DE19736146A1 - Verfahren zum Betreiben einer aktiven Pixelsensorzelle - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer akti­ ven Pixelsensorzelle nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Ladungsgekoppelte Schaltungen (CCDs) waren die Hauptstütze herkömmlicher Abbildungsschaltungen zum Umwandeln eines Pixels Lichten­ ergie in ein elektrisches Signal, welches die Intensität der Lichtener­ gie wiedergibt. Im allgemeinen verwenden CCDs ein Photogate zur Umwand­ lung der Lichtenergie in eine elektrische Ladung und eine Reihe von Elektroden zur Übertragung der am Photogate gesammelten Ladung an einen Ausgangsleseknoten.

Obwohl CCDs viele Stärken aufweisen, zum Beispiel eine hohe Empfindlichkeit und einen hohen Füllfaktor, haben sie auch eine Reihe von Schwächen. Am bemerkenswertesten unter diesen Schwächen, welche be­ grenzte Leseraten und Beschränkungen des Dynamikbereichs beinhalten, ist die Schwierigkeit, CCDs mit CMOS-beruhenden Mikroprozessoren zu inte­ grieren.

Um die Nachteile von auf CCD beruhenden Abbildungsschaltungen zu überwinden, verwenden neuere Abbildungsschaltungen aktive Pixelsen­ sorzellen zur Umwandlung eines Pixels Lichtenergie in ein elektrisches Signal. Bei aktiven Pixelsensorzellen ist eine herkömmliche Photodiode mit einer Reihe aktiver Transistoren kombiniert, welche zusätzlich zur Bildung eines elektrischen Signals Verstärkung, Lesekontrolle und Rück­ setzkontrolle liefern.

Gemäß Fig. 2 enthält eine bekannte CMOS-aktive Pixelsensorzel­ le 10 eine Photodiode 12, die mit einem ersten Zwischenknoten N_IM1 ver­ bunden ist, und einen Rücksetztransistor 14, dessen Drain mit einem Stromversorgungsknoten N_PS, dessen Source mit dem Zwischenknoten N_IM1 und dessen Gate mit einem ersten Eingangsknoten N_IN1 verbunden sind.

Die Pixelsensorzelle 10 enthält ferner einen Puffertransistor 16 und einen Zeilenwähltransistor 18. Der Puffertransistor 16 hat eine Drain, die mit dem Stromversorgungsknoten N_PS, eine Source, die mit ei­ nem zweiten Zwischenknoten N_IM2, und ein Gate, das mit dem Zwischenkno­ ten N_IM1 verbunden ist, während der Zeilenwähltransistor 18 eine mit dem Zwischenknoten N_IM2 verbundene Drain, eine mit einem dritten Zwischen­ knoten N_IM3 verbundene Source und ein an einem zweiten Eingangsknoten N_IN2 verbundenes Gate hat. Außerdem ist ein Nachweis- und Berechnungs­ schaltkreis 20 mit dem dritten Zwischenknoten N_IM3 verbunden.

Gemäß Fig. 3A bis 3C zeigen Zeitdiagramme den Betrieb der Pi­ xelsensorzelle 10. Gemäß Fig. 2 und Fig. 3A bis 3C wird zu Beginn das Gate des Rücksetztransistors 14 mit einer Rücksetzspannung V_RESET zur Zeit t₁ kurz beaufschlagt. Die Rücksetzspannung V_RESET, die gleich Vcc (+5 V) ist, setzt die Spannung an der Photodiode 12 auf eine Anfangsinte­ grationsspannung zurück, um einen Bildsammlungszyklus zu beginnen.

An dieser Stelle ist die Anfangsintegrationsspannung an der Photodiode 12 (dem ersten Zwischenknoten N_IM1) durch V_RESET-V_T14-V_CLOCK gegeben, wobei V_T14 die Schwellenspannung des Rücksetztransistors 14 und V_CLOCK das Rücksetzrauschen der beaufschlagten Rücksetzspannung (als konstant angenommen) darstellt. In ähnlicher Weise ist die Anfangsinte­ grationsspannung am zweiten Zwischenknoten N_IM2 durch V_RESET- V_T14-V_CLOCK-V_T16 gegeben, wobei V_T16 die Schwellenspannung des (als Source-Folgestufe dienenden) Puffertransistors 16 darstellt.

Nachdem die Rücksetzspannung V_RESET beaufschlagt und die Span­ nung an der Photodiode 12 (dem ersten Zwischenknoten N_IM1) zurückgesetzt worden sind, wird eine Zeilenwählspannung V_RS an den zweiten Eingangs­ knoten N_IN2 zum Zeitpunkt t₂ angelegt, der sofort der abfallenden Flanke des Rücksetzpulses V_RESET folgt. Die Zeilenwählspannung V_RS bewirkt, daß die Spannung am zweiten Zwischenknoten N_IM2, welche die Anfangsintegra­ tionsspannung des Zyklus darstellt, am dritten Zwischenknoten N_IM3 auf­ tritt. Der Nachweis- und Berechnungsschaltkreis 20 verstärkt, digitali­ siert und speichert dann den Wert der Anfangsintegrationsspannung, wie er an dem dritten Zwischenknoten N_IM3 auftritt.

Als nächstes trifft Lichtenergie in Form von Photonen auf die Photodiode 12 vom Zeitpunkt t₂, dem Beginn des Bildsammlungszyklus, bis zum Zeitpunkt t₃, dem Ende des Bildsammlungszyklus, und erzeugt so eine Anzahl von Elektron-Lochpaaren. Die Photodiode 12 ist so ausgelegt, daß sie die Rekombination zwischen den neugebildeten Elektron-Lochpaaren be­ grenzt.

Im Ergebnis werden photoerzeugte Löcher zum Erdungsanschluß der Photodiode 12 gezogen, während photoerzeugte Elektronen an den posi­ tiven Anschluß der Photodiode 12 gezogen werden, wobei jedes zusätzliche Elektron die Spannung an der Photodiode 12 (dem ersten Zwischenknoten N_IM1) vermindert. Folglich ist am Ende des Bildsammlungszyklus eine end­ liche Integrationsspannung an der Photodiode 12 (dem ersten Zwischenkno­ ten N_IM1) vorhanden. Zu diesem Zeitpunkt t₃ ist die Endintegrationsspan­ nung an der Photodiode 12 (dem ersten Zwischenknoten N_IM1) durch V_RESET V_T14-V_CLOCK-V_S gegeben, wobei V_S die Spannungsänderung aufgrund der ab­ sorbierten Photonen darstellt. In ähnlicher Weise ist die Endintegra­ tionsspannung an dem zweiten Zwischenknoten N_IN2 durch V_RESET V_T14-V_CLOCK-V_T16-V_S gegeben.

Am Ende des Bildsammlungszyklus (Zeit t₃) wird die Zeilenwähl­ spannung V_RS erneut an den zweiten Eingangsknoten N_IN2 angelegt. Die Zeilenwählspannung V_RS bewirkt, daß die Spannung am zweiten Zwischenkno­ ten N_IM2, welche die Endintegrationsspannung des Zyklus darstellt, am dritten Zwischenknoten N_IM3 auftritt. Der Nachweis- und Berechnungs­ schaltkreis 20 verstärkt und digitalisiert dann den Wert der Endintegra­ tionsspannung, wie er am dritten Zwischenknoten N_IM3 auftritt.

Anschließend bestimmt der Nachweis- und Berechnungsschaltkreis 20 die Zahl von Photonen, die während des Integrationszyklus gesammelt wurden, indem er die Spannungsdifferenz zwischen der zur Zeit t₃ genom­ menen digitalisierten Endintegrationsspannung und der zur Zeit t₂ genom­ menen digitalisierten, gespeicherten Anfangsintegrationsspannung berech­ net. An diesem Punkt ist die Differenzspannung durch (V_RESET-V_T14- V_CLOCK-V_T16) - (V_RESET-V_T14-V_CLOCK-V_T16-V_S) gegeben, was den Wert V_S er­ gibt.

Sobald die Endintegrationsspannung durch den Nachweis- und Be­ rechnungsschaltkreis 20 digitalisiert worden ist, wird die Rücksetzspan­ nung V_RESET erneut an den ersten Eingangsknoten N_IN1 zur Zeit t₄ ange­ legt, weiche unmittelbar der ansteigenden Flanke der Zeilenwählspannung V_RS zur Zeit t₃ folgt. Die Rücksetzspannung V_RESET setzt erneut die Spannung an der Photodiode 12 zurück, um einen weiteren Bildsammlungszy­ klus zu beginnen.

Eines der Probleme bei der aktiven Pixelsensorzelle 10 besteht jedoch darin, daß die Perioden der Rücksetzspannung V_RESET und der Zei­ lenwählspannung V_RS, die beide etwa 30 ms betragen, lang genug sind, um ein beträchtliches Maß an 1/f-Rauschen beizutragen. 1/f-Rauschen, wel­ ches von dem Einfangen und dem Ablösen von Oberflächenladungen herrührt, kann als Variationen in den Schwellenspannungen des Rücksetztransistors 14 und des Puffertransistors 16 exakt modelliert werden.

Im Ergebnis wird die Anzahl von Photonen, die von der Photo­ diode 12 während einer Bildsammlungsperiode absorbiert werden, genauer durch (V_RESET-V_T14-V_CLOCK-V_T16) - (V_RESET-V_T14-V_CLOCK-V_T16-V_S-V_α) be­ schrieben, wobei V_α die Variationen in den Schwellenspannungen von Rück­ setztransistor 14 und Puffertransistor 16 aufgrund von 1/f-Rauschen dar­ stellt.

Folglich tragen die Variationen in den Schwellenspannungen von Rücksetztransistor 14 und Puffertransistor 16 einen Fehlerterm V_α bei, welcher fälschlich V_S+V_α als Anzahl absorbierter Photonen ergibt und so die Genauigkeit der Zelle begrenzt.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Betreiben ei­ ner aktiven Pixelsensorzelle nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu schaffen, welches Variationen in den Schwellenspannungen von Rücksetz- und Puffertransistor aufgrund von 1/f-Rauschen reduziert.

Diese Aufgabe wird entsprechend dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 gelöst.

Hierbei wird der Effekt des 1/f-Rauschens dadurch reduziert, daß die Zelle unmittelbar vor und nach ihrem Zurücksetzen gelesen wird und/oder daß die Spannung an der Photodiode der Pixelsensorzelle auf die Versorgungsspannung vor jedem Bildintegrationszyklus zurückgesetzt wird.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung und den Unteransprüchen zu entnehmen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in den beigefügten Abbildungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Fig. 1A bis 1C zeigen Zeitdiagramme mit dem Betrieb einer ak­ tiven Pixelsensorzelle 10.

Fig. 2 zeigt ein Schemadiagramm einer bekannten aktiven Pixel­ sensorzelle 10.

Fig. 3A bis 3C zeigen Zeitdiagramme mit dem bekannten Betrieb der Pixelsensorzelle 10 aus Fig. 2.

Gemäß Fig. 1A bis 1C und Fig. 2 beginnt das Betreiben der Pi­ xelsensorzelle 10 in bekannter Weise mit dem Anlegen einer Rücksetzspan­ nung V_RESET an einen ersten Eingangsknoten N_IN1 zur Zeit t₁. Die Rück­ setzspannung V_RESET setzt die Spannung an der Photodiode 12 zurück, um einen Bildsammlungszyklus zu beginnen.

Die Rücksetzspannung V_RESET wird jedoch genügend größer als die Spannung am Stromversorgungsknoten N_PS gewählt, so daß die Spannung am ersten Zwischenknoten N_IM1 zur Spannung am Stromversorgungsknoten N_PS hinaufgezogen wird.

Beispielsweise wird der Rücksetztransistor 14 durch Anlegen von 3,3 Volt an den Stromversorgungsknoten N_PS und bei Verwendung einer 5-Volt-Rücksetzspannung V_RESET im linearen Bereich betrieben, was wie­ derum die Spannung am ersten Zwischenknoten N_IM1 auf 3,3 Volt zieht.

Die Tatsache, daß der Rücksetztransistor 14 während des Rück­ setzschrittes in den linearen Betriebsbereich gezwungen wird, hat den Vorteil, daß die Spannung am ersten Zwischenknoten N_IM1 nicht mehr län­ ger Variationen aufgrund von Änderungen in der Schwellenspannung des Rücksetztransistors 14, die von 1/f-Rauschen herrühren, ausgesetzt ist.

Im Ergebnis ist die Spannung an der Photodiode 12 (dem ersten Zwischenknoten N_IM1) am Beginn des Bildsammlungszyklus (Zeit t₁) jetzt durch V_RESET-V_CLOCK gegeben, während die Spannung am zweiten Zwischen­ knoten N_IM2 jetzt durch V_RESET-V_CLOCK-V_T16 gegeben ist.

Folglich wird, während bisher die Spannungen am ersten und zweiten Zwischenknoten N_IM1 und N_IM2 leichten Variationen zu Beginn je­ des Integrationszyklus aufgrund von Schwellenspannungsvariationen des Rücksetztransistors 14, die von 1/f-Rauschen herrühren, ausgesetzt wa­ ren, der Effekt des 1/f-Rauschens beim Rücksetztransistor 14 dadurch be­ seitigt, daß die Spannung am ersten Zwischenknoten N_IM1 zu Beginn jedes Integrationszyklus auf einen festen Wert zurückgesetzt wird.

Die Verwendung einer niedrigeren Spannung von z. B. 3,3 Volt am Stromversorgungsknoten N_PS hat ebenfalls eine Reihe von Vorteilen. Einer dieser Vorteile besteht darin, daß auch Rauschen, welches durch Stoßio­ nisation hervorgerufen wird, vermindert werden kann.

Stoßionisationsrauschen, welches daher rührt, daß Elektronen unter dem Einfluß eines starken elektrischen Feldes auf das Gitter tref­ fen und Elektron-Lochpaare bilden, ist dann am ausgeprägtesten, wenn der Puffertransistor 16 während des Signalleseschrittes angeschaltet ist und eine geringe Spannung am ersten Zwischenknoten N_IM1 anliegt. Bei einer niedrigen Spannung (nahe Erdung) am ersten Zwischenknoten N_IM1 ist die Spannung an der Source des Puffertransistors 16 um einen Schwellenspan­ nungsabfall niedriger, während die Spannung an der Drain gleich der Spannung am Stromversorgungsknoten N_PS ist.

Unter diesen Bedingungen bewirkt die Verwendung einer Spannung von 5 Volt am Stromversorgungsknoten N_PS, daß ein Substratstrom in der Größenordnung von Mikroampere von der Drain zur Source des Puffertransi­ stors 16 fließt. Da die Photodiode 12 für Ströme in der Größenordnung von Femtoampere empfindlich ist, muß nur ein sehr geringer Anteil von Stoßionisationselektronen über die Drainregion zu benachbarten Photodio­ den gelangen, um die Genauigkeit der benachbarten Photodioden wesentlich zu beeinflussen.

Durch Reduzierung der Spannung am Stromversorgungsknoten N_PS von 5 Volt auf 3,3 Volt wird jedoch der Stoßionisationsstrom um einige Größenordnungen reduziert, wobei diese Rauschquelle wesentlich vermin­ dert wird.

Ein weiterer Vorteil der Verwendung einer niedrigen Spannung am Stromversorgungsknoten N_PS besteht darin, daß die Pixelsensorzelle 10 leicht in CMOS-Schaltkreise integriert werden kann, die die gleichen Stromversorgungsspannungen verwenden. Außerdem können die niedrigeren Spannungen am Stromversorgungsknoten N_PS verwendet werden, ohne den Dy­ namikbereich der Pixelsensorzelle 10 wesentlich zu begrenzen.

Bei Verwendung der Beispielsspannungen, d. h. 3,3 Volt am Stromversorgungsknoten und 5 Volt als Rücksetzspannung, hat die Pixelsen­ sorzelle 10 einen Dynamikbereich von etwa 3,3 Volt. Wenn andererseits 5 Volt sowohl für den Stromversorgungsknoten als auch für die Rücksetz­ spannung verwendet werden, hat die Pixelsensorzelle 10 aufgrund des großen Wertes der Schwellenspannung in Sperrichtung einen Dynamikbereich von etwa 3,5 Volt. Folglich wird bei Absenkung der Spannung am Stromver­ sorgungsknoten N_PS um 1,7 Volt der Dynamikbereich der Pixelsensorzelle 10 nur um 0,2 Volt reduziert.

Nachdem gemäß Fig. 1A bis 1C und Fig. 2 die Rücksetzspannung V_RESET beaufschlagt und die Spannung an der Photodiode 12 (dem ersten Zwischenknoten N_IM1) auf die Spannung am Stromversorgungsknoten N_PS ge­ zogen worden ist, wird die Zeilenwählspannung V_RS wie in Fig. 3A bis 3C an den zweiten Eingangsknoten N_IN2 zur Zeit t₂ angelegt. Die Zeilenwähl­ spannung V_RS wird ebenfalls genügend größer als die maximale Spannung an dem zweiten Zwischenknoten N_IM2 gewählt, etwa 5 Volt, so daß die Span­ nung am dritten Zwischenknoten N_IM3 der Spannung am zweiten Zwischenkno­ ten N_IM2 folgt.

Im Ergebnis trägt der Zeilenwähltransistor 18 kein wesentli­ ches Rauschen bei, da er ebenfalls im linearen Bereich betrieben wird, welcher keiner V_T-Variation ausgesetzt ist. Außerdem fließt kein Strom (außer einem kurzzeitigen) durch Puffertransistor 16 und Zeilenwähltran­ sistor 18, wenn die Zeilenwählspannung V_RS angelegt wird, da die Last im Nachweis- und Berechnungsschaltkreis 20 kapazitiv ist.

Als nächstes trifft wie beim bekannten Verfahren aus Fig. 3A bis 3C während der Bildsammlungsperiode, die sich von der Zeit t₂ zur Zeit t₃ erstreckt, Lichtenergie in Form von Photonen unter Erzeugung ei­ ner Anzahl von Elektron-Lochpaaren die Photodiode 12. Photoerzeugte Lö­ cher werden an den Erdungsanschluß der Photodiode 12 gezogen, während photoerzeugte Elektronen an den positiven Anschluß der Photodiode 12 ge­ zogen werden, wobei jedes zusätzliche Elektron die Spannung am ersten Zwischenknoten N_IM1 vermindert.

Anschließend wird die Zeilenwählspannung V_RS zur Zeit t₃ er­ neut an den zweiten Eingangsknoten N_IN2 angelegt. Die Zeilenwählspannung V_RS bewirkt, daß die Spannung am zweiten Zwischenknoten N_IM2, welche die Endintegrationsspannung des Zyklus darstellt, am dritten Zwischenknoten N_IM3 auftritt. Daraufhin verstärkt, digitalisiert und speichert der Nachweis- und Berechnungsschaltkreis 20 den Wert der Endintegrations­ spannung, wie er am dritten Zwischenknoten N_IM3 auftritt.

Sobald die Endintegrationsspannung digitalisiert worden ist, wird die Rücksetzspannung V_RESET erneut an den ersten Eingangsknoten N_IN1 zur Zeit t₄ angelegt, welche unmittelbar der ansteigenden Flanke der Zeilenwählspannung V_RS zur Zeit t₃ folgt. Die Rücksetzspannung V_RESET setzt erneut die Spannung an der Photodiode 12 zurück, um einen weiteren Bildsammlungszyklus zu beginnen.

Nachdem die Rücksetzspannung V_RESET beaufschlagt und die Span­ nung an der Photodiode 12 (dem ersten Zwischenknoten N_IM1) wieder auf die Spannung am Stromversorgungsknoten N_PS gezogen worden ist, wird die Zeilenwählspannung V_RS an den zweiten Eingangsknoten N_IN2 zur Zeit t₅ angelegt, welche, wie bei der Zeit t₂, unmittelbar der abfallenden Flan­ ke der Rücksetzspannung V_RESET folgt.

Die Zeilenwählspannung V_RS bewirkt nun, daß die Spannung am zweiten Zwischenknoten N_IM2, die die Anfangsintegrationsspannung des nächsten Zyklus darstellt, am dritten Zwischenknoten N_IM3 auftritt. Der Nachweis- und Berechnungsschaltkreis 20 verstärkt und digitalisiert dann den Wert der Anfangsintegrationsspannung, wie er am dritten Zwischenkno­ ten N_IM3 auftritt.

Anschließend berechnet der Nachweis- und Berechnungsschalt­ kreis 20 die Spannungsdifferenz zwischen der digitalisierten gespeicher­ ten Endintegrationsspannung, die an den dritten Zwischenknoten N_IM3 zur Zeit t₃ übertragen wurde, und der digitalisierten Anfangsintegrations­ spannung, die an den dritten Zwischenknoten N_IM3 zur Zeit t₅ übertragen wurde, um die Zahl von Photonen zu bestimmen, die während des ersten In­ tegrationszyklus, der zur Zeit t₂ beginnt und zur Zeit t₃ endet, gesam­ melt wurden.

Folglich bestimmt das Verfahren die Anzahl von Photonen, die während eines Integrationszyklus empfangen wurden, durch Lesen der Zelle am Ende des Integrationszyklus und unmittelbar nachdem die Zelle am Be­ ginn des nächsten Integrationszyklus zurückgesetzt worden ist.

Der Vorteil des Lesens der Zelle unmittelbar vor und nach dem Zurücksetzen besteht darin, daß die Zeit zwischen aufeinanderfolgenden Leseschritten von etwa 30 ms (vom Beginn zum Ende des Integrationszy­ klus) auf etwa 10 µs (vom Ende eines Integrationszyklus zum Beginn des nächsten Integrationszyklus) reduziert werden kann. Im Ergebnis können auch Variationen in der Spannung am zweiten Zwischenknoten N_IM2 aufgrund von Schwellenspannungsvariationen des Puffertransistors 16, die von 1/f-Rauschen herrühren, wesentlich reduziert werden. Experimentelle Er­ gebnisse haben gezeigt, daß die Rauschspannung der Pixelsensorzelle un­ gefähr um den Faktor 100 reduziert werden kann, wenn die Anfangsintegra­ tionsspannung an der Photodiode 12 auf die Spannung am Stromversorgungs­ knoten (einen festen Wert von Zyklus zu Zyklus) zurückgesetzt und die Pixelsensorzelle unmittelbar vor und nach dem Zurücksetzen gelesen wird.

Alternativ kann, wenn eine geringere Rauschreduzierung akzep­ tabel ist, eine der beiden Techniken, das heißt Zurücksetzen der Span­ nung an der Photodiode auf die Spannung am Stromversorgungsknoten N_PS oder Lesen der Pixelsensorzelle vor und nach dem Zurücksetzen, allein verwendet werden.

Claims (10)

1. Verfahren zum Betreiben einer aktiven Pixelsensorzelle, die einen mit einem Stromversorgungsknoten (N_PS), einem ersten Zwischenkno­ ten (N_IM1) und einem ersten Eingangsknoten (N_IN1) verbundenen Rücksetz­ transistor (14), einen mit dem ersten Zwischenknoten (N_IM1) verbundenen Photonenkollektor (12), einen mit dem Stromversorgungsknoten (N_PS), ei­ nem zweiten Zwischenknoten (N_IM2) und dem ersten Zwischenknoten (N_IM1) verbundenen Puffertransitor (16) und einen mit dem zweiten Zwischenkno­ ten (N_IM2), einem dritten Zwischenknoten (N_IM3) und einem zweiten Ein­ gangsknoten (N_IN2) verbundenen Zeilenwähltransistor (18) enthält, wobei eine Zeilenwählspannung (V_RS) an den zweiten Eingangsknoten (N_IN2) und eine Rücksetzspannung (V_RESET) an den ersten Eingangsknoten (N_IN1) ange­ legt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeilenwähl­ spannung (V_RS) zu einem Zeitpunkt (t₃) angelegt wird, die Rücksetzspan­ nung (V_RESET) zu einem späteren Zeitpunkt (t₄) angelegt wird, und die Zeilenwählspannung (V_RS) zu einem noch späteren Zeitpunkt (t₅) erneut angelegt wird, wobei die Spannungsdifferenz zwischen den zu den Zeit­ punkten (t₃ und t₅) an den dritten Zwischenknoten übertragenen Spannun­ gen berechnet wird und/oder daß die Rücksetzspannung (V_RESET) eine Span­ nung am ersten Zwischenknoten (N_IM1) auf den Wert einer Spannung am Stromversorgungsknoten (N_PS) setzt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ei­ ne zur Zeit (t₅) an den dritten Zwischenknoten (N_IM3) übertragene Span­ nung größer als die zur Zeit (t₃) an den dritten Zwischenknoten (N_IM3) übertragene Spannung verwendet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Rücksetzspannung (V_RESET) größer als eine Spannung an dem Stromversorgungsknoten (N_PS) verwendet wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß eine Pixelsensorzelle verwendet wird, bei der die Drain des Rücksetztransistors (14) mit dem Stromversorgungsknoten (N_PS), seine Source mit dem ersten Zwischenknoten (N_IM1) und sein Gate mit dem ersten Eingangsknoten (N_IN1) verbunden sind.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß als Photonenkollektor (12) eine Photodiode verwendet wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß eine Pixelsensorzelle verwendet wird, bei der die Drain des Puffertransistors (16) mit dem Stromversorgungsknoten (N_PS), seine Source mit dem zweiten Zwischenknoten (N_IM2) und sein Gate mit dem er­ sten Zwischenknoten (N_IM1) verbunden sind.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß eine Pixelsensorzelle verwendet wird, bei der die Drain des Zeilenwähltransistors (18) mit dem zweiten Zwischenknoten (N_IM2), seine Source mit dem dritten Zwischenknoten (N_IM3) und sein Gate mit dem zweiten Eingangsknoten (N_IN2) verbunden sind.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Rücksetzspannung (V_RESET) zu einem Zeitpunkt (t₁) vor dem Zeitpunkt (t₃) angelegt wird, wobei die Rücksetzspannung größer als eine Spannung am Stromversorgungsknoten (N_PS) ist, die Zeilenwählspan­ nung (V_RS) zu einem zweiten Zeitpunkt (t₂) nach dem Zeitpunkt (t₁) und vor dem Zeitpunkt (t₃) angelegt wird, wobei zwischen den Zeitpunkten (t₂) und (t₃) Photonen gesammelt werden, und die Spannungsdifferenz zwi­ schen der zur Zeit (t₂) an den dritten Zwischenknoten (N_IM3) übertrage­ nen Spannung und der zur Zeit (t₃) an den dritten Zwischenknoten (N_IM3) übertragenen Spannung berechnet wird.

9. Verfahren nach Anspruch 8, durch gekennzeichnet, daß die zur Zeit (t₂) an den dritten Zwischenknoten (N_IM3) übertragene Spannung größer als die zur Zeit (t₃) an den dritten Zwischenknoten (N_IM3) über­ tragene Spannung ist.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die zu den Zeiten (t₃) und (t₅) an den dritten Zwi­ schenknoten (N_IM3) übertragenen Spannungen gespeichert werden.