TW202333489A - 用於在具有相位檢測自動對焦的高密度、高像素數影像感測器中減少影像偽影的電路和方法 - Google Patents

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Abstract

在一實施例中，一種減少沿著一影像感測器之多個光電二極體傳輸線的電阻-電容延遲之方法，包括：將多條光電二極體傳輸線各自分叉成多條子線，這些子線耦合在一起並在每條子線之一第一端處耦合到一第一解碼器驅動器；以及，在所述多條子線之間分佈多個多光電二極體單元之多個選擇電晶體。在一實施例中，子線可以在子線之一第二端處重新組合並且在第二端處由一第二解碼器驅動器驅動。

Description

用於在具有相位檢測自動對焦的高密度、高像素數影像感測器中減少影像偽影的電路和方法
本發明涉及一種影像感測器，特別是一種用於在具有相位檢測自動對焦的高密度、高像素數影像感測器中減少影像偽影的電路和方法。
申請人為全球市場設計高像素數影像感測器。其中一些感測器具有多於100,000,000個光電二極體。在一個這樣的影像感測器中，整個陣列中的每列光電二極體中有12,096個光電二極體，使得沿著陣列之列選擇線出現顯著的電阻-電容(R-C)延遲。其他高像素數影像感測器可以在整個陣列中具有其他大計數的光電二極體。
期望限制整個影像感測器光電二極體陣列中的R-C延遲，以避免陣列之行之間的曝光和讀取時間差異，這些會造成影像中出現明顯的偽影。
在一實施例中，一種影像感測器包括各自具有多個光電二極體的多個光電二極體單元之一陣列，每個光電二極體透過一選擇電晶體耦合到多光電二極體單元之一公共節點，由相應的光電二極體傳輸線控制的選擇電晶體，耦合到多光電二極體單元之公共節點的一重置電晶體，由多光電二極體單元之公共節點控制的一感測源極隨耦器，以及從感測源極隨耦器耦合到一資料線的一讀取電晶體。該陣列具有至少一個相位檢測列，該至少一個相位檢測列包括多光電二極體單元中的相位檢測多光電二極體單元和多光電二極體單元中的標準多個光電二極體單元；以及包括多個光電二極體單元中的多個虛設的多光電二極體單元的至少一個補償列。至少一個相位檢測列中的每一列具有至少一個多光電二極體單元，至少一個多光電二極體單元具有至少一個光電二極體，至少一個光電二極體藉由與耦合到相位檢測列之標準多個光電二極體單元之多個選擇電晶體的多個光電二極體傳輸線分開的一光電二極體傳輸線所控制的一選擇電晶體，耦合到相位檢測多光電二極體單元之公共節點；以及，耦合到相位檢測列之標準多個光電二極體單元之多個選擇電晶體的多個光電二極體傳輸線係配置有一電阻-電容延遲減少裝置，係選自與耦合到標準多個光電二極體單元之多個選擇電晶體的多個光電二極體傳輸線之一第一端耦合的第一解碼器和與耦合到標準多個光電二極體單元之多個選擇電晶體的多個光電二極體傳輸線之一第二端耦合的第二解碼器中的任一個，或者耦合到標準多個光電二極體單元之多個選擇電晶體的多個光電二極體傳輸線被分叉。
在一實施例中，一種減少沿著一影像感測器之多個光電二極體傳輸線的電阻-電容延遲之方法，包括：將多條光電二極體傳輸線各自分叉成多條子線，這些子線耦合在一起並在每條子線之一第一端處耦合到一第一解碼器驅動器；以及，在多條子線之間分佈多個多光電二極體單元之多個選擇電晶體。
如圖1中所示，許多大陣列影像感測器之一標準多光電二極體單元100的每個光電二極體102、104、106具有一選擇電晶體108、110、112，其閘極耦合到一光電二極體傳輸線114、116、118。這些選擇電晶體108、110、112中的幾個，在圖示的示意圖中為三個，驅動一公共節點119並共用一公共重置電晶體120。替代實施例可以具有驅動公共節點的不同數量的選擇電晶體。公共節點119耦合到一公共感測源極隨耦器電晶體122之閘極。由重置線121控制的重置電晶體120將公共節點119耦合到一類比電源130，以在讀取每個像素之前清除公共節點119並在每次曝光開始時對每個光電二極體進行預充電。公共感測源極隨耦器電晶體122之源極通過由感測列選擇線126控制的一感測列選擇電晶體124而耦合到一資料線128。在一些影像感測器中，藉由一參考電壓134控制的一源極隨耦器電晶體132耦合在類比電源130和重置電晶體120之間。
這些影像感測器中的許多都適於使用“相位檢測自動對焦”(PDAF)方案。在使用這些具有PDAF的影像感測器的相機中，我們期望以減少數量的像素執行成像以節省電力，同時獲得相位檢測影像，直到實現自動對焦，然後以全設裝置析度執行成像以捕獲正確對焦的影像。
由於影像感測器陣列中的光電二極體計數如此之大，資料線128上的負載差異或沿著光電二極體傳輸線114、116、118的電阻-電容(RC)延遲差異會造成影像偽影。另外，傳輸線電壓的差異也會造成影像偽影。
在一些大光電二極體計數的影像感測器中，為了減少選擇電晶體108、110、112中的潛在漏電流，諸如光電二極體傳輸線114、116、118之類的列選擇線在類比電源和由一晶片上電荷泵提供的負電壓之間被驅動。
在影像感測器陣列中，每個光電二極體具有一彩色濾光器，如圖2中所示的子集202中的R代表紅色、G代表綠色、B代表藍色。為了清楚起見，只示出光電二極體彩色濾光器，從圖2、4和6中省略了轉移選擇、感測、重置和感測列選擇電晶體。
由於人眼對強度解析度比顏色解析度更高的影像做出回應，正如自1953年引入NTSC彩色電視以來電子相機中常見的那樣，在影像感測器的特定實施例中，為強度資訊提供比為顏色資訊提供的更高的解析度。在圖2中所示的實施例中，使用紅-綠-綠-藍(RGGB)拜耳圖案(Bayer-pattern)並將其組織為光電二極體之四個方形組或象限的方形圖案，光電二極體之每個方形組或象限中有九個光電二極體；每個方形組被組織為矩形區塊。在替代實施例中，可以使用經修改的拜耳圖案，諸如RGWB(W是白色)代替所示的RGGB圖案；並且在其他替代實施例中，光電二極體的方形組可以各自包括1、4、9(圖示)、16或25個光電二極體。
在適用於使用細化的影像的相位檢測自動對焦的影像感測器中，每個影像使用陣列的光電二極體之一子集獲得，期望讀取灰色陰影方框204、206、208、210、212、214中所示的像素，在影像感測器陣列之一子集202中，每個灰色陰影方框包含紅色和藍色像素各一個，以及兩個綠色像素。為此，使用列線的不同集合來選擇沿著特定列的光電二極體之一子集，包括每個灰色陰影方框的光電二極體，如圖3中所示。
在如圖3中所示的專為與相位檢測自動對焦一起使用而定制的實施例中，標準多個光電二極體單元300之每個光電二極體302、304、306具有一相關聯的選擇電晶體308、310、312，其閘極耦合到一光電二極體傳輸線314、316、318。這些選擇電晶體中的幾個，在圖示的示意圖中為三個308、310、312，驅動一公共節點319並共用一公共重置電晶體320。公共節點319耦合到一公共感測源極隨耦器電晶體322之閘極。重置電晶體320將公共節點319耦合到類比電源330以在讀取每個像素之前清除公共節點319，並且在每次曝光開始時對每個光電二極體進行預充電。感測源極隨耦器電晶體322之汲極係通過由感測列選擇線326控制的一感測列選擇電晶體324耦合到一資料線328。在一實施例中，由一參考電壓334控制的一源極隨耦器電晶體332耦合在重置電晶體和類比電源330之間。
相鄰的相位檢測單元301與標準多個光電二極體單元300的不同之處在於，一個光電二極體346通過一選擇電晶體354及藉由一相位檢測傳輸線356而耦合到公共節點359，相位檢測傳輸線356不同於標準多個光電二極體單元300之僅標準單元光電二極體傳輸線318。公共節點359耦合到接地源極公共感測源極隨耦器電晶體342之閘極，公共感測源極隨耦器電晶體之源極係通過列選擇電晶體344而耦合到資料線348。具有與標準多個光電二極體單元300中相同基準數量的相位檢測多光電二極體單元301之其他元件具有與標準多個光電二極體單元300中的那些類似的功能。
將標準多個光電二極體單元300和相位檢測多光電二極體單元301(圖3)應用到根據圖2的佈局，給出了根據圖4的光電二極體和單元圖案，其中四個相位檢測多光電二極體單元402、404、406、408的組被佈置，使得由每個相位檢測多光電二極體單元402、404、406、408的相位檢測傳輸線356所控制的一個光電二極體346被定位成與由相位檢測多光電二極體單元402、404、406、408的檢測傳輸線356控制的三個其他光電二極體346相鄰，以給出相鄰相位檢測光電二極體412、414、416、418的四光電二極體拜耳圖案。在所示實施例中，圖示了R-G-G-B圖案，但是在其他影像感測器中，可以使用經修改的拜耳圖案，諸如R-G-W-B或C(青色)-Y(黃色)-Y-M(品紅色)彩色濾光器圖案。每組四個相位檢測多光電二極體單元301、402、404、406、408可以由每個相位檢測列470中的一個或多個422、424、426、428、430、432、434、436標準多個光電二極體單元300分開，並且包含相位檢測多光電二極體單元301的列可以由僅包含標準多光電二極體單元100、440、442、444、446、448和450的標準列472分開。
所公開的影像感測器允許讀取細化的影像以用於相位檢測自動對焦目的，同時通過不讀取不具有相位檢測光電二極體的光電二極體列，並且通過不使用而因此不要求感測或重新預充電不與相位檢測列470的相位檢測光電二極體相關聯的資料線328來節省電力。
但是，如上所述的佈局提供了三組具有不同電容負載的列選擇或傳輸線，因為它們耦合到不同計數的選擇電晶體。這些包括第一組滿載傳輸線(諸如耦合到標準多光電二極體單元300和相位檢測多光電二極體單元301中的傳輸電晶體的傳輸線314、316、460、462，連同標準多光電二極體單元的光電二極體傳輸線114、116、118)，第二組中等負載傳輸線(諸如耦合到標準多個光電二極體單元300中的傳輸電晶體的光電二極體傳輸線318、464、468)，以及第三組輕負載傳輸線(諸如僅耦合到相位檢測多光電二極體單元301中的傳輸電晶體的相位檢測傳輸線356、466、471)。
應當注意的是，在讀取相位檢測細化的影像時，僅使用第三組傳輸線，而在讀取正常影像時，使用所有三組傳輸線。另外，在讀取兩種類型的影像時，在重置線的每個脈衝之間僅使用一條傳輸線以允許將各列光電二極體讀取到資料線上。
第一組、第二組和第三組傳輸線上的負載差異會導致兩種現象： a)由於電阻-電容(R-C)延遲減少，信號沿著第三組傳輸線的傳播速度比沿著第一組傳輸線的傳播速度更快，以及 b)因為第三組的傳輸線負載更輕，所以當它們切換時，當第三組傳輸線604產生脈衝波時，晶片上電荷泵提供的電壓的改變602(圖5)比當第一組傳輸線608或第二組傳輸線610產生脈衝波時的電壓606的改變更小。由於這種電壓改變通過驅動器耦合到負傳輸線上並通過選擇電晶體之寄生電容而耦合到公共節點359、319、119上，因此當它們耦合到資料線上時，它會對光電二極體讀數造成輕微干擾。
這兩種效應的組合會使得影像感測器捕獲的完整影像中出現可見的水平偽影。
為了防止可見的水平偽影，引入了至少一個(並且在特定實施例中72個)補償列504(圖6)，設置成與影像感測器之主動陣列502相鄰，主動陣列502結合了多個標準列505和PD自動對焦列503，如上所述。每個補償列都有虛設的光電二極體，其選擇電晶體相當於一相位檢測列的選擇電晶體。每當啟動相位檢測列的輕負載相位檢測傳輸線356時，相當於相位檢測列的中等負載光電二極體傳輸線318的補償列的中等負載傳輸線被啟動。類似地，每當啟動相位檢測列的中等負載普通單元光電二極體傳輸線318時，相當於相位檢測列的輕負載相位檢測光電二極體傳輸線356的補償列的輕負載相位檢測傳輸線356被啟動。每當相位檢測列470或標準列472的正常傳輸線被啟動時，補償列的不耦合到選擇電晶體的空行(blank line)被啟動。以這種方式，耦合到電荷泵上的電容性負載針對傳輸線的每次啟動而匹配，從而產生第一組線608的電壓改變。
補償列504耦合到主動陣列502之資料線328、348，但它們的列選擇線321從不啟動。
由於以這種方式使用補償列匹配晶片上電荷泵產生的負電壓602上的干擾，因此抵銷了由於上述現象(b)而導致的影像感測器捕獲的影像中可見的水平偽影，從而留下比沒有以類似方式使用補償列獲得的那些更清晰的影像。
為了匹配傳播延遲並抑制由於上述現象(a)引起的偽影，第一、第二和第三組傳輸線的佈局如下面參考圖6、7和8所述。
另外，我們注意到在一些實施例中，一萬二千個或更多個選擇電晶體可能需要由每條傳輸線驅動。每個選擇電晶體都有很大的閘極到體、閘極到源極和閘極到汲極電容，因此傳輸線上的總電容非常大，並且因為傳輸線既長又很窄，所以這些線具有很大的電阻，儘管由低薄層電阻金屬製成。
我們還注意到，在中途斷開長線以插入緩衝放大器的RC延遲減少技術在邏輯電路和記憶體中運行良好，但如果用於影像感測器，那麼會造成影像偽影。
我們注意到，多個光電二極體單元100、300、301的設計規則和詳細佈局禁止使用比同一積體電路層的最小維度金屬線寬得多的列選擇或傳輸線。常常使用這樣的設計規則，因為緊密間隔的寬金屬線所需的微影和蝕刻技術與用於緊密間隔的窄金屬線的微影和蝕刻技術不同，因此寬金屬線的存在會干擾在同一金屬層上繪製的較窄寬度線的形成。本文所述的R-C減少技術與用於傳輸線的層上的全窄寬度金屬線相容。
在一實施例中，列解碼器506在光電二極體陣列之每一側被複製，從而允許從兩端驅動每條光電二極體傳輸線510、314、318、356、114、116、118。這可以將與列解碼器相鄰的光電二極體單元的R-C延遲減少大約4倍。
在一實施例中，第一(高負載)組和第二(中等負載)組傳輸線的每條傳輸線700(圖7)都是分叉的或三分的。在每條傳輸線700中，子線702、704、706在它們的第一端耦合在一起，靠近並耦合到驅動器708，並穿過多個光電二極體單元(諸如多光電二極體單元300、301、100)。在每個單元中，諸如選擇電晶體712-718、722-728、732-738之類的一選擇電晶體耦合到子線702、704、706中的一條，但不耦合到所有三條子線。在所示的實施例中，幾個單元中的選擇電晶體712-718耦合到子線702，幾個單元中的選擇電晶體722-728耦合到子線706，並且選擇電晶體732-738耦合到子線704。在圖7的特定實施例中，具有耦合到子線的一選擇電晶體的幾個單元可以交替如圖所示的子線，或者在圖7的另一個特定實施例中，耦合到同一子線的幾個單元可以彼此相鄰，以方便佈局以減少觸點數。在使用圖7的子線的實施例中，選擇電晶體之電容性負載分佈在子線之間，並且通過減少C，潛在地將R-C延遲減少到子線數量之一個因數，在這個實施例中是三的因數。在替代實施例中，可以提供兩條或四條子線。
在根據圖7的實施例中，子線的佈線盡可能彼此相鄰，以減少沿著子線的相鄰邊緣的寄生電容的影響。在如圖所示的具有三條平行子線的實施例中，因為中心子線之邊緣電容被外部子線有效地遮蔽，所以會出現沿著子線的延遲差異。這種延遲可以藉由在整個光電二極體陣列上的幾個點處將子線連接在一起，或者藉由仔細地模擬和調整選擇電晶體的計數和沿著子線的位置來匹配。
在一些但不是所有特定實施例中，藉由如參考圖6和8中所示從兩端驅動傳輸線800，以及藉由如參考圖7所述並在圖8中示出的具有在子線之間分佈的電容性負載的平行子線佈線來減少R-C延遲。在這些實施例中，每條子線在其第一端附近耦合到同一傳輸線之其他子線，並耦合到第一解碼器的其相關聯驅動器708輸出端，並在其第二端附近耦合到同一傳輸線之其他子線並耦合到第二解碼器的其相關聯驅動器808輸出端。通過組合這些技術，雖然需要切換12,000個或更多個選擇電晶體，但有可能將選擇電晶體沿著傳輸線的切換延遲的偏值(skew)減少為比單條線獲得的偏值低30%至40%。
在具有如參考圖7所討論的用於組1的高負載傳輸線和組2的中等負載傳輸線的分叉傳輸線；並且還具有組3的輕負載相位檢測傳輸線的實施例中，輕負載相位檢測傳輸線不需要分叉，因為耦合到相位檢測線的選擇電晶體比耦合到組1和2的傳輸線的選擇電晶體少得多。
在一些實施例中，多個光電二極體單元可以具有不同於圖1、3中所示和本文討論的其他數量的光電二極體。 組合
本文描述的系統可以以多種方式實現。發明人預期的組合包括以下組合：
指定為A的影像感測器包括多光電二極體單元的陣列，每個多光電二極體單元具有多個光電二極體，每個光電二極體透過一選擇電晶體耦合到多光電二極體單元之一公共節點，由相應的光電二極體傳輸線控制的選擇電晶體，耦合到多光電二極體單元之公共節點的一重置電晶體，由多光電二極體單元之公共節點控制的一感測源極隨耦器，以及從感測源極隨耦器耦合到一資料線的一讀取電晶體。該陣列具有至少一個相位檢測列，至少一個相位檢測列包括多光電二極體單元中的相位檢測多光電二極體單元和多光電二極體單元中的標準多個光電二極體單元；以及，多光電二極體單元中的虛設的多光電二極體單元的至少一個補償列。至少一個相位檢測列中的每一列具有至少一個多光電二極體單元，至少一個多光電二極體單元具有至少一個光電二極體，該至少一個光電二極體藉由與耦合到相位檢測列之標準多個光電二極體單元之多個選擇電晶體的多個光電二極體傳輸線分開的一光電二極體傳輸線控制的一選擇電晶體，耦合到相位檢測多光電二極體單元之公共節點；以及，耦合到相位檢測列之標準多個光電二極體單元之多個選擇電晶體的多個光電二極體傳輸線配置有一電阻-電容延遲減少裝置，所述電阻-電容延遲減少裝置係選自於與耦合到標準多個光電二極體單元之多個選擇電晶體的多個光電二極體傳輸線之一第一端耦合的第一解碼器和與耦合到標準多個光電二極體單元之多個選擇電晶體的多個光電二極體傳輸線之一第二端耦合的第二解碼器中的任一個，或者耦合到標準多個光電二極體單元之多個選擇電晶體的多個光電二極體傳輸線被分叉。
指定為AA的影像感測器，包括指定為A的影像感測器，其中該電阻-電容延遲減少裝置包括與耦合到標準多個光電二極體單元之多個選擇電晶體的多個光電二極體傳輸線之第一端耦合的第一解碼器，以及與耦合到標準多個光電二極體單元之多個選擇電晶體的多個光電二極體傳輸線之第二端耦合的第二解碼器。
指定為AB的影像感測器，包括指定為A或AA的影像感測器，其中電阻-電容延遲減少裝置包括被分叉的耦合到標準多個光電二極體單元之多個選擇電晶體的多個光電二極體傳輸線。
指定為AC的影像感測器，包括指定為A、AA或AB的影像感測器，其中耦合到標準多個光電二極體單元之多個選擇電晶體的多個光電二極體傳輸線各自分叉成三條子線。
指定為AD的影像感測器，包括指定為A的影像感測器，其中耦合到標準多個光電二極體單元之多個選擇電晶體的每條光電二極體傳輸線具有多條子線，每條子線在其第一端附近耦合到同一傳輸線的其他子線並耦合到第一解碼器之其相關聯輸出端。
指定AE的影像感測器，包括指定為AD的影像感測器，其中耦合到多光電二極體單元之多個選擇電晶體的每條光電二極體傳輸線之每條子線耦合到多個標準多個光電二極體單元中的每一個之一單個選擇電晶體。
指定為AF的影像感測器，包括指定為A、AD或AE的影像感測器，其中耦合到標準多個光電二極體單元之多個選擇電晶體的每條光電二極體傳輸線之每條子線係耦合在該子線之一第二端附近耦合到同一傳輸線之其他子線並耦合到第二解碼器之其相關聯輸出端。
指定為AG的影像感測器，包括指定為A、AD、AE或AF的影像感測器，其中與耦合到相位檢測列之標準多個光電二極體單元之多個選擇電晶體的多個光電二極體傳輸線分開的相位檢測列之每條光電二極體傳輸線是一未分叉的光電二極體傳輸線。
指定為AH的影像感測器，包括指定為A、AD、AE、AF或AG的影像感測器，其中耦合到標準多個光電二極體單元之多個選擇電晶體的多個每條光電二極體傳輸線具有三條子線。
指定為B的減少沿著一影像感測器之多個光電二極體傳輸線的電阻-電容延遲之方法，包括：將多條光電二極體傳輸線分叉成多條子線，這些子線耦合在一起並在每條子線之一第一端處耦合到一第一解碼器驅動器；以及，在多條子線之間分佈多個多光電二極體單元之多個選擇電晶體。
指定為BA的方法，包括指定為B的方法，更包括將多條光電二極體傳輸線中的每一條之多條子線耦合在一起並在每條子線之一第二端處耦合到一第二解碼器驅動器。
指定為BB的方法，包括指定為B或BA的方法，其中多條光電二極體傳輸線中的每一條具有三條子線。
指定為BC的方法，包括指定為B、BA或BB的方法，更包括為多個多光電二極體單元之多個相位檢測多光電二極體單元列中的每一個提供一相位檢測光電二極體傳輸線。
指定為BD的方法，包括指定為BC的方法，其中相位檢測光電二極體傳輸線未分叉。
指定為BE的方法，包括指定為B、BA、BB、BC或BD的方法，其中多個光電二極體單元包括標準列，標準列包括標準多光電二極體單元，而同一列中沒有相位檢測多光電二極體單元。
指定為BF的方法，包括指定為B、BA、BB、BC、BD或BE的方法，包括提供多個光電二極體單元之多個補償列。
指定為BG的方法，包括指定為B、BA、BB、BC、BD、BE或BF的方法，其中每個多光電二極體單元具有2、3或4個光電二極體。
指定為BH的方法，包括指定為BG的方法，其中每個多光電二極體單元具有3個光電二極體。
以上所述係為本發明之較佳實施例，凡此領域之技藝者應得以領會其係用以說明本發明，而非用以限定本發明所主張之專利權範圍，其專利保護範圍當視後附之申請專利範圍及其等同領域而定。凡熟悉此領域之技藝者，在不脫離本專利精神或範圍內，所作之更動或潤飾，均屬於本發明所揭示精神下所完成之等效改變或設計，且應包含在下述之申請專利範圍內。
100,300,301,422,424,426,428,430,432,434,436,440,442,444,446,448,450:標準多光電二極體單元 102,104,106,302,304,306,346:光電二極體 108,110,112,308,310,312,354,712-718,722-728,732-738:選擇電晶體 114,116,118,318,464,468,510:光電二極體傳輸線 119,319,359:公共節點 120,320:重置電晶體 121:重置線 122,322,342:感測源極隨耦器電晶體 124,324,344:感測列選擇電晶體 126,326:感測列選擇線 128,328,348:資料線 130,330:類比電源 132,332:源極隨耦器電晶體 134,334:參考電壓 202:子集 204,206,208,210,212,214:灰色陰影方框 314,316:傳輸電晶體的傳輸線 321:列選擇線 356,466,471:相位檢測傳輸線 402,404,406,408,412,414,416,418:相位檢測多光電二極體單元 470:相位檢測列 472,505:標準列 502:主動陣列 503:PD自動對焦列 504:補償列 506:列解碼器 602,606:電壓 604:第三組傳輸線 608:第一組傳輸線 610:第二組傳輸線 700,800:傳輸線 702,704,706:子線 708,808:驅動器
［圖1］是本領域已知的一組光電二極體共用公共重置和感測電晶體之一示意圖。
［圖2］圖示了影像感測器陣列的光電二極體的子集的彩色遮罩顏色，突出顯示了光電二極體的4像素組，其被讀入細化的影像以實現自動對焦目的。
［圖3］是一對多光電二極體單元的示意圖，每個單元具有公共的重置和感測電晶體，其中每個單元的一個光電二極體由單獨的傳輸線控制，用於相位檢測自動對焦。
［圖4］是圖3中所示類型的多光電二極體單元的示意圖，它們部署在每個相位檢測區域周圍。
［圖5］圖示了由於傳輸線上的開關暫態而引起的負電荷泵輸出上的電壓改變。
［圖6］是添加到陣列以平衡相位檢測傳輸線上的負載的虛擬線之一示意圖。
［圖7］是與解碼器相關聯的驅動器的分叉光電二極體傳輸線之一示意圖。
［圖8］是在兩端由兩個驅動器驅動的分叉光電二極體傳輸線之一示意圖，每個驅動器與解碼器相關聯。
300:標準多光電二極體單元
301:相位檢測多光電二極體單元
302,304,306,346:光電二極體
308,310,312,354:選擇電晶體
314,316:傳輸電晶體的傳輸線
318:光電二極體傳輸線
319,359:公共節點
320:重置電晶體
321:列選擇線
322,342:感測源極隨耦器電晶體
324,344:感測列選擇電晶體
326:感測列選擇線
328,348:資料線
330:類比電源
332:源極隨耦器電晶體
334:參考電壓
356:相位檢測傳輸線

Claims (20)

  1. 一種影像感測器，包括： 一陣列包括多個多光電二極體單元，每個多光電二極體單元包括： 多個光電二極體，每個光電二極體透過一選擇電晶體耦合到所述多光電二極體單元之一公共節點， 所述選擇電晶體，由相應的光電二極體傳輸線所控制， 一重置電晶體，耦合到所述多光電二極體單元之所述公共節點， 一感測源極隨耦器，由所述多光電二極體單元之所述公共節點所控制，以及 一讀取電晶體，從所述感測源極隨耦器耦合到一資料線； 所述陣列包括至少一個相位檢測列，所述至少一個相位檢測列包括所述多個多光電二極體單元中的相位檢測多光電二極體單元和所述多個多光電二極體單元中的標準多個光電二極體單元；以及 至少一個補償列，包括所述多個多光電二極體單元中的多個虛設的多光電二極體單元； 其中所述至少一個相位檢測列中的每一列包括至少一個多光電二極體單元，所述至少一個多光電二極體單元包括至少一個光電二極體，所述至少一個光電二極體藉由與耦合到所述相位檢測列之標準多個光電二極體單元之多個選擇電晶體的多個光電二極體傳輸線分開的一光電二極體傳輸線所控制的一選擇電晶體，耦合到所述相位檢測多光電二極體單元之所述公共節點；以及 耦合到所述相位檢測列之所述標準多個光電二極體單元之所述多個選擇電晶體的所述多個光電二極體傳輸線係配置有一電阻-電容延遲減少裝置，所述電阻-電容延遲減少裝置係選自於由第一解碼器和第二解碼器所組成的群組，所述第一解碼器與耦合到所述標準多個光電二極體單元之所述多個選擇電晶體的所述多個光電二極體傳輸線之一第一端耦合，第二解碼器與耦合到所述標準多個光電二極體單元之所述多個選擇電晶體的所述多個光電二極體傳輸線之一第二端耦合，並且耦合到所述標準多個光電二極體單元之所述多個選擇電晶體的所述多個光電二極體傳輸線被分叉。
  2. 如請求項1所述的影像感測器，其中所述電阻-電容延遲減少裝置包括與耦合到所述標準多個光電二極體單元之所述多個選擇電晶體的所述多個光電二極體傳輸線之所述第一端耦合的所述第一解碼器，以及與耦合到所述標準多個光電二極體單元之所述多個選擇電晶體的所述多個光電二極體傳輸線之所述第二端耦合的所述第二解碼器。
  3. 如請求項1所述的影像感測器，其中所述電阻-電容延遲減少裝置包括被分叉的耦合到所述標準多個光電二極體單元之所述多個選擇電晶體的所述多個光電二極體傳輸線。
  4. 如請求項3所述的影像感測器，其中耦合到所述標準多個光電二極體單元之所述多個選擇電晶體的所述多個光電二極體傳輸線各自分叉成三條子線。
  5. 如請求項1所述的影像感測器，其中耦合到所述標準多個光電二極體單元之所述多個選擇電晶體的所述多個光電二極體傳輸線之每條包括多條子線，每條子線在其第一端附近耦合到同一傳輸線之其他子線並耦合到所述第一解碼器之其相關聯輸出端。
  6. 如請求項5所述的影像感測器，其中耦合到所述多光電二極體單元之所述多個選擇電晶體的所述多個光電二極體傳輸線之每條之每條子線係耦合到所述標準多個光電二極體單元中的每一個之一單個選擇電晶體。
  7. 如請求項6所述的影像感測器，其中耦合到所述標準多個光電二極體單元之所述多個選擇電晶體的所述多個光電二極體傳輸線之每條之每條子線係耦合在所述子線之一第二端附近耦合到同一傳輸線之其他子線並耦合到所述第二解碼器之其相關聯輸出端。
  8. 如請求項7所述的影像感測器，其中與耦合到所述相位檢測列之標準多個光電二極體單元之多個選擇電晶體的所述多個光電二極體傳輸線分開的所述相位檢測列之每條光電二極體傳輸線是一未分叉的光電二極體傳輸線。
  9. 如請求項6所述的影像感測器，其中耦合到所述標準多個光電二極體單元之所述多個選擇電晶體的所述多個光電二極體傳輸線之每條之所述多條子線是三條子線。
  10. 一種減少沿著一影像感測器之多個光電二極體傳輸線的電阻-電容延遲之方法，包括： 將多條光電二極體傳輸線各自分叉成多條子線，所述多條子線耦合在一起並在每條子線之一第一端處耦合到一第一解碼器驅動器；以及 在所述多條子線之間分佈多個多光電二極體單元之多個選擇電晶體。
  11. 如請求項10所述的減少沿著一影像感測器之多個光電二極體傳輸線的電阻-電容延遲之方法，更包括將所述多條光電二極體傳輸線中的每一條之所述多條子線耦合在一起並在每條子線之一第二端處耦合到一第二解碼器驅動器。
  12. 如請求項11所述的減少沿著一影像感測器之多個光電二極體傳輸線的電阻-電容延遲之方法，其中所述多條光電二極體傳輸線中的每一條具有三條子線。
  13. 如請求項10所述的減少沿著一影像感測器之多個光電二極體傳輸線的電阻-電容延遲之方法，更包括為所述多個多光電二極體單元之多個相位檢測多光電二極體單元列中的每一列提供一相位檢測光電二極體傳輸線。
  14. 如請求項13所述的減少沿著一影像感測器之多個光電二極體傳輸線的電阻-電容延遲之方法，其中所述多條光電二極體傳輸線中的每一條具有三條子線。
  15. 如請求項14所述的減少沿著一影像感測器之多個光電二極體傳輸線的電阻-電容延遲之方法，其中所述相位檢測光電二極體傳輸線未分叉。
  16. 如請求項15所述的減少沿著一影像感測器之多個光電二極體傳輸線的電阻-電容延遲之方法，更包括提供多個標準列，所述多個標準列包括標準多光電二極體單元，而沒有相位檢測多光電二極體單元。
  17. 如請求項16所述的減少沿著一影像感測器之多個光電二極體傳輸線的電阻-電容延遲之方法，更包括提供所述多光電二極體單元之多個補償列。
  18. 如請求項17所述的減少沿著一影像感測器之多個光電二極體傳輸線的電阻-電容延遲之方法，其中每個多光電二極體單元具有2、3或4個光電二極體。
  19. 如請求項9所述的影像感測器，其中每個多光電二極體單元具有2、3或4個光電二極體。
  20. 如請求項19所述的影像感測器，其中每個多光電二極體單元具有3個光電二極體。
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