[发明专利]互补金属氧化物半导体成像器中的有效电荷转移

权利要求书

1.一种操作像素单元的方法，其包括：

起始所述像素单元的积分周期，光传感器在所述积分周期期间收集光电荷；

在所述积分周期期间将第一信号电平施加到所述像素单元的转移栅极，以使得第一量的光电荷从所述光传感器转移到存储区；以及

在所述积分周期期间将第二信号电平施加到所述转移栅极，以使得第二量的光电荷从所述光传感器转移到所述存储区，所述第二信号电平是经脉冲的信号。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一信号电平表示中间电平，其在0与所述转移晶体管的所述栅极的全接通电压之间。

3.根据权利要求2所述的方法，其中所述第一信号电平处于所述像素单元的电源电压下。

4.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括在所述积分周期期间将第一复位信号电平施加到所述像素单元的复位栅极的动作。

5.根据权利要求4所述的方法，其进一步包括在所述积分周期期间将所述复位电平从所述第一复位电平降低到第二复位电平的动作。

6.根据权利要求5所述的方法，其中将经脉冲的第二信号电平施加到所述转移栅极的动作刚好发生在所述降低所述复位信号电平的动作之前。

7.根据权利要求4所述的方法，其进一步包括以下动作：

在所述积分周期期间将施加到所述复位栅极的电压从所述第一复位信号电平降低到第二复位信号电平；以及

在所述积分周期期间将所述第二复位信号电平的所述电压降低到第三信号电平。

8.根据权利要求7所述的方法，其中施加到所述转移栅极的所述转移栅极信号在每个降低所述复位信号电平的动作之前经脉冲。

9.根据权利要求8所述的方法，其中所述转移栅极信号及所述复位栅极信号均在所述积分周期结束时返回到接地。

10.一种用于像素单元的高动态范围操作方法，其包括以下动作：

将位于光传感器处的电荷转移到抗溢出存储区；

将第一复位电压施加到复位栅极；

在所述像素的积分周期期间以预定时间间隔降低施加到所述复位栅极的所述电压，以增加电荷存储区与漏极区之间的电位势垒；以及

在所述积分周期期间对施加到转移晶体管的转移栅极的电压进行脉冲，以降低所述光传感器与所述电荷存储区之间的所述电位势垒。

11.根据权利要求10所述的方法，其中所述对施加到所述转移栅极的电压进行脉冲的动作刚好在所述降低施加到所述复位栅极的所述电压的动作前完成。

12.根据权利要求10所述的方法，其进一步包括以下动作：

使施加到所述抗溢出栅极的所述信号返回到接地；以及

在所述积分周期结束时，使施加到所述转移栅极的所述信号返回到接地。

13.根据权利要求12所述的方法，其中所述抗溢出栅极的关断状态电压信号所表示的变压高于施加到所述转移栅极的关断状态电压信号所表示的电压。

14.根据权利要求10所述的方法，其进一步包括将施加到所述转移栅极的中间电压维持在所述高电压脉冲之间的动作。

15.根据权利要求14所述的方法，其中所述中间电压在0与所述像素单元的电源电压之间。

16.根据权利要求10所述的方法，其进一步包括将施加到所述转移栅极的接地电压维持在所述高电压脉冲之间的动作。

17.一种成像器装置，其包括：

像素阵列，其包括多个像素单元，每一像素单元包括：

光传感器，其用于在积分周期期间产生光电荷；

存储区，其用于存储所述产生的光电荷；以及

转移栅极，其用于使电荷从所述光传感器转移到所述存储区，其中所述转移栅极经调适以在所述积分周期期间接收第一信号及至少一经脉冲的第二信号；以及控制电路，其用于控制施加到所述转移栅极的所述信号。

18.根据权利要求17所述的成像器，其中所述成像器是CMOS成像器。

19.根据权利要求17所述的成像器，其中所述像素单元由所述控制电路全局地操作。