特許7604102IP Force 特許公報全文掲載

技術分野

イメージセンサに関し、より詳細には、ワイドダイナミックレンジ(Wide Dynamic Range)イメージセンサ及びその駆動方法

発明が解決しようとする課題[発明の詳細な説明]から抜粋

本発明は、従来の問題点に鑑みてなされたものであって、本発明の目的は、小面積でも実装可能であり、低照度及び高照度イメージの併合時に発生する信号対雑音比ディップが少ないワイドダイナミックレンジ(WDR)のピクセルイメージセンサ及びその動作方法を提供することにある。

課題を解決するための手段[発明の詳細な説明]から抜粋

目的を達成するためになされた本発明の一態様によるフローティング拡散領域と電源電圧との間に形成されるダイナミックレンジキャパシタを含むイメージセンサの駆動方法は、フォトダイオードからのオーバーフロー電荷を前記フローティング拡散領域及び前記ダイナミックレンジキャパシタに集積する段階と、前記集積されたオーバーフロー電荷によって前記フローティング拡散領域に形成された第1の電圧をサンプリングする段・・・ 続きを知財ポータルサイト IP Force にログインして見る

発明の効果[発明の詳細な説明]から抜粋

本発明によると、小面積でも実装可能になってピクセルの縮小に有利であり、信号対雑音比ディップが少ない高感度のイメージが提供可能なイメージセンサを実現することができる。

この特許の権利範囲[特許請求の範囲]

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この特許公報に記載されている図面[図面の簡単な説明]から抜粋

【図1】 本発明の一実施形態によるイメージセンサを示すブロック図である。
【図2】 図1のピクセルアレイを構成するピクセルセンサの垂直構造を示す断面図である。
【図3】 本発明の一実施形態による一つのピクセルセンサの構成を示す回路図である。
【図4】 本発明の一実施形態によるピクセルセンサの駆動方法の一例を示すタイミング図である。
【図5】 本発明の一実施形態による高照度モードで動作するピクセルセンサの特徴を示す図である。
【図6】 本発明の一実施形態による高照度モードで動作するピクセルセンサの特徴を示す図である。
【図7】 本発明の一実施形態による低照度モードで動作するピクセルセンサの特徴を示す図である。
【図8】 本発明の一実施形態による低照度モードで動作するピクセルセンサの特徴を示す図である。
【図9】 本発明の一実施形態によるピクセルセンサを使用してワイドダイナミックレンジ(WDR)を実現するイメージセンサの動作方法を示すフローチャートである。
【図10】 本発明の一実施形態によるイメージセンサの拡張されたダイナミックレンジを示すグラフである。
【図11】 本発明の効果を簡単に示すグラフである。

代表図 図1本件の代表的な図

100 イメージセンサ 110 ピクセルアレイ 111 下板 112 上板 112a ピクセルセンサ 113 透明電極層 114 カラーフィルタ 115 マイクロレンズ 120 行デコーダ 130 アナログ/デジタルコンバータ(ADC) 140 出力バッファ 150 タイミングコントローラ CDR ダイナミックレンジキャパシタ CFD フローティング拡散領域による容量 CLi、CLm 列ライン DCG 2重変換利得制御信号 DCGX 2重変換利得トランジスタ DX ドライブトランジスタ FD フローティング拡散領域 FWC フルウェルキャパシティ PD フォトダイオード R リセットレベル RG リセット信号 RX リセットトランジスタ S1、S2 高照度、低照度のセンシング信号 SEL 選択信号 SX 選択トランジスタ TG 転送信号 TX 転送トランジスタ VFD フローティング拡散領域の電圧 VPIX 電源電圧

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