[发明专利]固体成像设备和摄像系统

权利要求书

1.一种固态成像装置，包括：

像素电路，该电路包括光电转换器件和输出由光电转换器件进行光电转换并经过输出信号线路的电位调制的电荷的放大器件；

读取部分，包括AD(模拟-数字)转换电路，该电路比较信号线路的输出电平和以规则斜率变化的参考信号，并根据在输出信号和参考信号之间满足之前定义的关系的定时将输出信号数字化；

其中，读取部分具有：

作为像素的成像信号的AD转换，分别进行基于第一斜率的第一AD转换和基于第二斜率的第二AD转换的功能，以及

作为零信号的AD转换，进行基于第一斜率的第三AD转换和基于第二斜率的第四AD转换的功能，

其中，读取部分针对每个像素选择通过从第一AD转换的结果中减去第三AD转换的结果而得到的数字数据和通过从第二AD转换的结果中减去第四AD转换的结果而得到的数字数据中的片段中的任何一个，并根据所选择的数字数据产生成像数据。

2.根据权利要求1所述的固态成像装置，

其中，将多个像素电路排列成矩阵，以及

其中，读取部分在从每行的像素电路中读取输出信号时，

根据平缓的第一斜率对零信号进行第三AD转换，

将来自像素电路的成像信号输入到AD转换电路中，

基于第一斜率对成像信号进行第一AD转换，从而获取第一数字数据，该第一数字数据是第一AD转换的结果和第三AD转换的结果之间的差值，

根据陡峭的第二斜率对成像信号进行第二AD转换，

根据第二斜率对零信号进行第四AD转换，从而获取第二数字数据，该第二数字数据是第二AD转换的结果和第四AD转换的结果之间的差值，

为每个像素选择第一数字数据和第二数字数据中的任何一个，并基于所选择的数字数据产生每行的成像数据。

3.根据权利要求1或2所述的固态成像装置，

其中，读取部分包括输出计算电路，

其中，读取部分为其值由第一AD转换指定的像素选择第一数字数据，并为其值未被指定的像素选择第二数字数据，将从每个像素列选择的一组数字数据水平转移到所述输出计算电路，并根据需要通过对其进行计算处理将该组数字数据输出为成像数据。

4.根据权利要求1所述的固态成像装置，

其中，将多个像素电路排列成矩阵，

其中，读取部分包括第一行存储器和第二行存储器，

其中，读取部分在为每个帧单元从像素电路中读取输出信号时，

根据平缓的第一斜率对零信号进行第三AD转换，根据陡峭的第二斜率对零信号进行第四AD转换，以及至少在读取有效像素之前，将其各个结果存储在第一行存储器和第二行存储器中，

根据第一斜率对每行的成像信号进行第一AD转换，并在读取有效像素时根据第二斜率进行第二AD转换，

为每个像素选择通过从第一AD转换的结果中减去第三AD转换的结果而得到的第一数字数据和通过从第二AD转换的结果中减去第四AD转换的结果而得到的第二数字数据中的任何一个，并基于所选择的数字数据产生每个行的输出数据。

5.根据权利要求4所述的固态成像装置，

其中，读取部分为其值由第一AD转换指定的像素选择第一数字数据，并为其值未被指定的像素选择第二数字数据，并根据需要通过对其施加计算处理将该组数字数据作为成像数据输出。

6.根据权利要求4或5所述的固态成像装置，

其中，读取部分包括输出计算电路，

其中，读取部分为其值由第一AD转换指定的像素选择第一数字数据，并为其值未被指定的像素选择第二数字数据，将从每个像素列上选择的该组数字数据水平转移到所述输出计算电路中，

其中，输出计算电路对相同列从第一AD转换的结果中减去第三AD转换的结果，并对相同列从第二AD转换的结果中减去第四AD转换的结果，并根据需要通过对其进行计算处理将该组数字数据作为成像数据输出。

7.根据权利要求1到6中任何一个所述的固态成像装置，还包括：

多个伪像素，它们排列在各个列上并构成源跟随器，以便能够输出零信号；以及

均衡电路，在获取零信号时，通过使各个输出信号线路短路来均衡由伪像素的源跟随器引起的随机噪声。

8.一种摄像系统，包括：

固态成像装置；

光学系统，在固态成像装置上生成对象的图像；

信号处理电路，它处理固态成像装置的输出图像信号，

其中，固态成像装置具有：

像素电路，该电路包括光电转换器件和输出由光电转换器件进行光电转换并经过输出信号线路的电位调制的电荷的放大器件；

读取部分，包括AD(模拟-数字)转换电路，该电路比较信号线路的输出电平和以规则斜率变化的参考信号，并根据在输出信号和参考信号之间满足之前定义的关系的定时将输出信号数字化；

其中，读取部分具有：

作为像素的成像信号的AD转换，分别进行基于第一斜率的第一AD转换和基于第二斜率的第二AD转换的功能，以及

作为零信号的AD转换，进行基于第一斜率的第三AD转换和基于第二斜率的第四AD转换的功能，

其中，读取部分针对每个像素选择通过从第一AD转换的结果中减去第三AD转换的结果而得到的数字数据和通过从第二AD转换的结果中减去第四AD转换的结果而得到的数字数据中的片段中的任何一个，并根据所选择的数字数据产生成像数据。