[发明专利]模数转换器、模数转换方法以及程序

说明书

技术领域

本公开涉及A/D转换器、A/D转换方法以及程序，具体涉及可以降低功耗的A/D转换器、A/D转换方法以及程序。

背景技术

在获取图像的图像传感器中，已经提出了一种具有比较器和纹波计数器(ripple counter)的结构(见专利文件1(JP-A-2006-33453)和专利文件2(JP-A-2005-278135))，比较器将像素输出与坡形基准电势进行比较，纹波计数器用于关于每列测量像素输出与基准电势之间的数值关系反转之前经过的时间。

图1示出了具有比较器和计数器的典型电路示例。图2是图1中的电路的时序图。在图1中所示的电路中，在比较器1中开始基准电压Vramp的扫描，并同时开始计数器2的计数操作。当基准电压Vramp低于输入电压VSL时，比较器1的输出信号VCO从高电平转变为低电平。在下降沿处，停止计数器2的计数操作。计数值VCNT与基准电压Vramp所扫描的电压宽度具有一对一的关系，并且计数值VCNT是输入电压的模数(AD)转换的结果。

在专利文件1、2中，纹波计数器被用作计数器，并且通过反转纹波计数器的各个比特而实现减法。此外，通过保持第一数据的计数值以及为下一数据连续操作纹波计数器而实现加法操作。在此配置中，关于每列独立地执行图像传感器中经常执行的CDS(相关复式采样)操作，因此，像素输出的AD转换结果不依赖于列之间的时钟信号和基准电势的倾斜度。结果，可以使用更块的时钟信号执行计数操作。此外，可以关于每列执行AD转换结果的加法和减法，因此，存在可以在AD转换电路上执行同一列内的像素输出的加法操作的优点。

发明内容

为了提高这些电路的分辨率，提高频率和花费时间进行处理是可以想象的。此外，也可以期望功耗的降低。此外，随着便携式终端的普及，还期望降低电路尺寸。

因此，期望控制适当的必要分辨率，从而在不劣化性能的情况下抑制功耗。

根据本公开的实施例的A/D转换器在预定时间将m比特的分辨率切换为小于m比特的n比特的分辨率。

可通过在预定时间部分地停止将以m比特的分辨率提供的具有多个相位差的时钟信号来将分辨率切换为n比特的分辨率。

当以m比特的分辨率提供具有多个相位差的时钟信号、并且停止所述时钟信号从而切换到n比特的分辨率时，可以在逻辑值为“1”的条件下停止要被停止的时钟信号中的至少一个时钟信号。

可以响应于计数高位比特的纹波计数器内的预定输出，解码根据所述时钟信号的低位比特。

可以通过在所述预定时间部分停止要以m比特的分辨率提供的格雷码(gray code)计数器，将分辨率切换到n比特的分辨率。

当以m比特的分辨率提供多个格雷码、并且停止所述格雷码从而切换到n比特的分辨率时，可以在逻辑值为“1”的条件下停止要被停止的格雷码中的至少一个格雷码。

所述预定时间可以是进入白区域的时间。

所述预定时间可以是进入1LSB的改变淹没在噪声中的区域的时间。

所述A/D转换器可以包括：比较单元，其将具有电压值随时间线性改变的斜坡波形的基准电压与输入电压进行比较；高位比特计数器，其利用所述比较单元的输出的反转作为触发而开始操作或停止操作，并且关于所述时钟信号的每个周期执行计数；以及时间量化单元，其通过在比较器的输出反转时使用不同相位的多个时钟信号锁存相位信息并解码值，来利用比所述时钟信号的周期更高的分辨率输出低位比特。

所述A/D转换器可以包括：比较单元，其将具有电压值随时间线性改变的斜坡波形的基准电压与输入电压进行比较；高位比特计数器，其利用比较器的输出的反转作为触发而开始操作或停止操作，并且关于所述时钟信号的每个周期执行计数；以及低位比特计数器，其通过锁存由所述格雷码计数器从所述时钟信号产生的格雷码并解码值，来输出低位比特。

可以在图像传感器中提供多个所述A/D转换器，并且可以向多个所述A/D转换器提供相同的控制信号。

根据本公开的另一实施例的一种A/D转换方法包括：在预定时间将m比特的分辨率切换为比m比特小的n比特的分辨率。

根据本公开的再一实施例的程序是一种计算机可读程序，用于允许控制将模拟信号转换为数字信号的A/D转换器的计算机在预定时间将m比特的分辨率切换为比m比特小的n比特的分辨率。

在根据本公开的实施例的A/D转换器、A/D转换方法、以及程序中，在预定时间将m比特的分辨率切换为比m比特小的n比特的分辨率。