[发明专利]A/D转换器、固态图像传感器和成像系统

说明书

本发明公开了A/D转换器、固态图像传感器和成像系统。A/D转换器包括被配置为比较输入电压和随时间单调变化的参考信号并输出指示比较结果的比较结果信号的比较器，被配置为根据比较结果信号生成脉冲信号的脉冲信号生成电路，被配置为接收第一时钟信号并从参考信号的电平开始改变到当比较结果信号的电平改变时计数第一时钟信号的计数单元，被配置为在由多个时钟信号限定的定时锁存脉冲信号的锁存单元，该多个时钟信号包括与第一时钟信号同相的第二时钟信号和具有与第二时钟信号不同的相位的第三时钟信号。

技术领域

本发明涉及A/D转换器(模拟/数字转换器)、固态图像传感器和成像系统。

背景技术

作为用于增加安装在固态图像传感器中的A/D转换器的分辨率的技术，使用具有不同相位的时钟信号的A/D转换器在不增加时钟信号的频率的情况下实现高分辨率。

日本专利公开No.2010-258817中公开的A/D转换器是如下类型的转换器：通过比较器比较斜坡波形的参考电压和输入电压，并通过计数器计数时钟信号(即，直到来自比较器的输出反相的时间)以获得高位比特。该A/D转换器被配置为使用相位偏移45°的多个时钟信号获得低于由计数器计数的值的数据。然而，在日本专利公开No.2010-258817中，仅仅可以获得对应于时钟信号的相位差的分辨率。

发明内容

本发明的第一方面提供了一种A/D转换器，该A/D转换器包括被配置为比较输入电压和随时间单调变化的参考信号并输出指示比较结果的比较结果信号的比较器，被配置为根据比较结果信号生成脉冲信号的脉冲信号生成电路，被配置为接收第一时钟信号并从参考信号的电平开始改变到比较结果信号的电平改变时对第一时钟信号计数的计数单元，被配置为在由多个时钟信号限定的定时锁存脉冲信号的锁存单元，该多个时钟信号包括与第一时钟信号同相的第二时钟信号和具有与第二时钟信号的相位不同的相位的第三时钟信号。

本发明的第二方面提供了一种固态图像传感器，该固态图像传感器包括在行方向和列方向上布置的多个像素，以及以上的A/D转换器，该A/D转换器被配置为按所述多个像素的列将像素信号转换为数字数据。

本发明的第三方面提供了一种成像系统，该系统包括以上的固态图像传感器、被配置为使光在固态图像传感器中形成图像的光学单元和被配置为处理来自固态图像传感器的输出信号的信号处理电路。

从以下参考附图对示例性实施例的描述，本发明的进一步特征将变得清晰。

附图说明

图1是示出根据本发明的第一实施例的A/D转换器的布置的示例的图；

图2是示出根据本发明的第一实施例的A/D转换器的操作的时序图；

图3是示出根据本发明的第一实施例的A/D转换器的微分电路的布置的示例的图；

图4是示出根据本发明的第一实施例的A/D转换器的锁存单元的布置的示例的图；

图5是示出根据本发明的第一实施例的A/D转换器的时钟信号门电路的布置的示例的图；

图6是示出根据本发明的第一实施例的A/D转换器的计数单元的布置的示例的图；

图7A到7C示出均示出根据本发明的第一实施例的A/D转换器的操作的时序图；

图8是示出对应于根据本发明的第一实施例的A/D转换器的低位扩展码(二进制数字)的低位计数值(十进制数字)的表；

图9A和9B示出均示出根据本发明的第一实施例的A/D转换器的操作的时序图；

图10A和10B示出均示出根据本发明的第一实施例的A/D转换器的操作的时序图；

图11是示出包括根据本发明的第一实施例的A/D转换器的固态图像捕捉装置的布置的示例的图；