[發明專利]固態攝像裝置、固態攝像裝置的驅動方法和電子設備

有效

• 申請號: 201780088009.4
• 申請日: 2017-12-12
• 公開（公告）號: CN110383823B
• 公開（公告）日: 2022-06-14
• 發明（設計）人: 豊福卓哉;坂野頼人
• 申請（專利權）人: 索尼半導體解決方案公司
• 主分類號: H04N5/355
• 分類號: H04N5/355;H01L27/146;H04N5/3745
• 代理公司: 北京信慧永光知識產權代理有限責任公司 11290
• 代理人: 陳桂香;曹正建

1.一種固態攝像裝置，其包括：

第一光電轉換單元，其被構造成將入射光光電轉換為電荷，并在第一區域中累積所述電荷；

第二光電轉換單元，其被構造成將入射光光電轉換為電荷，并在第二區域中累積所述電荷，所述第二區域的面積小于所述第一區域的面積；

電荷-電壓轉換單元，其被構造成累積通過所述第一光電轉換單元和所述第二光電轉換單元進行光電轉換的電荷，以將所述電荷轉換為電壓；

第一電荷傳輸單元，其被構造成將累積在所述第一光電轉換單元中的電荷傳輸到所述電荷-電壓轉換單元；

第二電荷傳輸單元，其被構造成將累積在所述第二光電轉換單元中的電荷傳輸到所述電荷-電壓轉換單元；

電荷復位單元，其被構造成復位所述電荷-電壓轉換單元中累積的電荷；

第一放電單元，其被構造成釋放累積在所述第一光電轉換單元中的電荷；以及

驅動單元，所述驅動單元被構造成以這樣的方式執行驅動：所述驅動單元使所述第一放電單元釋放累積在所述第一光電轉換單元中的電荷，同時控制所述電荷復位單元的漏極的電位，以在所述第二光電轉換單元和所述電荷-電壓轉換單元中累積所述電荷直至飽和水平，然后使所述第二光電轉換單元曝光。

2.根據權利要求1所述的固態攝像裝置，還包括第二放電單元，所述第二放電單元被構造成釋放累積在所述第二光電轉換單元中的電荷，其中，

所述驅動單元以這樣的方式執行驅動：所述驅動單元使所述第一放電單元釋放累積在所述第一光電轉換單元中的電荷，同時控制所述電荷復位單元的漏極的電位，以在所述第二光電轉換單元和所述電荷-電壓轉換單元中累積電荷直至飽和水平，然后，所述驅動單元使所述第二放電單元釋放累積在所述第二光電轉換單元中的電荷，同時將中間電位施加到所述電荷復位單元，以在所述電荷-電壓轉換單元中累積電荷，所述驅動單元還使所述電荷復位單元變為非導通狀態，然后使累積在所述第二光電轉換單元中的電荷傳輸到所述電荷-電壓轉換單元，然后使所述第二光電轉換單元曝光。

3.根據權利要求2所述的固態攝像裝置，還包括信號放大單元，所述信號放大單元被構造成將累積在所述電荷-電壓轉換單元中的電荷進行放大，并輸出與所述電荷對應的電平的像素信號。

4.根據權利要求3所述的固態攝像裝置，還包括轉換效率切換單元，所述轉換效率切換單元被構造成切換所述電荷-電壓轉換單元的電容，從而切換所述信號放大單元中的放大程度。

5.一種固態攝像裝置的驅動方法，所述固態攝像裝置包括：

第一光電轉換單元，其被構造成將入射光光電轉換為電荷，并在第一區域中累積所述電荷；

第二光電轉換單元，其被構造成將入射光光電轉換為電荷，并在第二區域中累積所述電荷，所述第二區域的面積小于所述第一區域的面積；

電荷-電壓轉換單元，其被構造成累積通過所述第一光電轉換單元和所述第二光電轉換單元進行光電轉換的電荷，以將所述電荷轉換為電壓；

第一電荷傳輸單元，其被構造成將累積在所述第一光電轉換單元中的電荷傳輸到所述電荷-電壓轉換單元；

第二電荷傳輸單元，其被構造成將累積在所述第二光電轉換單元中的電荷傳輸到所述電荷-電壓轉換單元；

電荷復位單元，其被構造成復位所述電荷-電壓轉換單元中累積的電荷；以及

第一放電單元，其被構造成釋放累積在所述第一光電轉換單元中的電荷，所述驅動方法包括：

以這樣的方式執行驅動：使所述第一放電單元釋放累積在所述第一光電轉換單元中的電荷，同時控制所述電荷復位單元的漏極的電位，以在所述第二光電轉換單元和所述電荷-電壓轉換單元中累積所述電荷直至飽和水平，然后使所述第二光電轉換單元曝光。

6.一種電子設備，其包括：

第一光電轉換單元，其被構造成將入射光光電轉換為電荷，并在第一區域中累積所述電荷；

第二光電轉換單元，其被構造成將入射光光電轉換為電荷，并在第二區域中累積所述電荷，所述第二區域的面積小于所述第一區域的面積；

電荷-電壓轉換單元，其被構造成累積通過所述第一光電轉換單元和所述第二光電轉換單元進行光電轉換的電荷，以將所述電荷轉換為電壓；

第一電荷傳輸單元，其被構造成將累積在所述第一光電轉換單元中的電荷傳輸到所述電荷-電壓轉換單元；

第二電荷傳輸單元，其被構造成將累積在所述第二光電轉換單元中的電荷傳輸到所述電荷-電壓轉換單元；

電荷復位單元，其被構造成復位所述電荷-電壓轉換單元中累積的電荷；

第一放電單元，其被構造成釋放累積在所述第一光電轉換單元中的電荷；以及

驅動單元，其被構造成以這樣的方式執行驅動：所述驅動單元使所述第一放電單元釋放累積在所述第一光電轉換單元中的電荷，同時控制所述電荷復位單元的漏極的電位，以在所述第二光電轉換單元和所述電荷-電壓轉換單元中累積所述電荷直至飽和水平，然后使所述第二光電轉換單元曝光。