[发明专利]模拟数字转换器和固体摄像装置

说明书

技术领域

本发明涉及模拟数字转换器和固体摄像装置。

背景技术

以往，公知有动作方式不同的多种模拟数字转换器。作为它们的动作方式，公知有所谓的斜坡计数方式或逐次比较方式。在斜坡计数方式中，在比较器中对模拟信号和电压值以恒定斜率变化的斜坡电压进行比较，从直到这两个电压一致为止的计数值中得到模拟信号的数字值。在逐次比较方式中，一边在比较器中对模拟信号和通过多个电容的组合而生成的参考电压进行比较，一边使参考电压逐渐接近模拟信号，得到此时的比较器的输出，作为模拟信号的数字值。

而且，公知有将模拟信号分成高位比特和低位比特，按照两个阶段进行数字转换的模拟数字转换器(例如，参考专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2007-243324号公报

发明内容

发明要解决的课题

在如专利文献1那样组合了多个动作方式的情况下，为了实现模拟数字转换器的高速化，逐次比较方式比较好。但是，在逐次比较方式中使用的电容的电容值容易因为制造误差而产生偏差。由此，当偏置电压的电压值不正确时，就得不到正确的数字数据。

本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于，提供一种模拟数字转换器和固体摄像装置，在通过多个阶段进行模拟数字转换处理的模拟数字转换器中，在采用逐次比较方式的同时能够得到正确的数字数据。

用于解决问题的手段

为达成上述目的，本发明提供以下手段。

本发明的一种方式提供一种模拟数字转换器，其特征在于，该模拟数字转换器具有：计数器，其向规定的方向对时钟信号进行计数，并输出计数信号；斜坡波形信号产生部，其根据上述计数信号，产生斜坡波形信号；多个信号转换部；以及控制部，其控制该信号转换部，所述信号转换部分别具有：采样保持电路，其对所输入的信号电压进行采样保持；逐次比较电容群，其具有电容值按照每两倍而不同的规定数量的电容，通过变更这些电容的连接而输出电平不同的偏置电压；电压相加部，其输出将选择了所述斜坡波形信号的电压和所述偏置电压中的一方的选择电压与所述采样保持电路所保持的电压和规定的参考电压中的一方相加起来而得到的相加电压；以及比较部，其将所述相加电压和非相加对象电压进行比较，其中，所述非相加对象电压是所述采样保持电路所保持的电压和所述规定的参考电压中的另一方，所述控制部根据第1数字数据和第2数字数据对所述采样保持电路所保持的电压进行数字转换，并且根据所述逐次比较电容群的所述电容的连接组合和所述斜坡波形信号产生部产生的信号，取得所述逐次比较电容群的校准用数据，其中，所述第1数字数据是根据在所述电容的所述规定数量的连接组合中由所述比较部对以所述偏置电压作为所述选择电压而在所述电压相加部中相加得到的所述相加电压和所述非相加对象电压进行了比较的结果而生成的，所述第2数字数据是根据由所述比较部对以所述斜坡波形信号的电压作为所述选择电压而在所述电压相加部中相加得到的所述相加电压和所述非相加对象电压进行了比较的结果而生成的。

根据本方式，采样保持电路保持的电压通过利用比较部与逐次比较电容群生成的多个偏置电压进行比较，一部分由逐次比较方式进行数字转换，并且，通过利用比较部与斜坡波形信号产生部产生的斜坡波形信号进行比较，另一部分由斜坡计数方式进行数字转换。根据这两个数字数据得到输入到采样保持电路中的信号电压的数字信号。

在该情况下，通过利用比较部对斜坡波形信号产生部产生的电压值已知的电压和逐次比较电容群的电容产生的偏置电压进行比较，得到包含各电容的电容值偏差信息的校准用数据。通过使用该校准用数据对由逐次比较方式转换得到的数字值进行补偿，可以得到正确的数字数据。

而且，本方式提供一种固体摄像装置，其特征在于，该固体摄像装置具有：上面所述的模拟数字转换器；以及像素部，其由多个像素配置成矩阵状，所述多个信号转换部对应所述像素部的像素列而设置。

发明效果

根据本发明，能够实现如下效果：在按照多个阶段进行模拟数字转换处理的模拟数字转换器中，采用逐次比较方式并且能够得到正确的数字数据。

附图说明

图1是示出本发明的一种实施方式所涉及的模拟数字转换器以及具有该转换器的固体摄像装置的结构的平面图。

图2是示出图1的信号转换电路的结构的平面图。

图3是示出图2的DAC电路的结构的平面图。

图4是说明图1的模拟数字转换器的动作的一例的图。

图5是示出图2的信号转换电路对高位比特进行数字转换的动作的一例的图。