固态摄像器件制造技术

本发明专利技术提高了固态摄像器件中图像数据的图像质量，该固态摄像器件根据各对像素的浮动扩散区域之间的电位差读取信号。在本发明专利技术中，像素单元设置有多行，每行包括多个像素。每当经过了预定周期，读出行选择单元选择所述多行中的一行作为读取行，并使得所述读取行中的所述多个像素中的每个像素生成与光接收量相对应的信号电位。每当经过了预定周期，参考行选择单元从所述多行中选择与先前的行不同的行作为当前的参考行，并使得所述参考行中的所述多个像素中的每个生成预定参考电位。读出电路单元读取与所述信号电位与所述参考电位之间的差对应的电压信号。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】固态摄像器件
本技术涉及固态摄像器件。更具体地，本技术涉及根据一对像素之间的电位差来读取信号的固态摄像器件。
技术介绍
常规地，互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器已经用于摄像器件等中。例如，已经提出了差分放大型CMOS图像传感器，其放大并读取有效像素和伪像素(dummypixel)的各个浮动扩散区域之间的电位差(例如，参见专利文献1)。在此，有效像素是设置有光电二极管的像素，伪像素是未设置光电二极管的像素。在布置有效像素的区域周围将伪像素布置在伪行(dummyrow)等中，并且每次选择有效像素行时都选择相同的伪行。然后，在选择的有效像素行和伪行中，读取与同一列中的有效像素和伪像素的相应的浮动扩散区域之间的电位差对应的信号。引用列表专利文献专利文献1：日本专利申请公开第2008-271280号
技术实现思路
技术问题在上述传统技术中，通过放大电位差，可以在例如暗处以高灵敏度读取图像数据。但是，由于每次读取有效像素行时都选择相同的伪行，因此在伪行中生成的固定图案噪声出现在所有有效像素行中，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.固态摄像器件，其包括：/n设置有多行的像素单元，每行包括多个像素；/n读出行选择单元，用于每当经过预定周期选择所述多行中的一行作为读出行，并使得所述读出行中的所述多个像素中的每个像素根据接收光量而产生信号电位；/n参考行选择单元，用于每当经过所述预定周期从所述多行中选择与先前的行不同的行作为当前的参考行，并使得所述参考行中的所述多个像素中的每个像素生成预定的参考电位；以及/n读出电路单元，用于根据所述信号电位与所述参考电位之间的差读取信号。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180404 JP 2018-0722151.固态摄像器件，其包括：
设置有多行的像素单元，每行包括多个像素；
读出行选择单元，用于每当经过预定周期选择所述多行中的一行作为读出行，并使得所述读出行中的所述多个像素中的每个像素根据接收光量而产生信号电位；
参考行选择单元，用于每当经过所述预定周期从所述多行中选择与先前的行不同的行作为当前的参考行，并使得所述参考行中的所述多个像素中的每个像素生成预定的参考电位；以及
读出电路单元，用于根据所述信号电位与所述参考电位之间的差读取信号。


2.根据权利要求1所述的固态摄像器件，还包括：
随机数生成单元，用于生成预定的随机数，其中，
所述参考行选择单元基于所述随机数选择所述参考行。


3.根据权利要求1所述的固态摄像器件，其中，
所述多行包括有效像素行和伪像素行，所述有效像素行包括执行光电转换的有效像素，所述伪像素行包括不执行光电转换的伪像素，
所述读出行选择单元选择一个所述有效像素行作为所述读出行，并且
所述参考行选择单元选择一个所述伪像素行作为所述参考行。


4.根据权利要求1所述的固态摄像器件，其中，
所述多行包括有效像素行，所述有效像素行包括执行光电转换的有效像素，
所述读出行选择单元选择所述有效像素行作为所述读出行，并且
所述参考行选择单元从所述有效像素行中选择与所述读出行不同的行作为所述参考行。


5.根据权利要求4所述的固态摄像器件，其中，
所述参考行选择单元选择在与预定方向垂直的方向上与所述读出行相邻的有效像素行作为所述参考行。


6.根据权利要求4所述的固态摄像器件，其中，
所述参考行选择单元选择在垂直于所述预定方向的方向上位于相对于所述读出行的预定相对位置处的所述有效像素行作为所述参考行。


7.根据权利要求4所述的固态摄像器件，其中，
所述读出行选择单元选择一个所述有效像素行作为所述读出行，并且
所述参考行选择单元选择在垂直于所述预定方向的方向上位于相对于所述读出行的预定相对位置处的所述有效像素行作为所述参考行。


8.根据权利要求4所述的固态摄像器件，其中，
所述读出行选择单元选择不共用电荷电压转换单元的一对所述有效像素行作为所述读出行，并且
所述参考行选择单元选择两对所述有效像素行作为所述参考行，所述两对有效像素行中的每对共用所述电荷电压转换单元。


9.根据权利要求4所述的固态摄像器件，其中，
所述读出行选择单元选择不共用电荷电压转换单元的一对所述有效像素行作为所述读出行，并且
所述参考行选择单元选择共用所述电荷电压转换单元的一对所述有效像素行作为所述参考行。


10.根据权利要求1所述的固态摄像器件，其中，
所述预定周期是水平同步信号的周期，并且
每当经过了具有比所述水平同步信号的频率更低频率的预定的垂直同步信号的周期，所述参考行选择单元就选择与对应于先前所述读出行的所述参考行不同的行作为所述参考行。


11.根据权利要求1所述的固态摄像器件，其中，
所述读出行中的所述多个像素中的每个像素包括读出侧放大晶体管，所述读出侧放大晶体管根据来自多个输入通道的输入信号中的各者而设置，并且所述读出侧放大晶体管放大经由采样保持电路输入的所述输入信号，
所述参考行中的所述多个像素中的每个像素包括与所述读出侧放大晶体管中的各者配对的参考侧放大晶体管，并且
针对所述读出侧放大晶体管一侧的采样保持电路，将所述读出侧放大晶体管的输出设定为负反馈，并且为所述参考侧放大晶体管一侧的采样保持电路设定任意电压。


12.根据权利要求11所述固态摄像器件，其中，
所述多个像素中的每个像素包括
光电转换单元，
传输晶体管，用于传输被所述光电转换单元光电转换的电荷，
电荷电压转换单元，用于将由所述传输晶体管传输的电荷转换为电压信号，以及
复位晶体管，用于复位所述电荷电压转换单元。


13.根据权利要求12所述的固态摄像器件，其中，
所述多个像素中的每个像素还包括选择所述像素的选择晶体管，并且
所述选择晶体管选择任意一对读出像素和参考像素，所述读出像素包含所述读出侧放大晶体管，所述参考像素包含所述参考侧放大晶体管。


14.根据权利要求12所述的固态摄像器件，其中，
以列为单位读取包含所述参考侧放大晶体管的参考像素。


15.根据权利要求12所述的固态摄像器件，其中，
在包含所述参考侧放大晶体管的参考像素中，所述传输晶体管和所述电荷电压转换单元被构造为与累积并读取信号的有效像素相同。


16.根据权利要求12所述的固态摄像器件，其中，
所述多个像素中的每个像素均能够进行源极跟随器型读出，并且
所述读出电路单元还包括切换单元，所述切换单元在所述源极跟随器型读出和差分放大读出之间进行切换。


17.根据权利要求12所述的固态摄像器件，其中，
所述读出电路单元还包括切换单元，所述切换单元切换包含所述读出侧放大晶体管的读出像素和包含所述参考侧放大晶体管的参考像素。


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【专利技术属性】
技术研发人员：佐藤守，加藤昭彦，大池祐辅，
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