[发明专利]固态图像传感器、驱动固态图像传感器的方法及电子设备

说明书

本发明公开了固态图像传感器、驱动固态图像传感器的方法及电子设备。提供了一种包括像素阵列单元和驱动控制单元的固态图像传感器。在像素阵列单元内，每个像素包括：用于蓄积与接收的光量对应的光电荷的电荷蓄积单元、用于将光电荷转换成电信号的信号转换单元和用于通过驱动信号在导通状态和非导通状态之间进行切换的电荷传送单元，电荷传送单元被设置于电荷蓄积单元和信号转换单元之间。驱动控制单元通过驱动信号控制电荷传送单元的状态，并进行第一驱动控制，在第一驱动控制中，电荷传送单元在光电荷从电荷蓄积单元传送到信号转换单元直到读出与传送的光电荷对应的第一信号时保持导通状态。

相关申请的交叉引用

该申请要求于2013年5月13日提交的日本在先专利申请第JP2013-100935号的权益，其全部内容通过引用结合在本申请中。

技术领域

本技术涉及固态图像传感器、驱动固态图像传感器的方法和电子设备，具体地涉及是适合在转换效率改变时使用的固态图像传感器、驱动固态图像传感器的方法和电子设备。

在相关技术中，提出了通过控制CCD图像传感器中设置于浮动扩散和输出栅极之间的控制栅极并改变浮动扩散的电容，来改变像素内累积的电荷转换成电压的效率(电荷-电压转换效率)(例如：参见JP H5-95008A)。

在相关技术中，还提出了通过预充电栅极将浮动扩散和扩散区域结合并改变浮动扩散的电容来改变转换效率，扩散区域和预充电栅极设置在CCD图像传感器内的浮动扩散和预充电漏极区域之间(例如：参见JP H5-251480A)。

背景技术

但是，在JP H5-095008A和JP H5-251480A公开的技术中，需要额外添加栅极或扩散区域，从而可能造成下面的问题：光接收部(光电二极管)的面积减少、制造步骤增多和制造成本增加。

因此，本技术可在不改变像素结构的情况下改变转换效率。

根据本技术的第一实施例，提供了一种固态图像传感器，包括：布置有多个像素的像素阵列单元，每个像素包括被配置为蓄积与接收的光量对应的光电荷的电荷蓄积单元；被配置为将光电荷转换成电信号的信号转换单元和被配置为通过预定驱动信号能够在光电荷从电荷蓄积单元传送到信号转换单元的导通状态和停止光电荷从电荷蓄积单元传送到信号转换单元的非导通状态之间进行切换的电荷传送单元，电荷传送单元被设置于电荷蓄积单元和信号转换单元之间；固态图像传感器还包括被配置为通过驱动信号控制电荷传送单元的状态并执行第一驱动控制的驱动控制单元，在第一驱动控制中，电荷传送单元在自光电荷从电荷蓄积单元传送到信号转换单元至读出与所传送的光电荷对应的第一信号时保持导通状态。

在光电荷从电荷蓄积单元传送到信号转换单元和电荷传送单元然后被设定为非导通状态之后，驱动控制单元可以通过控制向电荷传送单元提供驱动信号的时间，来在第一驱动控制和读出第一信号的第二驱动控制之间进行切换。

驱动控制单元可以根据接收的光量在第一驱动控制和第二驱动控制之间进行切换。

还可包括信号处理单元，所述信号处理单元被配置为基于第一信号和第二信号之间的差异生成像素信号，其中在电荷传送单元被设定为非导通状态并且信号转换单元被重置的状态下读出第二信号。

在第一驱动控制时，信号处理单元可以通过从有效像素的像素信号减去像素阵列单元内的光学黑像素的像素信号，来校正像素阵列单元内的有效像素的像素信号。

在第一驱动控制时，信号处理单元以信号值相对于同等量的电信号变为相等的方式，将第一信号和第二信号乘以不同的增益。