有双重帧存储部分的CCD图像拾取装置和使用该装置的方法

摘要

本发明提供了一种具有高灵敏度的紧凑图像拾取装置，其适合于空间信息检测设备。所述图像拾取装置具有在半导体衬底上布置的多个图像拾取单元(U1)。每个图像拾取单元(U1)具有：由光电转换元件(Px)组成的光接收阵列，用于产生对应于接收光量的电荷；由电荷转移元件(Py)组成的转移阵列(Y1)；由电荷积聚元件组成的积聚阵列(Z1)，其中每个电荷积聚元件具有比光电转换元件的饱和电荷量大的电荷存储容量；以及电荷量调整部分(D4)，其被配置用于确定要从由每个光电转换元件产生的电荷中分离的不期望有的电荷的量。转移阵列和光接收阵列(X1)在竖直方向(Dv)上被布置在一行中。积聚阵列(Pz)被布置为在水平方向(Dh)上与转移阵列(Py)相邻。

主权项

一种空间信息检测设备，包括：发光源，其被配置用于向目标空间发射经调制信号调制了强度的光；图像拾取装置，用于接收来自所述目标空间的光，产生对应于接收光量的电荷，以及输出所述电荷以作为接收光输出；以及分析器，其被配置用于根据所述图像拾取装置的接收光输出来确定所述目标空间的空间信息，其中，所述图像拾取装置包括在半导体衬底上形成的多个图像拾取单元，每个所述图像拾取单元包括：由光电转换元件组成的光接收阵列，其中每个光电转换元件被配置用于接收光，并且产生对应于接收光量的电荷；由电荷转移元件组成的转移阵列；由电荷积聚元件组成的积聚阵列，所述积聚阵列被配置用于积聚通过所述转移阵列从所述光接收阵列转移的电荷；多个控制电极，所述控制电极通过绝缘层形成在所述半导体衬底上的对应于所述光电转换元件的区域，并且用于将电荷从所述光接收阵列转移到所述转移阵列；以及电荷量调整部分，其被配置用于确定要从由每个所述光电转换元件产生的电荷中分离的依赖于所述目标空间中存在的环境光的不期望有的电荷的量，其中，所述转移阵列和所述光接收阵列在第一方向上排列在一行中，所述积聚阵列被布置为在与所述第一方向正交的第二方向上与所述转移阵列相邻，所述转移阵列和所述积聚阵列被布置在光遮蔽区域中，每个所述电荷积聚元件具有大于每个所述光电转换元件的饱和电荷量的电荷存储容量，并且所述积聚阵列和所述电荷量调整部分在所述第一方向上排列在一行中。