[发明专利]固态成像装置和半导体器件

权利要求书

1.一种固态成像装置，包括：

像素电路，所述像素电路中的每个像素电路输出具有与入射光通量对应的电压的模拟像素信号；

参考电压生成电路，其生成第一至第N个参考电压；以及

逐次比较型A/D转换器，所述逐次比较型A/D转换器中的每个逐次比较型A/D转换器基于所述第一至第N个参考电压执行对所述模拟像素信号的A/D转换；

其中所述A/D转换包括用于执行第一正常比较操作的粗略A/D转换以及用于执行第二正常比较操作和冗余比较操作的精细A/D转换，

其中所述逐次比较型A/D转换器包括：

D/A转换器，其将数字参考信号转换为模拟参考信号；

比较器，其将所述模拟像素信号与所述模拟参考信号的幅度进行比较并且由此输出比较结果；以及

逐次逼近寄存器，其基于所述比较器的所述比较结果进行操作，以使得所述模拟参考信号逼近所述模拟像素信号的方式来生成所述数字参考信号，以及

其中，所述D/A转换器包括：

多路复用器，当执行所述粗略A/D转换时，所述多路复用器选择所述第一至第N个参考电压中的的任何参考电压并且将所选择的参考电压施加至所述比较器作为所述模拟参考信号，并且当执行所述精细A/D转换时，所述多路复用器选择所述第一至第N个参考电压中的第(n-1)至第(n+2)个参考电压；以及

电容器阵列，当执行所述精细A/D转换时，所述电容器阵列基于由所述多路复用器选择的所述第(n-1)至第(n+2)个参考电压生成所述模拟参考信号。

2.根据权利要求1所述的固态成像装置，其中n是大于等于1并且小于等于(N-1)的整数。

3.根据权利要求1所述的固态成像装置，其中n是大于等于2并且小于等于(N-2)的整数。

4.根据权利要求1所述的固态成像装置，其中所述电容器阵列包括：

输出端子，所述模拟参考信号在所述输出端子处出现；

虚设电容器，具有耦合至所述输出端子的一个电极以及接收第n个参考电压的另一电极；

第一至第M个电容器，具有耦合至所述输出端子的一个电极；以及

开关电路，所述开关电路中的每个开关电路将第(n-1)至第(n+1)个参考电压中的任何参考电压施加至所述第一至第M个电容器的另一电极中的每个另一电极，以及

其中所述虚设电容器的电容值与第一个电容器的电容值相等，并且所述第一至第M个电容器的电容值循序地双倍增大。

5.根据权利要求1所述的固态成像装置，

其中所述电容器阵列包括：

输出端子，所述模拟参考信号在所述输出端子处出现；

分裂电容器，具有耦合至所述输出端子的一个电极；

虚设电容器，具有耦合至所述分裂电容器的另一电极的一个电极，以及接收第n个参考电压的另一电极；

第一至第m个电容器，具有耦合至所述分裂电容器的另一电极的一个电极；

第(m+1)至第M个电容器，具有耦合至所述输出端子的一个电极；以及

开关电路，所述开关电路中的每个开关电路将第(n-1)至第(n+1)个参考电压中的任何参考电压施加至所述第一至第M个电容器的另一电极中的每个另一电极，以及

其中，所述分裂电容器和所述虚设电容器的电容值近似彼此相等，所述虚设电容器、第一个电容器和第(m+1)个电容器的电容值彼此相等，所述第一至第m个电容器的电容值循序地双倍增大，并且所述第(m+1)至第M个电容器的电容值循序地双倍增大。

6.根据权利要求1所述的固态成像装置，包括布置在多个行和多个列中的像素电路，

其中所述逐次比较型A/D转换器中的每个逐次比较型A/D转换器对应于每一列而被提供，并且执行对由从所述多个行中选出的行的对应像素电路输出的所述模拟像素信号的所述A/D转换，以及

其中所述固态成像装置进一步包括信号处理电路，所述信号处理电路被提供为由所述逐次比较型A/D转换器共用，并且基于所述逐次比较型A/D转换器中的每个逐次比较型A/D转换器的输出信号生成数字像素信号。