專利名稱：電源門電路，固態(tài)成像器件，和相機系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本公開涉及一種電源門電路以及利用電源門電路的固態(tài)成像器件和相機系統(tǒng)。
背景技術：
為了降低功耗的目的，被稱為電源門電路(power gate circuit)的門控電路被布置在電源和接地之間，以通過經(jīng)由開關控制將處于待機狀態(tài)下的未使用的電路與電源斷開，抑制來自該電路的漏電流。圖1是示出通常的電源門的示意性的示例配置。在圖1中示出的電源門電路中，感興趣的電路2連接到電源電位VDD，并且由NMOS 晶體管構成的電源門開關3連接在電路2的虛擬接地VGND和地GND之間。圖1示出了電路與地GND隔離的示例，可替換地，電源門開關3可以插入在電源 VDD和感興趣的電路2之間。當電路2處于待機狀態(tài)時，如果不提供電源門，則漏電流可能流動并且待機電流可能增加。在待機狀態(tài)下，通過使用電源門控制電路4來關斷電源門電路以便將電路2與電源和地GND電隔離來抑制漏電流。圖2是示出在導通圖1的電源門電路的電源時，流動的電流的模型的曲線圖。當電源門開關3從關斷到導通時，如圖2所示，浪涌電流(rush current)流動，并且該電流可能超過流經(jīng)電路2的電流的上限。抑制這種浪涌電流的方法是使用多級電源門電路，所述多級電源門電路具有多重被單獨控制的電源門等級(參見JP-A-2008-300696和JP-A-2008-34667 (專利文件1和 2))。圖3是多級電源門電路的圖示。圖4是示出當導通多級電源門電路的電源時，流動的電流的模型的曲線圖。為了抑制在如圖1所示的系統(tǒng)中的浪涌電流，電源門開關3-1至3-3被分組為多重等級(在這種情況下3個等級)，并且這些等級通過電源門控制電路4獨立地進行控制。如圖4所示當實施時序控制使得這種系統(tǒng)中的電源門電路3-1，3-2，3-3被順序導通時，抑制浪涌電流。

發(fā)明內容
在圖1和2所示，在使用通常的電源門電路1時，在使用開關實施的控制下，該電路被連接到電源。在開關導通時產生的浪涌電流可能超過用于形成要進行電源門控 (power-gated)的電路的一部分的元件中流過的電流的上限，并且可能發(fā)生電路的瞬時擊穿。在設計電路時，必須注意這樣的可能性。一種已知的解決方案是形成多重電源門開關等級并且單獨地控制這些等級使得將抑制浪涌電流。然而，在采用多重等級的這種方法的情況下，必須注意預備作為電源門開關的MOS晶體管需要的面積以容納分離的等級，插入用于獨立控制各個等級的功能電路，以及在考慮到各個等級之間的差異時插入所需要的負反饋電路。取決于等級的數(shù)目和晶體管之間的差異，浪涌電流可能超過流過功能電路的電流的上限。另一種已知的 解決方案是向用作電源門電路的開關的MOS晶體管的柵極插入電容器，從而將偏置電壓的通過率(through rate)保持為小。然而，需要大電容器來濾波浪涌電流，并必須為具有這樣大量等級的電容器預備足夠的面積。因此，期望提供一種電源門電路、固態(tài)成像器件以及一種相機系統(tǒng)，其中可適當抑制在通電時的浪涌電流，而不增加面積和控制的復雜性。本公開的實施例針對一種電源門電路，其包括電源門開關，至少連接在要進行電源門控的電路的參考電位端子和參考電位之間或者連接在要進行電源門控的電路的電源端子和電源之間；電容器，連接到電源門開關的柵極；脈沖產生部分，根據(jù)控制信號將脈沖信號提供給電源門開關的柵極；以及電源門控制部分，在使電源門開關導通時輸出控制信號給脈沖產生部分以向電源門開關的柵極提供脈沖信號，并且在電容器中累積電荷以控制電源門開關的柵極電位，使得電位逐漸接近電源門開關導通時的電位。本公開的另一實施例針對一種固態(tài)成像器件，其包括像素部分，具有以矩陣形式排列的、執(zhí)行光電轉換的多個像素；像素信號讀出部分，從像素部分中讀取像素信號，在每一個由多個像素形成的組中讀取像素在每一個由多個像素形成的組中讀取像素，像素信號讀出部分包括執(zhí)行模數(shù)(AD)轉換的AD轉換部分。像素信號讀出部分包括多個比較器，將作為斜坡波形的參考信號和與之相關聯(lián)的列像素中讀出的模擬信號的電位進行比較；多個計數(shù)鎖存器，與多個比較器相關聯(lián)地布置，能夠對各自的比較器的比較時間進行計數(shù)，鎖存器在各自的比較器的輸出反轉時停止計數(shù)并且保存計數(shù)值；以及電源門電路，為多個計數(shù)鎖存器電路服務。電源門電路包括電源門開關，至少連接在要進行電源門控的電路的參考電位端子和參考電位之間或者連接在要進行電源門控的電路的電源端子和電源之間；電容器，連接在電源門開關的柵極；脈沖產生部分，根據(jù)控制信號向電源門開關的柵極提供脈沖信號；以及電源門控制部分，在使電源門開關導通時向脈沖產生部分輸出控制信號以向電源門開關的柵極提供脈沖信號，并且在電容器中累積電荷以控制電源門開關的柵極電位使得該電位逐漸地接近電源門開關導通時的電位。本公開的又一實施例針對一種相機系統(tǒng)，其包括固態(tài)成像器件和在固態(tài)成像器件上形成被攝體圖像的光學系統(tǒng)。固態(tài)成像器件包括像素部分，具有以矩陣形式排列的、執(zhí)行光電轉換的多個像素；像素信號讀出部分，從像素部分中讀取像素信號。從由每一個由多個像素形成的組中讀取像素。像素信號讀出部分包括執(zhí)行模數(shù)(AD)轉換的AD轉換部分。 像素信號讀出部分包括多個比較器，將作為斜坡波形的參考信號和與之相關聯(lián)的列像素中讀出的模擬信號的電位進行比較；多個計數(shù)鎖存器，與多個比較器相關聯(lián)地布置，能夠對各自的比較器的比較時間進行計數(shù)，鎖存器在各自的比較器的輸出反轉時停止計數(shù)并且保存計數(shù)值；以及電源門電路，為多個計數(shù)鎖存器電路服務。電源門電路包括電源門開關， 至少連接在要進行電源門控的電路的參考電位端子和參考電位之間或者連接在要進行電源門控的電路的電源端子和電源之間；電容器，連接在電源門開關的柵極；脈沖產生部分，根據(jù)控制信號向電源門開關的柵極提供脈沖信號；以及電源門控制部分，在使電源門開關導通時向脈沖產生部分輸出控制信號以向電源門開關的柵極提供脈沖信號，并且在電容器中累積電荷以控制電源門開關的柵極電位使得該電位逐漸地接近電源門開關導通時的電位。根據(jù)本公開的 實施例，可以提供一種能夠在電源導通時適當?shù)匾种评擞侩娏鞫徽加么蟮目臻g和需要復雜的控制的電源門電路。


圖1是示出通常的電源門的示意性示例配置的圖示；圖2是示出在圖1的電源門電路的電源導通時，流過的電流的模型的曲線圖；圖3是示出多等級電源門電路的示例配置的圖示；圖4是示出在多等級電源門電路的電源導通時、流過的電流的模型的曲線圖；圖5是示出根據(jù)本公開的第一實施例的電源門電路的示例配置的圖示；圖6是示意性示出在第一模式下產生的脈沖信號和作為結果的電源門開關的柵極電位的轉換的曲線圖；圖7是示意性示出在第二模式下產生的脈沖信號和作為結果的電源門開關的柵極電位的轉換的曲線圖；圖8是示出在實施例的電源門電路的電源導通時、流過的電流的模型的曲線圖；圖9是示出根據(jù)本公開的第二實施例的電源門電路的示例配置的圖示；圖10是示出根據(jù)本公開的第三實施例的電源門電路的示例配置的圖示；圖11是示出固態(tài)成像器件(CMOS圖像傳感器)的示例配置的框圖，所述固態(tài)成像器件具有采用了根據(jù)本發(fā)明的實施例的電源門電路的列并行的ADC ；圖12是示出根據(jù)本公開的實施例的CMOS圖像傳感器的像素的示例的圖示，所述像素包括四個晶體管；圖13是圖11示出的電路的時序圖；以及圖14是示出采用了根據(jù)本公開的實施例的固態(tài)成像器件的相機系統(tǒng)的示例配置的圖示。
具體實施例方式現(xiàn)在將描述本公開的實施例。以下面的順序來描述以下項目。1.第一實施例(電源門電路的第一示例配置)2.第二實施例(電源門電路的第二示例配置)3.第三實施例(電源門電路的第三示例配置)4.第四實施例(電源門電路應用于固態(tài)成像器件(半導體器件)的示例)5.第五實施例(相機系統(tǒng))<1.第一實施例>圖5是示出根據(jù)本公開的第一實施例的電源門電路的示例配置的圖示。電源門電路10包括要進行電源門控的電路11、電源門開關12、脈沖產生部分13、電源門控制電路14、電源門驅動電容器Cll、和開關SWll和SW12。要進行電源門控的電路11包括電源端子TVDD和作為參考電位端子的虛擬接地端子 TVGND。本實施例的要進行電源門控的電路11在其電源端子TVDD處連接到電源電位VDD， 并且由NMOS晶體管構成的電源門開關12連接在虛擬接地端子TVGND和地GND之間。

電源門開關12的漏極連接到要進行電源門控的電路11的虛擬接地端子TVGND，并且該開關的源極連接到地GND。電容器Cll的第一電極(一個端子)連接到電源門開關12的柵極，而電容器Cll 的第二電極(另一個端子)被接地。電源門開關12的柵極通過開關SWll被選擇性地連接到恒定電位VCST。電源門開關12的柵極通過開關SW12被選擇性地連接到脈沖信號PLS的供應線。恒定電位VCST是允許由NMOS晶體管構成的電源門開關12保持穩(wěn)定性的DC電壓源，并且電源電位VDD可以作為這種恒定電位。盡管本描述是基于電源門開關12是NMOS晶體管的假設，但可以替代地使用PMOS
晶體管。脈沖產生部分13根據(jù)來自電源門控制電路14的控制信號CTL1、通過開關SW12向電源門開關12的柵極提供脈沖信號PLS。在向電源門開關12的柵極提供脈沖信號PLS的期間，通過來自電源門控制電路14 的控制信號CTL2使開關SWll保持關斷，并且通過來自電源門控制電路14的控制信號CTL3 使開關SW12保持導通。電源門控制電路14實施控制使得在要進行電源門控的電路11從待機狀態(tài)進入操作狀態(tài)時，導通電源門開關12。電源門控制電路14向脈沖產生部分13輸出控制信號CTLl并且通過控制信號 CTL3使開關SW12導通以向電源門開關12的柵極提供脈沖信號PLS。由此，電源門電路14在電容器Cll中累積電荷以控制電源門開關12的柵極電位， 使得柵極電位逐漸地接近電源門開關12導通時的電位。在本示例中，實施控制使得柵極電位逐漸增加。電源門控制電路14可以使用控制信號CTLl改變來自脈沖產生部分13的脈沖信號PLS的脈沖寬度。電源門控制電路14根據(jù)模式信號MODE，使用控制信號CTLl改變來自脈沖產生部分13的脈沖信號PLS的脈沖寬度。圖6是示意性示出在第一模式下產生的脈沖信號和作為結果的電源門開關的柵極電位的轉換的曲線圖。圖7是示意性示出在第二模式下產生的脈沖信號和作為結果的電源門開關的柵極電位的轉換的曲線圖；在圖6中示出的第一模式中產生的脈沖信號PLSl具有的脈沖寬度Wl比圖7中示出的第二模式中產生的脈沖信號PLS2的脈沖寬度W2更寬。不同的脈沖寬度造成在電容器Cll中要累積的不同量的有效電荷，并且電源門開關12的柵極電位在第一模式中比在第二模式中以更高的速率增加。
換言之，電源門開關12的柵極電位在第二模式中比在第一模式中以更低的速率增加。如由此描述的，在本實施例中，可以根據(jù)模式信號MODE來調節(jié)電源門開關12的柵極電位達到開關的導通電位所需要的時間。當 已經(jīng)提供了脈沖信號PLS特定時間段時，電源門控制電路14控制控制信號CTLl 以停止產生脈沖?？刂齐娐吠ㄟ^控制信號CTL3關斷開關SW12并且通過控制信號CTL2導通開關SWl 1。由此，當已經(jīng)提供了脈沖信號PLS特定的時間段時，電源門控制電路14將電源門開關12的柵極設置在恒定電位VCST而不提供脈沖信號PLS。在該配置中，在待機狀態(tài)下，在通過電源門控制電路14實施的控制下，通過控制信號CTL2和CTL3來關斷開關SWll和SW12以關斷電源門開關12。結果，要進行電源門控的電路11與電源和地GND電隔離以抑制漏電流的產生。當要進行電源門控的電路11從待機狀態(tài)進入操作狀態(tài)時，電源門電路14實施控制以導通電源門開關12。從電源門控制電路14向脈沖產生電路13輸出控制信號CTL1，并且通過控制信號 CTL3導通開關SW12以向電源門開關12的柵極提供脈沖信號PLS。由此，在電容器Cll中逐漸地累積電荷，并且電源門電路12的柵極電位朝著電源門開關12導通的電位逐漸地增加。如由此描述的，通過脈沖信號PLS在電源門驅動電容器Cll中累積電荷以抑制浪涌電流的產生，如圖8所示。由于采用脈沖控制，所以電源門驅動電容器Cll可以是小電容器。通過改變脈沖的占空比可以控制轉換速率，如圖6和圖7所示。不需要提供諸如圖3所示的多等級電源門之類的控制電路，其在電路的規(guī)模和電路占據(jù)的面積方面是有利的。如從上述描述中將顯然的，本公開的第一實施例提供以下優(yōu)點。由于通過使用脈沖在開關線中插入的電容器處累積電荷來啟動電源門電路，所以一次累積的電荷量非常少，并且因此該方法相比于相關技術中的現(xiàn)有方法需要用于累積電荷的更小的電容器。由于通過累積小電荷量的多個操作來達到導通開關的電壓電平，所以可以實現(xiàn)低壓擺率(slew rate)。還可以通過改變脈沖寬度的占空比來調節(jié)轉換速率。在開關線中插入的電容器還用作允許抑制電源噪聲的濾波器?？梢詫⒈緦嵤├龑崿F(xiàn)為小規(guī)模電路，這是因為其消除了對相關技術中所要求的特征的需求，即，具有大電容器的開關門、以多個等級的形式的電源門開關，以及用于控制開關的功能性電路。<2.第二實施例>圖9是示出根據(jù)本公開的第二實施例的電源門電路的示例性配置的圖。如下所述，根據(jù)本公開的第二實施例的電源門電路IOA與根據(jù)第一實施例的電源門電路10的不同。
在第一實施例中，要進行電源門控的電路11在其電源端子TVDD連接到電源電位， 并且由NMOS晶體管構成的電源門電路12連接在虛擬接地端子TVGND和地GND之間。在 第二實施例中，由NMOS晶體管構成的電源門電路12A連接在要進行電源門控的電路1IA的電源端子TVDD和電源電位VDD之間，并且開關的虛擬接地端子TVGND連接到地 GND。該實施例的配置和功能基本上與第一實施例的配置和功能類似。盡管本實施例被描述為具有由NMOS晶體管構成的電源門電路12A，但可替代地可以使用PMOS晶體管。在這種情況下，電容器CllA被連接在電源門電路12A的柵極和電源電位VDD之間以實施控制使得柵極電位將逐漸降低。第二實施例可以提供與第一實施例相同的優(yōu)點。<3.第三實施例>圖10是示出根據(jù)本公開的第三實施例的電源門電路的示例性配置的圖。根據(jù)本公開的第三實施例的電源門電路IOB具有作為第一和第二實施例的配置的組合的配置。在第三實施例中，由NMOS晶體管構成的電源門電路12連接在要進行電源門控的電路IlB的虛擬接地端子TVGND和地GND之間。由NMOS晶體管構成的電源門電路12A連接在要進行電源門控的電路IlB的電源端子TVDD和電源電位VDD之間。該實施例的電源門開關也可以由PMOS晶體管構成。第三實施例可以提供與第一實施例的優(yōu)點相同的優(yōu)點，并且根據(jù)要實現(xiàn)的規(guī)格可以控制電源門電路。<4.第四實施例〉[電源門電路應用于固態(tài)成像器件(半導體器件)的示例]現(xiàn)在將對電源門電路應用于作為示例性的半導體器件的固態(tài)成像器件(CMOS圖像傳感器)的示例進行描述。可以使用類似于用于通常的CMOS集成電路的制造工藝的制造工藝來制造CMOS圖像傳感器，并且可以由單個電源來驅動傳感器。此外，可以在同一芯片上將CMOS圖像傳感器與使用CMOS工藝制造的模擬電路和邏輯電路合并(consolidate)。因此，CMOS圖像傳感器具有多個顯著優(yōu)點，諸如可以利用很少數(shù)目的外圍IC來使用該傳感器的事實。CCD輸出電路的主流是利用包括浮置擴散(floating diffusion, FD)層的FD (浮置擴散)放大器的單通道輸出類型電路。相反，CMOS圖像傳感器的主流是列并行輸出類型的傳感器，在其每個像素處具有 FD放大器并且通過選擇像素陣列的某個行并在列方向上同時讀出該行的像素來從中獲得輸出。從這種傳感器的像素處布置的FD放大器中難以獲得足夠的驅動能力，并且傳感器的數(shù)據(jù)速率必須保持為低。出于該原因，并行處理有優(yōu)勢。已經(jīng)提出廣泛的各種電路作為用于從列并行輸出類型CMOS圖像傳感器中讀出(輸出)像素信號的電路。這種電路的眾多高等級模式之一是該類型電路包括與每列像素相關聯(lián)提供的模數(shù)轉換器(下文中縮寫為“ADC”)以獲得數(shù)字信號形式的像素信號。具有這種 列并行ADC的CMOS圖像傳感器已經(jīng)投入實際應用。圖11是示出根據(jù)本公開的實施例的、具有采用電源門電路的列并行ADC的固態(tài)成像器件(CMOS圖像傳感器)100的示例性配置的框圖。如圖11所示，固態(tài)成像器件100包括像素部分110、垂直掃描電路120、水平傳輸 /掃描電路130，以及包括ADC組的列處理電路組140。此外，固態(tài)成像器件110包括數(shù)模轉換器(下文中縮寫為“DAC”)150和放大器電路 160。例如，根據(jù)本公開的實施例的電源門電路用于包括ADC組的列處理電路組140的計數(shù)鎖存器。像素部分110由每一個具有光電二極管(光電轉換器件)和像素中(in-pixel) 放大器的單元像素IlOA的矩陣狀陣列構成。[單元像素的示例配置]圖12是示出根據(jù)本公開的實施例的CMOS圖像傳感器的單元像素IlOA的示例的圖，所述像素包括四個晶體管。單元像素IlOA包括一個光電二極管111和作為與光電二極管相關聯(lián)的有源元件的四個晶體管，即，作為傳輸元件的傳輸晶體管112、作為復位元件的復位晶體管113、放大晶體管114，以及選擇晶體管115。 光電二極管111將入射光光電轉換為與入射光的量對應量的電荷(在該情形下為電子)。傳輸晶體管112連接在光電二極管111和作為輸出節(jié)點的浮置擴散FD之間。通過傳輸控制線LTx將驅動控制信號TG提供給傳輸晶體管12的柵極(傳輸柵極)。由此，在作為光電轉換元件的光電二極管111處獲得的作為光電轉換結果的電子被傳輸給浮置饋送FD。復位晶體管113連接在電源線LVDD和浮置擴散FD之間。通過復位控制線LRST將復位信號RST復位晶體管113的柵極以將浮置擴散FD的電位復位到電源線LVDD的電位。放大晶體管114的柵極連接到浮置擴散FD。放大晶體管114通過選擇晶體管115 連接到垂直信號線116以與在像素部分外部提供的恒流源組合形成源極跟隨器。控制信號(即，地址信號或者選擇信號)SEL通過選擇控制線LSEL提供給選擇晶體管115的柵極以導通選擇晶體管115。當選擇晶體管115導通時，放大晶體管114放大浮置擴散FD的電位以將根據(jù)該電位輸出電壓給垂直信號線116。如所描述的，通過垂直信號線116將從每個像素輸出的電壓輸出給作為像素信號讀出電路的列處理電路組140。由于將每行的像素的傳輸晶體管112、復位晶體管113和選擇晶體管115的柵極相互連接，所以在平行的每行像素處同時發(fā)生上述的操作。參照每個像素部分110處提供的復位控制線LRST、傳輸控制線LTX，以及選擇控制線LSEL，將一組這樣的線布置為與像素陣列的每一行相關聯(lián)。復位控制線LRST、傳輸控制線LTX，以及選擇控制線LSEL通過作為像素驅動部分的垂直掃描電路120來驅動。固態(tài) 成像器件100包括垂直掃描電路120，其作為從像素部分110中順序讀取信號的控制電路控制行尋址和行掃描；以及水平傳輸/掃描電路130，其控制列尋址和列掃描。列處理電路組140是列處理電路141的列的陣列或者組，每一列包括其中形成的 ADC。每個列處理電路(ADC) 141包括比較器141_1，用于將參考信號RAMP(Vslop)與通過垂直信號線從每一行線獲得的模擬信號進行比較，其中所述參考信號RAMP(Vslop)是通過步進地改變DAC 150產生的參考信號而獲得的斜坡波形。此外，每個列處理電路141包括計數(shù)鎖存器(存儲器)141-2，其對比較器141_1執(zhí)行比較的時間進行計數(shù)，并保存計數(shù)結果。在本實施例中，如上所述的電源門電路10、10A、或者IOB是用來對這樣的計數(shù)鎖存器141-2服務以節(jié)省功耗。列處理電路141具有η比特數(shù)字信號轉換功能，并且該電路與各自的垂直信號線 (列線)116-1到116-Ν相關聯(lián)地布置，由此形成列并行ADC塊。每個計數(shù)鎖存器141-2的輸出端連接到具有例如k比特寬度的水平傳輸線170。與水平傳輸線170相關聯(lián)地提供K個放大器電路160。圖13是圖11中所示的電路的時序圖。在每個列處理電路(ADC) 141處，在該列中布置的比較器141_1將讀出到垂直信號線116的模擬信號(電位Vsl)與步進地改變的參考信號RAMP(Vslop)進行比較。此時，計數(shù)鎖存器141-2計數(shù)時間，直到模擬電位Vsl和參考信號RAMP(Vslop)的電平彼此交叉，以反轉比較器141-1的輸出，并且垂直信號線116上的電位(模擬信號)Vsl 被轉換成數(shù)字信號。這樣的AD轉換在發(fā)生一次讀取時執(zhí)行兩次。在單元像素IlOA的復位電平(P相)被讀出到垂直信號線116(116-1至116_n) 上時，發(fā)生第一次AD轉換。每個像素的復位電平(P相)可能有差異。在單元像素IlOA上通過光電轉換獲得的信號(D相)被讀取出到垂直信號線 116(116-1至116-n)上時，發(fā)生第二次AD轉換。由于在每個像素中的D-相信號也可能有差異，所以可以通過從P相的電平中減去 D相的電平而進行相關雙采樣(CDS)。通過轉換獲得的數(shù)字信號被記錄在計數(shù)鎖存器141-2中，并且所述信號通過水平 (列)傳輸掃描電路130被順序讀出并通過水平傳輸線170提供給放大器電路160，從放大器電路160中最終輸出信號。因此，執(zhí)行列并行輸出處理。具有如此描述的優(yōu)點的固態(tài)成像器件可以用作數(shù)碼照相機或攝像機的成像器件。<4.相機系統(tǒng)的示例配置〉
圖14是示出采用了根據(jù)本公開的實施例的固態(tài)成像器件的相機系統(tǒng)200的示例配置的圖示。如圖14所示，相機系統(tǒng)200包括可以是根據(jù)本公開的實施例的固態(tài)成像器件100 的成像器件210。例如，相機系統(tǒng)200包括在成像面上形成入射光(圖像光)的圖像的透鏡220，其作為用于將入射光引導到成像器件210的像素區(qū)域的光學系統(tǒng)(用于形成被攝體的圖像)。此外，相機系統(tǒng)200包括驅動電路(DRV) 230，用于驅動成像器件210 ；以及信號處理電路(PRC) 240，用于處理從成像器件210輸出的信號。驅動電路230包括定時發(fā) 生器(未示出)，用于產生各種定時信號，包括用于驅動成像器件210中的電路的啟動脈沖和時鐘脈沖，并且根據(jù)預定的定時信號來驅動成像器件 210。信號處理電路240對從成像器件210輸出的信號執(zhí)行預定的處理。已經(jīng)被信號處理電路240處理的圖像信號被記錄在諸如存儲器之類的記錄介質中。通過打印機等來生成在記錄介質中記錄的圖像信息的硬拷貝。已經(jīng)被信號處理電路 240處理的圖像信號可以作為運動畫面被顯示在可能是液晶顯示器等的監(jiān)視器上。通過加載諸如具有上述的作為系統(tǒng)的成像器件210的固態(tài)成像器件100的數(shù)字照相機之類的成像裝置，可以獲得高清晰度的相機系統(tǒng)。本公開包含與2010年9月14日向日本專利局提交的日本優(yōu)先權專利申請JP 2010-205786中公開的內容有關的主題，其全部內容通過引用在此被并入。本領域技術人員應該理解，依賴于設計要求和其他因素，可以出現(xiàn)各種修改、組合、子組合和更改，只要它們在所附的權利要求或其等效物的范圍內。
權利要求
1.一種電源門電路，包括電源門開關，至少連接在要進行電源門控的電路的參考電位端子和參考電位之間或者連接在要進行電源門控的電路的電源端子和電源之間； 電容器，連接到電源門開關的柵極；脈沖產生部分，根據(jù)控制信號將脈沖信號提供給電源門開關的柵極；以及電源門控制部分，在使電源門開關導通時輸出控制信號給脈沖產生部分以向電源門開關的柵極提供脈沖信號，并且在所述電容器中累積電荷以控制電源門開關的柵極電位，使得電位逐漸接近電源門開關導通時的電位。
2.根據(jù)權利要求1所述的電源門開關電路，其中電源門控制部分可以使用所述控制信號改變來自脈沖產生部分的脈沖信號的脈沖寬度。
3.根據(jù)權利要求2所述的電源門開關電路，其中電源門控制部分根據(jù)模式信號使用所述控制信號來改變來自脈沖產生部分的脈沖信號的脈沖寬度。
4.根據(jù)權利要求1所述的電源門電路，其中電源門控制部分在提供脈沖信號預定時間段之后，將電源門開關的柵極設置在恒定電位而不提供脈沖信號。
5.根據(jù)權利要求4所述的電源門電路，還包括連接在所述恒定電位和電源門開關的柵極之間的開關，其中電源門控制部分在提供脈沖信號預定時間段之后，將該開關導通以將電源門開關的柵極連接到所述恒定電位而不提供脈沖信號。
6.一種固態(tài)成像器件，包括像素部分，具有以矩陣形式排列的、執(zhí)行光電轉換的多個像素；以及像素信號讀出部分，從像素部分中讀取像素信號，在每一個由多個像素形成的組中讀取像素在每一個由多個像素形成的組中讀取所述像素，所述像素信號讀出部分包括執(zhí)行模數(shù)(AD)轉換的AD轉換部分，其中所述像素信號讀出部分包括多個比較器，將作為斜坡波形的參考信號和與之相關聯(lián)的列像素中讀出的模擬信號的電位進行比較；多個計數(shù)鎖存器，與所述多個比較器相關聯(lián)地布置，能夠對各自的比較器的比較時間進行計數(shù)，所述鎖存器在各自的比較器的輸出反轉時停止計數(shù)并且保存計數(shù)值；以及電源門電路，為多個計數(shù)鎖存器電路服務； 所述電源門電路包括電源門開關，至少連接在要進行電源門控的電路的參考電位端子和參考電位之間或者連接在要進行電源門控的電路的電源端子和電源之間； 電容器，連接在電源門開關的柵極；脈沖產生部分，根據(jù)控制信號向電源門開關的柵極提供脈沖信號；以及電源門控制部分，在使電源門開關導通時向脈沖產生部分輸出控制信號以向電源門開關的柵極提供脈沖信號，并且在所述電容器中累積電荷以控制電源門開關的柵極電位使得該電位逐漸地接近電源門開關導通時的電位。
7.根據(jù)權利要求6所述的固態(tài)成像器件，其中電源門控制部分可以使用所述控制信號改變來自脈沖產生部分的脈沖信號的脈沖寬度。
8.根據(jù)權利要求7所述的固態(tài)成像器件，其中電源門控制部分根據(jù)模式信號使用所述控制信號來改變來自脈沖產生部分的脈沖信號的脈沖寬度。
9.根據(jù)權利要求6所述的固態(tài)成像器件，其中電源門控制部分在提供脈沖信號預定時間段之后，將電源門開關的柵極設置在恒定電位而不提供脈沖信號。
10.根據(jù)權利要求9所述的固態(tài)成像器件，還包括連接在所述恒定電位和電源門開關的柵極之間的開關，其中電源門控制部分在提供脈沖信號預定時間段之后，將該開關導通以將電源門開關的柵極連接到所述恒定電位而不提供脈沖信號。
11.一種相機系統(tǒng)，包括 固態(tài)成像器件；以及在所述固態(tài)成像器件上形成被攝體圖像的光學系統(tǒng)， 所述固態(tài)成像器件包括像素部分，具有以矩陣形式排列的、執(zhí)行光電轉換的多個像素；以及像素信號讀出部分，從像素部分中讀取像素信號，所述像素從每一個由多個像素形成的組中讀取，所述像素信號讀出部分包括執(zhí)行模數(shù)(AD)轉換的AD轉換部分， 所述像素信號讀出部分包括多個比較器，將作為斜坡波形的參考信號和與之相關聯(lián)的列像素中讀出的模擬信號的電位進行比較；多個計數(shù)鎖存器，與所述多個比較器相關聯(lián)地布置，能夠對各自的比較器的比較時間進行計數(shù)，所述鎖存器在各自的比較器的輸出反轉時停止計數(shù)并且保存計數(shù)值；以及電源門電路，為多個計數(shù)鎖存器電路服務， 所述電源門電路包括電源門開關，至少連接在要進行電源門控的電路的參考電位端子和參考電位之間或者連接在要進行電源門控的電路的電源端子和電源之間； 電容器，連接在電源門開關的柵極；脈沖產生部分，根據(jù)控制信號向電源門開關的柵極提供脈沖信號；以及電源門控制部分，在使電源門開關導通時向脈沖產生部分輸出控制信號以向電源門開關的柵極提供脈沖信號，并且在所述電容器中累積電荷以控制電源門開關的柵極電位使得該電位逐漸地接近電源門開關導通時的電位。
全文摘要
公開了一種電源門電路，固態(tài)成像器件，和相機系統(tǒng)。所述電源門電路，包括電源門開關，至少連接在要進行電源門控的電路的參考電位端子和參考電位之間或者連接在要進行電源門控的電路的電源端子和電源之間；電容器，連接到電源門開關的柵極；脈沖產生部分，根據(jù)控制信號將脈沖信號提供給電源門開關的柵極；以及電源門控制部分，輸出控制信號給脈沖產生部分以在電源門開關導通時向電源門開關的柵極提供脈沖信號，并且在所述電容器中累積電荷以控制電源門開關的柵極電位，使得電位逐漸接近電源門開關導通時的電位。
文檔編號H04N5/3745GK102438110SQ20111026302
公開日2012年5月2日 申請日期2011年9月7日 優(yōu)先權日2010年9月14日
發(fā)明者清水宏司 申請人:索尼公司