TWI573461B - 具有多個儲存節點之影像感測器像素 - Google Patents

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Description

具有多個儲存節點之影像感測器像素
本發明大體上係關於影像感測器，且特定言之(但非排他性地)係關於包含具有多個儲存節點之像素之影像感測器。
影像感測器廣泛用於數位靜態相機、蜂巢式電話、保全攝影機、醫療裝置及汽車中。隨著影像感測器應用之增加，對具有提高的影像品質及改良效能之影像感測器之需求增加。互補金氧半導體(「CMOS」)技術用以製造矽基板上之更低成本影像感測器。一些CMOS影像感測器經設計用於擷取高動態範圍(「HDR」)影像。
影像感測器之大小亦正縮小，即使消費者期望提高效能及功能性。因此，設計者必須平衡新增特徵至影像感測器與該影像感測器之整體大小。為新增HDR能力至影像感測器，一些設計者已在一組合像素中使用兩個光二極體以擷取不同光度之兩個不同影像。一組合像素中之一子像素可用以感測亮光條件，而該組合像素中之另一子像素可用以感測低光條件。然而，使用兩個光二極體對可用半導體有效面積(semiconductor real estate)具有一大的影響。一些影像感測器藉由擷取連續影像而產生HDR影像。然而，尤其當一場景包含移動物體時，在擷取連續影像之間的讀出時間影響最終HDR影像。在其他情況下，諸如手勢辨識亦誘發在短時段內擷取連續影像。
100‧‧‧成像感測器/影像感測器/影像系統
102‧‧‧像素陣列
104‧‧‧讀出電路
106‧‧‧功能邏輯
107‧‧‧像素
108‧‧‧控制電路
112‧‧‧讀出行
175‧‧‧光源
203‧‧‧基板
204‧‧‧釘紮層
205‧‧‧光二極體
207‧‧‧像素
209‧‧‧電晶體TX1
210‧‧‧第一儲存節點
212‧‧‧讀出行
219‧‧‧電晶體TX2
220‧‧‧第二儲存節點
229‧‧‧電晶體TX3
230‧‧‧浮動擴散
241‧‧‧重設電晶體
242‧‧‧源極隨耦(SF)電晶體
243‧‧‧列選擇電晶體(SEL)
251‧‧‧第一轉移儲存閘(TSG)
252‧‧‧第二轉移儲存閘(TSG)
275‧‧‧影像光
280‧‧‧輸出閘
289‧‧‧電晶體TX0
290‧‧‧全域快門(GS)閘
299‧‧‧電壓VDD
300‧‧‧程序
305‧‧‧程序區塊
310‧‧‧程序區塊
315‧‧‧程序區塊
320‧‧‧程序區塊
325‧‧‧程序區塊
330‧‧‧程序區塊
335‧‧‧程序區塊
C1至Cx‧‧‧行
P1至Pn‧‧‧像素
R1至Ry‧‧‧列
參考以下圖描述本發明之非限制性及非窮舉性實施例，其中除非另有指定，否則相似元件符號指代貫穿各個視圖之相似部分。
圖1係繪示根據本發明之一實施例之包含具有多個儲存節點之像素之一像素陣列的一成像系統之一實例之一示意方塊圖。
圖2A係根據本發明之一實施例之包含多個儲存節點之一例示性像素之一橫截面圖。
圖2B係根據本發明之一實施例之包含多個儲存節點之一例示性像素之一佈局之一平面圖。
圖2C係繪示根據本發明之一實施例之圖2A之例示性像素之一電模型之一示意圖。
圖3係根據本發明之一實施例之操作具有多個儲存節點之一像素之一例示性方法。
本文中描述用於擷取包含具有多個儲存節點之像素的影像之一系統及方法之實施例。在以下描述中，闡述許多具體細節以提供對該等實施例之一透徹理解。然而，熟習相關技術者將認知，可在無該等具體細節之一或多者之情況下或運用其他方法、組件、材料等來實踐本文中描述之技術。在其他例項中，未展示或詳細描述熟知結構、材料或操作，以免致使某些態樣不清楚。
在整個本說明書中，對「一項實施例」或「一實施例」之引用意謂結合該實施例描述之一特定特徵、結構或特性包含於本發明之至少一項實施例中。因此，在整個本說明書之各個位置中出現的片語「在一項實施例中」或「在一實施例中」不一定皆指代相同實施例。此外，特定特徵、結構或特性可以任何適當方式組合於一或多項實施例中。
圖1係繪示根據本發明之一實施例之一成像系統100之一實例之 一示意方塊圖。成像系統100包含一例示性像素陣列102、控制電路108、讀出電路104及功能邏輯106。像素陣列102耦合至控制電路108及讀出電路104。讀出電路104耦合至功能邏輯106。
在一實例中，像素陣列102係成像感測器或像素107(例如，像素P1、P2、...、Pn)之一二維(2D)陣列。在一實例中，各像素107係具有多個儲存節點之一CMOS成像像素。如所繪示，各像素107經配置成一列(例如，列R1至Ry)及一行(例如，行C1至Cx)以獲取一人、位置、物件等之影像資料，接著可使用此等影像資料來呈現該人、位置、物件等之一影像。
在各像素107已獲取其影像資料或影像電荷之後，由讀出電路104透過讀出行112讀出影像資料，且接著轉移影像資料至功能邏輯106。在各項實例中，讀出電路104可包含放大電路、類比轉數位(ADC)轉換電路或其他電路。功能邏輯106可僅儲存影像資料或甚至藉由應用後影像效果(例如，剪裁、旋轉、移除紅眼、調整亮度、調整對比度或以其他方式)來操縱影像資料。在一實例中，讀出電路104可沿著讀出行線一次讀出一列影像資料(所繪示)，或可使用多種其他技術讀出影像資料(未繪示)，諸如一串列讀出或同時完全並行讀出全部像素。由像素107之不同光二極體產生之影像電荷可在不同時段期間被單獨地讀出。
控制電路108耦合至像素陣列102以控制像素陣列102之操作特性，以擷取由像素陣列102接收的影像光所產生之影像。例如，控制電路108可產生用於控制影像獲取之一快門信號。在一實例中，快門信號係一全域快門信號，其用於同時使像素陣列102內之全部像素107能夠在一單一獲取窗期間同時擷取其等各自影像資料。在一項實施例中，成像系統100包含一光源175，其經耦合以照明一場景或一場景之一拍攝對象。光源175產生非可見光。在一項實施例中，光源175包含 一紅外光發光二極體(「LED」)。在所繪示之實施例中，控制電路108經耦合以控制光源175。控制電路可發送給光源175以一光信號，而引起光源175發射非可見光之一脈衝以照明一場景或拍攝對象。控制電路108可經組態以同步快門信號與非可見光之脈衝，使得非可見光之脈衝照明一場景或拍攝對象，且像素陣列102之像素107擷取來自該場景或拍攝對象之脈衝非可見光之反射。
圖2A係根據本發明之一實施例之包含多個儲存節點之一例示性像素207之一橫截面圖，且圖2B係根據本發明之一實施例之像素207之一例示性佈局之一平面圖。像素207可用作像素陣列102中之像素107。像素207包含一全域快門(「GS」)閘290、一釘紮層204、一光二極體205、一第一轉移儲存閘(「TSG」)251、一第一儲存節點210、一第二轉移儲存閘(「TSG」)、一第二儲存節點220、一輸出閘280及一浮動擴散230。像素207安置在一基板203內。基板203圖2A中之一P型摻雜半導體基板。光二極體205、第一儲存節點210、第二儲存節點220及浮動擴散230與基板203相反摻雜，該摻雜係圖2A中之N型摻雜。
圖2C係繪示根據本發明之一實施例之像素207之一電模型之一示意圖。電晶體TX0 289包含全域快門閘290。當電晶體TX0 289經啟動(例如，藉由快門閘290上之一數位高電壓)時，光二極體205被預充電至電壓VDD 299。電晶體TX1 209包含第一轉移儲存閘(「TSG」)251。當電晶體TX1 209經啟動(例如，藉由TSG 251上之一數位高電壓)時，由光二極體205產生之影像電荷轉移至第一儲存節點210。電晶體TX2 219包含第二轉移儲存閘(「TSG」)252。當電晶體TX2 219經啟動(例如，藉由TSG 252上之一數位高電壓)時，影像電荷自第一儲存節點210轉移至第二儲存節點220。電晶體TX3 229包含輸出閘280。當電晶體TX3 229經啟動(例如，藉由輸出閘280上之一數位高電 壓)時，影像電荷自第二儲存節點220轉移至浮動擴散230。
源極隨耦SF電晶體242放大由浮動擴散230內之影像電荷產生之影像信號，且列選擇電晶體SEL 243經啟動以將經放大影像信號帶至讀出行212上以讀出。為將浮動擴散230重設至電壓VDD 299，啟動重設電晶體241。藉由重設浮動擴散230且讀出經重設浮動擴散以建立一基線讀出，且接著從影像信號減去該基線讀出以產生一經雜訊校正影像信號，像素207可執行稱為相關雙重取樣(「CDS」)之一讀出技術。
光二極體205經組態以回應於接收影像光275而產生影像電荷。在圖2A中，一P型摻雜釘紮層204安置在光電二極體205上方以形成一經釘紮之光二極體。亦在圖2A中，第一TSG 251安置在第一儲存節點210之一絕大部分(majority portion)上方且第二TSG 252安置在第二儲存節點220之一絕大部分上方。第一TSG 251及第二TSG 252歸因於其等串列性質及直接鄰近接近性而可稱為級聯轉移儲存閘。此組態容許像素207以獨有操作模式操作，同時亦減少執行獨有操作模式所需之像素面積。
圖3係根據本發明之一實施例之操作像素207之一例示性程序300。一些或全部程序區塊出現在程序300中之順序不應被視為限制性的。實情係，受益於本發明之一般技術者將瞭解，一些程序塊可以未繪示之多種順序執行，或甚至並行執行。
在一程序區塊305中，一第一影像電荷經累積於光二極體205中。一全域快門信號可經由全域快門閘290啟動電晶體TX0 289，以在此第一累積週期之前對光二極體205預充電。在第一累積週期之後，在程序區塊310中，第一影像電荷自光二極體205轉移至第二儲存節點220。為將第一影像電荷自光二極體205轉移至第二儲存節點220，一正電壓被施加至第一TSG 251以啟動電晶體TX0 209且將影像電荷自光二極體205轉移至第一儲存節點210。接著，將一負電壓施加至第一 TSG 251而將一正電壓施加至第二TSG 252，以啟動電晶體TX2 219以將第一影像電荷自第一儲存節點210轉移至第二儲存節點220。在已經過足夠時間以容許第一影像電荷轉移至第二儲存節點220之後，將一負電壓施加至第二TSG 252，以將第一影像電荷陷留且儲存在第二儲存節點220內之第二TSG 252下方。
在程序區塊315中，藉由經啟動之全域快門閘290重設光二極體205，該全域快門閘290將光二極體205預充電回至電壓VDD 299。在光二極體205經重設之後，其開始在一第二累積週期期間累積第二影像電荷(程序區塊320)。在第二累積週期之後，藉由經由第一TSG 251啟動電晶體TX1 209，第二影像電荷轉移至第一儲存節點210(程序區塊325)。在已經過足夠時間以容許第二影像電荷轉移至第一儲存節點210之後，將一負電壓施加至第一TSG 251以將第二影像電荷陷留且儲存在第一儲存節點200內之第一TSG 251下方。因此，像素207能夠在一第一累積週期期間產生第一影像電荷且將第一影像電荷儲存於第二儲存節點220中，同時亦在一第二累積週期期間用光二極體205產生第二影像電荷且將第二影像電荷儲存於第一儲存節點210中。此容許像素207在不受一讀出序列之速度限制之情況下，快速擷取來自兩個不同曝光(例如，第一累積週期及第二累積週期)之影像信號以擷取兩個不同曝光。此外，像素207可用一單一光二極體205及與具有兩個單獨像素相比減少的一電晶體計數擷取兩個影像信號。此減少的電晶體計數容許在像素陣列102中增加的光二極體面積(且因此增加的量子效率)及縮減的電晶體面積，此改良影像感測器100之成像能力。
在讀出像素207之前，可將一負電壓施加至第一TSG 251及第二TSG 252兩者，同時第一影像電荷儲存於第二儲存節點220中且同時第二影像電荷儲存於第一儲存節點210中。光二極體205可回應於第三影像光而產生第三影像電荷，同時第一及第二影像電荷儲存於像素 207內以被讀出。應瞭解，可新增與第一TSG 251及第二TSG 252串聯的一第三級聯轉移儲存閘，以新增儲存來自一第三累積週期之第三影像電荷之能力。
為讀出像素207，在程序區塊330中，第一影像電荷自第二儲存節點220轉移至浮動擴散230以使用電晶體241、242及243讀出，如上文描述。如上文描述，可藉由取樣來自浮動擴散230之一基線讀出而執行CDS以建立來自像素207之一基線信號。值得注意的是，仍可藉由重設浮動擴散230而使用像素207來實施CDS，同時仍將第一影像電荷及第二影像電荷兩者分別保持在第一TSG 251及第二TSG 252下方。
在程序區塊330之後，在程序區塊335中，第二影像電荷自第一儲存節點210轉移至浮動擴散230。第二影像電荷在轉移期間流動通過第二儲存節點220而至浮動擴散230。經由第二TSG 252啟動電晶體TX2 219，以將第二影像電荷自第一儲存節點210轉移至第二儲存節點220，且電晶體TX3 229經由輸出閘280啟動以將第二影像電荷自第二儲存節點220轉移至浮動擴散230。電晶體TX2 219及電晶體TX3 229可同時經啟動以促進第二影像信號至浮動擴散230之轉移。
再次參考圖2A，第一儲存節點210係繪示為埋設在基板203中，使得P型摻雜基板之一層經安置在第一儲存節點210與第一TSG 251之間。類似地，第二儲存節點220係繪示為埋設在基板203中，使得P型摻雜基板之一層安置在第二儲存節點220與第二TSG 252之間。由於各自影像電荷儲存於其等各自儲存節點(其等係經埋設之儲存節點)中，故經儲存之影像電荷較不易受沿基板203與將電晶體TX1 209、電晶體TX2 219及電晶體TX3 229之閘與基板203隔離之一絕緣層(未繪示)之間的介面流動之暗電流之影響。相比而言，由於歸因於暗電流，影像電荷消散，故電荷耦合裝置(「CCD」)之像素例如並未有效 地將影像電荷儲存在其等閘下方。由於負閘電壓驅動影像電荷(呈電子之形式)遠離在基板-絕緣層介面處之暗電流，故在影像電荷儲存於閘下方時將負電壓施加至第一TSG 251及第二TSG 252亦可將影像電荷保存在第一TSG 251及第二TSG 252下方。將第一TSG 251安置在第一儲存節點210之一大部分(large portion)(至少一絕大部分)上方容許施加至第一TSG 251之負電壓對儲存於第一儲存節點210中之第二影像電荷之位置具有更大影響。類似地，將第二TSG 252安置在第二儲存節點220之一大部分(至少一絕大部分)上方容許施加至第二TSG 252之負電壓對儲存於第二儲存節點220中之第二影像電荷之位置具有更大影響。
可利用像素207之特徵擷取HDR影像，其中像素陣列102之像素207中之第一影像電荷(在一第一累積週期期間擷取)用以產生一第一影像，且其中陣列102之像素207中之第二影像電荷(在一第二後續累積週期期間擷取)用以產生一第二影像。接著，可使用第一及第二影像產生一HDR影像。因而，第一累積週期及第二累積週期可具有不同持續時間以擷取不同曝光以產生一HDR影像。有利地，可用第一累積週期與第二累積週期之間的非常短的時間來擷取第一及第二影像電荷，此係因為像素207在不受讀出電路104之速度限制之情況下可將第一及第二影像電荷儲存在像素207內以擷取後續影像。
除擷取共同HDR影像外，可利用像素207來產生紅外光照明HDR影像。例如，紅外光照明HDR影像具有在汽車及監控成像背景中之應用。為運用影像系統100產生一紅外光照明HDR影像，光源175發射紅外光之一第一脈衝以照明一場景或拍攝對象。控制電路108起始一第一全域快門至像素107，以在一第一曝光週期中擷取由場景反射之紅外光之第一脈衝。來自由該場景反射之第一脈衝之紅外光係第一影像光。控制電路108耦合至光源175以產生紅外光之第一脈衝，且經耦合 以與產生紅外光之第一脈衝同步地產生第一全域快門信號(其瞬間啟動全域快門電晶體TX0 289以重設光二極體205)，以擷取第一影像光。接著，光源175產生待藉由場景或場景之拍攝對象反射的一第二紅外光脈衝。控制電路108起始一第二全域快門至像素107以在一第二曝光週期中擷取由場景反射之紅外光之第二脈衝。來自由該場景反射之第二脈衝之紅外光係第二影像光。控制電路108耦合至光源175以產生紅外光之第二脈衝，且經耦合以與產生紅外光之第二脈衝同步地產生第二全域快門信號(其瞬間啟動全域快門電晶體TX0 289以重設光二極體205)，以擷取第二影像光。
第一紅外光脈衝及第二紅外光脈衝可具有不同強度。第一紅外光脈衝及第二紅外光脈衝亦可具有不同持續時間。用於擷取第一影像光之第一曝光週期之持續時間及用於擷取第二影像光之第二曝光週期之持續時間可分別對應於第一紅外光脈衝之持續時間及第二紅外光脈衝之持續時間。
像素207回應於來自第一紅外光脈衝之第一影像光而產生第一影像電荷，且回應於來自第二紅外光脈衝之第二影像光而產生第二影像電荷。第一影像電荷轉移至像素207之第二儲存節點220以進行儲存，如上文描述。類似地，第二影像電荷可轉移至第一儲存節點210以進行儲存。在像素207內儲存第一及第二影像電荷容許第一曝光週期與第二曝光週期之間的非常短的時段，因此減少第一紅外光照明影像與第二紅外光照明影像之間的運動假影。亦可根據本發明之實施例來執行自像素207讀出第一影像電荷及第二影像電荷，以產生用於產生一紅外光照明HDR影像之第一及第二紅外光照明影像。
在手勢辨識背景中，亦可利用像素陣列102中之像素207來產生環境光調整之影像。為用影像系統100產生一環境光調整之影像，光源175發射紅外光之一第一脈衝以照明一場景或拍攝對象。控制電路 108起始一第一全域快門至像素207以在一第一曝光週期中擷取由場景反射之紅外光之第一脈衝。來自由該場景反射之第一脈衝之紅外光係第一影像光。控制電路108耦合至光源175以產生紅外光之第一脈衝，且經耦合以與產生紅外光之第一脈衝同步地產生第一全域快門信號(其瞬間啟動全域快門電晶體TX0 289以重設光二極體205)，以擷取第一影像光。第一影像光包含來自紅外光脈衝之紅外光及來自場景之環境光兩者。
在第一曝光週期後之第二曝光中，無紅外光自光源175發出，且控制電路108起始一第二全域快門至像素107以自場景擷取僅環境光作為用於一第二影像之第二影像光。第二曝光週期的持續時間相同於第一曝光週期的持續時間。為產生一環境光調整之影像，由第二影像減去第一影像以消除場景中之環境光，而僅留下紅外光影像。隔離一環境光調整之影像中之場景中之紅外光幫助影像辨識演算法更佳地判定強環境光環境中之手勢輸入。包含像素207之一影像感測器在手勢辨識背景中尤其有用，此係因為像素207能夠用第一曝光週期與第二曝光週期之間的非常短的時間擷取兩個連續影像，此減少運動模糊假影且改良手勢辨識清晰度。
上文說明之程序係就電腦軟體及硬體而言來描述。所描述之技術可構成在一有形或非暫時性機器(例如，電腦)可讀儲存媒體內具體實施之機器可執行指令，該等指令在由機器執行時將引起該機器執行所描述之操作。另外，程序可在硬體內具體實施，諸如一特定應用積體電路(「ASIC」)或其他硬體。
一有形非暫時性機器可讀儲存媒體包含提供(亦即，儲存)呈可由一機器(例如，一電腦、網路裝置、個人數位助理、製造工具、具有一組一或多個處理器之任何裝置等)存取的一形式之資訊之任何機構。例如，一機器可讀儲存媒體包含可記錄/非可記錄媒體(例如，唯 讀記憶體(ROM)、隨機存取記憶體(RAM)、磁碟儲存媒體、光學儲存媒體、快閃記憶體裝置等)。
本發明之所繪示實施例之上文描述(包含摘要中所描述之內容)並不意欲為窮舉性的或將本發明限於所揭示之精確形式。雖然本文中為闡釋性目的而描述本發明之特定實施例及實例，但如熟習此項技術者將認知，在本發明之範疇內，各種修改係可行的。
依據上文實施方式，可對本發明進行此等修改。以下申請專利範圍中所使用之術語不應解釋為將本發明限於本說明書中揭示之特定實施例。實情係，本發明之範疇應完全由應根據申請專利範圍解釋之既定原則解釋之以下申請專利範圍決定。
203‧‧‧基板
204‧‧‧釘紮層
205‧‧‧光二極體
207‧‧‧像素
210‧‧‧第一儲存節點
220‧‧‧第二儲存節點
230‧‧‧浮動擴散
251‧‧‧第一轉移儲存閘(TSG)
252‧‧‧第二轉移儲存閘(TSG)
275‧‧‧影像光
280‧‧‧輸出閘
290‧‧‧全域快門(GS)閘
299‧‧‧電壓VDD

Claims (18)

  1. 一種影像感測器像素，其包括：一光二極體，其用於回應於影像光而產生影像電荷；一第一儲存節點；一第二儲存節點，其中該第一儲存節點、該第二儲存節點及該光二極體具有一第一摻雜極性(polarity)；一第一轉移儲存閘「TSG」，其經耦合以將該影像電荷自該光二極體轉移至該第一儲存節點，其中該第一TSG安置在該第一儲存節點之一絕大部分(a majority portion)上方；一第二TSG，其經耦合以將該影像電荷自該第一儲存節點轉移至該第二儲存節點，其中該第二TSG安置在該第二儲存節點之一絕大部分上方；一浮動擴散；及一輸出閘，其經耦合以將該影像電荷自該第二儲存節點轉移至該浮動擴散。
  2. 如請求項1之影像感測器像素，其中該第二儲存節點及該第二TSG經耦合以將該影像電荷儲存於該第二TSG下方，同時藉由該光二極體回應於額外影像光而產生額外影像電荷，且其中該第一儲存節點及該第二TSG經耦合以將該額外影像電荷儲存於該第一TSG下方，而該影像電荷儲存於該第二TSG下方。
  3. 如請求項1之影像感測器像素，其中該等第一及第二儲存節點埋設在具一第二摻雜極性之一基板中，使得具該第二摻雜極性之一層安置在該第一儲存節點與該第一TSG之間且安置在該第二儲存節點與該第二TSG之間，該第一摻雜極性與該第二摻雜極性相反。
  4. 如請求項1之影像感測器像素，其進一步包括：一重設電晶體，其經耦合以重設該浮動擴散；及一源極隨耦電晶體，其將浮動擴散電荷自該浮動擴散轉移至一讀出線。
  5. 如請求項1之影像感測器像素，其進一步包括：一全域快門閘，其經耦合以選擇性地重設該光二極體。
  6. 一種成像系統，其包括：一光源，其經耦合以發射非可見光(non-visible light)；一影像感測器，其具有一像素陣列，其中各影像感測器像素包含：一光二極體，其用於回應於影像光而產生影像電荷；一快門(shutter)電晶體，其經耦合以重設該光二極體；一第一儲存節點；一第二儲存節點，其中該第一儲存節點、該第二儲存節點及該光二極體具有一第一摻雜極性；一第一轉移儲存閘「TSG」，其經耦合以將該影像電荷自該光二極體轉移至該第一儲存節點，其中該第一TSG安置在該第一儲存節點之一絕大部分上方；一第二TSG，其經耦合以將該影像電荷自該第一儲存節點轉移至該第二儲存節點，其中該第二TSG安置在該第二儲存節點之一絕大部分上方；一浮動擴散；及一輸出閘，其經耦合以將該影像電荷自該第二儲存節點轉移該浮動擴散；及一控制器，其耦合至該光源以產生該非可見光之一脈衝，且經耦合以啟動(activate)該等快門電晶體以與產生該非可見光之該 脈衝同步地重設該等光二極體。
  7. 如請求項6之成像系統，其中該第二儲存節點及該第二TSG經耦合以將該影像電荷儲存於該第二TSG下方，同時藉由該光二極體回應於額外影像光而產生額外影像電荷，且其中該第一儲存節點及該第二TSG經耦合以將該額外影像電荷儲存於該第一TSG下方，而該影像電荷儲存於該第二TSG下方。
  8. 如請求項6之成像系統，其中該等第一及第二儲存節點埋設在具一第二摻雜極性之一基板中，使得具該第二摻雜極性之一層安置在該第一儲存節點與該第一TSG之間且安置在該第二儲存節點與該第二TSG之間，該第一摻雜極性與該第二摻雜極性相反。
  9. 如請求項6之成像系統，其進一步包括：一重設電晶體，其經耦合以重設該浮動擴散；及一源極隨耦電晶體，其將浮動擴散電荷自該浮動擴散轉移至一讀出線。
  10. 一種擷取(capturing)一影像之方法，其中一影像感測器像素陣列中之各影像感測器像素執行一方法，該方法包括：回應於第一影像光而用一光二極體累積一第一影像電荷；將該第一影像電荷自該光二極體轉移至一第二儲存節點，其中該第一影像電荷在轉移期間流動通過一第一儲存節點而至該第二儲存節點；在將該第一影像電荷轉移至該第二儲存節點之後，用一全域快門(global shutter)信號重設該光二極體；回應於第二影像光而用該光二極體累積一第二影像電荷，其中累積該第二影像電荷發生於重設該光二極體之後；將該第二影像電荷轉移至該第一儲存節點，同時該第一影像電荷儲存於該第二儲存節點中； 將該第一影像電荷自該第二儲存節點轉移至一浮動擴散以讀出，其中該第二儲存節點耦合於該第一儲存節點與該浮動擴散之間；及將該第二影像電荷自該第一儲存節點轉移至該浮動擴散以讀出，其中該第二影像電荷在轉移期間流動通過該第二儲存節點而至該浮動擴散。
  11. 如請求項10之方法，其中將一負電壓施加至一第一轉移儲存閘(「TSG」)且將一正電壓施加至一第二TSG，同時該第一影像電荷自該光二極體轉移至該第二儲存節點，其中該第一TSG經耦合以將該第一影像電荷自該光二極體轉移至該第一儲存節點，且其中第二TSG經耦合以將該第二影像電荷自該第二儲存節點轉移至該浮動擴散。
  12. 如請求項10之方法，其中將一負電壓施加至一第一轉移儲存閘(「TSG」)且將一正電壓施加至一第二TSG，同時該第一影像電荷自該第一儲存節點轉移至該浮動擴散，其中該第一TSG經耦合以將該第一影像電荷自該光二極體轉移至該第一儲存節點，且其中第二TSG經耦合以將該第二影像電荷自該第二儲存節點轉移至該浮動擴散。
  13. 如請求項10之方法，其進一步包括：在將該第二影像電荷轉移至該第一儲存節點之後且在將該第一影像電荷自該第二儲存節點轉移至該浮動擴散之前，將一負電壓施加至一第一轉移儲存閘(「TSG」)及一第二儲存閘，其中該第一TSG經耦合以將該第一影像電荷自該光二極體轉移至該第一儲存節點，且其中第二TSG經耦合以將該第二影像電荷自該第二儲存節點轉移至該浮動擴散。
  14. 如請求項13之方法，其中該第一TSG安置在該第一儲存節點之一 絕大部分上方，且其中該第二TSG安置在該第二儲存節點之一絕大部分上方。
  15. 如請求項10之方法，其進一步包括：產生待由一場景反射為該第一影像光的一第一非可見光脈衝；及產生待由該場景反射為該第二影像光的一第二非可見光脈衝，其中該第一非可見光脈衝及該第二非可見光脈衝具有不同強度。
  16. 如請求項10之方法，其進一步包括：產生待由一場景反射為該第一影像光的一第一非可見光脈衝；從該第一影像電荷之一表示減去該第二影像電荷之一表示以產生無一環境光貢獻之一影像。
  17. 如請求項10之方法，其進一步包括：產生待由一場景反射為該第二影像光的一第一非可見光脈衝；及從該第二影像電荷之一表示減去該第一影像電荷之一表示以產生無環境光之一影像。
  18. 如請求項10之方法，其進一步包括：在將該第二影像電荷轉移至該第一儲存節點與將該第一影像電荷轉移至該浮動擴散之間，將一負電壓施加至一第一轉移儲存閘(「TSG」)及一第二TSG兩者。
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