JP6707027B2 - フォトダイオードリミッタ - Google Patents
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Description
Claims (20)
- イメージセンサであって、
光に反応するフォトダイオードを有する画素と、
活性化時に、積分時間の間、前記フォトダイオードによって生成された電子を格納回路に転送するように構成された転送回路と、
前記電子に応じて、出力線に印加される出力電圧を生成する格納回路と、
前記フォトダイオードの前記積分時間を制御するように構成されるシャッタ回路と、
前記積分時間中に前記フォトダイオードの光への反応を限定するように構成されるシャッタ制御回路と、
を備え、
前記シャッタ制御回路は、前記出力電圧の過負荷及び前記転送回路の誤った活性化を防止すべく、前記フォトダイオードと前記シャッタ回路との間のノード電圧をしきい値以上に維持するために、前記フォトダイオードがそこに格納される電荷を生成している時の前記積分時間の間及び前記転送回路の活性化の前に、前記シャッタ回路に活性化パルスを適用することによって、前記フォトダイオードの反応を限定するように構成されるイメージセンサ。 - 前記シャッタ制御回路は、前記積分時間中に光に反応して前記フォトダイオードにより生成される電圧を限定するように更に構成される請求項1記載のイメージセンサ。
- 前記シャッタ制御回路は、閾値未満の減少からの前記積分時間中に光に反応して前記フォトダイオードにより生成される電圧を防ぐように更に構成される請求項1記載のイメージセンサ。
- 前記シャッタ回路は、前記ノード電圧として画素電圧を前記フォトダイオードに提供するように更に構成される請求項1記載のイメージセンサ。
- 前記フォトダイオードは、前記画素電圧と、前記積分時間中に光に反応して前記フォトダイオードにより生成される電圧との電位差を限定するように更に構成される請求項4記載のイメージセンサ。
- 前記シャッタ回路は、トランジスタを更に含み、前記シャッタ回路は、前記トランジスタを通じて前記画素電圧を前記フォトダイオードに結合するように更に構成される請求項4記載のイメージセンサ。
- 前記シャッタ制御回路は、前記トランジスタの動作を制御することにより前記積分時間中の前記フォトダイオードの光に反応して反応を限定するように更に構成される請求項6記載のイメージセンサ。
- 前記トランジスタは、ゲートを含み、前記シャッタ制御回路は、前記ゲートに印加される電圧を制御することにより前記積分時間中の前記フォトダイオードの光への反応を限定するように更に構成される請求項6記載のイメージセンサ。
- 光に反応するフォトダイオードを有する画素イメージセンサを動作するための方法であって、
前記フォトダイオードの積分時間を制御するステップと、
転送回路の活性化時に、積分時間の間、前記フォトダイオードによって生成された電子を格納回路に転送するステップと、
格納回路によって、前記電子に応じて出力線に印加される出力電圧を生成するステップと、
前記出力電圧の過負荷及び前記転送回路の誤った活性化を防止すべく、前記フォトダイオードとシャッタ回路との間のノード電圧をしきい値以上に維持するために、前記フォトダイオードがそこに格納される電荷を生成している時の前記積分時間の間及び前記転送回路の活性化の前に、前記シャッタ回路に活性化パルスを適用することによって、前記積分時間中に前記フォトダイオードの光への反応を限定するステップと、
を含む方法。 - 前記フォトダイオードの光への反応を限定するステップは、前記フォトダイオードにより生成された電圧を限定することを含む請求項9記載の方法。
- 前記フォトダイオードの光への反応を限定するステップは、閾値未満の減少からの前記積分時間中に光に反応して前記フォトダイオードにより生成される電圧を防ぐことを含む請求項9記載の方法。
- 前記ノード電圧として画素電圧を前記フォトダイオードに提供するステップを更に含む請求項9記載の方法。
- 前記フォトダイオードの光への反応を限定するステップは、前記画素電圧と、前記積分時間中に光に反応して前記フォトダイオードにより生成される電圧との電位差を限定することを含む請求項12記載の方法。
- トランジスタを通じて前記画素電圧を前記フォトダイオードに結合するステップを更に含む請求項12記載の方法。
- 前記積分時間中に前記フォトダイオードの光への反応を限定するステップは、前記トランジスタの動作を制御することを含む請求項14記載の方法。
- 前記積分時間中に前記フォトダイオードの光への反応を限定するステップは、前記トランジスタのゲートに印加される電圧を制御することを含む請求項14記載の方法。
- 光に応じて電荷を生成するフォトダイオードと、画像に対する出力電圧を生成するために格納回路に前記電荷を転送する転送回路と、を含む少なくとも1つの画素と、
前記フォトダイオードがそこに格納される電荷を生成している間の前記出力電圧の過負荷及び前記転送回路の誤った活性化の少なくとも1つを防止すべく、しきい値以上にフォトダイオード電圧を維持するように構成されたフォトダイオードリミッタと、
を備えるイメージセンサ。 - 前記少なくとも1つの画素を供給電圧に接続し、前記フォトダイオードの積分中に、前記供給電圧と前記フォトダイオード電圧との間の電圧差を制限するトランジスタを更に備える請求項17に記載のイメージセンサ。
- 前記フォトダイオードリミッタは、ゲートに結合されるとともに、前記フォトダイオード電圧をリセットするために、前記ゲートに第1の電圧を印加するように構成される請求項18に記載のイメージセンサ。
- 前記第1の電圧及び第2の電圧のそれぞれを受信する一対の入力を有する第1のマルチプレクサと、
前記第1のマルチプレクサの出力に結合される一対の入力と、前記トランジスタをオフにする前記第2の電圧よりも低い第3の電圧と、を有する第2のマルチプレクサと、
前記トランジスタのゲートに適用される第1の電圧、前記第2の電圧、及び前記第3の電圧の1つを選択するための前記第1のマルチプレクサ及び前記第2のマルチプレクサを制御するように構成された制御回路と、
を有する請求項19に記載のイメージセンサ。
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