享圖像傳感器，都當(dāng)然會(huì)經(jīng)由共享的組件電連接到一個(gè)或多個(gè)相鄰的多重共享圖像傳感器。在本發(fā)明中，如圖1或圖2所繪示，共享主動(dòng)像素傳感器100還包括一個(gè)第二共享的圖像傳感器112、一個(gè)視情況需要的第三共享圖像傳感器113和一個(gè)視情況需要的第四共享圖像傳感器114。類似地，如圖2所繪示，共享主動(dòng)像素傳感器200還包括一個(gè)第二共享圖像傳感器212和一個(gè)視情況需要的第三共享圖像傳感器213。在本發(fā)明的另一實(shí)施方式中，如圖1或圖2所繪示，第一共享感測(cè)節(jié)點(diǎn)121/221被電連接到不同的共享圖像傳感器111/112或211/212的兩個(gè)傳輸柵極131/135或231/233。
[0071]每個(gè)額外的共享圖像傳感器或各視情況需要的共享圖像傳感器，具有類似前述第一共享圖像傳感器111或211的結(jié)構(gòu)和功能。例如，在圖1中有四個(gè)信號(hào)節(jié)點(diǎn)105/106/107/108、第二共享感測(cè)節(jié)點(diǎn)122、四個(gè)傳輸柵極135/136/137/138、第二共享重置柵極142和第二共享隨源柵極152，其對(duì)應(yīng)于第二共享的圖像傳感器112。類似地，在圖1中，有兩個(gè)信號(hào)節(jié)點(diǎn)203/204、第二共享感測(cè)節(jié)點(diǎn)222、兩個(gè)傳輸柵極233/234、第二共享重置柵極242和第二共享隨