图像传感器装置及其操作方法制造方法及图纸

公开了一种图像传感器装置，该图像传感器装置包括：图像像素，其通过数据线输出复位电压和第一数据电压；以及电压保持电路，其与数据线连接，存储基于复位电压的第一电压，以及为数据线提供基于第一电压的第二电压。为数据线提供基于第一电压的第二电压。为数据线提供基于第一电压的第二电压。

【技术实现步骤摘要】
图像传感器装置及其操作方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2021年12月6日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10
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2021
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0173128的优先权，该申请的公开以引用方式全文并入本文中。


[0003]本文描述的本公开的示例实施例涉及图像传感器，更具体地说，涉及图像传感器装置及其操作方法。

技术介绍

[0004]图像传感器将从外部接收的光转换为电信号。图像传感器分为互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器或者电荷耦合器件(CCD)图像传感器。
[0005]现在，随着图像数据的分辨率增大，图像传感器的像素的数量增大，并且从图像传感器读出数据所用的时间减少。例如，其中图像传感器读出将通过数据线输出的数据的时间段变短。这样，出现用于确保数据线电压的稳定时间的开发的各种技术。

技术实现思路

[0006]本公开的示例实施例提供了具有改进性能的图像传感器装置及其操作方法。
[0007]根据一些示例实施例，图像传感器装置可包括：图像像素，其通过数据线输出复位电压和第一数据电压；以及电压保持电路，其与数据线连接，并且存储基于复位电压的第一电压，以及为数据线提供基于第一电压的第二电压。
[0008]根据一些示例实施例，图像传感器装置可包括：解码器，其输出复位信号、第一转移信号和选择信号；图像像素，其响应于复位信号、第一转移信号和选择信号通过数据线输出像素输出电压；电压保持电路，其与数据线连接；以及传感器控制器，其被配置为控制解码器和电压保持电路。电压保持电路可包括：电容器，其连接在第一节点和第二节点之间；源极跟随器，其连接在第一电源电压和第三节点之间，并且被配置为响应于第一节点的电压操作；使能开关，其连接在第三节点与数据线之间；存储开关，其连接在第二节点与数据线之间；以及初始化开关，其连接在初始化电压和第一节点之间。
[0009]根据一些示例实施例，一种图像传感器装置的操作方法，其中图像传感器装置包括被配置为将从输出接收的光信号转变为电信号并且通过数据线输出电信号的像素，该方法可包括：对像素执行复位操作；在通过数据线输出复位电压的同时，在电压保持电路中存储基于通过复位操作生成的复位电压的第一电压；在对像素执行第一光集成操作的同时，将基于第一电压生成的第二电压从电压保持电路提供至数据线；以及通过数据线输出通过第一光集成操作生成的第一数据电压。
附图说明
[0010]通过参照附图详细描述本公开的实施例，本公开的以上和其它方面和特征将变得
明显。
[0011]图1是示出根据本公开的一些示例实施例的图像传感器装置的框图。
[0012]图2是详细地示出图1的图像传感器装置的部分配置的框图。
[0013]图3A和图3B是示出图2的图像像素的配置的电路图。
[0014]图4是示出图2的电压保持电路的电路图。
[0015]图5A和图5B是用于描述图4的电压保持电路的操作的时序图。
[0016]图6是示出根据本公开的一些示例实施例实施的图2的电压保持电路的框图。
[0017]图7是示出图6的电压保持电路的电路图。
[0018]图8是详细地示出图2的图像像素和电压保持电路的电路图。
[0019]图9是用于描述图8的电压保持电路的操作的时序图。
[0020]图10是详细地示出图2的图像像素和电压保持电路的电路图。
[0021]图11是用于描述图10的电压保持电路的操作的时序图。
[0022]图12是示出根据本公开的一些示例实施例的图像传感器装置的操作方法的流程图。
[0023]图13是示出根据本公开的一些示例实施例的图像传感器装置的操作方法的流程图。
[0024]图14是示出根据本公开的一些示例实施例的包括多相机模块的电子装置的配置的框图。
[0025]图15是示出图14的相机模块的配置的框图。
具体实施方式
[0026]下面，将详细地和清楚地描述本公开的示例实施例，直至本领域技术人员能够容易地实施本公开的程度。在以下描述中，提供诸如详细组件和结构的具体细节仅仅是为了帮助全面理解本公开的示例实施例。因此，本领域技术人员应当清楚，可以在不脱离本专利技术的范围和精神的情况下对本文所述的示例实施例进行各种更改和修改。此外，为了清晰和简洁，省略了对公知的功能和结构的描述。在以下附图或具体实施方式中，除附图所示或具体实施方式所述之外，组件还可以与任何其他组件连接。说明书中描述的术语是考虑到本公开中的功能而定义的术语，并且不限于特定功能。术语的定义应根据整个说明书的内容来确定。
[0027]具体实施方式中参照术语“驱动器”、“块”等描述的组件将使用软件、硬件或其组合来实现。例如，软件可以是作为程序指令存储在非暂时存储器装置上的机器代码、固件、嵌入式代码和应用软件。例如，硬件可包括电路、电子电路、处理器、计算机、集成电路核、压力传感器、惯性传感器、微机电系统(MEMS)、无源元件或其组合。
[0028]图1是示出根据本公开的一些示例实施例的图像传感器装置的框图。参照图1，图像传感器装置1000可包括像素阵列1100、解码器1200、模数转换器1300、电压保持器1400、输入/输出电路1500和传感器控制器1600。
[0029]像素阵列1100可包括在行方向和列方向上排列的多个图像像素。所述多个图像像素中的每一个可在解码器1200的控制下生成像素输出电压。例如，所述多个图像像素中的每一个可生成复位电压或者数据电压。所述多个图像像素生成的像素输出电压可通过数据
线DL输出。
[0030]解码器1200可通过多条信号线与像素阵列1100连接。解码器1200可将转移信号TX、复位信号RX和选择信号SEL通过所述多条信号线提供至所述多个图像像素中的每一个。
[0031]模数转换器1300可通过数据线DL与像素阵列1100连接。模数转换器1300可从数据线DL接收像素输出电压(或者模拟电压)。模数转换器1300可对接收的像素输出电压进行采样，以将其转换为数字信号。例如，模数转换器1300可分别对复位电压和数据电压执行采样操作，并且可输出采样操作的所得值之间的差，作为像素值(例如，数字信号)。
[0032]电压保持器1400可包括多个电压保持电路。电压保持电路可分别与数据线DL连接。在传感器控制器1600的控制下，所述多个电压保持电路中的每一个可生成保持电压，并且可将保持电压提供至对应的数据线DL。在这种情况下，保持电压可用于将数据线DL的电压电平保持(或维持)在特定电平。例如，其中电压保持电路输出保持电压的时间段可为其中像素输出电压未从图像像素传递至模数转换器1300的时间段。
[0033]在一些示例实施例中，可基于从图像像素传递至模数转换器1300的像素输出电压生成保持电压。将参照附图详细地描述电压保持电路和保持电压。
[0034]输入/输出电路本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种图像传感器装置，包括：图像像素，其被配置为通过数据线输出复位电压和第一数据电压；以及电压保持电路，其与所述数据线连接，并且被配置为：存储基于所述复位电压的第一电压，以及将基于所述第一电压的第二电压提供至所述数据线。2.根据权利要求1所述的图像传感器装置，其中，所述图像像素被配置为：在第一时间段中通过所述数据线输出所述复位电压；以及在所述第一时间段之后的第二时间段中通过所述数据线输出所述第一数据电压，并且其中，所述电压保持电路被配置为：在所述第一时间段与所述第二时间段之间的第三时间段中将所述第二电压提供至所述数据线。3.根据权利要求2所述的图像传感器装置，其中，所述图像像素还被配置为在所述第二时间段之后的第四时间段中通过所述数据线输出第二数据电压，并且其中，所述电压保持电路被配置为：存储基于所述第一数据电压的第三电压；在所述第二时间段与所述第四时间段之间的第五时间段中将基于所述第三电压的第四电压提供至所述数据线。4.根据权利要求3所述的图像传感器装置，其中，所述第四电压与所述第二电压的幅值不同。5.根据权利要求2所述的图像传感器装置，其中，所述电压保持电路包括：电容器，其连接在第一节点与第二节点之间；源极跟随器，其连接在电源电压和第三节点之间，并且被配置为响应于所述第一节点的电压操作；使能开关，其连接在所述第三节点与所述数据线之间；存储开关，其连接在所述第二节点与所述数据线之间；以及初始化开关，其连接在初始化电压与所述第一节点之间。6.根据权利要求5所述的图像传感器装置，其中，所述存储开关被配置为在所述第一时间段中接通，并且被配置为在所述第三时间段中关断。7.根据权利要求5所述的图像传感器装置，其中，所述使能开关被配置为在所述第一时间段和所述第二时间段中关断，并且被配置为在所述第三时间段中接通。8.根据权利要求5所述的图像传感器装置，其中，所述初始化开关、所述存储开关和所述使能开关被配置为在所述第一时间段之前的第0时间段中接通。9.根据权利要求8所述的图像传感器装置，其中，所述第0时间段中的所述数据线的电压的幅值与所述第二电压的幅值不同。10.根据权利要求1所述的图像传感器装置，其中，所述图像像素被包括在第一半导体电路衬底中，并且其中，所述电压保持电路被包括在与所述第一半导体电路衬底连接的第二半导体电路衬底中。11.一种图像传感器装置，包括：解码器，其被配置为输出复位信号、第一转移信号和选择信号；
图像像素，其被配置为响应于所述复位信号、所述第一转移信号和所述选择信号而通过数据线输出像素输出电压；电压保持电路，其与所述数据线连接；以及传感器控制器，其被配置为控制所述解码器和所述电压保持电路，其中，所述电压保持电路包括：电容器，其连接在第一节点和第二节点之间；源极跟随器，其连接在第一电源电压和第三节点之间，并且被配置为响应于所述第一节点的电压操作；使能开关，其连接在所述第三节点与所述数据线之间；存...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵庸俊，姜旋律，金允洪，蔡熙成，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：