[发明专利]具有降低驱动要求的全局快门控制信号产生器

权利要求书

1.一种像素单元，其包括：

光电二极管，其安置在半导体材料中以响应于引导到所述光电二极管的入射光而积累图像电荷；

全局快门晶体管，其安置在所述半导体材料中且耦合到所述光电二极管以响应于全局快门控制信号而选择性地将所述光电二极管中的所述图像电荷复位；及

全局快门控制信号产生器电路，其经耦合以产生所述全局快门控制信号以具有第一值、第二值及第三值，其中所述全局快门控制信号的所述第一值经耦合以接通所述全局快门晶体管以将所述光电二极管复位，其中所述全局快门控制信号的所述第三值经耦合以将所述全局快门晶体管控制为低漏电模式，其中所述全局快门控制信号的所述第二值介于所述全局快门控制信号的所述第一值与所述第三值之间，且其中所述全局快门控制信号的所述第二值经耦合以关断所述全局快门晶体管。

2.根据权利要求1所述的像素单元，其中所述全局快门晶体管耦合在正电压源与所述光电二极管之间。

3.根据权利要求2所述的像素单元，其中所述第一值是正电压，其中所述第二值大致上等于零伏特，且其中所述第三值是负电压。

4.根据权利要求1所述的像素单元，其中所述全局快门控制信号产生器电路经耦合以产生所述全局快门控制信号以从所述第一值转变为所述第二值，且接着在包含所述像素单元的像素阵列的至少一个行读出时间的延时之后从所述第二值转变为所述第三值以关断所述全局快门晶体管以使得所述光电二极管能够积累所述图像电荷。

5.根据权利要求4所述的像素单元，其中所述全局快门控制信号产生器电路经耦合以产生所述全局快门控制信号以从所述第三值直接转变为所述第一值以将所述光电二极管中的所述图像电荷复位。

6.根据权利要求1所述的像素单元，其进一步包括安置在所述半导体材料中的存储晶体管以存储积累在所述光电二极管中的所述图像电荷。

7.根据权利要求6所述的像素单元，其进一步包括安置在所述半导体材料中且耦合在所述光电二极管与所述存储晶体管之间的转移晶体管以选择性地将所述图像电荷从所述光电二极管转移到所述存储晶体管。

8.根据权利要求7所述的像素单元，其进一步包括安置在所述半导体材料中且耦合到所述存储晶体管的输出晶体管以选择性地将所述图像电荷从所述存储晶体管转移到读出节点。

9.根据权利要求8所述的像素单元，其中所述读出节点包括安置在所述半导体材料中的浮动扩散区。

10.根据权利要求8所述的像素单元，其进一步包括：

复位晶体管，其安置在所述半导体材料中且耦合到所述读出节点；

放大器晶体管，其安置在所述半导体材料中且具有耦合到所述读出节点的放大器栅极；及

行选择晶体管，其安置在所述半导体材料中且耦合在位线与所述放大器晶体管之间。

11.一种成像系统，其包括：

像素单元的像素阵列，其中所述像素单元中的每一者包含：

光电二极管，其安置在半导体材料中以响应于引导到所述光电二极管的入射光而积累图像电荷；

全局快门晶体管，其安置在所述半导体材料中且耦合到所述光电二极管以响应于全局快门控制信号而选择性地将所述光电二极管中的所述图像电荷复位；及

全局快门控制信号产生器电路，其经耦合以产生所述全局快门控制信号以具有第一值、第二值及第三值，其中所述全局快门控制信号的所述第一值经耦合以接通所述全局快门晶体管以将所述光电二极管复位，其中所述全局快门控制信号的所述第三值经耦合以将所述全局快门晶体管控制为低漏电模式，其中所述全局快门控制信号的所述第二值介于所述全局快门控制信号的所述第一值与所述第三值之间，且其中所述全局快门控制信号的所述第二值经耦合以关断所述全局快门晶体管；

控制电路，其耦合到所述像素阵列以控制所述像素阵列的操作；及

读出电路，其耦合到所述像素阵列以从所述像素单元读出图像数据。