[发明专利]AD转换电路和摄像装置

说明书

AD转换电路具有：参照信号生成部，其生成根据由所述第1恒定电流源所输出的恒定电流而发生变化的参照信号；比较部，其执行模拟信号与所述参照信号的比较处理，在所述参照信号相对于所述模拟信号满足规定的条件的时机结束所述比较处理；时钟生成部，其根据由第2恒定电流源输出的恒定电流，输出基于从多个延迟单元输出的信号的下位相位信号；锁存部，其在所述比较处理结束的时机锁存所述下位相位信号；以及计数部，其对基于所述下位相位信号的时钟进行计数，所述第1恒定电流源输出由单位电流源根据偏置电压而输出的单位电流的m倍的电流，所述第2恒定电流源输出所述单位电流的n倍的电流，所述AD转换电路根据所述锁存部所锁存的所述下位相位信号和所述计数部的计数结果，输出与所述模拟信号对应的数字数据。

技术领域

本发明涉及AD转换电路以及具有该AD转换电路的摄像装置。

本申请基于2013年4月18日在日本提出的专利申请2013-087853号并主张其优先权，这里引用其内容。

背景技术

提出了一种所谓纵列ADC型固体摄像装置，在与按照行列状配置在摄像部的像素列对应设置的纵列部中内设有AD转换功能。作为AD转换方式存在(1)逐次比较型AD转换方式、(2)单斜率型AD转换方式、(3)循环型AD转换方式、(4)ΔΣ型AD转换方式等。提出了将应用了除此之外的AD转换方式的tdcSS(＝time to digital converter Single Slope，时间-数字转换器单斜率)型ADC(＝Analog to Digital Converter)电路设置于纵列部的纵列ADC型固体摄像装置(例如，参照专利文献1)。在该提案中，示出了能够通过使用tdcSS型ADC电路，而比较容易地以高S/N对来自像素的信号进行AD转换。

图7示出以往例的tdcSS型ADC电路的结构的一例。图7所示的tdcSS型ADC电路具有：时钟生成部1018、参照信号生成部1019、计数部1103、锁存部1108、以及比较部1109。

参照信号生成部1019生成电压值随时间的经过而增加或者减少的斜波。时钟生成部1018具有：延迟部1021，其具有由多个延迟单元构成的振荡电路，根据起动脉冲StartP，输出由从多个延迟单元输出的时钟CK[0]～CK[16]构成的下位相位信号；以及恒定电流源1022，其根据偏置电压Vbias而供给用于驱动延迟单元的电流。

比较部1109具有：第1输入端子IN1，其用于输入作为AD转换的对象的模拟信号Vin；第2输入端子IN2，其用于输入来自参照信号生成部1019的斜波；以及输出端子OUT，其输出模拟信号Vin和斜波的比较结果，对模拟信号Vin与斜波进行比较，在斜波相对于模拟信号Vin满足规定的条件的时机结束比较处理。锁存部1108在比较部1109的比较处理结束的时机锁存来自时钟生成部1018的下位相位信号的逻辑状态。计数部1103将构成来自时钟生成部1018的下位相位信号的时钟CK[0]～CK[16]中的1个作为计数时钟进行计数，得到计数值。

比较部1109进行斜波与模拟信号Vin的比较的时间是与模拟信号Vin的电压值对应的时间，计测该时间而得到的结果作为由锁存部1108锁存的下位相位信号的数据与计数部1103进行计数后的结果的数据而被得到。能够通过对这些数据进行例如2进制化，而得到作为AD转换结果的数字数据。

接着，对时钟生成部1018进行说明。作为tdcSS型ADC电路的时钟生成部1018优选使用VCO(＝Voltage Controlled Oscillator，电压控制振荡器)电路等圆环延迟电路。图8示出时钟生成部1018的结构的一例。时钟生成部1018具有延迟部1021和恒定电流源1022a、1022b。恒定电流源1022a、1022b与图7的恒定电流源1022对应。