[發(fā)明專(zhuān)利]圖像拍攝單元和圖像拍攝顯示系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210394884.4
• 申請(qǐng)日: 2012-10-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103067667B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-09-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 山田泰弘;田中勉;千田滿(mǎn)
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 索尼半導(dǎo)體解決方案公司
• 主分類(lèi)號(hào): H04N5/335
• 分類(lèi)號(hào): H04N5/335;H04N5/359;H04N5/367;H04N5/361;H04N5/32
• 代理公司: 北京信慧永光知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司11290
• 代理人: 陳桂香,褚海英

技術(shù)領(lǐng)域

本公開(kāi)涉及包括光電轉(zhuǎn)換器的圖像拍攝單元以及包括這樣的圖像拍攝單元的圖像拍攝顯示系統(tǒng)。

背景技術(shù)

在相關(guān)技術(shù)中，已提出了包括嵌入在各個(gè)像素(圖像拍攝像素)中的光電轉(zhuǎn)換器的各種圖像拍攝單元。這種包括光電轉(zhuǎn)換器的圖像拍攝單元的示例包括所謂的光學(xué)觸摸面板和放射線(xiàn)圖像拍攝單元(例如參考2011-135561號(hào)日本未實(shí)審專(zhuān)利申請(qǐng)公布)。

發(fā)明內(nèi)容

在上述的圖像拍攝單元中，通常，圖像拍攝數(shù)據(jù)是通過(guò)對(duì)多個(gè)像素執(zhí)行信號(hào)電荷的讀取操作和重置操作來(lái)獲取的。然而，重置操作引起輸出信號(hào)中的噪聲，從而引起拍攝圖像的圖像質(zhì)量的劣化。

希望提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)更高圖像質(zhì)量的拍攝圖像的圖像拍攝單元和包括這樣的圖像拍攝單元的圖像拍攝顯示系統(tǒng)。

根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施例，提供了一種圖像拍攝單元，包括：圖像拍攝部，該圖像拍攝部包括多個(gè)像素，每個(gè)像素包括光電轉(zhuǎn)換器和場(chǎng)效應(yīng)晶體管；以及驅(qū)動(dòng)部，該驅(qū)動(dòng)部在接通操作和關(guān)斷操作之間切換晶體管以執(zhí)行在每個(gè)像素中蓄積的信號(hào)電荷的讀取操作和重置操作，其中，晶體管包括第一柵電極和第二柵電極，在該第一柵電極和第二柵電極之間有半導(dǎo)體層，驅(qū)動(dòng)部分別向晶體管的第一柵電極和第二柵電極施加第一電壓和第二電壓以在接通操作和關(guān)斷操作之間切換晶體管，并且驅(qū)動(dòng)部把在接通電壓和關(guān)斷電壓之間切換第一電壓和第二電壓的定時(shí)、第一電壓和第二電壓的接通電壓值或者這兩者調(diào)整為彼此不同。

根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施例，提供了一種圖像拍攝顯示系統(tǒng)，包括圖像拍攝單元和顯示單元，該顯示單元顯示基于由該圖像拍攝單元獲取的圖像拍攝信號(hào)的圖像，該圖像拍攝單元包括：圖像拍攝部，該圖像拍攝部包括多個(gè)像素，每個(gè)像素包括光電轉(zhuǎn)換器和場(chǎng)效應(yīng)晶體管；以及驅(qū)動(dòng)部，該驅(qū)動(dòng)部在接通操作和關(guān)斷操作之間切換晶體管以執(zhí)行在每個(gè)像素中蓄積的信號(hào)電荷的讀取操作和重置操作，其中，晶體管包括第一柵電極和第二柵電極，在該第一柵電極和第二柵電極之間有半導(dǎo)體層，驅(qū)動(dòng)部分別向晶體管的第一柵電極和第二柵電極施加第一電壓和第二電壓以在接通操作和關(guān)斷操作之間切換晶體管，并且驅(qū)動(dòng)部把在接通電壓和關(guān)斷電壓之間切換第一電壓和第二電壓的定時(shí)、第一電壓和第二電壓的接通電壓值或者這兩者調(diào)整為彼此不同。

在根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例的圖像拍攝單元和圖像拍攝顯示系統(tǒng)中，在圖像拍攝部的每個(gè)像素中執(zhí)行基于入射光的光電轉(zhuǎn)換，并且執(zhí)行信號(hào)電荷的讀取操作和重置操作以獲取基于入射光的拍攝圖像。驅(qū)動(dòng)部在讀取操作和重置操作中分別向晶體管的第一柵電極和第二柵電極施加第一電壓和第二電壓，并且在重置操作中把在接通電壓和關(guān)斷電壓之間切換第一電壓和第二電壓的定時(shí)、第一電壓和第二電壓的接通電壓值或者這兩者調(diào)整為彼此不同。從而，減少了在重置操作中將晶體管從接通操作切換到關(guān)斷操作而引起的所謂的電荷注入。

在根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例的圖像拍攝單元和圖像拍攝顯示系統(tǒng)中，圖像拍攝部的每個(gè)像素包括光電轉(zhuǎn)換器，并且驅(qū)動(dòng)部執(zhí)行來(lái)自每個(gè)像素的信號(hào)電荷的讀取操作和重置操作以獲取基于入射光的拍攝圖像。驅(qū)動(dòng)部在在重置操作中把在接通電壓和關(guān)斷電壓之間切換第一電壓和第二電壓的定時(shí)、第一電壓和第二電壓的接通電壓值或者這兩者調(diào)整為彼此不同的同時(shí)在接通操作和關(guān)斷操作之間執(zhí)行晶體管的切換；因此，減少了由切換引起的電荷注入。從而，可實(shí)現(xiàn)拍攝圖像的更高圖像質(zhì)量。

應(yīng)要理解，以上概括描述和以下詳細(xì)描述都是示例性的，并且旨在提供對(duì)要求保護(hù)的技術(shù)的進(jìn)一步說(shuō)明。

附圖說(shuō)明

附圖被包括來(lái)提供對(duì)本技術(shù)的進(jìn)一步理解，并且被并入在本說(shuō)明書(shū)中并構(gòu)成本說(shuō)明書(shū)的一部分。附圖圖示了實(shí)施例并且與說(shuō)明書(shū)一起用于說(shuō)明本技術(shù)的原理。

圖1是圖示根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例的圖像拍攝單元的整體配置示例的框圖。

圖2是圖示圖1中所示的圖像拍攝部的示意性配置示例的示意圖。

圖3是圖示圖1中所示的像素等等的具體配置示例的電路圖。

圖4是圖示圖3中所示的晶體管的示意性配置的截面圖。

圖5是圖示圖1中所示的行掃描部的具體配置示例的框圖。

圖6是圖示圖1中所示的列選擇部的具體配置示例的框圖。

圖7A和7B分別是圖示在曝光時(shí)段中的操作狀態(tài)的示例和在讀取/第一重置時(shí)段中的操作狀態(tài)的示例的電路圖。

圖8是用于描述橫向PIN光電二極管的蓄積模式和消耗模式的示意圖，其中部分(A)圖示了蓄積模式，部分(B)圖示了消耗模式。

圖9是圖示縱向PIN光電二極管的示例的示意性截面圖。