[发明专利]模拟数字转换器与固态成像设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种DA转换器与固态成像设备。更具体地，本发明涉及一种电流控制的DA转换器、以及配备有该DA转换器的固态成像设备。

背景技术

存在电流控制的DA(数字-模拟)转换器。该电流控制的DA转换器也被称为电流增加的DA转换器(参见例如JP-A-11-261420(专利文献1))。

图11A和图11B是电流控制的DA转换器的简单电路图。图11A示出了基于电源的DA转换器500，图11B示出了基于地的DA转换器600。DA转换器500和600内部分别具有可变电流源510和610。基于控制信号CNT控制可变电流源510和610，以便改变流过在输出部分处提供的电阻器R的电流。该配置允许将电压施加到电阻器R，由此在输出端子DACOUNT处生成期望的电压电平。

可变电流源510具有如图12A中所示的多个电流源部分520-1到520-n。在可变电流源510中，通过基于外部输入的控制信号CNT-1、...、CNT-n控制电流源部分520-1、...、520-n，来控制流过电阻器R的电流。可变电流源610具有如图12B中所示的多个电流源部分620-1到620-n。在可变电流源610中，通过基于外部输入的控制信号CNT-1、...、CNT-n控制电流源部分620-1、...、620-n，来控制流过电阻器R的电流。

将通过示例描述图12A中的可变电流源510的具体配置和操作。下文中，将电流源部分520-1、...、520-n中的任一个称为电流源部分520。此外，将控制信号CNT-1、...、CNT-n中的任一个称为控制信号CNT。

电流源部分520包括恒流源521、一对PMOS晶体管522和523、以及反相器电路524。PMOS晶体管522、523具有与恒流源521连接的源极。PMOS晶体管522具有与电源Vdd连接的漏极，PMOS晶体管523具有与输出端子DACOUNT连接的漏极。另外，反相器电路524被提供在PMOS晶体管522、523的栅极之间，以便响应于控制信号CNT执行相反的控制(contradictive control)。

电流源部分520的该配置根据控制信号CNT的状态，将要导通的PMOS晶体管从一个PMOS晶体管切换到另一个PMOS晶体管。也就是说，当控制信号CNT具有L电平时，PMOS晶体管522导通，而PMOS晶体管523截止。此时，恒流源521没有连接到输出端子DACOUNT，使得输出端子DACOUNT处的电压不受影响。相反，当控制信号CNT具有H电平时，PMOS晶体管522截止，而PMOS晶体管523导通。此时，恒流源521连接到输出端子DACOUNT，使得根据恒流源521的电流值的电流流过电阻器R，由此降低输出端子DACOUNT的电压电平。

利用可变电流源510的上述配置，通过根据控制信号CNT-1、...、CNT-n控制电流源部分520-1、...、520-n，来控制流过电阻器R的电流。也就是说，通过增加控制信号CNT-1、...、CNT-n中被设置为H电平的那些控制信号CNT的数量，来降低输出端子DACOUNT的电压电平，并且通过减少被设置为L电平的那些控制信号CNT的数量，来提高输出端子DACOUNT的电压电平。

这样的DA转换器500、600可以被用于例如固态成像设备。在固态成像设备中，从DA转换器输出阶梯式(stepwise)改变的参考电压，并且将该阶梯式改变的参考电压与从像素阵列部分中每个像素读取的模拟信号进行比较。根据比较时间检测从像素阵列部分中每个像素读取的模拟信号的电压值，并将其输出为数字值(参见例如JP-A-2005-323331(专利文献2))。

发明内容

在电流控制的DA转换器500、600中，通过改变控制信号CNT来改变流过输出端子DACOUNT的电流。

当从电流源部分520、620看时，该改变仅仅在于电流的目的地是参考电势(电源Vdd、地GND)或电阻器R。因此，电流源部分520、620保持供应恒定电流。

当将这样的电流控制的DA转换器用于上述固态成像设备时，例如，即使存在不需要DA转换的时段，也保持恒定电流流动。这导致不必要的电力消耗。

因此，希望提供一种在不需要DA转换的时段中降低电力消耗的DA转换器。