CN110035241B - 图像传感器 - Google Patents

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Abstract

公开一种图像传感器。一种图像传感器包括：光电转换单元，被配置为接收光以产生电荷并将所述电荷提供给第一节点；转移晶体管，被配置为响应于第一信号而将第一节点的电压电平提供给浮置扩散节点；升压器，被配置为响应于第二信号而增大浮置扩散节点的电压电平；源极跟随器晶体管，被配置为将浮置扩散节点的电压电平提供给第二节点；选择晶体管，被配置为响应于第三信号而将第二节点的电压电平提供给像素输出端。在选择晶体管被导通之后，升压器被启用，并且在转移晶体管被导通之前，升压器被禁用。

Description

图像传感器
本申请要求于2018年1月12日提交到韩国知识产权局的第10-2018-0004618号韩国专利申请的优先权，其公开通过引用完整地包含于此。
技术领域
本发明构思的示例性实施例涉及一种图像传感器，更具体地，涉及一种具有降低噪声的图像传感器。
背景技术
图像传感器将光学图像转换为电信号。由于最近计算机和通信产业的发展，诸如数码相机、摄像机、个人通信系统(PCS)、游戏装置、监控摄像机、医疗微控制器、机器人等的各种设备对具有改进的性能的图像传感器的需求已经增加。
在具有使用多个光电二极管的结构的像素中，第一沟道的输出电压趋于相对地高。这是由于由源极跟随器晶体管的电子捕获/释放而产生的随机电报信号(RTS)噪声导致的。
发明内容
根据本发明构思的示例性实施例，一种图像传感器包括：光电转换单元，被配置为接收光以产生电荷并将所述电荷提供给第一节点；转移晶体管，被配置为响应于第一信号而将第一节点的电压提供给浮置扩散节点；升压器，被配置为响应于第二信号而增大浮置扩散节点的电压电平；源极跟随器晶体管，被配置为将浮置扩散节点的电压电平提供给第二节点；选择晶体管，被配置为响应于第三信号而将第二节点的电压电平提供给像素输出端。在选择晶体管被导通之后，升压器被启用，并且在转移晶体管被导通之前，升压器被禁用。
根据本发明构思的示例性实施例，一种图像传感器包括：光电转换单元，被配置为接收光以产生电荷并将所述电荷提供给第一节点；转移晶体管，连接到第一节点和浮置扩散节点，并且由第一信号选通；升压器，具有被提供第二信号的输入端和连接到浮置扩散节点的输出端，其中，升压器响应于第二信号而增大浮置扩散节点的电压电平；源极跟随器晶体管，连接到第二节点和第一电压源，并且对浮置扩散节点选通；选择晶体管，连接到像素输出端和第二节点，并且由第三信号选通。在第三信号的电压电平从低电平变为高电平之后，第二信号的电压电平从低电平变为高电平，并且在第一信号的电压电平从低电平变为高电平之前，第二信号的电压电平从高电平变为低电平。
根据本发明构思的示例性实施例，一种图像传感器包括：第一像素，包括第一光电转换单元、第一浮置扩散节点和被配置为对第一浮置扩散节点进行升压的第一升压器；第二像素，包括第二光电转换单元、第二浮置扩散节点和被配置为对第二浮置扩散节点进行升压的第二升压器；相关双采样器；以及像素选择单元，被配置为：在第一像素和第二像素中的一个像素中选择像素，以将所选择的像素的输出电压提供给相关双采样器。如果所选择的像素为第一像素，则在第一像素的输出电压被提供给相关双采样器之前，第一升压器对第一浮置扩散节点进行预升压。如果所选择的像素为第二像素，则在第二像素的输出电压被提供给相关双采样器之前，第二升压器预对第二浮置扩散节点进行预升压。
根据本发明构思的示例性实施例，一种图像传感器包括：光电转换单元，被配置为接收光以产生电荷并将所述电荷提供给第一节点；转移晶体管，被配置为响应于第一信号而将第一节点的电压电平提供给浮置扩散节点；升压器，被配置为响应于第二信号而增大浮置扩散节点的电压电平；源极跟随器晶体管，被配置为将浮置扩散节点的电压电平提供给第二节点；选择晶体管，被配置为响应于第三信号而将第二节点的电压电平提供给像素输出端，其中，在选择晶体管被导通之后，升压器被启用，在转移晶体管被导通之前，升压器被禁用。
在转移晶体管被导通之前，升压器被启用，在转移晶体管被截止之后，升压器被禁用。
源极跟随器晶体管包括源极/漏极区、栅极绝缘膜和栅极区，在选择晶体管被导通之后，升压器被启用，并且在转移晶体管被导通之前，升压器被禁用，以增加栅极绝缘膜上的电子捕获的可能性。
所述图像传感器还包括：复位晶体管，被配置为响应于第四信号而将浮置扩散节点复位至参考电压电平；其中，第四信号早于第三信号增大的时间点降低。
选择晶体管对选择线选通，第四信号被提供给选择线。
浮置扩散节点响应于第四信号下降而处于浮置状态，浮置扩散节点与选择线由于浮置扩散节点与选择线之间的寄生电容而耦合，并且浮置扩散节点的电压电平响应于第三信号增大而增大。
升压器包括电容器，升压器和浮置扩散节点根据第三信号通过所述电容器耦合，并且浮置扩散节点的电压电平增大。
根据本发明构思的示例性实施例，一种图像传感器包括：光电转换单元，被配置为接收光以产生电荷并将所述电荷提供给第一节点；转移晶体管，连接到第一节点和浮置扩散节点，并且由第一信号选通；升压器，具有被提供第二信号的输入端和连接到浮置扩散节点的输出端，其中，升压器响应于第二信号而增大浮置扩散节点的电压电平；源极跟随器晶体管，连接到第二节点和第一电压源，并且对浮置扩散节点选通；选择晶体管，连接到像素输出端和第二节点，并且由第三信号选通，其中，在第三信号的电压电平从低电平变为高电平之后，第二信号的电压电平从低电平变为高电平，在第一信号的电压电平从低电平变为高电平之前，第二信号的电压电平从高电平变为低电平。
在第一信号的电压电平从低电平变为高电平之前，第二信号的电压电平从低电平变为高电平，在第一信号的电压电平从高电平变为低电平之后，第二信号的电压电平从高电平变为低电平。
源极跟随器晶体管包括源极/漏极区、栅极绝缘膜和栅极区，且在第三信号的电压电平从低电平变为高电平之后，第二信号的电压电平从低电平变为高电平，并且在第一信号的电压电平从低电平变为高电平之前，第二信号的电压电平从高电平变为低电平，从而增加栅极绝缘膜中的电子捕获的可能性。
图像传感器还包括：复位晶体管，连接到浮置扩散节点和第一电压源，并且由第四信号选通，其中，在第四信号的电压电平从高电平变为低电平之后，第三信号的电压电平从低电平变为高电平。
选择晶体管对选择线选通，第三信号被提供给选择线。
浮置扩散节点响应于第四信号的电压电平从高电平变为低电平而处于浮置状态，浮置扩散节点与选择线由于浮置扩散节点与选择线之间的寄生电容而耦合，并且浮置扩散节点的电压电平响应于第三信号的电压电平由低电平变为高电平而增大。
图像传感器还包括：快门晶体管，连接到第一节点和第一电压源。
升压器包括电容器，升压器和浮置扩散节点根据第三信号的电压电平通过电容器耦合，并且浮置扩散节点的电压电平增大。
根据本发明构思的示例性实施例，一种图像传感器包括：第一像素，包括第一光电转换单元、第一浮置扩散节点和被配置为对第一浮置扩散节点进行升压的第一升压器；第二像素，包括第二光电转换单元、第二浮置扩散节点和被配置为对第二浮置扩散节点进行升压的第二升压器；相关双采样器；以及像素选择单元，被配置为从第一像素和第二像素中选择一个像素，以将所选择的像素的输出电压提供给相关双采样器，其中，如果所选择的像素为第一像素，并且在第一像素的输出电压被提供给相关双采样器之前，则第一升压器对第一浮置扩散节点进行预升压，如果所选择的像素为第二像素，并且在第二像素的输出电压被提供给相关双采样器之前，则第二升压器对第二浮置扩散节点进行预升压。
第一像素还包括第一转移晶体管，第一转移晶体管连接到第一光电转换单元和第一浮置扩散节点，第一升压器响应于第一转移晶体管被导通而对第一浮置扩散节点进行升压；第二像素还包括第二转移晶体管，第二转移晶体管连接到第二光电转换单元和第二浮置扩散节点，第二升压器响应于第二转移晶体管被导通而对第二浮置扩散节点进行升压。
第一浮置扩散节点和第二浮置扩散节点的预升压增加电子捕获的可能性。
第一像素还包括连接到第一浮置扩散节点的第一复位晶体管，第二像素还包括连接到第二浮置扩散节点的第二复位晶体管，第一复位晶体管和第二复位晶体管在像素选择单元选择第一像素和第二像素中的一个像素之前被截止。
第一升压器和第二升压器中的每个包括电容器，第一升压器的电容器和第一浮置扩散节点在第一升压器的控制下耦合，并且第一浮置扩散节点被升压，第二升压器的电容器和第二浮置扩散节点在第二升压器的控制下耦合，并且第二浮置扩散节点被升压。
附图说明
通过参照附图对本发明构思的示例性实施例进行详细描述，本发明构思的上述和其他特征将变得清楚并且更容易理解。
图1是说明根据本发明构思的示例性实施例的图像传感器的框图。
图2是说明根据本发明构思的示例性实施例的图1的图像传感器的单位像素的电路图。
图3是示出根据本发明构思的示例性实施例的升压器的示图。
图4是说明根据本发明构思的示例性实施例的图像传感器的随机电报信号(RTS)噪声的时序图。
图5是说明根据本发明构思的示例性实施例的图4的图像传感器的RTS噪声的曲线图。
图6A到图6D是说明根据本发明构思的示例性实施例的图4的图像传感器的RTS噪声的示图。
图7是描述根据本发明构思的示例性实施例的用于降低RTS噪声的方法的示图。
图8是描述根据本发明构思的示例性实施例的用于降低RTS噪声的方法的时序图。
图9和图10是示出根据本发明构思的示例性实施例的执行有效的预升压的方法的示图。
图11是描述根据本发明构思的示例性实施例的用于降低RTS噪声的方法的示图。
图12是说明根据本发明构思的示例性实施例的单位像素的结构的电路图。
图13到图15是说明根据本发明构思的示例性实施例的图12的单位像素的操作的时序图。
图16A是说明根据本发明构思的示例性实施例的图1的像素阵列的操作的电路图。
图16B是说明根据本发明构思的示例性实施例的图1的像素阵列的操作的时序图。
图17A是说明根据本发明构思的示例性实施例的图1的像素阵列的操作的电路图。
图17B是说明根据本发明构思的示例性实施例的图1的像素阵列的操作的时序图。
具体实施方式
本发明构思的示例性实施例提供一种具有降低噪声的图像传感器。
下文将参照附图更充分地描述本发明构思的示例性实施例。贯穿本申请，相同的参考标号可表示相同的元件。
图1是说明根据本发明构思的示例性实施例的图像传感器的框图。
参照图1，根据本发明构思的示例性实施例的图像传感器100可包括像素阵列110、相关双采样器(CDS)120、列扫描电路130、行扫描电路140和时序控制电路150。
像素阵列110可包括多个单位像素112。多个单位像素112可以以矩阵形式布置。
根据包括在信号发生电路中的晶体管的数量，单位像素112可分为三晶体管结构、四晶体管结构、五晶体管结构或者六晶体管结构。
像素阵列110可具有针对每行布线的行选择线和针对每列布线的列选择线。例如，当像素阵列包括M*N(其中，M和N是大于1的整数)个像素时，M条行选择线和N条列选择线可被布线在像素阵列110中。
在本发明构思的示例性实施例中，如果图像传感器100采用拜耳图案，则像素阵列110中的像素可被配置为接收红(R)光、绿(G)光和蓝(B)光。可选择地，像素可被配置为接收品红(M)光、黄(Y)光、青(C)光和/或白(W)光。然而，本发明构思不限于此。
CDS 120可包括多个模数转换器(ADC)，所述多个模数转换器包括比较器、计数器和锁存器。
CDS 120可通过时序控制电路150来控制。可在每个周期(例如，每个低扫描周期)内执行CDS 120的操作，在每个周期中，行扫描电路140选择像素阵列110的行选择线。
行扫描电路140可从时序控制电路150接收控制信号。行扫描电路140可响应于接收到的控制信号，控制像素阵列110的行寻址和行扫描。此时，为了从多条行选择线中选择行选择线，行扫描电路140可将激活所选择的行选择线的信号施加到像素阵列100。行扫描电路140可包括行解码器和行驱动器，其中，行解码器选择像素阵列110中的行选择线，行驱动器提供用于激活所选择的行选择线的信号。
列扫描电路130可从时序控制电路150接收控制信号。列扫描电路130可响应于接收到的控制信号，控制像素阵列110的列寻址和列扫描。此时，列扫描电路130可将数字输出信号输出到数字信号处理器(DSP)、图像信号处理器(ISP)或外部主机，其中，所述数字输出信号从CDS 120输出。
例如，列扫描电路130可通过将水平扫描控制信号输出到CDS 120，顺序选择CDS120中的多个ADC。在本发明构思的示例性实施例中，列扫描电路130可包括列解码器和列驱动器，其中，列解码器选择多个ADC中的一个ADC，列驱动器将选择的ADC的输出引导至水平转移线。水平转移线可具有用于输出数字输出信号的比特宽度。
这里，列扫描电路130和行扫描电路140可被称为像素选择单元。在一个示例中，像素选择单元可被配置为从图像传感器100的多个像素中选择一个像素，以将选择的像素的输出电压提供给相关双采样器120。
时序控制电路150控制列扫描电路130和行扫描电路140，并且可以提供不同操作所需的控制信号，诸如，时钟信号和时序控制信号。时序控制电路150可包括逻辑控制电路、锁相环(PLL)电路、时序控制电路和通信接口电路。
图2是说明根据本发明构思的示例性实施例的图1的图像传感器的单位像素的电路图。
参照图2，根据本发明构思的示例性实施例的单位像素112_1包括光电转换单元(PD)、转移晶体管(TG)、复位晶体管(RG)、源极跟随器晶体管(SF)、选择晶体管(SG)和升压器(FD BOOSTER,FD升压器)210。
根据本发明构思的示例性实施例，光电转换单元(PD)的一端可连接到第一节点(N1)，而另一端可例如接地。
光电转换单元(PD)可通过接收从外部入射的光来产生光电荷。换句话说，光电转换单元(PD)接收光，并且可将光信号转换为电信号。光电转换单元(PD)可将转换后的电信号提供给第一节点(N1)。当从外部接收的光量相对较大时，光电转换单元(PD)可以产生相对大量的电荷。
在本发明构思的示例性实施例中，光电转换单元(PD)可利用从外部入射的光来产生电子。所产生的电子可被提供给第一节点(N1)。换句话说，当光电转换单元(PD)从外部接收光时，第一节点(N1)的电压电平可被降低。例如，当光电转换单元(PD)接收相对大量的光时，第一节点(N1)的电压电平可相对大地降低。
在图2中，光电转换单元(PD)通过二极管(光电二极管)的符号来示出，但这仅仅是为了解释的方便，本发明构思不限于此。除了光电二极管之外，光电转换单元(PD)可包括，例如，光电晶体管、光电门、钉扎光电二极管(PPD)、有机光电二极管(OPD)、量子点(QD)或它们的组合。
根据本发明构思的示例性实施例，转移晶体管(TG)的源极/漏极端可被连接到第一节点(N1)和浮置扩散节点(FD)。转移晶体管(TG)的栅极端可连接到转移线。
在本发明构思的示例性实施例中，转移信号(TX)可被提供给转移线。也就是说，转移信号(TX)可被提供给转移晶体管(TG)的栅极端。转移信号(TX)可控制转移晶体管(TG)的导通/截止。转移信号(TX)的电压电平可包括，例如，高电平和低电平。
当转移信号(TX)的电压电平为高电平时，转移晶体管(TG)可被导通。当转移信号(TX)的电压电平为低电平时，转移晶体管(TG)可被截止。
当转移晶体管(TG)被导通时，第一节点(N1)和浮置扩散节点(FD)可彼此电连接。换句话说，当转移晶体管(TG)被导通时，第一节点(N1)的电压电平可被施加到浮置扩散节点(FD)。因此，当转移晶体管(TG)被导通时，由光电转换单元(PD)改变的第一节点(N1)的电压电平可被施加到浮置扩散节点(FD)。
例如，如果不存在从外部接收的光，则即使转移晶体管(TG)被导通，浮置扩散节点(FD)的电压电平也不会降低。在由光电转换单元(PD)接收的光相对少的情况下，当转移晶体管(TG)被导通时，浮置扩散节点(FD)的电压电平可相对轻微地降低。另一个方面，在光电转换单元(PD)接收相对大量的光的情况下，当转移晶体管(TG)被导通时，浮置扩散节点(FD)的电压电平可相对大地降低。
转移晶体管(TG)可以被设置为NMOS晶体管、PMOS晶体管或CMOS晶体管，但是本发明构思不限于此。
根据本发明构思的示例性实施例，复位晶体管(RG)可连接到浮置扩散节点(FD)和第一电压源。复位晶体管(RG)的栅极端可接收复位信号(RX)。
复位信号(RX)的电压电平可包括，例如，高电平和低电平。当复位信号(RX)的电压电平为高电平时，复位晶体管(RG)可被导通。当复位信号(RX)的电压电平为低电平时，复位晶体管(RG)可被截止。
当复位晶体管(RG)被导通时，第一电压源(VDD)和浮置扩散节点(FD)可彼此电连接。当复位晶体管(RG)被截止时，第一电压源(VDD)和浮置扩散节点(FD)可彼此电分离。换句话说，当复位晶体管(RG)被导通时，第一电压源(VDD)的电压电平可被施加到浮置扩散节点(FD)的电压电平。在下文中，第一电压源(VDD)的电压电平被称为参考电压电平(VDD)，并且与第一电压源(VDD)的参考标记相同的参考标记被使用。
当复位晶体管(RG)被导通时，浮置扩散节点(FD)可被复位至参考电压电平(VDD)。在本发明构思的示例性实施例中，第一节点(N1)的电压电平可根据由光电转换单元(PD)接收的光量而被降低。此时，当转移晶体管(TG)被导通时，浮置扩散节点(FD)的电压电平可被降低。当复位晶体管(RG)被导通时，浮置扩散节点(FD)的电压电平可再次被增大到参考电压电平(VDD)。
复位晶体管(RG)可以被设置为NMOS晶体管、PMOS晶体管或CMOS晶体管，但是本发明构思不限于此。
根据本发明构思的示例性实施例，源极跟随器晶体管(SF)可连接到第二节点(N2)和第一电压源(VDD)。源极跟随器晶体管(SF)可对浮置扩散节点(FD)选通。
在本发明构思的示例性实施例中，源极跟随器晶体管(SF)可根据浮置扩散节点(FD)的电压电平，将特定的电压电平提供给第二节点(N2)。
在本发明构思的示例性实施例中，浮置扩散节点(FD)的电压电平的范围可处于源极跟随器晶体管(SF)的饱和区的范围内。换句话说，源极跟随器晶体管(SF)可一直导通。此外，源极跟随器晶体管(SF)的漏源电流可一直恒定。
在本发明构思的示例性实施例中，源极跟随器晶体管(SF)可用作共漏极放大器。换句话说，源极跟随器晶体管(SF)可用作电压缓冲器。在本发明构思的示例性实施例中，浮置扩散节点(FD)的电压电平可以被原样地传输到第二节点(N2)。
在本发明构思的示例性实施例中，单位像素112_1还可包括连接到第一节点(N1)和第一电压源(VDD)的快门晶体管(shutter transistor)。
在本发明构思的示例性实施例中，复位晶体管(RG)和源极跟随器晶体管(SF)被描述为连接到第一电压源(VDD)，但本发明构思不限于此。例如，复位晶体管(RG)和源极跟随器晶体管(SF)可连接到彼此不同的电压源。
根据本发明构思的示例性实施例，选择晶体管(SG)可连接到单位像素112_1的输出端(OUT)和第二节点(N2)。选择晶体管(SG)的栅极可由选择信号(SX)选通。
选择信号(SX)的电压电平可包括，例如，高电平和低电平。如果选择信号(SX)的电压电平为高电平，则选择晶体管(SG)可被导通。如果选择信号(SX)的电压电平为低电平，则选择晶体管(SG)可被截止。
当选择晶体管(SG)被导通时，第二节点(N2)和单位像素112_1的输出端(OUT)可彼此电连接。换句话说，当选择晶体管(SG)被导通时，第二节点(N2)的电压电平可被施加到单位像素112_1的输出端(OUT)。
升压器210的输出端可连接到浮置扩散节点(FD)。升压器210的输入端可接收升压信号(FDB)。
升压信号(FDB)的电压电平可包括，例如，高电平和低电平。当升压信号(FDB)的电压电平为高电平时，浮置扩散节点(FD)的电压电平可临时增大。将参照图3对此进行详细描述。
图3是示出根据本发明构思的示例性实施例的升压器的示图。
参照图3，根据本发明构思的示例性实施例的升压器210可包括电容器(CBST)。当升压信号(FDB)的电压电平增大时，浮置扩散节点(FD)和升压器210通过电容器(CBST)耦合，并且浮置扩散节点(FD)的电压电平可临时增大。然而，本发明构思不限于。升压器210可以以各种方式来实现，以临时提高浮置扩散节点(FD)的电压电平。
图4是说明根据本发明构思的示例性实施例的图像传感器的随机电报信号(RTS)噪声的时序图。图5是说明根据本发明构思的示例性实施例的图4的图像传感器的RTS噪声的曲线图。图6A到图6D是说明根据本发明构思的示例性实施例的图4的图像传感器的RTS噪声的示图。
将参照图4和图5来描述图像传感器的随机电报信号(RTS)噪声。
图4和5示出了当相同光量的光照射到包括在像素阵列中的单位像素中的每一个时，每个单位像素的操作时序图和输出值。为了便于说明，图4和5通过在相同的光被测量了三次时比较单位像素112_1的操作与输出值来示出RTS噪声。
参照图1、图2和图4，选择晶体管(SG)可被导通。换句话说，选择信号(SX)的电压电平从低电平变为高电平。选择晶体管(SG)可保持在导通状态直到单位像素112_1的所有输出都被测量。换句话说，选择信号(SX)的电压电平可保持在高电平直到单位像素112_1的所有输出都被测量。
随后，复位晶体管(RG)可被截止。也就是说，复位信号(RX)的电压电平从高电平变为低电平。此时，浮置扩散节点(FD)的电压电平可通过单位像素112_1的输出提供给CDS120。提供给CDS 120的浮置扩散节点(FD)的电压电平可以是第一参考电压(第一参考)。
随后，转移晶体管(TG)可被导通。换句话说，转移信号(TX)的电压电平从低电平变为高电平。此时，第一节点(N1)和浮置扩散节点(FD)可彼此电连接。因此，第一节点(N1)的电压电平可被施加到浮置扩散节点(FD)。此时，升压器210可进行操作。换句话说，升压信号(FDB)可从低电平变为高电平。在本发明构思的示例性实施例中，升压器210可提升浮置扩散节点(FD)的电压。当浮置扩散节点(FD)的电压电平增大时，累积在第一节点(N1)上的更多的电荷可被提供给浮置扩散节点(FD)。换句话说，升压器210可有助于将第一节点(N1)的电压电平更好地提供给浮置扩散节点(FD)。
此时，浮置扩散节点(FD)的电压电平可通过单位像素112_1的输出被提供给CDS120。提供给CDS 120的浮置扩散节点(FD)的电压电平可以是第一信号电压(第一信号)。CDS120将第一参考电压(第一参考)和第一信号电压(第一信号)进行比较，并可将其输出为数字码。包括在像素阵列110中的每个单位像素112_1的输出可以使用第一结果值(图5中的第一结果)来绘制。直到此刻为止的处理被称为第一测量。
随后，复位晶体管(RG)可被导通。此时，浮置扩散节点(FD)的电压电平可被复位至参考电压电平(VDD)。上述处理可被再次重复。换句话说，CDS 120将第二参考电压(第二参考)与第二信号电压(第二信号)进行比较，并可将其输出为数字码。这可以使用图5的第二结果值(图5中的第二结果)来绘制，这可被称为第二测量。类似地，通过比较第三参考电压(第三参考)和第三信号电压(第三信号)，图5的第三结果值(图5的第三结果)可被绘制，这可被称为第三测量。
在本发明构思的示例性实施例中，转移信号(TX)的脉宽(W1)可小于升压信号的脉宽(W2)，但本发明构思不限于此。
图5是说明第一结果值(第一结果)至第三结果值(第三结果)的曲线图。曲线图的纵轴是单位像素的数量(像素计数)，横轴是输出值(输出)。
理论上，由于相同光量的光被照射到多个单位像素112_1，所以每个单位像素112_1应输出相同的值(REF)。然而，由于各种外部因素，可能产生噪声(例如，热噪声、RTS噪声等)。因此，多个单位像素112_1的输出值可如图5所示符合正态分布。
参照图5，与第二结果值和第三结果值(第二结果、第三结果)相比，第一结果值(第一结果)在相对于曲线图的横轴(输出)的正方向上进一步偏移。换句话说，在第一测量中，可得出与第二测量和第三测量不同的方面的结果。例如，在第一测量中，存在具有相对高的输出电压的单位像素112_1的可能性可大于第二测量和第三测量。换句话说，在第一测量中，可存在具有这样的单位像素112_1的高的可能性，所述单位像素112_1进行输出，仿佛比实际接收的光量更小的光量被接收。将参照图6A到6D来描述第一测量示出与第二测量和第三测量不同的方面的原因。
在本发明构思的示例性实施例中，随机电报信号(RTS)噪声可能是晶体管的沟道区中的电子在晶体管的介电层中被捕获或释放并且沟道区的电压电平波动的现象。将参照图6A至图6D提供更详细的说明。图6A至图6D简要示出了源极跟随器晶体管(SF)的结构。
参照图2、图4和图6A，在第一测量中，选择晶体管(SG)可处于截止状态。此外，复位晶体管(RG)可处于导通状态。换句话说，选择信号(SX)的电压电平可为低电平，复位信号(RX)的电压电平可为高电平。
由于复位晶体管(RG)处于导通状态，所以源极跟随器晶体管(SF)的栅极区620的电压电平(VFD)可基本上与参考电压电平(VDD)相同。
源极跟随器晶体管(SF)的第一源极/漏极区630可连接到第一电压源(VDD)。因此，第一源极/漏极区630的电压电平(VD)可基本上与参考电压电平(VDD)相同。
由于源极跟随器晶体管(SF)一直如上所述在稳定区(饱和区)进行操作，所以源极跟随器晶体管(SF)的栅极区620的电压电平(VFD)可在第一源极/漏极区630与第二源极/漏极区640之间形成沟道区650。当形成沟道区650时，第一源极/漏极区630和第二源极/漏极区640可彼此电连接。由于选择晶体管(SG)被截止，所以第二源极/漏极区640和沟道区650的电压电平(VS、VC)可分别基本上与参考电压电平(VDD)相同。
因此，栅极区620的电压电平(VFD)、第一源极/漏极区630和第二源极/漏极区640的电压电平(VD、VS)以及沟道区650的电压电平(VC)可基本上与参考电压电平(VDD)相同。因此，可认为高电压被施加到栅极区620的电压电平(VFD)、第一源极/漏极区630和第二源极/漏极区640的电压电平(VD、VS)以及沟道区650的电压电平(VC)。这样，在栅极区620的电压电平(VFD)、第一源极/漏极区630和第二源极/漏极区640的电压电平(VD、VS)以及沟道区650的电压电平(VC)中可几乎不存在电势差。因此，源极跟随器晶体管(SF)的介电层610(或介电膜)可处于电子612(如图6C和6D所示的电子)被释放的状态。换句话说，在选择晶体管(SG)被截止、复位晶体管(RG)被导通并且转移晶体管TG被截止的状态下，源极跟随器晶体管(SF)的介电层610具有电子612处于被释放的状态的高的可能性。例如，介电层610可以是栅极绝缘膜。
参照图2、图4和图6B，选择晶体管(SG)可被导通，复位晶体管(RG)可被截止。此时，转移晶体管(TG)可处于截止状态。换句话说，选择信号(SX)的电压电平可从低电平增大到高电平。另外，复位信号(RX)的电压电平可从高电平下降到低电平。另外，转移信号(TX)的电压电平可保持在低电平。
由于复位晶体管(RG)被截止，所以源极跟随器晶体管(SF)的栅极区620可被浮置。此时，栅极区620的电压电平(VFD)可与参考电压电平(VDD)相似。
由于源极跟随器晶体管(SF)的第一源极/漏极区630连接到第一电压源(VDD)，所以第一源极/漏极区630的电压电平(VD)可基本上与参考电压电平(VDD)相同。
由于选择晶体管(SG)被导通，所以第二源极/漏极区640可连接到单位像素112_1的输出端(OUT)。因此，在从第一源极/漏极区630至第二源极/漏极区640的方向上可产生电压降。换句话说，沟道区650的电压电平(VC)可小于第一源极/漏极区630的电压电平。此外，第二源极/漏极区640的电压水平(VS)可小于沟道区650的电压电平(VC)。然而，此时，在栅极区620的电压电平(VFD)、第一源极/漏极区630和第二源极/漏极区640的电压电平(VD、VS)以及沟道区650的电压电平(VC)中的电势差可相对小。在这种状态下，沟道区650中的电子612在介电层610中被捕获的可能性可为，例如，50％。
参照图2、图4和图6C，在图6B的状态下，转移晶体管(TG)可被导通。换句话说，转移信号(TX)的电压电平可从低电平增大到高电平。此时，升压器210可增大浮置扩散节点(FD)的电压。因此，栅极区620的电压电平(VFD)可接近于参考电压电平(VDD)与由升压器210增大的电压电平(FD BOOSTING)之和。换句话说，相对高于第一源极/漏极区630、第二源极/漏极区640的电压电平(VD、VS)以及沟道区650的电压电平(VC)的电压可被施加到栅极区620。当高电压被施加到栅极区620时，沟道区650中的电子612可在介电层610中被捕获。由于沟道区650中的电子612在介电层610中被捕获，所以传输到单位像素112_1的输出端(OUT)的电压电平可变得相对高。
参照图2、图4和图6D，转移晶体管TG可被截止，复位晶体管(RG)可被导通。
此时，栅极区620的电压电平(VFD)可基本上与参考电压电平(VDD)相同。另外，第一源极/漏极区630的电压电平(VD)可基本上与参考电压电平(VDD)相同。
在从第一源极/漏极区630到第二源极/漏极区640的方向上可产生电压降。换句话说，沟道区650的电压电平(VC)可小于第一源极/漏极区630的电压电平(VD)。此外，第二源极/漏极区640的电压电平(VS)可小于沟道区650的电压电平(VC)。然而，此时，在栅极区620的电压电平(VFD)、第一源极/漏极区630和第二源极/漏极区640的电压电平(VD、VS)以及沟道区650的电压电平(VC)中的电势差可相对小。在这种状态下，沟道区650中的电子612在介电层610中被捕获的可能性可为，例如，50％。
因此，在第二测量之后，在栅极区620的电压电平(VFD)、第一源极/漏极区630和第二源极/漏极区640的电压电平(VD、VS)以及沟道区650的电压电平(VC)中的电势差可相对小。这样，沟道区650中的电子612在介电层610中被捕获或释放的可能性可为，例如，50％。
在本发明构思的示例性实施例中，当沟道区650的电子612在介电层610中被捕获时，沟道区650的电压电平(VC)可增大。由于沟道区650的电压电平(VC)增大，所以第二源极/漏极区640的电压电平(VS)最终增大，并且传输到单位像素112_1的输出端(OUT)的电压电平可增大。
另一方面，当沟道区650的电子612在介电层610中被释放时，沟道区650的电压电平(VC)可降低。由于沟道区650的电压电平(VC)降低，所以第二源极/漏极区640的电压电平(VS)最终降低，并且传输到单位像素112_1的输出端(OUT)的电压电平可降低。
在本发明构思的示例性实施例中，在第二测量之后，电子612在介电层610中被捕获或释放的可能性可为50％。因此，第二结果值(第二结果)和第三结果值(第三结果)可相似。然而，如上所述，在第一测量中，由于选择晶体管(SG)处于截止状态，所以存在电子612被释放的高可能性。因此，当转移晶体管(TG)被导通时，在电子612在介电层610中被捕获的同时，输出端(OUT)的电压会增大。因此，与第二结果值和第三结果值(第二结果、第三结果)相比，第一结果值(第一结果)可在+方向上偏移。
图7是描述根据本发明构思的示例性实施例的用于降低RTS噪声的方法的示图。图8是描述根据本发明构思的示例性实施例的用于降低RTS噪声的方法的时序图。
参照图7，在选择晶体管(SG)被导通之后，升压器210可被启用。此外，在转移晶体管(TG)被导通之前，升压器210可被禁用。换句话说，在选择信号(SX)的电压电平从低电平变为高电平之后，升压信号(FDB)的电压电平可从低电平变为高电平。另外，在转移信号(TX)的电压电平从低电平变为高电平之前，升压信号(FDB)的电压电平可从高电平变为低电平。为了方便，这可被称为预升压脉冲710。预升压脉冲710的脉宽(W3)可小于升压脉宽(W2)，但不限于此。例如，预升压脉冲710的脉宽(W3)可基本上与W1或W2相同。
参照图8，当在选择晶体管(SG)被导通之后并且在转移晶体管(TG)被导通之前执行预升压脉冲710时，栅极区620的电压电平(VFD)可与参考电压电平(VDD)和由升压器210增大的电压电平(FD BOOSTING)之和相似。换句话说，相对高于第一源极/漏极区630和第二源极/漏极区640的电压电平(VD、VS)以及沟道区650的电压电平(VC)的电压可被施加到栅极区620。当高电压被施加到栅极区620时，沟道区650中的电子612可在介电层610中被捕获。因此，可以调节选择晶体管(SG)被导通的状态、复位晶体管(RG)被截止的状态以及电子612在介电层610中被捕获的状态。这可类似于在第二测量之后转移晶体管(TG)被导通之前的状态。因此，当执行预升压脉冲710时，第一测量和第二测量之后的测量结果值可示出类似的方面。
图9和图10是示出根据本发明构思的示例性实施例的执行有效的预升压的方法的示图。
参照图9，复位晶体管(RG)可在选择晶体管(SG)被导通之前被截止。换句话说，在复位信号(RX)的电压电平从高电平变为低电平之后，选择信号(SX)的电压电平可从低电平变为高电平。
参照图10，当复位晶体管(RG)被截止时，浮置扩撒节点(FD)可处于浮置状态。此时，当选择晶体管(SG)被导通时，选择信号(SX)的电压电平可从低电平变为高电平。因此，寄生电容1010可以在提供有选择信号(SX)的线和浮置扩散节点(FD)之间耦合。因此，由于寄生电容1010，浮置扩散节点(FD)的电压电平可增大。当浮置扩散节点(FD)的电压电平增大时，在转移晶体管(TG)导通之前在介电层610中捕获电子612的可能性可增加。
图11是描述根据发明构思的示例性实施例的用于降低RTS噪声的方法的示图。
根据本发明构思的示例性实施例，第一测量可被视为虚设。换句话说，通过在不执行预升压脉冲710的情况下导通转移晶体管(TG)，电子612可在介电层610中被捕获。此后，通过导通复位晶体管(RG)，浮置扩散节点(FD)的电压电平可被复位至参考电压电平(VDD)。此时，CDS 120可接收浮置扩散节点(FD)的电压电平作为第一参考电压(第一参考)。此后，转移晶体管(TG)可再次被导通。此时，CDS 120可接收浮置扩散节点(FD)的电压电平作为第一信号电压(第一信号)。
图12是说明根据本发明构思的示例性实施例的单位像素的结构的电路图。图13到图15是说明根据本发明构思的示例性实施例的图12的单位像素的操作的时序图。为描述方便，相同或相似的内容将被省略或简要说明。
参照图12，根据本发明构思的示例性实施例的单位像素112_2包括第一光电转换单元至第四光电转换单元(PD1至PD4)、第一转移晶体管至第四转移晶体管(TG1至TG4)、浮置扩散节点(FD)、升压器210、复位晶体管(RG)、源极跟随器晶体管(SF)以及选择晶体管(SG)。
第一光电转换单元至第四光电转换单元(PD1至PD4)的一端可分别连接到第一节点至第四节点(N1至N4)。第一光电转换单元至第四光电转换单元(PD1至PD4)的另一端可例如接地。第一转移晶体管至第四转移晶体管(TG1至TG4)可分别连接在第一节点至第四节点(N1至N4)与浮置扩散节点(FD)之间。
为方便起见，第一光电转换单元(PD1)和第一转移晶体管(TG1)被称为第一通道(CH1)。第二光电转换单元(PD2)和第二转移晶体管(TG2)被称为第二通道(CH2)。第三光电转换单元(PD3)和第三转移晶体管(TG3)被称为第三通道(CH3)。第四光电转换单元(PD4)和第四转移晶体管(TG4)被称为第四通道(CH4)。
尽管图12示出每个通道(CH1至CH4)包括一个光电转换单元和一个转移晶体管，但本发明构思不限于此。例如，每个通道(CH1至CH4)可包括多个光电转换单元和至少一个转移晶体管。
尽管图12示出单位像素112_2包括四个通道，但本发明构思不限于此。例如，单位像素112_2可包括八个通道。
在本发明构思的示例性实施例中，第一光电转换单元(PD1)可接收红(R)光。第二光电转换单元和第三光电转换单元(PD2、PD3)可接收绿(G)光。第四光电转换单元(PD4)可接收蓝(B)光。
在本发明构思的示例性实施例中，第一光电转换单元(PD1)可接收品红(M)光。第二光电转换单元(PD2)可接收黄(Y)光。第三光电转换单元(PD3)可接收青(C)光。第四光电转换单元(PD4)可接收白(W)光。
第一光电转换单元至第四光电转换单元(PD1至PD4)可使用滤色镜来接收不同波长带的光。例如，第一光电转换单元(PD1)可被设置在仅透射红(R)光的滤色镜下方。然而，本发明构思不限于此。
参照图13，当选择晶体管(SG)被导通时，升压器210可被启用。此外，在第一转移晶体管(TG1)被导通之前，升压器210可被禁用。换句话说，当选择信号(SX)的电压电平从低电平变为高电平时，升压信号(FDB)可从低电平变为高电平。另外，在第一转移信号(TX1)的电压电平从低电平变为高电平之前，升压信号(FDB)可从高电平变为低电平。换句话说，可在选择晶体管(SG)的导通时刻和第一转移晶体管(TG1)的导通时刻之间执行预升压脉冲710。如上所述，由于预升压脉冲710，电子612可在源极跟随器晶体管(SF)的介电层610中被捕获。
CDS 120可接收第一通道(CH1)的参考电压(CH1参考)。尽管图13示出一种CDS 120在刚执行预升压脉冲710之后就接收第一通道(CH1)的参考电压(CH1参考)的配置，但本发明构思不限于此。例如，在执行预升压脉冲710之后，复位晶体管(RG)可被导通和截止。此时，CDS 120可接收第一通道(CH1)的参考电压(CH1参考)。
第一转移晶体管TG1可被导通和截止。CDS 120可接收第一通道(CH1)的信号电压(CH1信号)。
浮置扩散节点(FD)可使用复位晶体管(RG)被复位至参考电压电平(VDD)。此时，CDS 120可接收第二通道(CH2)的参考电压(CH2参考)。此后，第二转移晶体管(TG2)可被导通和截止。此时，CDS 120可接收第二通道(CH2)的信号电压(CH2信号)。
通过执行基本上相同的处理，CDS 120可接收第三通道(CH3)的参考电压(CH3参考)和第三通道(CH3)的信号电压(CH3信号)。同样地，CDS 120可接收第四参考电压(CH4参考)和第四信号电压(CH4信号)。
参照图14，在选择晶体管(SG)被导通之前，复位晶体管(RG)可被截止。换句话说，复位信号(RX)的电压电平可从高电平变为低电平，并且选择信号(SX)的电压电平可从低电平变为高电平。如上所述，当在选择晶体管(SG)被导通之前，复位晶体管(RG)被截止时，寄生电容1010可在选择晶体管(SG)的栅极和浮置扩散节点(FD)之间耦合。此时，浮置扩散节点(FD)的电压电平(VFD)可通过寄生电容1010而增大。由于浮置扩散节点(FD)的电压电平(VFD)增大，所以电子612在源极跟随器晶体管(SF)的介电层610中被捕获的可能性可增加。
参照图15，在选择晶体管(SG)被导通之后，第一转移晶体管(TG1)可被导通和截止。换句话说，在选择信号(SX)的电压电平从低电平变为高电平之后，第一转移信号(TX1)的电压电平可从低电平变为高电平，并可再次变为低电平。这个处理被视为虚设(Dummy)，并且CDS 120不会将输出电压改变为数字码。
此后，复位晶体管(RG)可被导通和截止。此时，CDS 120可接收第一通道(CH1)的参考电压(CH1参考)。随后，第一转移晶体管(TG1)可再次被导通和截止。此时，CDS 120可接收第一通道(CH1)的信号电压(CH1信号)。随后，CDS 120可接收第二通道(CH2)的参考电压(CH2参考)、第二通道(CH2)的信号电压(CH2信号)、第三通道(CH3)的参考电压(CH3参考)、第三通道(CH3)的信号电压(CH3信号)、第四通道(CH4)的参考电压(CH4参考)和第四通道(CH4)的信号电压(CH4信号)。
图16A是说明本发明构思的示例性实施例的图1的像素阵列的操作的电路图。图16B是说明根据本发明构思的示例性实施例的像素阵列的操作的时序图。为描述方便，相同或相似的内容将被省略或简要说明。
参照图16A，根据本发明构思的示例性实施例的像素阵列110可包括第一像素113和第二像素114。假设第一像素113和第二像素114具有与图2的单位像素112_1基本相同的结构。
第一像素113可包括第一光电转换单元(PD1)、第一转移晶体管(TG1)、第一浮置扩散节点(FD1)、第一复位晶体管(RG1)、第一源极跟随器晶体管(SF1)、第一选择晶体管(TG1)和第一升压器210。第二像素114可包括第二光电转换单元(PD2)、第二转移晶体管(TG2)、第二浮置扩散节点(FD2)、第二复位晶体管(RG2)、第二源极跟随器晶体管(SF2)、第二选择晶体管(SG2)和第二升压器211。第一像素113和第二像素114的输出端可被连接到相同的输出线(OUT)。
第一升压器210可通过第一升压信号(FDB1)被启用/禁用。此外，第二升压器211可通过第二升压信号(FDB2)被启用/禁用。
此外，第一像素113和第二像素114可由像素选择单元(未示出)选择，使得；当像素选择单元选择第一像素113时，在第一像素113的输出电压被提供给相关双采样器(例如，图1的相关双采样器120)之前，第一升压器210可对第一浮置扩散节点FD1进行预升压；当像素选择单元选择第二像素114时，在第二像素114的输出电压被提供给相关双采样器之前，第二升压器211可对第二浮置扩散节点FD2进行预升压。
参照图16B，在第一选择晶体管(SG1)的导通时刻和第一转移晶体管(TG1)的导通时刻之间，第一升压器210可执行第一预升压1610。另外，在第二选择晶体管(SG2)的导通时刻和第二转移晶体管(TG2)的导通时刻之间，第二升压器211可执行第二预升压1611。换句话说，当第一选择信号(SX1)的电压电平从低电平变为高电平时或者在第一选择信号(SX1)的电压电平从低电平变为高电平之后，第一升压信号(FDB1)的电压电平可从低电平变为高电平。在第一转移信号(TX1)的电压电平从低电平变为高电平之前，第一升压信号(FDB1)的电压电平可从高电平变为低电平。此外，当第二选择信号(SX2)的电压电平从低电平变为高电平时或者在第二选择信号(SX2)的电压电平从低电平变为高电平之后，第二升压信号(FDB2)的电压电平可从低电平变为高电平。在第二转移信号(TX2)的电压电平从低电平变为高电平之前，第二升压信号(FDB2)的电压电平可从高电平变为低电平。
图17A是说明根据本发明构思的示例性实施例的图1的像素阵列的操作的电路图。图17B是说明根据本发明构思的示例性实施例的图1的像素阵列的操作的时序图。为描述方便，相同或相似的内容将被省略或简要说明。
参照图17A，根据本发明构思的示例实施例的像素阵列110可包括第一像素113和第二像素114。假设第一像素113和第二像素114具有与图2的单位像素112_1基本相同的结构。
在图17A的第一像素113和第二像素114中，与图16A不同，第一升压器210和第二升压器220可通过相同的升压信号来控制。换言之，除上述不同之外，图16A的其他描述也可在适当情况下适用于图17A的描述。
参照图17B，在第一选择晶体管(SG1)的导通时刻和第一转移晶体管(TG1)的导通时刻之间，第一升压器210可执行第一预升压1710。另外，在第二选择晶体管(SG2)的导通时刻和第二转移晶体管(TG2)的导通时刻之间，第二升压器211可执行第二预升压1711。换句话说，当第一选择信号(SX1)的电压电平从低电平变为高电平时或者在第一选择信号(SX1)的电压电平从低电平变为高电平之后，升压信号(FDB)的电压电平可从低电平变为高电平。在第一转移信号(TX1)的电压电平从低电平变为高电平之前，升压信号(FDB)的电压电平可从高电平变为低电平。另外，当第二选择信号(SX2)的电压电平从低电平变为高电平时或者在第二选择信号(SX2)的电压电平从低电平变为高电平之后，升压信号(FDB)的电压电平可从低电平变为高电平。在第二转移信号(TX2)的电压电平从低电平变为高电平之前，升压信号(FDB)的电压电平可从高电平变为低电平。
虽然已经参照示例性实施例示出和描述了本发明构思，但是本领域普通技术人员将清楚，在实质上不脱离由所附权利要求书阐述的本发明构思的精神和范围的情况下，可以在形式和细节上进行各种改变。

Claims (20)

1.一种图像传感器，包括：
光电转换单元，被配置为接收光以产生电荷并将所述电荷提供给第一节点；
转移晶体管，被配置为响应于第一信号而将第一节点的电压电平提供给浮置扩散节点；
升压器，被配置为响应于第二信号而增大浮置扩散节点的电压电平；
源极跟随器晶体管，被配置为将浮置扩散节点的电压电平提供给第二节点；
选择晶体管，被配置为响应于第三信号而将第二节点的电压电平提供给像素输出端，
其中，针对在第一时间段期间的第一测量，在选择晶体管被导通之后，并且在转移晶体管被导通之前，升压器以第一宽度被启用和禁用，并且然后升压器被启用，并且然后转移晶体管被导通，
针对在第二时间段期间的第二测量，升压器被启用，并且然后转移晶体管被导通，
其中，升压器针对第一测量而被启用两次，并且针对第二测量而被启用一次。
2.根据权利要求1所述的图像传感器，其中，在转移晶体管被导通之前，升压器被启用，
在转移晶体管被截止之后，升压器被禁用。
3.根据权利要求1所述的图像传感器，其中，源极跟随器晶体管包括源极/漏极区、介电层和栅极区，
在选择晶体管被导通之后，升压器被启用，并且在转移晶体管被导通之前，升压器被禁用，以增加介电层上的电子捕获的可能性。
4.根据权利要求1所述的图像传感器，还包括：
复位晶体管，被配置为响应于第四信号而将浮置扩散节点复位至参考电压电平；
其中，第四信号早于第三信号增大的时间点降低。
5.根据权利要求4所述的图像传感器，其中，选择晶体管对选择线选通，
第三信号被提供给选择线。
6.根据权利要求5所述的图像传感器，其中，浮置扩散节点响应于第四信号下降而处于浮置状态，
浮置扩散节点与选择线由于浮置扩散节点与选择线之间的寄生电容而耦合，并且浮置扩散节点的电压电平响应于第三信号增大而增大。
7.根据权利要求1所述的图像传感器，其中，升压器包括电容器，
升压器和浮置扩散节点根据第二信号通过所述电容器耦合，并且浮置扩散节点的电压电平增大。
8.一种图像传感器，包括：
光电转换单元，被配置为接收光以产生电荷并将所述电荷提供给第一节点；
转移晶体管，连接到第一节点和浮置扩散节点，并且由第一信号选通；
升压器，具有被提供第二信号的输入端和连接到浮置扩散节点的输出端，其中，升压器响应于第二信号而增大浮置扩散节点的电压电平；
源极跟随器晶体管，连接到第二节点和第一电压源，并且对浮置扩散节点选通；
选择晶体管，连接到像素输出端和第二节点，并且由第三信号选通，
其中，针对在第一时间段期间的第一测量，在选择晶体管被导通之后，并且在转移晶体管被导通之前，升压器以第一宽度被启用和禁用，并且然后升压器被启用，并且然后转移晶体管被导通，
针对在第二时间段期间的第二测量，升压器被启用，并且然后转移晶体管被导通，
其中，升压器针对第一测量而被启用两次，并且针对第二测量而被启用一次，
其中，在第三信号的电压电平从低电平变为高电平之后，第二信号的电压电平从低电平变为高电平，
在第一信号的电压电平从低电平变为高电平之前，第二信号的电压电平从高电平变为低电平。
9.根据权利要求8所述的图像传感器，其中，在第一信号的电压电平从低电平变为高电平之前，第二信号的电压电平从低电平变为高电平，
在第一信号的电压电平从高电平变为低电平之后，第二信号的电压电平从高电平变为低电平。
10.根据权利要求8所述的图像传感器，其中，源极跟随器晶体管包括源极/漏极区、介电层和栅极区，且
在第三信号的电压电平从低电平变为高电平之后，第二信号的电压电平从低电平变为高电平，并且在第一信号的电压电平从低电平变为高电平之前，第二信号的电压电平从高电平变为低电平，从而增加介电层中的电子捕获的可能性。
11.根据权利要求8所述的图像传感器，还包括：
复位晶体管，连接到浮置扩散节点和第一电压源，并且由第四信号选通，
其中，在第四信号的电压电平从高电平变为低电平之后，第三信号的电压电平从低电平变为高电平。
12.根据权利要求11所述的图像传感器，其中，选择晶体管对选择线选通，
第三信号被提供给选择线。
13.根据权利要求12所述的图像传感器，其中，浮置扩散节点响应于第四信号的电压电平从高电平变为低电平而处于浮置状态，
浮置扩散节点与选择线由于浮置扩散节点与选择线之间的寄生电容而耦合，并且浮置扩散节点的电压电平响应于第三信号的电压电平由低电平变为高电平而增大。
14.根据权利要求8所述的图像传感器，还包括：
快门晶体管，连接到第一节点和第一电压源。
15.根据权利要求8所述的图像传感器，其中，升压器包括电容器，
升压器和浮置扩散节点根据第二信号的电压电平通过电容器耦合，并且浮置扩散节点的电压电平增大。
16.一种图像传感器，包括：
第一像素，包括第一光电转换单元、第一浮置扩散节点、第一选择晶体管、第一转移晶体管和被配置为对第一浮置扩散节点进行升压的第一升压器；
第二像素，包括第二光电转换单元、第二浮置扩散节点和被配置为对第二浮置扩散节点进行升压的第二升压器；
相关双采样器；以及
像素选择单元，被配置为从第一像素和第二像素中选择一个像素，以将所选择的像素的输出电压提供给相关双采样器，
其中，如果所选择的像素为第一像素，则在第一像素的输出电压被提供给相关双采样器之前，第一升压器对第一浮置扩散节点进行预升压，
其中，针对在第一时间段期间的第一测量，在第一选择晶体管被导通之后，并且在第一转移晶体管被导通之前，第一升压器以第一宽度被启用和禁用，并且然后第一升压器被启用，并且然后第一转移晶体管被导通，
针对在第二时间段期间的第二测量，第一升压器被启用，并且然后第一转移晶体管被导通，
其中，第一升压器针对第一测量而被启用两次，并且针对第二测量而被启用一次，
如果所选择的像素为第二像素，则在第二像素的输出电压被提供给相关双采样器之前，第二升压器对第二浮置扩散节点进行预升压。
17.根据权利要求16所述的图像传感器，其中，第一像素还包括第一转移晶体管，第一转移晶体管连接到第一光电转换单元和第一浮置扩散节点，
第一升压器响应于第一转移晶体管被导通而对第一浮置扩散节点进行升压；
第二像素还包括第二转移晶体管，第二转移晶体管连接到第二光电转换单元和第二浮置扩散节点，
第二升压器响应于第二转移晶体管被导通而对第二浮置扩散节点进行升压。
18.根据权利要求16所述的图像传感器，其中，第一浮置扩散节点和第二浮置扩散节点的预升压增加电子捕获的可能性。
19.根据权利要求16所述的图像传感器，其中，第一像素还包括连接到第一浮置扩散节点的第一复位晶体管，
第二像素还包括连接到第二浮置扩散节点的第二复位晶体管，
第一复位晶体管和第二复位晶体管在像素选择单元选择第一像素和第二像素中的一个像素之前被截止。
20.根据权利要求16所述的图像传感器，其中，第一升压器和第二升压器中的每个包括电容器，
第一升压器的电容器和第一浮置扩散节点在第一升压器的控制下耦合，并且第一浮置扩散节点被升压，
第二升压器的电容器和第二浮置扩散节点在第二升压器的控制下耦合，并且第二浮置扩散节点被升压。
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