[发明专利]固态成像设备、驱动方法及电子设备

说明书

提供了一种固态图像拾取设备，其包括其中排列多个像素的像素区。所述像素包括：累积部分，用于累积通过光电转换获取的电荷；多个检测部分，用于检测所述累积部分中累积的电荷；连接分离控制部分，用于控制所述多个检测部分的连接或分离；输出部分，用于输出第一信号或输出第二信号，所述第一信号对应于在所述连接分离控制部分分离所述多个检测部分的分离状态中的每个检测部分的电位，所述第二信号对应于在所述连接分离控制部分连接所述多个检测部分的连接状态中的每个检测部分的电位；和输出选择部分，用于基于所述第一信号的值选择是从所述输出部分输出所述第一信号还是从所述输出部分输出所述第二信号。

技术领域

本公开涉及固态成像设备、驱动方法及电子设备。具体地，本公开涉及能够不降低图像质量地抑制诸如图像传感器之类的设备中的功耗的固态成像设备、驱动方法及电子设备。

背景技术

近年来，以读取速度的高速性能为理由，已经进步到利用CMOS图像传感器代替CCD。然而，在CMOS图像传感器中，通常整齐地每像素进行读取，因此在整个图像中无法实现同步。

也就是，CMOS图像传感器执行每像素或每行依次扫描和读取光电转换部件中生成并累积的光电荷的操作。在这种依次扫描的情况下，即，在采用卷帘快门作为电子快门的情况下，在全部像素中，无法共享曝光起始时间和曝光结束时间以便累积光电荷。因此，在依次扫描的情况下，会存在以下问题，即，在拍摄运动物体的图像的时刻会造成失真。

在拍摄高速运动的物体（其中不允许那种图像失真）的图像的情况下，或者在请求拍摄图像中的同步的感测使用的情况下，将针对像素阵列部分中的全部像素在相同定时执行曝光起始和曝光结束的全局快门采用为电子快门。

全局快门器件是一种采用全局快门作为电子快门的器件，例如包括在像素中通过半导体存储器的电荷累积部分。在全局快门器件中，将电荷从光电二极管同时传送到半导体存储器，累积并依次读取电荷，从而维持整个图像中的同步。

而且，除了累积电荷以便扩展图像传感器的动态范围的半导体存储器以外，建议一种安装电容器的设备。在这样的设备中，由于能够通过在电容器中累积电荷而累积大量电荷，因此能够提高动态范围并且同时实现图像同步和动态范围改进（例如，参见日本专利特开No.2011-199816）。

例如，在日本专利特开No.2011-199816的情况下，提供了两个累积部分。一个累积部分由Si衬底中的嵌装沟道组成，另一个累积部分由电容器组成。

该嵌装沟道在SG部件下形成并且具有如下特征，即，由于可能的累积容量小且该累积是在Si中进行的，因此它不太受接口状态影响并且暗电流较小。同时，与该嵌装沟道相比，电容器可以累积大量电荷。

发明内容

然而，尽管电容器能够累积大量电荷，但是由于它们在从光电二极管转移到累积部分时要通过接触或痕迹联合部分，因此通过接口的连接状态会激励电子，并且很可能造成暗电流。

为了避免于此，例如，日本专利特开No.2011-199816的技术建议，在低亮度，电荷仅仅在嵌装沟道中累积，并在在高亮度，从嵌装沟道溢出的电荷被累积在电容器中且在嵌装沟道和电容器两者中累积的电荷在读取时输出。

然而，如此做，要求仅读取嵌装沟道中的电荷并且读取嵌装沟道和电容器中累积的电荷。也就是，由于从一个像素两次读取累积的电荷并且输出信号，因此列处理部分的功耗、尤其是负荷MOS晶体管的功耗增加。

鉴于上述状态公开了本公开，能够不降低图像质量地抑制在诸如图像传感器之类的设备中的功耗。