[發明專利]具有可變帶寬的圖像傳感器全局快門供電電路

有效

• 申請號: 201610443957.2
• 申請日: 2016-06-20
• 公開（公告）號: CN106713776B
• 公開（公告）日: 2019-11-15
• 發明（設計）人: 鄧黎平;宋志強;張鵬庭;劉易
• 申請（專利權）人: 豪威科技股份有限公司
• 主分類號: H04N5/235
• 分類號: H04N5/235;H04N5/369;H04N5/378
• 代理公司: 11287 北京律盟知識產權代理有限責任公司
• 代理人: 齊楊<國際申請>=<國際公布>=<進入國

本申請案涉及一種具有可變帶寬的圖像傳感器全局快門供電電路。像素單元包含光電二極管以積累圖像電荷。全局快門晶體管耦合到所述光電二極管以響應于全局快門控制信號而將所述光電二極管中的所述圖像電荷復位。全局快門控制信號產生器電路產生所述全局快門控制信號以具有第一值信號或第二值信號。所述第一值信號經耦合以接通所述全局快門晶體管以將所述光電二極管復位。所述第二值信號將所述全局快門晶體管控制為低漏電關斷模式。供電電路經耦合以將所述第二值信號提供到所述全局快門控制信號產生器電路。所述供電電路包含可變濾波器電路，其耦合到所述供電電路的輸出以響應于帶寬選擇信號而選擇性地改變所述第二值信號的帶寬。

技術領域

本發明大體上涉及圖像傳感器。更具體地說，本發明的實例涉及具有全局快門的圖像傳感器像素單元。

背景技術

對于高速圖像傳感器，可使用全局快門來捕捉快速移動物體。全局快門通常使得圖像傳感器中的所有像素單元能夠同時捕捉圖像。對于較慢移動的物體，使用最常見的滾動快門。滾動快門通常按順序捕捉圖像。例如，可循序啟用二維(“2D”)像素單元陣列內的每一行，使得單個行內的每一像素單元同時捕捉圖像，但是每一行是以滾動次序啟用。因而，像素單元的每一行在不同的圖像獲取窗期間捕捉圖像。對于緩慢的移動物體，每一行之間的時間差可產生圖像失真。對于快速移動物體，滾動快門可導致沿物體的移動軸的可感知伸長失真。

在全局快門圖像傳感器中，在開始正常曝光操作之前利用復位電壓(例如，AVDD)初始化所有像素單元。此復位通常是憑借通過全局快門開關將每個像素連接到AVDD電壓而實現。在復位之后，關斷每一像素中的全局快門開關，這接著使得每一像素能夠開始正常曝光操作。

發明內容

一方面，本申請案涉及一種像素單元。所述像素單元包括：光電二極管，其安置在半導體材料中以響應于引導到所述光電二極管的入射光而積累圖像電荷；全局快門晶體管，其安置在所述半導體材料中且耦合到所述光電二極管以響應于全局快門控制信號而選擇性地將所述光電二極管中的所述圖像電荷復位；全局快門控制信號產生器電路，其經耦合以產生所述全局快門控制信號以具有第一值信號或第二值信號，其中所述全局快門控制信號的所述第一值經耦合以接通所述全局快門晶體管以將所述光電二極管復位，其中所述全局快門控制信號的所述第二值經耦合以將所述全局快門晶體管控制為低漏電關斷模式；及供電電路，其經耦合以將所述第二值信號提供到所述全局快門控制信號產生器電路，其中所述供電電路包含可變濾波器電路，其耦合到所述供電電路的輸出以響應于帶寬選擇信號而選擇性地改變所述第二值信號的帶寬。

另一方面，本申請案涉及一種成像系統。所成像系統包括：像素單元的像素陣列，其中所述像素單元中的每一者包含：光電二極管，其安置在半導體材料中以響應于引導到所述光電二極管的入射光而積累圖像電荷；全局快門晶體管，其安置在所述半導體材料中且耦合到所述光電二極管以響應于全局快門控制信號而選擇性地將所述光電二極管中的所述圖像電荷復位；全局快門控制信號產生器電路，其經耦合以產生所述全局快門控制信號以具有第一值信號或第二值信號，其中所述全局快門控制信號的所述第一值經耦合以接通所述全局快門晶體管以將所述光電二極管復位，其中所述全局快門控制信號的所述第二值經耦合以將所述全局快門晶體管控制為低漏電關斷模式；及供電電路，其經耦合以將所述第二值信號提供到所述全局快門控制信號產生器電路，其中所述供電電路包含可變濾波器電路，其耦合到所述供電電路的輸出以響應于帶寬選擇信號而選擇性地改變所述第二值信號的帶寬；控制電路，其耦合到所述像素陣列以控制所述像素陣列的操作；及讀出電路，其耦合到所述像素陣列以從所述多個像素讀出圖像數據。