[发明专利]固态成像装置、模数转换器及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种固态成像装置、A/D（模/数）转换器及其控制方法。

背景技术

为了提高合并有A/D转换器的CMOS图像传感器的操作速度，提出了一种用于并行地执行对来自像素的模拟信号的读出处理以及对读出的模拟信号的A/D转换的技术。例如，日本专利公开No.2008-067358描述了向斜坡A/D转换器提供两个电容器，给定行的像素信号被保持在一个电容器中，所保持的像素信号被A/D转换，以及下一行的像素信号被写入另一个电容器中。在每一个电容器中，一个电极被固定至基准电压，而另一个电极连接至像素。然后，连接至像素的电极被重新连接至比较器，从而对保持在电容器中的像素信号进行A/D转换。

发明内容

使用在日本专利公开No.2008-067358中公开的技术，由于电容器之间的串扰，在A/D转换之后的数字信号中混入了噪声，导致图像质量劣化。例如，由于当第n行的像素信号被A/D转换的同时第n+1行的像素信号被写入另一个电容器中，所以由于电容器之间的串扰导致第n+1行的像素信号作为噪声被混入正被A/D转换的第n行的像素信号中。这些串扰的原因包括通过在像素信号被提供到的电极之间的寄生电容产生的串扰，和通过连接至基准电源的电极之间的公共阻抗产生的串扰。因此，本发明的一个方面提供一种用于降低包括分别保持模拟信号的电容器的A/D转换器中的两个电容器之间的串扰的技术。

本发明的第一方面提供一种用于分别把第一模拟信号和第二模拟信号转换成数字数据的A/D转换器，包括：用于依次输入第一模拟信号和第二模拟信号的输入端子；第一电容器和第二电容器；用于连接至基准电压源的基准电压线；用于连接至生成时变的基准信号的信号源的基准信号线；比较器，具有第一输入端子和第二输入端子，并输出根据提供至第一输入端子的输入电压和提供至第二输入端子的阈值电压之间的比较结果的输出信号；输出电路，输出与从提供至比较器的第一输入端子的输入电压开始改变时直到比较器的输出信号改变为止的时间相对应的数字数据，其中，当在基准信号线和比较器的第一输入端子通过第一电容器连接的状态下基准信号被提供至基准信号线时，在输入端子和基准电压线经由第一电容器连接的状态下被输入至输入端子的第一模拟信号被转换成数字数据，而在基准信号线和比较器的第一输入端子经由第二电容器连接的状态下基准信号被提供至基准信号线时，在输入端子和基准电压线经由第二电容器连接的状态下被输入至输入端子的第二模拟信号被转换成数字数据。

本发明的第二方面提供一种A/D转换器，包括：输入端子；第一电容器和第二电容器；基准电压线；斜坡信号线；具有正相输入端子和反相输入端子的差分输入比较器；被提供计数值并且输出当比较器的输出信号变化时被提供的计数值的锁存电路；对第一电容器连接在输入端子和基准电压线之间的状态和第一电容器连接在斜坡信号线和比较器的正相输入端子之间的状态进行切换的开关组；以及对第二电容器连接在输入端子和基准电压线之间的状态和第二电容器连接在斜坡信号线和比较器的正相输入端子之间的状态进行切换的开关组。

本发明的第三方面提供一种控制A/D转换器的方法，该A/D转换器包括：用于依次输入第一模拟信号和第二模拟信号的输入端子，第一电容器和第二电容器，用于连接至基准电压源的基准电压线，用于连接至生成时变基准信号的信号源的基准信号线，具有第一输入端子和第二输入端子并输出根据提供至第一输入端子的输入电压和提供至第二输入端子的阈值电压之间的比较结果的输出信号的比较器，输出与从提供至比较器的第一输入端子的输入电压开始变化时直到比较器的输出信号变化为止的时间相对应的数字数据的输出电路，以及切换第一电容器和第二电容器的连接目的地的开关组，该方法包括：在输入端子和基准电压线经由第一电容器连接的状态下把第一模拟信号输入至输入端子，并且随后在基准信号线和比较器的第一输入端子经由第一电容器连接的状态下把基准信号提供至基准信号线；以及在输入端子和基准电压线经由第二电容器连接的状态下把第二模拟信号输入至输入端子，并且随后在基准信号线和比较器的第一输入端子经由第二电容器连接的状态下把基准信号提供至基准信号线。

根据(参照附图)对示例实施例的以下描述，本发明的更多特征将变得清楚。

附图说明

并入说明书中并且构成说明书的一部分的附图，阐释了发明的实施例，并且和说明书一起用于解释发明的原理。

图1是用于说明根据本发明的实施例的固态成像装置100的布置的示例的框图；