[发明专利]控制器、控制方法、AD转换器以及AD转换方法

说明书

技术领域

本发明涉及控制器、控制方法、AD转换器以及AD转换方法。特别地，本发明涉及能够减小稳定建立时间(settling time)的控制器、控制方法、AD转换器以及AD转换方法。

背景技术

成像设备使用模拟/数字转换器(AD转换器)来进行用于将从像素读取的模拟像素信号转换为数字数据的处理。在成像设备中使用各种AD转换器的情况下，在许多情况下使用所谓的单斜率积分型(或斜坡信号比较型)AD转换器。

通过比较参考信号来进行AD转换的单斜率积分型AD转换器包括：参考信号生成部，其生成被称为斜坡波的参考信号，该斜坡波以预定斜率从预定初始电压逐渐地变化；比较器，其比较参考信号与像素信号；以及计数器，其用于对从参考信号生成部开始输出参考信号(或输出预定初始值)到参考信号和像素信号之间的大小关系发生反转所花费的时间进行计数。

为了使这种AD转换器在完成先前的AD转换之后开始新的AD转换，转换器需要一定时间(所谓的稳定建立时间)以将参考信号恢复到初始值。虽然为了加快AD转换处理而优选地减小稳定建立时间，但是在未仔细考虑在参考信号完全恢复到初始值之前就开始新的AD转换的情况下减小稳定建立时间可能无法适当地进行AD转换。

专利文献1提出了一种用于减小稳定建立时间的电流驱动器。根据专利文献1的电流驱动器包括用于提供对应于数据信号的数据电流的电流源、用于生成数据线的微分电压值的微分电路以及将对应于微分值的提升电流提供至数据线的提升电流源。

针对电流驱动器，提出使用微分电路和提升电流源来改善稳定建立建立。其中β是保存数据的电容器，且Cp是寄生电容，来自电流源的数据电流被部分地消耗以对寄生电容Cp充电，从而减慢数据保存电容器β的充电时间。

因此，提出了通过在微分电路中计算数据线的电压V的微分值dV/dt并从提升电流源提供对应于计算结果的电流来改善充电时间(即稳定建立建立)。

引用文献列表

专利文献

专利文献1：日本专利申请特开号2009-128756

发明内容

技术问题

在专利文献1中，微分电路和提升电流源均使用放大器。通常，放大器具有高的电流消耗，并因此可能阻碍功耗的降低。此外，可以增加放大器的增益来提高提升电流的精度，在这种情况下，增益的增加可进一步增加电流消耗，从而从这个角度来看，放大器很可能阻碍功耗的降低。

此外，在专利文献1中，微分器包括电阻器和电容器。电阻器和电容器通常面积较大，并因此不适于对面积要求严格的电路，例如，在图像传感器等中广泛采用的列ADC电路。不仅难以将电阻器和电容器应用至图像传感器，也难以将二者应用于对面积要求严格的电路，其中，人们期望从对面积要求严格的电路中获益。

AD转换器不仅广泛用于成像设备中。稳定建立时间的减小使AD转换器中的处理时间减小，从而期望进一步减小稳定建立时间。

此外，通常期望在各种装置中实现低功耗，因而也希望在AD转换器中实现低功耗。在一些装置中还期望进一步减小尺寸。

针对这些情况提出本发明，本发明可以减小稳定建立时间并且有助于降低功耗和尺寸。

技术方案

根据本发明的方面的控制器包括：第一电流源，其生成对应于输入信号的输出信号；第二电流源，其提供用于对预定电容充电的电流；以及控制部，其控制从第二电流源提供到预定电容的电流，其中，第一电流源和第二电流源均由晶体管形成。

控制器其还包括：供应部，其提供流向第一电流源和第二电流源的电流，其中，流向第一电流源和第二电流源的电流与在供应部中流动的电流成比例。

控制部可以是开关，开关在要减小稳定建立时间时被闭合。

供应部可以包括用于输出固定电流的电流源。

供应部可以包括用于输出可变电流的电流源。

供应部可以包括用于向第一电流源提供电流的第一电流供应部和用于向第二电流源提供电流的第二电流供应部。

第一电流供应部可以由第一晶体管和第一电流生成源构成，而第二电流供应部可以由第二晶体管和第二电流生成源构成。

第一电流生成源和第二电流生成源可以独立地设置。

第一电流生成源和第二电流生成源均可以是用于输出可变电流的电流源。

第一电流生成源和第二电流生成源均可以是用于输出固定电流的电流源。