CN108702156B - 模拟/数字转换装置及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种对电平不同的模拟信号使用不同的模拟/数字转换电路进行模拟/数字转换的模拟/数字转换装置及其控制方法。在模拟信号(Vsig)高于阈值的情况下，第1切换开关(15)的输出端子(S1)被导通。模拟信号(Vsig)在单斜率型模拟/数字转换电路(11)中转换为数字数据。在模拟信号(Vsig)低于阈值的情况下，第1切换开关(15)的输出端子(S2)被导通。在将高于阈值的模拟信号(Vsig)转换为数字数据的精度比单斜率型模拟/数字转换电路的精度低的混合型模拟/数字转换电路(12)中，模拟信号(Vsig)转换为数字数据。

Description

模拟/数字转换装置及其控制方法
技术领域
本发明涉及一种模拟/数字转换装置及其控制方法。
背景技术
若拍摄一定明度以上的被摄体，则有时导致被摄体被拍摄成纯白色，因此有通过拍摄而得到的视频信号变小的方式进行拍摄的方法。并且，若以视频信号变小的方式进行拍摄，则有时导致灰度变差且被摄体图像中低照度部分受损。若优化灰度，则数据量增加，因此在进行了模拟/数字转换的情况下，导致其时间延长。
进而，也可以考虑到：在低照度拍摄时以1比特输出模式进行运行，在高照度拍摄时以多比特分辨率输出模式进行运行的AD转换装置(专利文献1)；在正常运行与高速运行之间进行切换的AD转换器(专利文献2)；及将逐次比较方式和斜波比较方式这两种方式进行了组合的AD转换方式的AD转换器(专利文献3)等。
以往技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2013-90139号公报
专利文献2：日本特开2012-23466号公报
专利文献3：日本特开2015-162751号公报
发明内容
发明要解决的技术课题
然而，在专利文献1至3中任一专利文献中均未关注模拟信号的电平而进行模拟/数字转换。因此，即使在未对低电平的模拟信号要求高精度的模拟/数字转换的情况下，也通过具有与高电平的模拟信号相同的精度的模拟/数字转换电路进行模拟/数字转换。
本发明的目的在于对电平不同的模拟信号使用精度不同的模拟/数字转换电路进行模拟/数字转换。
用于解决技术课题的手段
根据本发明的模拟/数字转换装置，其特征在于，具备：第1模拟/数字转换电路，将所输入的模拟信号转换为数字数据；第2模拟/数字转换电路，将高于阈值的模拟信号转换为数字数据的精度比第1模拟/数字转换电路的精度低；及第1切换构件，在转换为数字数据的模拟信号高于阈值的情况下，将模拟信号施加到第1模拟/数字转换电路，在转换为数字数据的模拟信号低于阈值的情况下，将模拟信号施加到第2模拟/数字转换电路。
本发明也提供模拟/数字转换装置的控制方法。即，该方法中，第1模拟/ 数字转换电路将所输入的模拟信号转换为数字数据，将高于阈值的模拟信号转换为数字数据的精度比上述第1模拟/数字转换电路的精度低的第2模拟/数字转换电路将所输入的模拟信号转换为数字数据，在转换为数字数据的模拟信号高于阈值的情况下，切换构件将模拟信号施加到第1模拟/数字转换电路，在转换为数字数据的模拟信号低于阈值的情况下，将模拟信号施加到第2模拟/ 数字转换电路。
例如第1模拟/数字转换电路中的向数字数据的转换时间比第2模拟/数字转换电路中的向数字数据的转换时间长。
第2模拟/数字转换电路例如具备：第3模拟/数字转换电路，将所输入的模拟信号转换为数字数据；第4模拟/数字转换电路，向数字数据的转换精度比第3模拟/数字转换电路中的向数字数据的转换精度高；及第2切换构件，将第3模拟/数字转换电路和第4模拟/数字转换电路进行切换，在将所输入的模拟信号施加到第3模拟/数字转换电路之后，施加到第4模拟/数字转换电路。
还具备伽马校正电路，其将通过第1模拟/数字转换电路或第2模拟/数字转换电路而被转换的数字数据按照所设定的伽马校正曲线进行伽马校正。
第1切换构件例如在设定于伽马校正电路中的伽马校正曲线为强调高照度的情况下，将模拟信号施加到第1模拟/数字转换电路，在设定于伽马校正电路中的伽马校正曲线为强调低照度的情况下，将模拟信号施加到第2模拟/数字转换电路。
第2切换构件例如与强调低照度的伽马校正曲线相比，越是强调高照度的伽马校正曲线，从第3模拟/数字转换电路切换为第4模拟/数字转换电路的时刻越早。
第1模拟/数字转换电路和第4模拟/数字转换电路可以是同一类型的模拟 /数字转换电路。
第1模拟/数字转换电路和第4模拟/数字转换电路例如可以是单斜率模拟 /数字转换电路，也可以是双积分型模拟/数字转换电路。
并且，第3模拟/数字转换电路例如是逐次比较模拟/数字转换电路。
而且，第4模拟/数字转换电路例如是单斜率模拟/数字转换电路。
发明效果
根据本发明，包括第1模拟/数字转换电路和第2模拟/数字转换电路。第 2模拟/数字转换电路在模拟信号高于阈值的情况下，转换为数字数据的精度低于第1模拟/数字转换电路的精度。在模拟信号高于阈值的情况下，模拟信号被施加到精度高的第1模拟/数字转换电路，在模拟信号低于阈值的情况下，模拟信号被施加到精度低的第2模拟/数字转换电路。能够有效地利用2个模拟/数字转换电路。通常，第2模拟/数字转换电路中的转换时间比第1模拟/ 数字转换电路中的转换时间短。无论模拟信号的电平如何，与在第1模拟/数字转换电路中进行了模拟/数字转换的情况相比，能够缩短模拟/数字转换所需时间。而且，关于高于阈值的电平的模拟信号，使用精度比第2模拟/数字转换电路的精度高的第1模拟/数字转换电路进行模拟/数字转换，因此能够维持由高电平的模拟信号来表示的部分的高精度。
附图说明
图1是表示数码相机的电气结构的框图。
图2示出单斜率型模拟/数字转换电路的模拟/数字转换的形式。
图3示出逐次比较型模拟/数字转换电路的模拟/数字转换的形式。
图4示出混合型模拟/数字转换电路的模拟/数字转换的形式。
图5是表示模拟/数字转换装置的处理顺序的流程图。
图6是表示模拟/数字转换装置的处理顺序的流程图。
图7是强调高照度图像的一例。
图8是强调低照度图像的一例。
图9是表示模拟/数字转换装置的处理顺序的流程图。
图10是伽马校正曲线的一例。
图11示出混合型模拟/数字转换电路的模拟/数字转换的形式。
图12示出混合型模拟/数字转换电路的模拟/数字转换的形式。
具体实施方式
图1是表示本发明的实施例的图，是表示数码相机1的电气结构的框图。
数码相机1的整体动作通过控制装置2而被总体控制。
数码相机1中包括伽马校正曲线设定开关3、模式设定按钮4、快门按钮5 等各种开关等。数码相机1中包括能够设定各种伽马校正曲线的伽马校正电路 21。在能够设定于伽马校正电路21中的伽马校正曲线中，在用户设定所希望的伽马校正曲线的情况下利用的是伽马校正曲线设定开关3。在用户设定各种摄像模式中的所希望的摄像模式的情况下，模式设定按钮4通过用户而被操作。来自这些伽马校正曲线设定开关3、模式设定按钮4及快门按钮5的输出信号输入到控制装置2中。
若通过成像元件6而拍摄被摄体，则表示被摄体图像的模拟信号Vsig从成像元件6输出。从成像元件6输出的模拟信号Vsig输入到模拟/数字转换装置10中并转化为数字数据。关于模拟/数字转换装置10中的模拟/数字转换处理的详细内容将进行后述。从成像元件6输出的模拟信号Vsig也输入到控制装置2中。
从模拟/数字转换装置10输出的数字数据输入到伽马校正电路21中。数字数据按照设定于伽马校正电路21中的伽马校正曲线而被伽马校正。从伽马校正电路21输出的数字数据输入到信号处理电路22中并进行规定的信号处理。
从信号处理电路22输出的数字数据输入到显示控制电路23中。显示装置 24通过显示控制电路23而被控制，所拍摄到的被摄体图像显示于显示装置24 的显示画面。
若按压快门按钮5，则如上所述从信号处理电路22输出的数字数据输入到记录控制电路25中。表示被摄体图像的数字数据通过记录控制电路25而记录在存储卡26中。
模拟/数字转换装置10中包括单斜率型模拟/数字转换电路11(第1模拟/ 数字转换电路)及混合型模拟/数字转换电路12(第2模拟/数字转换电路)。单斜率型模拟/数字转换电路11中的向数字数据的转换时间比混合型模拟/数字转换电路12中的向数字数据的转换时间长。
模拟/数字转换装置10中包括第1切换开关15。从成像元件6输出的模拟信号Vsig被施加到第1切换开关15的输入端子。第1切换开关15的一个输出端子S1上连接有单斜率型模拟/数字转换电路11。第1切换开关15的另一个输出端子S2上连接有混合型模拟/数字转换电路12。通过第1切换开关15 的输出端子S1导通，输入到模拟/数字转换装置10中的模拟信号Vsig输入到单斜率型模拟/数字转换电路11中，并通过单斜率型模拟/数字转换电路11而进行模拟/数字转换。通过第1切换开关15的输出端子S2导通，输入到模拟/ 数字转换装置10中的模拟信号Vsig输入到混合型模拟/数字转换电路12中，并通过混合型模拟/数字转换电路12进行模拟/数字转换。单斜率型模拟/数字转换电路11或混合型模拟/数字转换电路12的输出成为模拟/数字转换装置10 的输出，并如上所述输入到伽马校正电路21中。
混合型模拟/数字转换电路12中包括逐次比较型模拟/数字转换电路13 (第3模拟/数字转换电路)和单斜率型模拟/数字转换电路14(第4模拟/数字转换电路)。
混合型模拟/数字转换电路12中包括第2切换开关16。第1切换开关15 的输出端子S2连接于第2切换开关16的输入端子，若第1切换开关15的输出端子S2导通，则通过第1切换开关15的模拟信号Vsig被施加到第2切换开关16的输入端子。第2切换开关16的一个输出端子S1上连接有逐次比较型模拟/数字转换电路13。第2切换开关16的另一个输出端子S2上连接有单斜率型模拟/数字转换电路14。通过第2切换开关16的输出端子S1导通，输入到混合型模拟/数字转换电路12中的模拟信号Vsig输入到逐次比较型模拟/ 数字转换电路13中，并通过逐次比较型模拟/数字转换电路13而进行模拟/数字转换。通过第2切换开关16的输出端子S2导通，输入到混合型模拟/数字转换电路12中的模拟信号Vsig输入到单斜率型模拟/数字转换电路14中，并通过单斜率型模拟/数字转换电路14而进行模拟/数字转换。逐次比较型模拟/ 数字转换电路13或单斜率型模拟/数字转换电路14的输出成为混合型模拟/数字转换电路12的输出。
图2示出单斜率型模拟/数字转换电路11(单斜率型模拟/数字转换电路1 4也相同)中的模拟/数字转换的形式。
在单斜率型模拟/数字转换电路11中的模拟/数字转换中，直至逐渐减少 (也可以增加)的基准信号Vref与模拟信号Vsig一致为止的期间，通过计数器(省略图示)而被计数。通过计数器而得到的计数值与模拟信号Vsig的数字数据对应。
在单斜率型模拟/数字转换电路11(单斜率型模拟/数字转换电路14)中的模拟/数字转换中，所具有的特征为，虽然向数字数据的转换中费时间，但是将模拟信号转换为数字数据的精度高。
图3示出逐次比较型模拟/数字转换电路13中的模拟/数字转换的形式。
在逐次比较型模拟/数字转换电路13中的模拟/数字转换中，基准信号Vre f被利用，并从数字数据的最上位比特依次进行模拟/数字转换。若转换后的数字数据为12比特，则从第12比特依次进行模拟/数字转换。例如，从时刻t1 至时刻t2之间得到第12比特的数字数据，从时刻t2至时刻t3之间得到第11 比特的数字数据，从时刻t3至时刻t4之间得到第10比特的数字数据，从时刻t4至时刻t5之间得到第9比特的数字数据。关于其他数字数据也相同。
在逐次比较型模拟/数字转换电路13中的模拟/数字转换中，所具有的特征为，虽然将模拟信号转换为数字数据的精度低，但是向数字数据的转换中需要较少的时间。在逐次比较型模拟/数字转换电路13中，尤其将低于阈值的模拟信号转换为数字数据的精度低。如图1所示，在将从成像元件6输出的模拟信号Vsig进行模拟/数字转换的情况下，越是表示低照度图像的模拟信号Vsig，模拟/数字转换精度越低。
图4示出混合型模拟/数字转换电路12中的模拟/数字转换的形式。
在混合型模拟/数字转换电路12中的模拟/数字转换中，关于上位比特的数字数据的转换，使用逐次比较型模拟/数字转换电路13，关于除了上位比特以外的数字数据的转换，使用单斜率型模拟/数字转换电路14。通过使用混合型模拟/数字转换电路12进行模拟/数字转换，关于上位比特迅速地得到数字数据。关于除了上位比特以外的数字数据，使用单斜率型模拟/数字转换电路1 4进行模拟/数字转换，因此可得到高精度的数字数据。这是指关于表示低照度图像的模拟信号Vsig等低于阈值的模拟信号，可得到高精度的数字数据。
图5是表示模拟/数字转换装置10的处理顺序的流程图。
通过控制装置2而判断输入到模拟/数字转换装置10中的模拟信号Vsig 的电平是否高于规定的阈值(步骤31)。至于模拟信号Vsig的电平是否高于规定的阈值，可以根据模拟信号Vsig的平均电平是否高于规定的阈值来进行判断，也可根据模拟信号Vsig的最小电平或最大电平是否高于规定的阈值来进行判断，在将通过模拟信号Vsig而表示的图像分为多个块的情况下，对每一个块计算平均值，可以根据所算出的平均值的全部或至少一个是否高于规定的阈值来进行判断。规定的阈值可以是模拟信号Vsig可以采用的最小值和最大值的平均值，也可以是通过在清晨、白天、夜晚等的拍摄，在晴天、阴天、雨天等不同天气等中的拍摄等所得到的模拟信号Vsig的平均值等。而且，也可以使用在夜晚摄影、阴天摄影、雨天摄影等比较暗的拍摄被摄体的情况下得到的模拟信号Vsig的平均值，也可以不使用平均值。
在模拟信号Vsig的电平高于规定的阈值的情况下(步骤31中为是)，第 1切换开关15的输出端子S1通过控制装置2而导通(步骤32)。通过第1切换开关15，在转换为数字数据的模拟信号Vsig高于阈值的情况下，模拟信号 Vsig被施加到单斜率型模拟/数字转换电路11(第1模拟/数字转换电路)。在模拟信号Vsig的电平为规定的阈值以下(低于规定的阈值)的情况下(步骤31中为否)，第1切换开关15的输出端子S2通过控制装置2而导通(步骤33)。通过第1切换开关15(第1切换构件)，在转换为数字数据的模拟信号Vsig为规定的阈值以下(低于规定的阈值)的情况下，模拟信号Vsig被施加到混合型模拟/数字转换电路12(第2模拟/数字转换电路)。关于模拟/ 数字转换精度，单斜率型模拟/数字转换电路11比混合型模拟/数字转换电路1 2高。关于高于阈值的模拟信号Vsig，在高精度的单斜率型模拟/数字转换电路11中进行模拟/数字转换。可得到高精度的数字数据。并且，关于阈值以下 (低于阈值)的模拟信号Vsig，在模拟/数字转换中所需时间比单斜率型模拟/ 数字转换电路11短的混合型模拟/数字转换电路12中进行。能够在较短时间内进行模拟/数字转换。而且，在混合型模拟/数字转换电路12中，与关于低于阈值的模拟信号Vsig的模拟/数字转换精度相比，关于高于阈值的模拟信号 Vsig的模拟/数字转换精度不是很低，因此可得到比较高精度的数字数据。
若第1切换开关15的输出端子S2导通，则包括在混合型模拟/数字转换电路12中的第2切换开关16的输出端子S3通过控制装置2而导通(步骤3 4)。模拟信号Vsig被施加到逐次比较型模拟/数字转换电路13(第3模拟/数字转换电路)。在逐次比较型模拟/数字转换电路13中，若得到规定的上位比特(例如，包括最上位比特的3比特)的数字数据(步骤35)，则第2切换开关16通过控制装置2而导通输出端子S4(步骤36)。通过第2切换开关16 (第2切换构件)，模拟信号Vsig在被施加到逐次比较型模拟/数字转换电路 13之后，被施加到向数字数据的转换精度比逐次比较型模拟/数字转换电路13 低的单斜率型模拟/数字转换电路14(第4模拟/数字转换电路)。如此，由第 2切换开关16来切换包括在混合型模拟/数字转换电路12中的逐次比较型模拟 /数字转换电路13和单斜率型模拟/数字转换电路14，在将模拟信号Vsig施加到逐次比较型模拟/数字转换电路13之后，施加到单斜率型模拟/数字转换电路14。
如上所述，从模拟/数字转换装置10输出的数字数据在伽马校正电路21 中被伽马校正。
图6是表示其他实施例的图，是表示模拟/数字转换装置10的处理顺序的流程图。
用户使用伽马校正曲线设定开关3设定伽马校正电路21的伽马校正曲线 (步骤41)。通过控制装置2而判断被设定的伽马校正曲线是强调高照度还是强调低照度(步骤42、44)。至于是强调高照度的伽马校正曲线还是强调低照度的伽马校正曲线，对每一个伽马校正曲线已预先规定。强调高照度(强调高电平)的伽马校正曲线是指关于高照度(高电平)的输入数据的伽马校正后的数据的压缩比例小的曲线。并且，强调低照度(强调低电平)的伽马校正曲线是指关于低照度(低电平)的输入数据的伽马校正后的数据的压缩比例小的曲线。至于关于高照度(高电平)或低照度(低电平)的输入数据的伽马校正后的数据的压缩比例到什么程度是小的还是大的，是根据成为对象的被摄体、摄影状况等而定。并且，在存在多个伽马校正曲线的情况下，相对地将决定是强调高照度的伽马校正曲线还是强调低照度的伽马校正曲线。例如与第2伽马校正曲线相比，若第1伽马校正曲线的关于高照度(高电平)的输入数据的伽马校正后的数据的压缩比例小，则第1伽马校正曲线成为强调高照度的伽马校正曲线。与第1伽马校正曲线相比，若第2伽马校正曲线的关于低照度(低电平) 的输入数据的伽马校正后的数据的压缩比例小，则第2伽马校正曲线成为强调低照度的伽马校正曲线。进而，也相对地决定是低照度还是高照度。
图7是强调高照度图像50的一例。图8是强调低照度图像60的一例。图 7所示的强调高照度图像50及图8所示的强调低照度图像60均可以在相同的成像场景中得到。
图7所示的强调高照度图像50中包括太阳图像51及人物图像52。在强调高照度图像50中，高照度(高亮度)的部分成为不会受损的灰度。
图8所示的强调低照度图像60中包括亮度高度受损的部分61(由阴影来表示)和人物图像62。受损的部分61对应于在图7所示的强调高照度图像50 中出现的太阳图像51。在强调低照度图像中，由于高照度部分不被增强，因此有时将导致高照度部分受损。
通常，在拍摄明亮的被摄体的情况下设定强调高照度的伽马校正曲线，在拍摄暗的被摄体的情况下设定强调低照度的伽马校正曲线。
返回到图6，在通过用户而设定于伽马校正电路21中的伽马校正曲线为强调高照度的情况下(步骤42中为是)，设为模拟信号Vsig表示高照度图像的情况，第1切换开关15的输出端子S1被导通(步骤43)。通过第1切换开关 15，模拟信号Vsig被施加到单斜率型模拟/数字转换电路11。与混合型模拟/ 数字转换电路12相比，单斜率型模拟/数字转换电路11能够进行高精度的模拟/数字转换。
在通过用户而设定于伽马校正电路21中的伽马校正曲线为强调低照度的情况下(不是强调高照度的情况下)(步骤42中为否，步骤44中为是)，作为模拟信号Vsig表示低照度图像的情况，第1切换开关15的输出端子S2被导通(步骤45)。通过第1切换开关15，模拟信号Vsig被施加到混合型模拟 /数字转换电路12。关于混合型模拟/数字转换电路12，与高照度的模拟信号V sig的模拟/数字转换精度相比，低照度的模拟信号Vsig的模拟/数字转换精度高，因此可得到较高精度的数字数据。而且，由于模拟/数字转换所需时间短，因此可迅速地得到数字数据。
若第1切换开关15的输出端子S2被导通，则包括在混合型模拟/数字转换电路12中的第2切换开关16中，输出端子S3被导通(步骤46)。关于规定的上位比特，在逐次比较型模拟/数字转换电路13中进行模拟信号Vsig的模拟/数字转换。若关于输入到逐次比较型模拟/数字转换电路13中的模拟信号Vsig得到规定的上位比特的数字数据(步骤47中为是)，则第2切换开关 16的输出端子S4被导通(步骤47)。在单斜率型模拟/数字转换电路14中进行模拟信号Vsig的模拟/数字转换。由于除了规定的上位比特以外的比特(下位比特)表示低照度(低电平)，因此关于低照度的模拟信号Vsig进行高精度的模拟/数字转换。
根据被设定的伽马校正曲线，选择在模拟/数字转换中利用的模拟/数字转换电路。
图9至图12 示出又一其他实施例。
图9是表示模拟/数字转换装置10的处理顺序的流程图。
与图6所示的处理同样地，通过用户而设定在伽马校正电路21中利用的伽马校正曲线(步骤71)。
通过控制装置2而判断从成像元件6输出的模拟信号Vsig是否高于规定的阈值(步骤72)。
若模拟信号Vsig高于规定的阈值(步骤72中为是)，则第1切换开关15 中，输出端子S1被导通(步骤73)。模拟信号Vsig在单斜率型模拟/数字转换电路11中被进行模拟/数字转换。
若模拟信号Vsig为规定的阈值以下(小于阈值)(步骤72中为否)，则第1切换开关15中，输出端子S2被导通(步骤74)。模拟信号Vsig在混合型模拟/数字转换电路12中被进行模拟/数字转换。包括在混合型模拟/数字转换电路12中的第2切换开关16中，输出端子S3被导通，模拟信号被施加到逐次比较型模拟/数字转换电路13。在逐次比较型模拟/数字转换电路13中通过进行模拟/数字转换，在控制装置2中判断是否可得到根据通过用户而设定的伽马校正曲线被规定的上位比特的数字数据(步骤76)。
图10是能够设定于伽马校正电路21中的伽马校正曲线81及82的一例。图10中伽马校正电路21的输入被规定在横轴上，伽马校正电路21的输出被规定在纵轴上。
在伽马校正中，所输入的数据被压缩而输出。例如在输入数据为12比特的情况下校正为8比特的数据而输出。当然，也可以以除此以外的比例而被压缩。与伽马校正曲线82相比，在伽马校正曲线81中，与较高的输入电平相比，较低的输入电平的一方的伽马校正后的数据压缩比例低。是指关于低照度(低亮度)的图像的灰度高。在得到强调低照度图像的情况下选择伽马校正曲线81。相对于此，与伽马校正曲线81相比，在伽马校正曲线82中即使为较高的输入电平，伽马校正后的数据的压缩比例也不高。是指不仅低照度而且关于高照度 (高亮度)的图像的灰度也得到维持。在得到强调高照度图像的情况下选择伽马校正曲线82。伽马校正曲线81为强调低照度的伽马校正曲线，伽马校正曲线82为强调高照度的伽马校正曲线。
该实施例中，根据通过用户而设定于伽马校正电路21中的伽马校正曲线是强调高照度还是强调低照度，在逐次比较型模拟/数字转换电路13中进行模拟/数字转换的上位比特的比特数改变。这是指根据通过用户而设定于伽马校正电路21中的伽马校正曲线是强调高照度还是强调低照度，从混合型模拟/数字转换电路12中的逐次比较型模拟/数字转换电路13向单斜率型模拟/数字转换电路14的切换时刻改变。设定于伽马校正电路21中的伽马校正曲线越是强调高照度的伽马校正曲线，则在逐次比较型模拟/数字转换电路13中进行模拟 /数字转换的上位比特的比特数变得越少，设定于伽马校正电路21中的伽马校正曲线越是强调低照度的伽马校正曲线，则在逐次比较型模拟/数字转换电路1 3中进行模拟/数字转换的上位比特的比特数变得越多。从而，与强调低照度的伽马校正曲线相比，设定于伽马校正电路21中的伽马校正曲线越是强调高照度的伽马校正曲线，从逐次比较型模拟/数字转换电路13向单斜率型模拟/数字转换电路14的切换时刻越早。
图11示出设定有强调低照度的伽马校正曲线81的情况下的混合型模拟/ 数字转换电路12中的模拟/数字转换的形式。图12示出设定有强调高照度的伽马校正曲线82的情况下的混合型模拟/数字转换电路12中的模拟/数字转换的形式。
参考图11，在设定有强调低照度的伽马校正曲线81的情况下，通过控制装置2而控制成如下：关于从第10比特至第12比特的上位3比特，使用逐次比较型模拟/数字转换电路13进行模拟/数字转换，关于其余的下位9比特，使用单斜率型模拟/数字转换电路14进行模拟/数字转换。
相对于此，参考图12，在设定有强调高照度的伽马校正曲线82的情况下，通过控制装置2而控制成如下：关于第11比特及第12比特的上位2比特，使用逐次比较型模拟/数字转换电路13进行模拟/数字转换，关于其余下位10比特，使用单斜率型模拟/数字转换电路14进行模拟/数字转换。
在低照度的伽马校正曲线81设定于伽马校正电路21中的情况下，如图11 所示，关于从第12比特至第10比特为止的数字数据，使用逐次比较型模拟/ 数字转换电路13进行模拟/数字转换，相对于此，在高照度的伽马校正曲线82 设定于伽马校正电路21中的情况下，如图12所示，关于直至从第12比特至第11比特为止的数字数据，使用逐次比较型模拟/数字转换电路13进行模拟/ 数字转换。在低照度的伽马校正曲线81设定于伽马校正电路21中的情况下，关于从表示高照度部分的第12比特至第10比特为止的数字数据，使用模拟/ 数字转换的时间短的逐次比较型模拟/数字转换电路13对模拟信号Vsig进行模拟/数字转换，因此可以较早地得到数字数据。关于从相对地表示低照度部分的9比特目至第1比特为止的数字数据，使用单斜率型模拟/数字转换电路1 4进行模拟/数字转换，因此关于表示低照度部分的数字数据可得到高精度的数字数据。相对于此，在高照度的伽马校正曲线82设定于伽马校正电路21中的情况下，第10比特的数字数据(从第9比特至第1比特的数字数据也)使用单斜率型模拟/数字转换电路14被进行模拟/数字转换，因此可得到高精度的数字数据。第10比特的数字数据也在单斜率型模拟/数字转换电路14中进行模拟/数字转换，因此第10比特的数字数据的精度也变高。第10比特的数字数据作为输入数据为从512至1024的值，若考虑到表示相对为高照度的部分，则可以说关于从表示高照度部分的输入数据512至1024能够得到高精度的数字数据。
在上述实施例中，在转换为数字数据的模拟信号高于阈值的情况下，将模拟信号施加到单斜率型模拟/数字转换电路11，在转换为数字数据的模拟信号低于阈值的情况下，将模拟信号施加到混合型模拟/数字转换电路12，但也可以未必一定要利用单斜率型模拟/数字转换电路11和混合型模拟/数字转换电路12。在转换为数字数据的模拟信号高于阈值的情况下，使用第1模拟/数字转换电路进行模拟/数字转换，在转换为数字数据的模拟信号低于阈值的情况下，使用将高于阈值的模拟信号转换为数字数据的精度比第1模拟/数字转换电路低的第2模拟/数字转换电路即可。例如作为第1模拟/数字转换电路，也能够使用双积分型模拟/数字转换电路来代替单斜率型模拟/数字转换电路11。并且，作为第4模拟/数字转换电路，也能够使用双积分型模拟/数字转换电路。
并且，混合型模拟/数字转换电路12由逐次比较型模拟/数字转换电路13 和单斜率型模拟/数字转换电路14构成，虽然使用与第1切换开关15的输出端子S1导通且被施加模拟信号Vsig的单斜率型模拟/数字转换电路11和第1 切换开关15的输出端子S2导通、输出端子S4导通且被施加模拟信号Vsig的单斜率型模拟/数字转换电路14相同类型的模拟/数字转换电路，但是也可以未必一定要使用相同类型的模拟/数字转换电路。例如第1切换开关15的输出端子S1导通且被施加模拟信号Vsig的模拟/数字转换电路可以设为单斜率型模拟/数字转换电路11，并且可以将第1切换开关15的输出端子S2导通、第 2切换开关16的输出端子S2导通且被施加模拟信号Vsig的模拟/数字转换电路设为双积分型模拟/数字转换电路。
而且，虽然混合型模拟/数字转换电路12由逐次比较型模拟/数字转换电路13和单斜率型模拟/数字转换电路14构成，但未必一定要使用逐次比较型模拟/数字转换电路13和单斜率型模拟/数字转换电路14。在第1切换开关15 的输出端子S2导通的情况下，若第2切换开关16的输出端子S3导通，则第3 模拟/数字转换电路中被施加模拟信号Vsig，之后，通过第2切换开关16的输出端子S4导通，将所输入的模拟信号施加到转换为数字数据的精度比第3模拟/数字转换电路中的向数字数据的转换精度高的第4模拟/数字转换电路即可。
符号说明
1-相机，2-控制装置，3-伽马校正曲线设定开关，4-模式设定按钮，5-快门按钮，6-成像元件，10-模拟/数字转换装置，11-单斜率型模拟/数字转换电路，12-混合型模拟/数字转换电路，13-逐次比较型模拟/数字转换电路，14- 单斜率型模拟/数字转换电路，15-第1切换开关，16-第2切换开关，21-伽马校正电路，22-信号处理电路，23-显示控制电路，24-显示装置，25-记录控制电路，26-存储卡，50-强调高照度图像，51-太阳图像，52-人物图像，60-强调低照度图像，61-亮度高度受损的部分，62-人物图像，81-伽马校正曲线，8 2-伽马校正曲线，S1-S4-输出端子，Vref-基准信号，Vsig-模拟信号。

Claims (9)

1.一种模拟/数字转换装置，其具备：
第1模拟/数字转换电路，将所输入的模拟信号转换为数字数据；
第2模拟/数字转换电路，将高于阈值的模拟信号转换为数字数据,精度比所述第1模拟/数字转换电路的精度低；及
第1切换设备，在转换为数字数据的模拟信号高于阈值的情况下，将模拟信号施加到所述第1模拟/数字转换电路，在转换为数字数据的模拟信号低于阈值的情况下，将模拟信号施加到所述第2模拟/数字转换电路,
所述第2模拟/数字转换电路具备：
第3模拟/数字转换电路，将所输入的模拟信号转换为数字数据；
第4模拟/数字转换电路，向数字数据的转换精度比所述第3模拟/数字转换电路中的向数字数据的转换精度高；及
第2切换设备，以关于上位比特的数字数据的转换，使用所述第3模拟/数字转换电路，关于除了上位比特以外的数字数据的转换，使用所述第4模拟/数字转换电路的方式，将所述第3模拟/数字转换电路和所述第4模拟/数字转换电路进行切换，在将所输入的模拟信号施加到所述第3模拟/数字转换电路之后，施加到所述第4模拟/数字转换电路。
2.根据权利要求1所述的模拟/数字转换装置，其中，
所述第1模拟/数字转换电路中的向数字数据的转换时间比所述第2模拟/数字转换电路中的向数字数据的转换时间长。
3.根据权利要求1所述的模拟/数字转换装置，还具备：
伽马校正电路，将通过所述第1模拟/数字转换电路或所述第2模拟/数字转换电路而被转换的数字数据按照所设定的伽马校正曲线进行伽马校正。
4.根据权利要求3所述的模拟/数字转换装置，其中，
所述第1切换设备中，
在设定于所述伽马校正电路中的伽马校正曲线为强调高照度的情况下，将模拟信号施加到第1模拟/数字转换电路，
在设定于所述伽马校正电路中的伽马校正曲线为强调低照度的情况下，将模拟信号施加到第2模拟/数字转换电路。
5.根据权利要求1所述的模拟/数字转换装置，其中，
所述第2切换设备中，
与强调低照度的伽马校正曲线相比，越是强调高照度的伽马校正曲线，从所述第3模拟/数字转换电路切换为所述第4模拟/数字转换电路的时刻越早。
6.根据权利要求1所述的模拟/数字转换装置，其中，
所述第1模拟/数字转换电路和所述第4模拟/数字转换电路是单斜率模拟/数字转换电路或双积分型模拟/数字转换电路。
7.根据权利要求1所述的模拟/数字转换装置，其中，
所述第3模拟/数字转换电路是逐次比较模拟/数字转换电路，
所述第4模拟/数字转换电路是单斜率模拟/数字转换电路。
8.根据权利要求1所述的模拟/数字转换装置，其中，
所述第2切换设备，将所述第3模拟/数字转换电路和所述第4模拟/数字转换电路进行切换，将所输入的模拟信号施加到所述第3模拟/数字转换电路，或者施加到所述第4模拟/数字转换电路。
9.一种模拟/数字转换装置的控制方法，包括如下步骤：
第1模拟/数字转换电路将所输入的模拟信号转换为数字数据，
将高于阈值的模拟信号转换为数字数据的精度比所述第1模拟/数字转换电路的精度低的第2模拟/数字转换电路将所输入的模拟信号转换为数字数据，
切换设备在转换为数字数据的模拟信号高于阈值的情况下，将模拟信号施加到所述第1模拟/数字转换电路，在转换为数字数据的模拟信号低于阈值的情况下，将模拟信号施加到所述第2模拟/数字转换电路，
所述第2模拟/数字转换电路具备：
第3模拟/数字转换电路，将所输入的模拟信号转换为数字数据；及
第4模拟/数字转换电路，向数字数据的转换精度比所述第3模拟/数字转换电路中的向数字数据的转换精度高，
所述模拟/数字转换装置的控制方法还包括如下步骤：第2切换设备以关于上位比特的数字数据的转换，使用所述第3模拟/数字转换电路，关于除了上位比特以外的数字数据的转换，使用所述第4模拟/数字转换电路的方式，将所述第3模拟/数字转换电路和所述第4模拟/数字转换电路进行切换，在将所输入的模拟信号施加到所述第3模拟/数字转换电路之后，施加到所述第4模拟/数字转换电路。
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