[发明专利]固态成像设备、该设备的信号处理方法和图像捕捉装置

权利要求书

1.一种固态成像设备，包括：

多个像素电路，每个包括光电转换元件；

多个读信号线，连接到所述多个像素电路；

参考信号输出电路，输出其电压电平变化的参考信号；

参考信号线，连接到所述参考信号输出电路；以及

多个比较器，每个比较器具有第一输入端和第二输入端，并且每个比较 器依据所述第一输入端和所述第二输入端的电压关系而反转其输出，

其中，所述多个比较器中的一些比较器的第一输入端连接到所述读信号 线，且其第二输入端连接到所述参考信号线，以及

其中所述多个比较器中的其它比较器的第一输入端连接到所述参考信号 线，且其第二输入端连接到所述读信号线。

2.根据权利要求1的固态成像设备，进一步包括计数器，所述比较器的 输出分别输入到计数器，

其中所述参考信号输出电路与所述计数器同步地改变所述参考信号的电 平，以及

其中，每个计数器在所述参考信号输出电路改变所述参考信号的电平的 每个时段中计数，直到相应的比较器的输出被反转为止。

3.根据权利要求2的固态成像设备，其中，所述参考信号输出电路在所 述像素电路的输出被读取之前的复位时段中改变所述参考信号的电压电平， 并在所述像素电路的输出被读取的读取时段中改变所述参考信号的电压电 平。

4.根据权利要求1的固态成像设备，其中，所述多个光电转换元件捕捉 黑白图像或单色图像，

其中，所述多个比较器沿着像素区的一侧以线排列，在该像素区中，所 述多个像素电路以矩阵二维排列，以及

其中，所述多个读信号线按照所述比较器的排列顺序交替地连接到第一 输入端和第二输入端。

5.根据权利要求1的固态成像设备，其中，所述多个光电转换元件捕捉 黑白图像或单色图像，

其中，所述多个比较器沿着像素区的两个相对侧以两条线排列，在该像 素区中，所述多个像素电路以矩阵二维排列，以及

其中，在所述比较器的每条线中，所述多个读信号线按照所述比较器的 排列顺序交替地连接到第一输入端和第二输入端。

6.根据权利要求1的固态成像设备，其中，在Bayer排列中多个颜色分 量被分配给所述多个光电转换元件以便捕捉彩色图像，

其中，所述多个比较器沿着像素区的一侧以线排列，在该像素区中，所 述多个像素电路以矩阵二维排列，以及

其中，所述多个读信号线按照组的排列顺序交替地连接到第一输入端和 第二输入端，每个组包括在排列顺序上相邻的两个比较器。

7.根据权利要求1的固态成像设备，其中，所述多个比较器沿着像素区 的一侧以线排列，在该像素区中，所述多个像素电路以矩阵二维排列，以及

其中，所述多个读信号线连接到第一输入端和第二输入端，使得与第一 输入端和第二输入端的连接样式形成按所述比较器的排列顺序的恒定重复的 样式。

8.根据权利要求1的固态成像设备，其中，所述第一输入端是每个比较 器的非反转输入端，

其中，所述第二输入端是每个比较器的反转输入端，以及

其中，其第二输入端连接到所述参考信号线的比较器的输出连接到反转 电路。

9.根据权利要求1的固态成像设备，进一步包括多个开关电路，所述多 个开关电路连接到所述读信号线和所述参考信号线，并将所述读信号线和所 述参考信号线之一连接到相应比较器的第一输入端，将所述读信号线和所述 参考信号线中的另一个连接到第二输入端。

10.根据权利要求9的固态成像设备，进一步包括多个极性匹配电路， 该多个极性匹配电路连接到所述比较器的输出，并将相应比较器的输出的极 性反转。