CN101383372B - 固态成像设备 - Google Patents

Abstract

在固态成像设备中，光电转换部分被配置为通过光电转换产生电荷，并且第一电荷转移部分与光电转换部分相连。第一读栅极部分位于光电转换部分与第一电荷转移部分之间，并且被配置为使电荷从光电转换部分转移到第一电荷转移部分。第二电荷转移部分独立于第一电荷转移部分进行操作，并且被配置为接收从第一电荷转移部分转移的电荷。

Description

固态成像设备

技术领域

本发明涉及一种固态成像设备以及其驱动方法。 

背景技术

用于拾取扫描器中的图像的固态成像设备具有数目与最大分辨率相对应的像素。通过将相邻像素合并，将分辨率降低到低分辨率，从而缩短了积累时间。 

图1是用于对传统固态成像设备的第一示例进行说明的示图。该固态成像设备包括用于执行光电转换的光电二极管(即光电转换部分)1、用于将通过光电转换所获得的电荷(CHG)发送到转移电极21的读栅电极20、用于将转移的电荷转换成电压的电容(Cfj)部分19、用于对电压进行放大的放大器13、以及用于将积累在浮动扩散电容部分19中的电荷拉到复位漏极11的复位栅极12。在这里，转移电极21和转移电极22构成了电荷转移部分。 

图2A至2C说明了电荷转移处理。在这里，从图2A至图2B，电荷23通过读栅电极20从光电二极管(即光电转换部分)1转移到转移电极21，并且此后，从图2B至图2C，电荷23从转移电极21转移到转移电极22。 

图3是用于对其中输出所有像素中的电荷的标准时序进行说明的时序图。图4说明了在四个像素中的电荷耦合的情况下以低分辨率驱动的时序。在这里，分辨率是标准分辨率的四分之一。电荷转移部分中的转移时钟信号的频率是标准时钟信号的四倍以便使数据率等于在图3中所说明的标准时序的数据率。此时，在浮动扩散电容部分19中 执行使四个像素中的电荷耦合。 

参考图3和4，将转移栅时钟信号φ_TG提供给读栅电极20。将复位时钟信号φ_R提供给复位栅极12。将驱动时钟信号φ₁提供给转移电极21，并且将驱动时钟信号φ₂提供给转移电极22。Vout表示放大器13的输出。 

图5是用于对传统固态成像设备的第二示例进行说明的示图。该固态成像设备包括用于执行光电转换的光电二极管(即光电转换部分)1、用于将通过光电转换所获得的电荷发送到存储器区域(即电荷积累部分)15的读栅电极26、用于将积累在存储器区域15中的电荷发送到转移电极21的读栅电极24和读栅电极25、用于将转移的电荷转换成电压的浮动扩散电容部分19、用于对电压进行放大的放大器13、以及用于将积累在浮动扩散电容部分19中的电荷拉到复位漏极11的复位栅极12。在这里，向光电转换部分中的两个光电二极管1分配一对转移电极(即转移电极21和转移电极22)。因此，因为当输出所有信号时转移电极的数目减少了一半，因此执行两次读操作。 

在这种情况下，如图6A至6G中所说明的，奇数像素中的电荷首先转移，并且此后偶数像素中的电荷转移。在图7中对此时的转移时序进行了说明。在图6A和6B中，电荷a至h通过栅电极26从光电转换部分中的光电二极管1转移到存储器区域15。在图6B和6C中，电荷a、c、e、以及g通过栅电极24将从存储器区域15转移到转移电极21。在图6C和6D中，电荷a从转移电极21转移到相邻的浮动扩散电容部分19，并且进一步电荷c、e、以及g从转移电极21转移到浮动扩散电容部分19侧上的相邻转移电极22。如图6E中所说明的，重复上述转移直到将所有电荷a、c、e、以及g拉到复位漏极11。在图6E和6F中，电荷b、d、f、以及h通过栅电极25从存储器区域15转移到转移电极21。在图6F和6G中，电荷b从转移电极21转移到相邻的浮动扩散电容部分19，并且进一步电荷d、f、以及h从转移电极21转移 到浮动扩散电容部分19侧上的相邻转移电极22。在下文中，重复上述转移直到将所有电荷b、d、f、以及h拉到复位漏极11。 

该结构的优点在于在2个像素耦合的情况下通过使读栅电极24和读栅电极25同时导通可使电荷耦合到每个转移电极21上。其结果是，可实现与标准时序相同的数据率而无需增大应用于转移电极21和转移电极22上的时钟信号的频率。在图8中对该时序进行了说明。在使4个或更多像素中的电荷耦合的情况下必须增大时钟信号的频率，并且在图9中对该时序进行了说明。 

参考图7至9，将复位脉冲φ_R提供给复位栅极12。将驱动时钟信号φ₁提供给转移电极21，并且将驱动时钟信号φ₁提供给转移电极22。将转移栅时钟信号φ_TG1提供给读栅电极26。将转移栅时钟信号φ_TG2-1提供给读栅电极24，并且将转移栅时钟信号φ_TG2-2提供给读栅电极25。Vout表示放大器13的输出。 

虽然即使在降低的分辨率下通过使相邻像素的电荷耦合也可在短时间内积累与高分辨率下的电荷量相等的电荷量，但是数据率降低了，除非增大转移速度。其结果是，在固态成像设备的第一示例中每当分辨率减半时转移速度加倍。因此，在该系统中需要高频时钟信号。更容易产生高频噪声，这会引起EMI(电磁干扰)。 

当分辨率逐渐降低时在图5中会引起相同问题。如果有意通过增大光电二极管的数目来消除该问题，那么每个分辨率下的数据输出顺序变得很复杂，从而引起读栅极数目的增大的另一问题。 

结合上述描述，在公开号为No.(JP—P2007—027456A)的日本专利申请中公开了成像设备。该成像设备包括对齐成一直线的多个像素、与多个像素相邻的读栅极、与和读栅极相邻的多个像素相对应地配置的存储器栅极、与存储器栅极相对应地配置的存储器控制栅极、 以及用于通常被处理成多个存储器控制栅极的CCD(电荷耦合设备)积累栅极。 

此外，公开号为(JP—A—Heisei8—205034)的日本专利申请公开了这样一种技术，该技术用于临时保存直到此时保持在横向电荷转移部分或者竖向电荷转移部分中的电荷以便快速地读取任意电荷数据。例如，横向电荷转移部分包括用于使保持在竖向电荷转移部分中的电荷积累的第一电荷转移部分以及用于使保持在第一电荷转移部分中的电荷积累的第二电荷转移部分，并且电荷在第一与第二电荷转移部分之间以不变的速度按照环形方式而循环。然而，第一和第二电荷转移部分彼此相关联地驱动。换句话说，将相同时钟信号提供给第一和第二电荷转移部分这两者，并且因此，无法在不同时间或者在不同周期中驱动它们。 

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种可在任何分辨率以相同数据率输出电荷的固态成像设备。尤其是，在诸如CIS的使用多个芯片的系统中可呈现出效果。 

在本发明的一方面中，固态成像设备包括：光电转换部分，其被配置为通过光电转换产生电荷；第一电荷转移部分，该第一电荷转移部分与光电转换部分相连；第一读栅极部分，该第一读栅极部分位于光电转换部分与第一电荷转移部分之间并且被配置为使电荷从光电转换部分转移到第一电荷转移部分；以及第二电荷转移部分，该第二电荷转移部分独立于第一电荷转移部分进行操作并且被配置为接收从第一电荷转移部分转移的电荷。 

此外，在本发明的另一方面中，固态成像装置包括多个上述固态成像设备。

根据本发明，可在任何分辨率以相同数据率输出电荷，因此便于抽样。尤其是，在诸如CIS的使用多个芯片的系统中可呈现出效果。 

附图说明

结合附图对某些实施例的以下说明可更显而易见地得知本发明的上述及其他目的、优点、以及特征，在附图中： 

图1是用于对第一示例中的传统固态成像设备进行说明的示图； 

图2A至2C是用于对第一示例中的传统固态成像设备中的电荷转移处理进行说明的示图； 

图3给出了第一示例中的传统固态成像设备中的标准时序操作的时序图； 

图4给出了第一示例中的传统固态成像设备中的4—像素耦合操作的时序图； 

图5是用于对第二示例中的传统固态成像设备进行说明的示图； 

图6A至6G是用于对第二示例中的传统固态成像设备中的电荷转移处理进行说明的示图； 

图7给出了第二示例中的传统固态成像设备中的标准操作的时序图； 

图8给出了第二示例中的传统固态成像设备中的2—像素耦合操作的时序图； 

图9给出了第二示例中的传统固态成像设备中的4—像素耦合操作的时序图； 

图10是给出了根据本发明的第一实施例的固态成像设备的配置的示图； 

图11A至11E是用于对第一实施例中的固态成像设备的第一电荷转移处理进行说明的示图； 

图12给出了第一实施例中的固态成像设备的标准操作中的时序图； 

图13是用于对当在第一实施例中使用多个固态成像设备时的输出示例进行说明的示图；

图14A至14E是用于对第一实施例中的固态成像设备的第二电荷转移处理进行说明的示图； 

图15给出了第一实施例中的固态成像设备的2—像素耦合操作的时序图； 

图16是用于对在第一实施例中使用多个固态成像设备时2—像素耦合操作的输出示例进行说明的示图； 

图17是给出了根据本发明第二实施例的固态成像设备的配置的示图； 

图18A至18D是用于对第二实施例中的固态成像设备的第一电荷转移处理进行说明的示图； 

图19给出了第二实施例中的固态成像设备的标准操作的时序图； 

图20A至20D是用于对第二实施例中的固态成像设备的第二电荷转移处理进行说明的示图； 

图21给出了第二实施例中的固态成像设备的2—像素耦合操作的时序图； 

图22给出了在第二实施例中使用多个固态成像设备时的输出示例的时序图； 

图23给出了在第二实施例中使用多个固态成像设备时2一像素耦合操作的另一输出示例的时序图； 

图24是给出了通过使间距(pitch)变窄来制备空间而无需改变第二和第三CCDs以及存储器区域中的级数的示例的示图； 

图25是示意性地给出了具有对齐成一直线的多个固态成像设备的模块的示图； 

图26给出了在第一实施例中增加与暗电流相对应的电荷时操作示例的时序图； 

图27A至27E是给出了在第一实施例中增加与暗电流相对应的电荷时电荷转移处理的示图； 

图28给出了根据本发明第三实施例的固态成像设备中的操作示例的时序图； 

图29A至29F是给出了第三实施例中的电荷转移处理的示图；

图30给出了根据本发明第四实施例的固态成像设备的操作的时序图； 

图31A至31F是给出了第四实施例中的电荷转移处理的示图；以及 

图32给出了当由转移电极替换电荷耦合电极时的标准操作的时序图。 

具体实施方式

在下文中，根据附图对本发明的固态成像设备进行详细的描述。 

[第一实施例] 

参考图10，对根据本发明第一实施例的固态成像设备100进行描述。第一实施例中的固态成像设备100包括光电转换部分中的光电二极管1、读栅电极2、读栅电极3、溢出漏级部分4、转移电极5、转移电极6、转移电极7、转移电极8、电荷耦合电极9、最后栅电极10、复位漏极11、复位栅极12、放大器13、以及浮动扩散电容部分19。 

光电二极管1执行光电转换以将光转换成电荷。读栅电极2将通过光电转换所获得的电荷发送到转移电极5。此后，如随后所描述的，将电荷发送到转移电极8。读栅电极3将积累在转移电极8中的电荷发送到转移电极6。将电荷发送到电荷耦合电极9。电荷耦合电极9通过最后栅电极10将电荷发送到浮动扩散电容部分19。浮动扩散电容部分19将转移的电荷转换成电压。放大器13对该电压进行放大以输出它。复位栅极12将积累在浮动扩散电容部分19中的电荷拉到复位漏极11。 

在这里，转移电极5和转移电极6形成了第一电荷转移部分110。转移电极7和转移电极8形成了第二电荷转移部分120。第一电荷转移部分110包括转移电极5和转移电极6。第二电荷转移部分120包括转移电极7和转移电极8。

读栅电极2介于光电二极管1与第一电荷转移部分110之间。第一电荷转移部分110和第二电荷转移部分120通过读栅电极3彼此相连。第二电荷转移部分120通过电荷耦合电极9与第一电荷转移部分110的输出相连。此外，电荷耦合电极9通过最后栅电极10与浮动扩散电容部分19相连。浮动扩散电容部分19通过复位栅极12与放大器13和复位漏极11相连。在该实施例中，最后栅电极10表示输出电极。放大器13表示电荷检测部分。 

在这里，如图10中所说明的，时钟产生电路(未示出)将驱动时钟φ131提供给第一电荷转移部分110中的转移电极5。此外，时钟产生电路将驱动时钟信号φ₂32提供给第一电荷转移部分110中的转移电极6。另一方面，时钟产生电路将驱动时钟信号φ₃33提供给第二电荷转移部分120中的转移电极7。时钟产生电路将驱动时钟信号φ₄34提供给第二电荷转移部分120中的转移电极8。时钟产生电路41将调制时钟信号φ_M41提供给电荷耦合电极9。将选择信号(即驱动切换信号)提供给时钟产生电路以根据当前分辨率来切换转移时间。在这种情况下，驱动时钟信号φ₃和驱动时钟信号φ₄的每一个根据分辨率使用时钟信号。时钟产生电路将转移栅时钟信号φ_TG1提供给读栅电极2。此外，时钟产生电路将转移栅时钟信号φ_TG2提供给读栅电极3。时钟产生电路将最后时钟信号φ_L提供给最后栅电极10，并且将复位脉冲φ _R62提供给复位栅极12。 

接下来，参考图11A至11E以及12，对用于电荷转移的标准程序的示例进行描述。 

在图11A中，光电二极管1通过光电转换使电荷a至h积累。在图11B中，读栅电极2导通(即开始)并且使电荷a至h从光电二极管1转移到第一电荷转移部分110中的转移电极5。在图11C中，第一电荷转移部分110通过配置在电荷h一侧上的电荷耦合电极9使电荷a至h按照从电荷h至电荷a的顺序转移到第二电荷转移部分120。在图 11D中，读栅电极3导通(即开始)并且通过读栅电极3使积累在第二电荷转移部分120的转移电极8中的电荷a至h按照当前排列顺序转移到第一电荷转移部分110中的转移电极6。按照这种方式，电荷a至h按照更接近电荷耦合电极9的顺序排列。在图11E中，电荷耦合电极9通过最后栅电极10按照电荷a至h的顺序将电荷a至h发送到浮动扩散电容部分19。浮动扩散电容部分19将电荷a至h转换成电压。放大器13对该电压进行放大以输出它。此后，复位栅极12导通(即开始)并且使积累在浮动扩散电容部分19中的电荷a至h放电到复位漏极11。应该注意的是在所有像素中的电荷转移期间的操作适于使其他分辨率与信号输出顺序相匹配。当信号输出顺序与其他分辨率不匹配时，按照从h至a的顺序将电荷a至h输出到放大器13而无需利用读栅电极3和第二电荷转移部分120。 

在这里，将转移栅时钟信号φ_TG1提供给读栅电极2，并且将转移栅时钟信号φ_TG2提供给读栅电极3。将复位脉冲φ_R提供给复位栅极12。将驱动时钟信号φ₁提供给转移电极5，并且将驱动时钟信号φ2提供给转移电极6。将调制时钟信号φ_M提供给电荷耦合电极9。将时钟信号φ_L提供给最后栅电极10。将驱动时钟信号φ₃提供给转移电极7，并且将驱动时钟信号φ₄提供给转移电极8。在这里，驱动时钟信号φ₁和驱动时钟信号φ₂表示要提供给第一电荷转移部分110的第一转移时钟信号。相反，驱动时钟信号φ₃和驱动时钟信号φ₄表示要提供给第二电荷转移部分120的第二转移时钟信号。Vout表示放大器13的输出。 

图13说明了在诸如CIS(接触式图像传感器)这样的系统中使用上述操作以串行地输出多个芯片时的输出时序。参考图13，首先，在芯片1至12(即图13中的chp1至chp12)中执行使电荷从CCD1转移到CCD2的操作。在这里，将芯片1至12设计成对齐成一直线以便覆盖住诸如彩色扫描仪这样的单线扫描仪中的，例如A4和A3的大小。CCD1表示第一电荷转移部分110(即转移电极5和转移电极6)。CCD2 表示第二电荷转移部分120(即转移电极7和转移电极8)。信号SI被提供在系统的一个周期。该示例采取12—芯片配置，但是本发明并不局限于该配置。在输出电荷之前将其中电荷从第一电荷转移部分110转移到第二电荷转移部分120的时间段增加到芯片1至12的头部。然而，因为12个芯片在与一个芯片相对应的时段期间同时转移，所以实际上在很多情况下不会引起问题。 

图14A至14E说明了在2—像素耦合期间的转移处理，并且图15说明了其时序。 

在图14A中，光电转换部分中的每个光电二极管1使通过光电转换所获得的电荷积累。在图14B中，读栅电极2导通并且使电荷a至h转移到第一电荷转移部分110中的转移电极5。此时，时序与标准时序相同。在图14C中，电荷耦合电极9使电荷a至h转移到第二电荷转移部分120。此时，通过使第二电荷转移部分120和电荷耦合电极9的频率是第一电荷转移部分110的一半来执行2—像素耦合。也就是说，第二电荷转移部分120使电荷a至h中的每两个转移电荷积累在一个转移电极8中。在这里，第二电荷转移部分120中的转移电极8按照从更接近电荷耦合电极9的侧起的顺序使一对电荷a和b、一对电荷c和d、一对电荷e和f、以及一对电荷g和h积累。在图14D中，读栅电极3导通以便使积累在第二电荷转移部分120的转移电极8中的电荷对a至h转移到第一电荷转移部分110的转移电极6。在图14E中，电荷耦合电极9通过最后栅电极10将电荷对a至h发送到浮动扩散电容部分19。浮动扩散电容部分19将电荷对a至h转换成电压。放大器13对电压进行放大以输出它。此后，复位栅极12导通并且使积累在浮动扩散电容部分19中的电荷a至h放电到复位漏极11。 

参考图14A至14B以及15，将转移栅时钟信号φ_TG1提供给读栅电极2，并且将转移栅脉冲φ_TG2提供给读栅电极3。将复位脉冲φ_R提供给复位栅极12。将驱动时钟信号φ₁提供给转移电极5，并且将驱动 时钟信号φ₂提供给转移电极6。将调制时钟信号φ_M提供给电荷耦合电极9，并且将时钟信号φ_L提供给最后栅电极10。将驱动时钟信号φ₃提供给转移电极7，并且将驱动时钟信号φ₄提供给转移电极8。在这里，驱动时钟信号φ₁和驱动时钟信号φ₂表示要提供给第一电荷转移部分110的第一电荷转移时钟信号。驱动时钟信号φ₃和驱动时钟信号φ₄表示要提供给第二电荷转移部分120的第二电荷转移时钟信号。Vout表示放大器13的输出。调制时钟信号φ_M以及驱动时钟信号φ₃和φ₄(第二电荷转移时钟信号)的频率是驱动时钟信号φ₁和φ₂(第一电荷转移时钟信号)频率的一半。 

图16说明了在用于串行地输出12个芯片的系统中使用上述操作时的输出时序。图16是用于对2—像素耦合进行说明的示图。芯片1至12、CCD1、以及CCD2与图13相似。2—像素耦合中的12个芯片的输出时段降低为标准时序的一半，同时从第一电荷转移部分110至第二电荷转移部分120的转移时间等于标准时序的时间。因此，在2—像素耦合中花费两个芯片(一个芯片在标准时序的转换中)的时段以作为转移时间。 

应该注意的是甚至可以通过由图10所示的用转移电极6替换电荷耦合电极9来驱动根据本发明第一实施例的固态成像设备100。也就是说，通过如图32中所说明的向电荷耦合电极9提供驱动时钟信号φ₂并且按照与图15相反的方式提供驱动时钟信号φ₃和驱动时钟信号φ₄来驱动固态成像设备100。图12和图32中所说明的调制时钟信号φ_M和驱动时钟信号φ₂彼此相等这样的事实证明了这一点。在这种情况下，初级中的转移电极8使电荷耦合以代替电荷耦合电极9。 

[第二实施例] 

将参考附图对根据本发明第二实施例的固态成像设备进行详细地描述。当分辨率变低时，第一实施例中的从第一电荷转移部分110至第二电荷转移部分120的转移时间对输出时间具有更大的效果。如果 该效果是不能允许的，那么将其解释为仅当电荷从第一电荷转移部分110转移到第二电荷转移部分120时增大芯片数目或者增大频率。在图17中对第二实施例中的结构改进进行说明。 

如在图17中所说明的，根据本发明的固态成像设备100包括光电转换部分中的光电二极管1、读栅电极2、溢出漏级部分4、转移电极5、转移电极6、转移电极7、转移电极8、电荷耦合电极9、复位漏极11、复位栅极12、放大器13、读栅电极14、存储器区域15、读栅电极16、转移电极17、转移电极18、以及浮动扩散电容部分19。 

在这里，转移电极5和转移电极6构成了第一电荷转移部分110。转移电极7和转移电极8构成了第二电荷转移部分120。此外，转移电极17和转移电极18构成了第三电荷转移部分130。 

读栅电极2介于光电转换部分中的光电二极管1与第一电荷转移部分110之间。如图10所示的介于第一电荷转移部分110和第二电荷转移部分120之间的读栅电极3可以省略。虽然在第一实施例中，通过读栅电极3电荷从第二电荷转移部分120被发送到第一电荷转移部分110，并且然后通过电荷耦合电极9和最后栅电极10，电荷被转移到浮动扩散电容部分19，但是在第二实施例中不需要读栅极3，因为通过将在后面描述的读栅电极14，电荷可从第二电荷转移部分120被发送到存储器区域15。第二电荷转移部分120和存储器区域15通过读栅电极14相连。存储器区域15通过读栅电极16与第三电荷转移部分130相连。另外，第三转移电极的输出侧上的最后转移电极17通过输出栅电极(输出电极：未说明)与浮动扩散电容部分19相连。浮动扩散电容部分19通过复位栅极12与放大器13和复位漏极11相连。在第二实施例中，浮动扩散电容部分19是浮动扩散电容。放大器13是电荷检测单元。 

在这里，如图17中所说明的，时钟产生电路(未示出)将驱动时 钟信号φ₁31提供给第一电荷转移部分110中的转移电极5。此外，时钟产生电路将驱动时钟信号φ₂32提供给第一电极转移部分110中的转移电极6。时钟产生电路将驱动时钟信号φ₃33提供给第二电荷转移部分120中的转移电极7。时钟产生电路将驱动时钟信号φ₄34提供给第二电极转移部分120中的转移电极8。此外，时钟产生电路将驱动时钟信号φ₅35提供给第三电荷转移部分130中的转移电极17。时钟产生电路将驱动时钟信号φ₆36提供给第三电荷转移部分130中的转移电极18。时钟产生电路将调制时钟信号φ_M41提供给电荷耦合电极9。时钟产生电路提供选择信号以在标准转移与2—像素耦合转移之间切换。时钟产生电路将转移栅时钟信号φ_TG151提供给读栅电极2并且将转移栅时钟信号φ_TG353提供给读栅电极14。时钟产生电路将转移栅时钟信号φ_TG454提供给读栅电极16。时钟产生电路将复位脉冲φ_R62提供给复位栅极12。 

图18A至18D对用于使电荷转移的标准处理的示例进行说明，并且图19对其时序进行说明。 

在图18A中，使此时所产生的电荷a至h积累在光电转换部分中的光电二极管1中。此时，在先前时间所积累的电荷a至h已积累在第二电荷转移部分120中。在图18B中，读栅电极2和读栅电极14导通并且使此时所产生的电荷a至h转移到第一电荷转移部分110并且使在先前时间所积累的电荷a至h转移到存储器区域15。在图18C中，读栅电极16导通并且使在先前时间所积累的电荷a至h从存储器区域15转移到第三电荷转移部分130。在图18D中，第一电荷转移部分110使在此时所产生的电荷a至h转移到第二电荷转移部分120。第三电荷转移部分130使在先前时间所积累的电荷a至h转移到浮动扩散电容部分19。浮动扩散电容部分19将在先前时间所积累的电荷a至h转换成电压。放大器13对该电压进行放大以输出它。在输出之后，复位栅极12导通并且使积累在浮动扩散电容部分19中的电荷a至h放电到复位漏极11。

参考图18A至18D以及19，将转移栅时钟信号φ_TGI提供给读栅电极2，并且将转移栅时钟信号φ_TG3提供给读栅电极14。将转移栅时钟信号φ_TG4提供给读栅电极16。将复位脉冲φ_R提供给复位栅极12。将驱动时钟信号φ₁提供给转移电极5，并且将驱动时钟信号φ₂提供给转移电极6。将调制时钟信号φ_M提供给电荷耦合电极9。将驱动时钟信号φ₃提供给转移电极7，并且将驱动时钟信号φ₄提供给转移电极8。将驱动时钟信号φ₅提供给转移电极17，并且将驱动时钟信号φ₆提供给转移电极18。在这里，驱动时钟信号φ₁和驱动时钟信号φ₂表示要提供给第一电荷转移部分110的第一电荷转移时钟信号，驱动时钟信号φ₃和驱动时钟信号φ₄表示要提供给第二电荷转移部分120的第二电荷转移时钟信号，并且驱动时钟信号φ₅和驱动时钟信号φ₆表示要提供给第三电荷转移部分130的第三电荷转移时钟信号。Vout表示放大器13的输出。 

图20A至20D对2—像素耦合期间的转移处理进行说明，并且图21对该时序进行说明。 

在图20A中，此时所产生的电荷a至h积累在光电转换部分中的光电二极管1中。此时，在先前时间所积累的电荷a至h，在以应用于第一电荷转移部分110的时钟信号的频率的一半来执行2—像素耦合的状态下，已经被积累在第二电荷转移部分120中。在图20B中，读栅电极2和读栅电极14导通并且使此时所产生的电荷a至h转移到第一电荷转移部分110并且使在先前时间所积累的电荷a至h转移到存储器区域15。在图20C中，读栅电极16导通并且使在先前时间所积累的电荷a至h从存储器区域15转移到第三电荷转移部分130。在图20D中，第一电荷转移部分110使此时所产生的电荷a至h转移到第二电荷转移部分120。此时，第二电荷转移部分120以应用于第一电荷转移部分110的时钟信号的频率的一半使电荷转移以便增加电荷。第三电荷转移部分130将电荷a至h发送到浮动扩散电容部分19。浮动扩散电容部 分19将在先前时间所积累的电荷a至h转换成电压。放大器13对该电压进行放大以输出它。在输出之后，复位栅极12导通并且使积累在浮动扩散电容部分19中的电荷a至h放电到复位漏极11。 

参考图20A至20D以及21，将转移栅时钟信号φ_TG1提供给读栅电极2，并且将转移栅时钟信号φ_TG3提供给读栅电极14。将转移栅时钟信号φ_TG4提供给读栅电极16。将复位脉冲φ_R提供给复位栅极12。将驱动时钟信号φ₁提供给转移电极5，并且将驱动时钟信号φ₂提供给转移电极6。将调制时钟信号φ_M提供给电荷耦合电极9。将驱动时钟信号φ₃提供给转移电极7，并且将驱动时钟信号φ₄提供给转移电极8。将驱动时钟信号φ₅提供给转移电极17，并且将驱动时钟信号φ₆提供给转移电极18。在这里，驱动时钟信号φ₁和驱动时钟信号φ₂表示要提供给第一电荷转移部分110的第一电荷转移时钟信号；驱动时钟信号φ₃和驱动时钟信号φ₄表示要提供给第二电荷转移部分120的第二电荷转移时钟；并且驱动时钟信号φ₅和驱动时钟信号φ₆表示要提供给第三电荷转移部分130的第三电荷转移时钟。Vout表示放大器13的输出。调制时钟信号φ_M以及驱动时钟信号φ₃和φ₄(第二电荷转移时钟信号)的频率是驱动时钟信号φ₁和φ₂(第一电荷转移时钟信号)频率的一半。驱动时钟信号φ₅和φ₆(第三电荷转移时钟信号)的频率与驱动时钟信号φ₁和φ₂(第一电荷转移时钟信号)频率相同。 

图22说明了用于在12—芯片配置中串行输出的系统中的标准输出的时序。在存储器区域15和第三电荷转移部分130之间连接的的栅电极16被提供有独立地到每个芯片的电功率(转移栅时钟信号φ_TG4)。在这里，时钟产生电路(未示出)分别将转移栅时钟信号φ_TG4-1至φ _TG4-12提供给芯片1至12(即chp1至chp12)的读栅电极16。在第三电荷转移部分130中，分别提供给转移电极17和转移电极18的驱动时钟信号φ₅和驱动时钟信号φ₆以为各自芯片所设置的不同时间来提供。将驱动时钟信号φ₅₀和驱动时钟信号φ₆₀分别提供给奇数侧上的芯片的转移电极17和转移电极18，反之将驱动时钟信号φ_5E和驱动时钟 信号φ_6E分别提供给偶数侧上的芯片的转移电极17和转移电极18。驱动时钟信号φ₅₀和驱动时钟信号φ_5E以彼此不同的时序提供给芯片。驱动时钟信号φ₆₀和驱动时钟信号φ_6E以彼此不同的时序提供给芯片。通过利用第三电荷转移部分130中的不同时钟信号来驱动奇数侧上的芯片以及偶数侧上的芯片以便通过在下述时段中执行偶数侧上的芯片(或者奇数侧上的芯片)的输出而防止输出间隔变长，在所述时段期间对于奇数侧上的芯片(或者偶数侧上的芯片)而言停止第三电荷转移部分130用以读取来自读栅电极16的电荷。如果能够使从存储器区域(电荷积累部分)15到第三电荷转移部分的转移时间与第三电荷转移部分130中一个时钟的ON时间相等，将不需要将第三电荷转移部分130的驱动分组成奇数驱动和偶数驱动。 

在第一实施例中所产生的电荷不经过任何改变就受到低分辨率处理并且被输出，反之在第二实施例中要输出的电荷已在先前时间积累并且已受到低分辨率处理。因此，从第一电荷转移部分110到第二电荷转移部分120的转移时间不会影响输出时间。 

图23说明了在串行输出12个芯片的系统中执行2—像素耦合时的时序。与图22一样，在输出时段之内执行从第一电荷转移部分110至第二电荷转移部分120的转移，因此决不影响输出时间。 

在12—芯片配置的情况下，可不改变数据率和时钟信号的频率地输出信号(输出电压Vout)，因为高达8一像素耦合也不会影响输出时段。此外，通过增大芯片数目可进一步增大耦合中的像素数目。 

按照这种方式，根据该实施例可以不改变频率或者数据率地以任何分辨率输出信号。 

此外，通过使间距变窄来制备空间，而无需改变存储器区域以及第二和第三电荷转移部分中的级数并且在其中排列焊盘等等，从而执 行了芯片缩小以便降低成本。图24给出了其中通过使间距变窄来制备空间140而无需改变第二电荷转移部分120(转移电极7和转移电极8)、第三电荷转移部分130(转移电极17和转移电极18)、以及存储器区域15中的级数的示例。通过将焊盘配置在空间140中而使芯片缩小是可能的。也就是说，空间140可用于例如排列电源的区域。 

应该注意的是本发明适用于诸如CIS这样使用多个固态成像设备的的系统。例如，如图25中所说明的，可制造具有根据本发明的对齐成一直线的多个固态成像设备100(100—i，i＝1至n)的模块1000。该模块1000给出了固态成像装置。可认为以图像扫描仪、复印机、组合机、FAX(传真)机、数字照相机、监控照相机、USB照相机、具有照相机功能的移动终端、以及具有照相机功能的其他电子设备作为固态成像装置的例子。 

[第三实施例] 

接下来，下面将对根据本发明第三实施例的固态成像设备进行描述。 

当电荷的读时段变长或者温度变高时，电荷转移部分中的暗电流增大了可能会引起噪声。 

首先，对没有溢出漏级部分4情况下对电荷转移部分中的暗电流进行描述以便对第一和第二实施例中的溢出漏级部分4的功能进行描述。 

图26是时序图，并且图27A至27E给出了电荷状态。 

图27A与图26中的时段t0相对应。在这里，当前未使用的转移时钟信号被完全停止以便降低电流消耗。因此，除了积累在光电转换部分中的光电二极管1中的电荷23中之外，与暗电流28相对应的电 荷积累在包括有转移电极5和转移电极6的第一电荷转移部分110中，同时与暗电流29相对应的电荷积累在包括有转移电极7和转移电极8的第二电荷转移部分120中。也就是说，在这种情况下，第一电荷转移部分110使暗电流28积累。第二电荷转移部分120使暗电流29积累。 

图27B与图26中的时段t1相对应。在这里，当读栅电极2响应转移栅时钟信号φ_TG1导通时，使光电二极管1中的电荷23与相应于第一电荷转移部分110中的暗电流28的电荷相耦合。换句话说，读栅电极2响应转移栅时钟信号φ_TG1导通以使光电二极管1中的电荷23与相应于第一电荷转移部分110中的暗电流28的电荷相耦合。 

图27C与图26中的时段t2相对应。在这里，转移电极5导通(即开始)以响应驱动时钟信号φ₁。转移电极6导通(即开始)以响应驱动时钟信号φ₂。电荷耦合电极9导通(即开始)以响应调制脉冲φ_M。转移电极7导通(即开始)以响应驱动时钟信号φ₃。转移电极8导通(即开始)以响应驱动时钟信号φ₄。当这些电极中的每一个导通(即开始)时，电荷23以及相应于暗电流28的电荷被从第一电荷转移部分110转移到第二电荷转移部分120。此时，相应于最初积累在第二电荷转移部分120中的暗电流29的电荷完全转移到配置于末级(从电荷耦合电极9的最快侧)的转移电极8并且与末级中的电荷23(即电荷h)相耦合。 

图27D与图26中的时段t3相对应。在这里，当转移栅极3导通以响应转移栅时钟信号φ_TG2时，将发送到第二电荷转移部分120的电荷23发送到第一电荷转移部分110。换句话说，转移栅极3响应转移栅时钟信号φ_TG2导通用以将已发送到第二电荷转移部分120的电荷23发送到第一电荷转移部分110。 

图27E与图26中的时段t4相对应。在这里，转移电极5导通以 响应驱动时钟信号φ₁。转移电极6导通以响应驱动时钟信号φ₂。电荷耦合电极9导通以响应调制脉冲φ_M。转移电极7导通以响应驱动时钟信号φ₃。转移电极8导通以响应驱动时钟信号φ₄。最后栅电极10导通(即开始)以响应最后时钟φ_L。复位栅电极12导通以响应复位脉冲φ_R。当这些电极中的每一个导通(即开始)时，积累在第一电荷转移部分110中的电荷23转移到浮动扩散电容部分19。浮动扩散电容部分19将电荷23转换成电压。放大器13对该电压进行放大并且输出Vout。 

如图26的时段t4中的Vout所示，相应于第一电荷转移部分110中的暗电流28的电荷已经增加到信号a至g上。此外，在末级相应于第二电荷转移部分120中的整个暗电流29的电荷已经增加到信号h上，因此由于噪声而使信号h恶化了。在这里，末级中的信号h表示通过将末级中的电荷23(即电荷h)转换成要放大的电压而获得的Vout。 

<改进方法> 

提供了溢出漏级部分4以改善上述问题，并且在图28以及图29A至29F中对其特定方法进行说明。 

在第三实施例中，在第二电荷转移部分120的末端(最左侧)提供了附加转移电极7a和寄存器漏极(register drain)27以作为溢出漏级部分4，并且增加了用于使相应于第一电荷转移部分110中的暗电流28的电荷放电的时间。该寄存器漏极27与电源(未说明)相连并且具有比配置在第二电荷转移部分120的电极下面的沟道电势更深的电势。附加转移电极7a还具有与转移电极7相似的结构，并且附加转移电极7a按照与转移电极7相同的方式导通(即开始)以响应驱动时钟信号φ₃。 

图29A与图28中的时段t0相对应。在这里，未使用的转移时钟信号被完全停止以便降低电流消耗。因此，除了积累在光电二极管1中的电荷23之外，与暗电流28相对应的电荷积累在包括有转移电极5 和转移电极6的第一电荷转移部分110中，同时与暗电流29相对应的电荷积累在包括有转移电极7和转移电极8的第二电荷转移部分120中。也就是说，在这种情况下，第一电荷转移部分110使与暗电流28相对应的电荷积累。第二电荷转移部分120使与暗电流29相对应的电荷积累。 

图29B与图28中的时段t1相对应。在这里，转移电极5导通以响应驱动时钟信号φ₁。转移电极6导通以响应驱动时钟信号φ₂。电荷耦合电极9导通以响应调制脉冲φ_M。最后栅电极10导通以响应最后时钟φ_L。复位栅电极12导通以响应复位脉冲φ_R。当这些电极中的每一个导通时，使相应于积累在第一电荷转移部分110中的暗电流28的电荷输出到Vout。更具体地说，当这些电极中的每一个导通时，将相应于积累在第一电荷转移部分110中的暗电流28的电荷发送到浮动扩散电容部分19。浮动扩散电容部分19将相应于暗电流28的电荷转换成电压。放大器13对该电压进行放大并且输出Vout。 

此时没有捕获数据，并且因此未观察到反作用。 

图29C与图28中的时段t2相对应。在这里，当读栅电极2响应转移栅时钟信号φ_TG1导通时，光电二极管1中的电荷23转移到第一电荷转移部分110。换句话说，读栅电极2响应转移栅时钟信号φ_TG1导通用以使光电二极管1中的电荷23转移到第一电荷转移部分110。 

图29D与图28中的时段t3相对应。在这里，转移电极5导通以响应驱动时钟信号φ₁。转移电极6导通以响应驱动时钟信号φ₂。电荷耦合电极9导通以响应调制时钟信号φ_M。转移电极7和附加转移电极7a导通以响应驱动时钟信号φ₃。转移电极8导通以响应驱动时钟信号φ₄。当这些电极中的每一个导通时，电荷23从第一电荷转移部分110转移到第二电荷转移部分120。此时，通过附加转移电极7a使相应于在第二电荷转移部分120中所产生的暗电流29的电荷放电到形成于末端的寄存器漏极27。换句话说，当电荷23从第一电荷转移部分110转移到第二电荷转移部分120时，第二电荷转移部分120使相应于积累在其中的暗电流29的电荷放电到寄存器漏极27。 

图29E与图28中的时段t4相对应。在这里，当转移栅极3响应转移栅时钟信号φ_TG2导通时，将已发送到第二电荷转移部分120的电荷23发送到第一电荷转移部分110。换句话说，当转移栅极3导通以响应转移栅时钟信号φ_TG2时，将电荷23从第二电荷转移部分120发送到第一电荷转移部分110。 

图29F与图28中的时段t5相对应。在这里，转移电极5导通以响应驱动时钟信号φ₁。转移电极6导通以响应驱动时钟信号φ₂。电荷耦合电极9导通以响应调制脉冲φ_M。最后栅电极10导通以响应最后时钟φ_L。复位栅电极12导通以响应复位脉冲φ_R。当这些电极中的每一个导通时，将积累在第一电荷转移部分110中的电荷23发送到浮动扩散电容部分19。浮动扩散电容部分19将电荷23转换成电压。放大器13对该电压进行放大并且输出Vout。 

如图28的时段t5中的Vout所示，没有将相应于暗电流29的电荷加载到信号上，因为它们放电到寄存器漏极27上。 

就相应于第一电荷转移部分110中的暗电流28的电荷的放电而言，省去了图28的时段t1中的时序，只要认为不存在作用或者影响。 

还可将类似手段应用于第二实施例上，虽然未进行描述。 

按照这种方式，本实施例的固态成像装置的特征在于在第二电荷转移部分的末端提供了寄存器漏极以便吸收电荷。 

[第四实施例] 

下面对根据本发明第四实施例的固态成像装置进行描述。 

图30和图31A至31F对另一改进方法进行说明。与第三实施例的主要区别在于在包括有转移电极5和转移电极6的第一电荷转移部分110以及包括有转移电极7和转移电极8的第二电荷转移部分120的每一个中的增大了电极数目(如通过附图中的一级所说明的)以及增加了使相应于第二电荷转移部分120中的暗电流29的电荷放电的时序。也就是说，第一电荷转移部分110以及第二电荷转移部分120中每一个的电极数目比光电二极管1中的像素数目增大不止一个。 

图31A至31F对增加了一级的示例进行了说明，其中附加转移电极5a和附加转移电极6a排列在第一电荷转移部分110的最左侧上，并且附加转移电极7a和附加转移电极8a排列在第二电荷转移部分120的最左侧上。附加转移电极5a具有与转移电极5相似的结构，并且按照与转移电极5相同的方式导通以响应驱动时钟信号φ₁。附加转移电极6a具有与转移电极6相似的结构，并且按照与转移电极6相同的方式导通以响应驱动时钟信号φ₂。附加转移电极7a具有与转移电极7相似的结构，并且按照与转移电极7相同的方式导通以响应驱动时钟信号φ₃。附加转移电极8a具有与转移电极8相似的结构，并且按照与转移电极8相同的方式导通以响应驱动时钟信号φ₄。附加转移电极8a与电源不相连，这与第三实施例中的寄存器漏极27不同。 

图31A与图30中的时段t0相对应。在这里，未使用的转移时钟信号被完全停止以便降低电流消耗。因此，除了积累在光电转换部分中的光电二极管1中的电荷23中之外，相应于暗电流28的电荷积累在包括有转移电极5和转移电极6以及附加转移电极5a和附加转移电极6a的第一电荷转移部分110中，同时相应于暗电流29的电荷积累在包括有7和转移电极8以及附加转移电极7a和附加转移电极8a的第二电荷转移部分120中。也就是说，在这种情况下，第一电荷转移部分110使相应于暗电流28的电荷积累。第二电荷转移部分120使相应于 暗电流29的电荷积累。 

图31B与图30中的时段t1相对应。在这里，转移电极5和附加转移电极5a导通以响应驱动时钟信号φ₁。转移电极6和附加转移电极6a导通以响应驱动时钟信号φ₂。电荷耦合电极9导通以响应调制脉冲φ_M。最后栅电极10导通以响应最后时钟φ_L。复位栅电极12导通以响应复位脉冲φ_R。当这些电极中的每一个导通时，使相应于已积累在第一电荷转移部分110中的暗电流28的电荷输出到Vout。换句话说，当这些电极中的每一个导通时，将相应于已积累在第一电荷转移部分110中的暗电流28的电荷发送到浮动扩散电容部分19。浮动扩散电容部分19将相应于暗电流28的电荷转换成电压。放大器13对该电压进行放大并且输出Vout。此时没有捕获数据，并且因此未观察到反作用。 

图31C与图30中的时段t2相对应。在这里，当读栅电极2响应转移栅时钟信号φ_TG1导通时，光电二极管1中的电荷23被转移到第一电荷转移部分110中的转移电极5。换句话说，读栅电极2响应转移栅时钟信号φ_TG1导通用以使光电二极管1中的电荷23转移到第一电荷转移部分110。 

图31D与图30中的时段t3相对应。在这里，转移电极5和附加转移电极5a导通以响应驱动时钟信号φ₁。转移电极6和附加转移电极6a导通以响应驱动时钟信号φ₂。电荷耦合电极9导通以响应调制脉冲φ_M。转移电极7和附加转移电极7a导通以响应驱动时钟信号φ₃。转移电极8和附加转移电极8a导通以响应驱动时钟信号φ₄。当这些电极中的每一个导通时，电荷23从第一电荷转移部分110转移到第二电荷转移部分120。此时，使相应于在第二电荷转移部分120中所产生的暗电流29的电荷积累到处于末级(即附加转移电极8a)的电阻器中，该电阻器是通过增加一级而形成的，由此它不会与电荷23的电荷h相结合。

图31E与图30中的时段t4相对应。在这里，当转移栅极3进行操作以响应转移栅时钟信号φ_TG2时，将已发送到第二电荷转移部分120的电荷23发送到第一电荷转移部分110。换句话说，转移栅极3导通以响应转移栅时钟信号φ_TG2时，将电荷23从第二电荷转移部分120发送到第一电荷转移部分110。 

图31F与图30中的时段t5相对应。在这里，转移电极5和附加转移电极5a导通以响应驱动时钟信号φ₁。转移电极6和附加转移电极6a导通以响应驱动时钟信号φ₂。电荷耦合电极9导通以响应调制时钟信号φ_M。最后栅电极10导通以响应最后时钟信号φ_L。复位栅电极12导通以响应复位脉冲φ_R。当这些电极中的每一个导通时，将已积累在第一电荷转移部分110中的电荷23发送到浮动扩散电容部分19。浮动扩散电容部分19将电荷23转换成电压。放大器13对该电压进行放大并且输出Vout。 

如图30的时段t5中的Vout所示，继最后信号h之后输出相应于暗电流29的电荷。在捕获了信号a至h之后，防止捕获相应于暗电流29的信号。虽然增加了一个时钟段以输出相应于暗电流29的电荷，但是不需增加专用于使相应于暗电流29的电荷放电的电源。此外，通用复位栅电极12和复位漏极11，以便可实现固态成像设备的结构缩减的优点。在这里，信号a至h表示通过将电荷a至h转换成电压并且对它们进行放大所获得的Vout。 

就相应于第一电荷转移部分110的暗电流28的电荷的放电而言，省去了图30的时段t1的时序，只要认为不存在作用。此外，还可将类似手段应用于第二实施例上，虽然未进行描述。 

如果在第二实施例中采用该实施例，那么将第二电荷转移部分120中的电极数目、第三电荷转移部分130中的电极数目、以及存储器区域15的级数设置为超过光电二极管1中的像素数目。

此外，如果很难实现如在第三和第四实施例中所描述的结构，那么还可希望通过在图26的时段t0中使读栅电极3导通以使相应于第一电荷转移部分110中的暗电流28的电荷与和相应于第二电荷转移部分120中的暗电流29的电荷相耦合并且此后利用通过第一电荷转移部分110的驱动增加用于输出到Vout的时间来降低暗电流作用。 

按照这种方式，该实施例的固态成像设备的特征在于第一电荷转移部分和第二电荷转移部分的每一个中的电极数目超过光电二极管1的数目。此外，该实施例的固态成像设备的特征还在于如果提供了第三电荷转移部分和电荷积累部分，那么第二电荷转移部分和第三电荷转移部分的每一个中的电极数目以及电荷积累部分中的级数超过了光电二极管1的数目。此时，该实施例的固态成像设备可用作排列元件的区域，通过使间距变窄来制备的空间，而无需改变第二电荷转移部分、第三电荷转移部分、以及电荷积累部分的每一个中的级数。 

最后，下面归纳了本发明的作用。 

如上所述，根据本发明的固态成像设备包括光电转换部分并且通过光电转换部分和读栅极部分与电荷转移部分相连。固态成像设备通过电荷转移部分和电荷耦合电极与另一独立驱动的电荷转移部分相连。读栅极介于两个电荷转移部分之间以便使电荷从一个电荷转移部分转移到另一个。或者，输出电极与电荷耦合电极相连，并且进一步，还可形成浮动扩散电容、电荷检测部分、复位栅极、以及复位漏极以与输出电极相连。否则，通过读栅电极电荷积累部分可以在电荷转移部分中形成，并且通过读栅电极该电荷积累部分可以与电荷转移部分相连。或者，输出电极与电荷转移部分的末级相连，并且进一步，可形成浮动扩散电容、电荷检测部分、复位栅极、以及复位漏极以与输出电极相连。或者，可将第二电荷转移部分、电荷积累部分、以及第三电荷转移部分的间距定义为比第一电荷转移部分的间距更窄。

换句话说，根据本发明的固态成像设备具有最少两个独立的电荷转移部分。在根据本发明的固态成像设备中，两个电荷转移部分沿着转移方向而通过电荷耦合电极相连，其中两个电荷转移部分中的第一个接收从光电转换部分输出的电荷，并且通过根据分辨率，降低两个电荷转移部分中的第二个的转移速度而使第一电荷转移部分所接收到的电荷耦合。在增加了电荷或者使电荷耦合之后，该电荷通过介于两个电荷转移部分之间的读栅电极而从第二电荷转移部分转移到第一电荷转移部分，并且通过与电荷耦合电极相连的最后栅极而输出。在输出信号之前执行使电荷耦合这样的操作，这不需要对数据率做出任何改变以及增大转移速度。因此，本发明可按照可选分辨率执行信号输出而无需在固态成像设备中增大转移速度以及改变数据率。 

应该注意的是可将使用根据本发明的多个固态成像设备的固态成像装置设计为本发明的应用技术。 

虽然上面结合其若干实施例已对本发明进行了描述，但是对于本领域普通技术人员来说，显而易见地得知那些实施例仅用于对本发明进行说明，并且不依赖其在限制意义上对所附权利要求做出解释。

Claims (12)

1.一种固态成像设备，包括：

光电转换部分，其被配置为通过光电转换产生电荷；

第一电荷转移部分，其与所述光电转换部分相连接；

第一读栅极部分，其位于所述光电转换部分与所述第一电荷转移部分之间，并且被配置为将所述电荷从所述光电转换部分转移到所述第一电荷转移部分；

第二电荷转移部分，其独立于所述第一电荷转移部分进行操作，并且被配置为接收从所述第一电荷转移部分转移的所述电荷；以及，

第二读栅极部分，其位于所述第一电荷转移部分与所述第二电荷转移部分之间，并且被配置为将所述电荷从所述第二电荷转移部分转移到所述第一电荷转移部分。

2.根据权利要求1所述的固态成像设备，进一步包括：

电荷耦合电极，其位于所述第一电荷转移部分的输出处，并且被配置为将所述电荷从所述第一电荷转移部分转移到所述第二电荷转移部分。

3.根据权利要求所述2的固态成像设备，进一步包括：

与所述电荷耦合电极相连接的输出电极，朝所述输出电极依次相连接的浮动扩散电容部分、电荷检测部分、复位栅极、以及复位漏极。

4.根据权利要求1所述的固态成像设备，其中，

所述第二电荷转移部分被提供有第二电荷转移时钟信号，所述第二电荷转移时钟信号是基于要提供给所述第一电荷转移部分的第一电荷转移时钟信号确定的。

5.根据权利要求4所述的固态成像设备，进一步包括：

时钟产生电路，其被配置为基于分辨率来选择性地将所述第二电 荷转移时钟信号提供给所述第二电荷转移部分。

6.根据权利要求1至5中任何一项所述的固态成像设备，其中，在所述第二读栅极部分的末端设置溢出漏极部分。

7.根据权利要求1至5中任何一项所述的固态成像设备，其中，

在所述第二电荷转移部分的末端设置附加转移电极和寄存器漏极，以吸收暗电流。

8.根据权利要求1至5中任何一项所述的固态成像设备，进一步包括：

电荷积累部分，其被配置为积累从所述第二电荷转移部分转移的所述电荷；

第三读栅极，其位于所述第二电荷转移部分与所述电荷积累部分之间，并且被配置为将所述电荷从所述第二电荷转移部分转移到所述电荷积累部分；

第三电荷转移部分，其独立于所述第一和第二电荷转移部分进行操作，并且与所述电荷积累部分相连接；以及

第四读栅极，其位于所述第三电荷转移部分与所述电荷积累部分之间，并且被配置为将所述电荷从所述电荷积累部分转移到所述第三电荷转移部分。

9.根据权利要求8所述的固态成像设备，其中，

通过使所述第二电荷转移部分、所述第三电荷转移部分、以及所述电荷积累部分的间距变窄来形成元件排列区域，而无需改变级数。

10.根据权利要求1至5中的任一项所述的固态成像设备，其中，

在所述第二电荷转移部分的末端设置第一附加转移电极和第二附加转移电极，以吸收暗电流。 

11.根据权利要求4所述的固态成像设备，其中，

基于分辨率选择所述第二电荷转移部分。

12.根据权利要求5所述的固态成像设备，其中，

基于分辨率选择所述第二电荷转移部分。 

Images