[发明专利]模数转换器、固体摄像器件及模拟信号的模数转换方法

说明书

本申请基于2008年10月27日提交的日本在先专利申请2008-275566， 并要求享受其优先权，后一份申请以引用方式全部并入本申请。

技术领域

本发明涉及A/D转换器、具备该A/D转换器的固体摄像器件、及模拟 信号的A/D转换方法。

背景技术

一直以来，作为对CMOS图像传感器的像素信号进行模拟－数字转换（以 下称为A/D转换）的方式，已知如下手段：进行计数直到从像素部输出的 电压与由基准电压发生电路发生并随着时间的经过而变化为倾斜状的电压 成为相同的值为止，由此对从像素部输出的影像信号进行A/D转换。具体 地，对像素部输出的影像信号和成为该影像信号的基准的复位电压的电位 差进行A/D转换。但是，若采用上述方法，则在对上述电位差进行采样时 产生热噪声。

因此，考虑到上述问题，已知有以下的方法。首先，在使用了从基准 电压发生电路输出的电压的复位电压的A/D转换之后，同样使用从基准电 压发生电路输出的电压对影像信号进行A/D转换。接着，各A/D转换结果 之差被作为最终的A/D转换值、即数字值采用（参照W.Yanget等著，“An  Tntegrated800x600COMS Imaging System”ISSCC Digest of Technical  Papers，1999年2月pp.304－305）。

但是，因为上述解决手段将2次的A/D转换结果之差设为数字值，所 以具有如下缺点：在固体摄像器件所具备的像素部、基准电压发生电路及 比较器中产生的热噪声被加入两次。

发明内容

本发明的一方式涉及的A/D转换器具备：比较器，比较第1比较电压 和第1模拟信号电压而输出第1比较结果，比较第2比较电压和第2模拟 信号电压而输出第2比较结果，该第1比较电压从大于上述第1模拟信号 电压的第1基准电压到小于上述第1模拟信号电压的电压随着时间的经过 而以一定的斜率下降，该第2比较电压从大于上述第2模拟信号电压的第2 基准电压到小于上述第2模拟信号电压的电压随着时间的经过而以与上述 第1比较电压相同的斜率下降；计数器，使用上述第1比较结果在多个第1 期间的各第1期间累积地进行计数而取得第1结果，使用上述第2比较结 果在多个第2期间的各第2期间累积地进行计数而取得第2结果，输出上 述第1结果及第2结果，上述多个第1期间的各第1期间是上述第1比较 电压从上述第1基准电压变化为与上述第1模拟信号电压相同所花费的时 间，上述多个第2期间的各第2期间是上述第2比较电压从上述第2基准 电压变化为与上述第2模拟信号电压相同所花费的时间；运算器，计算上 述第1结果和上述第2结果之差；以及寄存器，将上述第1结果和上述第2 结果之差作为数字值输出。

本发明的另一方式涉及的A/D转换器具备：比较器，比较第1比较电 压和第1模拟信号电压而输出第1比较结果，比较第2比较电压和第2模 拟信号电压而输出第2比较结果，该第1比较电压从大于上述第1模拟信 号电压的第1基准电压到小于上述第1模拟信号电压的电压随着时间的经 过而以一定的斜率下降，该第2比较电压从大于上述第2模拟信号电压的 第2基准电压到小于上述第2模拟信号电压的电压随着时间的经过而以与 上述第1比较电压相同的斜率下降；以及计数器，对上述第1模拟信号电 压及上述第2模拟信号电压的一方具有递增计数器的功能，对另一方具有 递减计数器的功能，使用上述第1比较结果在多个第1期间的各第1期间 累积地进行计数而取得第1结果，将上述第1结果作为用于递增计数或递 减计数的初始值使用，并使用上述第2比较结果在多个第2期间的各第2 期间累积地进行计数而取得第2结果，将上述第2结果作为上述第1模拟 信号电压和上述第2模拟信号电压之差的数字值输出，上述多个第1期间 的各第1期间是上述第1比较电压从上述第1基准电压变化为与上述第1 模拟信号电压相同所花费的时间，上述多个第2期间的各第2期间是上述 第2比较电压从上述第2基准电压变化为与上述第2模拟信号电压相同所 花费的时间。

此外，本发明的一方式涉及的固体摄像器件具备：上述模数转换器； 像素部，产生复位信号作为上述第1模拟信号电压，产生影像信号作为上 述第2模拟信号电压；电压发生电路，产生上述第1比较电压和上述第2 比较电压；控制部，对上述电压发生电路发出指令，使得对上述复位信号 和上述影像信号的每一个多次产生上述第1比较电压和上述第2比较电压。