[发明专利]固态图像捕捉设备和控制方法

权利要求书

1.一种固态图像捕捉设备，包括：

像素，包括光电转换元件和第一至第四开关元件，所述光电转换元件被配置成将光转换为信号电荷；

参考信号发生器，被配置成产生随时间改变的参考信号；以及

模拟数字转换器，被配置成通过使用比较器来产生与由所述像素输出的模拟信号相对应的数字信号，所述比较器具有连接到所述像素的第一输入端子和连接到所述参考信号发生器的第二输入端子，

其中，所述光电转换元件经过所述第一开关元件连接到预定连接点，

所述预定连接点经过所述第二开关元件连接到预定恒定电压源，并且经过所述第三开关元件连接到所述第一输入端子，

所述第一输入端子和所述第二输入端子经过所述第四开关元件连接；

其中，在获得与由所述光电转换元件接收的光量相对应的数字信号的过程中，

所述第二开关元件被接通以重置所述预定连接点的电压，

所述第四开关元件被接通同时所述第二开关元件的连接程度处于接通状态与断开状态之间的中间状态，以使所述第一输入端子和所述第二输入端子达到相同电位，

所述第二开关元件不被接通而所述第三开关元件被接通，以使所述模拟数字转换器将所述预定连接点的重置电压转换为数字信号，以及

所述第二开关元件不被接通而所述第一开关元件和所述第三开关元件被接通，以使所述模拟数字转换器将与由所述光电转换元件产生的信号电荷相对应的电压转换为数字信号。

2.根据权利要求1所述的固态图像捕捉设备，其中，当所述模拟数字转换器将所述预定连接点的、通过接通所述第二开关元件而被重置的电压转换为数字信号时，所述第三开关元件被接通而所述第二开关元件处于所述接通状态与所述断开状态之间的所述中间状态。

3.根据权利要求1所述的固态图像捕捉设备，其中，当所述第一开关元件处于接通状态时以及当所述第一开关元件处于断开状态时，所述模拟数字转换器都将由所述像素输出的模拟信号转换为数字信号并执行相关双采样以产生与所述像素的模拟信号相对应的数字信号，

当所述第二开关元件的所述连接程度变化并且从所述像素输入到所述第一输入端子的所述模拟信号改变到具有预定阈值或更大值时，

在所述模拟数字转换器将与由所述光电转换元件产生的信号电荷相对应的电压转换为数字信号之前、所述模拟数字转换器将所述预定连接点的重置电压转换为数字信号之后，所述第二开关元件的连接程度被置于所述接通状态与所述断开状态之间的所述中间状态，所述第一输入端子与所述第二输入端子被设定为相同电位，并且在由所述模拟数字转换器执行的相关双采样中，基于在所述第一开关元件处于接通状态时由所述像素输出的模拟信号而产生的数字信号被停用，并且基于在所述第一开关元件处于断开状态时由所述像素输出的模拟信号而产生的数字信号被用作与所述像素的模拟信号相对应的数字信号。

4.一种用于固态图像捕捉设备的控制方法，所述固态图像捕捉设备包括：

像素，包括光电转换元件和第一至第四开关元件，所述光电转换元件被配置成将光转换为信号电荷，

参考信号发生器，被配置成产生随时间改变的参考信号，以及

模拟数字转换器，被配置成通过使用比较器来产生与由所述像素输出的模拟信号相对应的数字信号，所述比较器具有连接到所述像素的第一输入端子和连接到所述参考信号发生器的第二输入端子，

其中，所述光电转换元件经过所述第一开关元件连接到预定连接点，

所述预定连接点经过所述第二开关元件连接到预定恒定电压源，并且经过所述第三开关元件连接到所述第一输入端子，

所述第一输入端子和所述第二输入端子经所述第四开关元件连接，

所述控制方法包括：

通过接通所述第二开关元件，来重置所述预定连接点的电压；

通过接通所述第四开关元件同时把所述第二开关元件的连接程度置于接通状态与断开状态之间的中间状态，来使所述第一输入端子和所述第二输入端子达到相同电位；

通过接通所述第三开关元件而不接通所述第二开关元件，来使所述模拟数字转换器将所述预定连接点的重置电压转换为数字信号；以及

通过接通所述第一开关元件和所述第三开关元件而不接通所述第二开关元件，来使所述模拟数字转换器将与由所述光电转换元件产生的信号电荷相对应的电压转换为数字信号。