[發明專利]固態成像設備及其操作方法以及電子裝置及其操作方法

有效

• 申請號: 201410476713.5
• 申請日: 2014-09-18
• 公開（公告）號: CN104469200B
• 公開（公告）日: 2019-10-22
• 發明（設計）人: 武田健
• 申請（專利權）人: 索尼半導體解決方案公司
• 主分類號: H04N5/374
• 分類號: H04N5/374;H04N5/341;H01L27/146
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 李曉舒;王珊珊

1.一種成像設備，包括：

二維陣列中的多個像素，每個像素包括：

光電轉換元件，將入射光轉換為電荷；以及

電荷保持元件，接收來自所述光電轉換元件的電荷，并將所述電荷傳送到相應的浮置擴散，

其中，對于所述多個像素的每個，所述電荷保持元件包括多個電極；以及

控制電路，控制所述多個像素的操作，

其中所述控制電路配置為通過順序地向所述多個像素中的給定像素的所述多個電極供應截止電勢并控制所述給定像素的多個電極的每個以便增加電場強度，而致使所述給定像素的電荷保持元件將其中所保持的電荷傳送到相應的浮置擴散。

2.如權利要求1的成像設備，還包括：

其中所述控制電路配置為驅動所述多個像素以進行全局快門成像操作。

3.如權利要求1的成像設備，

其中所述多個像素被分組為單元，每個單元包括j個像素，j是大于1的整數，其中被包括在相同的單元中的每個像素對應于相同的浮置擴散。

4.如權利要求3的成像設備，還包括：

其中所述控制電路配置為致使給定單元進行相加讀出操作，該相加讀出操作包括將在所述給定單元的每個像素的相應電荷保持元件中保持的電荷傳送到相應的浮置擴散，使得所述相應的浮置擴散將從所述給定單元的像素傳送的電荷相加在一起。

5.如權利要求3的成像設備，還包括：

其中所述控制電路配置為致使給定單元進行部分相加讀出操作，該部分相加讀出操作包括：

對于所述給定單元的每個像素，在相應像素的電荷保持元件接收來自該相應像素的光電轉換元件的電荷時，導通該相應像素的電荷保持元件的少于所有的所述多個電極，以及

將在所述給定單元的每個像素的相應電荷保持元件中保持的電荷傳送到相應的浮置擴散，使得所述相應的浮置擴散將從所述給定單元的像素傳送的電荷相加在一起。

6.如權利要求3的成像設備，還包括：

其中所述控制電路配置為根據多個讀出模式之一選擇性地讀出給定單元，所述控制電路配置為選擇性地在所述多個讀出模式之間切換，所述多個讀出模式包括：

單獨像素讀出模式，其中單獨讀出所述給定單元的每個像素的電荷保持元件的電荷，

相加讀出模式，其中所述給定單元的每個像素的電荷保持元件的電荷被相應的浮置擴散相加在一起并且統一讀出，以及

部分相加讀出模式，其中對于所述給定單元的每個像素，在相應像素的電荷保持元件接收來自該相應像素的光電轉換元件的電荷時，導通該相應像素的電荷保持元件的少于所有的所述多個電極，并且所述給定單元的每個像素的電荷保持元件的電荷被相應的浮置擴散相加在一起并且統一讀出。

7.如權利要求1的成像設備，還包括：

其中所述控制電路配置為致使所述多個像素的給定像素進行部分讀出操作，該部分讀出操作包括在給定像素的電荷保持元件接收來自該給定像素的光電轉換元件的電荷時，導通該給定像素的電荷保持元件的少于所有的所述多個電極。

8.如權利要求1的成像設備，

其中所述多個像素的每個包括：第一傳輸柵極，選擇性地將相應像素的光電轉換元件與該相應像素的電荷保持元件電分離；和第二傳輸柵極，選擇性地將相應像素的電荷保持元件與相應的浮置擴散電分離。

9.如權利要求8的成像設備，

其中，對于所述多個像素的每個：

所述電荷保持元件包括多個子區域，每個子區域對應于所述多個電極之一，以及

所述多個子區域被串聯地布置在第一和第二傳輸柵極之間。

10.如權利要求8的成像設備，

其中，對于所述多個像素的每個：

所述電荷保持元件包括多個子區域，每個子區域對應于所述多個電極之一，以及

所述多個子區域被布置為使得每個子區域與相應像素的光電轉換元件相鄰而沒有所述多個子區域的任何其他一個在其之間。