[发明专利]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

权利要求书

1.一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。

2.根据权利要求1的空间信息检测设备，其中，

所述电荷量调整部分被配置用于基于在所述发光源关闭期间由每个 所述光电转换元件产生的电荷来确定所述不期望有的电荷的量。

3.根据权利要求1或2的空间信息检测设备，其中，与每个所述电 荷转移元件面对面地布置每个所述电荷积聚元件。

4.根据权利要求1或2的空间信息检测设备，其中，每个所述电荷 转移元件是在所述半导体衬底中形成的第一杂质扩散层，并且每个所述电 荷积聚元件是在所述半导体衬底中形成的、具有比所述第一杂质扩散层大 的杂质浓度的第二杂质扩散层。

5.根据权利要求1或2的空间信息检测设备，其中，每个所述图像 拾取单元还包括在所述半导体衬底上的对应于每个所述电荷转移元件的 区域形成的至少一个转移控制电极和在所述半导体衬底上的对应于每个 所述电荷积聚元件的区域形成的至少一个积聚控制电极。

6.根据权利要求1或2的空间信息检测设备，其中，每个所述图像 拾取单元还包括分隔区，所述分隔区被配置用于在所述积聚阵列和所述转 移阵列之间提供势垒。

7.根据权利要求6的空间信息检测设备，其中，每个所述图像拾取 单元还包括通过绝缘层在所述半导体衬底上的对应于所述分隔区的区域 形成的至少一个势垒控制电极。

8.根据权利要求6的空间信息检测设备，其中，

每个所述电荷转移元件是在所述半导体衬底中形成的第一杂质扩散 层，并且每个所述电荷积聚元件是在所述半导体衬底中形成的、具有比所 述第一杂质扩散层大的杂质浓度的第二杂质扩散层，

每个所述图像拾取单元包括在所述分隔区与所述电荷转移元件之间 形成的第一缝隙区域和在所述分隔区与所述电荷积聚元件之间形成的第 二缝隙区域中的至少一个，

所述第一缝隙区域是在所述半导体衬底中形成的、具有比所述第一杂 质扩散层大的杂质浓度的第三杂质扩散层，并且所述第二缝隙区域是在所 述半导体衬底中形成的、具有比所述第二杂质扩散层大的杂质浓度的第四 杂质扩散层。

9.根据权利要求1或2的空间信息检测设备，其中，每个所述图像 拾取单元还包括与所述积聚阵列相邻地形成的溢出漏极。