[发明专利]固态成像装置、成像设备、像素驱动电压调节设备和方法

权利要求书

1.一种固态成像装置，包括：

像素阵列单元，具有排列的单位像素，每个单位像素具有生成信号 电荷的电荷生成器和信号输出单元，所述信号输出单元具有对由所述电 荷生成器生成的信号电荷进行转移的电荷转移单元，并且生成并输出与 由所述电荷生成器生成的信号电荷相对应的处理对象信号；

驱动控制器，用于驱动所述单位像素，该驱动控制器按多个不同 的转移驱动电压电平顺序地驱动所述电荷转移单元；以及

转移驱动电压设定单元，在基于所述电荷生成器饱和时的饱和电 荷量的像素信号和基于在中间转移之后在所述电荷生成器中保持的中间 电压保持电荷量的像素信号的基础上，将中间电压的电平设定为使得实 际中间电压保持电荷量成为所述中间电压保持电荷量的期望值，其中， 所述中间转移是在所述转移驱动电压电平处于使得能够将所述电荷生成 器的饱和电荷量完全转移到所述信号输出单元的完全转移电平与使所述 电荷转移单元截止的截止电平之间的电平的状态下执行的电荷转移。

2.根据权利要求1所述的固态成像装置，还包括：

信号处理器，在基于所述电荷生成器饱和时的饱和电荷量的像素信 号和基于中间电压保持电荷量的像素信号的基础上，计算用于进行使得 所述转移驱动电压设定单元将所述中间电压的电平设定到预定值的确定 的指标值，并将计算出的指标值通知给所述转移驱动电压设定单元，其 中，所述中间电压保持电荷量是在所述转移驱动电压电平处于使得能够 将所述电荷生成器的饱和电荷量完全转移到所述信号输出单元的完全转 移电平与使所述电荷转移单元截止的截止电平之间的电平的状态下被保 持在所述电荷生成器中的电荷量，

其中，所述转移驱动电压设定单元将从所述信号处理器通知的指 标值与所述中间电压保持电荷量的期望值进行比较，并基于比较结果来 设定所述中间电压的电平。

3.根据权利要求2所述的固态成像装置，

其中所述转移驱动电压设定单元被构造成从被设置在外部的信 号处理器获得用于进行使得所述转移驱动电压设定单元将所述中间电 压的电平设定到所述预定值的确定的指标值。

4.根据权利要求1到3中的任一项所述的固态成像装置，

其中，令完全转移的电荷累积时间为Tlsh，完全转移的读出时间 为Tl，中间转移的电荷累积时间为Tssh，中间转移的读出时间为Ts， 饱和电荷量为Qs，经过中间转移后的中间电压保持电荷量为Qm，通过 中间转移读出的中间转移电荷量为Qn，通过完全转移读出的完全转移电 荷量为Ql，那么，关系″Ql＝(Tl-Tlsh)/(Ts-Tssh)×Qn″和 ″Ql＝(Tl-Ts)/(Tssh-Tlsh)×Qm+Qm″成立，并且，

满足″Qm≥(Tssh-Tlsh)/(Tl-Ts+Tssh-Tlsh)×Qs″的中间电压保持电荷 量Qm是所述中间电压保持电荷量的期望值。

5.根据权利要求1到3中的任一项所述的固态成像装置，

其中，在所述像素阵列单元的部分区域的单位像素中形成有执行电 荷注入使得所述电荷生成器饱和的构件，并且

所述中间电压保持电荷量是当已经对经受了所述电荷注入的单位 像素执行了中间转移时的电荷量。

6.根据权利要求1到3中的任一项所述的固态成像装置，

其中，每个单位像素是由半导体装置形成的开关单元，

所述驱动控制器按预定定时导通所述半导体装置以执行使得所 述电荷生成器饱和的所述电荷注入，以及

所述中间电压保持电荷量是当已经对经受了所述电荷注入的单位 像素执行了中间转移时的电荷量。