[發明專利]固態成像裝置、驅動固態成像裝置的方法和電子系統

有效

• 申請號: 201310170834.2
• 申請日: 2013-05-10
• 公開（公告）號: CN103428451B
• 公開（公告）日: 2017-10-10
• 發明（設計）人: 舘知恭
• 申請（專利權）人: 索尼公司
• 主分類號: H04N5/374
• 分類號: H04N5/374;H04N5/3745;H04N5/378;H01L27/146
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所11105
• 代理人: 張麗新

技術領域

本技術涉及固態成像裝置、用于驅動該固態成像裝置的方法以及電子系統。具體地，本技術涉及使得能夠減小電力消耗的固態成像裝置、用于驅動該固態成像裝置的方法以及電子系統。

背景技術

迄今為止，在CMOS圖像傳感器中，列AD方法已經是常見的，其中對于每個像素列布置ADC（AD轉換器），且并行操作所述ADC從而增加讀取速度。而且，在列AD方法的CMOS圖像傳感器中，已經提出了通過多個像素列共享ADC的技術（例如，參見日本未經審查的專利申請公開No.2010-93653）。

另一方面，近年來，配備有相機的電子系統移動諸如移動電話、智能電話等已經變得普遍。

發明內容

在這樣的移動電子系統中，要求電池的持續時間盡可能延長。因此，期望減小固態成像裝置諸如用在相機中的CMOS圖像傳感器等的電力消耗。

因此，本技術使得能夠減少固態成像裝置的電力消耗。

根據本技術的實施例，提供了一種固態成像裝置，包括：像素陣列部分，其中布置有包括放大晶體管的多個像素，該放大晶體管被配置為放大基于根據接收光量的光電荷的信號；偏置電流控制部分，其被配置為，對像素陣列部分的每個垂直信號線接通或斷開通過所述垂直信號線供應給放大晶體管的偏置電流；以及驅動控制部分，被配置為控制所述偏置電流控制部分以便接通讀取像素信號的垂直信號線的偏置電流，并且斷開不讀取像素信號的垂直信號線的偏置電流。

驅動控制部分可被控制為進一步控制在第一模式和第二模式之間切換模式，在第一模式中按時間序列改變其像素信號被讀取的像素列，在第二模式中讀取所有像素列的像素信號并且隨后對多個像素列的像素信號進行平滑化。

在所述第一模式中，所述驅動控制部分可被配置為進行控制以便接通讀取像素信號的垂直信號線的偏置電流，以及斷開不讀取像素信號的垂直信號線的偏置電流。

所述固態成像裝置還可包括按像素陣列部分的每兩個或更多個像素列布置的AD轉換器，其中如果要在所述第一模式中和所述第二模式中使用的AD轉換器的數目不同，則所述驅動控制部分被配置為進行控制，以在要使用的AD轉換器數目較少的模式中、停止未被使用的ADC轉換器的操作。

根據本技術的另一個實施例，還提供了一種驅動固態成像裝置的方法，所述固態成像裝置包括像素陣列部分，所述像素陣列部分中布置有包括放大晶體管的多個像素，所述放大晶體管被配置為放大基于根據接收光量的光電荷的信號，所述方法包括：在通過像素陣列部分的垂直信號線向所述放大晶體管供應的偏置電流中，對于每個垂直信號線接通或斷開所述偏置電流；以及控制偏置電流控制部分，以便接通讀取像素信號的垂直信號線的偏置電流，以及斷開不讀取像素信號的垂直信號線的偏置電流。

根據本技術的另一個實施例，提供了一種電子系統，包括：固態成像裝置，其包括：像素陣列部分，其中布置有包括放大晶體管的多個像素，所述放大晶體管被配置為放大基于根據接收光量的光電荷的信號，偏置電流控制部分，其被配置為通過所述像素陣列部分的垂直信號線對所述像素陣列部分的每個垂直信號線接通或斷開通過所述垂直信號線供應給所述放大晶體管的偏置電流，以及驅動控制部分，被配置為控制所述偏置電流控制部分，以便接通讀取像素信號的垂直信號線的偏置電流，并且斷開不讀取像素信號的垂直信號線的偏置電流；以及信號處理部分，被配置為對從像素輸出的像素信號進行信號處理。

在本技術的實施例中，在通過像素陣列部分的垂直信號線向放大晶體管供應的偏置電流中，讀取像素信號的垂直信號線的偏置電流被接通，且不讀取像素信號的垂直信號線的偏置電流被斷開。

通過本技術的實施例，能夠減少固態成像裝置的電力消耗。

附圖說明

圖1是要與應用本技術的固態成像裝置相比較的固態成像裝置的基本系統配置的示意圖；

圖2是說明單位像素的配置的示例的圖；

圖3是用于解釋圖1中固態成像裝置的高分辨率拍攝模式時的操作的時序圖；

圖4是用于解釋圖1中固態成像裝置的高質量拍攝模式時的操作的時序圖；

圖5是說明其中更詳細地說明圖1中固態成像裝置的輸入控制部分的配置的示例的電路圖；

圖6是用于解釋圖5中電路的高分辨率拍攝模式時的操作的時序圖；

圖7是用于解釋圖5中電路的高質量拍攝模式時的操作的時序圖；

圖8是應用本技術的固態成像裝置的基本系統配置的示意圖；

圖9是用于解釋圖8中固態成像裝置的高分辨率拍攝模式時的操作的時序圖；