[发明专利]固态成像设备、其信号处理方法和成像装置

权利要求书

1.一种固态成像设备，包括：

像素阵列单元，通过以矩阵排列单位像素而形成，每个所述单位像素包括被配置用于将光信号转换成信号电荷的光电转换单元、被配置用于转移通过所述光电转换单元中的光电转换而获得的所述信号电荷的转移元件、以及被配置用于输出通过所述转移元件所转移的信号电荷的输出部件；

驱动部件，被配置用于通过所述输出部件读出在一个单位的累积时间段内在所述光电转换单元中累积的并由所述转移元件以至少两批转移的信号电荷；

信号处理部件，被配置用于对基于分割而从所述单位像素读出的多个输出信号执行相加处理；

电平确定部件，被配置用于比较所述多个输出信号的信号电平的每一个与参考电平；以及

控制部件，被配置用于命令所述信号处理部件根据从所述电平确定部件获得的确定结果，对所述多个输出信号中的下述输出信号执行所述相加处理，所述输出信号具有每个等于或高于所述参考电平的信号电平。

2.根据权利要求1所述的固态成像设备，其中当所述多个输出信号的信号电平的每一个低于所述参考电平时，所述控制部件命令所述信号处理部件停止所述相加处理。

3.根据权利要求2所述的固态成像设备，其中当所述多个输出信号的信号电平的每一个低于所述参考电平时，所述控制部件命令所述信号处理部件停止对在所述输出部件中基于分割转移而转移时以及此后的后续输出信号的相加处理。

4.根据权利要求1所述的固态成像设备，其中当所述多个输出信号的信号电平的每一个等于或高于所述参考电平时，所述控制部件命令所述信号处理部件开始所述相加处理。

5.根据权利要求4所述的固态成像设备，其中当所述多个输出信号的信号电平的每一个等于或高于所述参考电平时，所述控制部件将在此时和此前读出的输出信号或其相加结果复位。

6.根据权利要求1所述的固态成像设备，其中所述信号处理部件包括用于对所述多个输出信号执行模拟-数字转换处理的模拟-数字转换部件。

7.根据权利要求6所述的固态成像设备，其中当所述多个输出信号的信号电平的每一个低于所述参考电平时，所述控制部件命令所述信号处理部件停止所述模拟-数字转换处理。

8.根据权利要求6所述的固态成像设备，其中当所述多个输出信号的信号电平的每一个等于或高于所述参考电平时，所述控制部件命令所述信号处理部件开始所述模拟-数字转换处理。

9.根据权利要求6所述的固态成像设备，其中所述模拟-数字转换部件包括：

比较部件，被配置用于比较所述多个输出信号的每一个与参考信号；以及

计数部件，被配置为执行用于以对应于从所述比较部件获得的比较结果的计数值进行计数的操作。

10.根据权利要求9所述的固态成像设备，其中所述模拟-数字转换部件根据所述计数部件的计数操作，并行地执行模拟-数字转换处理和相加处理。

11.根据权利要求9所述的固态成像设备，其中所述计数部件以对应于从所述比较部件获得的比较结果的计数值执行上计数或下计数。

12.根据权利要求11所述的固态成像设备，其中所述模拟-数字转换部件根据所述计数部件的上计数或下计数来获得从所述单位像素获得的复位电平和所述信号电平之间的差。

13.根据权利要求1所述的固态成像设备，其中所述输出部件包括被配置用于将由所述转移元件所转移的信号电荷转换成电压的电荷-电压转换单元，并且将寄生电容设置为很小使得由所述电荷-电压转换单元所转移的电荷的最大量小于所述光电转换单元中可累积的电荷的最大量。