[发明专利]具有降低的暗电流以及低功耗的图像捕获方法

摘要

本发明涉及一种在具有有源像素的行和列的矩阵的图像传感器中进行图像捕获的方法，所述传感器在处于零电势(Vss)的第一电源端子和处于正电源电势(Vdd)的第二电源端子之间被供电。每个像素包括光电二极管，以及用于将光生成的电荷传输到电荷储存节点的栅极。传输栅极在电荷积分时段通过电荷泵变为负电势(VNEG)，并且其在传输时间窗口期间接收对所有像素公共的传输控制信号(TRA)。传输或重新初始化控制信号顺序地至少包括第一阶段、第二阶段、第三阶段和第四阶段，其中，在第一阶段期间，信号从负电势(VNEG)变为正传输电势，在第二阶段期间，信号从正传输电势变为由第一电源端子提供的零电势，在有限时段的第三阶段期间，信号保持在零电势，在第四阶段期间，信号从零电势返回至由电荷泵提供的负电势。涉及电源电势的事实会限制在当传输结束时必须重新建立负电势VNEG的电荷泵中的电流流入。

主权项

1.一种用于在全局快门模式下捕获在具有有源像素的行和列的矩阵的图像传感器中的图像的方法，所述传感器在处于零电势(Vss)的第一电源端子和处于正电源电势(Vdd)的第二电源端子之间上电，其中，每个像素包括形成在有源半导体层内处于零参考电势的光电二极管(PH)，用于将由光电二极管的光产生的电荷传输到电荷储存节点(ND)的电荷传输栅极(T1)，所述方法包括将电荷从矩阵的所有像素的光电二极管全局地传输到相应的储存节点的步骤，在全局传输窗口期间对所有像素的电荷传输栅极共同地施加传输控制信号(TRA)，其特征在于，当复位栅极设置在每个像素中并用于所有光电二极管的全局复位的步骤时，在电荷积分时间(Ti)的主要部分期间电荷泵(PCH)用于对所有像素的传输栅极和/或所有像素的复位栅极(T5)保持负电势(VNEG)，其中全局复位是在复位时间窗口期间对所有像素的复位栅极共同地施加复位控制信号(GR)，具有脉冲形状的传输和/或复位控制信号顺序地至少包括第一阶段、第二下降阶段、第三阶段和第四下降阶段，其中，在第一阶段期间，信号从负电势(VNEG)变为正传输电势，在第二下降阶段期间，信号从正传输电势变为由第一电源端子提供的零电势，在有限时段的第三阶段期间，信号保持在零电势，其中在第二下降阶段和第三阶段期间不使用电荷泵，以及/n在第四下降阶段期间，信号从零电势返回由电荷泵提供的负电势。/n