1.一種成像裝置,該成像裝置包括被配置為輸出光學(xué)信號的像素、AD轉(zhuǎn)換單元、被配置為向AD轉(zhuǎn)換單元供給斜坡信號的基準信號供給單元、以及被配置為通過對時鐘信號計數(shù)來產(chǎn)生計數(shù)信號的計數(shù)器,其特征在于,
其中,AD轉(zhuǎn)換單元執(zhí)行作為斜坡信號與光學(xué)信號之間的比較的第一比較,其中該斜坡信號具有以依賴于經(jīng)過時間的第一變化率在第一振幅范圍中改變的信號電平;
在斜坡信號與光學(xué)信號之間的大小關(guān)系在第一比較中改變的情況下,AD轉(zhuǎn)換單元通過獲取與從第一比較的開始到斜坡信號與光學(xué)信號之間的大小關(guān)系改變的變化對應(yīng)的計數(shù)信號而產(chǎn)生第一數(shù)字信號,并且通過執(zhí)行作為斜坡信號與光學(xué)信號之間的比較的第二比較而產(chǎn)生第二數(shù)字信號,其中該斜坡信號具有以依賴于經(jīng)過時間的第二變化率在第二振幅范圍中改變的信號電平;
在斜坡信號與光學(xué)信號之間的大小關(guān)系在第一比較中不改變的情況下,AD轉(zhuǎn)換單元通過執(zhí)行作為斜坡信號與光學(xué)信號之間的比較的第三比較而產(chǎn)生第三數(shù)字信號,其中該斜坡信號具有以大于第一變化率和第二變化率兩者的、依賴于經(jīng)過時間的第三變化率在大于第一振幅范圍的第三振幅范圍中改變的信號電平。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的成像裝置,其中,第一變化率和第二變化率相等。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的成像裝置,其中,第一振幅范圍等于第三振幅范圍的1/2N。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的成像裝置,其中,第三振幅范圍大于第二振幅范圍。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的成像裝置,其中,
AD轉(zhuǎn)換單元進一步通過執(zhí)行多個第四比較產(chǎn)生第四數(shù)字信號,其中,所述多個第四比較中的每一個都是噪聲信號與具有以依賴于經(jīng)過時間的第四變化率在第四振幅范圍中改變的信號電平的斜坡信號之間的比較;以及
第四振幅范圍小于第一振幅范圍。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的成像裝置,其中,第四變化率等于第一變化率。
7.一種成像裝置,該成像裝置包括各自被配置為通過對光執(zhí)行光電轉(zhuǎn)換產(chǎn)生光學(xué)信號并且輸出光學(xué)信號的像素、AD轉(zhuǎn)換單元、被配置為向AD轉(zhuǎn)換單元供給斜坡信號的基準信號供給單元、被配置為通過對時鐘信號計數(shù)來產(chǎn)生計數(shù)信號的計數(shù)器、以及被配置為向AD轉(zhuǎn)換單元輸出作為通過以預(yù)定放大因子放大光學(xué)信號所獲取的信號的放大信號的放大單元,其特征在于,
其中,AD轉(zhuǎn)換單元執(zhí)行作為斜坡信號與已在放大單元中以第一放大因子經(jīng)受放大的第一放大信號之間的比較的第一比較;
在斜坡信號與第一放大信號之間的大小關(guān)系在第一比較中改變的情況下,AD轉(zhuǎn)換單元通過獲取與從第一比較開始到斜坡信號與第一放大信號之間的大小關(guān)系改變的時段對應(yīng)的計數(shù)信號產(chǎn)生第一數(shù)字信號,并且通過執(zhí)行作為斜坡信號與第一放大信號之間的比較的第二比較產(chǎn)生第二數(shù)字信號;
在斜坡信號與第一放大信號之間的大小關(guān)系在第一比較中不改變的情況下,AD轉(zhuǎn)換單元通過執(zhí)行作為斜坡信號與已在放大單元中以小于第一放大因子的第二放大因子經(jīng)受放大的第二放大信號之間的比較的第三比較產(chǎn)生第三數(shù)字信號。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的成像裝置,其中,
放大單元進一步通過放大噪聲信號來產(chǎn)生第三放大信號,
AD轉(zhuǎn)換單元進一步通過執(zhí)行作為第三放大信號與斜坡信號之間的比較的第四比較產(chǎn)生第四數(shù)字信號;以及
放大單元通過以第一放大因子放大噪聲信號產(chǎn)生第三放大信號。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的成像裝置,其中,
與產(chǎn)生用于產(chǎn)生第二數(shù)字信號的計數(shù)信號的情況相比,計數(shù)器對時鐘信號的計數(shù)結(jié)果執(zhí)行到高階位的位偏移,以產(chǎn)生用于產(chǎn)生第三數(shù)字信號的計數(shù)信號。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的成像裝置,其中,
與產(chǎn)生用于產(chǎn)生第二數(shù)字信號的計數(shù)信號的情況相比,計數(shù)器對時鐘信號的計數(shù)結(jié)果執(zhí)行到高階位的位偏移,以產(chǎn)生用于產(chǎn)生第三數(shù)字信號的計數(shù)信號。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的成像裝置,其中,成像裝置具有被配置為相加第一數(shù)字信號和第二數(shù)字信號的相加單元。
12.根據(jù)權(quán)利要求7所述的成像裝置,其中,成像裝置具有被配置為相加第一數(shù)字信號和第二數(shù)字信號的相加單元。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的成像裝置,其中,
所述多個像素被布置于多個行和多個列上;
第一存儲器組和第二存儲器組對所述多個列中的每一個被設(shè)置并且保持計數(shù)信號;
第一存儲器組具有N+1位的位寬并且保持通過第一比較獲取的計數(shù)信號的從最低有效位到第(N+1)位的值,這里,N為自然數(shù);以及
第二存儲器組具有大于N+1位的M位的位寬并且保持通過第二比較獲取的計數(shù)信號的從最低有效位到第M位的值,這里,M為自然數(shù)。
14.根據(jù)權(quán)利要求7所述的成像裝置,其中,
所述多個像素被布置于多個行和多個列上;
第一存儲器組和第二存儲器組對所述多個列中的每一個被設(shè)置并且保持計數(shù)信號;
第一存儲器組具有N+1位的位寬并且保持通過第一比較獲取的計數(shù)信號的從最低有效位到第(N+1)位的值,這里,N為自然數(shù);以及
第二存儲器組具有大于N+1位的M位的位寬并且保持通過第二比較獲取的計數(shù)信號的從最低有效位到第M位的值,這里,M為自然數(shù)。
15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的成像裝置,其中,計數(shù)信號是包含多個位的格雷碼。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的成像裝置,其中,
在第一比較中通過計數(shù)器輸出的計數(shù)信號是(N+1)位格雷碼;以及
在第二比較中通過計數(shù)器輸出的計數(shù)信號是M位格雷碼。
17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的成像裝置,其中,
在第一比較中通過計數(shù)器輸出的計數(shù)信號是(N+1)位格雷碼;以及
在第二比較中通過計數(shù)器輸出的斜坡信號是M位格雷碼。
18.一種成像系統(tǒng),包括:
根據(jù)權(quán)利要求1~13中的任一項所述的成像裝置;以及
被配置為通過處理從成像裝置輸出的信號來產(chǎn)生圖像的信號處理單元。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的成像系統(tǒng),其中,成像裝置向信號處理單元輸出第一數(shù)字信號和第二數(shù)字信號;以及
信號處理單元將第一數(shù)字信號和第二數(shù)字信號相加。
20.一種成像系統(tǒng),包括:
根據(jù)權(quán)利要求5、6和8中的任一項所述的成像裝置;以及
信號處理單元,被配置為產(chǎn)生從執(zhí)行了第二比較的AD轉(zhuǎn)換單元輸出的第一數(shù)字信號與第四數(shù)字信號之間的差值,并且產(chǎn)生從執(zhí)行了第三比較的AD轉(zhuǎn)換單元輸出的第二數(shù)字信號與第四數(shù)字信號之間的差值,以產(chǎn)生圖像。