CN101406036A - 为图像传感器中整体存储提供滚动双重复位时序的方法及设备 - Google Patents

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Abstract

本发明揭示一种操作图像传感器的像素阵列的设备和方法，其中每一像素包括至少一光电传感器、一相关联的存储装置和一浮动扩散区域，且所述像素阵列配置为多个行与列。复位与所述像素相关联的光电传感器，并在所述光电传感器中积累电荷。然后，将积累的电荷整体转移到与所述像素相关联的存储装置。使用滚动双重复位来减小对存储于所述存储装置中的积累电荷的有害影响。将存储于所述存储装置中的积累电荷转移到与所述像素相关联的浮动扩散区域，并读出驻留于所述浮动扩散区域中的电荷。在第二实施例中，去除所述存储装置，并使用所述滚动双重复位来减小对存储于所述浮动扩散区域中的积累电荷的有害影响。

Description

为图像传感器中整体存储提供滚动双重复位时序的方法及设备
技术领域
本发明大体上涉及半导体成像器。更明确来说，本发明涉及用于改进成像器中整体存储的性能的新颖时序方法。
背景技术
成像器(例如，CMOS成像器)包括像素的焦平面阵列；每一像素包括光电传感器(例如，光电门、光电导体或光电二极管)，所述光电传感器覆盖衬底以在所述衬底的掺杂区域中产生光产生的电荷。读出电路针对每一像素而提供，且包括至少一源极跟随器晶体管和用于将所述源极跟随器晶体管耦合到列输出线的列选择晶体管。所述像素一般还具有浮动扩散区域，所述浮动扩散区域连接到所述源极跟随器晶体管的栅极。通过所述光电传感器产生的电荷发送到所述浮动扩散区域。并入整体存储装置的成像器包括用于将电荷从所述光电传感器转移到存储节点的晶体管以及用于将电荷从所述存储节点转移到所述浮动扩散区域的晶体管(除非所述浮动扩散区域还用作所述存储区域)。所述成像器还包括用以复位所述浮动扩散区域的晶体管。所述成像器可包括用以复位所述光电二极管的晶体管。
图1是一般用于CMOS成像器中的常规的四晶体管(4T)像素100的图解。所述像素100包括光电传感器105(图示为光电二极管)、浮动扩散电荷存储区域(浮动扩散区域)110和四个晶体管：转移晶体管115、复位晶体管120、源极跟随器晶体管125和行选择晶体管130。所述像素100接受：TX控制信号，其用于控制所述转移晶体管115的传导性；RST控制信号，其用于控制所述复位晶体管120的传导性；以及ROW控制信号，其用于控制所述行选择晶体管130的传导性。存储于所述浮动扩散区域110中的电荷控制所述源极跟随器晶体管125的传导性。当所述行选择晶体管130正在传导时，在节点135提供所述源极跟随器晶体管125的输出，所述节点135连接到像素阵列的列线。
所述转移及复位晶体管115、120的状态决定所述浮动扩散区域110在电荷集成周期期间耦合到所述光敏元件105以接收所述光敏元件105积累的光产生的电荷或是在复位周期期间耦合到来自节点140的像素电源VAAPIX。
所述像素100操作如下。断言ROW控制信号以引起所述行选择晶体管130传导。同时，断言RST控制信号而不断言TX控制信号。此举将所述浮动扩散区域110耦合到节点140处的像素电源电位VAAPIX，并将此浮动扩散区域110处的电压复位为所述像素电源电位VAAPIX，并减去与复位晶体管120相关联的电压降。可通过增强所述复位信号来避免此电压降。所述像素100在节点135输出复位信号(Vrst)。正如下面将结合图2更详细解释的，节点135一般耦合到成像器200的列线235(图2)，所述列线235经由源极跟随器放大器125提供恒定电流。
当所述转移晶体管115关闭时，所述光电传感器105暴露于入射光并依据在电荷集成周期期间的入射光级而积累电荷。在所述电荷集成周期后以及在所述RST控制信号关闭复位晶体管120后，断言所述TX控制信号。此将所述浮动扩散区域110耦合到所述光电传感器105。电荷流经所述转移晶体管115并依据积累电荷及所述浮动扩散节点的电容而减小所述浮动扩散区域110处的电压。因此所述像素100在节点135输出光信号(Vsig)。
图2是包括形成像素阵列205的多个像素100的成像器200的图解。由于空间限制，因此图2中将所述像素阵列205绘制为4行乘4列的阵列。所属领域的技术人员会明白大多数成像器200一般会在所述阵列中包括多得多的像素100。所述成像器200还包括行电路210、列电路215、数字处理电路220和存储装置225。所述成像器200还包括控制器230，用于控制所述成像器200的操作。
行电路210从像素阵列205选择一行像素100。所述选定行中的像素100经由列输出线235向列电路215输出其复位及像素信号Vrst、Vsig，列电路215针对一行中的每一像素而对所述复位及像素信号Vrst、Vsig进行取样与保持。依序逐一激活所述行以向列输出线235发送连续的行信号。
列电路215负责将所述像素复位Vrst及光Vsig信号转换成数字值，然后可在数字域中对所述数字值作进一步处理。为实行此举，列电路215对通过每一像素产生的复位Vrst及光Vsig信号进行取样与保持。模拟像素输出信号(V像素)形成为所述复位Vrst与光Vsig信号之间的差，即V像素＝Vrst-Vsig。然后，所述像素输出信号V像素转换成数字值。成像器200使用列平行结构，其中对所述选定行中的若干像素100的输出同时进行取样与保持，并将其转换为数字值。所述数字值输出到所述数字处理电路220，所述数字处理电路220对所述数字值执行图像处理以产生数字图像。所述处理的数字值存储于存储装置225中。控制器230耦合到像素阵列205、行电路210、列电路215及存储装置225并提供控制信号来执行上述处理。
提供整体光闸功能的一种方法是在所述光电传感器105与转移门115之间添加存储选通晶体管。图3说明此结构，其说明在所述光电传感器310与转移晶体管325之间串联提供的存储选通晶体管305及相关联的存储节点SN 315。所属领域的技术人员会明白，并非在所有整体光闸装置中皆必需所述存储节点SN。“FD整体光闸”以相关双重取样为代价将所述图像存储于所述浮动扩散晶体管上。如下文的说明，本文所说明的本发明也适用于“FD整体光闸”像素。所属领域的技术人员会明白，本发明适用于其它类型的整体存储装置，包括存储节点像素及光闸像素。
一般在将存储节点用于(例如)包括整体存储的成像器时遇到的一个问题是存在数量增加的暗电流。表面产生所述暗电流或因处理所致损害而产生的暗电流可导致此问题。整体存储像素的存储节点的暗电流可达到比在带引脚的光电二极管(用作像素光电传感器)中经历的暗电流大二十倍。整体存储像素所遇到的第二个问题是泄漏电荷(或拖尾电荷)，其是对所述存储节点的光学与电性串扰的组合，所述组合导致低光闸效率(SE)。一旦在读出阶段读出存储于存储节点中的电荷，暗电流与拖尾电荷便在出现下一读出阶段之前开始在存储节点中重新积累。暗电流与泄漏电荷的出现使图像质量显著降级。在帧速率减小以适应更长集成时间时的低光条件下，图像质量尤其会降级。
发明内容
本发明提供一种改进整体存储技术的性能的新颖时序方法以及设备。当存储节点用于整体存储时，所述时序方法以及设备通过使用两个滚动复位来帮助显著减小在存储节点中产生的暗电流及泄漏电荷，其中在从所述存储节点向所述浮动扩散区域转移电荷之前，所述复位中之一扫除存储节点中的残余电荷。此滚动双重复位使得存储节点的复位之间的时间最小化，并使得与像素阵列的不同行相关联的存储节点的复位之间保持恒定数量的时间。此滚动双重复位时序策略减小暗电流阴影效应及光闸低效效应。当所述浮动扩散节点用于通过整体光闸功能来存储电荷时，所述时序方法以及设备还通过使用两个滚动复位来帮助显著减小在浮动扩散节点中产生的暗电流，其中在从光电传感器及存储节点转移电荷前一滚动光闸复位从浮动扩散节点扫除残余电荷，而在从浮动扩散节点向列选择输出线转移所述电荷时第二次有效复位所述存储节点。
附图说明
从下面参考附图而提供的关于示范性实施例的详细说明，将更明白本发明的前述及其它优点和特征，其中：
图1说明常规的成像器像素；
图2说明利用图1的成像器像素的成像器；
图3是包括整体光闸装置的成像器像素的示意性电路图；
图4是针对图3的像素的电荷读出的时序图；
图5是针对图3的像素的电荷读出的时序图，其中包括存储节点的整体复位；
图6是用于整体存储的电荷存储的时序图，所述整体存储使用本发明的示范性实施例的滚动双重复位；
图7是在像素读出期间本发明的示范性实施例的滚动复位的详细时序图；
图8是本发明的示范性实施例的滚动光闸复位的详细时序图；
图9是用于本发明的示范性实施例计算光闸宽度的方法的时序图；
图10是用于整体光闸功能(其不利用单独的存储节点)的FD整体存储成像器像素的示意性电路图；
图11是用于本发明的示范性实施例的滚动复位的电荷读出的时序图，所述滚动复位使用图10的FD整体存储成像器像素，该图包括详细时序图；以及
图12说明并入成像器和本发明的滚动双重复位时序的处理系统。
具体实施方式
在下文的详细说明中，参考附图，其形成说明书的一部分并通过图解显示可实践本发明的各种实施例。对这些实施例进行充分详细的说明，足以使得所属领域的技术人员能够制作并使用本发明。应了解，在不脱离本发明的精神与范围的情况下，可利用其它实施例并可进行结构性、逻辑性及电性改变以及改变所使用的材料。
术语“衬底”应理解为表示晶片或衬底，其包括硅、绝缘物上硅(SOI)或蓝宝石上硅(SOS)、掺杂及未掺杂的半导体、由基底半导体基座支撑的硅外延层和其它半导体结构。此外，当在以下说明中提到“衬底”时，可能已利用先前的处理步骤以在所述基底半导体结构或基座中形成区域、结或材料层。此外，所述半导体无需是基于硅，而可能基于硅锗、锗、砷化镓或者其它已知的半导体材料。
术语“像素”表示包含光电转换装置或光电传感器和晶体管以处理来自光电转换装置所感测到的电磁辐射的电信号的光电元件单位单元。仅为举例起见，将本文所述像素说明并描述为本发明对六晶体管(6T)像素电路的修改。应了解，本发明可用于其它像素配置。尽管本文参考一个像素的结构及制造来说明本发明，但应了解这代表在一成像器装置的阵列中的多个像素。此外，尽管下面已参考CMOS成像器说明本发明，但本发明有更广泛的适用性。因此，以下详细说明不应从限制意义来理解，而本发明的范围仅由随附权利要求书来界定。
图3是具有整体光闸的像素电路300的另一实施例。光闸门305用于将电荷从光电传感器310转移到存储节点315。在使用整体光闸时，针对像素阵列的所有像素电路300，电荷同时从所有光电传感器310向存储节点315转移。光电传感器复位(PDRST)门320用于复位光电传感器310。转移晶体管325将电荷从存储节点315转移到浮动扩散区域330。在像素电路300中，从存储节点315向浮动扩散区域330的电荷转移有效地复位存储节点315。像素电路300还包括复位晶体管335、源极跟随器晶体管340和行选择晶体管345。
图4是图3的整体光闸像素电路300的时序图。在整体脉冲作用下接通PDRST 320以将光电传感器310复位为VAAPIX减去横跨光电传感器复位门320的电压降。在集成时间(tINT)期间，在像素阵列的光电传感器310中积累电荷。当在整体脉冲作用下接通光闸门305时，将积累于像素阵列的所有光电传感器310中的电荷转移到其相应的存储节点315。一旦将电荷存储于存储节点315中，便在滚动读出中逐行读出用于每一存储节点315的电荷。读出存储于存储节点315中的电荷有效地复位所述存储节点。如图4所示，仅在所述读出期间复位存储节点。因此，在读出期间逐行复位所述像素阵列的存储节点，从而产生滚动复位405。无论电荷是否存储于所述存储节点中，暗电流和泄漏(或拖尾)电流均一直影响所述存储节点。如图4所示，横跨所述像素阵列的各行，像素电路300中存储节点的复位之间的时间大致相等(tSN1＝tSN2＝tSNn)。由于tSN大致相等，因此暗电流和泄漏电流的影响对于像素阵列中的像素电路300而言大致相同。tSN取决于读出时间(帧有效处于高位的时间)及垂直消隐时间(帧_有效处于低位的时间)。
图5是针对图3的像素电路300的电荷读出的时序图，其中包括存储节点的整体复位。在电荷积累于像素阵列的光电传感器310中的时间期间，但在将电荷转移到相关联的存储节点315之前，通过整体存储节点复位505来复位像素阵列的所有存储节点315。整体存储节点复位505通过同时偏压接通所述转移晶体管325的每一晶体管而发生。因此，在将电荷从像素阵列的每一光电传感器310转移到像素阵列的存储节点315之前，有效地复位所述存储节点。一旦将积累电荷存储于像素阵列的存储节点315中，便如上所述逐行地将电荷转移到浮动扩散区域330。如图所示，通过比较图4及5中的tSNS，整体存储节点复位505导致存储节点的两个复位之间的时间量减小。例如，图5的tSN1小于图4的tSN1。减小电荷存储于存储节点中的时间量减小了暗电流和拖尾电流对所存储电荷的影响。理想的是，紧接在电荷从光电传感器310整体转移到存储节点315之前，发生整体存储节点复位505。如图5所示，使用整体存储节点复位505与滚动复位405来复位存储节点的缺点是，电荷在存储节点中存储的时间(tSN)随不同行而变化。例如，时间tSN1(电荷在与行1相关联的像素的存储节点中存储的时间)小于时间tSN2(电荷在与行2相关联的像素的存储节点中存储的时间)，而时间tSN2小于时间tSNn，tSNn是电荷在与行n相关联的像素的存储节点中存储的时间。
图6说明用于整体存储操作的电荷存储的时序，所述整体存储操作使用依据本发明的示范性实施例的滚动双重复位。如图所示，当在脉冲作用下接通转移晶体管325并将存储于所述存储节点315中的电荷从存储节点315转移到浮动扩散区域330时，随着有效复位每一行的像素电路300的存储节点315而发生滚动复位405。在此示范性实施例中，将图5说明的整体存储节点复位505(其中在脉冲作用下接通光闸门305之前复位每一存储节点315)替换为滚动光闸复位605。所述滚动光闸复位605确保在积累于像素阵列的每一光电传感器310中的电荷整体转移到像素阵列的存储节点315之前复位每一存储节点315。此外，滚动光闸复位605的每一行的存储节点复位的时序使得电荷在每一存储节点中存储的时间量在行之间相同或几乎相同。换句话说，滚动光闸复位605与滚动复位405的一起使用(滚动光闸复位与滚动复位的组合称为“滚动双重复位”)使得tSN1＝tSN2＝tSNn，如图6所示。由于这些时间中的每一时间皆相同或者几乎相同，因此暗电流或泄漏电荷的影响对于每一行而言应相同，换句话说，图像阴影去除。滚动光闸复位605在针对给定行的读出后在设定时间发生。此时间约等于垂直消隐(V消隐)时间。此外，所述存储节点的复位之间的时间长度tSN经最小化以减小暗电流和泄漏电荷的影响。
图7是在像素读出期间本发明的示范性实施例的滚动复位405的详细时序图。相对于图7，RS1、RST1、TX1和SG1均指示共享结构中晶体管的特定行或连接部分。所述RS1控制信号由脉冲产生，其接通行选择晶体管345。短暂接通复位晶体管335，从而将浮动扩散区域330复位为预定电压。将浮动扩散区域330上的电荷施加于源极跟随器晶体管340的栅极，所述电荷被转换为电压，且随后通过取样与保持电路对其进行取样，其中用于复位读出的取样与保持电路(SHR)中的脉冲表示所述复位电压在取样与保持电容器上存储的时间。
然后，通过接通转移门晶体管325将存储于存储节点315中的电荷转移到浮动扩散区域330。将所述浮动扩散区域330上的电荷施加于源极跟随器晶体管340的栅极，所述电荷在施加脉冲SHS时转换为电压且随后通过用于像素信号读出的取样与保持电路对其进行取样与保持。SHR与SHS向用于存储所述复位及光信号值且可在像素电路300外部的晶体管指示信号。此外，如图7所示，可在负方向上偏压所述SG门以改进光电传感器310中的积累电荷向存储节点315的转移。实践本发明的示范性实施例不需要对SG门进行负偏压。
图8是依据本发明的示范性实施例的存储节点315的滚动光闸复位605的详细时序图。图8中，RST、TX和SG均指示用于滚动存储节点复位的共享结构中的晶体管的特定行或连接部分。如图所示，当复位晶体管335被偏压接通时，也偏压接通转移晶体管325以将存储节点315上的电荷转移到浮动扩散区域并有效复位一行像素电路的存储节点315。如图8所示，可在负方向上偏压SG门以改进光电传感器310中的积累电荷向存储节点315的转移。实践本发明的示范性实施例不需要对SG门进行负偏压。
图9是说明用于计算t光闸的示范性方法的时序图，t光闸是在滚动复位405期间从存储节点读取电荷时与在滚动光闸复位605期间复位存储节点时之间的时间间隔。如图所示，t帧等于帧_有效处于高位的时间周期加上帧_有效处于低位的时间。在示范性实施例中，t光闸等于tV消隐-tSG-FV-tTX-SG+TRSTn-FV。在此等式中，tV消隐等于帧_有效处于低位的时间周期，tSG-FV是光闸门的脉冲时间的开始与直到下一帧_有效的开始时间之间的时间差，tTX-SG是转移晶体管的脉冲时间与光闸门的脉冲时间之间的时间差，而tRSTn-FV是从滚动读出中的最后复位的时间到所述帧_有效变低的时间之间的时间差。如图9的描述及说明，与垂直消隐相关联的时间等于帧_有效处于低位的时间。而且如图9的说明，tSN＝t帧-t光闸。
例如，对于在集成时间为100ms条件下读出时间为16ms(60个帧/秒)的传感器，在光闸门暗电流(摄氏55度下)为2000e/s而光闸门泄漏(95％的光闸效率)为0.05V/勒克司*秒的条件下，如下计算如图4所说明的具有正常时序的总暗信号及光闸门泄漏：
暗信号＝100m×2000＝200e
IDK散粒噪声＝(暗信号)1/2＝(200)1/2＝14e
SG泄漏＝(0.05×100×100m)/CG＝7143e，其中CG＝70uV/e而光强度等于100勒克司。
如下计算如图6的说明的具有滚动双重复位时序的总暗信号与光闸门泄漏：
暗信号＝16m×2000＝32e
IDK散粒噪声＝(暗信号)1/2＝(32)1/2＝5e
SG泄漏＝(0.05×100×16m)/CG＝1142e，其中CG＝70uV/e而光强度等于100勒克司。
如图所示，滚动双重复位时序的使用产生总暗信号减少84％、暗电流散粒噪声减少64％而光闸门泄漏减少84％的改进。使用滚动双重复位时序导致保持于可忽略等级的暗电流散粒噪声，此与2000e/s暗电流无关。
图10是用于整体光闸功能(其将电荷存储于浮动扩散节点中而不利用单独的存储节点)的FD整体存储成像器像素的示意性电路图。在使用整体光闸时，针对像素阵列的所有像素电路1000，电荷同时从所有光电传感器1010向浮动扩散节点1030转移。光电传感器复位(PDRST)门1020用于复位光电传感器1010。转移晶体管1025将电荷从光电传感器1010转移到浮动扩散区域1030。在像素电路1000中，电荷从浮动扩散节点1030向列输出线1050的转移有效地复位浮动扩散节点1030。像素电路1000还包括复位晶体管1035、源极跟随器晶体管1040和行选择晶体管1045。
图11是针对使用图10的FD整体存储成像器像素的本发明示范性实施例的滚动复位的电荷读出的时序图。如图所示，当脉冲接通行选择晶体管1045并将存储于浮动扩散节点1030中的电荷转移到列输出线1050时，随着有效复位每一行的像素电路1000的浮动扩散节点1030而发生滚动复位1105。所述滚动光闸复位1110确保在积累于像素阵列的每一光电传感器1010中的电荷向像素阵列的浮动扩散节点1030的整体转移之前复位每一浮动扩散节点1030。此外，滚动光闸复位1110的每一行的存储节点复位的时序使得滚动光闸复位与在滚动读出期间的有效复位之间的时间量在行之间相同或几乎相同。换句话说，滚动光闸复位1110与滚动复位1105的一起使用(滚动光闸复位与滚动复位的组合称为“滚动双重复位”)使得tSN1＝tSN2＝tSNn，如图11所示。由于这些时间中的每一时间皆相同或者几乎相同，因此暗电流或泄漏电荷的影响对于每一行而言应相同，换句话说，图像阴影被消除。滚动光闸复位1110在针对给定行的读出后在设定时间发生。此外，存储节点的复位之间的时间长度tSN经最小化以减小暗电流和泄漏电荷的影响。
仍参看图11，RS1和RST1指示共享结构中的晶体管的特定行或连接部分。所述RS1控制信号由脉冲产生，从而接通行选择晶体管1045。将浮动扩散区域1030上的电荷施加于源极跟随器晶体管1040的栅极，所述电荷在施加脉冲SHS时转换为电压且随后由用于像素信号读出的取样与保持电路对其进行取样与保持。短暂地接通复位晶体管1035，从而将浮动扩散区域1030复位为预定电压。将浮动扩散区域1030上的电荷施加于源极跟随器晶体管1040的栅极，所述电荷转换为电压，且随后通过取样与保持电路对其进行取样，其中用于复位读出的取样与保持电路(SHR)中的脉冲表示所述复位电压在取样与保持电容器上存储的时间。短暂地接通复位晶体管1035，从而将浮动扩散区域1030复位为预定电压。将浮动扩散区域1030上的电荷施加于源极跟随器晶体管1040的栅极，所述电荷转换为电压，且随后通过取样与保持电路对其进行取样，其中用于复位读出的取样与保持电路(SHR)中的脉冲表示所述复位电压在取样与保持电容器上存储的时间。
图12展示系统1200，其是修改成包括本发明的成像装置1205的典型处理器系统。所述系统1200是具有可包括图像传感器装置的数字电路的系统的范例。此系统可包括但不限于计算机系统、相机系统、扫描仪、机器视觉、车辆导航、视频电话、监视系统、自动聚焦系统、星体追踪仪系统、运动检测系统以及其它基于图像的系统。
系统1200(例如相机系统)一般包含经由总线1220与输入/输出(I/O)装置1215通信的中央处理单元(CPU)1210，例如微处理器。成像装置1205还经由总线1220与CPU 1210通信。所述系统1200还包括随机存取存储器(RAM)1225，并可包括也经由总线1220与CPU 1210通信的可移除存储器1230，例如快闪存储器。可将成像装置1205与处理器(例如CPU、数字信号处理器或微处理器)组合，其具有或不具有在单个集成电路上或在与所述处理器不同的芯片上的存储器存储装置。
上述装置说明可以使用的许多装置中的典型装置。以上说明及图式说明实现本发明的目的、特征及优点的实施例。然而，并不希望本发明严格受限于上面描述及说明的实施例。属于随附权利要求书的精神和范围内的对本发明的任何修改虽然目前未能预见，也应视为本发明的部分。

Claims (22)

1.一种操作图像传感器的像素阵列的方法，每一像素具有光电传感器、第一存储区域和第二存储区域，所述像素阵列配置为多个行与列，所述方法包含：
在所述光电传感器中积累电荷；
在将电荷转移到所述第一存储区域之前使用第一滚动复位来复位所述第一存储区域；
将所述积累电荷从所述光电传感器整体转移到所述第一存储区域中的相应区域；
将所述积累电荷从所述第一存储区域转移到所述第二存储区域中的相应区域，从而导致对所述第一存储区域的第二滚动复位，所述第一滚动复位和所述第二滚动复位导致滚动双重复位，以及
读出驻留于所述第二存储区域中的所述电荷。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述滚动双重复位包括：
在所述积累电荷从所述光电传感器向所述第一存储区域的所述转移之前第一次复位所述第一存储区域的第一行；
在所述积累电荷从所述光电传感器向所述第一存储区域的所述转移之前第一次复位所述第一存储区域的第二行；
将存储于所述第一存储区域的所述第一行中的所述积累电荷转移到所述第二存储区域中的相应区域，且第二次有效复位所述第二区域的所述第一行；以及
将存储于所述第一存储区域的所述第二行中的所述积累电荷转移到所述第二存储区域中的相应区域，且第二次有效复位所述第二存储区域的所述第二行。
3.根据权利要求2所述的方法，其中所述第一存储区域的所述第一行的所述第一复位与所述第一存储区域的所述第一行的所述第二复位之间的经过时间约等于所述第一存储区域的第二行的所述第一复位与所述第一存储区域的所述第二行的所述第二复位之间的经过时间。
4.一种操作图像传感器的像素阵列的方法，每一像素具有相关联的存储装置，所述像素阵列配置为多个行与列，所述方法包含：
在所述光电传感器中积累电荷；
第一次复位所述相关联的存储装置的第一行；
第一次复位所述相关联的存储装置的第二行；
分别将积累电荷从所述光电传感器的第一和第二行转移到相关联的存储装置的所述第一行和相关联的存储装置的第二行；
将电荷从所述相关联的存储装置的所述第一行转移到相关联的浮动扩散区域的第一行，从而第二次有效复位相关联的存储装置的所述第一行；
将电荷从所述相关联的存储装置的所述第二行转移到相关联的浮动扩散区域的第二行，从而第二次有效复位相关联的存储装置的所述第二行；以及
读出驻留于所述浮动扩散区域中的所述电荷。
5.根据权利要求4所述的方法，其中所述相关联的存储装置的所述第一行的所述第一复位与所述相关联的存储装置的所述第一行的所述第二复位之间的经过时间约等于所述相关联的存储装置的所述第二行的所述第一复位与所述相关联的存储装置的所述第二行的所述第二复位之间的经过时间。
6.一种减小暗电流对存储于图像传感器的像素的存储节点中的电荷的影响的方法，其包含：
第一次偏压与像素相关联的光电传感器复位晶体管以复位光电传感器；
在所述光电传感器中积累电荷；
第二次偏压转移晶体管以执行滚动光闸复位，以消除与所述光电传感器相关联的存储节点上的暗电流电荷；
第三次偏压光闸门晶体管以将积累于所述光电传感器上的所述电荷转移到所述存储节点；
第四次偏压所述转移晶体管以将存储于所述存储节点中的所述电荷转移到浮动扩散区域且第二次有效复位所述存储节点；以及
第五次偏压行选择晶体管以便读出存储于所述浮动扩散区域中的所述电荷。
7.根据权利要求6所述的方法，其中所述存储节点的所述第二复位与用于后续图像捕捉的所述存储节点的所述滚动复位之间的时间约等于：帧_有效处于低位的时间周期减去光闸门的脉冲时间的开始与直到下一帧_有效的开始时间之间的时间差；减去转移晶体管的脉冲时间与光闸门的脉冲时间之间的时间差；加上从所述滚动读出中的最后复位的时间到帧_有效变低的时间之间的时间差。
8.根据权利要求6所述的方法，其中所述存储节点的所述滚动复位与所述存储节点的所述第二复位之间的时间在像素阵列的各行之间是一致的。
9.根据权利要求8所述的方法，其中所述存储节点的所述滚动复位与所述存储节点的所述第二复位之间的时间约等于与垂直消隐相关联的时间。
10.一种用于减少存储节点的滚动光闸复位与所述相同存储节点的滚动读出期间的复位之间的经过时间的方法，其包含：
在光电传感器的若干行中积累电荷，所述光电传感器中的每一光电传感器与一存储节点相关联；
在积累电荷从所述光电传感器的第一行向所述相关联的存储节点的转移之前，第一次复位与所述光电传感器的所述第一行相关联的所述存储节点；
将所述积累电荷从所述光电传感器的所述第一行转移到所述相关联的存储装置；
将所述积累电荷从所述存储装置转移到相关联的浮动扩散区域，且第二次有效复位与光电传感器的所述第一行相关联的所述存储装置；以及
读出驻留于所述浮动扩散区域中的所述电荷。
11.根据权利要求10所述的方法，其进一步包括：
第一次复位与所述光电传感器的第二行相关联的存储装置；
将电荷从与所述光电传感器的所述第二行相关联的所述存储装置转移到相关联的浮动扩散区域，且第二次复位与所述光电传感器的所述第二行相关联的所述存储装置。
12.根据权利要求11所述的方法，其中与光电传感器的所述第一行相关联的所述存储装置的所述第一与所述第二复位之间的经过时间约等于与所述第二行光电传感器相关联的所述存储装置的所述第一与所述第二复位之间的经过时间。
13.一种操作图像传感器的像素阵列的方法，每一像素具有相关联的存储装置，所述像素阵列配置为多个行与列，所述方法包含：
将积累电荷从所述像素的光电传感器转移到所述像素的存储装置；
将电荷从与第一行像素相关联的存储装置转移到浮动扩散区域，且导致与所述第一行像素相关联的所述存储装置的第一复位；
通过滚动光闸复位来第二次复位与所述第一行像素相关联的所述存储装置，其中所述第一复位与所述第二复位之间的时间周期在所述阵列的行之间大约是恒定的。
14.一种用于成像装置中的像素阵列，所述像素阵列包含：
多个光电传感器，其用于在集成周期期间产生电荷；
多个光闸晶体管，每一光闸晶体管经配置以从相应光电传感器转移电荷；
多个存储节点，每一节点耦合到相应光闸晶体管且经配置以存储从所述多个光电传感器中的相应光电传感器转移的电荷；
多个转移门，每一转移门经配置以在从相应存储节点的滚动读出期间转移电荷，所述滚动读出包括所述相应存储节点的复位；
多个浮动扩散区域，每一浮动扩散区域连接到所述多个转移门中的一个转移门，以从相应存储节点接收电荷；
多个读出电路，每一读出电路连接到相应浮动扩散区域以输出在所述浮动扩散区域积累的电荷；以及
执行构件，其用于执行所述多个存储节点的滚动光闸复位，以便在所述电荷从所述相应光电传感器的所述转移之前复位每一存储节点。
15.根据权利要求14所述的像素阵列，其中从所述多个存储节点的所述滚动光闸复位到在所述多个存储节点的所述滚动读出期间发生的所述复位的时间周期在所述像素阵列的所述行之间是一致的。
16.一种与用于成像装置中的控制器组合的像素阵列，所述像素阵列包含：
多个光电传感器，其用于在集成周期期间产生电荷；
多个光闸晶体管，每一光闸晶体管经配置以从相应光电传感器转移电荷；
多个存储节点，每一节点耦合到相应光闸晶体管且经配置以存储从所述多个光电传感器中的相应一个光电传感器转移的电荷；
多个转移门，每一转移门经配置以在从相应存储节点的滚动读出期间转移电荷，所述滚动读出包括所述相应存储节点的第一复位；
多个浮动扩散区域，每一浮动扩散区域连接到所述多个转移门之一以从相应存储节点接收电荷；
多个读出电路，每一读出电路连接到相应浮动扩散区域以输出在所述浮动扩散区域积累的电荷；以及
所述控制器经配置以执行驻留于所述多个光电传感器中的积累电荷的整体转移，且经配置以执行所述多个存储节点的滚动光闸复位，以便在所述电荷从所述相应光电传感器的所述转移之前复位每一存储节点，且其中所述像素阵列的第一行的所述第一复位与所述像素阵列的所述第一行的所述滚动光闸复位之间的经过时间约等于所述像素阵列的第二行的所述第一复位与所述像素阵列的所述第二行的所述滚动光闸复位之间的经过时间。
17.一种成像系统，其包含：
处理器；以及
成像装置，其包含耦合到所述处理器的像素阵列，所述成像装置包含：
多个光电传感器，其用于在集成周期期间产生电荷；
多个光闸晶体管，每一光闸晶体管连接到相应光电传感器并从所述相应光电传感器转移电荷；
多个存储节点，每一节点耦合到相应光闸晶体管且经配置以存储由所述多个光电传感器中的相应一个光电传感器转移的电荷；
多个转移门，每一转移门连接到相应存储节点且经配置以在从所述相应存储节点的滚动读出期间转移电荷，所述滚动读出包括所述相应存储节点的复位；
浮动扩散区域，其连接到所述多个转移门以从所述转移门接收电荷；
读出电路，其连接到所述浮动扩散区域以输出在所述浮动扩散区域积累的电荷；以及
控制器，其用于产生时序信号以执行所述多个存储节点的滚动光闸复位，以便在所述电荷从所述相应光电传感器的所述转移之前复位每一存储节点。
18.根据权利要求16所述的成像系统，其中从所述多个存储节点的所述滚动光闸复位到在所述多个存储节点的所述滚动读出期间发生的所述复位的时间周期是一致的。
19.一种成像设备，其包含：
图像传感器的像素阵列，每一像素具有相关联的存储装置，所述像素阵列配置为多个行与列；
所述像素中的每一像素包括用于将积累电荷从所述像素的光电传感器转移到所述像素的存储装置的电路；
所述像素中的每一像素进一步包括用于将电荷从与第一行像素相关联的存储装置转移到浮动扩散区域从而导致与所述第一行像素相关联的所述存储装置的第一复位的电路；以及
控制器，其用于通过滚动光闸复位来第二次复位与所述第一行像素相关联的所述存储装置，其中所述第一复位与所述第二复位之间的时间周期在所述阵列的行之间大约是恒定的。
20.一种操作图像传感器的像素阵列的方法，每一像素具有光电传感器、浮动扩散节点和列输出线，所述像素阵列配置为多个行与列，所述方法包含：
在所述光电传感器中积累电荷；
在将电荷转移到所述浮动扩散节点之前使用第一滚动复位来复位所述浮动扩散节点；
将所述积累电荷从所述光电传感器整体转移到所述浮动扩散节点中的相应浮动扩散节点；以及
将所述积累电荷从所述浮动扩散节点转移到所述列输出线中的相应列输出线，从而导致所述第一浮动扩散节点的第二滚动复位，所述第一滚动复位和所述第二滚动复位导致滚动双重复位。
21.根据权利要求20所述的方法，其中所述滚动双重复位包括：
在所述积累电荷从所述光电传感器向所述浮动扩散节点的所述转移之前第一次复位所述浮动扩散节点的第一行；
在所述积累电荷从所述光电传感器向所述浮动扩散节点的所述转移之前第一次复位所述浮动扩散节点的第二行；
将存储于所述浮动扩散节点的所述第一行中的所述积累电荷转移到所述列输出线中的相应列输出线，并第二次有效复位所述浮动扩散节点的所述第一行；以及
将存储于所述浮动扩散节点的所述第二行中的所述积累电荷转移到所述列输出线中的相应列输出线，并第二次有效复位所述浮动扩散节点的所述第二行。
22.根据权利要求21所述的方法，其中所述浮动扩散节点的所述第一行的所述第一复位与所述浮动扩散节点的所述第一行的所述第二复位之间的经过时间约等于所述浮动扩散节点的第二行的所述第一复位与所述浮动扩散节点的所述第二行的所述第二复位之间的经过时间。
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