[发明专利]A／D转换电路及固体成像装置

权利要求书

1.一种A/D转换电路，其特征在于，具有：

多个电容元件，其电容耦合在经由固体成像装置的垂直信号线而输入像素信号的节点上；

像素信号保持单元，其使用所述多个电容元件中的一部分电容元件来预先保持分别经由所述垂直信号线输入的多个像素信号；

节点电位生成单元，其将所述一部分电容元件所保持的各个像素信号合成，而生成所述节点的电位；以及

控制单元，其通过使所述多个电容元件的对电极的电压变化而使所述节点的电位变化，通过对所述节点的电位和规定电位进行比较而生成所述像素信号的数字值。

2.根据权利要求1所述的A/D转换电路，其特征在于，

在所述多个电容元件分别具有相同的静电电容、且进行所述像素信号的加权相加的情况下，

所述控制单元在将进行加权相加的各个像素信号保持于所述电容元件时，根据各个像素信号的加权而从所述多个电容元件中分配1个或多个电容元件，并对所分配的电容元件进行充电，由此保持所述像素信号，

所述控制单元在进行所述加权相加的像素信号的全部输入完成后，通过将保持在所述电容元件中的充电电荷相加而对所述像素信号进行加权相加，根据加权相加得到的像素信号在所述节点上生成电位。

3.根据权利要求2所述的A/D转换电路，其特征在于，

所述控制单元具有：

粗转换单元，其通过依次切换所述多个电容元件的对电极的电压而使所述节点的电位阶梯状地变化，对所述节点的电位和规定电位进行比较而决定所述数字值的规定位数的高位的位；以及

精转换单元，其在所述粗转换结束后，通过使所述电容元件内的规定电容元件的对电极的电压斜坡状地变化而使所述节点的电位在斜坡上变化，对所述节点的电位和规定电位进行比较而决定所述数字值的低位的位。

4.根据权利要求2所述的A/D转换电路，其特征在于，

所述控制单元具有精转换单元，所述精转换单元通过使所述电容元件内的规定电容元件的对电极的电压斜坡状地变化而使所述节点的电位在斜坡上变化，对所述节点的电位和规定电位进行比较而生成所述数字值。

5.根据权利要求2至4中任一项所述的A/D转换电路，其特征在于，

所述多个电容元件的个数是n个，预先保持所述像素信号的第一组电容元件的个数是m个，其中，n＞m≥2，

所述A/D转换电路具有：

m个第一组开关，其将所述第一组的m个电容元件的每一个与所述节点之间选择性地连接；

1个第二组开关，其将所述多个电容元件中的除所述第一组电容元件以外的(n－m)个第二组电容元件与所述节点之间一并选择地连接，

所述控制单元根据进行所述加权相加的像素信号的数量和各个像素信号的加权，而从所述第一组开关中对要输入的各个像素信号预先分配1个或多个开关，

所述控制单元在对经由所述垂直信号线依次输入的像素信号进行加权后相加时，首先断开所述第一组开关和所述第二组开关，

所述控制单元在每次输入所述像素信号时，将所述第一组开关中的分配给所述像素信号的开关接通，在通过对与所述开关连接的电容元件进行充电而保持了所述像素信号后，断开所述开关，

所述控制单元在进行所述加权相加的像素信号的全部输入完成后，一并接通所述第一组开关，通过将保持在与所述第一组开关连接的电容元件中的充电电荷相加，来对像素信号进行加权相加，并且通过加权相加得到的像素信号而在所述节点上生成电位。

6.根据权利要求5所述的A/D转换电路，其特征在于，

所述控制单元通过将所述第一组开关和所述第二组开关控制为始终接通，对所输入的像素信号进行无加权相加的A/D转换。

7.一种固体成像装置，具有权利要求1至6中任一项所述的A/D转换电路，其特征在于，

具有拍摄单元，其呈矩阵状地配置有包含将光信号转换为电信号的光电转换元件的多个像素，且一边按行依次扫描各像素，一边经由按列布线的多条垂直信号线将选择行的各像素的信号输出，

所述A/D转换电路与所述多条垂直信号线分别对应地设置，将从所述垂直信号线输出的像素信号从模拟信号转换为数字值。