專利名稱：電源設(shè)備及其操作方法、電子裝置及其操作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電源設(shè)備及其操作方法，并且尤其涉及電源設(shè)備、電源設(shè)備的操作方法、電子裝置及電子裝置的操作方法，其能夠有效地減少具有不同電壓的多個電源的功耗，并且能夠自由地設(shè)置起始序列。
背景技術(shù)：
通常，使用配置為包括光電二極管和MOS (金屬氧化物半導(dǎo)體)晶體管的CMOS (互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體)傳感器的成像裝置是普遍的。CMOS傳感器包括光電二極管、MOS晶體管、以及用于為每個像素放大來自光電二極管的信號的放大電路，并且具有許多優(yōu)點(diǎn)，例如，“XY尋址”或“在一個芯片中封裝傳感器和信號處理電路”是可能的。然而，因為在一個像素內(nèi)的元件數(shù)目是大的，所以目前已經(jīng)難以減小芯片的尺寸，該尺寸確定光學(xué)系統(tǒng)的尺寸。然而，近年來隨著使MOS晶體管變小的技術(shù)被改進(jìn)，并且“在一個芯片中封裝傳感器和信號處理電路”或“減小功耗”的要求增加，CMOS傳感器已經(jīng)引起注意。CMOS傳感器的操作原理是通過光電地轉(zhuǎn)換由光電二極管接收的光而生成的電荷，以每個像素為單元通過傳輸晶體管傳輸，并且在根據(jù)像素位置指定的定時被順序地輸出。此外，生成對應(yīng)于以像素單元輸出的電荷的圖像。這里，當(dāng)光電二極管中由傳輸晶體管光電轉(zhuǎn)換的電荷被傳輸時，電荷的傳輸通過施加到傳輸晶體管的柵極的電壓控制。然而，如果施加到柵極的電壓以兩個值被簡單地控制，則生成勢阱(pocket)或勢壘(barrier)，因此，因為電勢坑的電勢不平坦，所以傳輸變得不完全，并且生成剩余的電荷。結(jié)果，已經(jīng)存在這樣的可能將生成由到光電二極管的回流產(chǎn)生的隨機(jī)噪聲或余像。因此，已經(jīng)提出通過減少剩余電荷來抑制余像或隨機(jī)噪聲的技術(shù)，該技術(shù)通過在預(yù)定時間段或更多時間段生成中間電勢(electric potential),以便用至少具有三個值的電壓進(jìn)行控制。相關(guān)技術(shù)的示例包括日本專利NO. 3667214。

發(fā)明內(nèi)容
作為輸出施加到上述傳輸晶體管的柵極的、具有三個值的電壓的輸出驅(qū)動器，例如考慮具有如圖I中所示配置的輸出驅(qū)動器。在圖I中示出的三值輸出驅(qū)動器I中，P溝道MOS晶體管(下文中簡稱為p型晶體管)Trl的源極連接到高電壓電源VH。當(dāng)柵極的輸入電壓改變?yōu)榈托盘枙r，p型晶體管Trl被導(dǎo)通，以便輸出來自漏極的信號到輸出端子Vout。此外，當(dāng)高電壓功率V1^施加到背柵極(back gate)，并且施加到柵極的電壓是電&VH時，p型晶體管Trl識別電壓為高信號。當(dāng)施加到柵極的電壓為O時，p型晶體管Trl識別電壓為低信號。也就是說，p型晶體管Trl用作聞電壓電源Vh的輸出開關(guān)。此外，p型晶體管Tr2的源極連接到中間電壓電源VM，該中間電壓電源Vm具有低電壓功率'和高電壓功率Vh之間的中間電勢。當(dāng)柵極的輸入電壓改變?yōu)榈托盘枙r，p型晶體管Tr2導(dǎo)通，以便將信號從漏極輸出到輸出端子Vout。此外，當(dāng)高電壓功率Vh施加到背柵極時，并且當(dāng)施加到柵極的電壓是電壓Vh時，p型晶體管Tr2識別電壓為高信號。當(dāng)施加到柵極的電壓是0時，p型晶體管Tr2識別電壓為低信號。也即是說，p型晶體管Tr2用作中間電壓電源Vm的輸出開關(guān)。此外，n溝道MOS晶體管(下文中簡稱為n型晶體管)Tr3的源極連接到低電壓電源\。當(dāng)柵極的輸入電壓改變?yōu)楦咝盘枙r，n型晶體管Tr3導(dǎo)通，使得信號從漏極輸出到輸出端子Vout。此外，當(dāng)?shù)碗妷汗β?施加到背柵極并且施加到柵極的電壓是0時，n型晶體管Tr3識別電壓為高信號。當(dāng)施加到柵極的電壓是電壓Vh時，n型晶體管Tr3識別電壓 為低信號。也即是說，n型晶體管Tr3用作低電壓電源\的輸出開關(guān)。如上所述，進(jìn)行p型晶體管Trl和Tr2以及n型晶體管Tr3的導(dǎo)通/截止控制。因此，當(dāng)積聚在光電二極管中光電轉(zhuǎn)換的電荷時，輸出高電壓功率Vh，并且僅在預(yù)定的時間段輸出中間電壓功率Vm,以及當(dāng)傳輸在光電二極管中光電轉(zhuǎn)換的電荷時,輸出低電壓功率\。通常，高電壓電源Vh與光電二極管的操作電源共用，并且中間電壓功率Vm與包括例如信號處理單元的輔助設(shè)備的操作電源共用。近年來，在當(dāng)CMOS傳感器安裝到便攜式設(shè)備的情況下，為了減小功耗，作為光電二極管的電源的高電壓功率Vh在成像操作之間不執(zhí)行成像的定時、甚至在短時間段期間被控制停止，所述光電二極管的功耗大。然而，即使在此狀態(tài)中，為了操作信號處理單元等，也可能需要接收中間電壓電源Vm的功率。在此情況下，如果來自高電壓電源Vh的功率供應(yīng)被停止，并且來自中間電壓電源Vm的功率供應(yīng)繼續(xù)，則即使施加到背柵極的電壓變?yōu)?，中間電壓功率Vm也被施加到圖I中示出的P型晶體管Tr2的源極。因此，已經(jīng)存在這樣的可能性將產(chǎn)生從源極到背柵極的方向上的漏電流。此外，為了通過考慮這種漏電流使用中間電壓電源\，需要必須運(yùn)行不必提供有功率的高電壓功率VH。結(jié)果，因為出現(xiàn)不必要的功耗，或出現(xiàn)對具有三個值的電源的起始序列的限制，所以已經(jīng)難以自由地設(shè)置起始序列。因此，鑒于以上，期望有效地減小具有不同電壓的多個電源的功耗，并且使得可能自由地設(shè)置起始序列。本發(fā)明的一個實(shí)施例提供一種電源設(shè)備，其切換第一電源、第二電源、以及第三電源之一，該設(shè)備包括第一晶體管，其由第二電源驅(qū)動并且輸出第二電源的功率到圖像傳感器中的傳輸晶體管的傳輸柵極；第二晶體管，其由第二電源驅(qū)動并且輸出第一電源的功率到傳輸晶體管的傳輸柵極；第三晶體管，其由第三電源驅(qū)動并且輸出第三電源的功率到傳輸晶體管的傳輸柵極；以及位于第二晶體管之前的第四晶體管，其由第一電源驅(qū)動并且輸出第一電源的功率到第二晶體管的源極。本發(fā)明的另一實(shí)施例提供一種電源設(shè)備的操作方法，該電源設(shè)備包括第一晶體管，其由第二電源驅(qū)動并且輸出第二電源的功率到圖像傳感器中的傳輸晶體管的傳輸柵極；第二晶體管，其由第二電源驅(qū)動并且輸出第一電源的功率到傳輸晶體管的傳輸柵極；第三晶體管，其由第三電源驅(qū)動并且輸出第三電源的功率到傳輸晶體管的傳輸柵極；以及位于第二晶體管之前的第四晶體管，其由第一電源驅(qū)動并且輸出第一電源的功率到第二晶體管的源極，該方法包括步驟切換所述第一電源、所述第二電源、以及所述第三電源之一。本發(fā)明的另一實(shí)施例提供一種電子裝置，其切換第一電源、第二電源、以及第三電源之一，該裝置包括第一晶體管，其由第二電源驅(qū)動并且輸出第二電源的功率到圖像傳感器中的傳輸晶體管的傳輸柵極；第二晶體管，其由第二電源驅(qū)動并且輸出第一電源的功率到傳輸晶體管的傳輸柵極；第三晶體管，其由第三電源驅(qū)動并且輸出第三電源的功率到傳輸晶體管的 傳輸柵極；以及位于第二晶體管之前的第四晶體管，其由第一電源驅(qū)動并且輸出第一電源的功率到第二晶體管的源極。本發(fā)明的另一實(shí)施例提供一種電子裝置的操作方法，該電子裝置包括第一晶體管，其由第二電源驅(qū)動并且輸出第二電源的功率到圖像傳感器中的傳輸晶體管的傳輸柵極；第二晶體管，其由第二電源驅(qū)動并且輸出第一電源的功率到傳輸晶體管的傳輸柵極；第三晶體管，其由第三電源驅(qū)動并且輸出第三電源的功率到傳輸晶體管的傳輸柵極；以及位于第二晶體管之前的第四晶體管，其由第一電源驅(qū)動并且輸出第一電源的功率到第二晶體管的源極，該方法包括步驟切換所述第一電源、所述第二電源、以及所述第三電源之一。本發(fā)明的實(shí)施例提供一種電源設(shè)備和電子裝置，其切換第一電源、具有高于第一電源的電勢的第二電源、以及具有低于第一電源的電壓的第三電源之一給具有光電二極管的CMOS圖像傳感器中的傳輸柵極，所述第一電源提供功率給輔助設(shè)備，并且輸出相應(yīng)的功率給傳輸晶體管的傳輸柵極。電源設(shè)備和電子裝置包括第一晶體管，其由第二電源驅(qū)動并且輸出第二電源的功率到傳輸柵極；第二晶體管，其由第二電源驅(qū)動并且輸出第一電源的功率到傳輸柵極；第三晶體管，其由第三電源驅(qū)動并且輸出第三電源的功率到傳輸柵極；以及位于第二晶體管之前的第四晶體管，其由第一電源驅(qū)動并且輸出第一電源的功率到第二晶體管的源極。當(dāng)?shù)诙娫吹墓β使?yīng)停止時，第四晶體管停止輸出第一電源的功率到第二晶體管的源極。所述第一電源具有低于所述傳輸晶體管的閾值電壓的電勢。還可以包括信號生成部分，當(dāng)?shù)诙娫吹墓β使?yīng)停止時生成預(yù)定信號，并且當(dāng)?shù)诙娫吹墓β使?yīng)停止時，第四晶體管可以基于預(yù)定信號停止輸出第一電源的功率到第二晶體管的源極。本發(fā)明的另一個實(shí)施例提供一種電源設(shè)備的操作方法，其切換第一電源、具有高于第一電源的電勢的第二電源、以及具有低于第一電源的電壓的第三電源之一給具有光電二極管的CMOS圖像傳感器中的傳輸柵極，所述第一電源提供功率給輔助設(shè)備，并且輸出相應(yīng)的功率給傳輸晶體管的傳輸柵極。所述操作方法包括第一晶體管，其由第二電源驅(qū)動并且輸出第二電源的功率到傳輸柵極；第二晶體管，其由第二電源驅(qū)動并且輸出第一電源的功率到傳輸柵極；第三晶體管，其由第三電源驅(qū)動并且輸出第三電源的功率到傳輸柵極；以及位于第二晶體管之前的第四晶體管，其由第一電源驅(qū)動并且輸出第一電源的功率到第二晶體管的源極，并且包括當(dāng)?shù)诙娫吹墓β使?yīng)停止時、使得第四晶體管停止輸出第一電源的功率到第二晶體管的源極的步驟。所述第一電源具有低于所述傳輸晶體管的閾值電壓的電勢。
根據(jù)本發(fā)明的各實(shí)施例，變得可能有效地減小具有不同電壓的多個電源的功耗，并且自由地設(shè)置起始序列。


圖I是圖示相關(guān)技術(shù)中的三值輸出驅(qū)動器的配置的示例的方塊圖；圖2是圖示應(yīng)用本發(fā)明的成像裝置的配置的示例的方塊圖；圖3是圖示圖2中示出的三值輸出驅(qū)動器的配置的示例的方塊圖；圖4是圖示圖2中示出的成像元件的配置的示例的側(cè)截面圖；圖5是圖示圖4中示出的側(cè)截面圖中每個區(qū)域中的電勢分布的視圖；圖6是解釋漏電流防止(blocking)處理的流程圖；以及圖7是圖示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的相機(jī)的方塊圖。
具體實(shí)施例方式下文中，將描述本發(fā)明的各實(shí)施例。本發(fā)明的配置要求和在此說明書或附圖中描述的各實(shí)施例之間的對應(yīng)關(guān)系如下。進(jìn)行本描述以確定支持本發(fā)明的各實(shí)施例在此說明書或附圖中描述。因此，即使存在在本說明書或附圖中描述、但沒有在此描述為與本發(fā)明的配置要求對應(yīng)的實(shí)施例，該實(shí)施例也不應(yīng)解釋為不對應(yīng)于配置要求的實(shí)施例。相反地，即使實(shí)施例在此描述為對應(yīng)于配置要求，該實(shí)施例也不應(yīng)解釋為不對應(yīng)于不同于該配置要求的配置要求。此外，本描述不意味著在本說明書中描述的所有發(fā)明。換句話說，本描述不否定存在在本說明書中描述但沒有在本申請中要求保護(hù)的發(fā)明，也就是說，該發(fā)明的存在將通過分案申請或未來的校正而出現(xiàn)和被添加。也就是說，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電源設(shè)備或電子裝置是這樣的電源設(shè)備(例如，圖2中示出的三值輸出驅(qū)動器39)和電子裝置，其切換第一電源(例如，圖2中示出的中間電壓功率輸出部分33)、具有高于第一電源的電勢的第二電源(例如，圖2中示出的高電壓功率輸出部分32)、以及具有低于第一電源的電壓的第三電源(例如，圖2中示出的低電壓功率輸出部分34)中的一個給具有光電二極管的CMOS圖像傳感器中的傳輸柵極(例如，圖2中示出的晶體管Trll的柵極端子)，所有電源提供功率給輔助設(shè)備，并且輸出相應(yīng)的功率給傳輸柵極。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電源設(shè)備和電子裝置包括第一晶體管(例如，圖3中示出的P型晶體管Tr22)，其由第二電源驅(qū)動并且輸出第二電源的功率到傳輸柵極；第二晶體管(例如，圖3中示出的p型晶體管Tr21)，其由第二電源驅(qū)動并且輸出第一電源的功率到傳輸柵極；第三晶體管(例如，圖3中示出的n型晶體管Tr23)，其由第三電源驅(qū)動并且輸出第三電源的功率到傳輸柵極；以及位于第二晶體管之前的第四晶體管(例如，圖3中示出的P型晶體管Tr31)，其由第一電源驅(qū)動并且輸出第一電源的功率到第二晶體管的源極。當(dāng)?shù)诙娫吹墓β使?yīng)停止時，第四晶體管停止輸出第一電源的功率到第二晶體管的源極。還可以提供信號生成部分(例如，圖3中示出的硬清除信號生成部分)，當(dāng)?shù)诙娫吹墓β使?yīng)停止時該信號生成部分生成預(yù)定信號。此外，當(dāng)?shù)诙娫吹墓β使?yīng)停止時，可以導(dǎo)致第四晶體管基于預(yù)定信號停止輸出第一電源的功率到第二晶體管的源極。根據(jù)本發(fā)明的另一個實(shí)施例，提供一種電源設(shè)備的操作方法，該電源設(shè)備切換第一電源、具有高于第一電源的電勢的第二電源、以及具有低于第一電源的電壓的第三電源之一給具有光電二極管的CMOS圖像傳感器中的傳輸柵極，所有電源提供功率給輔助設(shè)備，并且輸出相應(yīng)的功率給傳輸柵極，并且該電源設(shè)備包括第一晶體管，其由第二電源驅(qū)動并且輸出第二電源的功率到傳輸柵極；第二晶體管，其由第二電源驅(qū)動并且輸出第一電源的功率到傳輸柵極；第三晶體管，其由第三電源驅(qū)動并且輸出第三電源的功率到傳輸柵極；以及位于第二晶體管之前的第四晶體管，其由第一電源驅(qū)動并且輸出第一電源的功率到第二晶體管的源極。該操作方法包括當(dāng)?shù)诙娫吹墓β使?yīng)停止時，使得第四晶體管停止輸出第一電源的功率到第二晶體管的源極的步驟(例如，圖6中的步驟S7)。圖2是圖示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的成像裝置的配置的視圖。圖2中圖示的成像裝置包括成像單元11和圖像處理單元12。配置為包括CMOS (互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體)傳感器的成像單元11由圖像處理單元12控制，并且圖像處理單元12基于由成像單元11成像的圖像信號顯示圖像。成像單元11配置為包括以像素為單元成像圖像的多個成像元件21，其由圖像處 理單元12以像素為單元控制，并且以像素為單元輸出成像的圖像信號到圖像處理單元12。此外，盡管在圖2中僅顯示一個成像元件21的配置，但是不必說，在成像單元11中提供多個成像元件21。參照圖2，晶體管Trll的源極連接到光電二極管I3D的陰極，晶體管Trll的漏極連接到晶體管Trl2的源極和晶體管Trl3的柵極，并且晶體管Trll的柵極連接到傳輸信號線L3，通過該傳輸信號線L3從三值輸出驅(qū)動器39提供信號。晶體管Trll基于通過傳輸信號線L3從三值輸出驅(qū)動器39提供的電壓，傳輸電荷到偏移擴(kuò)散區(qū)域Pl (在晶體管Trll的漏極和晶體管Trl2的源極之間的連接位置，以及在晶體管Trll的漏極和晶體管Trl3的柵極之間的連接位置)，該電荷通過對應(yīng)于由光電二極管ro接收的光強(qiáng)的光電轉(zhuǎn)換而生成。也就是說，晶體管Trll用作所謂的傳輸開關(guān)。晶體管Trl2的源極連接到漂移擴(kuò)散區(qū)域P1，晶體管Trl2的漏極連接到從高電壓功率輸出部分32輸出的高電壓功率Vh的功率輸出線，并且晶體管Tr 12的柵極連接到重置信號線L2，通過該重置信號線L2從重置信號輸出部分38提供重置信號。晶體管Trl2基于通過重置信號線L2從重置信號輸出部分38提供的重置信號，重置在偏移擴(kuò)散區(qū)域Pl中積聚的電荷。也就是說，晶體管Trl2用作所謂的重置開關(guān)。晶體管Trl3的源極連接到從高電壓功率輸出部分32輸出的高電壓功率Vh的功率輸出線LI，晶體管Trl3的漏極連接到晶體管Trl4的源極，并且晶體管Trl3的柵極連接到漂移擴(kuò)散區(qū)域Pl。晶體管Trl3是源極跟蹤器輸入MOS晶體管，并且通過晶體管Trl4輸出在漂移擴(kuò)散區(qū)域Pl中積聚的電荷。晶體管Tr 14的源極連接到晶體管Tr 13的漏極，晶體管Tr 14的漏極連接到信號輸出線L5，并且晶體管Trl4的柵極連接到從圖像處理單元12的選擇部分45提供的選擇信號線L4。當(dāng)晶體管Trl4基于通過選擇信號線L4從選擇部分45提供的選擇信號被選擇導(dǎo)通時，晶體管Trl4導(dǎo)通，并且將從晶體管Trl3提供的信號從漂移擴(kuò)散區(qū)域Pl輸出到信號輸出線L5。圖像處理單元12的功率管理部分31分別對在高壓功率輸出部分32、中間電壓功率輸出部分33、以及低電壓功率輸出部分34中提供的開關(guān)35到37進(jìn)行開/關(guān)控制，從而管理從高壓功率輸出部分32輸出的高電壓功率Vh、從中間電壓功率輸出部分33輸出的中間電壓功率VM、以及從低電壓功率輸出部分34輸出的低電壓功率\的輸出。在開始成像之前的狀態(tài)中，重置信號輸出部分38在當(dāng)成像元件21的每個漂移擴(kuò)散區(qū)域Pl中累積的電子被放電的定時，通過重置信號線L2輸出重置信號。三值輸出驅(qū)動器39由驅(qū)動器控制部分41和硬清除信號生成部分40控制。三值輸出驅(qū)動器39根據(jù)操作狀態(tài)，在來自高壓功率輸出部分32的高電壓功率Vh、來自中間電壓功率輸出部分33的中間電壓功率\、以及來自低電壓功率輸出部分34的低電壓功率\之間執(zhí)行切換，并且輸出對應(yīng)的功率到傳輸信號線L3，該各個電壓功率分別通過開關(guān)35到37提供。

硬清除信號生成部分40檢測用作成像單元11的每個成像元件21的電源的、高電壓功率輸出部分32的聞電壓功率VH。當(dāng)聞電壓功率輸出部分32處于所謂的非運(yùn)行狀態(tài)而沒有被提升到規(guī)定的電壓Vh時，硬清除信號生成部分40生成為低信號的硬清除信號，并且將硬清除信號提供到三值輸出驅(qū)動器39。此外，當(dāng)高電壓功率輸出部分32已經(jīng)開始時，輸出指示硬清除信號已經(jīng)開始的高信號?；趤碜赃x擇部分45的選擇信號，信號處理部分42由從中間電壓功率輸出部分33提供的中間電壓功率Vm驅(qū)動，并且采集從每個成像元件21提供的圖像信號，該圖像信號通過信號輸出線L5提供。然后，信號處理部分42生成一個(例如，一幀)圖像信號并且輸出該圖像信號到圖像生成部分43。圖像生成部分43基于從信號處理部分42提供的一個圖像信號生成圖像，并且在顯示部分44 (如IXD (液晶顯示器))上顯示該圖像。此外，在高電壓功率Vh、中間電壓功率VM、以及低電壓功率' 的情況下，高電壓功率Vh可以是2. 7V，例如作為成像元件21的電源電壓，中間電壓功率Vm可以是I. 8V，例如作為輔助設(shè)備的電源電壓，以及低電壓功率八可以是-IV，例如作為開路電壓。然而，高電壓功率VH、中間電壓功率VM、以及低電壓功率\滿足高電壓功率Vh >中間電壓功率Vm >低電壓功率\的關(guān)系，并且可以不必設(shè)置上述各電壓，而其它電壓組合也可以被應(yīng)用，只要滿足“晶體管Trll的中間電壓功率VM<閾值電壓Vth(允許晶體管Trll的源極和漏極被電傳導(dǎo)的電壓)”。接下來，將參照圖3描述三值輸出驅(qū)動器39的配置的示例。p型晶體管Tr21的源極通過開關(guān)35連接到高電壓功率輸出部分32，p型晶體管Tr21的漏極連接到輸出端子Vout，并且p型晶體管Tr21的背柵極連接到高電壓功率輸出部分32。輸入到柵極的信號通過驅(qū)動器控制部分41被切換到高電壓功率Vh或電壓O。也就是說，P型晶體管Tr21用作高電壓電源Vh的開關(guān)。此外，當(dāng)為低信號的電壓0被施加到柵極時，P型晶體管Tr21被導(dǎo)通，而當(dāng)為高信號的電SVh被施加到柵極時，p型晶體管Tr21被截止。p型晶體管Tr22的源極連接到p型晶體管Tr31的漏極，p型晶體管Tr22的漏極連接到輸出端子Vout，并且p型晶體管Tr22的背柵極連接到高電壓功率輸出部分32。輸入到柵極的信號通過驅(qū)動器控制部分41被切換到高電壓功率Vh或電壓O。晶體管Tr31對中間電壓電源Vm進(jìn)行開/關(guān)控制。當(dāng)晶體管Tr31處于導(dǎo)通狀態(tài)時，P型晶體管Tr22用作中間電壓電源Vm的開關(guān)。此外，當(dāng)為低信號的電壓0被施加到柵極時，P型晶體管Tr22被導(dǎo)通，而當(dāng)為高信號的電壓Vh被施加到柵極時，p型晶體管Tr22被截止。n型晶體管T23的源極通過開關(guān)37連接到低電壓功率輸出部分34，n型晶體管T23的漏極連接到輸出端子Vout，并且n型晶體管T23的背柵極連接到低電壓功率輸出部分34。輸入到柵極的信號通過驅(qū)動器控制部分41被切換到低電壓功率\或電壓O。也就是說，n型晶體管Tr23用作低電壓電源\的開關(guān)。此外，當(dāng)為高信號的電壓Vh被施加到柵極時，n型晶體管Tr23被導(dǎo)通，而當(dāng)為低信號的電壓0被施加到柵極時，n型晶體管Tr23被截止。p型晶體管Tr31的源極通過開關(guān)36連接到中間電壓功率輸出部分33，p型晶體管Tr31的漏極連接到p型晶體管Tr22的源極，并且p型晶體管Tr31的背柵極連接到中間 電壓功率輸出部分33。從硬清除信號生成部分40提供的硬清除信號XCLR的反相信號被輸入到柵極，該反相信號通過反相器Invl反相。當(dāng)高電壓功率輸出部分32沒有正運(yùn)行時，該硬清除信號為低信號。因此，該硬清除信號通過反相器Invl反相，從而生成高信號。相反地，當(dāng)高電壓功率輸出部分32正運(yùn)行時，該硬清除信號為高信號。因此，該硬清除信號通過反相器Invl反相，從而生成低信號。p型晶體管Tr31使用從反相器Invl提供的硬清除信號的反相信號，對中間電壓電源Vm進(jìn)行開/關(guān)控制。在當(dāng)開關(guān)35關(guān)閉使得高電壓功率輸出部分32沒有正運(yùn)行、并且硬清除信號為低信號時的情況下，P型晶體管Tr31控制中間電壓電源Vm從反相信號改變?yōu)楦咝盘柡箨P(guān)閉。在當(dāng)高電壓功率輸出部分32正運(yùn)行、并且硬清除信號為高信號時的情況下，P型晶體管Tr31控制中間電壓電源Vm從反相信號改變?yōu)榈托盘柡箝_啟。因此，因為p型晶體管Tr31是對中間電壓電源Vm進(jìn)行開/關(guān)控制的晶體管，所以p型晶體管Tr31也被稱為功率選通晶體管Tr31。接下來，將描述在圖2中示出的成像裝置的操作。首先，功率管理部分31控制開關(guān)35到37為開啟。此外，在開始光電二極管的累積操作之前，重置信號輸出部分38生成為高信號的重置信號，并且通過重置信號線L2提供該重置信號，以便通過晶體管Trl2打開漂移擴(kuò)散區(qū)域Pl。通過此操作，硬清除信號生成部分40輸出硬清除信號作為高信號，然后從反相器Invl輸出低信號，使得晶體管Tr31被導(dǎo)通。此外，驅(qū)動器控制部分41分別提供低、高和低信號到三值輸出驅(qū)動器39中p型晶體管Tr21和Tr22以及n型晶體管Tr23的柵極，以便只控制p型晶體管Tr21被導(dǎo)通。因此，通過將來自高電壓功率輸出部分32的高電壓功率Vh施加到用作傳輸開關(guān)的晶體管Trll的柵極，驅(qū)動器控制部分41導(dǎo)通晶體管Trll并且重置光電二極管H)。然后，驅(qū)動器控制部分41分別提供高、高和高信號到三值輸出驅(qū)動器39中的p型晶體管Tr21和Tr22以及n型晶體管Tr23的柵極，以便只控制n型晶體管Tr23被導(dǎo)通。因此，通過將來自低電壓功率輸出部分34的低電壓功率'施加到用作傳輸開關(guān)的晶體管Tr 11的柵極，驅(qū)動器控制部分41截止晶體管Tr 11并且累積通過光電二極管TO的光電效應(yīng)生成的電荷。在此狀態(tài)中，指示在成像元件21的位置處讀取的選擇信號從選擇部分45提供，從而導(dǎo)通晶體管Trl4。然后，對應(yīng)于漂移擴(kuò)散區(qū)域Pl的電壓的電壓通過源極跟蹤器被輸出到信號輸出線L5，該源極跟蹤器通過連接到晶體管Trl3和選擇信號線L4的負(fù)載獲得。信號處理部分42采樣對應(yīng)于該讀取位置的存儲器(未示出)中的輸出。也就是說，信號處理部分42米樣重置噪聲。此后，驅(qū)動器控制部分41分別提供低、高和低信號到三值輸出驅(qū)動器39中的p型晶體管Tr21和Tr22以及n型晶體管Tr23的柵極，以便控制p型晶體管Tr21和Tr22以及n型晶體管Tr23被導(dǎo)通、截止和截止。因此，通過將來自高電壓功率輸出部分32的高電壓功率Vh輸出到用作傳輸開關(guān)的晶體管Trll的柵極，驅(qū)動器控制部分41導(dǎo)通晶體管Trll。此外，在已經(jīng)過去預(yù)定時間后，驅(qū)動器控制部分41分別提供高、低和低信號到三值輸出驅(qū)動器39中的p型晶體管Tr21和Tr22以及n型晶體管Tr23的柵極，以便控制p型晶體管Tr21和Tr22以及n型晶體管Tr23被截止、導(dǎo)通和截止。因此，通過將來自中間電壓功率輸出部分33的中間電壓功率Vm輸出到用作傳輸開關(guān)的晶體管Trll的柵極，驅(qū)動器控制部分41導(dǎo)通晶體管TrlI。然后，最后驅(qū)動器控制部分41分別提供高、高和高信號到三值輸出驅(qū)動器39中的P型晶體管Tr21和Tr22以及n型晶體管Tr23的柵極，以便控制p型晶體管Tr21和Tr22以及n型晶體管Tr23被截止、截止和導(dǎo)通。因此，通過將來自低電壓功率輸出部分34的低電壓功率\施加到用作傳輸開關(guān)的晶體管Trll的柵極，驅(qū)動器控制部分41截止晶體管Trll0在此狀態(tài)中，指示在成像元件21的位置處讀取的選擇信號從選擇部分45提供，從而導(dǎo)通晶體管Trl3和Trl4。然后，對應(yīng)于漂移擴(kuò)散區(qū)域Pl的電壓的電壓被輸出到信號輸出線L5。信號處理部分42采樣對應(yīng)于該讀取位置的存儲器(未示出)中的輸出。也就是說，信號處理部分42采樣“由通過光電效應(yīng)生成的電荷生成的重置噪聲+信號”?？傊?，通過用高電壓功率Vh導(dǎo)通晶體管TrlI、和用重置信號導(dǎo)通晶體管Tr 12來重置光電二極管PD，然后通過用低電壓功率\截止晶體管Trl I，開始由光電二極管執(zhí)行的電荷的累積。在此定時，通過導(dǎo)通晶體管Trl3和Trl4，只有漂移擴(kuò)散區(qū)域Pl的“重置噪聲”被存儲在信號處理部分42中。然后，在截止晶體管Trl2后，晶體管Trll通過高電壓功率Vh被導(dǎo)通，并且通過將施加到晶體管Trll的柵極的電壓切換到中間電壓功率Vm被進(jìn)一步導(dǎo)通，并且最終晶體管Trll通過低電壓功率\截止，從而將光電二極管的電荷傳輸?shù)狡茢U(kuò)散區(qū)域Pl。然后，通過導(dǎo)通晶體管Trl3和Trl4，漂移擴(kuò)散區(qū)域Pl的“由通過光電效應(yīng)生成的電荷生成的重置噪聲+信號”被存儲在信號處理部分42中。更具體地，漂移擴(kuò)散區(qū)域Pl的電壓改變?yōu)殡妷篤Pl ( = Vres-Q/CPl)，該電壓在緊接著重置后已經(jīng)從電壓Vres減小Q/CP1 (傳輸?shù)碾姾蒕，并且CPl是漂移擴(kuò)散區(qū)域Pl的電容)。也就是說，Q/CP1重疊在包括對每個重置不同的重置噪聲的重置電壓上。因為對應(yīng)于電壓的信號輸出到信號輸出線L5，所以信號處理部分42順序采樣信號。最終，信號處理部分42通過計算“重置噪聲”和“由通過光電效應(yīng)生成的電荷生成的重置噪聲+信號”之間的差消除重置噪聲，該重置噪聲被重置為對每個重置不同的電壓。結(jié)果，可能獲取不包括噪聲的“由通過光電效應(yīng)生成的電荷生成的信號”。特別地通過采用嵌入為光電二極管ro的光電二極管，能夠完全消除重置噪聲。結(jié)果，能夠?qū)崿F(xiàn)高S/N比。 這里，將描述為何施加到晶體管Trll的柵極的電壓被設(shè)置為上述操作中的高電壓功率VH、中間電壓功率\、以及低電壓功率\的三個值。近年來，通過在成像元件21中使用精細(xì)的MOS晶體管實(shí)現(xiàn)了小的像素尺寸。因此，余像和隨機(jī)噪聲已經(jīng)由 于源自精細(xì)MOS晶體管的新原因而經(jīng)常出現(xiàn)。例如，如由圖4所示，用作表面p區(qū)域的區(qū)域Zl提供在用作光電二極管(具有這種結(jié)構(gòu)的光電二極管具體稱為嵌入式(embedded)光電二極管)的n區(qū)域的區(qū)域Z2上，并且電荷通過晶體管Trll傳輸?shù)狡茢U(kuò)散區(qū)域P1，該電荷通過從用作表面p區(qū)域的區(qū)域Zl和用作PWL(P井)的區(qū)域Zll延伸的耗盡(cbpletion)層，在用作n區(qū)域的區(qū)域Z2中累積。漂移擴(kuò)散區(qū)域Pl通過晶體管Trl2連接，以便被設(shè)為預(yù)定的重置電勢。在使用精細(xì)MOS晶體管的成像元件21中，例如勢阱Rl或勢壘R2在晶體管Trll的柵極的范圍Z22中生成，其由圖5中的波形W2或W3所示。結(jié)果，在晶體管Trll的區(qū)域中存在的一些電荷返回到光電二極管H)，其經(jīng)常生成余像或隨機(jī)噪聲。另外，在圖5中，在每個操作狀態(tài)中對應(yīng)于與圖4中示出的光電二極管ro的區(qū)域Zl相對應(yīng)的范圍Z21、對應(yīng)于圖4中示出的晶體管Trll的柵極的區(qū)域Trll的范圍Z22、以及對應(yīng)于圖4中示出的漂移擴(kuò)散區(qū)域Pl的范圍Z23的每個的電勢由在附圖中垂直方向的高度表示，并且由斜線表示的部分指示由傳輸?shù)碾姾蓪?dǎo)致的電勢。也就是說，在制造精細(xì)MOS晶體管時，確定傳導(dǎo)類型的雜質(zhì)(例如，硼或磷)的擴(kuò)散不是由簡單的加熱導(dǎo)致的，而是主要地受由于制造工藝中在低溫和短時間段的熱處理導(dǎo)致的瞬時加速擴(kuò)散現(xiàn)象(例如，具有缺陷的擴(kuò)散)影響。結(jié)果，確定P型井區(qū)域的硼隔離在對應(yīng)于附圖中范圍Z22的右端部分的范圍，使得由波形W2和W3顯示的勢壘R2形成。這種現(xiàn)象已知為精細(xì)MOS晶體管中的反向短溝道效應(yīng)。另一方面，對應(yīng)于附圖中范圍Z22的左端部分的區(qū)域，也就是說，連接到來自用作光電二極管的n區(qū)域的區(qū)域Z2的晶體管Trll的柵極的位置(范圍Z21和Z22連接的部分)，是確定信號電荷的傳輸特性的位置。這里，光電二極管的表面P區(qū)域的區(qū)域Zl和用作n區(qū)域的區(qū)域Z2之間的位置關(guān)系是非常重要的。特別地在使用精細(xì)MOS晶體管的情況下，施加到晶體管Trll的柵極的電壓應(yīng)該被設(shè)為低。結(jié)果，因為當(dāng)導(dǎo)通傳輸開關(guān)時電勢不能被充分地抑制，所以變得難以傳輸電荷。取決于情況，作為N型的旁路區(qū)域的區(qū)域Z3可以正向地提供，以便促進(jìn)電荷的傳輸，如圖4中所示。例如，旁路區(qū)域Z3的寬度為大約0到0. 5iim。當(dāng)寬度太小時，傳輸變得困難。另夕卜，當(dāng)寬度太大時，生成例如波形W2到W4中的電勢阱Rl。在當(dāng)施加到晶體管Tr 11的柵極的電壓高時的情況下，傳輸能夠用電壓補(bǔ)償。因此，可以設(shè)置設(shè)計值使得不能生成電勢阱R1。然而，在使用精細(xì)MOS晶體管的情況下，傳輸不能由電壓補(bǔ)償。因此，因為寬度只由0. 05 y m或更小控制，所以要求比精細(xì)MOS晶體管的柵極長度的可控性更嚴(yán)格的條件。結(jié)果，電勢阱Rl容易地生成。這里，當(dāng)使用晶體管Trll的柵極電壓的高=高電壓功率Vh、晶體管Trll的閾值電壓=Vth、以及漂移擴(kuò)散區(qū)域Pl的電壓=VPl時，殘余電荷具有殘余電荷~ (Va-Vth-VPI)的關(guān)系。因為一些或全部殘余電荷返回光電二極管ro，所以生成余像。另外，取決于操作條件，當(dāng)黑暗(dark)時也生成殘余電荷，并且殘余電荷返回光電二極管PD。結(jié)果，因為殘余電荷熱振蕩，所以生成隨機(jī)噪聲。
在圖4中，區(qū)域Zl是光電二極管ro的表面P區(qū)域，并且區(qū)域Z2是光電二極管ro的n區(qū)域，區(qū)域Z3是旁路區(qū)域，區(qū)域Trll是晶體管Trll的柵極下面的區(qū)域，區(qū)域Trl2是晶體管Trl2的柵極下面的區(qū)域，區(qū)域Pl是漂移擴(kuò)散區(qū)域P1，區(qū)域LI是功率輸出線LI的區(qū)域，以及區(qū)域Zll是P井區(qū)域。下面將根據(jù)電勢變化描述這種操作。也就是說，當(dāng)重置信號輸出部分38生成重置信號以重置漂移擴(kuò)散區(qū)域Pl時，獲得由圖5中波形Wl顯示的電勢分布。此時，對應(yīng)于晶體管Trll的柵極的區(qū)域Trll的范圍Z22的電勢，變?yōu)樵诟綀D中由高電壓功率Vh顯示的Levi。在圖5中顯示的波形Wl中，在范圍Z22中的電勢Levl變?yōu)閯輭荆沟迷诠怆姸O管I3D中通過光電效應(yīng)生成的電荷在對應(yīng)于光電二極管I3D的區(qū)域Z2的范圍Z21累積。另外，圖5的波形Wl中的范圍Z23(漂移擴(kuò)散區(qū)域Pl)的電荷是通過重置噪聲累積的電荷。在圖5中，由斜線表示的部分指示電荷的電勢。
然后，當(dāng)在此狀態(tài)下三值輸出驅(qū)動器39輸出聞電壓功率Vh從而導(dǎo)通用作傳輸開關(guān)的晶體管Trll時，范圍Z22的電勢降低，變?yōu)槿缬蓤D5中的波形W2所示的Lev2。然后，在范圍Z21中累積的、通過光電二極管ro的光電效應(yīng)生成的電荷被傳輸，并且電荷流到為漂移擴(kuò)散區(qū)域Pl的范圍Z23。此時，取決于傳輸?shù)碾姾闪浚挥诰w管Trll的柵極下面的范圍Z22的電勢Lev2，變?yōu)榈陀谄茢U(kuò)散區(qū)域Pl的范圍Z23的電勢。因此，范圍Z22中的電勢也通過電荷增加到電勢Lev2'。例如，在考慮到通過電荷增加的電勢、設(shè)置低電壓功率'使得該電勢變?yōu)楦哂贚ev2'的Lev3、并且控制晶體管Trll的柵極為兩個值的情況下，如由圖5中的波形W3所示，當(dāng)?shù)碗妷汗β?施加到晶體管Trll的柵極時，電荷的運(yùn)動被停止。然后，因為在對應(yīng)于晶體管Trll的柵極的區(qū)域Trll的范圍Z22中剩余的殘余電荷也返回光電二極管H)，所以生成余像或隨機(jī)噪聲。因此，通過設(shè)置施加到晶體管Trll的柵極的電壓為中間電壓功率Vm(這里，中間電壓功率Vm小于晶體管Trll的柵極的閾值電壓Vth)，該中間電壓功率Vm是高電壓功率Vh和低電壓功率'之間的中間電壓，晶體管Trll在源極和漏極之間導(dǎo)通，并且保持高于電勢Lev3的電勢Lev4 (保持高于載流子的費(fèi)米能級的狀態(tài))，如由圖5中的波形W4所示。然后，獲得其中用作附圖中右端部分的勢壘R2被移除的狀態(tài)R3。通過在預(yù)定時間保持這種狀態(tài)來減少用為傳輸開關(guān)的晶體管Trll的柵極下面的殘余電荷，電荷能被放電到漂移擴(kuò)散區(qū)域P1。因此，為了通過減少通過光電二極管ro生成的電荷的殘余電荷控制噪聲，該殘余電荷被保留而沒有被傳輸，三值輸出驅(qū)動器39通過設(shè)置除高電壓功率低電壓功率'之外的中間電壓功率VM，控制晶體管Trll的柵極電壓為三值。接下來，將描述對從聞電壓功率輸出部分32輸出的聞電壓功率Vh、從中間電壓功率輸出部分33輸出的中間電壓功率VM、以及從低電壓功率輸出部分34輸出的低電壓功率
Vl的功率管理。聞電壓功率輸出部分32和低電壓功率輸出部分34,分別用作提供施加到晶體管Trll的柵極的高信號和低信號的高電壓電源Vh和低電壓電源 '，并且被設(shè)為成像元件21的獨(dú)占電源。因此，當(dāng)具有成像元件21的成像單元11運(yùn)行時，功率管理部分31控制開關(guān)35到37為被開啟。另外，當(dāng)成像單元11沒有使用時，功率管理部分31控制開關(guān)35到37為關(guān)閉。
中間電壓功率輸出部分33用作中間電壓功率Vm,該中間電壓功率Vm是施加到如上所述的晶體管Trll的柵極的中間電壓，并且同時用作提供功率到由信號處理部分42代表的各種輔助設(shè)備的電源。因此，當(dāng)輔助設(shè)備操作以及當(dāng)具有成像元件21的成像單元11運(yùn)行時，功率管理部分31控制開關(guān)36為開啟。另外，當(dāng)成像單元11和輔助設(shè)備的操作停止時，功率管理部分31控制開關(guān)36為關(guān)閉。因此，盡管在成像單元11的成像元件21不操作的狀態(tài)下，高電壓功率輸出部分32和低電壓功率輸出部分34可以被關(guān)閉，但在許多情況下輔助設(shè)備之一連續(xù)地操作。因此，認(rèn)為只有從中間電壓功率輸出部分33提供的中間電壓功率Vm運(yùn)行。當(dāng)只有中間電壓電源Vm運(yùn)行時，作為低信號的硬清除信號由硬清除信號生成部分40生成。基于為低信號的硬清除信號，三值輸出驅(qū)動器39中的反相器Invl生成作為硬清除信號的反向信號的高信號，并且為高信號的該反向信號被輸入到晶體管Tr31的柵極。然后，晶體管Tr31被關(guān)閉，因此由于晶體管Tr31，到晶體管Tr22的源極的中間電壓功率Vm的施加被阻止。結(jié)果，因為在通過上述處理高電壓功率Vh沒有施加到晶體管Tr22的背柵極的狀態(tài)下，處于運(yùn)行狀態(tài)的中間電壓功率Vm沒有施加到晶體管Tr22的源極，所以在晶體管Tr22中沒有生成從源極到背柵極的漏電流。這里，參照圖6中示出的流程圖，將更詳細(xì)地描述阻止上述漏電流生成的三值輸出驅(qū)動器中的漏電流阻止處理。在步驟SI中，硬清除信號生成部分40基于高電壓功率輸出部分32的開關(guān)35的開啟確定是否提供高電壓電源Vh的功率。例如，在當(dāng)因為成像單元11的操作被停止并且開關(guān)35關(guān)閉，所以不存在來自高電壓功率輸出部分32的高電壓功率Vh的電源時的情況下，例如在通過功率管理部分31的低功率模式下，硬清除信號生成部分40生成為低信號的、指示硬清除的硬清除信號XCLR，并且在步驟S2中將生成的硬清除信號XCLR提供到三值輸出驅(qū)動器39的反相器Invl。另一方面，在當(dāng)因為在步驟SI中使用成像單元11的成像被指示并且通過功率管理部分31開啟開關(guān)35，所以存在來自高電壓功率輸出部分32的高電壓功率Vh的電源時的情況下，硬清除信號生成部分40生成為高信號的、不指示硬清除的硬清除信號XCLR，并且在步驟S3中將生成的硬清除信號XCLR提供到三值輸出驅(qū)動器39的反相器Invl。在步驟S4中，反相器Invl反相從硬清除信號生成部分40提供的硬清除信號XCLR，并且將硬清除信號XCLR輸出到晶體管Tr31的柵極。也就是說，當(dāng)硬清除信號XCLR為低信號時，反相器Invl輸出高信號。相反，當(dāng)硬清除信號XCLR為高信號時，反相器Invl輸出低信號。在步驟S5中，晶體管Tr31確定從反相器Invl提供到其柵極的信號是否為低信號，也就是說，是否從硬清除信號生成部分40提供不指示硬清除的硬清除信號XCLR。例如，在當(dāng)從反相器Invl提供的信號為低信號、使得高電壓電源Vh的功率被提供而沒有硬清除的指令時的情況下，晶體管Tr31被控制為導(dǎo)通。然后，提供到晶體管Tr31的源極的、從中間電壓功率輸出部分33提供的中間電壓功率Vm從漏極輸出，以便然后被提供到晶體管Tr22的源極。然后，處理返回步驟SI。
另一方面，例如，在當(dāng)從反相器Invl提供到晶體管Tr31的柵極的信號為高信號、使得硬清除被指示并且在步驟S5中沒有提供高電壓電源Vh的功率時的情況下，晶體管Tr31被控制為截止。然后，從中間電壓功率輸出部分33提供到柵極的中間電壓功率Vm沒有從漏極提供到晶體管Tr22的源極。然后，處理返回步驟SI。如上所述，通過在晶體管Tr22之前提供晶體管(功率選通晶體管)Tr31，開關(guān)35到37關(guān)閉以停止成像單元11的操作，并且例如只操作信號處理部分42。然后，因為在其中來自聞電壓功率輸出部分32的聞電壓功率Vh的輸出被停止的狀態(tài)下開關(guān)36被開啟，所以中間電壓功率Vm從中間電壓功率輸出部分33輸出。在當(dāng)?shù)叫盘柼幚聿糠?2的功率的供應(yīng)繼續(xù)時的情況下，晶體管Tr31被控制為截止。然后，關(guān)于晶體管Tr22的背柵極，在施加高電壓功率Vh = 0的狀態(tài)下，中間電壓功率Vm沒有施加到源極 。結(jié)果阻止了晶體管Tr22的源極和柵極之間的漏電流。另外，因為不需要考慮漏電流，所以變得不需要運(yùn)行高電壓功率Vh，盡管只有中間電壓功率Vm被用來防止漏電流。結(jié)果，變得可能減小功耗。另外，因為在首次運(yùn)行高電壓功率Vh后變得不需要運(yùn)行中間電壓功率\，所以在起始序列中可能存在變化。另外，盡管信號處理部分42在上面的描述中被提及為輔助設(shè)備，但不必說也可以使用其它設(shè)備，只要其它設(shè)備通過中間電壓功率Vm操作。此外，上面已經(jīng)描述了以三個值控制成像元件21的傳輸柵極的示例，但可以通過使用具有多于三個值的電壓值的電源來進(jìn)行多個電壓的狀態(tài)下的控制。在此情況下，通過提供與相對于用作每個中間電勢的電壓的晶體管Tr31相同的配置，可以實(shí)現(xiàn)相同的效果。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，變得可能有效地減小具有不同電壓的多個電源的功耗，并且自由地設(shè)置起始序列。此外，在本說明書中，描述流程圖的各步驟不但包括根據(jù)描述的次序以時間順序的方式執(zhí)行的處理，還包括甚至不必以時間順序的方式執(zhí)行的、平行或分開地執(zhí)行的處理。圖7是圖示根據(jù)本發(fā)明的每個實(shí)施例的相機(jī)的截面視圖。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的相機(jī)是能夠拍攝靜止圖像或運(yùn)動圖像的攝像機(jī)的示例。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的相機(jī)包括圖像傳感器11、光學(xué)系統(tǒng)110、快門設(shè)備111、圖像處理單元12和信號處理電路112。光學(xué)系統(tǒng)110產(chǎn)生來自在圖像傳感器11的成像表面上成像的主體的圖像光(入射光)。結(jié)果，相應(yīng)的信號電荷在圖像傳感器11內(nèi)累積預(yù)定時間?？扉T設(shè)備111控制對于圖像傳感器11的光照射時段和光阻擋時段。圖像處理單元12提供用于控制圖像傳感器11的傳輸操作和快門設(shè)備111的快門操作的驅(qū)動信號。圖像傳感器11的信號傳輸通過從圖像處理單元12提供的驅(qū)動信號(定時信號)執(zhí)行。信號處理電路112執(zhí)行各種信號處理。經(jīng)歷信號處理的視頻信號存儲在存儲介質(zhì)(如存儲器)中或輸出到監(jiān)視器。在上述實(shí)施例中，本發(fā)明應(yīng)用到圖像傳感器11的情況已經(jīng)作為示例被描述，其中檢測作為物理量的、對應(yīng)于可見光的光量的信號電荷的單元像素以矩陣排列。然而，本發(fā)明不限于被應(yīng)用于圖像傳感器11，而還可以應(yīng)用于所有種類的列型固態(tài)成像設(shè)備，其中為像素陣列部分的每個像素列安排列電路。此外，本發(fā)明不限于被應(yīng)用到檢測可見光的入射光量的分布并且將該分布成像為圖像的固態(tài)成像設(shè)備，而還可以應(yīng)用于將紅外線或X射線或粒子的入射量的分布等成像為圖像的固態(tài)成像設(shè)備，或在更寬的含義上應(yīng)用到所有種類的固態(tài)成像設(shè)備(物理量分布檢測設(shè)備)，如指紋檢測傳感器，其檢測另一個物理量(如壓強(qiáng)或靜電電容)的分布，并且將該分布成像為圖像。此外，本發(fā)明不限于被應(yīng)用到以行為單元順序地掃描像素陣列部分的各單元像素、并且從每個單元像素讀取像素信號的固態(tài)成像設(shè)備，而還可以應(yīng)用于X-Y地址型固態(tài)成像設(shè)備，其以像素為單元選擇任意像素，并且從選擇的像素中以像素為單元讀取信號。此外，固態(tài)成像設(shè)備可以以一個芯片的形式形成，或可以在成像部分和信號處理 部分或光學(xué)系統(tǒng)按組封裝的狀態(tài)下，以具有成像功能的模塊的形式形成。另外，本發(fā)明不限于被應(yīng)用于固態(tài)成像設(shè)備，而還可以應(yīng)用于各成像裝置。這里，成像裝置指相機(jī)系統(tǒng)(如數(shù)字相機(jī)或攝像機(jī))或具有成像功能的電子裝置(如移動電話)。另外，安裝在電子裝置中的模塊(即相機(jī)模塊)的形式可以是成像裝置。通過使用根據(jù)上述實(shí)施例的圖像傳感器11作為攝像機(jī)或數(shù)字相機(jī)或成像裝置中的固態(tài)成像設(shè)備(如用于如移動電話的移動裝置的相機(jī)模塊)，可以在圖像傳感器11中獲得具有簡單配置的高質(zhì)量圖像。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解，取決于設(shè)計要求和其它因素，可以出現(xiàn)各種修改、組合、子組合和替代，只要它們在權(quán)利要求或其等價的范圍內(nèi)。相關(guān)申請的交叉引用本發(fā)明包含涉及于2007年5月17日向日本專利局提交的日本專利申請JP2007-132095的主題，在此通過引用并入其全部內(nèi)容。
權(quán)利要求
1.一種電源設(shè)備,其切換第一電源、第二電源、以及第三電源之一,該設(shè)備包括 第一晶體管，其由第二電源驅(qū)動并且輸出第二電源的功率到圖像傳感器中的傳輸晶體管的傳輸柵極； 第二晶體管，其由第二電源驅(qū)動并且輸出第一電源的功率到傳輸晶體管的傳輸柵極； 第三晶體管，其由第三電源驅(qū)動并且輸出第三電源的功率到傳輸晶體管的傳輸柵極；以及 位于第二晶體管之前的第四晶體管，其由第一電源驅(qū)動并且輸出第一電源的功率到第二晶體管的源極。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電源設(shè)備， 其中當(dāng)?shù)诙娫吹墓β使?yīng)停止時，第四晶體管停止輸出第一電源的功率到第二晶體管的源極， 其中，所述第一電源具有低于所述傳輸晶體管的閾值電壓的電勢。
3.如權(quán)利要求I所述的電源設(shè)備，還包括 信號生成部分，當(dāng)?shù)诙娫吹墓β使?yīng)停止時其生成預(yù)定信號， 其中當(dāng)?shù)诙娫吹墓β使?yīng)停止時，第四晶體管基于預(yù)定信號停止輸出第一電源的功率到第二晶體管的源極。
4.一種電源設(shè)備的操作方法，該電源設(shè)備包括第一晶體管，其由第二電源驅(qū)動并且輸出第二電源的功率到圖像傳感器中的傳輸晶體管的傳輸柵極；第二晶體管，其由第二電源驅(qū)動并且輸出第一電源的功率到傳輸晶體管的傳輸柵極；第三晶體管，其由第三電源驅(qū)動并且輸出第三電源的功率到傳輸晶體管的傳輸柵極；以及位于第二晶體管之前的第四晶體管，其由第一電源驅(qū)動并且輸出第一電源的功率到第二晶體管的源極，該方法包括步驟 切換所述第一電源、所述第二電源、以及所述第三電源之一。
5.一種電子裝置，其切換第一電源、第二電源、以及第三電源之一，該裝置包括 第一晶體管，其由第二電源驅(qū)動并且輸出第二電源的功率到圖像傳感器中的傳輸晶體管的傳輸柵極； 第二晶體管，其由第二電源驅(qū)動并且輸出第一電源的功率到傳輸晶體管的傳輸柵極； 第三晶體管，其由第三電源驅(qū)動并且輸出第三電源的功率到傳輸晶體管的傳輸柵極；以及 位于第二晶體管之前的第四晶體管，其由第一電源驅(qū)動并且輸出第一電源的功率到第二晶體管的源極。
6.一種電子裝置的操作方法，該電子裝置包括第一晶體管，其由第二電源驅(qū)動并且輸出第二電源的功率到圖像傳感器中的傳輸晶體管的傳輸柵極；第二晶體管，其由第二電源驅(qū)動并且輸出第一電源的功率到傳輸晶體管的傳輸柵極；第三晶體管，其由第三電源驅(qū)動并且輸出第三電源的功率到傳輸晶體管的傳輸柵極；以及位于第二晶體管之前的第四晶體管，其由第一電源驅(qū)動并且輸出第一電源的功率到第二晶體管的源極，該方法包括步驟 切換所述第一電源、所述第二電源、以及所述第三電源之一。
全文摘要
公開了一種電源設(shè)備，其切換第一電源、第二電源、以及第三電源之一給具有光電二極管的CMOS圖像傳感器中的傳輸柵極，所有電源提供功率給輔助設(shè)備，并且輸出相應(yīng)的功率給傳輸柵極。該設(shè)備包括第一晶體管，其由第二電源驅(qū)動并且輸出第二電源的功率到傳輸柵極；第二晶體管，其由第二電源驅(qū)動并且輸出第一電源的功率到傳輸柵極；第三晶體管，其由第三電源驅(qū)動并且輸出第三電源的功率到傳輸柵極；以及位于第二晶體管之前的第四晶體管，其由第一電源驅(qū)動并且輸出第一電源的功率到第二晶體管的源極。
文檔編號H04N5/357GK102629992SQ20121008541
公開日2012年8月8日 申請日期2008年5月19日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月17日
發(fā)明者崎岡洋司, 松本靜德, 牧野榮治 申請人:索尼株式會社