[发明专利]有源像素图像传感器的控制方法

摘要

在包括光电二极管Dp、记忆节点MN和读出节点SN的有源像素传感器中，设置记忆节点以便在积分时期的终点容纳由光电二极管产生的电荷，从而能够进行全局快门模式的积分以及相关双采样读出，在每个积分时期中，进行至少一次从光电二极管至记忆节点的电荷的转移(A)，随后在积分时期的起点之后，但在积分时期的终点的至记忆节点的电荷的最后一次转移(C)之前，在中间时刻t1对记忆节点中容纳的电荷的量进行限幅(B)。随后通过相关双采样CDS逐行读出像素。在积分时期期间的伴有在记忆节点的限幅的一次或多次中间转移能够使传感器的动态范围延伸至高亮度环境，同时在低亮度环境中保持良好的敏感度。

主权项

1.有源像素图像传感器中的图像拍摄的方法，所述方法在逐行读出像素的阶段之前应用所有像素共用的积分时期，每个像素在像素的光感元件(Dp)与读出节点(SN)之间包括记忆节点(MN)，具有设置在光感元件与记忆节点之间的第一电荷转移晶体管(TR1)以及设置在记忆节点与读出节点之间的第二电荷转移晶体管(TR2)，其特征在于，在每个新的积分时期中，所述方法包括同时应用至所有像素的以下控制步骤：‑对于所有第一转移晶体管的栅极：‑在积分时期的起点(t0)与终点之间的中间时刻(t1)施加至少一个第一电压脉冲(P1a)，控制电荷从光电二极管至记忆节点的转移；并且‑在积分时期的终点施加最终电压脉冲(Pf)，控制电荷从光电二极管至记忆节点的最终转移，脉冲的终点标明当前积分时期的终点；‑在每个第一电压脉冲(P1a)之后并且在最终电压脉冲(Pf)之前，对所有第二转移晶体管的栅极(TR2‑g)施加第二电压脉冲(P2a)，第二电压脉冲(P2a)联系于记忆节点的电势(VMN)而设定在所述第二晶体管的栅极下方的电势壁垒高度(ha)，从而能够对在所述记忆节点中能够保持的最大电荷量(Q0)之外的所述记忆节点中的电荷进行限幅。