[发明专利]固态摄像装置、固态摄像装置的驱动方法和电子设备有效

专利信息
申请号: 201780088009.4 申请日: 2017-12-12
公开(公告)号: CN110383823B 公开(公告)日: 2022-06-14
发明(设计)人: 豊福卓哉;坂野頼人 申请(专利权)人: 索尼半导体解决方案公司
主分类号: H04N5/355 分类号: H04N5/355;H01L27/146;H04N5/3745
代理公司: 北京信慧永光知识产权代理有限责任公司 11290 代理人: 陈桂香;曹正建
地址: 日本神*** 国省代码: 暂无信息
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摘要:
搜索关键词: 固态 摄像 装置 驱动 方法 电子设备
【权利要求书】:

1.一种固态摄像装置,其包括:

第一光电转换单元,其被构造成将入射光光电转换为电荷,并在第一区域中累积所述电荷;

第二光电转换单元,其被构造成将入射光光电转换为电荷,并在第二区域中累积所述电荷,所述第二区域的面积小于所述第一区域的面积;

电荷-电压转换单元,其被构造成累积通过所述第一光电转换单元和所述第二光电转换单元进行光电转换的电荷,以将所述电荷转换为电压;

第一电荷传输单元,其被构造成将累积在所述第一光电转换单元中的电荷传输到所述电荷-电压转换单元;

第二电荷传输单元,其被构造成将累积在所述第二光电转换单元中的电荷传输到所述电荷-电压转换单元;

电荷复位单元,其被构造成复位所述电荷-电压转换单元中累积的电荷;

第一放电单元,其被构造成释放累积在所述第一光电转换单元中的电荷;以及

驱动单元,所述驱动单元被构造成以这样的方式执行驱动:所述驱动单元使所述第一放电单元释放累积在所述第一光电转换单元中的电荷,同时控制所述电荷复位单元的漏极的电位,以在所述第二光电转换单元和所述电荷-电压转换单元中累积所述电荷直至饱和水平,然后使所述第二光电转换单元曝光。

2.根据权利要求1所述的固态摄像装置,还包括第二放电单元,所述第二放电单元被构造成释放累积在所述第二光电转换单元中的电荷,其中,

所述驱动单元以这样的方式执行驱动:所述驱动单元使所述第一放电单元释放累积在所述第一光电转换单元中的电荷,同时控制所述电荷复位单元的漏极的电位,以在所述第二光电转换单元和所述电荷-电压转换单元中累积电荷直至饱和水平,然后,所述驱动单元使所述第二放电单元释放累积在所述第二光电转换单元中的电荷,同时将中间电位施加到所述电荷复位单元,以在所述电荷-电压转换单元中累积电荷,所述驱动单元还使所述电荷复位单元变为非导通状态,然后使累积在所述第二光电转换单元中的电荷传输到所述电荷-电压转换单元,然后使所述第二光电转换单元曝光。

3.根据权利要求2所述的固态摄像装置,还包括信号放大单元,所述信号放大单元被构造成将累积在所述电荷-电压转换单元中的电荷进行放大,并输出与所述电荷对应的电平的像素信号。

4.根据权利要求3所述的固态摄像装置,还包括转换效率切换单元,所述转换效率切换单元被构造成切换所述电荷-电压转换单元的电容,从而切换所述信号放大单元中的放大程度。

5.一种固态摄像装置的驱动方法,所述固态摄像装置包括:

第一光电转换单元,其被构造成将入射光光电转换为电荷,并在第一区域中累积所述电荷;

第二光电转换单元,其被构造成将入射光光电转换为电荷,并在第二区域中累积所述电荷,所述第二区域的面积小于所述第一区域的面积;

电荷-电压转换单元,其被构造成累积通过所述第一光电转换单元和所述第二光电转换单元进行光电转换的电荷,以将所述电荷转换为电压;

第一电荷传输单元,其被构造成将累积在所述第一光电转换单元中的电荷传输到所述电荷-电压转换单元;

第二电荷传输单元,其被构造成将累积在所述第二光电转换单元中的电荷传输到所述电荷-电压转换单元;

电荷复位单元,其被构造成复位所述电荷-电压转换单元中累积的电荷;以及

第一放电单元,其被构造成释放累积在所述第一光电转换单元中的电荷,所述驱动方法包括:

以这样的方式执行驱动:使所述第一放电单元释放累积在所述第一光电转换单元中的电荷,同时控制所述电荷复位单元的漏极的电位,以在所述第二光电转换单元和所述电荷-电压转换单元中累积所述电荷直至饱和水平,然后使所述第二光电转换单元曝光。

6.一种电子设备,其包括:

第一光电转换单元,其被构造成将入射光光电转换为电荷,并在第一区域中累积所述电荷;

第二光电转换单元,其被构造成将入射光光电转换为电荷,并在第二区域中累积所述电荷,所述第二区域的面积小于所述第一区域的面积;

电荷-电压转换单元,其被构造成累积通过所述第一光电转换单元和所述第二光电转换单元进行光电转换的电荷,以将所述电荷转换为电压;

第一电荷传输单元,其被构造成将累积在所述第一光电转换单元中的电荷传输到所述电荷-电压转换单元;

第二电荷传输单元,其被构造成将累积在所述第二光电转换单元中的电荷传输到所述电荷-电压转换单元;

电荷复位单元,其被构造成复位所述电荷-电压转换单元中累积的电荷;

第一放电单元,其被构造成释放累积在所述第一光电转换单元中的电荷;以及

驱动单元,其被构造成以这样的方式执行驱动:所述驱动单元使所述第一放电单元释放累积在所述第一光电转换单元中的电荷,同时控制所述电荷复位单元的漏极的电位,以在所述第二光电转换单元和所述电荷-电压转换单元中累积所述电荷直至饱和水平,然后使所述第二光电转换单元曝光。

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