CN110352593B - 降低暗电流的影响的全局快门装置 - Google Patents

Abstract

公开了一种具有连接到位线的多个像素传感器的成像阵列。每个像素传感器包括具有光电二极管、浮动扩散节点、和放大器的第一光电检测器。浮动扩散节点的特征在于具有寄生光电二极管和寄生电容。放大器放大浮动扩散节点上的电压，从而在放大器输出上生成信号。第一光电探测器还包括：位线栅极，其响应于行选择信号而将放大器输出连接到位线；以及分压电容器，其具有连接到浮动扩散节点的第一端子和连接到驱动源的第二端子，驱动源响应于驱动控制信号而在地与地之间不同的驱动电位之间切换第二端子上的电压。

Description

降低暗电流的影响的全局快门装置

技术领域

本发明涉及降低暗电流的影响的全局快门方案。

背景技术

基于CMOS图像传感器的相机通常使用电子快门来设置曝光时间，而不使用在胶片相机上使用的机械快门。该相机包括镜头系统，该镜头系统将感兴趣的场景成像到图像传感器上，该图像传感器包括布置为多个列和行的像素传感器阵列。每个像素传感器包括光电二极管，该光电二极管集成由该光电二极管在一段时期内接收的光，该时期将被称为曝光时间。任何给定像素传感器的曝光时间是像素传感器中光电二极管的两次连续复位之间的时间。也就是说，首先通过清空包括在像素传感器中的光电二极管来复位传感器。在经过曝光时间之后，通过将电荷转移到像素传感器中的存储节点再次去除光电二极管所累积的电荷，然后将光电二极管与存储节点隔离。然后读出存储节点处的电荷。读数一次执行一行。

存在两种主要的快门方案，称为滚动快门和全局快门。在滚动快门方案中，每行被读出、复位、然后开始收集下一图像的电荷。读数进入下一行，依此类推。当控制成像传感器的处理器返回到先前复位的行时，该行将已经收集曝光时间的电荷。然后将读出该行并重复该过程。在该方案中，在传输到存储节点的电荷位于该节点上的时间与传输到每个其它存储节点的电荷相同的情

为了最小化这种运动伪影，使用全局快门方案；然而，这些方案也具有不期望的伪影。在全局快门方案中，每个像素传感器在曝光开始时同时复位，并且在曝光结束的同时将累积在每个光电二极管中的电荷传送到存储节点。然后一次读出一行。因此，存储在任何给定行中的电荷驻留在与该行上的像素传感器相关联的存储节点上不同的时间段，该时间段取决于行在读出序列中的位置。存储节点包括寄生光电二极管，其特征在于从像素传感器到像素传感器变化的暗电流。存储节点从存储节点复位到再次读出(通常是帧时间)时集成该暗电流。长的存储时间导致额外的电荷被添加到存储节点。额外电荷取决于该阵列中每个像素传感器中与温度相关的暗电流。暗电流从像素传感器到像素传感器以在制造之后不能从各个阵列的校准研究预测的方式而变化，因此不能被校正。此外，存储在存储节点上的电荷通过隧道机制从存储节点泄漏。因此，需要改进一种减少这些伪影的全局快门系统。

发明内容

本发明包括成像阵列，其具有连接到位线的多个像素传感器。每个像素传感器包括第一光电检测器，第一光电检测器具有光电二极管、浮动扩散节点、和放大器。浮动扩散节点的特征在于具有寄生光电二极管和寄生电容。放大器放大浮动扩散节点上的电压，从而在放大器输出上生成信号。第一光电探测器还包括：位线栅极，其响应于行选择信号将放大器输出连接到位线；以及分压电容器，其具有连接到浮动扩散节点的第一端子和连接到驱动源的第二端子，驱动源响应于驱动控制信号而在地与地之间不同的驱动电位之间切换第二端子上的电压。第一光电检测器还包括：复位栅极，其响应于复位信号而将浮动扩散节点连接到第一复位电压源极；以及第一传输栅极，其响应于第一传输信号而将光电二极管连接到浮动扩散节点。

在本发明的一个方面中，每个像素传感器还包括第二传输栅极，其响应于第二传输信号而将光电二极管连接到第二复位源极。

在本发明的另一方面，放大器包括源极跟随器，其具有连接到浮动扩散节点的栅极。

在本发明的另一方面，源极跟随器的特征在于具有漏极端子，并且其中成像阵列还包括开关电路，当驱动分压电容器的第二端子接地时，该开关电路将漏极端子从电源轨切换到地。

在本发明的另一方面，成像阵列还包括成像阵列控制器，其生成行选择信号、驱动控制信号、复位信号、和第一传输栅极信号。成像阵列控制器生成驱动控制信号，使得第二端子接地，并且放大器输出不会响应于行选择信号而连接到位线。

在本发明的另一个方面，成像阵列控制器生成驱动控制信号，使得当复位信号使浮动扩散节点连接到第一复位源极时，第二端子处于驱动电位。在本发明的另一方面，成像阵列控制器生成驱动控制信号，使得当第一传输信号使浮动扩散节点连接到光电二极管时，第二端子处于驱动电位。

在本发明的另一方面，成像阵列还包括连接到位线的列处理电路。列处理电路包括：第一开关，其响应于第一开关控制信号而将位线连接到第一采样和保持电容器从而生成第一采样和保持电压；以及第二开关，其响应于第二开关控制信号而将位线连接到第二采样和保持电容器从而生成第二采样和保持电压；以及列处理器，其生成像素值，像素值包括第一与第二采样和保持电压之间的差值。成像阵列控制器生成第一和第二开关控制信号并接收像素值。

在本发明的另一方面，成像控制器生成对应于像素传感器之一的复位帧像素值，复位帧像素值包括第一与第二采样和保持电压之间的差值。第一采样和保持电压对应于浮动扩散节点，该浮动扩散节点连接到第一复位源极。第二采样和保持电压对应于浮动扩散节点，该浮动扩散节点连接到第一复位源极之后，但在该浮动扩散节点连接到第一复位源极之后电荷已经转移到浮动扩散节点之前，该浮动扩散节点与第一复位源极断开连接。

在本发明的一个方面，成像控制器为像素传感器之一生成数据帧像素值，数据帧像素值包括第一与第二采样和保持电压之间的差值，第一采样和保持电压对应于电荷已经从一个像素传感器的光电二极管转移到浮动扩散节点之后的浮动扩散节点，并且第二采样和保持电压对应于在第一采样和保持电压生成之后连接到第一复位源极的浮动扩散节点。

在本发明的另一方面，成像控制器通过形成数据帧像素值与复位帧像素值之间的差值，从复位帧像素值和数据帧像素值生成校正数据帧像素值。

附图说明

图1是现有技术CMOS成像阵列的示意图。

图2示出了当该阵列被配置用于全局快门时可以在图1中所示的成像阵列中使用的类型的现有技术像素传感器。

图3示出了根据本发明一个实施例的像素传感器。

图4A和图4B示出了根据本发明的像素传感器的另一实施例。

图5示出了复位帧期间的信号时序。

图6示出了在为了成像阵列的一行中的各种像素传感器而测量复位的时段期间的时序。

图7示出了从位线的角度读出的数据帧。

图8示出了帧中的各个点处的浮动扩散节点V_fdn上的电压。

具体实施方式

参照CMOS成像阵列的一般构成和在这种阵列中使用的典型现有技术像素传感器，可以更容易地理解本发明实现其优点的方式。现在参考图1，图1是现有技术CMOS成像阵列的示意图。成像阵列40由像素传感器41的矩形阵列构成。每个像素传感器包括光电二极管46和接口电路47。接口电路的细节取决于特定的像素设计。然而，所有像素传感器包括连接到行线42的栅极，行线42用于将该像素传感器连接到位线43。在任何时间启用的特定行由输入到行解码器45的的行地址来确定。行选择线是导体的平行阵列，其在基板上方的金属层中水平延伸，在基板中构造光电二极管和接口电路。

各种位线终止于列处理电路44，列处理电路44通常包括传感放大器和列解码器。位线是导体的平行阵列，其在基板上方的金属层中垂直延伸，在基板中构造光电二极管和接口电路。每个传感放大器读取由像素生成的信号，该像素当前连接到由该传感放大器处理的位线。传感放大器可以通过利用模数转换器(ADC) 来生成数字输出信号。在任何给定时间，从成像阵列读出单个像素传感器。读出的特定列由列地址确定，列地址由列解码器用于将来自该列的传感放大器/ADC输出连接到成像阵列外部的电路。

现在参考图2，其示出了当在图1所示的成像阵列被配置用于全局快门时可以在该成像阵列中使用的现有技术像素传感器。像素10包括在曝光期间收集光电荷的光电二极管11。传输栅极12 允许累积的电荷响应于信号T_x1而从光电二极管11传输到浮动扩散节点13。出于本讨论的目的，浮动扩散节点被定义为不与电源轨相连或由另一电路驱动的电节点。浮动扩散节点13的特征在于具有电容C_FD的寄生电容器14。当电荷从光电二极管11传输到浮动扩散节点13时，所收集的电荷改变浮动扩散节点13的电压。由信号T_x2控制的可选传输栅极15用于通过一旦光电二极管11饱和便从光电二极管移除多余电荷来进行抗光晕保护。

复位栅极16用于在电荷传输之前设置浮动扩散节点13上的电压，或者在曝光之前复位光电二极管11。浮动扩散节点13上的电压由源极跟随器晶体管17来放大。当要读出像素10时，栅极晶体管18上的信号将源极跟随器晶体管17的输出连接到由给定列中的所有像素传感器共享的位线19。出于本讨论的目的，位线被定义为由多列像素传感器共享的导体，并且携带电压信号，该电压信号指示了通过传输栅极而连接到位线的像素传感器中的浮动扩散节点处的电压。

每个位线终止于列处理电路28。列处理电路28包括可选的放大器21和两个采样和保持电路，其功能将在下面更详细地描述。第一采样和保持电路包括开关22和电容器23，第二采样和保持电路包括开关24和电容器25。这些采样和保持电路的输出由列处理器26处理以提供当前连接到位线19的像素传感器的输出值。下面将更详细地讨论采样和保持电路的使用方式。

在全局快门方案中，每个像素传感器中的电荷被传输到该像素传感器中的浮动扩散节点，同时电荷在阵列中的所有其它像素传感器中传输。然后逐行读出像素传感器。利用许多不同的方案来降低读数噪声。这些包括相关双采样和相关四重采样。出于当前讨论的目的，足以注意到所有这些方案涉及一次加载所有浮动扩散节点，然后一次读取一行以确定浮动扩散节点上的电位。在浮动扩散节点的复位与随后读出浮动扩散节点所在的行之间的时间期间，浮动扩散节点集成由包含在浮动扩散节点中的寄生光电二极管生成的暗电流。该暗电流减少了存储在浮动扩散节点上的电荷量。另外，存储在浮动扩散节点上的电荷隧穿穿过周围的势垒，并进一步减少浮动扩散节点上的电荷。

本发明基于以下观察：暗电流还取决于在电荷存储在浮动扩散节点上的时间段期间浮动扩散节点上的电压。特别地，通过隧穿损失的电荷是浮动扩散节点上的电压的指数函数。由暗电流集成生成的电荷也取决于浮动扩散节点上的电压。因此，如果可以减小浮动扩散节点上的电压，则可以显著降低来自浮动扩散节点的电荷损失率。因此，本发明提供了一种机制，其用于在电荷存储在浮动扩散节点上并且像素传感器没有被访问的时段期间降低浮动扩散节点的电压。在以下讨论中，这些时段将被称为存储时段。在一个示例性实施例中，本发明提供一种电路，该电路以取决于施加到连接到浮动扩散节点的电容器的控制电压的方式降低浮动扩散节点处的电压。通过在存储时段期间切换控制电压，可以实现从存储节点泄漏的电荷的显著减少。

现在参考图3，其示出了根据本发明一个实施例的像素传感器。与像素10中的对应元件起相同功能的像素传感器60的那些元件已经被赋予相同的附图标记，以简化以下讨论。各种控制信号由阵列成像控制器70生成，阵列成像控制器70也生成最终图像。为了简化附图，从附图中省略了从阵列成像控制器70到各种栅极和驱动电路62的各种控制信号连接。像素传感器60包括分压电容器61，其将浮动扩散节点13连接到驱动电路62，驱动电路62设定未连接到浮动扩散节点13的电容器61的引线上的电压。当D_OUT接地时，电容器61与电容器14并联连接，电容器14 表征浮动扩散节点13。在该配置中，与浮动扩散节点13相关联的电容增加到电容器14与61的电容之和。结果，存储在电容器14 上的一部分电荷移动到电容器61。由于浮动扩散节点13在存储时段期间被隔离，因此浮动扩散节点13上的电压以某系数而减小，该系数等于电容器61的电容C₆₁与浮动扩散节点13和电容器61 的电容总和之比。当D_OUT从V_{D_OUT}切换到地时，浮动扩散节点上的电压变化ΔV_FD通过下述公式而与D_OUT的电压相关

另一方面，通过增加C₆₁来降低像素传感器的灵敏度。当 D_OUT返回到高电平时，来自浮动扩散节点13的在D_OUT变为低电平时移动到电容器61的部分电荷返回到浮动扩散节点13。

在本发明的一个方面中，设置电容器61的电容和D_OUT为高电平时的D_OUT的电压，使得在存储时段期间浮动扩散节点 13上的电压小于1.5伏但大于0。在存储模式期间浮动扩散节点上的电压是在存储时段期间减少来自浮动扩散节点的泄漏与同时在所有可能的曝光值下将浮动扩散节点13上的电压仍然保持在大于 0的值之间的折衷。原则上，可以增加电容器61以进一步降低存储期间的电压；然而，增加该电容值会降低像素传感器的灵敏度。像素传感器的灵敏度取决于由电容器14和电容器61提供的电荷到电压的转换。如果该电容太高，则灵敏度太低。在一个示例性实施例中，电容器61的电容小于电容器14的电容的一半。在一个示例性实施例中，D_OUT被设置为大约两倍V_dd。

如果像素传感器的尺寸足够大，则可以使用两个额外的小晶体管来通过使用源极跟随器晶体管17的源极到栅极电容来提供增加的电容，其方式类似于上面关于上面讨论关于电容器61的方式。现在参考图4A和图4B，它们示出了根据本发明的像素传感器的另一个实施例。附加栅极在63和64处示出。附加晶体管基本上不增加像素的尺寸；因此，增加的成本是最小的。结果，可以减小电容器61的尺寸，或者可以消除该电容器。当D_OUT为高电平时，电容器65a、65b、和65c通过栅极63连接到高电压。然而，当D_OUT接地时，栅极64将电容器65a、65b和65c连接到地。因此，栅极63和64有效地切换电容器65a-c，使得这些电容器与电容器61并联连接，或者彼此并联连接到高电压。

在一个示例性实施方案中，C₁₄约为4fF。如上所述，C₆₁约为 C₁₄的一半电容，即2fF。C_65c的电容通常是源极跟随器晶体管17 的主要电容，并且在一个示例性实施例中约为1.5fF。因此，在该实施例中可以消除C₆₁。

如上所述，图3和图4中所示的布置的目标是在电荷存储在浮动扩散节点13上并且等待通过源极跟随器晶体管读出的时段期间降低浮动扩散节点13上的电压。因此，当浮动扩散节点13被复位或被读出时，D_OUT被设置为高电平。

本发明可有利地用于利用全局快门的系统中，其中阵列中的所有像素传感器中的光电二极管在曝光开始时被复位，然后曝光结束时电荷被转移到所有浮动扩散节点处。然后一次读出一行电荷。对于在一次一个地读出行的同时转移所有电荷的需求在利用每个像素传感器上的多个读取操作以减少全局快门成像系统中的噪声的方案中引入了许多挑战。理想地，通过先将与浮动扩散节点13相关联的电容器14预充电到电压V_r同时栅极12闭合，然后再通过打开栅极12而将光电荷转移到浮动扩散节点13，从而读取在每个光电二极管上曝光期间集成的电荷。V_r与在电荷转移之后浮动扩散节点13上的电压的差值是在曝光期间对应于光电二极管的像素处的平均光强度的量度。

在本发明的一个方面中，复位操作与图像形成处理的曝光部分并行执行。当光电荷在光电二极管中累积时，控制器测量复位帧。当光电荷获取完成时，光电荷被转移到浮动扩散节点并测量图像帧。然后使用图像帧与复位帧的差异来生成最终图像。考虑由栅极15和光电二极管11组成的每个像素的部分。为了测量曝光，通过打开栅极15来复位光电二极管以将光电二极管连接到V_dd，然后关闭栅极15，这开始曝光。当栅极12打开以将累积的电荷转移到浮动扩散节点13时，终止曝光。在该曝光时段期间，读出电路测量复位帧。

现在参考图3和图5。图5示出了复位帧期间的信号时序。信号S₂₂和S₂₄控制图3所示的开关22和24。当这些信号为高电平时，开关导通。当驱动控制信号CTR为高电平时，D_OUT为高电平。当CTR为低电平时，D_OUT接地。可以将复位帧视为由两个时段组成。在复位帧的第一时段期间，浮动扩散节点13通过使R_p为高电平而连接到V_r。这反过来又使位线上的电位上升到其最高值。在该第一时段期间，通过闭合开关22使位线19上的电压被捕获在电容器23上。然后再次打开开关22。在第二时段开始时，通过使R_p为低电平而使浮动扩散节点13与V_r断开，并且因此发生浮动扩散节点13上的电压小幅下降，由此发生位线19上的电压小幅下降。通过闭合开关24，在电容器25上捕获该新电压。然后计算在电容器23与25上捕获的电压之间的差值，并且该差值变为像素传感器60的复位帧值。如上所述，在光电二极管正在集成来自当前曝光的光的时段期间，复位帧是顺序计算的，一次一行。

如上所述，在光电二极管在曝光时段期间集成电荷的同时，测量参考帧。现在参考图6，其示出了在成像阵列的一行中的各种像素传感器的测量复位的时段期间的时序。通过栅极12和15上的信号T_x1和T_x2设置曝光控制。这些信号对于阵列中的所有像素传感器是相同的。最初，T_x1为低电平，其将每个像素传感器中的光电二极管与该像素传感器中的浮动扩散节点隔离。直到获得复位帧之后，T_x1保持低电平。T_x2最初为高电平。在这种状态下，光电二极管连接到V_dd并保持连续复位状态，直到T_x2变为低电平并隔离光电二极管。这开始了曝光时段。通过将T_x1置于高电平然后置于低电平而将在光电二极管上累积的电荷转移到浮动扩散节点之后，曝光时段终止。当T_x1变为低电平时，曝光时段结束。

给定列中的所有像素都连接到相同的位线。当每一行依次连接到位线时，位线上的电压被采样两次，一次是浮动扩散节点连接到Vr时的，一次是使用栅极16使浮动扩散节点从V_r断开后的。在这两个时段期间测量的电压标记为V_1r和V_2r。列处理器测量这两个电压并计算两个电压的差值。该差值是对应像素传感器的复位帧像素值。在复位时段结束时，如图6中的T_R所示，像素传感器中的所有浮动扩散节点将处于复位电压V_2r，该复位电压V_2r是在复位帧时段期间针对该浮动扩散节点而测量的。

在数据帧读出开始时，每个像素传感器中的浮动扩散节点具有由复位帧结束时的V_2r值和从该像素传感器中的光电二极管传输的电荷来确定的电压。这开始了图像采集的数据帧读出部分。现在参考图7，其示出了从位线的角度读出的数据帧。当T_x1为低电平时，数据帧读出开始，从而隔离连接到所讨论的位线的像素传感器中的浮动扩散节点。如行选择信号R_S₁、R_S₂、...、R_S_n所示，按顺序选择列中的每个像素。当选择行时，测量该行中浮动扩散节点上的电压以提供该像素传感器的数据值V_1d。然后，浮动扩散节点在V_r处连接，并且测量浮动扩散节点电压V_2d。差值 V_2d-V_1d是与该像素传感器对应的数据帧中的像素的像素值。

如上所述，当浮动扩散节点在复位之后与V_r源极隔离时，浮动扩散节点上的电压略微降低。因此，值V_2d不能精确地表示复位后的浮动扩散节点电压。然而，复位后的隔离之后的浮动扩散节点电压的差值存储在复位帧中的像素值中。因此，逐个像素地从数据帧中减去复位帧来校正该差值。

上述分析忽略了每个像素中的暗电流。当传输电荷时，浮动扩散节点处的V_2r的值由于浮动扩散节点的复位而被集成的暗电流所减小。因此，当转移电荷时，浮动扩散节点上的电压将指示电荷转移，该电荷转移大于从光电二极管转移的实际电荷。本发明在浮动扩散节点未被访问的时间期间减小该暗电流，这被称为存储时段，因此，基本上减少了该误差源。

现在参考图8，其示出了帧中的各个点处的浮动扩散节点V_fdn上的电压。在复位帧的测量期间和数据帧的测量期间，选择所讨论的像素的行中的像素用于读出。在被选择用于复位之前，浮动扩散节点上的电压处于由先前数据帧读出期间的最后复位确定的值减去由于暗电流集成导致的任何电压损失。该电压是无关紧要的，因为一旦为高电平的R_S选择行，浮动扩散节点就会复位为V_r；但是，在此示例中，D_OUT设置为接地。如T1所示，当选择像素时，D_OUT变高电平，从而可以在复位期间和复位之后进行浮动扩散节点上的电压测量。在复位帧测量结束T2时，浮动扩散节点进入存储时段，直到恰好在曝光期间累积在光电二极管上的电荷被转移到浮动扩散节点之前。

在该存储时段的开始，浮动扩散节点上的电压接近复位电压的电压，并且因此浮动扩散节点上的电压足够高以激活浮动扩散节点中的寄生光电二极管以集成任何暗电流。因此，D_OUT降低到地，这将浮动扩散节点上的电压降低到低于允许寄生光电二极管集成暗电流的电压的值。在一个示例性实施例中，该电压小于 1.5伏。在存储时段结束T3时，D_OUT再次为高电平，浮动扩散节点上的电压返回到V_2r。

然后，通过脉冲T_x1将来自光电二极管的集成电荷转移到浮动扩散节点。如T4所示，在该脉冲结束时，浮动扩散节点上的电压减小到表示在曝光时段期间累积的电荷量的值，即V_1d。然后，浮动扩散节点进入另一个存储时段，在此期间D_OUT再次被设置为接地，以将浮动扩散节点上的电压维持在低于1.5V的值。如T5 所示，在该存储时段结束时，当选择像素传感器进行读取时， D_OUT再次为高电平并且浮动扩散节点上的电压返回到V_1d。在记录了V_1d和V_2d的值之后，如T6所示，完成像素传感器的读出。

在上述实施例中，传输栅极15用于防止光晕并用于复位光电二极管。原则上，可以构造像素缺少传输栅极15的成像阵列，并且仍然在全局快门模式下起作用。在这样的系统中，光电二极管将通过栅极16连接到V_r而被复位。然后，如上所述，在曝光时间期间计算复位帧。这样的实施例假设在图像曝光期间有足够的时间来生成复位帧。对于短时间曝光，这是不可能的。另外，由于暴露于高光强度的像素中的光晕问题，这些实施例不是优选的。在这样的像素中，光电二极管可能饱和，并且多余的电荷可能泄漏以污染附近的像素。如果光电二极管上的电压太低，则栅极15 将过量电荷传递到电源轨，因此防止这种光晕。

上述实施例利用每个像素传感器中的源极跟随器晶体管在位线上生成电压，该电压是浮动扩散节点上的电压的线性函数。然而，也可以利用这样的实施例，其中利用在位线上提供电压的一些其它形式的放大器来实现该缓冲功能，该电压是浮动扩散节点上的电压的单调函数。因此，术语放大器将被定义为包括像素传感器内的源极跟随器和其它形式的放大器。

已经提供了本发明的上述实施例以说明本发明的各个方面。然而，应该理解，可以组合在不同的实施例中显示的本发明的不同方面，以提供本发明的其它实施方案。另外，根据前面的描述和附图，对本发明的各种修改将变得显而易见。因此，本发明仅受所附权利要求的范围限制。

Claims (10)

1.一种全局快门装置，包括连接到位线的多个像素传感器，每个像素传感器包括第一光电检测器，该第一光电检测器包括：

光电二极管；

浮动扩散节点，其特征在于具有寄生光电二极管和寄生电容；

放大器，其放大所述浮动扩散节点上的电压，从而在放大器输出上生成信号；

位线栅极，其响应于行选择信号而将所述放大器输出连接到所述位线；

分压电容器，其具有连接到所述浮动扩散节点的第一端子和连接到驱动源的第二端子，所述驱动源响应于驱动控制信号而在地与地之间不同的驱动电位之间切换所述第二端子上的电压；

复位栅极，其响应于复位信号而将所述浮动扩散节点连接到第一复位电压源极；和

第一传输栅极，其响应于第一传输信号而将所述光电二极管连接到所述浮动扩散节点，

所述放大器包括源极跟随器，其具有连接到所述浮动扩散节点的栅极，

所述源极跟随器的特征在于具有漏极端子，并且其中所述装置还包括开关电路，当所述驱动分压电容器的所述第二端子接地时，所述开关电路将所述漏极端子从电源轨切换到地。

2.如权利要求1所述的全局快门装置，其特征在于，每个像素传感器还包括第二传输栅极，其响应于第二传输信号而将所述光电二极管连接到第二复位源极。

3.如权利要求1所述的全局快门装置，还包括成像阵列控制器，其生成所述行选择信号、所述驱动控制信号、所述复位信号、和所述第一传输栅极信号。

4.如权利要求3所述的全局快门装置，其特征在于，所述成像阵列控制器生成所述驱动控制信号，使得所述第二端子接地并且所述放大器输出不会响应于所述行选择信号而连接到所述位线。

5.如权利要求4所述的全局快门装置，其特征在于，所述成像阵列控制器生成所述驱动控制信号，使得当所述复位信号使所述浮动扩散节点连接到所述第一复位电压源极时，所述第二端子处于所述驱动电位。

6.如权利要求4所述的全局快门装置，其特征在于，所述成像阵列控制器生成所述驱动控制信号，使得当所述第一传输信号使所述浮动扩散节点连接到所述光电二极管时，所述第二端子处于所述驱动电位。

7.如权利要求3所述的全局快门装置，还包括连接到所述位线的列处理电路，所述列处理电路包括：

第一开关，其响应于第一开关控制信号而将所述位线连接到第一采样和保持电容器从而生成第一采样和保持电压；

第二开关，其响应于第二开关控制信号而将所述位线连接到第二采样和保持电容器从而生成第二采样和保持电压；以及列处理器，其生成像素值，该像素值包括所述第一与第二采样和保持电压之间的差值，

所述成像阵列控制器生成所述第一和第二开关控制信号并接收所述像素值。

8.如权利要求7所述的全局快门装置，其特征在于，所述成像阵列控制器生成对应于所述像素传感器之一的复位帧像素值，所述复位帧像素值包括所述第一与第二采样和保持电压之间的所述差值，所述第一采样和保持电压对应于所述浮动扩散节点，所述浮动扩散节点连接到所述第一复位源极，并且所述第二采样和保持电压对应于所述浮动扩散节点，在所述浮动扩散节点连接到所述第一复位源极之后，但在所述浮动扩散节点连接到所述第一复位电压源极之后电荷已经转移到所述浮动扩散节点之前，所述浮动扩散节点与所述第一复位源极断开连接。

9.如权利要求8所述的全局快门装置，其特征在于，所述成像阵列控制器为所述像素传感器之一生成数据帧像素值，所述数据帧像素值包括所述第一与第二采样和保持电压之间的所述差值，所述第一采样和保持电压对应于电荷已经从一个所述像素传感器的所述光电二极管转移到所述浮动扩散节点之后的所述浮动扩散节点，并且所述第二采样和保持电压对应于在所述第一采样和保持电压生成之后连接到所述第一复位源极的所述浮动扩散节点。

10.如权利要求9所述的全局快门装置，其特征在于，所述成像阵列控制器通过形成所述数据帧像素值与所述复位帧像素值之间的差值，从所述复位帧像素值和所述数据帧像素值生成校正数据帧像素值。

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