[发明专利]四晶体管四共享的步进重复单位单元以及包括该单位单元的四晶体管四共享的图像传感器

说明书

技术领域

本发明涉及一种图像传感器，更具体地，涉及通过将均包含四个晶体管的四个图像传感器单位单元组合而获得的4T-4S步进重复单位单元。

背景技术

图1图示了通过将均包含四个晶体管的两个图像传感器电路组合而获得的4T-2S图像传感器电路。

参考图1，通过将均包含四个晶体管的两个图像传感器单位单元10和20组合而获得4T-4S图像传感器电路100。也就是说，复位晶体管M12和M22、转换晶体管M13和M23以及选择晶体管M14和M24由均包含四个晶体管的两个图像传感器电路共享。4T-2S图像传感器电路100通过三个共享的晶体管MC2、MC3和MC4以及两个传输晶体管M11和M21感应和传输与两个光电二极管PD1和PD2生成的图像信号对应的电荷。

在此，由于当被施加到传输晶体管M11和M21的栅极的两个电荷传输控制信号Tx1和Tx2中的一个被使能时，被施加到复位晶体管MC2栅极的复位信号Rx12被使能，因此将复位信号Rx12记为“12”。类似地，将施加到选择晶体管MC4栅极的选择信号Sx12也记为“12”。

如上所述，可以以各种方式对通过将均包含四个晶体管的两个图像传感器电路组合而获得的单个4T-2S图像传感器电路进行布局。通过组合四个单元而获得的常规组合的单元具有这样的结构：四个光电二极管和被连接至四个光电二极管的四个传输晶体管共享浮动节点。因此，当四个单元中的一个单元发生问题时，其它单元也不能使用。这严重影响了产品的收益。

发明内容

技术问题

本发明提出了一种通过将均包含四个晶体管的四个图像传感器单位单元组合而获得的4T-4S步进重复单位单元。

本发明还提出了一种4T-4S图像传感器，其包含多个通过将均包含四个晶体管的四个图像传感器单位单元组合而获得的4T-4S步进重复单位单元。

技术方案

根据本发明的一方面，提出了包含第一共享的图像传感器单位单元和第二共享的图像传感器单位单元的4T-4S步进重复单位单元。

第一共享的图像传感器单位单元包括第一光电二极管和第三光电二极管以及五个MOS晶体管。第二共享的图像传感器单位单元包括第二光电二极管和第四光电二极管以及五个MOS晶体管。第二光电二极管置于第一光电二极管上方。第三光电二极管置于第二光电二极管的一侧。第四光电二极管置于第三光电二极管的上方。第一至第四光电二极管中的每个的一端均被连接至第一电压源。通过第一共同检测线OUT1输出与入射到第一光电二极管和第三光电二极管上的图像对应的信号。通过第二共同检测线OUT2输出与入射到第二光电二极管和第四光电二极管上的对象对应的信号。

根据本发明的另一方面，提出了一种在其内二维设置有多个所述4T-4S步进重复单位单元的4T-4S图像传感器，在二维设置的多个4T-4S步进重复单位单元中的相邻的4T-4S步进重复单位单元之间垂直或水平地设置多个共同检测线，沿着多个共同检测线设置的多个4T-4S步进重复单位单元通过两个相邻的共同检测线输出与入射到光电二极管上的图像信号对应的转换电压。

附图说明

通过参考附图详细地描述本发明的示例性实施方式，本发明的上述和其它特征和优点变得更加显而易见，其中：

图1图示了通过将均包括四个晶体管的两个图像传感器电路组合而获得的4T-2S图像传感器电路；

图2图示了根据本发明的实施方式的4T-4S步进重复单位单元；

图3图示了用于图2示出的第一共享的图像传感器单位单元210的信号的时序图；

图4图示了根据本发明的实施方式的图像传感器的示意图；

图5图示了根据本发明的另一实施方式的图像传感器的示意图；以及

图6图示了根据图4中示出的本发明的实施方式的图像传感器的实际电路图。

具体实施方式

下文将参考附图对本发明进行更详细地描述。

当对给定电路布局时，预定的单位单元可被重复设置。在该情况中，单位单元以步进重复的方式被设置。这表示连续地在水平和垂直方向设置单位单元。下面使用的术语“步进重复的方式”包括前面的描述。步进重复单位单元表示被重复设置的单位单元。

图2图示了根据本发明的实施方式的4T-4S重复单位单元。

参考图2，4T-4S步进重复单位单元200包括第一共享的图像传感器单位单元210和第二共享的图像传感器单位单元220。