[发明专利]斜波输出电路、模拟数字转换电路、以及照相机

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有除去噪声用的低通滤波器的斜波(ramp wave)输出电路、以及具有该斜波输出电路的模拟数字转换电路、特别涉及一种可以扩大斜波的线性区域的斜波输出电路。

背景技术

使用斜波的模拟数字转换技术由于能够并行地将多个模拟信号转换至数字信号，因此在例如图像传感器这种需要将多个像素信号转换至数字信号的系统中，作为实现其系统的高速化的方法得到较多关注。

在该技术中，由于通过对提供给多个比较器的个别的模拟信号与共同提供给各比较器的斜波进行比较从而进行模拟数字转换，因此斜波的特性对模拟数字转换特性带来较大影响。因此，斜波中通常含有的毛刺噪声例如专利文献1中所示那样需要由低通滤波器除去。

[专利文献1]特开2007-146862号公报

[专利文献2]特开2006-337139号公报

但是，低通滤波器除去毛刺噪声的同时会使斜波的开始部分的波形畸变。因此，将带来模拟数字转换的动态范围的下降或非线性误差增大的这种转换特性劣化的问题。专利文献2中公开了一种消除这种畸变的方法。具体而言，通过(1)在与斜波相同的期间产生方形波，(2)根据斜波的倾斜度控制方形波的振幅，(3)对斜波与方形波进行相加，从而消除畸变。但是，由于需要方形波发生电路、波形加法器、以及检测斜波的倾斜度并控制方形波的振幅的手段，因此会大幅增加电路规模。

发明内容

鉴于上述内容，本发明的目的是提供一种除去毛刺噪声，同时在不检测斜波的倾斜度的情况下容易地对斜波开始部分的畸变进行整形的方法，进而提供一种具有产生通过该方法整形之后的斜波的斜波输出电路的模拟数字转换电路、以及具有该模拟数字转换电路的照相机。

为了实现所述目的，本发明的一方式所涉及的斜波输出电路，具有：斜波发生电路，其产生斜波；以及低通滤波器，其接收斜波的截止频率可变，低通滤波器，在从斜波的接收时起的规定时间以第1截止频率进行动作，并且在规定时间经过之后以比第1截止频率大的第2截止频率进行动作。

根据该斜波输出电路，在低通滤波器输出的斜波中形成规定时间的延迟，能够尽快地使斜波的波形成为线性，能够扩大线性区域。这样，能够除去毛刺噪声，同时输出对斜波开始部分的畸变进行整形之后的斜波。

本发明的一方式所涉及的斜波输出电路中，低通滤波器通过切换电阻值的结构改变时间常数。

该低通滤波器是一次低通滤波器，具有：具有第1电阻值的第1电阻、具有比第1电阻值大的第2电阻值的第2电阻、电容、切换第1电阻值与第2电阻值的开关。

在本发明的一方式所涉及的斜波输出电路中，低通滤波器通过切换电容值的结构改变时间常数。

该低通滤波器是一次低通滤波器，具有：具有第1电容值的第1电容、具有比所述第1电容值大的第2电容值的第2电容、电阻、切换第1电容值与第2电容值的开关。

在本发明的一方式所涉及的斜波输出电路中，具有：低通滤波器的副本滤波器；以及第1比较器，其对副本滤波器的输出与规定电压进行比较，基于第1比较器的比较结果决定规定时间。

这样，即使低通滤波器的截止频率具有绝对偏差的情况下，也能够以合适的定时切换低通滤波器的频率特性。

本发明的一方式所涉及的模拟数字转换电路，包括：本发明的一方式所涉及的斜波输出电路；第2比较器，其对输入模拟信号的电压值与来自斜波输出电路的输出电压的电压值进行比较；以及计数器，与第1比较器的比较结果同步地开始向上计数或者向下计数，并且接收由第2比较器得到的比较结果，将模拟信号与输出电压之间的大小关系反转时的计数值作为数字信号进行输出。

根据该模拟数字转换电路，与低通滤波器的特性偏差无关，能够实现可以有效地利用斜波成为线性的区域的模拟数字转换。

本发明的一方式所涉及的照相机，包括：摄像面，将被摄体的影像光电转换为电信号的多个摄像元件以矩阵状配置；多个第2比较器，作为模拟信号接收由属于摄像面的每列的各摄像元件得到的电信号，对模拟信号的电压值与来自斜波输出电路的输出电压的电压值进行比较；以及多个计数器，其对应多个比较器的各自而设置，与第1比较器的比较结果同步地进行向上计数或向下计数，并且接收由多个第2比较器的各自得到的比较结果，将对应的模拟信号与输出电压之间的大小关系反转时的各计数值作为数字信号进行输出。

这样一来能够实现高倾斜度以及低消耗功率的照相机。