[发明专利]固态成像器件

说明书

本申请涉及固态成像器件。提供了能够提高A/D转换器的速度的固态成像器件。固态成像器件包括对模拟像素信号执行A/D转换的逐次逼近A/D转换器。该转换器包括D/A转换器、比较器和逐次逼近寄存器。D/A转换器将数字参考信号转换为模拟参考信号。逐次逼近寄存器基于比较器的比较结果操作，以使模拟参考信号近似于模拟像素信号的方式生成数字参考信号。D/A转换器包括分离电容器、第一电容器、第二电容器、开关阵列、第三电容器和多路复用器。

相关申请的交叉引用

这里通过参考并入2016年11月29日提交的日本专利申请No.2016-231717的全部公开内容，包括说明书、附图和摘要。

技术领域

本公开涉及一种固态成像器件。例如，本公开涉及具有逐次逼近模数转换器的固态成像器件。

背景技术

数码相机用透镜拍摄物体的图像，并在固态成像器件上形成光学图像。固态成像器件可以大致分为两种类型，即CCD(电荷耦合器件)图像传感器和CMOS(互补金属氧化物半导体)图像传感器。从高相机性能的角度而言，CMOS图像传感器引起关注，因为图像处理CMOS电路可以容易地被作为外围电路并入。CMOS图像传感器有两种类型，即模拟图像传感器和数字图像传感器。这些类型中的每一种都有优点和缺点。然而，数字图像传感器在数据处理速度方面具有更高的预期。

数字图像传感器包括针对像素阵列的每列而设置的模数转换器(A/D转换器)。日本未审专利申请公开No.2144-241492公开了使用逐次逼近A/D转换器的数字图像传感器。该数字图像传感器包括具有排列成行和列的多个像素的像素阵列，并将模拟像素信号输出到用于每列的列信号线。

逐次逼近A/D转换器针对每列而设置，并包括S/H(采样保持)电路、D/A(数模转换器)转换器、比较器和逐次逼近寄存器。逐次逼近A/D转换器将模拟像素信号的电压与D/A转换器的输出电压进行比较。根据比较结果，逐次逼近寄存器实行二分法检索控制，使得D/A转换器的输出电压近似于模拟像素信号。当D/A转换器的输出信号接近模拟像素信号时，逐次逼近A/D转换器输出逐次逼近寄存器的控制码作为数字像素信号。

此外，通过利用多个子范围区域执行两步A/D转换来减小D/A转换器的面积。在两步A/D转换中，通过使用二分法检索树在子范围区域上执行粗略A/D转换，并且通过使用施加给所选子范围区域的参考电压、利用被二进制加权的电容器阵列执行一般的逐次逼近，来对所选子范围区域执行剩余的精细A/D转换。

发明内容

与此同时，根据日本未审专利申请公开No.2144-241492中描述的方法，通过电阻分割产生的参考电压被施加到电容器阵列中的多个电容器。因此，当使用参考电压对电容器进行充电或放电时，根据基于电阻器的电阻分量和电容器的电容分量的时间常数需要大量的时间。也就是说，要求A/D转换器提高其速度，因为D/A转换输出电压需要一定的建立时间。

本公开鉴于上述情况而作出，并且提供了能够提高A/D转换器的速度的固态成像器件。

从下面的描述和附图，其他问题和新颖特征将变得显而易见。