[发明专利]电源设备及其操作方法、电子装置及其操作方法

说明书

本发明是以下发明专利申请的分案申请：申请号：200810097155.6，申请日：2008年5月19日，发明名称：电源设备及其操作方法、电子装置及其操作方法。

技术领域

本发明涉及电源设备及其操作方法，并且尤其涉及电源设备、电源设备的操作方法、电子装置及电子装置的操作方法，其能够有效地减少具有不同电压的多个电源的功耗，并且能够自由地设置起始序列。

背景技术

通常，使用配置为包括光电二极管和MOS(金属氧化物半导体)晶体管的CMOS(互补金属氧化物半导体)传感器的成像装置是普遍的。

CMOS传感器包括光电二极管、MOS晶体管、以及用于为每个像素放大来自光电二极管的信号的放大电路，并且具有许多优点，例如，“XY寻址”或“在一个芯片中封装传感器和信号处理电路”是可能的。然而，因为在一个像素内的元件数目是大的，所以目前已经难以减小芯片的尺寸，该尺寸确定光学系统的尺寸。然而，近年来随着使MOS晶体管变小的技术被改进，并且“在一个芯片中封装传感器和信号处理电路”或“减小功耗”的要求增加，CMOS传感器已经引起注意。

CMOS传感器的操作原理是：通过光电地转换由光电二极管接收的光而生成的电荷，以每个像素为单元通过传输晶体管传输，并且在根据像素位置指定的定时被顺序地输出。此外，生成对应于以像素单元输出的电荷的图像。

这里，当光电二极管中由传输晶体管光电转换的电荷被传输时，电荷的传输通过施加到传输晶体管的栅极的电压控制。然而，如果施加到栅极的电压以两个值被简单地控制，则生成势阱(pocket)或势垒(barrier)，因此，因为电势坑的电势不平坦，所以传输变得不完全，并且生成剩余的电荷。结果，已经存在这样的可能：将生成由到光电二极管的回流产生的随机噪声或余像。

因此，已经提出通过减少剩余电荷来抑制余像或随机噪声的技术，该技术通过在预定时间段或更多时间段生成中间电势(electric potential)，以便用至少具有三个值的电压进行控制。

相关技术的示例包括日本专利NO.3667214。

发明内容

作为输出施加到上述传输晶体管的栅极的、具有三个值的电压的输出驱动器，例如考虑具有如图1中所示配置的输出驱动器。

在图1中示出的三值输出驱动器1中，p沟道MOS晶体管(下文中简称为p型晶体管)Tr1的源极连接到高电压电源V_H。当栅极的输入电压改变为低信号时，p型晶体管Tr1被导通，以便输出来自漏极的信号到输出端子Vout。此外，当高电压功率V_H被施加到背栅极(back gate)，并且施加到栅极的电压是电压V_H时，p型晶体管Tr1识别电压为高信号。当施加到栅极的电压为0时，p型晶体管Tr1识别电压为低信号。也就是说，p型晶体管Tr1用作高电压电源V_H的输出开关。

此外，p型晶体管Tr2的源极连接到中间电压电源V_M，该中间电压电源V_M具有低电压功率V_L和高电压功率V_H之间的中间电势。当栅极的输入电压改变为低信号时，p型晶体管Tr2导通，以便将信号从漏极输出到输出端子Vout。此外，当高电压功率V_H施加到背栅极时，并且当施加到栅极的电压是电压V_H时，p型晶体管Tr2识别电压为高信号。当施加到栅极的电压是0时，p型晶体管Tr2识别电压为低信号。也即是说，p型晶体管Tr2用作中间电压电源V_M的输出开关。

此外，n沟道MOS晶体管(下文中简称为n型晶体管)Tr3的源极连接到低电压电源V_L。当栅极的输入电压改变为高信号时，n型晶体管Tr3导通，使得信号从漏极输出到输出端子Vout。此外，当低电压功率V_L施加到背栅极并且施加到栅极的电压是0时，n型晶体管Tr3识别电压为高信号。当施加到栅极的电压是电压V_H时，n型晶体管Tr3识别电压为低信号。也即是说，n型晶体管Tr3用作低电压电源V_L的输出开关。

如上所述，进行p型晶体管Tr1和Tr2以及n型晶体管Tr3的导通/截止控制。因此，当积聚在光电二极管中光电转换的电荷时，输出高电压功率V_H，并且仅在预定的时间段输出中间电压功率V_M，以及当传输在光电二极管中光电转换的电荷时，输出低电压功率V_L。