从所述阵列逐行地读出。例如，位于第一行和第一列中的第一光敏区域以及位于第一行和第三列中的第二光敏区域可在第一时间开始电荷积分，而位于第一行和第二列中的第三光敏区域以及位于第一行和第四列中的第四光敏区域可在第一时间之后的第二时间开始电荷积分。像素读出电路可在第一读出时间读出与由第一、第二、第三和第四图像光电二极管(例如，第一行中的光电二极管)产生的电荷对应的第一图像信号。根据需要，位于第三行和第一列中的第五光敏区域以及位于第三行和第三列中的第六光敏区域可在第一时间开始电荷积分，并且位于第三行和第二列中的第七光敏区域以及位于第三行和第四列中的第八光敏区域可在第二时间开始电荷积分。像素读出电路可在第一读出时间之后的第二读出时间读出与由第五、第六、第七和第八光敏区域(例如，第三行中的光电二极管)产生的电荷对应的第二图像信号。根据需要，位于第二行和第一列中的第九光敏区域以及位于第二行和第三列中的第十光敏区域可在第三时间开始电荷积分，第三时间在第一时间之后并且在第二时间之前。像素读出电路可在第三读出时间读出与由第九和第十光敏区域(例如，第二行中的光电二极管)产生的电荷对应的第三图像信号，第三读出时间在第一读出时间之后并且在第二读出时间之前。
[0109]根据需要，成像系统还可包括中央处理单元、存储器、输入输出电路和将光聚焦在图像传感器像素的阵列上的透镜。
[0110]根据实施例，一种操作具有读出电路、按照行和列布置的光敏区域的阵列的成像系统的方法，提供包括光敏区域的第一、第二、第三和第四连续行以及第一、第二、第三和第四连续列的所述阵列，所述方法包括:利用位于第一行和第一列中的第一光敏区域以及位于第一行和第三列中的第二光敏区域，在第一时间开始电荷积分；利用位于第一行和第二列中的第三光敏区域以及位于第一行和第四列中的第四光敏区域，在第二时间开始电荷积分，第二时间不同于第一时间；以及利用读出电路，在第一读出时间读出与由第一、第二、第三和第四图像光敏区域产生的电荷对应的第一图像信号。
[0111]根据另一实施例，所述方法包括:利用位于第三行和第一列中的第五光敏区域以及位于第三行和第三列中的第六光敏区域，在第一时间开始电荷积分；利用位于第三行和第二列中的第七光敏区域以及位于第三行和第四列中的第八光敏区域，在第二时间开始电荷积分；以及利用读出电路，在第一读出时间之后的第二读出时间读出与由第五、第六、第七和第八光敏区域产生的电荷对应的第二图像信号。
[0112]根据另一实施例，所述方法包括:利用位于第二行和第一列中的第九光敏区域以及位于第二行和第三列中的第十光敏区域，在第三时间开始电荷积分，第三时间不同于第一时间和第二时间；以及利用读出电路，在第三读出时间读出与由第九和第十光敏区域产生的电荷对应的第三图像信号，第三读出时间在第一读出时间之后并且在第二读出时间之、/.
[0113]根据另一实施例，所述阵列包括形成在第一、第三和第九光敏区域上方的第一滤色器元件以及形成在第二、第四和第十光敏区域上方的第二滤色器元件，所述方法包括:利用第一滤色器元件，使第一颜色的光透射至第一、第三和第九光敏区域；以及利用第二滤色器元件，使不同于第一颜色的第二颜色的光透射至第二、第四和第十光敏区域。
[0114]前面的描述仅说明本公开的原理，并且在不脱离本公开的范围和精神的情况下能够由本领域技术人员做出各种变型。前面的实施例可被单独地或组合地实现。
[0115]本申请要求于2014年6月3日提交的第14/295，203号美国专利申请的利益，其全部内容通过引用包含于此。
【主权项】
1.一种成像系统，其特征在于，包括: 光电二极管的阵列，按照行和列布置，其中所述阵列包括第一组光电二极管和第二组光电二极管，其中第一组光电二极管包括所述阵列中的四个相邻光电二极管； 第一滤色器元件，形成在第一组光电二极管上，其中第一滤色器元件被构造为使第一颜色的光前进至第一组光电二极管的每个光电二极管；和 第二滤色器元件，形成在第二组光电二极管上，其中第二滤色器元件被构造为使不同于第一颜色的第二颜色的光前进至第二组光电二极管的每个光电二极管。2.如权利要求1所述的成像系统，其特征在于，所述第一组光电二极管包括: 共享电荷存储区域，其中第一组光电二极管中的第一和第二光电二极管通过各自的第一和第二电荷传输栅被耦合到共享电荷存储区域。3.如权利要求2所述的成像系统，其特征在于，第一组光电二极管中的第三和第四光电二极管通过各自的第三和第四电荷传输栅被耦合到共享电荷存储区域。4.如权利要求2所述的成像系统，其特征在于，第一电荷传输栅被构造为将第一电荷从第一光电二极管传送给所述共享电荷存储区域，并且第二电荷传输栅被构造为将第二电荷从第二光电二极管传送给所述共享电荷存储区域，所述成像系统还包括: 耦合到所述阵列的读出电路，其中所述读出电路能够在低分辨率模式下以及在高分辨率模式下操作，在低分辨率模式下，所述读出电路从所述共享电荷存储区域读出与第一和第二电荷之和对应的图像信号，在高分辨率模式下，所述读出电路从所述共享电荷存储区域读出与第一和第二电荷中的给定电荷对应的图像信号，其中所述阵列还包括: 耦合到所述阵列的控制电路；和 另外的电荷存储区域，通过双增益转换栅耦合到所述共享电荷存储区域，其中所述控制电路被构造为在所述读出电路处于低分辨率模式时使双增益转换栅导通，并且所述控制电路被构造为在所述读出电路处于高分辨率模式时使双增益转换栅截止。5.如权利要求2所述的成像系统，其特征在于，所述第二组光电二极管包括所述阵列中的四个另外的相邻光电二极管，其中第二组光电二极管中的四个另外的相邻光电二极管中的每一个通过对应的另外的电荷传输栅被耦合到所述共享电荷存储区域。6.如权利要求1所述的成像系统，其特征在于，第一组光电二极管中的四个相邻光电二极管包括: 第一对光电二极管，被构造为在第一积分时间期间产生第一电荷；和 第二对光电二极管，被构造为在不同于第一积分时间的第二积分时间期间产生第二电荷，其中第一对光电二极管包括位于所述阵列中的第一行和第一列中的第一光电二极管以及位于所述阵列中的第二行和第二列中的第二光电二极管，第一行与第二行相邻并且第一列与第二列相邻，并且其中第二对光电二极管包括位于第一行和第二列中的第三光电二极管以及位于所述阵列的第二行和第一列中的第四光电二极管，第二组光电二极管包括第五、第六、第七和第八光电二极管，第五和第六光电二极管被构造为在第二积分时间期间产生第三电荷，第七和第八光电二极管被构造为在第一积分时间期间产生第四电荷，第五光电二极管位于所述阵列中的第一行和第三列中，第六光电二极管位于所述阵列中的第二行和第四列中，第七光电二极管位于第二行和第三列中，第八光电二极管位于第一行和第四列中，第三列与第二列相邻，并且第四列与第三列相邻，其中所述阵列还包括: 第三组光电二极管；和 第三滤色器元件，形成在第三组光电二极管上，其中第三滤色器元件被构造为使第二颜色的光前进至第三组光电二极管的每个光电二极管，第三组光电二极管包括第九、第十、第十一和第十二光电二极管，第九和第十光电二极管被构造为在第一积分时间期间产生第五电荷，第十一和第十二光电二极管被构造为在第二积分时间期间产生第六电荷，第九光电二极管位于所述阵列的第三行和第三列中，第十光电二极管位于所述阵列的第四行和第四列中，第十一光电二极管位于第三行和第四列中，第十二光电二极管位于第四行和第三列中，第三行与第二行相邻，并且第四行与第三行相邻。7.如权利要求1所述的成像系统，其特征在于，所述第一滤色器元件被构造为使红光、绿光和蓝光之一前进至第一组光电二极管中的每个光电二极管，并且第二颜色元件被构造为使红光、绿光和蓝光中的至少两种光前进至第二组光电二极管中的每个光电二极管。8.一种成像系统，其特征在于，包括: 读出电路；和 光敏区域的阵列，按照行和列布置，其中所述阵列包括光敏区域的第一、第二、第三和第四连续行以及第一、第二、第三和第四连续列，其中: 位于第一行和第一列中的第一光敏区域以及位于第一行和第三列中的第二光敏区域被构造为在第一时间开始电荷积分； 位于第一行和第二列中的第三光敏区域以及位于第一行和第四列中的第四光敏区域被构造为在第二时间开始电荷积分，其中第二时间不同于第一时间；以及 所述读出电路被构造为在第一读出时间读出与由第一、第二、第三和第四图像光敏区域产生的电荷对应的第一图像信号。9.如权利要求8所述的成像系统，其特征在于: 位于第三行和第一列中的第五光敏区域以及位于第三行和第三列中的第六光敏区域被构造为在第一时间开始电荷积分； 位于第三行和第二列中的第七光敏区域以及位于第三行和第四列中的第八光敏区域被构造为在第二时间开始电荷积分； 所述读出电路被构造为在第一读出时间之后的第二读出时间读出与由第五、第六、第七和第八光敏区域产生的电荷对应的第二图像信号； 位于第二行和第一列中的第九光敏区域以及位于第二行和第三列中的第十光敏区域被构造为在第三时间开始电荷积分，其中第三时间不同于第一时间和第二时间； 所述读出电路被构造为在第三读出时间读出与由第九和第十光敏区域产生的电荷对应的第三图像信号，其中第三读出时间在第一读出时间之后并且在第二读出时间之前，所述阵列包括形成在第一、第三和第九光敏区域上的第一滤色器元件以及形成在第二、第四和第十光敏区域上的第二滤色器元件； 第一滤色器元件被构造为使第一颜色的光透射至第一、第三和第九光敏区域；以及第二滤色器元件被构造为使不同于第一颜色的第二颜色的光透射至第二、第四和第十光敏区域。10.一种处理器系统，其特征在于，包括: 中央处理单元； 存储器； 输入输出电路；和 成像装置，其中所述成像装置包括: 光敏区域的阵列，按照行和列布置； 第一组相邻光敏区域，位于所述光敏区域的阵列中； 第二组相邻光敏区域，位于所述光敏区域的阵列中，其中第二组相邻光敏区域布置为与所述阵列上的第一组相邻光敏区域相邻； 第一滤色器元件，形成在第一组相邻光敏区域上，其中第一滤色器元件被构造为使第一颜色的光透射至第一组相邻光敏区域中的每个光敏区域； 宽带滤色器元件，形成在第二组相邻光敏区域上，其中所述宽带滤色器元件被构造为使不同于第一颜色的第二颜色的光透射至第二组相邻光敏区域中的每个光敏区域； 第三组相邻光敏区域，位于所述光敏区域的阵列中；和 第二滤色器元件，形成在第三组相邻光敏区域上，其中第二滤色器元件被构造为使不同于第一和第二颜色的第三颜色的光透射至第三组相邻光敏区域中的每个光敏区域，所述光敏区域的阵列包括第一、第二、第三和第四连续行以及第一、第二、第三和第四连续列，第一组相邻光敏区域中的每个光敏区域位于第一和第二行以及第一和第二列中，第二组相邻光敏区域中的每个光敏区域位于第一和第二行以及第三和第四列中，第三组相邻光敏区域中的每个光敏区域位于第三和第四行以及第三和第四列中，并且第一组相邻光敏区域中的每个光敏区域被耦合到共享电荷存储节点。
【专利摘要】本实用新型涉及成像系统和处理器系统。成像系统包括：光电二极管的阵列，按照行和列布置，其中所述阵列包括第一组光电二极管和第二组光电二极管，其中第一组光电二极管包括所述阵列中的四个相邻光电二极管；第一滤色器元件，形成在第一组光电二极管上，其中第一滤色器元件被构造为使第一颜色的光前进至第一组光电二极管的每个光电二极管；和第二滤色器元件，形成在第二组光电二极管上，其中第二滤色器元件被构造为使不同于第一颜色的第二颜色的光前进至第二组光电二极管的每个光电二极管。根据本实用新型，可以提高空间最后图像中的分辨率和/或消除运动伪像。
【IPC分类】H01L27/146
【公开号】CN204720451
【申请号】CN201520344557
【发明人】R·A·茂瑞森, D·R·恩格勒布瑞克特, R·A·布莱克
【申请人】半导体元件工业有限责任公司
【公开日】2015年10月21日
【申请日】2015年5月26日
【公告号】US20150350583