[發明專利]圖像拍攝單元和圖像拍攝顯示系統

有效

• 申請號: 201210411303.3
• 申請日: 2012-10-12
• 公開（公告）號: CN103067668A
• 公開（公告）日: 2013-04-24
• 發明（設計）人: 千田滿;山田泰弘
• 申請（專利權）人: 索尼公司
• 主分類號: H04N5/335
• 分類號: H04N5/335;H04N5/359
• 代理公司: 北京東方億思知識產權代理有限責任公司 11258
• 代理人: 李曉冬

技術領域

本公開涉及包括光電轉換器件的圖像拍攝單元以及包括該圖像拍攝單元的圖像拍攝顯示系統。

背景技術

現今，作為光電轉換器件被內置到每個像素(圖像拍攝像素)中的類型的圖像拍攝單元，已提出了各種類型的圖像拍攝單元。作為如上所述的包括光電轉換器件的圖像拍攝單元的示例，例如，可給出所謂的光學觸摸面板、放射線圖像拍攝單元等等(參見例如2011-135561號日本未實審專利申請公布)。

雖然，一般地，圖像拍攝數據是通過對如上所述的圖像拍攝單元中的多個像素執行信號電荷讀取驅動和重置驅動來獲得的，但其具有這樣的問題，即在輸出信號中生成由這樣執行的重置驅動引起的噪聲，從而劣化了拍攝圖像的圖像質量。

發明內容

希望提供一種能夠提高拍攝圖像的圖像質量的圖像拍攝單元和包括該圖像拍攝單元的圖像拍攝顯示系統。

根據本公開的一個實施例的一種圖像拍攝單元包括：圖像拍攝部，該圖像拍攝部具有多個像素，每個像素包括光電轉換器件和場效應晶體管；以及驅動部，該驅動部利用晶體管對像素中存儲的信號電荷執行讀取驅動和重置驅動。該驅動部在一個幀期間中間歇地執行重置驅動多次，并且通過在一個幀期間中的至少一個重置期間中或者至少一個重置期間中的部分期間中向晶體管施加比在一個幀期間中的除至少一個重置期間以外的重置期間中施加的第一電壓低的第二電壓來執行晶體管的接通操作。

根據本公開的一個實施例的一種圖像拍攝顯示系統設有圖像拍攝單元和顯示器。該顯示器顯示基于從該圖像拍攝單元獲得的圖像拍攝信號的圖像。該圖像拍攝單元包括：圖像拍攝部，該圖像拍攝部具有多個像素，每個像素包括光電轉換器件和場效應晶體管；以及驅動部，該驅動部利用晶體管對像素中存儲的信號電荷執行讀取驅動和重置驅動。該驅動部在一個幀期間中間歇地執行重置驅動多次，并且通過在一個幀期間中的至少一個重置期間中或者至少一個重置期間中的部分期間中向晶體管施加比在一個幀期間中的除至少一個重置期間以外的重置期間中施加的第一電壓低的第二電壓來執行晶體管的接通操作。

在根據本公開的上述各個實施例的圖像拍攝單元和圖像拍攝顯示系統中，在圖像拍攝部的每個像素中執行基于入射光的光電轉換，并且執行信號電荷的讀取驅動和重置驅動，由此獲得基于入射光的拍攝圖像。驅動部在一個幀期間中間歇地執行重置驅動多次，并且在一個幀期間中的至少一個重置期間中或者至少一個重置期間中的部分期間中向晶體管施加比在一個幀期間中的除至少一個重置期間以外的重置期間中施加的第一電壓低的第二電壓。從而，可以減少由于在執行重置驅動時從晶體管的接通操作切換到關斷操作而將會發生的所謂的電荷注入。

根據本公開的上述各個實施例的圖像拍攝單元和圖像拍攝顯示系統，圖像拍攝部的每個像素包括光電轉換器件，并且驅動部執行來自每個像素的信號電荷的讀取驅動和重置驅動，由此可以獲得基于入射光的拍攝圖像。驅動部執行重置驅動多次，并且在一個幀期間中的至少一個重置期間中或者至少一個重置期間中的部分期間中向晶體管施加比在一個幀期間中的除至少一個重置期間以外的重置期間中施加的第一電壓低的第二電壓。從而，可以減少與重置操作的執行相關聯地將會發生的電荷注入。因此，可以提高拍攝圖像的圖像質量。

要理解，以上概括描述和以下詳細描述都是示例性的，并且旨在提供對要求保護的技術的進一步說明。

附圖說明

附圖被包括來提供對本公開的進一步理解，并且被并入在本說明書中并構成本說明書的一部分。附圖圖示了實施例并且與說明書一起幫助說明本技術的原理。

圖1是圖示根據本公開的實施例的圖像拍攝單元的總體配置示例的框圖。

圖2是圖示圖1中所示的圖像拍攝部的概略配置示例的示意圖。

圖3是圖示圖1中所示的像素等等的詳細配置示例的電路圖。

圖4是圖示圖1中所示的行掃描部的詳細配置示例的框圖。

圖5A和圖5B是圖示圖4中所示的緩沖器電路的配置示例的截面圖。

圖6是圖示圖1中所示的列選擇部的詳細配置示例的框圖。

圖7A是圖示在曝光期間中的操作狀態的一個示例的電路圖，并且圖7B是圖示在讀取/第一重置期間中的操作狀態的一個示例的電路圖。

圖8是圖示具有橫向結構的PIN型光電二極管的示意圖，其中(A)圖示了其存儲狀態的示例，并且(B)圖示了其消耗狀態的示例。

圖9是圖示具有縱向結構的PIN型光電二極管的一個示例的示意性截面圖。

圖10是圖示信號電荷殘余的機制的示例的特性圖。