[发明专利]固态成像设备及其操作方法以及电子装置及其操作方法

权利要求书

1.一种成像设备，包括：

二维阵列中的多个像素，每个像素包括：

光电转换元件，将入射光转换为电荷；以及

电荷保持元件，接收来自所述光电转换元件的电荷，并将所述电荷传送到相应的浮置扩散，

其中，对于所述多个像素的每个，所述电荷保持元件包括多个电极；以及

控制电路，控制所述多个像素的操作，

其中所述控制电路配置为通过顺序地向所述多个像素中的给定像素的所述多个电极供应截止电势并控制所述给定像素的多个电极的每个以便增加电场强度，而致使所述给定像素的电荷保持元件将其中所保持的电荷传送到相应的浮置扩散。

2.如权利要求1的成像设备，还包括：

其中所述控制电路配置为驱动所述多个像素以进行全局快门成像操作。

3.如权利要求1的成像设备，

其中所述多个像素被分组为单元，每个单元包括j个像素，j是大于1的整数，其中被包括在相同的单元中的每个像素对应于相同的浮置扩散。

4.如权利要求3的成像设备，还包括：

其中所述控制电路配置为致使给定单元进行相加读出操作，该相加读出操作包括将在所述给定单元的每个像素的相应电荷保持元件中保持的电荷传送到相应的浮置扩散，使得所述相应的浮置扩散将从所述给定单元的像素传送的电荷相加在一起。

5.如权利要求3的成像设备，还包括：

其中所述控制电路配置为致使给定单元进行部分相加读出操作，该部分相加读出操作包括：

对于所述给定单元的每个像素，在相应像素的电荷保持元件接收来自该相应像素的光电转换元件的电荷时，导通该相应像素的电荷保持元件的少于所有的所述多个电极，以及

将在所述给定单元的每个像素的相应电荷保持元件中保持的电荷传送到相应的浮置扩散，使得所述相应的浮置扩散将从所述给定单元的像素传送的电荷相加在一起。

6.如权利要求3的成像设备，还包括：

其中所述控制电路配置为根据多个读出模式之一选择性地读出给定单元，所述控制电路配置为选择性地在所述多个读出模式之间切换，所述多个读出模式包括：

单独像素读出模式，其中单独读出所述给定单元的每个像素的电荷保持元件的电荷，

相加读出模式，其中所述给定单元的每个像素的电荷保持元件的电荷被相应的浮置扩散相加在一起并且统一读出，以及

部分相加读出模式，其中对于所述给定单元的每个像素，在相应像素的电荷保持元件接收来自该相应像素的光电转换元件的电荷时，导通该相应像素的电荷保持元件的少于所有的所述多个电极，并且所述给定单元的每个像素的电荷保持元件的电荷被相应的浮置扩散相加在一起并且统一读出。

7.如权利要求1的成像设备，还包括：

其中所述控制电路配置为致使所述多个像素的给定像素进行部分读出操作，该部分读出操作包括在给定像素的电荷保持元件接收来自该给定像素的光电转换元件的电荷时，导通该给定像素的电荷保持元件的少于所有的所述多个电极。

8.如权利要求1的成像设备，

其中所述多个像素的每个包括：第一传输栅极，选择性地将相应像素的光电转换元件与该相应像素的电荷保持元件电分离；和第二传输栅极，选择性地将相应像素的电荷保持元件与相应的浮置扩散电分离。

9.如权利要求8的成像设备，

其中，对于所述多个像素的每个：

所述电荷保持元件包括多个子区域，每个子区域对应于所述多个电极之一，以及

所述多个子区域被串联地布置在第一和第二传输栅极之间。

10.如权利要求8的成像设备，

其中，对于所述多个像素的每个：

所述电荷保持元件包括多个子区域，每个子区域对应于所述多个电极之一，以及

所述多个子区域被布置为使得每个子区域与相应像素的光电转换元件相邻而没有所述多个子区域的任何其他一个在其之间。