(57)【要約】【課題】イメージセンサのピクセルアレイの電源を最適化して、ピクセルノイズを最小化し、かつ、ダイナミックレンジを最大化するための手段を提供する。【解決手段】電源205は、ピクセルアレイ203がイメージを捕捉するときにピクセルアレイ203の露光レベルに応じて調整される。比較的高い露光レベルの場合には、電源205の電圧を上げて、ピクセルアレイ203のダイナミックレンジを広げる。露光レベルが比較的低い状態において、ピクセルアレイ203の全ダイナミックレンジが使用されるわけではないときは、電源205の電圧を下げて、ピクセルノイズのレベルを下げ、画質に対するピクセルノイズの影響を低減する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
イメージ２１１を捕捉するためのピクセルアレイ２０３と、
前記ピクセルアレイの露光レベルを決定して、露光レベルインジケータ２０９を生成するための露光レベル決定器２０７と、
前記露光レベルインジケータに応じて前記ピクセルアレイに対する電源電圧２０５を調節するための電源調節器２０６
を備えるシステム。
【請求項２】
前記露光レベル決定器２０７が、
前記ピクセルアレイ２０３からの信号２１１を増幅するためのプログラム可能な利得増幅器３０１と、
増幅された信号３０２を受信して、前記増幅された信号をディジタル化信号３０４に変換するためのアナログ−ディジタル変換器３０３と、
前記プログラム可能な利得増幅器の利得３０６を調節するための利得制御ブロック３０５とを備えることからなる、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記ピクセルアレイが相補型金属酸化シリコン（ＣＭＯＳ）技術により作製される、請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
前記利得制御ブロック３０５が、ディジタル化信号３０４の平均レベルを決定し、前記ディジタル化信号の平均レベルが目標値に合致しない場合には、前記プログラム可能な利得増幅器３０１の利得３０６を調節することからなる、請求項２に記載のシステム。
【請求項５】
前記利得制御ブロック３０５が、
ディジタル化信号３０４の平均レベルが目標値未満の場合には、前記プログラム可能な利得増幅器３０１の利得３０６を増加させ、
前記ディジタル化信号の平均レベルが目標値を超える場合には、前記プログラム可能な利得増幅器の利得を減少させることからなる、請求項４に記載のシステム。
【請求項６】
前記利得制御ブロックが、前記ディジタル化信号の平均レベルを目標値と比較するための比較器を備える、請求項５に記載のシステム。
【請求項７】
前記露光レベル決定器２０７が、ピクセルアレイ値を閾値３０９と比較するための比較器３０７を備え、前記ピクセルアレイ値が、前記ピクセルアレイ２０３からの信号の平均値、中間値および最大値から選択されることからなる、請求項１に記載のシステム。
【請求項８】
前記電源調節器２０６が、
前記露光レベルインジケータ２０９が、前記ピクセルアレイ２０３の露光レベルが閾値未満であることを指示するときには、電源２０５の電圧を低下させ、
前記露光レベルインジケータが、前記ピクセルアレイの露光レベルが閾値を超えるこを指示するときには、電源の電圧を上昇させることからなる、請求項１に記載のシステム。
【請求項９】
前記電源調節器２０６が、
前記露光レベルインジケータ２０９に基づいて最適な電圧基準４０５を生成するための電圧制御ブロック４０１と、
前記最適な電圧基準に合致するように、前記電源２０５を調節するための電圧調整器４０３とを備えることからなる、請求項１に記載のシステム。
【請求項１０】
前記電圧制御ブロック４０１が、前記最適な電圧基準４０５を生成するためのルックアップテーブルを含むことからなる、請求項９に記載のシステム。
【請求項１１】
前記電圧制御ブロック４０１が、前記露光レベルインジケータ２０９を閾値レベルと比較するための比較器を備えることからなる、請求項９に記載のシステム。
【請求項１２】
前記露光レベルインジケータ２０９に応じて前記ピクセルアレイ２０３のリセット電圧を調節するためのリセット電圧調節器をさらに備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項１３】
ピクセルアレイ２０３の電源２０５を最適化するための方法であって、
前記ピクセルアレイに電圧を供給するステップと、
イメージ２１１を前記ピクセルアレイで捕捉するステップと、
前記イメージの露光レベルを決定するステップと、
前記露光レベルに応じて前記電源の電圧を調節するステップ
を含む方法。
【請求項１４】
電源の電圧を調節する前記ステップが、
前記露光レベルが閾値未満のときには、電源２０５の電圧を低下させるステップと、
前記露光レベルが閾値を超えるときには、電源の電圧を上昇させるステップ
を含むことからなる、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
露光レベルを決定する前記ステップが、
前記ピクセルアレイ２０３からの信号２１１を利得設定値３０６に応じて増幅するステップと、
増幅された信号３０２をディジタル化信号３０４に変換するステップと、
前記ディジタル化信号の平均レベルを決定するステップと、
前記利得設定値を前記ディジタル化信号の平均レベルに応じて調節するステップ
を含むことからなる、請求項１３に記載の方法。
【請求項１６】
露光レベルを決定する前記ステップが、ピクセルアレイ値を閾値と比較するステップを含み、前記ピクセルアレイ値が、前記ピクセルアレイからの信号の平均値、中間値および最大値から選択されることからなる、請求項１３に記載の方法。
【請求項１７】
前記ピクセルアレイ２０３のリセット電圧を前記露光レベルに応じて調節するステップをさらに含む、請求項１３に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、イメージセンサの分野に関し、より詳しくは、イメージセンサのノイズおよびダイナミックレンジを最適化することに関する。
【背景技術】
【０００２】
イメージセンサは、ピクセルアレイを使用して、イメージセンサが露光された時にイメージを捕捉する。図１は、従来技術によるピクセルアレイ１０３のブロック図を示す。ピクセルアレイ１０３は、アレイ内の信号のためのドライバ、バッファおよびマルチプレクサなどの補助回路を備える。供給電圧（または電源電圧、または電源）１０５は、ピクセルアレイ１０３に電力を供給する。露光期間の開始時に、リセット信号１０７がアサートされ、ピクセルアレイ１０３内のいくつかまたは全部のピクセルがリセットされる。その結果、ピクセルは、一般に供給電圧１０５の関数であるリセット電圧に充電される。ピクセルアレイ１０３は入射光１０９に露光されるので、各ピクセルにおける電圧は低下する。
【０００３】
露光期間の終わりに、各ピクセルの最終的な電圧が元のリセット電圧と比較される。こうした電圧の揺れは捕捉イメージを表し、ピクセルアレイ１０３の露光レベルに比例する。大きい電圧の揺れは高い露光レベルを示すが、これは、ピクセルアレイ１０３が明るい光に露光されたか、または露光期間が長かったことを意味する。逆に、小さい電圧の揺れは低い露光レベルを示すが、これは、ピクセルアレイ１０３が暗い光に露光されたか、または露光期間が短かったことを意味する。電圧の揺れは、ピクセルアレイ１０３からイメージ信号（または画像信号。以下同じ）１１１として読み取られる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
より高い供給電圧（電源電圧）は、各ピクセルがより大きいリセット電圧を有し、その結果、電圧の揺れのレンジがより大きいため、ピクセルアレイのダイナミックレンジを増加させる。より大きいダイナミックレンジは、ピクセルアレイが、露光レベルが高い時に、より忠実なイメージを捕捉することを可能にする。しかし、ピクセルの一時的なノイズおよび暗電流ノイズ（以下、「ノイズ」または「ピクセルノイズ」と総称する）は、ピクセルアレイを相補型金属酸化シリコン（または相補型金属酸化物半導体：ＣＭＯＳ）技術で作る場合、供給電圧と共に増加することが分かっている。ノイズは、ピクセルアレイによって補足された画像を歪ませる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の好ましい実施態様により、イメージセンサのピクセルアレイの供給電圧（電源電圧）を最適化するための方法および装置について説明する。供給電圧は、イメージを捕捉する時に、ピクセルアレイの露光レベルに応答して変化する。供給電圧は、露光レベルが比較的高い場合に増加してリセット電圧を増加させ、ピクセルアレイのダイナミックレンジを拡張する。露光レベルが比較的低く、ピクセルアレイの全ダイナミックレンジが使用されるわけではない場合、供給電圧は比較的低いリセット電圧まで減少し、その結果、ノイズレベルを低下させ、画質に対するノイズの影響を減少させる。
【０００６】
本発明の一実施態様によると、露光レベルは、信号がアナログ−ディジタル変換器（ＡＤＣ）によりディジタル化される前に、ピクセルアレイからの信号を増幅するプログラム可能な利得増幅器（ＰＧＡ）の利得をチェックすることにより決定される。利得制御ブロックは、ピクセルアレイからの信号レンジをＡＤＣの入力レンジに一致させて量子化誤差を最小化するようにＰＧＡの利得を制御する。高いＰＧＡ利得は、ピクセルアレイからの比較的低い信号レベルを示し、低いＰＧＡ利得はピクセルアレイからの比較的高い信号レベルを示す。したがって、ＰＧＡの利得は、露光レベルのインジケータ（指標）である。
【０００７】
本発明の別の実施態様では、露光レベルは、ピクセルアレイからの平均信号値と閾値とを比較して決定される。平均信号値が閾値より高い場合、ピクセルアレイは高い露光レベルを有する。平均信号値が閾値より低い場合、ピクセルアレイは低い露光レベルを有する。代替的には、露光レベルを、ピクセルアレイからの中間信号値または最大信号値を閾値と比較して決定することができる。
【０００８】
本発明の別の実施態様では、ピクセルアレイは、２つ以上の電源（または供給電圧）を有する。１個または複数の供給電圧を、ピクセルアレイの露光レベルに応じて変化させて、ピクセルアレイのノイズレベルおよびダイナミックレンジを最適化する。
【０００９】
本発明のもう１つの実施態様では、ピクセルアレイを、リセット電圧がピクセルアレイに対する供給電圧の関数ではないように設計することができる。また、こうした構成では、リセット電圧を、ピクセルアレイの露光レベルに応じてノイズレベルを減少させるために、供給電圧に関係なく最適化することができる。
【００１０】
本発明のさらに他の特徴及び利点、並びに本発明の好ましい実施態様の構成および動作について、添付の例示的な図面を参照して以下に詳細に説明する。図中、同じ参照符号は、同一のまたは機能的に類似する要素を示す。
【実施例】
【００１１】
ピクセルアレイが高い露光レベルを有する場合、ピクセルのノイズは、イメージ信号がピクセルのノイズフロアに比べて大きいので無視できる。信号対ノイズ比が大きい場合、高い露光レベル下で高い画質が得られる。しかし、ピクセルアレイの電圧の揺れは、低い露光レベル下では比較的小さくすることができる。信号対ノイズ比は、これらの条件では比較的低く、得られる画質は比較的悪い。したがって、ピクセルアレイに対する供給電圧を、露光レベルに応じて変化させて、ピクセルアレイのノイズレベルおよびダイナミックレンジを最適化する。
【００１２】
図２は、本発明にしたがって製作された、露光レベルに応じてピクセルアレイの供給電圧（電源）を最適化するためのシステム２０１のブロック図を示す。ピクセルアレイ２０３は、イメージ信号２１１により表されるイメージ（画像）を捕捉するために使用される。露光レベル決定器２０７は、イメージ信号２１１の露光レベルを決定し、電源調節器（供給電圧調整器）２０６にフィードバックするための露光レベルインジケータ２０９を生成する。電源調節器２０６は、電源２０５からの電圧を調節して、最適化された供給電圧（アレイVdd２０４）をピクセルアレイ２０３に提供する。アレイVdd２０４は、露光レベルインジケータ２０９により指示される露光レベルにおいてノイズレベルとダイナミックレンジとが最適に平衡するように選択される。
【００１３】
たとえば、露光レベル決定器２０７が、ピクセルアレイ２０３が高い露光レベルを有することを指示する場合、電源調節器２０６はアレイVdd２０４を増加させる。これは、ピクセルアレイ２０３におけるより大きなダイナミックレンジを可能にする。露光レベル決定器２０７が、ピクセルアレイ２０３が低い露光レベルを有することを示す場合、電源調節器２０６はアレイVdd２０４を低下させる。アレイVdd２０４の低下しても、各ピクセルにおける電圧の揺れが比較的小さいため、低い露光レベルにおけるピクセルアレイ２０３のダイナミックレンジは損なわれない。アレイVdd２０４の低下は、ピクセルノイズの量も減少させ、その結果、信号対ノイズ比、および低い露光レベル下で捕捉されたイメージの画質を改善する。低い露光レベルと高い露光レベルとを区別する基準は、露光時間の長さ、ピクセルの感度、周囲光の強度、およびその他のシステム変数などの要因に応じてシステムごとに異なる。しかし、一般に、イメージ信号２１１が基準値より高い場合、ピクセルアレイ２０３は高い露光レベルを有する。イメージ信号２１１が基準値より低い場合、ピクセルアレイ２０３は低い露光レベルを有する。イメージ信号２１１が基準値より低い場合は、ピクセルアレイ２０３は低い露光レベルを有する。
【００１４】
図３Ａは、図２の露光レベル決定器２０７として可能な一実施例を示す。露光レベル決定器２０７に対する入力は、イメージ信号２１１である。イメージ信号２１１は、ピクセルアレイ２０３から読み取られ、必要な場合、プログラム可能な利得増幅器（ＰＧＡ）３０１により増幅される。増幅が必要かどうかについては、以下でさらに説明する。次に、増幅されたイメージ信号３０２は、増幅されたイメージ信号３０２をディジタル形式（ディジタル化されたイメージ信号３０４）に変換するアナログ−ディジタル変換器（ＡＤＣ）３０３により処理される。
【００１５】
アナログ信号がディジタル化されると常に、追加のノイズをディジタル化信号に導入する量子化誤差が生じる。量子化ノイズが、ディジタル化されるアナログ信号上に存在するノイズと同程度か、またはこのノイズより大きい場合、量子化ノイズは全体の信号対ノイズ比を悪化させる。量子化ノイズの影響を最低限にするため、アナログ信号を、量子化ノイズが追加される前に、信号の振幅が最大化されるように増幅することができる（但し、ＡＤＣの入力レンジを超えないようにして）。その結果、追加された量子化ノイズが信号対ノイズ比に与える影響を最低限にする。したがって、ＰＧＡ３０１は、ＡＤＣ３０３のレンジにより良好に一致するように、弱いイメージ信号を増幅する。利得制御ブロック３０５は、ＡＤＣ３０３からのディジタル化イメージ信号を分析して、増幅が必要かどうかを決定する。たとえば、ディジタル化イメージ信号３０４の平均レベルが目標値に合致しない場合、利得制御ブロック３０５は、ＰＧＡ３０１の利得設定（値）３０６を相応に調節する。
【００１６】
したがって、ＰＧＡ３０１の利得設定値３０６は、イメージ信号２１１の露光レベルのインジケータである。高い利得は、ＡＤＣ３０３に対する入力のためにかなりの量イメージ信号２１１を増幅する必要があったことを示す。したがって、ピクセルアレイ２０３は低い露光レベルを有していたことになる。逆に、低い利得は、イメージ信号２１１の増幅が殆ど、またはまったく必要なかったことを指示し、ピクセルアレイ２０３が高い露光レベルを有していたことを指示する。露光レベル決定器２０７から出力される露光レベルインジケータ２０９は、ＰＧＡ３０１の利得設定値３０６である。
【００１７】
図３Ｂは、露光レベル決定器２０７の別の実施例を示す。イメージ信号２１１の平均値は、平均値計算機３１１により計算される。比較器３０７は、平均信号値を閾値３０９と比較する。平均信号値が閾値３０９より高い場合、ピクセルアレイは高い露光レベルを有する。平均ピクセルが閾値３０９より低い場合、ピクセルアレイは低い露光レベルを有する。代替的には、比較器２０９は、イメージ信号２１１からの中間信号値または最大信号値を閾値３０９と比較することができる。露光レベル決定器２０７から出力される露光レベルインジケータ２０９は、単なる比較器３０７の出力である。その他の方法を使用して、ピクセルアレイの露光レベルを決定することもできる。
【００１８】
図４は、電圧制御ブロック４０１および電圧調整器（または、電圧レギュレータ。以下同じ）４０３を使用する供給電圧（電源）調節器２０６として可能な１実施例を示す。露光レベル決定器２０７をどのようにインプリメントするかに関係なく（つまり、図３Ａ、３Ｂの実施例、または他の任意の実施例に関係なく）、露光レベルインジケータ２０９は、イメージ２１１が捕捉された露光レベルを表す。電圧制御ブロック４０１は、露光レベルインジケータ２０９に基づいて電圧基準４０５を生成する。電圧基準４０５の最適値は、ピクセルアレイ２０３のダイナミックレンジを犠牲にすることなくピクセルアレイ２０３のピクセルノイズを最小化する値である。これらの最適値を、事前にシステムのために決定して、電圧制御ブロック４０１内のルックアップメモリテーブル内に記憶することができる。
【００１９】
代替的には、露光レベルインジケータ２０９に基づいて、電圧基準４０５の最適値を計算するためのアルゴリズムを用いることができる。このアルゴリズムは、電圧制御ブロック４０１内のハードウェア回路またはソフトウェアとして実施することができる。典型的なアルゴリズムは、比較関数であろう。電圧制御ブロック４０１は、露光レベルインジケータ２０９を閾値と比較する比較器を備えることができる。露光レベルインジケータ２０９が閾値より大きい場合、電圧基準４０５は増加する。露光レベルインジケータ２０９が閾値より低い場合、電圧基準４０５は減少する。
【００２０】
電圧調整器４０３は、最適電圧基準４０５に一致するようにアレイVdd２０４を調整する。電圧調整器４０３は、トランジスタ４０９のゲートを駆動する演算増幅器（オペアンプ）４０７を有する。オペアンプ４０７の負入力はトランジスタ４０９のドレインに接続され、トランジスタ４０９のソースは電源（供給電圧源）２０５に接続される。電圧調整器４０３は、当該技術分野において周知の回路であり、本明細書で示した実施例は、可能な多くの構成のうちの単なる一例にすぎない。
【００２１】
いくつかのイメージセンサでは、ピクセルアレイ用の補助回路（ドライバ、バッファ、マルチプレクサなど）は、１個または複数の別個の電源から電力を引き出すことができる。これらの電源の各々も、ピクセルアレイの露光レベルに応じてノイズレベルを減少させるように最適化され得る。図５は、複数の電源２０５Ａ、２０５Ｂおよび２０５Ｃを有するピクセルアレイ２０３を示す。各電源は、露光レベルインジケータ２０９により指示される露光レベルに対して電源を最適化するために、電源調節器２０６Ａ、２０６Ｂおよび２０６Ｃによりそれぞれ調節される。
【００２２】
本発明のもう１つの実施態様では、ピクセルアレイを、リセット電圧が、ピクセルアレイに対する供給電圧（電源電圧）の関数ではないように設計することができる。しかし、ピクセルアレイのノイズレベルは、リセット電圧に依存し、ノイズはリセット電圧に応じて増加する。こうした構成では、リセット電圧を、供給電圧に関係なく、ノイズレベルを低下させるように最適化することもできる。たとえば、リセット電圧は、いくつかのイメージセンサではリセット信号２０８の関数である。電源調節器２０６に類似するリセット電圧調節器を使用して、ピクセルアレイの露光レベルに応答してリセット信号２０８を調節することができる。
【００２３】
図６は、本発明による処理フローチャートを示す。先ず、ステップ６０１では、イメージがピクセルアレイに捕捉される。次に、ステップ６０３では、イメージが分析されて、その露光レベルが決定される。露光レベルが低い場合は、ピクセルアレイの供給電圧が下げられる。露光レベルが比較的高い場合は、供給電圧を上げることができる。調節後、次のイメージを捕捉することができ、処理は再び６０１から開始する。リセット電圧が供給電圧の関数ではない場合、供給電圧に関係なくリセット電圧も調節することができる。
【００２４】
以下に、本発明の種々の構成要件の組み合わせからなる例示的な実施態様を示す。
１．イメージ２１１を捕捉するためのピクセルアレイ２０３と、
前記ピクセルアレイの露光レベルを決定して、露光レベルインジケータ２０９を生成するための露光レベル決定器２０７と、
前記露光レベルインジケータに応じて前記ピクセルアレイに対する電源電圧２０５を調節するための電源調節器２０６
を備えるシステム。
２．前記露光レベル決定器２０７が、
前記ピクセルアレイ２０３からの信号２１１を増幅するためのプログラム可能な利得増幅器３０１と、
増幅された信号３０２を受信して、前記増幅された信号をディジタル化信号３０４に変換するためのアナログ−ディジタル変換器３０３と、
前記プログラム可能な利得増幅器の利得３０６を調節するための利得制御ブロック３０５とを備えることからなる、上項１に記載のシステム。
３．前記ピクセルアレイが相補型金属酸化シリコン（または相補形金属酸化物半導体：ＣＭＯＳ）技術により作製される、上項２に記載のシステム。
４．前記利得制御ブロック３０５が、ディジタル化信号３０４の平均レベルを決定し、前記ディジタル化信号の平均レベルが目標値に合致しない場合には、前記プログラム可能な利得増幅器３０１の利得３０６を調節することからなる、上項２に記載のシステム。
５．前記利得制御ブロック３０５が、
ディジタル化信号３０４の平均レベルが目標値未満の場合には、前記プログラム可能な利得増幅器３０１の利得３０６を増加させ、
前記ディジタル化信号の平均レベルが目標値を超える場合には、前記プログラム可能な利得増幅器の利得を減少させることからなる、上項４に記載のシステム。
６．前記利得制御ブロックが、前記ディジタル化信号の平均レベルを目標値と比較するための比較器を備える、上項５に記載のシステム。
７．前記露光レベル決定器２０７が、ピクセルアレイ値を閾値３０９と比較するための比較器３０７を備え、前記ピクセルアレイ値が、前記ピクセルアレイ２０３からの信号の平均値、中間値および最大値から選択されることからなる、上項１に記載のシステム。
８．前記電源調節器２０６が、
前記露光レベルインジケータ２０９が、前記ピクセルアレイ２０３の露光レベルが閾値未満であることを指示するときには、電源２０５の電圧を低下させ、
前記露光レベルインジケータが、前記ピクセルアレイの露光レベルが閾値を超えるこを指示するときには、電源の電圧を上昇させることからなる、上項１に記載のシステム。
９．前記電源調節器２０６が、
前記露光レベルインジケータ２０９に基づいて最適な電圧基準４０５を生成するための電圧制御ブロック４０１と、
前記最適な電圧基準に合致するように、前記電源２０５を調節するための電圧調整器４０３とを備えることからなる、上項１に記載のシステム。
１０．前記電圧制御ブロック４０１が、前記最適な電圧基準４０５を生成するためのルックアップテーブルを含むことからなる、上項９に記載のシステム。
１１．前記電圧制御ブロック４０１が、前記露光レベルインジケータ２０９を閾値レベルと比較するための比較器を備えることからなる、上項９に記載のシステム。
１２．前記露光レベルインジケータ２０９に応じて前記ピクセルアレイ２０３のリセット電圧を調節するためのリセット電圧調節器をさらに備える、上項１に記載のシステム。
１３．ピクセルアレイ２０３の電源２０５を最適化するための方法であって、
前記ピクセルアレイに電圧を供給するステップと、
イメージ２１１を前記ピクセルアレイで捕捉するステップと、
前記イメージの露光レベルを決定するステップと、
前記露光レベルに応じて前記電源の電圧を調節するステップ
を含む方法。
１４．電源の電圧を調節する前記ステップが、
前記露光レベルが閾値未満のときには、電源２０５の電圧を低下させるステップと、
前記露光レベルが閾値を超えるときには、電源の電圧を上昇させるステップ
を含むことからなる、上項１３に記載の方法。
１５．露光レベルを決定する前記ステップが、
前記ピクセルアレイ２０３からの信号２１１を利得設定値３０６に応じて増幅するステップと、
増幅された信号３０２をディジタル化信号３０４に変換するステップと、
前記ディジタル化信号の平均レベルを決定するステップと、
前記利得設定値を前記ディジタル化信号の平均レベルに応じて調節するステップ
を含むことからなる、上項１３に記載の方法。
１６．露光レベルを決定する前記ステップが、ピクセルアレイ値を閾値と比較するステップを含み、前記ピクセルアレイ値が、前記ピクセルアレイからの信号の平均値、中間値および最大値から選択されることからなる、上項１３に記載の方法。
１７．前記ピクセルアレイ２０３のリセット電圧を前記露光レベルに応じて調節するステップをさらに含む、上項１３に記載の方法。
【００２５】
本発明は、イメージセンサのピクセルアレイ203の電源205を最適化して、ピクセルノイズを最小化し、かつ、ダイナミックレンジを最大化するための方法及び装置に関する。電源205は、ピクセルアレイ203がイメージを捕捉するときにピクセルアレイ203の露光レベルに応じて調整される。比較的高い露光レベルの場合には、電源205の電圧を上げて、ピクセルアレイ203のダイナミックレンジを広げる。露光レベルが比較的低い状態において、ピクセルアレイ203の全ダイナミックレンジが使用されるわけではないときは、電源205の電圧を下げて、ピクセルノイズのレベルを下げ、画質に対するピクセルノイズの影響を低減する。
【００２６】
本発明を特定の好ましい実施態様に関して詳細に説明したが、本発明に関する当業者には、特許請求の範囲の思想および範囲を逸脱することなく、様々な変更および改良を行うことができることが分かるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】先行技術のピクセルアレイのブロック図を示す。
【図２】露光レベルに応じてピクセルアレイの電源電圧を最適化するための、本発明にしたがって作製されたシステムのブロック図を示す。
【図３Ａ】図２における露光レベル決定器として可能な一実施例を示す。
【図３Ｂ】露光レベル決定器の別の実施例を示す。
【図４】可変電圧源として可能な一実施例を示す。
【図５】複数の電源を有するピクセルアレイを示す。
【図６】本発明による処理フローチャートを示す。
【符号の説明】
【００２８】
２０３  ピクセルアレイ
２０４  アレイVdd
２０５  電源
２０６  電源調節器（または供給電圧調整器）
２０７  露光レベル決定器
２０９  露光レベルインジケータ
２１１  画像信号（イメージ信号）
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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