CN103905048A - 用于减少像素阵列读出时间的转换电路 - Google Patents
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Abstract
本申请案涉及一种用于减少像素阵列读出时间的转换电路。图像传感器包括具有以行及列布置的像素的像素阵列、第一逐次逼近寄存器“SAR”模/数转换器“ADC”、第二SAR ADC及第一及第二控制电路。所述第一SAR ADC包括共用耦合到第一比较器且经耦合以接收第一模拟像素信号的第一共用端子的第一电容器阵列“FCA”。所述第二SAR ADC包括共用可选择性地耦合到第二比较器且经耦合以接收第二模拟像素信号的第二电容器阵列“SCA”。第一及第二控制模块经耦合以在与可选择性地将所述SCA的底板从高参考电压切换到低参考电压相同的时间可选择性地将所述FCA的底板从低参考电压切换到高参考电压。
Description
技术领域
本发明大体上涉及光学器件，且更特定来说，但不排他地，涉及图像传感器。
背景技术
图像传感器用于许多应用中，举例来说，数码相机、蜂窝电话、摄像头，以及各种其它医疗、汽车、军事及其它应用。随着图像传感器在日常生活中变得普遍，消费者及行业需要较快、较小及较低功率的图像传感器。在一些应用中，图像传感器必须依次且优选地以高帧速率捕获图像。然而，常规图像传感器受到多种因素的限制而不能以高帧速率产生高质量图像。
限制给定图像传感器的帧速率的因素中的一者为将来自像素阵列的模拟像素信号转换成数字图像值的转换电路的速度。在转换电路内，一些图像传感器依赖逐次逼近寄存器(“SAR”)模/数转换器(“ADC”)来将模拟像素信号转换成数字图像值。因此，提高转换电路内的SAR ADC的速度将为有利的。
发明内容
一种图像传感器，其包含：像素阵列，其具有以行及列布置的像素；第一逐次逼近寄存器(“SAR”)模/数转换器(“ADC”)，其经耦合以将第一模拟像素信号转换成第一数字数据，所述第一SAR ADC包括具有二进制加权值的第一电容器阵列(“FCA”)，其中所述FCA的顶板共用耦合到第一比较器输入的第一共用端子且所述FCA的底板经耦合以从低参考电压切换到高参考电压，且其中所述第一共用端子可选择性地经耦合以接收由所述像素阵列的第一列产生的所述第一模拟像素信号；第二SAR ADC，其经耦合以将第二模拟像素信号转换成第二数字数据，所述第二SAR ADC包括具有二进制加权值的第二电容器阵列(“SCA”)，其中所述SCA的顶板共用耦合到第二比较器输入的第二共用端子且所述SCA的底板经耦合以从所述高参考电压切换到所述低参考电压，且其中所述第二共用端子可选择性地耦合到使由所述像素阵列的第二列产生的所述第二模拟像素信号反相的反相器的反相器输出；且所述第一SAR ADC的第一控制电路经耦合以响应于控制信号在实质上与所述第二SAR ADC的第二控制电路响应于所述控制信号可选择性地将所述SCA的所述底板从所述高参考电压切换到所述低参考电压相同的时间，可选择性地将所述FCA的所述底板从所述低参考电压切换到所述高参考电压。
一种读出像素阵列的方法，所述方法包含：将第一模拟像素信号取样到耦合到第一比较器的第一电容器阵列(“FCA”)的第一共用端子上，其中所述第一模拟像素信号由所述像素阵列的第一列产生；将第二模拟像素信号取样到耦合到第二比较器的第二电容器阵列(“SCA”)的第二共用端子上，其中所述第二模拟像素信号由所述像素的第二列产生；将所述FCA的最高有效位(“MSB”)电容器的第一底板从低参考电压切换到高参考电压以起始用于确定所述第一模拟像素信号的第一数字值的第一二进制搜索序列；及将所述SCA的第二MSB电容器的第二底板从所述高参考电压切换到所述低参考电压以起始用于确定所述第二模拟像素信号的第二数字值的第二二进制搜索序列，其中所述第一底板及所述第二底板分别与所述第一及第二共用端子相对，且其中在实质上与将所述第二底板从所述高参考电压切换到所述低参考电压相同的时间将所述第一底板从所述低参考电压切换到所述高参考，以在所述FCA与所述SCA之间再分配电荷以减少从所述低电压参考及所述高电压参考汲取的额外电荷量。
一种提供指令的非暂时性机器可存取存储媒体，当由机器执行时，所述指令将引起所述机器执行包含以下操作的操作：将第一模拟像素信号取样到耦合到第一比较器的第一电容器阵列(“FCA”)的第一共用端子上，其中所述第一模拟像素信号由所述像素阵列的第一列产生；
将第二模拟像素信号取样到耦合到第二比较器的第二电容器阵列(“SCA”)的第二共用端子上，其中所述第二模拟像素信号由所述像素的第二列产生；将所述FCA的最高有效位(“MSB”)电容器的第一底板从低参考电压切换到高参考电压以起始用于确定所述第一模拟像素信号的第一数字值的第一二进制搜索序列；及将所述SCA的第二MSB电容器的第二底板从所述高参考电压切换到所述低参考电压以起始用于确定所述第二模拟像素信号的第二数字值的第二二进制搜索序列，其中所述第一底板及所述第二底板分别与所述第一及第二共用端子相对，且其中在实质上与将所述第二底板从所述高参考电压切换到所述低参考电压相同的时间将所述第一底板从所述低参考电压切换到所述高参考，以在所述FCA与所述SCA之间再分配电荷以减少从所述低电压参考及所述高电压参考汲取的额外电荷量。
附图说明
参考以下图式描述本发明的非限制及非详尽实施例，其中除非另有明确指示，否则相同参考数字在所有各种视图中指代相同部件。
图1说明根据本发明的实施例的包括用于读出像素阵列的实例转换电路的图像传感器的系统图。
图2A及2B说明根据本发明的实施例的安置在图1中说明的转换电路内的SARADC的实例配置。
图3A及3B分别说明根据本发明的实施例的与图2A及2B的SAR ADC相关联的实例时序。
图4展示根据本发明的实施例的读出像素阵列的实例方法的流程图。
具体实施方式
在本文中描述用于减少像素阵列读出时间的系统及方法的实施例。在以下描述中，阐述许多特定细节以提供对实施例的透彻理解。然而，所属领域的技术人员将认识到，可在没有所述特定细节中的一者或一者以上的情况下实践本文中描述的技术，或用其它方法、组件、材料等等实践本文中描述的技术。在其它例子中，未展示或详细描述众所周知的结构、材料或操作以避免模糊某些方面。
整个本说明书中对“一个实施例”或“一实例”的参考表示结合所述实施例描述的特定特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施例中。因此，在整个本说明书的各种地方出现短语“在一个实施例中”或“在一实施例中”不必全都指代同一实施例。此外，可在一个或一个以上实施例中以任何合适方式组合特定特征、结构或特性。
图1为包括耦合到数字控制及图像处理器(“DCIP”)120的像素阵列105的图像传感器100的框图。像素阵列105耦合到像素偏压电路107，所述像素偏压电路107耦合到常规转换电路110。DCIP120耦合到像素阵列105以控制像素阵列105的操作特性。举例来说，DCIP120可产生快门信号以用于控制图像获取。所述快门信号可为全局快门信号或滚动快门信号。
如所说明，像素阵列105包括以行及列布置的二维像素阵列。在图像获取期间，像素阵列105中的像素中的每一者可从光子撞击像素的光敏元件来产生图像电荷。像素阵列105中的每一像素可为互补金属氧化物半导体(CMOS)像素。
在每一像素已获取其图像电荷之后，转换电路110读出表示所产生的图像电荷的模拟像素信号且将所述模拟像素信号转换成数字图像数据163。DCIP120耦合到转换电路110以从转换电路110接收数字图像数据163。像素偏压电路107可耦合在转换电路110与像素阵列105之间以在转换电路110转换模拟像素信号之前使所述模拟像素信号偏压。
转换电路110可沿着读出列线125一次读出一行图像数据。在图1中，转换电路110包括用于像素阵列105的每一列的转换模块111及113以转换在列中的每一者中产生的模拟像素信号。在所说明的实施例中，偶数列转换模块112经配置以接收由像素阵列105的偶数列(列2j)产生的模拟像素信号，且奇数列转换模块113经配置以接收由像素阵列105的奇数列(列2j-1)产生的模拟像素信号。
转换模块112/113的放大视图(如由虚线指示)展示偶数列转换模块112包括SARADC116且奇数列转换模块113包括SAR ADC117。每一SAR ADC116/117经耦合以接收低参考电压141及高参考电压142。此外，每一转换模块112/113包括经耦合以从DCIP120接收控制信号153的列存储器电路114。实例控制信号可包括地址信号167。列存储器电路114也可经耦合以输出包括数字图像信号的输出数据信号165。
图2A说明可包括在转换电路110的偶数列转换模块112中的SAR ADC116。FCA230中的电容器(234A到234N)中的每一者的顶板连接到共用端子222且共用端子222耦合到比较器250的输入。在所说明的实施例中，共用端子222可选择性地经耦合以接收在像素阵列105的第一列(例如，2j)中产生的模拟像素信号。FCA230的底板可选择性地经耦合从低参考电压141切换到高参考电压142，以在起始二进制搜索序列时给FCA230的电容器(例如，MSB电容器234N)充电。在一个实施例中，如所说明，FCA230的底板可选择性地经耦合以通过开关233A到233N从低参考电压141切换到高参考电压142。可使用晶体管来实施开关233A到233N。
FCA230可包括数目为N的电容器，其中N为SAR ADC116的分辨率的位的数目。FCA230内的电容器值经配置以执行二进制搜索序列。在图2A中，电容器经二进制加权，这意味着最低有效位(“LSB”)电容器234A具有值C，并且FCA230中的每一个接下来的电容器具有约为上一个电容器的两倍大的值，直到最高有效位(“MSB”)电容器234N具有约2^(N-1)*C的值，其中N为SAR ADC116中的分辨率的位的数目。
图3A说明与图2A的SAR ADC116相关联的时序序列。为完成模/数转换，执行二进制搜索序列。开始时，将来自一列的输入电压(例如，经偏压像素信号108)取样到FCA230的共用端子222上。在已将输入电压取样到FCA230的共用端子222上之后，将与输入电压成比例的电荷存储在FCA230上。接着，开关233N将MSB电容器234N的底板从低参考电压141耦合到高参考电压142，这将MSB电容器234N从低充电到高。给MSB电容器234N充电表示高参考电压142的1/2。接着将比较器输入251上的电压与比较器250的正输入上的共用电压(例如，接地)进行比较，且比较器250输出指示输入电压是低于高参考电压142的1/2还是高于高参考电压142的1/2的数字位。倘若输入电压高于高参考电压142的1/2，那么设置寄存器242A且开关233继续将MSB电容器234N的底板耦合到高参考电压142。否则，不设置寄存器242N且开关233N将MSB电容器234N的底板耦合到低参考电压141。如此项技术中所知，二进制搜索序列在FCA230中的电容器中继续直到通过设置寄存器242A到242N确定输入电压的数字值为止。
图2B说明可包括在转换电路110的奇数列转换模块113中的SAR ADC117。第二电容器阵列(“SCA”)231中的电容器(239A到239N)中的每一者的顶板连接到共用端子223且共用端子223耦合到比较器260的输入。在所说明的实施例中，共用端子223可选择性地经耦合以接收在像素阵列105的第二列(例如，2j-1)中产生的模拟像素信号。SCA231包括数目为N的电容器，其中N为SAR ADC117的分辨率的位的数目，其与SAR ADC116的位的数目相同。SCA231内的电容器值经配置以用于执行二进制搜索序列。在图2B中，电容器经二进制加权。
SCA231的底板经耦合以从高参考电压142切换到低参考电压141以在起始二进制搜索序列时给SCA231的电容器(例如，MSB电容器239N)充电。因此，应注意，SAR ADC116及SAR ADC117将其电容器充电到相反的电压参考，其可具有相反的极性。SARADC116及SAR ADC117也经耦合以响应于来自DCIP120的控制信号153而在实质上相同的时间给其电容器充电。第一控制电路270经耦合以在实质上与第二控制电路280响应于控制信号而可选择性地将SCA231的底板从VHI142切换到VLO141相同的时间，响应于控制信号(例如，控制信号153)而可选择性地将FCA230的底板从VLO141切换到VHI142。
为校正SCA231被充电到与FCA230相反的参考的事实，对SAR ADC117做出调整(与SAR ADC116相比)以仍然产生合适数字电压输出。在所说明的图2B的实施例中，反相器255经耦合以使由像素阵列105中的第二列产生的模拟像素信号(VIN<2j-1>)反相，且移除耦合到SAR ADC116中的比较器250的输出的反相器257。此外，来自寄存器247A到247N的Q_B信号经反相以适当地控制开关238A到238N在VLO141与VHI142之间的切换。使用这些对SAR ADC117的调整，SAR ADC116及SAR ADC117可响应于相同控制信号产生给定模拟像素信号的相同期望数字值。换句话说，即使在将其电容器充电到相反电压参考的情况下，如果SAR ADC116及SAR ADC117如图2A及2B中配置，那么可不需要对系统的剩余部分(例如，不同控制信号)的调整。在一个实施例中，将反相器255实施为反相放大器(具有负1的增益)。
常规图像传感器不经配置以具有带有SAR ADC(其具有充电到相反电压参考的电容器)的转换电路。在一些常规图像传感器中，转换电路中的所有SAR ADC都是相同的且电容器阵列充电到相同电压参考。这可引起较长的用于电压参考的稳定时间，因为SARADC内部的电容器阵列都通过在SAR ADC的二进制搜索序列期间从电压参考汲取电荷来(在大约相同时间)负载相同电压参考。
在所说明的图1到3的实施例中，在相应二进制搜索序列期间将SAR ADC116及SAR ADC117的电容器阵列(在实质上相同的时间)充电到相反电压参考可通过简单地在FCA230与SCA231之间再分配电荷而不是通过再汲取从电压参考(VLO141及VHI142)给电容器充电所需的所有电荷来减少电容器的充电时间。因此，已存储在转换电路110内的电荷用于迅速地给电容器再充电，而不是像常规图像传感器中所发生的那样等待电压参考来供应所有所需电荷。通过减少电容器的充电时间，二进制搜索序列中的比较之间的稳定时间被减少，这产生较快的模/数转换，其使得较高的帧速率对于所述图像传感器来说是可能的。
为进行说明，图3A及3B分别说明根据本发明的实施例的与图2A及2B的SAR ADC相关联的实例二进制搜索时序。在图3A中，说明SAR ADC116的稳定时间。所述稳定时间在电压缓冲器(低电压参考141及高参考电压142)将电容(与给定位相关联)从参考141充电到参考142所花费的时间中占主导地位。具体来说，时间周期391表示给MSB电容器234N充电及稳定电压参考花费的时间，且时间周期393说明给LSB电容器234A充电及稳定电压参考花费的时间。在MSB电容器234N的情形中，其具有最大值(且花费最长的时间来充电)且为在二进制搜索序列中被充电的第一电容器。因为针对每一个二进制搜索序列给MSB电容器234N充电，所以减少其充电时间将提高SAR ADC的速度。这又将促成图像传感器中的较高帧速率能力。
图3A及3B展示即使FCA230及SCA231在其相应二进制搜索序列期间被充电到相反参考，SAR ADC116及117也可使用相同的控制信号来产生数字值。图3A展示，在二进制搜索序列的开始处，VDAC<2j>响应于被取样到共用端子222上的输入电压VIN<2j>。信号SEL<N-1>选择MSB电容器234N且其底板从VLO141切换到VHI142，如时间周期391期间节点VDAC<2j>处的降低电压所展示。类似地，在二进制搜索序列的结尾处，信号SEL<0>选择LSB电容器234A且其底板从VLO141切换到VHI142，如时间周期393期间节点VDAC<2j>处的升高电压所展示。因为LSB234A与MSB234N相比的较小电容值，所以与时间周期391相比，VDAC<2j>上的电压变化在时间周期393期间是较低的。所属领域的技术人员将理解在时间周期391与时间周期393之间发生的未说明的时序。
图3B展示在与图3A中展示的二进制搜索序列的同步(在实质上相同的时间处)中发生的第二二进制搜索序列。在第二二进制搜索序列的开始处，VDAC<2j-1>响应于被取样到共用端子223上的输入电压VIN<2j-1>。信号SEL<N-1>选择MSB电容器239N且其底板从VHI142切换到VLO141，如时间周期396期间的节点VDAC<2j-1>处的降低电压所展示。类似地，在二进制搜索序列的结尾处，信号SEL<0>选择LSB电容器239A且其底板从VHI142切换到VLO141，如时间周期398期间的节点VDAC<2j-1>处的降低电压所展示。如上文陈述，在实质上相同的时间将FCA230及SCA231中的电容器充电到不同参考可通过减少电容器的充电时间来使稳定时间391、393、396及398加速(与现有技术相比)。电容器的减少的充电时间可使得较快帧速率对于像素阵列105来说是可能的。
返回参考图1，转换电路110可包括经耦合以接收由像素阵列105的偶数列产生的模拟像素信号的多个偶数列转换模块112，且转换电路110可包括经耦合以接收由像素阵列105的奇数列产生的模拟像素信号的多个奇数列转换模块113。如所展示，像素阵列105可包括以每隔一个的配置布置的偶数列及奇数列。在本发明的范围中的其它布置中，SAR ADC116及SAR ADC117可不必与像素阵列105的偶数列及奇数列严格配对。在这些其它布置中，可为有利的是，使转换电路的一半包括SAR ADC116且使另一半包括SAR ADC117，如此，被充电到相反参考的电容是平衡的，这可通过减少需要从电压参考汲取的电荷来减少稳定时间。
在一些实施例中，像素阵列105可包括经配置以接收不同颜色的光的像素。在一个实施例中，由像素阵列的绿色像素产生的模拟像素信号可由配置为SAR ADC116的SARADC转换成数字信号，且由像素阵列的红色及蓝色像素产生的模拟像素信号可由配置为SAR ADC117的SAR ADC转换成数字信号。
图4说明根据本发明的实施例的说明读出像素阵列的实例方法的流程图400。一些或所有过程框在过程400中出现的顺序不应被认为是限制性的。相反，受益于本发明的所属领域的技术人员中将理解可以多种未说明的顺序执行或甚至平行执行过程框中的一些。
在过程框405中，将在像素阵列的第一列中产生的第一模拟像素信号取样到第一电容器阵列(“FCA”)的共用端子(例如，共用端子222)上。可在像素阵列的偶数列中产生所述第一模拟像素信号且可将所述电容器阵列耦合到第一比较器。在过程框410中，将在像素阵列的第二列中产生的第二模拟像素信号取样到第二电容器阵列(“SCA”)的共用端子(例如，共用端子223)上。可在相同像素阵列的奇数列中产生第二模拟像素信号且可将所述电容器阵列耦合到与第一比较器不同的第二比较器。可在将第二模拟像素信号取样到第二电容器阵列上之前使所述第二模拟像素信号反相。FCA及SCA可包括具有二进制加权值的电容器。
在过程框415中，将FCA的MSB电容器(例如，电容器234N)的底板从低参考电压切换到高参考电压以起始用于确定第一模拟像素信号的数字值的二进制搜索序列。在过程框420中，将SCA的MSB电容器(例如，电容器239N)的底板从高参考电压切换到低参考电压，以起始用于确定第二模拟像素信号的数字值的二进制搜索序列。MSB电容器的底板与耦合到相应共用端子的MSB电容器的顶板物理地相对。在实质上相同的时间切换两个MSB电容器的底板，这在FCA与SCA之间再分配电荷且减少需要从低参考电压及高参考电压汲取的电荷量。
在过程400的一个实施例中，在将第一模拟信号取样到FCA的共用端子上之前复位第一比较器且在将第二模拟信号取样到SCA的第二共用端子上之前复位第二比较器。可以行及列布置像素阵列中的像素，且像素阵列的列可包括以每隔一个的配置交错的偶数列及奇数列。像素阵列的第一列可为偶数的且像素阵列的第二列可为奇数的。
第一比较器及FCA可包括在第一SAR ADC中且第二比较器及SCA可包括在第二SAR ADC中。在一个实施例中，第一SAR ADC或第二SAR ADC经耦合以接收由像素阵列的每一列产生的模拟像素信号。可同步地控制第一及第二SAR ADC的总数，使得在实质上相同的时间切换总数个FCA及SCA中的电容器，以在电容器上适当地再分配电荷。由像素阵列的绿色像素产生的模拟像素信号可由第一SAR ADC转换成数字信号，且由像素阵列的红色及蓝色像素产生的模拟像素信号可由第二SAR ADC转换成数字信号。
在论述上文的图2B时，描述了将校正将SCA231充电到与FCA230相反的极性的对SAR ADC117的修改。在一个实施例中，为校正相反极性，可消除SAR ADC117中的反相器255，且替代地使取样像素信号的顺序相反。
通常，对于四晶体管(“4T”)像素架构，可在浮动扩散(“FD”)及光电二极管(“PD”)被复位的情况下开始取样(其可称为相关双取样“CDS”)。这耗尽PD的自由电荷，使得复位操作不在PD中存储噪声电荷。第二，像素集成图像光。第三，复位FD且读出FD复位值。第四，接着将电荷从PD转移到FD。第五，读出FD值(其表示由像素集成的光)。总之，首先读出复位值且其次读出信号值。
为使取样具有4T架构的像素的顺序相反，可以复位FD及PD来开始取样序列。第二，像素集成图像光。第三，复位FD。第三，将电荷从PD转移到FD。第五，读出信号值。第六，复位FD且读出复位值。
使如何读出像素的序列相反有效地实现与使模拟像素信号反相相同的结果。因此，可以相反序列读出SAR ADC117而不是包括反相器255。
值得注意的是，使读出像素的序列相反不是CDS，所述CDS可促成噪声更大的读出。然而，可在仍然通过在存储元件(例如，取样及保持电路)中存储复位值来将复位值之前的信号值供应到SAR ADC117时实施CDS。
相对于计算机软件及硬件描述上文解释的过程。所描述的技术可构成在有形或非暂时性机器(例如，计算机)可读存储媒体内体现的机器可执行指令，当由机器执行时所述指令将引起机器执行所描述的操作。此外，可在硬件(例如，专用集成电路(“ASIC”)或其它硬件)内体现所述过程。
有形非暂时性机器可读存储媒体包括以机器(例如，计算机、网络装置、个人数字助理、制造工具、具有一组一个或一个以上处理器的任何装置等等)可存取形式提供(即，存储)信息的任何机构。举例来说，机器可读存储媒体包括可记录/不可记录媒体(例如，只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、磁盘存储媒体、光学存储媒体、快闪存储器装置等等)。
对所说明的本发明的实施例的以上描述(包括说明书摘要中的描述内容)不希望为详尽的或将本发明限于所揭示的精确形式。虽然出于说明目的描述本发明的特定实施例及实例，但如所属领域的技术人员将认识到，各种修改在本发明的范围内是可能的。
可在以上详细描述的背景下对本发明做出这些修改。所附权利要求书中使用的术语不应被理解为将本发明限于说明书中揭示的特定实施例。相反，本发明的范围完全由根据已确立的权利要求解释规则来理解的所附权利要求书确定。
Claims (20)
1.一种图像传感器，其包含：
像素阵列，其具有以行及列布置的像素；
第一逐次逼近寄存器“SAR”模/数转换器“ADC”，其经耦合以将第一模拟像素信号转换成第一数字数据，所述第一SAR ADC包括具有二进制加权值的第一电容器阵列“FCA”，其中所述FCA的顶板共用耦合到第一比较器输入的第一共用端子且所述FCA的底板经耦合以从低参考电压切换到高参考电压，且其中所述第一共用端子可选择性地经耦合以接收由所述像素阵列的第一列产生的所述第一模拟像素信号；
第二SAR ADC，其经耦合以将第二模拟像素信号转换成第二数字数据，所述第二SAR ADC包括具有二进制加权值的第二电容器阵列“SCA”，其中所述SCA的顶板共用耦合到第二比较器输入的第二共用端子且所述SCA的底板经耦合以从所述高参考电压切换到所述低参考电压，且其中所述第二共用端子可选择性地耦合到使由所述像素阵列的第二列产生的所述第二模拟像素信号反相的反相器的反相器输出；且
所述第一SAR ADC的第一控制电路经耦合以响应于控制信号在实质上与所述第二SAR ADC的第二控制电路响应于所述控制信号可选择性地将所述SCA的所述底板从所述高参考电压切换到所述低参考电压相同的时间，可选择性地将所述FCA的所述底板从所述低参考电压切换到所述高参考电压。
2.根据权利要求1所述的图像传感器，其中所述第一SAR ADC为多个第一SAR ADC中的一者且所述第二SAR ADC为多个第二SAR ADC中的一者，且其中所述多个第一SAR ADC中的给定SAR ADC经耦合以接收由所述像素阵列的奇数列产生的奇数列像素信号，且所述多个第二SAR ADC中的给定SAR ADC经耦合以接收由所述像素阵列的偶数列产生的偶数列像素信号，所述像素阵列的所述列包括以每隔一个的配置交错的所述偶数列及所述奇数列，所述第一列为所述偶数列中的一者且所述第二列为所述奇数列中的一者。
3.根据权利要求2所述的图像传感器，其中所述像素阵列的绿色像素安置在所述奇数列中且所述像素阵列的红色及蓝色像素安置在所述偶数列中。
4.根据权利要求1所述的图像传感器，其中所述FCA包括最高有效位“MSB”电容器且所述SCA包括另一MSB电容器，所述第一控制电路经耦合以在第一二进制搜索序列中从所述MSB电容器开始依序将所述FCA的所述底板从所述低参考电压切换到所述高参考电压，且其中所述第二控制电路经耦合以在第二二进制搜素序列中从另一MSB电容器开始依序将所述SCA的所述底板从所述高参考电压切换到所述低参考电压。
5.根据权利要求1所述的图像传感器，其中所述第一SAR ADC及所述第二SAR ADC两者都具有数目为N的分辨率的位且所述FCA包括至少N个电容器且所述SCA包括至少N个电容器。
6.根据权利要求5所述的图像传感器，其中所述FCA中的第一最高有效位“MSB”具有约为2的(N-1)*C1次幂的第一值，其中C1为所述FCA中的第一最低有效位“LSB”电容器的第一电容值，且其中所述SCA中的第二MSB电容器具有约为2的(N-1)*C2次幂的第二值，其中C2为所述SCA中的第二LSB电容器的第二电容值。
7.根据权利要求1所述的图像传感器，其中所述第一控制电路包括第一寄存器，所述第一寄存器经耦合以可选择性地切换经耦合以响应于所述控制信号而个别地将所述FCA的所述底板从所述低参考电压切换到所述高参考电压的第一开关，且其中所述第二控制电路包括第二寄存器，所述第二寄存器经耦合以可选择性地切换经耦合以响应于所述控制信号而个别地将所述SCA的所述底板从所述高参考电压切换到所述低参考电压的第二开关。
8.一种读出像素阵列的方法，所述方法包含：
将第一模拟像素信号取样到耦合到第一比较器的第一电容器阵列“FCA”的第一共用端子上，其中所述第一模拟像素信号由所述像素阵列的第一列产生；
将第二模拟像素信号取样到耦合到第二比较器的第二电容器阵列“SCA”的第二共用端子上，其中所述第二模拟像素信号由所述像素阵列的第二列产生；
将所述FCA的最高有效位“MSB”电容器的第一底板从低参考电压切换到高参考电压以起始用于确定所述第一模拟像素信号的第一数字值的第一二进制搜索序列；及
将所述SCA的第二MSB电容器的第二底板从所述高参考电压切换到所述低参考电压以起始用于确定所述第二模拟像素信号的第二数字值的第二二进制搜索序列，其中所述第一底板及所述第二底板分别与所述第一及第二共用端子相对，且其中在实质上与将所述第二底板从所述高参考电压切换到所述低参考电压相同的时间将所述第一底板从所述低参考电压切换到所述高参考电压，以在所述FCA与所述SCA之间再分配电荷以减少从所述低电压参考及所述高电压参考汲取的额外电荷量。
9.根据权利要求8所述的方法，其进一步包含在将所述第二模拟像素信号取样到所述第二共用端子上之前使所述第二模拟像素信号反相。
10.根据权利要求8所述的方法，其进一步包含：
在将所述第一模拟像素信号取样到所述FCA的所述共用端子上之前复位所述第一比较器；及
在将所述第二模拟像素信号取样到所述SCA的所述第二共用端子上之前复位所述第二比较器。
11.根据权利要求8所述的方法，其中以行及列布置所述像素阵列且所述像素阵列的所述列包括以每隔一个的配置交错的偶数列及奇数列，所述第一列为偶数列且所述第二列为奇数列。
12.根据权利要求11所述的方法，其中以所述奇数列安置所述像素阵列的绿色像素且以所述偶数列安置所述像素阵列的红色及蓝色像素。
13.根据权利要求8所述的方法，其中将来自所述像素阵列的绿色像素的绿色像素信号取样到所述FCA上但不取样到所述SCA上。
14.根据权利要求8所述的方法，其中所述FCA及所述SCA包括具有二进制加权值的电容器。
15.一种提供指令的非暂时性机器可存取存储媒体，当由机器执行时，所述指令将引起所述机器执行包含以下操作的操作：
将第一模拟像素信号取样到耦合到第一比较器的第一电容器阵列“FCA”的第一共用端子上，其中所述第一模拟像素信号由所述像素阵列的第一列产生；
将第二模拟像素信号取样到耦合到第二比较器的第二电容器阵列“SCA”的第二共用端子上，其中所述第二模拟像素信号由所述像素阵列的第二列产生；
将所述FCA的最高有效位“MSB”电容器的第一底板从低参考电压切换到高参考电压以起始用于确定所述第一模拟像素信号的第一数字值的第一二进制搜索序列；及
将所述SCA的第二MSB电容器的第二底板从所述高参考电压切换到所述低参考电压以起始用于确定所述第二模拟像素信号的第二数字值的第二二进制搜索序列，其中所述第一底板及所述第二底板分别与所述第一及第二共用端子相对，且其中在实质上与将所述第二底板从所述高参考电压切换到所述低参考电压相同的时间将所述第一底板从所述低参考电压切换到所述高参考电压，以在所述FCA与所述SCA之间再分配电荷以减少从所述低电压参考及所述高电压参考汲取的额外电荷量。
16.根据权利要求15所述的非暂时性机器可存取存储媒体，其进一步提供当由所述机器执行时将引起所述机器执行进一步操作的指令，所述操作包含：
在将所述第二模拟像素信号取样到所述第二共用端子上之前使所述第二模拟像素信号反相。
17.根据权利要求15所述的非暂时性机器可存取存储媒体，其进一步提供当由所述机器执行时将引起所述机器执行进一步操作的指令，所述操作包含：
在将所述第一模拟像素信号取样到所述FCA的所述第一共用端子上之前复位所述第一比较器；及
在将所述第二模拟像素信号取样到所述SCA的所述第二共用端子上之前复位所述第二比较器。
18.根据权利要求15所述的非暂时性机器可存取存储媒体，其中所述像素阵列以行及列布置且所述像素阵列的所述列包括以每隔一个的配置交错的偶数列及奇数列，所述第一列为偶数列且所述第二列为奇数列。
19.根据权利要求18所述的非暂时性机器可存取存储媒体，其中所述像素阵列的绿色像素安置在所述奇数列中且所述像素阵列的红色及蓝色像素安置在所述偶数列中。
20.根据权利要求15所述的非暂时性机器可存取存储媒体，其中所述FCA及所述SCA包括具有二进制加权值的电容器。
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