固态成像设备、其控制方法和驱动方法以及电子装置制造方法及图纸

本公开涉及一种能够降低功耗的固态成像设备、其控制方法和驱动方法以及电子装置。列AD部被设置用于像素阵列部的各个列，并且列使能控制部根据成像模式可编程地控制列AD部的操作。本公开适用于例如CMOS图像传感器。

Solid state imaging device, its control method and driving method, and electronic device

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】固态成像设备、其控制方法和驱动方法以及电子装置
本公开涉及一种固态成像设备、控制固态成像设备的方法、驱动固态成像设备的方法以及电子装置。更具体地，本公开涉及一种能够节省功耗的固态成像设备、控制固态成像设备的方法、驱动固态成像设备的方法以及电子装置。
技术介绍
过去，已知存在通过列AD方法操作的CMOS图像传感器，该列AD方法旨在通过并行操作为每个像素列提供的AD转换部件来提高读出速度。在诸如执行间隔读出(thinningreadout)或执行ROI读出的成像模式中，利用通过列AD方法操作的CMOS图像传感器，仅部分列作为读出对象，但是所有列都被操作。这导致了浪费功率。在这方面，PTL1公开了一种配置，其在间隔读出时，在不是读出对象的列的垂直信号线上提供电流的开/关切换，以节省功耗。此外，PTL2公开了一种配置，其在ROI读出时，允许控制像素列的部分范围的读出，以便节省功耗。引用列表专利文献PTL1：日本专利公开第2007-142738号PTL2：日本专利公开第2012-165168号
技术实现思路
技术问题然而，PTL1的配置不能进行区域裁剪。PTL2的配置没有间隔读出的能力。即，如果不借助读出模式，这些配置不能节省功耗。考虑到上述情况和节省功耗的目的，设计了本公开。问题解决方案根据本公开的第一方面，提供了一种固态成像设备，包括：像素阵列部；列AD部，被配置为为像素阵列部中的每一列设置；以及列使能控制部，被配置为根据成像模式可编程地控制列AD部的操作。根据本公开的第一方面，提供了一种控制固态成像设备的方法，方法包括：根据成像模式可编程地控制为像素阵列部中的每一列设置的列AD部的操作。根据本公开的第一方面，提供了一种电子装置，包括固态成像设备，固体成像设备包括：像素阵列部；列AD部，被配置为为像素阵列部中的每一列设置；以及列使能控制部，被配置为根据成像模式可编程地控制列AD部的操作。根据本公开的第一方面，根据成像模式可编程地控制为像素阵列部中的每一列设置的列AD部的操作。根据本公开的第二方面，提供了一种固态成像设备，包括：像素驱动部，被配置为以通过在单帧内划分像素区域而形成的多个单元区域中的每一个不同的曝光时间驱动像素；以及计算部，被配置为基于每个单元区域的像素值来计算最佳曝光时间，其中，像素驱动部以计算的最佳曝光时间从下一帧起驱动像素。根据本公开的第二方面，提供了一种驱动固态成像设备的方法，方法包括：以通过在单帧内划分像素区域而形成的多个单元区域中的每一个不同的曝光时间驱动像素；基于每个单元区域的像素值来计算最佳曝光时间；并且以计算的最佳曝光时间从下一帧起驱动像素。根据本公开的第二方面，提供了一种电子装置，包括固态成像设备，固体成像设备包括：像素驱动部，被配置为以通过在单帧内划分像素区域而形成的多个单元区域中的每一个不同的曝光时间驱动像素；以及计算部，被配置为基于每个单元区域的像素值来计算最佳曝光时间，像素驱动部以计算的最佳曝光时间从下一帧起驱动像素。根据本公开的第二方面，以通过在单帧内划分像素区域而形成的多个单元区域中的每一个不同的曝光时间驱动像素。基于每个单元区域的像素值来计算最佳曝光时间。以计算的最佳曝光时间从下一帧起驱动像素。附图说明[图1]是描绘根据本公开的固态成像设备的示例性配置的框图；[图2]是描绘列AD部的示例性配置的框图；[图3]是说明在ROI读出时的列操作的示图；[图4]是说明在H方向插值读出时的列操作的示图；[图5]是说明在H方向ROI读出加上H方向插值读出时的列操作的示图；[图6]是说明在H方向多ROI读出时的列操作的示图；[图7]是说明根据读取行的列操作的示图；[图8]是描绘列使能控制部的示例性配置的框图；[图9]是描绘列使能控制部的第一示例性实现的框图；[图10]是描绘列使能控制部的操作的时序图；[图11]是描绘列使能控制部的其他操作的时序图；[图12]是描绘列使能控制部的其他操作的时序图；[图13]是描绘列使能控制部的第二示例性实现的框图；[图14]是说明列使能控制部的操作的示图；[图15]是说明列使能控制部的其他操作的示图；[图16]是说明列使能控制部的其他操作的示图；[图17]是描绘列使能控制部的第三示例性实现的框图；[图18]是说明列使能控制部的操作的示图；[图19]是说明列使能控制部的其他操作的示图；[图20]是说明控制到列AD部的功率的方法的示图；[图21]是说明使用监控摄像机的示例的示图；[图22]是说明使用监控摄像机的另一示例的示图；[图23]是说明作为读出对象的列的切换的示图；[图24]是描绘根据本公开的电子装置的示例性配置的框图；[图25]是说明根据本公开的技术的概述的示图；[图26]是描绘固态成像设备的示例性配置的框图；[图27]是描绘像素驱动部的示例性配置的框图；[图28]是说明计数器保持信号的示图；[图29]是描绘评估值计算部的示例性配置的框图；[图30]是描绘曝光参数计算部的第一示例性配置的框图；[图31]是说明OPD值的合成的示图；[图32]是说明曝光参数的确定的示图；[图33]是描绘曝光参数计算部的第二示例性配置的框图；[图34]是说明最佳IT计算过程的流程图；[图35]是说明最佳IT的计算的示图；[图36]是说明根据成像模式的操作的流程图；[图37]是说明根据成像模式的其他操作的流程图；[图38]是说明根据成像模式的其他操作的流程图；[图39]是说明点区域的AE的示图；[图40]是说明单帧AE的另一示例的示图；[图41]是描绘像素驱动部的另一示例性配置的框图；[图42]是说明单帧AE的又一示例的示图；[图43]是描绘像素驱动部的又一示例性配置的框图；[图44]是说明单帧AE的又一示例的示图；[图45]是描绘像素驱动部的又一示例性配置的框图；[图46]是说明单帧AE的又一示例的示图；[图47]是描绘像素驱动部的又一示例性配置的框图；[图48]是说明单帧AE的又一示例的示图；[图49]是说明单帧AE的又一示例的示图；[图50]是描绘电子装置的示例性配置的框图。具体实施方式下面描述用于实现本技术的优选实施方式(称为实施方式)。将根据以下标题给出描述：1.第一实施方式1-1.根据本公开的固态成像设备的配置1-2.读出模式和列操作1-3.列使能控制部的配置和操作1-4.控制到列AD部的功率的方法1-5.使用示例和替代示例1-6.根据本公开的电子装置的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种固态成像设备，包括：/n像素阵列部；/n列AD部，被配置成为所述像素阵列部中的每一列布置；以及/n列使能控制部，被配置为根据成像模式可编程地控制所述列AD部的操作。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170906 US 62/554,9361.一种固态成像设备，包括：
像素阵列部；
列AD部，被配置成为所述像素阵列部中的每一列布置；以及
列使能控制部，被配置为根据成像模式可编程地控制所述列AD部的操作。


2.根据权利要求1所述的固态成像设备，其中，
所述列使能控制部根据所述成像模式控制对应于被设置为读出对象的列的所述列AD部的操作。


3.根据权利要求1所述的固态成像设备，其中，
所述列使能控制部根据基于所述成像模式设置的感兴趣区域的位置，来控制所述列AD部的操作。


4.根据权利要求3所述的固态成像设备，其中，
所述感兴趣区域包括在运动检测模式中检测到运动的区域。


5.根据权利要求3所述的固态成像设备，其中，
所述感兴趣区域包括在行人检测模式中检测到人体的整体或部分的区域。


6.根据权利要求1所述的固态成像设备，其中，
所述列使能控制部基于多个参数控制用于操作所述列AD部的操作信号的输出。


7.根据权利要求6所述的固态成像设备，其中，
所述参数包括位于作为读出对象的连续列的一端的列的列号和位于所述连续列的另一端的列的列号。


8.根据权利要求6所述的固态成像设备，其中，
所述参数包括作为周期性读出对象的各个列中未作为读出对象的连续列的数量。


9.根据权利要求6所述的固态成像设备，其中，
所述参数包括位于部分未作为读出对象的连续列的一端的列的列号以及部分未作为读出对象的所述连续列的数量。


10.根据权利要求6所述的固态成像设备，其中，
允许以帧为单位设置所述参数。


11.根据权利要求6所述的固态成像设备，其中，
所述列使能控制部具有将所述操作信号输出到所述列AD部的寄存器。


12.根据权利要求11所述的固态成像设备，其中，
所述列使能控制部具有包括触发器的移位寄存器，所述触发器用于将所述操作信号输出到所述列AD部。


13.根据权利要求1所述的固态成像设备，其中，
所述列AD部包括负载MOS晶体管，并且
所述列使能控制部切断提供给包括在对应于不操作的列的所述列AD部中的所述负载MOS晶体管的电流。


14.根据权利要求1所述的固态成像设备，其中，
所述列AD部包括比较器，并且
所述列使能控制部部分或全部切断提供给包括在对应于不操作的列的所述列AD部中的所述比较器的电流。


15.根据权利要求1所述的固态成像设备，其中，
所述列AD部包括计数器，并且
所述列使能控制部停止向包括在对应于不操作的列的所述列AD部中的所述计数器提供输入时钟。


16.一种控制固态成像设备的方法，所述方法包括：
根据成像模式可编程地控制为像素阵列部中的每一列布置的列AD部的操作。


17.一种电子装置，包括：
固态成像设备，所述固态成像设备包括：
像素阵列部，
列AD部，被配置成为所述像素阵列部中的每一列布置，以及
列使能控制部，被配置为根据成像模式可编程地控制所述列AD部的操作。


18.一种固态成像设备，包...

【专利技术属性】
技术研发人员：博斯塔曼·阿纳斯，半泽克彦，
申请(专利权)人：索尼半导体解决方案公司，
类型：发明
国别省市：日本;JP