TWI533700B - 用於讀取具有轉移閘極升壓之影像感測器 - Google Patents

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Description

用於讀取具有轉移閘極升壓之影像感測器
本發明一般而言係關於影像感測器之讀取，且特定而言(但並非排他性地)係關於包含共用電荷轉電壓轉換機構之影像感測器之讀取。
影像感測器已變得普遍存在。其廣泛用於數位靜態相機、蜂巢式電話、安全相機以及醫療、汽車及其他應用中。用以製造影像感測器且特定而言互補金屬氧化物半導體(「CMOS」)影像感測器之技術已不斷快速地發展。舉例而言，對較高解析度及較低電力消耗之需求已促進了此等影像感測器之進一步小型化及整合。
CMOS影像感測器可使用像素陣列。一像素通常包含一光電二極體(亦即，負責收集電磁能量並將所收集電磁能量轉換成電子之一光敏區域)、一轉移電晶體、一源極隨耦器放大器電晶體及一列選擇電晶體。最終藉由包含在像素中之一電荷轉電壓機構(亦稱作一浮動擴散部)將在光電二極體之光敏區域中累積之光生電荷轉換成一電壓。
某些影像感測器可包含一共用像素架構，其中光電二極體被分組在一起以形成在數個光電二極體當中具有一共用電荷轉電壓機構以及一或多個共用電晶體之像素單元。
一像素單元之光敏區域將入射電磁能量轉換成所累積電子之效 率取決於諸多因素，包含光電二極體之滿井容量(FWC)。FWC係一光電二極體在其達到飽和之前可儲存的電子之數目之一量度。當達到一光電二極體之飽和時，過量電子可溢出至毗鄰像素。針對一CMOS感測器，增加之光電二極體FWC可產生一較高動態範圍及較高信雜比，此最終產生較高品質之數位影像。
然而，光電二極體FWC之一增加可導致所得影像中「黑點」之發生之一增加。此乃因一增加之FWC將需要被重設至一較大電壓以適應一較大電壓擺幅之一電荷轉電壓轉換區域。電荷轉電壓機構上之此較大電壓電位可致使像素電晶體中之一或多者(例如，源極隨耦器電晶體)在其線性操作區域外側操作。源極隨耦器電晶體之非線性操作可致使低光條件中之一信號位準(亦即，浮動擴散部上之高電壓)被壓縮，此導致黑點之增加之發生。
100‧‧‧實例性成像系統/成像系統
102‧‧‧像素陣列
118‧‧‧讀取行位元線
136‧‧‧讀取電路
138‧‧‧控制電路
140‧‧‧功能邏輯
200‧‧‧像素單元
220‧‧‧第一轉移電晶體/轉移電晶體
225‧‧‧第二轉移電晶體
228‧‧‧讀取行位元線/位元線
230‧‧‧共用電荷轉電壓轉換機構/共用電荷轉電壓機構/浮動擴散節點
240‧‧‧重設電晶體
250‧‧‧源極隨耦器電晶體
260‧‧‧列選擇電晶體
271‧‧‧時間
272‧‧‧時間
273‧‧‧時間
274‧‧‧時間
275‧‧‧時間
276‧‧‧時間
277‧‧‧時間
278‧‧‧時間
279‧‧‧時間
280‧‧‧時間
300‧‧‧像素單元
320‧‧‧第一轉移電晶體
321‧‧‧第二轉移電晶體/轉移電晶體
322‧‧‧第三轉移電晶體/轉移電晶體
323‧‧‧第四轉移電晶體/轉移電晶體
328‧‧‧位元線
330‧‧‧共用電荷轉電壓轉換機構/浮動擴散節點
340‧‧‧重設電晶體
350‧‧‧源極隨耦器電晶體
360‧‧‧列選擇電晶體
C1-Cx‧‧‧行
Ctx1‧‧‧耦合電容
Ctx2‧‧‧耦合電容/額外耦合電容
Ctx3‧‧‧耦合電容
Ctx4‧‧‧耦合電容
P1-Pn‧‧‧像素胞元
PD1‧‧‧第一光敏區域/第一光電二極體
PD2‧‧‧第二光敏區域/第二光電二極體/非轉移光電二極體
PD3‧‧‧第三光電二極體/非轉移光電二極體
PD4‧‧‧第四光電二極體/非轉移光電二極體
R1-Ry‧‧‧列
RS‧‧‧列選擇信號
RST‧‧‧重設信號
SHR‧‧‧重設取樣信號
SHS‧‧‧重設影像信號
TX1‧‧‧第一轉移信號/轉移信號
TX2‧‧‧第二轉移信號/轉移信號
TX3‧‧‧第三轉移信號/轉移信號
TX4‧‧‧第四轉移信號/轉移信號
VDD‧‧‧電力供應
VDDrst‧‧‧重設電壓源
Ven‧‧‧啟用電壓
Vtxm‧‧‧升壓轉移電壓
參考以下各圖闡述本發明之非限制性及非窮盡實施例，其中除非另外規定，否則貫穿各種視圖相似元件符號係指相似部件。
圖1係圖解說明根據本發明之教示之一影像感測器之一方塊圖。
圖2A係圖解說明根據本發明之教示具有兩個光電二極體及一共用電荷轉電壓轉換機構之一像素單元之一示意圖。
圖2B係圖解說明根據本發明之教示用於一共用像素架構之讀取之實例性信號之一時序圖。
圖3係圖解說明根據本發明之教示具有四個光電二極體及一共用電荷轉電壓轉換機構之一像素單元之一示意圖。
貫穿圖式之數個視圖，對應參考字符指示對應組件。熟習此項技術者將瞭解，各圖中之元件係出於簡單及清晰而圖解說明，且未必按比例繪製。舉例而言，為有助於改良對本發明之各種實施例之理解，各圖中之元件中之某些元件之尺寸可能相對於其他元件放大。此 外，通常不繪示在一商業上可行的實施例中有用或必需之常見而眾所周知之元件以便促進對本發明之此等各種實施例之一較不受阻擋觀察。
在以下說明中，陳述眾多特定細節以便提供對本發明之一透徹理解。然而，熟習此項技術者將明瞭，不需要採用特定細節來實踐本發明。在其他例項中，未詳細闡述眾所周知之材料或方法以避免使本發明模糊。
貫穿此說明書對「一項實施例」、「一實施例」、「一項實例」或「一實例」之提及意指結合實施例或實例所闡述之一特定特徵、結構或特性包含於本發明之至少一項實施例中。因此，在貫穿此說明書之各種地方中出現之片語「在一項實施例中」、「在一實施例中」、「一項實例」或「一實例」未必全部係指相同實施例或實例。此外，在一或多個實施例或實例中，可以任何適合組合及/或子組合來組合該等特定特徵、結構或特性。特定特徵、結構或特性可包含於一積體電路、一電子電路、一組合邏輯電路或提供所闡述功能性之其他適合組件中。另外，應瞭解，隨本文一起提供之各圖係出於向熟習此項技術者闡釋之目的且圖式未必按比例繪製。
根據本發明之教示之實例闡述在像素胞元中不需要額外電路或組件之情況下增加電荷轉電壓轉換機構之一電容之一影像感測器讀取方法。在一項實例中，一影像感測器包含光敏區域、轉移電晶體及一或多個共用電荷轉電壓機構。用於讀取此一影像感測器之一項實施例包含啟用一第一轉移電晶體以將光生電荷自一第一光敏區域轉移至共用電荷轉電壓機構。為在轉移光生電荷時增加電荷轉電壓機構之電容，部分地啟用耦合至該共用電荷轉電壓機構之一第二轉移電晶體以部分地接通該第二轉移電晶體。第二轉移電晶體之部分接通將第二轉 移電晶體之一耦合(亦即，寄生)電容添加至共用電荷轉電壓機構。在讀取期間增加電荷轉電壓機構之總電容可允許一增加之重設電壓及/或增加之滿井容量(FWC)光電二極體，而不具有黑點之發生之顯著增加。下文將較詳細地闡述此等及其他實例。
圖1係圖解說明根據本發明之教示之一實例性成像系統100之一方塊圖，成像系統100包含具有一增加之光電二極體FWC及減少之黑點發生之一像素架構及讀取方法。如在所繪示實例中所展示，成像系統100包含耦合至控制電路138及讀取電路136(其耦合至功能邏輯140)之像素陣列102。
在一項實例中，像素陣列102係成像感測器或像素胞元(例如，像素胞元P1、P2…、Pn)之一個二維(2D)陣列。如所圖解說明，每一像素胞元被配置至一列(例如，列R1至Ry)及一行(例如，行C1至Cx)中以獲取一人、地點、物件等之影像資料，然後可使用該影像資料再現人、地點、物件等之一2D影像。
在一項實例中，在每一像素胞元已累積其影像資料或影像電荷之後，影像資料由讀取電路136透過讀取行位元線118讀取且然後轉移至功能邏輯140。在各種實例中，讀取電路136亦可包含額外放大電路、額外類比轉數位(ADC)轉換電路或其他。功能邏輯140可簡單地儲存影像資料或甚至藉由應用影像後效應(例如，剪裁、旋轉、移除紅眼、調整亮度、調整對比度或其他)來操縱該影像資料。在一項實例中，讀取電路136可沿著讀取行位元線118一次讀取一列影像資料(所圖解說明)或可使用多種其他技術(未圖解說明)讀取影像資料，例如一串行讀取或對所有像素同時進行之一全並列讀取。
圖2A係圖解說明根據本發明之教示具有兩個光電二極體及一共用電荷轉電壓轉換機構230之一像素單元200之一示意圖。像素單元200係圖1之像素陣列102之一個可能部分。像素單元200包含分別地第 一光敏區域(或光電二極體)PD1及第二光敏區域(或光電二極體)PD2、分別地第一轉移電晶體220及第二轉移電晶體225、讀取行位元線(或位元線)228、一共用電荷轉電壓機構(或浮動擴散節點)230、重設電晶體240、源極隨耦器電晶體250及列選擇電晶體260。
第一轉移電晶體220及第二轉移電晶體225中之每一者分別耦合至第一光電二極體PD1及第二光電二極體PD2並耦合至浮動擴散節點230，如圖2A中所見。將一第一轉移信號TX1及第二轉移信號TX2分別施加至第一轉移電晶體220及第二轉移電晶體225之閘極端子，如下文將闡述。重設電晶體240耦合於重設電壓源VDDrst與浮動擴散節點230之間。源極隨耦器電晶體250及列選擇電晶體260串聯連接於電力供應VDD與位元線228之間，如圖2A中所見。
在一項實施例中，當啟用重設電晶體240或將其設定至一作用狀態時，像素單元200之讀取開始。當啟用重設電晶體240時，浮動擴散節點230耦合至重設電壓源VDDrst且一重設電壓被施加至浮動擴散節點230。當列選擇信號RS經確證至列選擇電晶體260之閘極端子時，源極隨耦器電晶體250然後放大浮動擴散節點230處之重設電壓。然後在耦合至位元線228之一取樣與保持電路(未展示)中確證一重設取樣信號SHR(圖2A中未展示)以對隨後可用於相關雙重取樣之重設電壓進行取樣。
接下來，在一積分週期期間，將第一光電二極體PD1及第二光電二極體PD2曝露於電磁能量，諸如當在一相機或智慧型電話中拍攝一影像且該相機或智慧型電話之一快門敞開時。回應於電磁能量之曝露，第一光電二極體PD1及第二光電二極體PD2產生一光生電荷。在積分週期結束時，確證轉移信號TX1以啟用第一轉移電晶體220。當啟用轉移電晶體220時，將第一光電二極體PD1中之光生電荷轉移至浮動擴散節點230，浮動擴散節點230然後將所轉移電荷轉換成一類比 影像電壓。
在第一轉移週期期間，在確證第一轉移信號TX1時，將一升壓轉移電壓Vtxm施加至第二轉移電晶體225之閘極端子。升壓轉移電壓Vtxm具有小於第二轉移電晶體225之臨限電壓之電壓位準之一電壓位準，使得僅部分地啟用第二轉移電晶體225。當僅部分地啟用第二轉移電晶體225時，來自第二光電二極體PD2之所累積電子將不會轉移至浮動擴散節點230。而是，將第二轉移電晶體225之一耦合電容Ctx2添加至浮動擴散節點230之總電容。
因此，本文中所揭示之實施例利用第一轉移電晶體220及第二轉移電晶體225中之每一者之閘極端子與浮動擴散節點230之間的耦合電容Ctx1及Ctx2。轉移電晶體之耦合電容係因施加升壓轉移電壓而出現之一寄生電容。因此，在電荷之轉移期間可將非轉移轉移電晶體之耦合電容添加至浮動擴散節點230之總電容。
在第一轉移週期之後，源極隨耦器電晶體250放大透過列選擇電晶體260提供至位元線228之影像電壓。在耦合至位元線228之取樣與保持電路(未展示)中確證重設影像信號SHS以對可用於相關雙重取樣之影像電壓進行取樣。配置於相同行中之像素單元可經由列選擇電晶體260耦合至相同位元線。在本發明之所圖解說明實施例中，列選擇電晶體260將源極隨耦器電晶體選擇性地耦合至位元線228。在本發明之其他實施例中，可省略列選擇電晶體260。
圖2B係圖解說明根據本發明之教示用於一共用像素架構之讀取之實例性信號之一時序圖。在時間271處，確證重設信號RST以啟用重設電晶體240。此時，將浮動擴散節點230設定至具有大致VDDrst之一電壓位準之一重設電壓。在時間272處，在耦合至位元線228之一取樣與保持電路(未展示)中確證重設取樣信號SHR以對重設電壓進行取樣。在時間273處，藉由將一啟用電壓Ven施加至第一轉移電晶體220 之閘極端子來確證轉移信號TX1。在相同時間處，將升壓轉移電壓Vtxm施加至第二轉移電晶體225之閘極端子以部分地啟用(亦即，部分地接通)第二轉移電晶體225。
在啟用第一轉移電晶體220之情況下，將來自第一光電二極體PD1之光生電荷轉移至浮動擴散節點230。升壓轉移電壓具有小於第二轉移電晶體225之臨限電壓之電壓位準之一電壓位準，因此來自第二光電二極體PD2之所累積電子將直至一第二轉移週期為止才被轉移至浮動擴散節點230。在時間274處，將轉移信號TX1撤銷確證以停用第一轉移電晶體220。此時，來自光電二極體PD1之所累積電子將不再被轉移至浮動擴散節點230。然而，在將轉移信號TX1撤銷確證之後，在第二轉移電晶體225之閘極上維持升壓轉移電壓Vtxm直至時間275為止，以繼續將額外耦合電容Ctx2添加至浮動擴散節點230之總電容達一時間週期。在一項實施例中，在時間273與274之間第一轉移電晶體被啟用之時間週期為至少數百奈秒，而時間274與275之間的時間延遲為至少十奈秒。如在圖2B之實例中可見，第一轉移電晶體220被啟用之時間週期及第二轉移電晶體225被部分地啟用之時間週期兩者具有在時間273處實質上重合之一開始。隨後，在時間276處，在耦合至位元線228之一取樣與保持電路(未展示)中確證重設影像信號SHS以對影像電壓進行取樣。
在時間277處，再次確證重設信號RST以將重設電壓施加至浮動擴散節點230。在確證重設取樣信號SHR以將取樣與保持電路確證為對重設電壓進行取樣之後，在時間278處藉由將一啟用電壓Ven施加至第二轉移電晶體225之閘極端子以啟用第二轉移電晶體225來確證轉移信號TX2。然後將來自第二光電二極體PD2之所累積電子轉移至浮動擴散節點230。在相同時間278處，將升壓轉移電壓Vtxm施加至第一轉移電晶體220之閘極端子以僅部分地啟用第一轉移電晶體220。當第一 轉移電晶體220僅部分地被啟用時，來自第一光電二極體PD1之所累積電子將不被轉移至浮動擴散節點230。在時間279處，將轉移信號TX2撤銷確證以停用第二轉移電晶體225。此時，來自光電二極體PD2之所累積電子將不再被轉移至浮動擴散節點230。在停用第二轉移電晶體225之後，在第一轉移電晶體220之閘極上維持升壓轉移電壓Vtxm達一延遲時間，直至時間280為止，以保持將額外耦合電容Ctx1添加至浮動擴散節點230之總電容。
圖3係圖解說明根據本發明之教示具有四個光電二極體及一共用電荷轉電壓轉換機構330之一像素單元300之一示意圖。像素單元300包含一第一光電二極體310、一第二光電二極體311、一第三光電二極體312及一第四光電二極體313、分別地第一轉移電晶體320、第二轉移電晶體321、第三轉移電晶體322及第四轉移電晶體323、重設電晶體340、源極隨耦器電晶體350及列選擇電晶體360。
第一轉移電晶體320、第二轉移電晶體321、第三轉移電晶體322及第四轉移電晶體323中之每一者分別耦合至第一光電二極體PD1、第二光電二極體PD2、第三光電二極體PD3及第四光電二極體PD4以及浮動擴散節點330，如圖3中所見。將一第一轉移信號TX1、第二轉移信號TX2、第三轉移信號TX3及第四轉移信號TX4選擇性地施加至第一轉移電晶體320、第二轉移電晶體321、第三轉移電晶體322及第四轉移電晶體323之閘極端子。類似於圖2A之像素單元200，重設電晶體340耦合於重設電壓源VDDrst與浮動擴散節點330之間。源極隨耦器電晶體350及列選擇電晶體360串聯連接於電力供應VDD與位元線328之間。
類似於圖2A之像素單元200之讀取，在一第一轉移週期期間，在確證轉移信號TX1時，將一升壓轉移電壓Vtxm施加至第二轉移電晶體321、第三轉移電晶體322及第四轉移電晶體323之閘極端子。升壓轉 移電壓Vtxm具有小於四個轉移電晶體中之每一者之臨限電壓之電壓位準之一電壓位準，此乃因在一項實施例中，一影像感測器之所有轉移電晶體可具有實質上相同之臨限電壓。來自非轉移光電二極體(亦即，PD2、PD3及PD4)之光生電荷將直至其各別轉移週期為止才被轉移至浮動擴散節點230。然而，將升壓轉移電壓Vtxm施加至轉移電晶體321、322及323中之每一者將使其各別耦合電容(亦即，Ctx2、Ctx3及Ctx4)添加至浮動擴散節點330之總電容。
類似地，在一第二轉移週期期間，在確證轉移信號TX2時，將升壓轉移電壓Vtxm施加至第一轉移電晶體320、第三轉移電晶體322及第四轉移電晶體323之閘極端子。在一第三轉移週期期間，在確證轉移信號TX3時，將升壓轉移電壓Vtxm施加至第一轉移電晶體320、第二轉移電晶體321及第四轉移電晶體323之閘極端子。在一第四轉移週期期間，在確證轉移信號TX4時，將升壓轉移電壓Vtxm施加至第一轉移電晶體320、第二轉移電晶體321及第三轉移電晶體322之閘極端子。
在圖3之實施例中，在一個轉移週期期間，確證一個轉移信號，同時將升壓轉移電壓施加至其餘三個轉移電晶體之閘極端子以僅部分地啟用其餘三個轉移電晶體。在本發明之其他實施例中，在一個轉移週期期間在確證一個轉移信號時，可將升壓轉移電壓施加至其餘三個轉移電晶體中之僅一者或兩者。
因此，圖3之實施例利用第一轉移電晶體320、第二轉移電晶體321、第三轉移電晶體322及第四轉移電晶體323中之每一者之閘極端子與浮動擴散節點330之間的耦合電容Ctx1、Ctx2、Ctx3及Ctx4。藉由施加升壓轉移電壓，將使(若干)非轉移轉移電晶體之耦合電容添加至浮動擴散節點330之總電容。
儘管圖2A圖解說明具有兩個光電二極體之一像素單元且圖3圖解說明具有四個光電二極體之一像素單元，但本發明之實施例可用於讀 取包含其他共用像素架構(諸如八個共用或十六個共用像素單元)之一影像感測器。對於共用像素胞元中之轉移電晶體中之每一者，確證一個轉移信號，同時將升壓轉移電壓施加至其餘非轉移轉移電晶體中自一個至所有之任何數目者。
包含發明摘要中所闡述內容之本發明之所圖解說明實例之以上說明並非意欲為窮盡性或限制於所揭示之精確形式。雖然出於說明性目的而在本文中闡述本發明之特定實施例及實例，但可在不背離本發明之較寬廣精神及範疇之情況下做出各種等效修改。
鑒於上文詳細說明可對本發明之實例做出此等修改。以下申請專利範圍中所使用之術語不應理解為將本發明限制於說明書及申請專利範圍中所揭示之特定實施例。而是，該範疇將完全由以下申請專利範圍來判定，該等申請專利範圍將根據所創建之請求項解釋原則來加以理解。因此，應將本說明書及各圖視為說明性而非限制性。
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RST‧‧‧重設信號
SHR‧‧‧重設取樣信號
SHS‧‧‧重設影像信號
TX1‧‧‧第一轉移信號/轉移信號
TX2‧‧‧第二轉移信號/轉移信號
Ven‧‧‧啟用電壓
Vtxm‧‧‧升壓轉移電壓

Claims (19)

  1. 一種用於讀取一影像感測器之方法，該影像感測器具有：一第一光敏區域；一第二光敏區域；一共用電荷轉電壓機構；一第一轉移電晶體，其經安置以將該第一光敏區域選擇性地耦合至該共用電荷轉電壓機構；及一第二轉移電晶體，其經安置以將該第二光敏區域選擇性地耦合至該共用電荷轉電壓機構，該方法包括：啟用該第一轉移電晶體以將光生電荷自該第一光敏區域轉移至該共用電荷轉電壓機構；及在將該光生電荷自該第一光敏區域轉移至該共用電荷轉電壓機構時，僅僅部分地啟用該第二轉移電晶體以部分地接通該第二轉移電晶體以增加該共用電荷轉電壓機構之一電容。
  2. 如請求項1之方法，其中僅僅部分地啟用該第二轉移電晶體以部分地接通該第二轉移電晶體包含將一第一電壓施加至該第二轉移電晶體之一控制端子，該方法進一步包括藉由將一第二電壓施加至該第二轉移電晶體之該控制端子來啟用該第二轉移電晶體以將光生電荷自該第二光敏區域轉移至該共用電荷轉電壓機構，其中該第一電壓小於該第二電壓。
  3. 如請求項2之方法，其中該第二轉移電晶體包括一金屬氧化物半導體場效應電晶體(MOSFET)，其中該控制端子係該MOSFET之一閘極端子。
  4. 如請求項3之方法，其中該第二電壓大於或等於該MOSFET之一臨限電壓，且其中該第一電壓小於該臨限電壓。
  5. 如請求項1之方法，其進一步包括：啟用該第二轉移電晶體以將光生電荷自該第二光敏區域轉移 至該共用電荷轉電壓機構；及在將該光生電荷自該第二光敏區域轉移至該共用電荷轉電壓機構時，僅僅部分地啟用該第一轉移電晶體以部分地接通該第一轉移電晶體以增加該共用電荷轉電壓機構之該電容。
  6. 如請求項5之方法，其中該影像感測器進一步包括耦合於該共用電荷轉電壓機構與一重設電壓源之間的一重設電晶體，該方法進一步包括：在將該光生電荷自該第一光敏區域轉移至該共用電荷轉電壓機構之前，啟用該重設電晶體以將一重設電壓施加至該共用電荷轉電壓機構；及在將該光生電荷自該第一光敏區域轉移至該共用電荷轉電壓機構之後且在將該光生電荷自該第二光敏區域轉移至該電荷轉電壓機構之前，啟用該重設電晶體以將該重設電壓施加至該共用電荷轉電壓機構。
  7. 如請求項1之方法，其中啟用該第一轉移電晶體以轉移光生電荷包含啟用該第一轉移電晶體達一第一時間週期，且其中僅僅部分地啟用該第二轉移電晶體以部分地接通該第二轉移電晶體包含部分地啟用該第二轉移電晶體達一第二時間週期，且其中該第一時間週期具有與該第二時間週期之一開始實質上重合之一開始。
  8. 如請求項1之方法，其進一步包括：在將該光生電荷中之至少某些光生電荷轉移至該共用電荷轉電壓機構之後，停用該第一轉移電晶體；及在停用該第一轉移電晶體之後的一延遲時間停用該第二轉移電晶體，使得在停用該第一轉移電晶體之後維持該共用電荷轉電壓機構之該增加之電容達該延遲時間。
  9. 如請求項1之方法，其中該影像感測器係一互補金屬氧化物半導體(CMOS)影像感測器，且其中該第一光敏區域包括一第一光電二極體且該第二光敏區域包括一第二光電二極體。
  10. 一種用於讀取一影像感測器之方法，該影像感測器具有：一第一光敏區域；一第二光敏區域；一共用電荷轉電壓機構；一第一轉移電晶體，其經安置以將該第一光敏區域選擇性地耦合至該共用電荷轉電壓機構；一第二轉移電晶體，其經安置以將該第二光敏區域選擇性地耦合至該共用電荷轉電壓機構；及一重設電晶體，其耦合於該共用電荷轉電壓機構與一重設電壓源之間，該方法按以下次序包括：(a)第一次啟用該重設電晶體以重設該共用電荷轉電壓機構；(b)啟用該第一轉移電晶體以將光生電荷自該第一光敏區域轉移至該共用電荷轉電壓機構，且在將該光生電荷自該第一光敏區域轉移至該共用電荷轉電壓機構時，僅僅部分地啟用該第二轉移電晶體以部分地接通該第二轉移電晶體以增加該共用電荷轉電壓機構之一電容；(c)第二次啟用該重設電晶體以重設該共用電荷轉電壓機構；及(d)啟用該第二轉移電晶體以將光生電荷自該第二光敏區域轉移至該共用電荷轉電壓機構，且在將該光生電荷自該第二光敏區域轉移至該共用電荷轉電壓機構時，僅僅部分地啟用該第一轉移電晶體以部分地接通該第一轉移電晶體以增加該共用電荷轉電壓機構之該電容。
  11. 如請求項10之方法，其中，在(a)中啟用該第一轉移電晶體包括將一第一電壓施加至該第一轉移電晶體之一控制端子，在(d)中啟用該第二轉移電晶體包括將該第一電壓施加至該第 二轉移電晶體之一控制端子，在(a)中僅僅部分地啟用該第二轉移電晶體以部分地接通該第二轉移電晶體包括將一第二電壓施加至該第二轉移電晶體之該控制端子，且在(d)中僅僅部分地啟用該第一轉移電晶體以部分地接通該第一轉移電晶體包括將該第二電壓施加至該第一轉移電晶體之該控制端子，其中該第二電壓小於該第一電壓。
  12. 如請求項11之方法，其中該第一轉移電晶體及該第二轉移電晶體各自包括一金屬氧化物半導體場效應電晶體(MOSFET)。
  13. 如請求項12之方法，其中該第一電壓大於或等於該MOSFET之一臨限電壓，且其中該第二電壓小於該臨限電壓。
  14. 如請求項10之方法，其中啟用該第一轉移電晶體以轉移光生電荷包含啟用該第一轉移電晶體達一第一時間週期，且其中僅僅部分地啟用該第二轉移電晶體以部分地接通該第二轉移電晶體包含部分地啟用該第二轉移電晶體達一第二時間週期，且其中該第一時間週期具有與該第二時間週期之一開始實質上重合之一開始。
  15. 如請求項10之方法，其中(b)進一步包括：在將該光生電荷中之至少某些光生電荷自該第一光敏區域轉移至該共用電荷轉電壓機構之後，停用該第一轉移電晶體；及在停用該第一轉移電晶體之後的一延遲時間停用該第二轉移電晶體，使得在停用該第一轉移電晶體之後維持該共用電荷轉電壓機構之該增加之電容達該延遲時間。
  16. 如請求項10之方法，其中該影像感測器係一互補金屬氧化物半導體(CMOS)影像感測器，且其中該第一光敏區域包括一第一光電二極體且該第二光敏區域包括一第二光電二極體。
  17. 一種用於讀取具有一像素單元陣列之一影像感測器之方法，每一像素單元包含四個光電二極體、四個轉移電晶體及一共用電荷轉電壓機構，其中該四個轉移電晶體中之每一者經安置以將該四個光電二極體中之一各別者選擇性地耦合至該共用電荷轉電壓機構，該方法包括：啟用該四個轉移電晶體中之一第一轉移電晶體以將光生電荷自該四個光電二極體中之一第一光電二極體轉移至該共用電荷轉電壓機構；及在將該光生電荷自該第一光電二極體轉移至該共用電荷轉電壓機構時，僅僅部分地啟用該四個轉移電晶體中之一第二轉移電晶體、一第三轉移電晶體及一第四轉移電晶體中之每一轉移電晶體以部分地接通該四個轉移電晶體中之該第二轉移電晶體、該第三轉移電晶體及該第四轉移電晶體，以增加該共用電荷轉電壓機構之一電容。
  18. 如請求項17之方法，其中啟用該四個轉移電晶體中之一者包含將一第一電壓施加至該轉移電晶體之一控制端子，且其中僅僅部分地啟用該四個轉移電晶體中之一者包含將一第二電壓施加至該控制端子，其中該第二電壓小於該第一電壓。
  19. 如請求項18之方法，其中該四個轉移電晶體中之每一者各自包括一金屬氧化物半導體場效應電晶體(MOSFET)，其中該第一電壓等於或大於該MOSFET之一臨限電壓，且其中該第二電壓小於該臨限電壓。
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