[发明专利]固态图像传感器及其驱动方法、成像设备和电子装置

权利要求书

1.一种固态图像传感器，包括：

多个电荷到电压转换器；

像素阵列，在该像素阵列中排列有多个像素，其中每个像素都包 括光电检测器和被配置为将由所述光电检测器光电转换的电荷转移到 一个电荷到电压转换器的转移栅极；

多个复位栅极，被配置为对所述光电检测器进行复位；以及

多个放大器，被配置为输出与所述光电检测器的电势相对应的信 号；

其中：

在多个像素之间共用每个电荷到电压转换器、复位栅极和放大 器；

所述放大器电源的电压水平被固定；

复位栅极电源选择性地取第一电压水平或高于所述第一电压水 平且还高于所述放大器电源的电压水平的第二电压水平；以及

其中，

在将4个垂直像素视为一个单位的情况下，所述多个像素被限定 为两个像素列中的总共8个像素，

其中属于同一像素列的4个连续的像素中的相邻像素被配对成两 组，

在一组中，两个像素之间共用电荷到电压转换器和复位栅极，所 述复位栅极被设在这两个像素的各自的光电检测器区之间，以及

在另一组中，两个像素之间共用电荷到电压转换器和放大器，该 放大器被设在这两个像素的各自的光电检测器区之间，

其中，相对于所述两个像素列之间的边界线对称地设置每个像素 列中的四个像素，使得所述两个像素列之间共用所述放大器电源的接 触部分以及所述复位栅极电源的接触部分。

2.根据权利要求1所述的固态图像传感器，其中

每个电荷到电压转换器都包括：

第一电荷到电压转换器，被设在一组中的两个像素的各自的 光电检测器区之间，和

第二电荷到电压转换器，被设在另一组中的两个像素的各自 的光电检测器区之间，

并且其中

所述第一和第二电荷到电压转换器彼此电连接。

3.一种用于驱动固态图像传感器的方法，所述固态图像传感器 包括：

多个电荷到电压转换器；

像素阵列，在该像素阵列中排列有多个像素，其中每个像素都包 括光电检测器和被配置为将由所述光电检测器光电转换的电荷转移到 一个电荷到电压转换器的转移栅极；

多个复位栅极，被配置为对所述光电检测器进行复位；以及

多个放大器，被配置为输出与所述光电检测器的电势相对应的信 号；

其中在多个像素之间共用每个电荷到电压转换器、复位栅极和放 大器，所述放大器电源的电压水平被固定；

在将4个垂直像素视为一个单位的情况下，所述多个像素被限定 为两个像素列中的总共8个像素，

其中属于同一像素列的4个连续的像素中的相邻像素被配对成两 组，

在一组中，两个像素之间共用电荷到电压转换器和复位栅极，所 述复位栅极被设在这两个像素的各自的光电检测器区之间，以及

在另一组中，两个像素之间共用电荷到电压转换器和放大器，该 放大器被设在这两个像素的各自的光电检测器区之间，

其中，相对于所述两个像素列之间的边界线对称地设置每个像素 列中的四个像素，使得所述两个像素列之间共用所述放大器电源的接 触部分以及所述复位栅极电源的接触部分；以及

所述方法包括以下步骤：

在第一电压水平和第二电压水平之间选择复位栅极电源，所述第 二电压水平高于所述第一电压水平且还高于所述放大器电源的电压水 平；以及

将所述电荷到电压转换器复位，使得所述复位栅极电源取所述第 二电压水平来复位所述电荷到电压转换器。

4.一种成像设备，包括：

固态图像传感器；和

光学系统，被配置为将入射光聚焦在所述固态图像传感器的光电 检测器表面上；

其中

所述固态图像传感器包括：

多个电荷到电压转换器；

像素阵列，在该像素阵列中排列有多个像素，其中每个像素都包 括光电检测器和被配置为将由所述光电检测器光电转换的电荷转移到 一个电荷到电压转换器的转移栅极；

多个复位栅极，被配置为对所述光电检测器进行复位；以及

多个放大器，被配置为输出与所述光电检测器的电势相对应的信 号；

其中

在多个像素之间共用每个电荷到电压转换器、复位栅极和放大 器；

所述放大器电源的电压水平被固定；

复位栅极电源选择性地取第一电压水平或高于所述第一电压水 平且还高于所述放大器电源的电压水平的第二电压水平，其中

所述多个像素被限定为将4个垂直像素视为一个单位的情况下两 个像素列中的总共8个像素，

其中属于同一像素列的4个连续的像素中的相邻像素被配对成两 组，

在一组中，两个像素之间共用电荷到电压转换器和复位栅极，所 述复位栅极被设在这两个像素的各自的光电检测器区之间，以及

在另一组中，两个像素之间共用电荷到电压转换器和放大器，该 放大器被设在这两个像素的各自的光电检测器区之间，

其中，相对于所述两个像素列之间的边界线对称地设置每个像素 列中的四个像素，使得所述两个像素列之间共用所述放大器电源的接 触部分以及所述复位栅极电源的接触部分。