[發(fā)明專利]傳感器、驅動方法以及電子裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201780045140.2
• 申請日: 2017-07-14
• 公開（公告）號: CN109496426B
• 公開（公告）日: 2021-09-17
• 發(fā)明（設計）人: 長谷川雅子;岡元立太;山下知憲;丹羽篤親;植野洋介
• 申請（專利權）人: 索尼半導體解決方案公司
• 主分類號: H04N5/378
• 分類號: H04N5/378;H03M1/18;H03M1/56;H04N5/374
• 代理公司: 北京信慧永光知識產(chǎn)權代理有限責任公司 11290
• 代理人: 曹正建;陳桂香

本技術涉及能夠改善AD轉換的動態(tài)范圍和噪聲的傳感器、驅動方法以及電子裝置。AD轉換單元包括比較器，該比較器被構造為將電信號與具有可變電平的參考信號進行比較，并且通過使用由比較器進行的、電信號與參考信號之間的比較的結果來執(zhí)行電信號的AD轉換。衰減單元根據(jù)電信號的振幅來衰減被供給給比較器的電信號。本技術例如適用于對電信號執(zhí)行AD轉換的情況。

技術領域

本技術涉及傳感器、驅動方法以及電子裝置，并且具體涉及例如能夠改善AD轉換的動態(tài)范圍和噪聲的傳感器、驅動方法以及電子裝置。

背景技術

近來，在諸如數(shù)字照相機(靜物照相機/攝像機)的電子裝置中，例如，互補金屬氧化物半導體(CMOS)圖像傳感器用作被構造為拍攝圖像的固態(tài)圖像拍攝裝置。

在CMOS圖像傳感器中，模數(shù)轉換器(ADC)例如將從像素獲得的電信號與具有可變電平的參考信號進行比較，并且通過使用電信號與參考信號之間的比較的結果來執(zhí)行從像素獲得的電信號的模數(shù)(AD)轉換。

CMOS圖像傳感器所采用的AD轉換方案的示例包括排并行AD轉換方案，該方案并行執(zhí)行從諸如一個水平線上的像素的多個像素獲得的電信號的AD轉換。

注意，為了將模擬像素電壓準確地轉換成數(shù)字信號，所公開的圖像傳感器通過在模擬像素電壓小的情況下設置高放大因數(shù)或在模擬像素電壓大的情況下設置低放大因數(shù)來放大模擬像素電壓，從而避免模擬像素電壓的飽和(例如，參照專利文獻1)。

引用列表

專利文獻

專利文獻1：日本專利特開No.2015-167347

發(fā)明內容

本發(fā)明要解決的問題

近來，在CMOS圖像傳感器中包括的像素的飽和電荷量隨著像素特性的提高而增加。另外，CMOS圖像傳感器的電源電壓根據(jù)省電的請求而降低。

由于如上所述的飽和電荷量的增加和電源電壓的降低，變得難以使ADC的動態(tài)范圍覆蓋作為與在像素處充電的電荷對應的電信號的像素信號。

可以通過設置ADC的低模擬增益來增大ADC的動態(tài)范圍。然而，低模擬增益導致AD轉換中的大量化步長(寬度)，這在具有大色調差的對象的暗部處劣化量化噪聲。

由于上述原因，對于CMOS圖像傳感器請求AD轉換的動態(tài)范圍和噪聲的改善。

另外，AD轉換的動態(tài)范圍和噪聲的改善不僅對于CMOS圖像傳感器來請求，還對于由被構造為感測可選物理量的傳感器獲得的電信號的AD轉換來請求。

本技術鑒于這種情況而做出，并且旨在使得可以改善AD轉換的動態(tài)范圍和噪聲。

技術方案

根據(jù)本技術的傳感器包括：AD轉換單元，該AD轉換單元包括比較器，該比較器被構造為將通過感測物理量獲得的電信號與具有可變電平的參考信號進行比較，并且該AD轉換單元通過使用由比較器進行的、電信號與參考信號之間的比較的結果來執(zhí)行電信號的模數(shù)(AD)轉換；和衰減單元，該衰減單元被構造為根據(jù)電信號的振幅來衰減被輸入到比較器的電信號。

根據(jù)本技術的驅動方法由傳感器來執(zhí)行，該傳感器包括AD轉換單元，該AD轉換單元包括比較器，該比較器被構造為將通過感測物理量獲得的電信號與具有可變電平的參考信號進行比較，并且該AD轉換單元通過使用由比較器進行的、電信號與參考信號之間的比較的結果來執(zhí)行電信號的模數(shù)(AD)轉換。驅動方法包括以下步驟：根據(jù)電信號的振幅衰減被輸入到比較器的電信號。