JP5806566B2 - A/d変換器および固体撮像装置 - Google Patents
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Claims (13)
- アナログ信号を入力するための入力端子と、
非反転入力端子、反転入力端子及び出力端子を有し、前記非反転入力端子に供給された電圧と前記反転入力端子に供給された電圧との比較結果に応じた出力信号を前記出力端子から出力する比較器と、
第1電極と、第2電極とを有し、前記比較器の前記反転入力端子の電圧を保持するための補正用キャパシタと、
前記比較器からの前記出力信号に応じてデジタルデータを出力する出力回路と、
時間的に変化する参照信号を信号源から前記比較器へ供給するための参照信号供給線と、
前記比較器の前記反転入力端子と前記比較器の前記出力端子との間に接続されたスイッチと
を備え、
前記入力端子に第1アナログ信号が入力されている間に前記スイッチをオンにし、その後に前記スイッチをオフにすることによって前記補正用キャパシタに第1電圧が保持された状態において、前記第1アナログ信号を前記比較器の前記非反転入力端子に供給しつつ、前記参照信号を用いて、前記比較器の前記非反転入力端子に供給されている前記第1アナログ信号を変化させるか、又は前記補正用キャパシタの前記第1電極の電圧を変化させて前記補正用キャパシタの前記第2電極の電圧を変化させることによって、前記参照信号の時間的変化の開始から前記比較器の出力信号が変化するまでの時間に依存するデジタルデータを前記第1アナログ信号に対応する第1デジタルデータとして前記出力回路から出力し、
前記補正用キャパシタに前記第1電圧を保持させた後に、前記入力端子に入力された第2アナログ信号を前記比較器の前記非反転入力端子に供給しつつ、前記参照信号を用いて、前記比較器の前記非反転入力端子に供給されている前記第2アナログ信号を変化させるか、又は前記補正用キャパシタの前記第1電極の電圧を変化させて前記補正用キャパシタの前記第2電極の電圧を変化させることによって、前記参照信号の時間的変化の開始から前記比較器の出力信号が変化するまでの時間に依存するデジタルデータを前記第2アナログ信号に対応する第2デジタルデータとして前記出力回路から出力するように動作する
ことを特徴とするA/D変換器。 - 前記第1電圧は、前記第1アナログ信号と前記比較器のオフセット電圧との合計に対応することを特徴とする請求項1に記載のA/D変換器。
- 前記参照信号はランプ信号であることを特徴とする請求項1又は2に記載のA/D変換器。
- 前記補正用キャパシタの前記第2電極が前記比較器の前記反転入力端子に接続され、
前記補正用キャパシタに前記第1電圧が保持された状態において、前記補正用キャパシタの前記第1電極に前記参照信号を供給することによって、前記補正用キャパシタの前記第2電極の電圧が変化する
ことを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載のA/D変換器。 - 前記比較器の前記非反転入力端子に接続された第1電極と、第2電極とを有するサンプリング用キャパシタを更に備え、
補正用キャパシタに前記第1電圧が保持されるとともに、前記サンプリング用キャパシタに前記第2アナログ信号が保持された状態において、前記サンプリング用キャパシタの前記第2電極に前記参照信号を供給することによって、前記比較器の前記非反転入力端子に供給されている前記第2アナログ信号が変化する
ことを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載のA/D変換器。 - 前記A/D変換器は、前記サンプリング用キャパシタを2つ備え、
一方のサンプリング用キャパシタに前記第1アナログ信号が保持され、他方のサンプリング用キャパシタに前記第2アナログ信号が保持される
ことを特徴とする請求項5に記載のA/D変換器。 - 前記第1デジタルデータを記憶するための第1記憶回路と、
前記第2デジタルデータを記憶するための第2記憶回路と
を更に備えることを特徴とする請求項1乃至6の何れか1項に記載のA/D変換器。 - 前記補正用キャパシタに前記第1電圧を保持させる際の前記参照信号は第1電圧であり、
前記第1デジタルデータを出力するための時間的変化の開始時点の前記参照信号は、前記第1電圧とは異なる第2電圧である
ことを特徴とする請求項1乃至7の何れか1項に記載のA/D変換器。 - 前記第2デジタルデータを出力するための時間的変化の開始時点の前記参照信号は、前記第2電圧であることを特徴とする請求項8に記載のA/D変換器。
- 請求項1乃至9の何れか1項に記載のA/D変換器と、
複数の画素を有し、それぞれの画素について、光電変換により得られた電荷に依存する画素信号を生成するアナログ信号生成部と、
前記画素信号を前記第2アナログ信号として前記A/D変換器に供給して前記画素信号に対応するデジタルデータを出力させる制御部と
を備えることを特徴とする固体撮像装置。 - 前記複数の画素のそれぞれは、画素のリセット時のノイズ信号を更に生成し、
前記制御部は、前記ノイズ信号を前記第1アナログ信号として前記A/D変換器に供給することを特徴とする請求項10に記載の固体撮像装置。 - 前記アナログ信号生成部は、前記画素からの信号を増幅する増幅回路を更に備え、
前記増幅回路は、前記複数の画素から供給された画素のリセットレベルの信号に基づいて前記ノイズ信号を生成し、光電変換により発生した電荷に応じた信号が前記リセットレベルの信号に重畳した信号に基づいて前記画素信号を生成する
ことを特徴とする請求項11に記載の固体撮像装置。 - 前記複数の画素の画素列ごとに前記A/D変換器を備えることを特徴とする請求項10乃至12の何れか1項に記載の固体撮像装置。
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