固态成像设备和成像装置的制作方法

专利名称：固态成像设备和成像装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于各种图像传感器的固态成像设备，具体地，涉及在启动 时和在其它场合下能够保证相对于负载变化的有效操作的固态成像设备和成
像装置。
背景技术：
在相关技术中，已知MOS型的固态成像设备作为这种类型的固态成像 设备。在MOS型的固态成像设备中，已知具有这样一种系统的固态成像设备， 在该系统中，在使用转移晶体管将电荷转移到检测区之后，读取像素中所包 括的光电二极管(光电转换器)中的信号电荷。
具有这种系统的MOS型的固态成像设备不同于CCD型的固态成像设 备，其中，CMOS逻辑电路安装在相同的芯片上，并用一个与逻辑电路相同 的低电压电源来操作像素。因此，例如，当转移晶体管是n-沟道MOS晶体 管时，像素中的转移晶体管的栅极电压具有0V和电源电压Vdd两个值。在 相关技术中，将负电压施加到转移晶体管的栅极上以防止暗电流，从而实现 图像质量的改进(例如，参见JP-A-2002-217397(专利文件l))。
图10是示出了相关技术中的MOS-型的固态成像设备的例子的电路图。
MOS-固态成像设备l包括传感器单元3，在该传感单元3中有按矩阵 方式排列的多个像素2;驱动传感器单元3的垂直扫描电路4和水平扫描电 路5;以及信号保持电路6，用于接收传感器单元3中一行上的像素2的信号。 在图10中，为了方便起见，将像素2画成2x2的像素，然而，实际上排列了 许多像素。
每个像素2包括进行光电转换的光电二极管PD、将光电二极管PD的 信号电荷转移到检测区(浮动扩散)FD的转移晶体管QT、将检测区FD中的电 位输出到垂直信号线8的放大晶体管QA、选择像素2的行的地址晶体管QD、 以及复位检测区FD的电位的复位晶体管QR。
在像素2中，地址晶体管QD的栅极从垂直扫描电路4连接到垂直选择 线10。复位晶体管QR的栅极与复位线11连接，转移晶体管QT的栅极与垂
直读取线9连接。具有恒定电流源功能的负载晶体管QL与垂直信号线8的 一端连接，而信号保持电路6与其另一端连接。信号保持电路6通过垂直信 号线8取得每个像素的输出信号，并通过驱动水平扫描电路5经由OR门15 将其输出到随后的级(s叫uential stage)的电路中。
在每个像素行上，垂直扫描电路4都具有三个緩沖电路12、 13和14。 当从垂直扫描电路4的一侧输入低电平脉冲时，緩冲电路12和13将电源电 压Vdd输出到在输出侧的垂直选择线IO或复位线11,并且当输入高电平脉 冲时，缓冲电路12和13将地电压输出到在输出侧的垂直选择线IO或复位线 11。
在此例子中，提供了负电压产生电路7 (例如，电荷泵电路)，作为在电 荷存储期中将负电压施加到转移晶体管QT的栅极的装置。将负电压产生电 路7的输出输入到与垂直读取线9相连的緩沖电路14中。
当从垂直扫描电路4的一侧输入低电平脉冲时，緩冲电路14将电源电压 Vdd输出到在输出侧的垂直读取线9,并且当输入高电平脉沖时，緩沖电路 14将负电压输出到在外侧的垂直读取线9。
接下来，在图IIA和图11B中示出了上面的MOS型固态成像设备l中 的快门操作。将此操作分为电荷存储期和读取期。按相同的计时处理同一行 中的所有像素。有标准的快门模式(图11A),在此模式中，对于行数用连续的 操作逐行进行存储和读取，并输出电荷，还有全局(global )快门模式(图11B), 在此模式中，在对所有像素的电荷进行存储后，在每行进行读取。在图11A 和11B中，将复位栅极信号标记为cj) R, 将转移栅极信号标记为4 T。
在标准快门模式(图IIA)中，首先，复位光电二极管PD和检测区FD， 然后，开始电荷存储。在完成电荷存储之后的读取期内，将存储在光电二极 管PD中的信号电荷转移到检测区FD,用包括放大晶体管QA和负载晶体管 QL的源极跟随器将与FD相应的信号电压发送到信号保持电路6中。在全局 快门模式中，通过导通全局快门信号进行复位，并通过断开全局快门信号同 时进行所有像素的电荷存储，然后，通过机械快门同时完成所有像素的电荷 存储。此后的读取期与一行的标准快门的控制顺序一样，并按行数重复此顺 序，以输出所有像素的信号。
接下来，在图12中示出了相关技术中的增压电荷泵电路(例如，参见 JP-A-6-351229 (专利文件2))。
如图所示，电荷泵电路包括振荡电路201、放大器202、参考电压源203、 开关SW1到SW4、分压电阻R1、R2、泵电容器(泵电容)Cp、输出电容器C。ut、 反相器204等。由放大器202通过开关SW1、 SW4将电源电压Va施加到泵 电容器Cp的两端，并且泵电容器Cp的一端通过开关SW2与输出电容器C。ut 相连，并另一端通过开关SW3接地。
然后，通过振荡电路201、反相器204以及开关SW1到SW4的切换操 作，将来自放大器202的电荷充电到泵电容器Cp中，在输出电容器C誠上 平稳将作为输出电压V。ut而输出的增压输出。
在此电路中，由电阻R1、 R2分压输出电压V。ut,并通过放大器202来 比较分压和参考电压VREF1，放大器202的输出电压Va用作电荷泵电路的电 源以进行增压操作。
虽然图12所示的配置是增压电荷泵的电路配置，但是，也可以通过类似 的配置来实现使用反相电荷泵放大器的反馈系统。图13示出了反相电荷泵电 路。对与图12中相同的组件使用了相同的标记。
如图所示，在此电路中，泵电容器Cp的一端通过开关SWl接地，另一 端通过开关SW3与驱动电压Vdd相连。
然后，将新的电压值设置为各个参考电压，并且，首先，通过在Vdd和 GND之间连接作为切换序列的开关SW1和SW3将电荷存储在泵电容器Cp 中。其后，开关SW4与放大器202的输出电压Va连接，并且其另一端与开 关SW2连接，以产生负电压输出Vout。

发明内容
然而，图10到图13中所示的相关技术分别具有下列的问题。 首先，关于图IO所示的图像传感器的问题，下面将要说明在开始电荷存 储时成为问题的复位操作，来关注像素2的转移晶体管QT。图14是从垂直 读取线施加到转移晶体管QT上的转移-栅极驱动脉沖的计时图。
首先，在开始复位操作时，通过来自垂直扫描电路4 (图中的(l))的 复位线11和垂直读取线9上的信号脉冲①r、①t导通复位晶体管QR和转移 晶体管QT。由于通过操作清除了暗电荷，因此光电二极管PD和检测区FD 复位。接下来，在点(2)上，将复位脉沖和转移脉沖①r、①t设置为低电平， 转移晶体管截止并开始电荷存储。
图15A和图15B是示出在电荷泵电路(负电压产生电路)中复位时电容
负载的变化的图。在此情况下，使用专利文献l中所示的特定的负电压，-
I.IV。
首先，在开始复位前的一个点上，将转移栅极的所有负载与电荷泵电路 连接。在将转移栅极驱动脉冲设置为"高"的时刻，从负电压产生电路中分离 出转移栅极的负载电容。此时，减少了电荷泵输出中的负载，并且输出电压 略有变化，但是，由于从转移栅极上分离出了负电压产生电路，因此，不存 在影响图像的问题。
接下来，在点(2)上，将转移栅极驱动脉沖设置为"低"并完成复位， 以开始电荷存储。此时，同时将转移栅极的负载电容CQT与负电压产生电路 连接。此时的负载电容用于全局快门模式的情况下的所有像素。
因此，在图IO的配置中，在全局快门中的存储期之前的复位操作引起电 荷泵电路的电容负载(所有像素的电容负载)的巨大变化，结果，负电压的 值改变了。此时，由于电容负载增加，负电压朝较小的绝对值的方向改变。 这个时期对应于电荷存储期，并且很可能是由电压变化期的暗电流引起的带 有阴影的图像。
接下来，相关技术中的电荷泵电路的问题在于，例如，只由时间常数来 响应瞬间输出变化，该时间常数是由图12中所示的负反馈控制中的反馈回路 确定的，并根据回路中的频带来限定恢复时间。因此，在瞬间负载变化的情
化恢复到稳定的电平。
在图13所示的反相电荷泵中，也出现了与图12所示的电荷泵类似的问
输出电压要回到设置电压需要花很长的时间。图17示出了该操作。
首先，在全局快门信号下降的同时，将负电压(例如，-L1V)施加到 所有像素的转移栅极上，电荷泵的负载立即增加。从而，由于电荷从电容器 上移出，输出电压发生变化，并且放大器202工作以便降低用于供应电荷的 放大器输出Va。由于放大器的输出与图13中的开关SW4连接，因此，切换 泵电容器的低电平电压(CB)以与放大器202的输出变化相同的方式工作。根 据以上反馈操作，输出电压收敛(converge)到设置值。由于输出电压的响应 跟在放大器响应的后面，因此难于立即重新存储此电压。
为了稳定操作，将大的电容用于输出电容器CouT。因此，从诸如接通或 从等待状态返回的时刻的零起点到达目标电压要用很长时间。图16中示出了 该操作。
电压收敛的问题导致作为设置电压被施加到转移晶体管上的负电压的延 迟，并且难于施加用于抑制暗电流的足够的负电压，从而，由于产生了暗电 流，就存在引起阴影的缺点。
作为克服以上缺点的方法，有加宽图12和图13中的放大器的频带的方 法，但是，出现了诸如稳定性恶化和切换噪声效应增加之类的缺点。可以考 虑增加外部电容作为减少输出电压变化的另一方法，然而，此方法在空间和 成本方面产生了新的问题。
诸如接通或从待机状态返回时的启动时间的长度意味着在很长一段时间 内没有稳定负电压，并且难于获得对于固定的时间的好的图像，因此，很难 明确处于待机状态，这不能帮助减少功率消耗。
因此，希望提供能够在启动装置时或在瞬间负载变化时通过进行合适的 电流供应来加速启动操作和抑制负载变化的固态成像设备和成像装置，从而 实现操作的加速和低功率消耗。
根据本发明的实施例，提供了一种固态成像设备，其包括沿着光接收 表面排布的多个光电转换装置；读取装置，用于读取光电转换装置中所产生
的信号电荷；电压供应装置，用于向包括光电转换装置和读取装置的各个单 元供应不同级别电压；检测装置，用于检测由电压供应装置供应的电压中的 指定供应电压的级别变化；以及控制装置，用于控制以便当检测装置检测到 指定供应电压的级别变化时，收敛该级别变化。
根据本发明的实施例，提供了一种成像装置，其包括固态成像设备， 用于进行目标的成像；成像光学系统，用于将目标图像聚焦在固态成像设备 的光接收部分上；驱动控制单元，用于驱动成像光学系统；信号处理单元， 用于对来自固态成像设备的输出信号进行信号处理并产生成像信号；记录单 元，用于记录由信号处理单元产生的成像信号；输出单元，用于输出由信号 处理单元产生的成像信号；以及操作单元，用于输入控制成像操作的各种信 号，其中，固态成像设备包括沿着光接收表面排布的多个光电转换装置； 读取装置，用于读取光电转换装置中所产生的信号电荷；电压供应装置，用 于向包括光电转换装置和读取装置的各个单元供应不同级别电压；检测装置，
用于检测由电压供应装置供应的电压中的指定供应电压的级别变化；以及控 制装置，用于控制以便当检测装置检测到指定供应电压的级别变化时，收敛 该级别变化。
根据本发明的实施例的固态成像设备和成像装置检测由电压供应装置供 应的指定供应电压的级别变化，并进行控制，以便收敛级别变化，因此，具 有诸如能够在启动时加速或者最小化操作期间的瞬间负载变化的优点。
因此，例如，由于加速启动，能够让固态成像设备经常处于待机状态， 从而实现装置的低功率消耗。此外，就电源而言，由于暂时的负载变化，例 如，因而使用外部电容。根据本发明的实施例，提高了在瞬间负载变化时的 电流供应能力，从而可以快速地向外部电容存储电荷，结果，能够选择较小 的外部电容并期望在成本和布局上有所改进。
电压供应装置包括具有泵电容的电荷泵电路，其从放大器输出中抽运 (pumping up)电荷；以及切换电路，其对泵电容的电荷泵操作进行切换控 制，并且通过控制电荷泵电路的切换频率来控制供应电压的级别变化，从而 进行稳定的电压供应。
此外，控制装置可以是，例如，切换控制信号的选择电路，该控制信号 控制电荷泵电路的切换频率，从而实现具有筒单配置的设备。控制装置可以 是，例如，电压控制振荡器或PLL,其是控制电荷泵电路的切换频率，从而 能够高准确度并平稳地或在多阶段中控制电压供应量。
此外，检测装置可以是比较器，其比较供应电压和指定的参考电压，从 而实现具有简单配置的设备。检测装置也可以是AD转换器，其将供应电压 数字化，从而实现高准确度和多阶段中的检测。
注意，可以根据成本或应用选择最佳的装置作为以上的控制装置和检测 装置。


图1是示出根据本发明的第一实施例的固态成像设备的电荷泵电路的电路图。
图2是示出用于图1所示的电荷泵电路的VCO的输入和输出特性的示 意曲线图。
图3是示出在启动时图1所示的电荷泵电路的操作的示意曲线图。
图4是示出在超负载时图1所示的电荷泵电路的操作的示意曲线图。
图5是示出根据本发明的第二实施例的固态成像设备的电荷泵电路的电路图。
图6是示出用于图5所示的电荷泵电路的VCO的输入和输出特性的示 意曲线图。
图7是示出在启动时图5所示的电荷泵电路的操作的示意曲线图。 图8是示出在超负载时图5所示的电荷泵电路的操作的示意曲线图。 图9是示出根据本发明的第三实施例的固态成像设备的电荷泵电路的电路图。
图10是示出在相关技术中的MOS型固态成像设备的配置例子的电路图。
图IIA和图IIB是示出图10中所示的固态成像设备的快门操作的示意
曲线图。
图12是示出相关技术中的增压电荷泵电路的配置例子的电路图。
图13是示出在相关工艺中的反向电荷泵电路的配置例子的电路图。
图14是示出从图IO所示的垂直读取线施加到转移晶体管上的转移栅极
驱动脉冲的示意图。
图15A和图15B是示出在复位时图13所示的电荷泵电路中的电容负载
变化的示意图。
图16是示出在启动时图13所示的电荷泵电路的操作的示意曲线图。 图17是示出在超负载时图13所示的电荷泵电路的操作的示意曲线图。 图18是示出根据本发明的实施例的使用固态成像设备的照相装置的配 置例子的方框图。
具体实施例方式
图1是示出根据本发明的实施例的固态成像设备的负电压产生电路(电 荷泵电路)的第一实施例的电路图。固态成像设备的整体配置与例如图10 所示的配置相同，并且省略了其说明。在图1中，对与图13所示的相关例子 相同的部件给出相同的标记。
如图所示，电荷泵电路包括选择电路101、电压控制振荡器(VCO) 102、 比较器103、放大器202、参考电压源203、开关SW1到SW4、分压电阻R1、
R2、泵电容器Cp、输出电容器QxjT、反相器204等。
以与图13相同的方式进行如电荷泵的操作。首先，通过在Vdd和GND 之间连接开关SW1、 SW3而将电荷存储在泵电容器Cp中。此后，通过将开 关SW4与放大器202的输出电压Va连接，并将另一端与开关SW2连接而产 生负电压输出Vout。
在图1中，选择电路101是根据比较器102的输出信号来选择将要施加 到VCO 102上的控制电压V0SC1和V0SC2的电路。
VCO 102输入由选择电路101选#^的控制电压Vosc和V0SC2,并输出具 有取决于电压值的振荡频率的信号，并将此信号供应给各个开关SW1到 SW4和反相器204。图2是示出了 VCO 102的输入和输出特性的示意曲线图。 如图所示，输出具有与控制电压Vosc,和V0SC2的级别有关的频率的输出信号。
比较器103比较电荷泵的输出电压Vout和参考(阈值)电压VREF2,并 根据比较结果向选择电路101供应信号。
因此，在此电路中，根据电荷泵的输出电压V。uT切换VCO 102的振荡 频率，并且控制电荷泵的各个开关SW1到SW4。
下面，将说明该实施例的电荷泵电路的具体操作。
图3和图4是示出了该实施例的操作的示意曲线图。图3示出了在启动 时的操作，并且图4示出了在超负载时的操作。
首先，在启动时(VOUT = 0V)或在瞬间负载改变的情况下(例如，在 全局快门时)，当输出电压VouT处于阈值电压(VREF2)或更高时，输出比较 器103的值，以便选择电压Vosc2，在此电压下，VCO102以高速振荡。
然后，在某个时期以后，当VouT达到阈值电压(VREF2)或更小时，反 转比较器103的输出，将电压切换到电压V0SC1，在此电压下，VCO 102以低 速振荡，即，将模式切换到对效率至关重要的低功率消耗模式。
图5是示出了电荷泵电路的第二实施例的电路图。固态成像设备的整体 配置与例如图10所示的配置相同，并且省略了其说明。在图5中，对与图1 所示的实施例中相同的部件给出相同的标记。
如图所示，在此实施例的电荷泵电路中，用AD转换器113取代比较器 103，还用选择四个电压值Vosd到Vosc4的选择电路111取代选择电路101。 图6是示出了此实施例中的VCO 102的输入和输出特性的示意曲线图。如图
所示，输出具有与控制电压V0SC1、 V0SC2 、 V0SC3、 Vosc4的级别有关的频率
的输出信号。
图7和图8是示出了该实施例的操作的示意曲线图。图7示出了在启动 时的操作，图8示出了在超负载时的操作。
根据此实施例的配置，与使用比较器103的情况相比，VCO102的输出 频率可以是多值的。根据多值的输出频率，能够实现收敛和高速，其中，通 过降低在目标电压附近的频率，收敛成为优选，当与目标电压的偏离很大时， 通过增加频率，高速成为优选。
图9是示出了电荷泵电路的第三实施例的电路图。固态成像设备的整体 配置与例如图IO所示的配置相同，并且省略了其说明。在图9中，对与图5 所示的实施例相同的部件给出相同的标记。
如图所示，在此实施例的电荷泵电路中，用PLL 120代替选择电路111 和VCO 102，并由来自AD转换器的倍增控制信号可变地控制PLL 120的输 出频率信号。通常，必须通过使用特定的校正方法(例如，微调等)来校正 由于处理变化引起的VCO中的频率变化。由于不是必须使用VCO,因此，
实现了在其中可以容易地进行对于消除噪声的频带限制的系统。在此实施例 中，由PLL 120产生的频率信号与例如图6所示的频率信号相同，并且在启 动和超负载时的操作与图7和图8所示的操作相同。
在上面的说明中，说明了将本发明的实施例用于MOS型固态成像设备 的情况，但是，本发明不限于MOS型固态成像设备，并且可以应用于诸如 CCD图像传感器之类的固态成像设备中。
固态成像设备不限于CMOS图像传感器等都被包括在一块芯片上的设 备，在其中集成封装了成像单元、信号处理单元和光学系统的模块也是优选 的。此外，这种设备可以用于照相机系统和蜂窝电话中。在本发明的实施例 中，将本身包括了 CMOS图像传感器的功能的配置称为固态成像设备，并将 在其中集成组合了固态成像设备和其它元件(控制电路、操作单元、显示单 元、数据存储功能、通信功能等)的配置称为成像装置。
下文中，将说明应用本发明的实施例的成像装置。
图18是示出了使用本实施例的CMOS图像传感器的照相机装置的配置 例子的方框图。
在图18中，成像单元310通过使用例如以上实施例中所述的CMOS图
像传感器、将成像信号输出到安装在主基片上的系统控制单元320来摄取目 标的图像。
成像单元310通过进行AGC (自动增益控制)、OB (光学黑度(optical black ))箝位(clamp )、 CDS (相关双重采样)、A/D转换等来产生数字成像 信号，并将该成像信号输出到CMOS图像传感器的输出信号。
在此实施例中，示出了在成像单元310中将成像信号转换为数字信号并 输出到系统控制单元320的例子，然而，应用这样的一种配置也是优选的 在此配置中，将模拟成像信号从成像单元310传输到系统控制单元320,并 在系统控制单元320 —侧将此信号转换成数字信号。
一直以来，以各种方式提供了图像单元310中的具体的控制搡作、信号 处理等，勿须说明的是，它们没有具体限于根据本发明的实施例的成像装置 中。
成像光学系统300包括安装在镜头筒中的变焦镜头301、光圈机构302 等，其将目标图像聚集在CMOS图像传感器的光接收部分上，该成像光学系 统300通过驱动控制单元330的控制来机械地驱动各个单元，以^更进行诸如 自动聚焦等的控制，其中驱动控制单元330的控制基于系统控制单元320的指令。
系统控制单元320装有CPU 321、 ROM 322、 RAM 323、 DSP 324、外部 接口 325等。
CPU321通过使用ROM 322和RAM 323将指令发送到照相机装置的各 个单元，以控制整个系统。
DSP 324根据规定的格式(例如，YUV信号等)通过对来自成像单元310 的成像信号进行各种信号处理产生静止画面或移动画面的画面信号。
外部接口 325包括各种编码器、D/A转换器等，其发送和接收关于与系 统控制单元320相连的外部元件(在此实施例中，显示器360、存储介质340 和操作面板单元350 )的各种控制信号或数据。
显示器360是一个组装在照相机装置中的诸如液晶平板之类的小型显示 器，其显示成像画面。除了组合在照相机装置中的小型显示器之外，能够应 用这种配置在此配置中，将图像数据发送到外部的大型显示设备，以显示 该数据。
存储介质340能够适当地存储所拍摄的画面，例如，在各种存储卡等等
中，可以更换例如关于存储介质控制器341的存储介质。作为存储介质340, 除了各种存储卡之外，还可以使用利用磁或光的盘介质等。
操作面板350装有输入键，用于当通过照相机装置拍摄画面时用户进行 各种指令。CPU321监控来自操作面板单元350的输入信号，并基于输入的 内容执行各种操作控制。
将本发明的实施例应用于以上照相机装置中，由此提供高质量的成像装 置，该成像装置在启动装置时或在瞬间负载变化时进行适当的供电并实现启 动操作的加速和抑制负载变化。在以上配置中，可以基于产品商业化的环境 来适当选择作为系统组件的单元设备或单元模块的组合或设置的尺寸，并且 根据本发明的实施例的成像设备广泛包括各种修改。
根据本发明的实施例的固态成像设备和成像装置不仅可以用于诸如人 类、风景等的成像对象(目标)，而且还可以用于特别细微的图像模式的成像， 比如，假币检测器、指紋检测器等。在此情况下的装置配置不是图18所示的 普通照相机装置的配置，而是包括更为特殊的成像光学系统或具有图案分析 功能的信号处理系统的配置。同样，在这样的情况下，也可以发挥本发明的 操作和功效，并可以实现精确的图像检测。
在构建诸如远程医疗系统、反犯罪监控器、和个人识别之类的远程系统 的情况下，能够安装包括了与网络相连的通信模块的装置配置，即，可以实 现广泛应用。
本领域的技术人员应当了解，只要在所附权利要求或其等效物的范围内， 根据设计要求和其它因素，可以进行各种修改、组合、次级组合和变换。
权利要求
1.一种固态成像设备，包括沿着光接收表面排布的多个光电转换装置；读取装置，用于读取所述光电转换装置中产生的信号电荷；电压供应装置，用于向包括了所述光电转换装置和读取装置的各个单元供应不同级别的电压；检测装置，用于检测由所述电压供应装置供应的电压中的规定供应电压的级别变化；以及控制装置，用于控制，以便当所述检测装置检测到规定供应电压的级别变化时，收敛该级别变化。
2. 根据权利要求1所述的固态成像设备，其中，所述控制装置控制在设备启动时的供应电压的级别变化。
3. 根据权利要求1所述的固态成像设备，其中，所述控制装置控制在操作期间中的瞬间负载变化时的供应电压的 级别变化。
4. 根据权利要求1所述的固态成像设备，其中，所述电压供应装置包括电荷泵电路，该电荷泵电路具有从放大器 的输出中抽运电荷的泵电容器，并具有对所述泵电容器的电荷泵操作进行切 换控制的切换电路。
5. 根据权利要求4所述的固态成像设备，其中，所述控制装置通过控制所述电荷泵电路的切换频率来控制所述供 应电压的级别变化。
6. 根据权利要求4所述的固态成像设备，其中，所述控制装置是切换控制信号的选择电路，其控制所述电荷泵电 路的切换频率。
7. 根据权利要求4所述的固态成像设备，其中，所述控制装置是电压控制振荡器，其控制所述电荷泵电路的切换频率。
8. 根据权利要求4所述的固态成像设备，其中，所述控制装置是PLL，其控制所述电荷泵电路的切换频率。
9. 根据权利要求1所述的固态成像设备，其中，所述;f企测装置是比较器，其比较所述供应电压与规定的参考电压。
10. 根据权利要求1所述的固态成像设备，其中，所述检测装置是使所述供应电压数字化的AD转换器。
11. 一种成像装置，包括固态成像设备，用于进行目标的成像；成像光学系统，其将目标图像聚集在所述固态成像设备的光接收部分； 驱动控制单元，其驱动所述成像光学系统；信号处理单元，其对来自所述固态成像设备的输出信号进行信号处理并产生成像信号；记录单元，其记录由所述信号处理单元产生的成像信号；输出单元，其输出由所述信号处理单元产生的成像信号；操作单元，其输入用于控制成像操作的各种信号，以及其中，所述固态成像设备包括沿着光接收表面排布的多个光电转换装置；读取装置，用于读取在所述光电转换装置中产生的信号电荷；电压供应装置，用于向包括了所述光电转换装置和读取装置的各个单元供应不同级别的电压；检测装置，用于检测所述电压供应装置供应的电压中的规定供应电压的级别变化；控制装置，用于控制，以便当所述检测装置检测到规定供应电压的级别 变化时收敛该级别变化。
12. 根据权利要求11所述的成像装置，其中，所述控制装置控制在设备启动时的供应电压的级别变化。
13. 根据权利要求11所述的成像装置，其中，所述控制装置控制在操作期间中的瞬间负载变化时的供应电压的 级别变化。
14. 根据权利要求11所述的成像装置，其中，所述电压供应装置包括电荷泵电路，该电荷泵电路具有从放大器 的输出中抽运电荷的泵电容器，并具有以及对所述泵电容器的电荷泵操作进 行切换控制的切换电路。
15. 根据权利要求14所述的成像装置，其中，所述控制装置通过控制电荷泵电路的切换频率来控制所述供应电 压的级别变化。
16. 根据权利要求14所述的成像装置，其中，所述控制装置是切换控制信号的选择电路，其控制所述电荷泵电 路的切换频率。
17. 根据权利要求14所述的成像装置，其中，所述控制装置是电压控制振荡器，其控制所述电荷泵电路的切换 频率。
18. 根据权利要求14所述的成像装置，其中，所述控制装置是PLL,其控制所述电荷泵电路的切换频率。
19. 根据权利要求11所述的成像装置，其中，所述检测装置是比较器，其比较所述供应电压与规定的参考电压。
20. 根据权利要求11所述的成像装置，其中，所述检测装置是使所述供应电压数字化的AD转换器。
21. —种固态成像设备，包括 沿着光接收表面排布的多个光电转换器；读取部分，被配置用于读取所述光电转换器中产生的信号电荷； 电压供应部分，被配置用于向包括了光电转换器和读取部分的各个单元供应不同级别的电压；检测部分，用于检测在由电压供应部分供应的电压中的规定供应电压的级别变化；以及控制部分，用于控制，以便当检测部分检测到规定的供应电压的级别变 化时，收敛该级别变化。
22. —种成像装置，包括 固态成像设备，用于进行目标的成像；成像光学系统，其将目标图像聚集在所述固态成像设备的光接收部分； 驱动控制单元，其驱动所述成像光学系统；信号处理单元，其对来自所述固态成像设备的输出信号进行信号处理并 产生成像信号；记录单元，其记录由所述信号处理单元产生的成像信号；输出单元，其输出由所述信号处理单元产生的成像信号；操作单元，其输入用于控制成像操作的各种信号，以及 其中，所述固态成像设备包括沿着光接收表面排布的多个光电转换器；读取部分，被配置用于读取所述光电转换器中产生的信号电荷；电压供应部分，被配置用于向包括了所述光电转换器和读取部分的各个 单元供应不同级别的电压；检测部分，被配置用于检测由所述电压供应部分供应的电压中的规定供 应电压的级别变化；以及控制部分，被配置用于控制，以便当所述检测部分检测到规定的供应电 压的级别变化时，收敛该级别变化。
全文摘要
一种固态成像设备包括沿着光接收表面排布的多个光电转换装置；读取装置，用于读取光电转换装置中产生的信号电荷；电压供应装置，用于向包括了光电转换装置和读取装置的各个单元供应不同级别电压；检测装置，用于检测在电压供应装置供应的电压中的规定供应电压的级别变化；以及控制装置，用于控制，以便当检测装置检测到规定的供应电压的级别变化时收敛该级别变化。
文档编号H04N5/374GK101193216SQ20071019665
公开日2008年6月4日 申请日期2007年11月29日 优先权日2006年11月29日
发明者若林准人, 菊地胜 申请人:索尼株式会社