JP2008167452A - 温度センサを具備したイメージセンサ、それの駆動方法及びシステム - Google Patents

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Abstract

【課題】本発明は温度増加による熱的ノイズ増加によって発生する画像の劣化を改善するイメージセンサ及びそれの駆動方法を提供することである。
【解決手段】本発明によるイメージセンサは、イメージセンサの温度を感知する温度センサ及び制御信号に応答して映像を感知するピクセルアレイを含み、前記感知された温度によって前記制御信号の電圧レベルが変化される。
また、本発明によるイメージセンサの駆動方法は、(a)前記イメージセンサの温度を感知する段階、(b)感知された温度によって制御信号の電圧レベルを選択する段階、(c)前記選択された電圧レベルの制御信号に応答して映像を感知する段階を含む。
【選択図】図1

Description

本発明はイメージセンサに係り、より詳しくは温度センサを有するイメージセンサとそれの駆動方法に関するものである。
最近、デジタル技術の発展が急速に進行されていて、その体表的な商品の一つはデジタルカメラである。デジタルカメラの画質を決定する核心要素は光学レンズとイメージセンサである。レンズを通じて入ってくる光をイメージセンサが電気信号に変えて画像が実現できる様になる。
イメージセンサはピクセルアレイ、即ち、2次元のマトリックスの形態に配列された複数のピクセルからなり、各ピクセルは光感知手段と伝送及び信号出力器等を含む。伝送及び信号出力器等によりイメージセンサは概ね電荷結合素子(CCD)形イメージセンサ(以下‘CCD'と称する)と相補性金属酸化物半導体(CMOS)形イメージセンサ(以下‘CIS'と称する)の二種類に分けられる。CCDは伝送及び信号出力のためにMOSキャパシタを使用し、各々のMOSキャパシタが互いに接近した位置にあるので電位差によって電荷のキャリヤがキャパシタに貯蔵され、隣り合うキャパシタに移送される。逆に、CISはピクセルの数だけのMOSトランジスタを使用して順に出力を検出するスイッチング方式を利用する。
CCDはCISに比べて、ノイズが少なく、画質が良いが、CISは生産コストが低く、消費電力が低い長所がある。即ち、CISは低い電力消費、統合されたCMOS回路との両立性、映像データのランダムアクセス、スタンダードCMOSの技術の利用によるコスト減少等の長所がある。これによってCISの応用分野はデジタルカメラ、スマートフォン、PDA、ノート型パソコン、保安カメラ、バーコード探知器、HDTV解像度カメラ、玩具等に幅広く拡張されている。
前記イメージセンサ等は、人の目の様な機能を有するためには鮮明度の増加及びノイズの減少が課題となる。特に、イメージセンサ等は温度に敏感に反応するので外部の温度又はチップの内部の温度が増加することによって画像の歪み及び劣化が急激に増加する。又、最近にはノイズを改善するための方法としてISP(Image Signal Processor)機能が利用されているが、まだセンサ自体の熱的ノイズの増加は解決されてない。
本発明は上述した問題点を解決するために案出されたものであり、本発明の目的は温度増加による熱的ノイズ増加によって発生する画像の劣化を改善するイメージセンサ及びそれの駆動方法を提供することである。
本発明によるイメージセンサの駆動方法は、(a)前記イメージセンサの温度を感知する段階、(b)感知された温度によって制御信号の電圧レベルを選択する段階、(c)前記選択された電圧レベルの制御信号に応答して映像を感知する段階を含む。
実施形態に於いて、前記(b)段階で、前記イメージセンサの温度を感知するための温度センサを含む。
実施形態に於いて、前記制御信号は、複数の電圧レベルを含む。
実施形態に於いて、前記(c)段階で、前記制御信号に応答して前記映像を感知するための複数のピクセル駆動回路を含み、前記ピクセル駆動回路は、前記イメージセンサの温度を感知する温度センサ及び前記温度によって複数の電圧レベルの中で一つを前記制御信号に生成して前記ピクセルアレイに伝送するロードライバを含む。
実施形態に於いて、前記制御信号は二つの電圧レベルを有する。
実施形態に於いて、前記映像が低照度であり、前記イメージセンサが一定の温度以上であるとき、前記制御信号は前記二つの電圧レベルの中で小さいものである。
実施形態に於いて、前記温度センサは前記ピクセル駆動回路と同じ構造を利用する。
本発明によるイメージセンサは、前記イメージセンサの温度を感知する温度センサ及び制御信号に応答して映像を感知するピクセルアレイを含み、前記感知された温度によって前記制御信号の電圧レベルが変化される。
実施形態に於いて、前記ピクセルアレイは複数のピクセル駆動回路を含み、
前記ピクセル駆動回路は、前記映像を感知して映像信号を生成する光素子及び前記制御信号に応答して前記映像信号を出力させる伝送トランジスタを含む。
実施形態に於いて、前記感知された温度によって、複数の電圧レベルの中で何れか一つを前記制御信号に選択して前記ピクセル駆動回路に伝送するロードライバをさらに含む。
実施形態に於いて、前記イメージセンサは、前記複数の電圧レベルを生成する電圧発生回路をさらに含む。
実施形態に於いて、前記感知された温度によって、複数の電圧レベルの中で何れか一つを前記制御信号に生成して前記ピクセル駆動回路に伝送するロードライバをさらに含む。
実施形態に於いて、前記制御信号は、二つの電圧レベルを有する。
実施形態に於いて、映像が低照度であり、前記イメージセンサが一定の温度以上であるとき、前記制御信号は、前記二つの電圧レベルの中で小さいものである。
実施形態に於いて、前記温度センサは、前記ピクセル駆動回路と同じ構造を利用する。
実施形態に於いて、前記温度センサは、前記ピクセルアレイの内部にある。
実施形態に於いて、前記温度センサは、能動素子と手動素子からなる。
実施形態に於いて、前記ピクセルアレイの出力に関連された全てのノード等は、前記感知された温度によって制御される。
実施形態に於いて、前記温度センサは、複数の温度センサを含む。
実施形態に於いて、前記イメージセンサは、CIS(CMOS Image Sensor)である。
実施形態に於いて、前記イメージセンサは、前記感知された温度によってレベル選択信号LSELを生成するレベル選択信号発生器をさらに含む。
実施形態に於いて、前記イメージセンサは、温度による電圧を感知し、前記レベル選択信号発生器は、前記感知された電圧を貯蔵された基準電圧等と比較して前記レベル選択信号を生成する。
実施形態に於いて、前記ロードライバは、前記レベル選択信号に応答して制御信号の電圧レベルを決定する。
実施形態に於いて、前記ロードライバは、複数の電圧レベルの制御信号が入力され、前記レベル選択信号によって前記複数の制御信号の中で何れか一つを前記制御信号に選択する。
本発明による他のイメージセンサは、前記イメージセンサの温度を感知する温度センサ、制御信号に応答して映像を感知するピクセルアレイ、前記ピクセルアレイを制御するロードライバ、前記制御信号のレベルを決定する昇圧回路を含み、前記感知された温度によって前記昇圧回路の電圧レベルが変化される。
本発明による映像処理システムは、映像を感知して映像信号を出力するイメージセンサ、前記イメージセンサの温度を感知する温度センサを含み、前記イメージセンサは、前記感知された温度によって前記映像信号の出力量を変化させる。
上述した様に、本発明によるイメージセンサは温度センサを具備して低照度であるとき、ノイズに対する劣化特性が改善できる。
以下には、本発明が属する技術分野で通常の知識を持つ者が本発明の技術を容易に実施できる様に、本発明の実施形態を添付された図面を参照して説明する。
図1は本発明によるイメージセンサ100を示す。図1を参照すれば、イメージセンサ100はピクセルアレイ120、ロードライバ140、アナログデジタル変換器160及び温度センサ180を含む。本発明のイメージセンサ100は温度センサ180を具備して、温度が一定のレベル以上であり、入射された光が低照度であるとき、ピクセルアレイ120の出力値を減少させる。これによって、熱的ノイズによってイメージセンサ100の画質が劣化されることを防止する。本発明は説明の便意のために、イメージセンサ100はCIS(CMOS Image Sensor)に限定して説明する。
ピクセルアレイ120はマトリックスの形態に配列された複数のピクセルを含む。各々のピクセルは光素子(Photo Diode、図示せず)及び光素子に貯蔵された電荷を伝送及び出力するためのトランジスタ等(図示せず)を含む。使用されたトランジスタの数によって各々のピクセルは多様な形態を示す。本発明のピクセルアレイ120の構造は図2からより詳しく説明する。
ピクセルアレイ120は各ピクセルの上部に特定のカラーの光だけ受け入れる様にカラーフィルタ(color filter)を具備している。ピクセルアレイ120は色信号を構成するために少なくとも3種類のカラーフィルタを配置する。一般的なカラーフィルタのアレイは一つの行にR(red)、G(green)2種類のカラーのパターン及び他の行にG(green)、B(Blue)2種類のカラーのパターンを繰り返して配置されるバイヤー(Bayer)パターンを有する。このとき、輝度信号と密接な関連があるG(green)カラーは全ての行に配置され、R(red)カラー、B(Blue)カラーは各行毎に交代に配置されて輝度の解像度を高くする。デジタルスチールカメラ等には解像度を高くするために100万ピクセル以上の多いピクセルを配列したCISが適用される。
ピクセルアレイ120は光素子を利用して光を感知して電気信号に変換して映像信号を生成する。ピクセルアレイ110から出力される映像信号はR(red)、G(green)、B(Blue)の3色のアナログ信号である。
ロードライバ140はタイミング制御部(図示せず)からタイミング制御信号等を受信して行選択信号SEL、リセット制御信号RX及び伝送制御信号TXを生成する。生成された行選択信号SEL、リセット制御信号RX及び伝送制御信号TXはピクセルアレイ120の各々のピクセルに伝送する。ここで、タイミング制御部は全般的なタイミング制御信号等と各ピクセルの選択及び感知された映像信号の出力のためのアドレシング信号等を生成する。
アナログデジタル変換器160はピクセルアレイ120から出力されたアナログ映像信号をデジタル信号に変換する。光素子から感知された映像信号VSIGをアナログデジタル変換器140からデジタル信号に変換するとき、CDS(Correlated Double Sampling)方式が利用される。CDS方式のアナログデジタル変換器160はピクセルアレイ120からリセット信号VRESを受信した後、光素子から感知された映像信号VSIGを受信してデジタル信号に変換させる。
光素子から所定の周期で光を新しく感知するとき毎に、光素子から新しく感知された映像信号VSIGをアナログデジタル変換器160に出力する前にピクセルアレイ120は、アナログデジタル変換器160にリセット信号VRESを出力する。アナログデジタル変換器160はリセット信号VRESを受信してリセットされた後、光素子から入力された映像信号VSIGをデジタル信号に変換して出力する。この様に変換されたデジタル信号はデジタル信号処理部(図示せず)に出力されて補間(interpolation)される。一方、デジタル信号処理部はLCDの様なディスプレイ装置の該当解像度に適合な駆動信号等を生成してディスプレイ装置を駆動する。
温度センサ180はイメージセンサ100の温度を感知してロードライバ140に伝送する。温度によって、ロードライバ140から出力される信号RX、TX、SELの電圧レベルが異なる様になる。さらに詳しく説明すれば、イメージセンサ100が一定の温度以上になれば、ロードライバ140の出力信号等RX、TX、SELの電圧レベルを低くする。従って、ピクセルアレイ120の出力値は減少する。これによって、本発明のイメージセンサ100は温度増加により熱的ノイズは増加されるが、増加された熱的ノイズの全部が出力されるのではない。従ってイメージセンサ100は熱的ノイズに対する画質の劣化が改善される。温度センサ180は図8からより詳しく説明する。
本発明のイメージセンサ100は温度センサ180を具備して、温度によって制御信号等RX、TX、SELのレベルを変化させる。これによって、温度が高く、低照度であるとき、本発明のイメージセンサ100は画質が劣化することを防止する。
図2は本発明によるピクセルアレイ120の中で一つのピクセル駆動回路121に対する実施形態である。図2を参照すれば、ピクセル駆動回路121は光素子122、伝送トランジスタ123、リセットトランジスタ124、検出トランジスタ125及びロー選択トランジスタ125を含む。
図3は図2に図示されたピクセル駆動回路121の断面図を示す。図3を参照すれば、ピクセル駆動回路121は光素子122及び4個のトランジスタ等123〜126を含む。
光hvが入射されるとき、光素子122にはEHP(Electron Hole Pair)が生成される。EHPが生成される過程を簡単に説明すれば次の様である。光hvが入射されるとき、光素子122から導電帯の電子は入射された光エネルギーhvによって価電子帯に励起する。励起された電子は光素子122の内部にEHPを発生する。発生されたEHPの電子は電気場によって移動する様になる。以下には、EHPの電子をEHP信号電荷と称する。
生成されたEHP信号電荷はロードライバ140から伝送された制御信号等TX、RX、SELに応答してアナログデジタル変換器160に出力される。
ピクセル駆動回路121は次の様に動作する。CDS方式のアナログデジタル変換では、行選択信号SELによって選択された行の各ピクセルに各ピクセルからリセット制御信号RXが活性化されるとき、リセットトランジスタ123はターンオンする。従ってFD(Floating Diffusion)ノード128の電位は駆動電圧VDDになる。このとき、駆動電圧VDDから伝送されたFDノード128の電位をリセット信号VRESに出力する。
一方、光が入射されるとき、光素子122はEHP信号電荷が生成される。生成されたEHP信号電荷によって、伝送トランジスタ123のソースノードの電位が変化される。伝送制御信号TXが活性化されて伝送トランジスタ123がターンオンされると、蓄積されたEHP信号電荷はFDノード128に伝送される。従って、FDノード128は伝送された信号電荷によって電位が変化し、同時に検出トランジスタ125のゲートSGATEの電位変化も行われる。このとき、ロー選択トランジスタ126がターンオンの状態であれば、ソースフォロワトランジスタ126のソースノードの電位を感知された映像信号VRESに出力する。この後、リセットトランジスタ124はターンオンされる共に、FDノード128の電位が駆動電圧VDDになる。ピクセル駆動回路121はこれらの過程を繰り返す。アナログデジタル変換器160はピクセル駆動回路121から伝送されたリセット信号VRESと映像信号VSIGの差によってデジタル信号に変換を行う。
本発明によるピクセル駆動回路121はイメージセンサ100の温度が一定の温度以上であるとき、伝送制御信号TXの電圧レベルを低くする。従って、本発明のピクセル駆動回路121は温度増加により発生したノイズが全部アナログデジタル変換器180に伝送されることを防止する。全てのノイズが伝送されない理由に関して、図4乃至図7からより詳しく説明する。
図4は本発明によるピクセル駆動回路121から生成されたEHP電荷信号が伝送される過程を示す。図4を参照すれば、光が入射されると光素子122にEHP電荷信号が生成されて蓄積される。伝送トランジスタ123のゲートTGATEに入力された伝送制御信号TXによって、生成されたEHP電荷信号等はFDノード128に伝送される。即ち、図4を参照すれば、伝送ゲートTGATEに印加された制御信号TXによって、エネルギーのレベルが低くなると、蓄積された伝送信号等がFD領域に流れて行く。FDノード128に伝送された電荷信号等は検出ゲートSGATEに伝送され、切断された信号は検出トランジスタ125によって増幅されて映像信号VSIGに出力される。
本発明によるピクセル駆動回路121はイメージセンサ100の温度によって伝送制御信号TXのレベルを変化させる。説明の便意のために、温度センサ180によって感知された温度が一定のレベルの以下であるときと、以上であるときの2種類に区分した。もっと鮮明な画質の改善のために伝送制御信号TXは3個以上の複数の電圧レベルに区分しても良い。
本発明のピクセル駆動回路121は正常モードの動作と低照度モードの動作に区分される。動作は温度センサ180から感知された温度により区分される。即ち、一定の温度の以下であるとき、ピクセル駆動回路121は正常モードで動作し、一定の温度の以上であるとき、ピクセル駆動回路121は低照度モードで動作する。
図5は本発明のピクセル駆動回路121の正常モードの動作のとき、ノイズの伝送過程を示す。図5を参照すれば、光素子122には光が照射されて生成されるEHP電荷信号等と熱によって生成されたノイズ等が含まれている。正常動作のとき、光素子122から生成されたノイズは全てFDノード128に流れて行く。しかし、前記ノイズはEHP電荷信号に比べて相対的に小さいので問題にならない。
図6は本発明のピクセル駆動回路121の低照度モードの動作のとき、ノイズの伝送過程を示す。図6を参照すれば、低照度であり、相対的に温度が高いとき、ノイズの影響は大きくなる。このとき、イメージセンサ100の温度センサ180は温度を感知して、ロードライバ140に伝送する。ロードライバ140は感知された温度によって正常モードの動作のときより低いレベルの伝送制御信号TXをピクセルアレイ121に伝送する。伝送制御信号TXに応答して、伝送トランジスタ123は光素子122から生成されたEHP電荷信号等とノイズをFDノード128に伝送する。このとき、ピクセルアレイ121は光素子122から生成されたノイズを全てFDノード128に伝送しない。発生したノイズの一定の量は光素子122に残る。従って、EHP電荷信号に比べてノイズの量を減らすことができる。
従って、本発明のピクセル駆動回路121は温度により互いに異なる伝送制御信号TXのレベルを提供する。特に、イメージセンサ100の温度が高く、低照度の光が入射される場合、制御信号TXの電圧レベルを低くするので映像信号の出力を減らすことができる。従って、本発明のイメージセンサ100は温度により発生されたノイズの特性が改善できる。
図7は本発明による温度センサ180が伝送制御信号TXのレベルを制御する多様な実施形態を示す。
図7aを参照すれば、温度センサ180は伝送ゲートの電圧昇圧回路130を制御する。温度センサ180はイメージセンサ100の温度を感知してレベル選択信号LSELを生成して伝送ゲートの電圧昇圧回路130に伝送する。伝送ゲートの電圧昇圧回路130はレベル選択信号LSELに応答して伝送制御信号TXの電圧レベルを選択してロードライバ140に伝送する。ロードライバ140はピクセルアレイ120の中で該当するピクセル駆動回路を選択された伝送制御信号TXで制御する。
図7bを参照すれば、温度センサ180はロードライバ142を制御する。説明の便意のために、伝送制御信号TXの電圧レベルは4種類に限定する。伝送ゲートの電圧昇圧回路132は4個の互いに異なる伝送制御信号TX等を生成してロードライバ132に伝送する。ロードライバ132は温度センサ130から伝送されたレベル選択信号LSELに応答して4個の電圧レベルの中で一つを伝送制御信号TXに選択する。ロードライバ132は選択された伝送制御信号TXを利用してピクセルアレイ120の該当するピクセル駆動回路を制御する。
本発明では、伝送制御信号TXのレベルを4種類に限定したが、本発明の伝送制御信号TXのレベルの数は調節可能である。
図8は本発明による温度センサ180に対する実施形態を示す。図8a及び図8bは能動素子及び手動素子の組み合わせからなる。図8cはピクセルアレイ120と同じ構造を利用している。図8a、8b、8cを参照すれば、温度センサ180はイメージセンサ100の温度による出力電圧Vsを感知し、感知された電圧Vsによってレベル選択信号LSELを生成する。ここで、レベル選択信号LSELはレベル選択信号発生器182から生成される。
レベル選択信号発生器182はイメージセンサ100の温度による基準電圧等を貯蔵する。従って、レベル選択信号発生器182は感知された電圧Vsと基準電圧等を比較してレベル選択信号LSELを生成する。
図8の温度センサ180は一つに限定されない。温度センサ180は複数個にしても良い。
本発明の温度センサ180はピクセルアレイ120の外側に配置しているが、それに限定されない。温度センサ180はピクセルアレイ120の内部に構成しても良い。例えば、図8cの様な構造の温度センサ180はピクセルアレイ120の内部に構成できる。
一方、本発明の温度センサ180は伝送トランジスタ123のゲートだけ制御することと説明したが、それに限定されない。本発明の温度センサ100はイメージセンサ100の出力に関連された全てのノードに連動して使用できる。
本発明の温度センサ180はイメージセンサ100の内部にある。
しかし、場合によって、イメージセンサを具備したシステムの他の所に温度センサを構成しても良い。即ち、温度センサはイメージセンサと分離して、独立したチップに形成しても良い。
本発明によるイメージセンサ100は温度センサ180を具備して温度により伝送制御信号TXの電圧レベルを変化させることができる。従って、本発明のイメージセンサ100は低照度であるとき、ノイズに対する劣化特性を改善することができる。
本発明は温度により制御信号の電圧レベルを変化させたが、温度により電源のレベルを変化させても良い。
また、本発明の実施形態等は本発明の範囲から外れない限り、様々に変更できる。
本発明によるイメージセンサを示す。 本発明によるピクセルアレイの中で一つのピクセル駆動回路の例を示す。 図2に図示されたピクセル駆動回路の断面図である。 本発明によるピクセル駆動回路から生成されたEHP電荷信号が伝送される過程を示す。 本発明のピクセル駆動回路の正常モード動作のときノイズの伝送過程を示す。 本発明のピクセル駆動回路の低照度モード動作のときノイズの伝送過程を示す。 本発明による温度センサの制御過程を示す。 本発明による温度センサの制御過程を示す。 本発明による温度センサの例を示す。 本発明による温度センサの例を示す。 本発明による温度センサの例を示す。
符号の説明
100 イメージセンサ
120 ピクセルアレイ
140 ロードライバ
160 アナログデジタル変換器
180 温度センサ
121 ピクセル駆動回路
122 光素子
123〜126 NMOSトランジスタ
128 FD領域
182 レベル選択信号発生器

Claims (25)

  1. イメージセンサの駆動方法に於いて、
    (a)前記イメージセンサの温度を感知する段階、
    (b)感知された温度によって制御信号の電圧レベルを選択する段階、
    (c)前記選択された電圧レベルの制御信号に応答して映像を感知する段階を含むイメージセンサの駆動方法。
  2. 前記(b)段階で、前記イメージセンサの温度を感知するための温度センサを含む請求項1に記載のイメージセンサの駆動方法。
  3. 前記制御信号は、複数の電圧レベルを含む請求項1に記載のイメージセンサの駆動方法。
  4. 前記(c)段階で、前記制御信号に応答して前記映像を感知するための複数のピクセル駆動回路を含み、前記ピクセル駆動回路は、
    前記イメージセンサの温度を感知する温度センサ、
    前記温度によって複数の電圧レベルの中で一つを前記制御信号に生成して前記ピクセルアレイに伝送するロードライバを含む請求項1に記載のイメージセンサの駆動方法。
  5. 前記制御信号は、二つの電圧レベルを有する請求項4に記載のイメージセンサの駆動方法。
  6. 前記映像が低照度であり、前記イメージセンサが一定の温度以上であるとき、前記制御信号は、前記二つの電圧レベルの中で小さいものである請求項5に記載のイメージセンサの駆動方法。
  7. 前記温度センサは、前記ピクセル駆動回路と同じ構造を利用する請求項6に記載のイメージセンサの駆動方法。
  8. イメージセンサに於いて、
    前記イメージセンサの温度を感知する温度センサと、
    制御信号に応答して映像を感知するピクセルアレイを含み、
    前記感知された温度によって前記制御信号の電圧レベルが変化されるイメージセンサ。
  9. 前記ピクセルアレイは、複数のピクセル駆動回路を含み、
    前記ピクセル駆動回路は、
    前記映像を感知して映像信号を生成する光素子と、
    前記制御信号に応答して前記映像信号を出力させる伝送トランジスタを含む請求項8に記載のイメージセンサ。
  10. 前記感知された温度によって、複数の電圧レベルの中で何れか一つを前記制御信号に選択して前記ピクセル駆動回路に伝送するロードライバをさらに含む請求項9に記載のイメージセンサ。
  11. 前記イメージセンサは、前記複数の電圧レベルを生成する電圧発生回路をさらに含む請求項10に記載のイメージセンサ。
  12. 前記感知された温度によって、複数の電圧レベルの中で何れか一つを前記制御信号に生成して前記ピクセル駆動回路に伝送するロードライバをさらに含む請求項9に記載のイメージセンサ。
  13. 前記制御信号は、二つの電圧レベルを有する請求項12に記載のイメージセンサ。
  14. 前記映像が低照度であり、前記イメージセンサが一定の温度以上であるとき、前記制御信号は、前記二つの電圧レベルの中で小さいものである請求項13に記載のイメージセンサ。
  15. 前記温度センサは、前記ピクセル駆動回路と同じ構造を利用する請求項9に記載のイメージセンサ。
  16. 前記温度センサは、前記ピクセルアレイの内部にある請求項15に記載のイメージセンサ。
  17. 前記温度センサは、複数の温度センサを含む請求項8に記載のイメージセンサ。
  18. 前記イメージセンサはCISである請求項8に記載のイメージセンサ。
  19. 前記イメージセンサは、前記感知された温度によってレベル選択信号を生成するレベル選択信号発生器をさらに含む請求項8に記載のイメージセンサ。
  20. 前記イメージセンサは、温度による電圧を感知し、前記レベル選択信号発生器は、前記感知された電圧を貯蔵された基準電圧等と比較して前記レベル選択信号を生成する請求項19に記載のイメージセンサ。
  21. 前記ロードライバは、前記レベル選択信号に応答して制御信号の電圧レベルを決定する請求項20に記載のイメージセンサ。
  22. 前記ロードライバは、複数の電圧レベルの制御信号が入力され、前記レベル選択信号によって前記複数の制御信号の中で何れか一つを前記制御信号に選択する請求項21に記載のイメージセンサ。
  23. イメージセンサに於いて、
    前記イメージセンサの温度を感知する温度センサと、
    制御信号に応答して映像を感知するピクセルアレイと、
    前記ピクセルアレイを制御するロードライバと、
    前記制御信号のレベルを決定する昇圧回路を含み、
    前記感知された温度によって前記昇圧回路の電圧レベルが変化されるイメージセンサ。
  24. イメージセンサに於いて、
    前記イメージセンサの温度を感知する温度センサと、
    制御信号に応答して映像を感知して映像信号を生成するピクセルアレイと、
    前記映像信号を受信してデジタル信号に変換させるアナログデジタル変換器を含み、
    前記感知された温度によって前記制御信号の電圧レベルが変化されるイメージセンサ。
  25. 映像を感知して映像信号を出力するイメージセンサと、
    前記イメージセンサの温度を感知する温度センサを含み、
    前記イメージセンサは、前記感知された温度によって前記映像信号の出力量を変化させるシステム。
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Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007259135A (ja) * 2006-03-23 2007-10-04 Fujifilm Corp 撮像装置およびその駆動方法
KR100967003B1 (ko) * 2008-05-29 2010-07-02 주식회사 하이닉스반도체 불휘발성 메모리 소자 및 그 동작 방법
KR20110021426A (ko) * 2009-08-26 2011-03-04 삼성전자주식회사 아날로그-디지털 컨버터, 및 이를 포함하는 이미지 처리 장치
KR101146170B1 (ko) * 2009-12-30 2012-05-24 에스케이하이닉스 주식회사 픽셀 및 이를 이용한 cmos 이미지 센서
KR101760816B1 (ko) * 2010-10-28 2017-07-25 삼성전자주식회사 온도 센서, 이를 포함하는 장치 및 이미지 센싱 시스템
JP5524101B2 (ja) * 2011-02-01 2014-06-18 株式会社東芝 固体撮像装置
WO2013060373A1 (en) * 2011-10-27 2013-05-02 Robert Bosch Gmbh Method of controlling a cooling arrangement
CN102857212B (zh) * 2012-09-29 2014-12-17 深圳市鑫汇科股份有限公司 大功率半导体开关器件通用驱动芯片
KR102036346B1 (ko) 2012-11-30 2019-10-24 삼성전자 주식회사 열적 리셋을 수행할 수 있는 이미지 센서, 이의 동작 방법, 및 상기 이미지 센서를 포함하는 장치들
US9574951B2 (en) 2013-09-09 2017-02-21 Semiconductor Components Industries, Llc Image sensor including temperature sensor and electronic shutter function
US9093573B2 (en) 2013-09-09 2015-07-28 Semiconductor Components Industries, Llc Image sensor including temperature sensor and electronic shutter function
KR102174472B1 (ko) * 2013-11-21 2020-11-04 현대모비스 주식회사 카메라 모듈 및 그 제어방법
JP6324184B2 (ja) * 2014-04-18 2018-05-16 キヤノン株式会社 光電変換装置、撮像システム、および光電変換装置の駆動方法
US9330790B2 (en) 2014-04-25 2016-05-03 Seagate Technology Llc Temperature tracking to manage threshold voltages in a memory
CN104102593B (zh) * 2014-07-03 2017-12-01 宁波摩米创新工场电子科技有限公司 基于行地址处理器的图形处理系统
KR102563926B1 (ko) 2016-05-23 2023-08-04 삼성전자 주식회사 전압 정보와 온도 정보를 피드백할 수 있는 이미지 센서 칩과 이를 포함하는 이미지 처리 시스템
US11706538B2 (en) 2017-02-16 2023-07-18 Sony Semiconductor Solutions Corporation Imaging system and imaging device
US10375333B2 (en) * 2017-10-25 2019-08-06 Novatek Microelectronics Corp. Image sensing device capable of sensing images and temperatures
CN108182910A (zh) * 2017-12-21 2018-06-19 深圳市华星光电技术有限公司 一种amoled显示面板的驱动电路及方法、amoled显示面板

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6217278U (ja) * 1985-07-16 1987-02-02
JP2003197893A (ja) * 2001-12-27 2003-07-11 Fuji Photo Film Co Ltd 固体撮像素子及びそれを使用した撮像装置
JP2006033036A (ja) * 2004-07-12 2006-02-02 Canon Inc 撮像装置
JP2006108880A (ja) * 2004-10-01 2006-04-20 Sony Corp 撮像装置
JP2006314025A (ja) * 2005-05-09 2006-11-16 Sony Corp 撮像装置と撮像装置用の電源供給方法
JP2008042305A (ja) * 2006-08-02 2008-02-21 Sony Corp 撮像装置

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4821338A (en) * 1985-08-07 1989-04-11 Minolta Camera Kabushiki Kaisha Optical signal receiving apparatus with compensation for peripheral light
JPH05260386A (ja) * 1992-03-16 1993-10-08 Sony Corp 固体撮像素子の欠陥画素検出回路
JPH07336603A (ja) 1994-06-03 1995-12-22 Sony Corp Ccdイメージセンサの飽和電荷温度特性補正回路
DE69731419T2 (de) * 1996-02-26 2005-11-10 Canon K.K. Photoelektrische Umwandlungsvorrichtung und Ansteuermethode dafür
JP2000307962A (ja) * 1999-04-22 2000-11-02 Minolta Co Ltd 固体撮像装置
JP3462812B2 (ja) 1999-09-22 2003-11-05 富士重工業株式会社 車載カメラの電源制御方法ならびに装置
JP2001230976A (ja) 2000-02-17 2001-08-24 Ricoh Co Ltd 画像撮像装置、画像撮像方法、およびその方法をコンピュータに実行させるプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体
JP2001257921A (ja) 2000-03-14 2001-09-21 Ricoh Co Ltd デジタルカメラ
JP3882128B2 (ja) * 2000-12-01 2007-02-14 本田技研工業株式会社 イメージセンサの出力補正装置
US6559447B2 (en) * 2000-12-26 2003-05-06 Honeywell International Inc. Lightweight infrared camera
US7280139B2 (en) * 2001-07-20 2007-10-09 Micron Technology, Inc. Double sampling active pixel sensor with double sampling temperature sensor
KR100451293B1 (ko) 2002-02-18 2004-10-06 (주)한비젼 산업용 영상취득장비의 온도변화특성 보상을 위한 영상 보정 장치 및 방법
US6974973B2 (en) * 2002-11-08 2005-12-13 Micron Technology, Inc. Apparatus for determining temperature of an active pixel imager and correcting temperature induced variations in an imager
US7015960B2 (en) * 2003-03-18 2006-03-21 Candela Microsystems, Inc. Image sensor that uses a temperature sensor to compensate for dark current
JP2004356866A (ja) 2003-05-28 2004-12-16 Minolta Co Ltd 撮像装置
JP2005130045A (ja) * 2003-10-21 2005-05-19 Konica Minolta Photo Imaging Inc 撮像装置及びこれに用いる撮像素子
US7692707B2 (en) * 2004-07-20 2010-04-06 Shimadzu Corporation Solid-state image pickup apparatus, image pickup apparatus, and image sensor
JP2006073887A (ja) 2004-09-03 2006-03-16 Matsushita Electric Ind Co Ltd 固体撮像素子及びそれを用いたカメラ
JP4363308B2 (ja) * 2004-11-02 2009-11-11 ソニー株式会社 固体撮像素子の信号処理装置及び方法並びに撮像装置
JP4809189B2 (ja) * 2006-11-02 2011-11-09 オムロンオートモーティブエレクトロニクス株式会社 撮像装置及び固体撮像素子の制御方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6217278U (ja) * 1985-07-16 1987-02-02
JP2003197893A (ja) * 2001-12-27 2003-07-11 Fuji Photo Film Co Ltd 固体撮像素子及びそれを使用した撮像装置
JP2006033036A (ja) * 2004-07-12 2006-02-02 Canon Inc 撮像装置
JP2006108880A (ja) * 2004-10-01 2006-04-20 Sony Corp 撮像装置
JP2006314025A (ja) * 2005-05-09 2006-11-16 Sony Corp 撮像装置と撮像装置用の電源供給方法
JP2008042305A (ja) * 2006-08-02 2008-02-21 Sony Corp 撮像装置

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