[發(fā)明專利]AD轉(zhuǎn)換裝置、固態(tài)成像裝置和成像系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510328769.0
• 申請日: 2015-06-15
• 公開（公告）號: CN105208303A
• 公開（公告）日: 2015-12-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 橋本誠二;戶塚洋史;鈴木建
• 申請（專利權(quán)）人: 佳能株式會社
• 主分類號: H04N5/3745
• 分類號: H04N5/3745;H04N5/378
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進委員會專利商標事務(wù)所 11038
• 代理人: 羅銀燕

本發(fā)明公開了AD轉(zhuǎn)換裝置、固態(tài)成像裝置以及成像系統(tǒng)。該AD轉(zhuǎn)換裝置包含：參照信號產(chǎn)生電路，該參照信號產(chǎn)生電路被配置為輸出其電壓隨時間改變的第一參照信號和第二參照信號；比較電路，該比較電路被配置為在所述模擬信號的電壓與所述第一參照信號的電壓之間執(zhí)行比較；控制電路，該控制電路被配置為基于所述比較來產(chǎn)生和輸出數(shù)字數(shù)據(jù)；數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器，該數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器被配置為通過使用所述第二參照信號來產(chǎn)生其電壓從比較基準電壓隨時間改變的信號，并被配置為將所述信號輸出到比較電路，所述比較基準電壓基于所述數(shù)字數(shù)據(jù)；以及計數(shù)器，該計數(shù)器被配置為通過測量經(jīng)過時間來產(chǎn)生計數(shù)值。所述比較電路還被配置為在所述模擬信號的電壓與從所述數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器輸出的信號之間執(zhí)行比較。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及模擬數(shù)字(AD)轉(zhuǎn)換裝置和包含AD轉(zhuǎn)換裝置的固態(tài)成像裝置和成像系統(tǒng)。

背景技術(shù)

在日本專利申請公開No.2002-232291中，作為用于減小AD轉(zhuǎn)換裝置的電力消耗的技術(shù)，公開了獲得高階位(high-order bit)并此后獲得低階位(low-order bit)的兩步驟AD轉(zhuǎn)換方法。在日本專利申請公開No.2002-232291中公開的AD轉(zhuǎn)換裝置將像素信號與階梯參照信號進行比較，并且測量直到比較器的輸出電壓反轉(zhuǎn)的計數(shù)值作為高階位。然后，使開關(guān)進入非導(dǎo)通以斷開參照信號，并且在第一電容器C1中保持此時的參照信號的電壓。接著，通過經(jīng)由第二電容器C2在保持的電壓上疊加在步寬上比上述參照信號小的參照信號所獲得的電壓被輸入到比較器。該電壓被與像素信號比較，并且，測量直到比較器的輸出電壓反轉(zhuǎn)的計數(shù)值作為低階位。在日本專利申請公開No.2002-232291中公開了用于以這種方式實現(xiàn)兩步驟AD轉(zhuǎn)換的技術(shù)。

在日本專利申請公開No.2002-232291中所公開的AD轉(zhuǎn)換裝置中，通過開關(guān)切換用于供給用于獲得高階位的參照信號的信號線和用于供給用于獲得低階位的參照信號的信號線。當通過開關(guān)切換信號線時，由開關(guān)導(dǎo)致的噪聲可能進入保持在第一電容器C1中的信號。保持在第一電容器C1中的信號被用作用于獲得高階位的比較信號，并因此噪聲可能導(dǎo)致轉(zhuǎn)換精度的劣化。因此，在日本專利申請公開No.2002-232291中公開的AD轉(zhuǎn)換裝置可能在轉(zhuǎn)換精度上不足。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，提供一種被配置為將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號的模擬數(shù)字(AD)轉(zhuǎn)換裝置，包含：參照信號產(chǎn)生電路，該參照信號產(chǎn)生電路被配置為輸出其電壓隨時間改變的第一參照信號和第二參照信號；比較電路，該比較電路被配置為在所述模擬信號的電壓與所述第一參照信號的電壓之間執(zhí)行比較；控制電路，該控制電路被配置為基于所述比較來產(chǎn)生和輸出數(shù)字數(shù)據(jù)；數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器，該數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器被配置為通過使用所述第二參照信號來產(chǎn)生其電壓從基于所述數(shù)字數(shù)據(jù)的比較基準電壓隨時間改變的信號，并被配置為將所述信號輸出到比較電路；以及計數(shù)器，該計數(shù)器被配置為通過測量經(jīng)過時間來產(chǎn)生計數(shù)值。所述比較電路還被配置為在所述模擬信號的電壓與從所述數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器輸出的信號之間執(zhí)行比較。所述計數(shù)器通過測量從所述第一參照信號的電壓隨時間的變化開始時、到輸入到所述比較電路的模擬信號的電壓與第一參照信號的電壓之間的大小關(guān)系改變時的時間來獲得第一計數(shù)值。所述數(shù)字數(shù)據(jù)具有基于所述第一計數(shù)值的值。

從以下參照附圖的示例性實施例的描述，本發(fā)明的進一步特征將變得清楚。

附圖說明

圖1是用于示出根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的AD轉(zhuǎn)換裝置的配置的示圖。

圖2是用于示出根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的AD轉(zhuǎn)換裝置的配置的示圖。

圖3是用于示出根據(jù)第二實施例的驅(qū)動定時的示圖。

圖4是用于示出根據(jù)本發(fā)明的第三實施例的AD轉(zhuǎn)換裝置的配置的示圖。

圖5是用于示出根據(jù)第三實施例的驅(qū)動定時的示圖。

圖6是用于示出根據(jù)本發(fā)明的第四實施例的AD轉(zhuǎn)換裝置的配置的示圖。