本发明专利技术公开了数模转换器电路、固态成像器件以及成像装置。该数模转换器电路包括：第一数模转换部分，该第一数模转换部分响应于数字输入信号的值而获得模拟输出信号；以及第二数模转换部分，该第二数模转换部分响应于外部输入的数字增益控制输入信号的值而生成控制信号，其中第一数模转换部分基于用于控制第二数模转换部分的数字增益控制输入信号，来调整模拟输出信号的开始电压或结束电压。
【技术实现步骤摘要】
数模转换器电路、固态成像器件以及成像装置本专利技术涉及生成斜坡信号的数模转换器电路、固态成像器件以及成像装置。賴駄在很多电子设备中使用了将数字信号转换为模拟信号的数模(D/A)转换器装置。例如，在成像装置中使用了 MOS (金属氧化物半导体)型和CMOS(互补金属氧化物半导体)型或者检测光的CCD (电荷耦合器件)型的半导体器件。成像装置是利用像素将光分布转换并读出为电信号的装置。此外，在CMOS型成像装置之中存在放大型成像装置，该放大型成像装置包括具有有源像素传感器(APS)的像素，这些传感器具有用于像素信号生成部分中的放大的驱动晶体管，像素信号生成部分根据电荷生成部分中生成的信号电荷来生成像素信号。在成像装置中，对其中布置了多个单元像素的像素单元执行地址控制，来自各个单元像素的信号被任意选择，从而由各个单元像素输出的像素信号被读出。例如，在单位像素以矩阵形式排列的地址型成像器件中，这些像素包括有源元件，这些有源元件具有用于它们自身的放大功能的MOS结构(MOS晶体管)等。也就是说，作为光电转换元件的光电二极管中积累的信号电荷(光电子)被有源元件放大，并且输出为像素信号。从像素单元读出的模拟像素信号一般被模数(A/D)转换器装置转换为数字信号并且输出。考虑到电路尺寸、处理速度、分辨率等，存在像素信号的各种A/D转换系统。例如，A/D转换系统之一是如下的方法将模拟像素信号与参考信号作比较，对比较所必需的时间进行计数，并且基于比较处理完成时的计数值将模拟像素信号转换为数字信号。这样的A/D转换系统被称为单斜率(single-slope)积分型或斜坡(ramp)信号比较型。作为使用A/D转换系统的成像器件，例如，存在JP-A-2000-l52082、 td a一onm o，oi壬n td—a—onrv7_《oooi出S /入坏的i^^一rv一v/v一aja乂 i ,i mi 一^rk一vv/ /一*/乂乂乂1i //| ^ 乂 i n j j人,l、 o在A/D转换系统中，参考信号是单调改变的锯齿信号(斜坡信号)， 并且D/A转换器电路可用于生成斜坡信号。
技术实现思路
在上述单斜率积分型A/D转换系统中，可以通过改变要被供应至比较 器电路的参考信号的梯度来对模拟像素信号进行增益调整，其中比较器电 路将模拟像素信号与参考信号作比较。然而，即使如上所述地通过控制参考信号的梯度来进行增益调整，生 成参考信号开始电压的D/A转换器电路的电流源配置也是固定的，并且因 此在具有高增益时段的扩展P阶段范围的设计中，在低增益时段的P阶段 范围中导致了冗余。也就是说，在低增益时段中，存在如下缺点电流源的漏-源电压由于 不必要增加的输出幅度而未被充分确保，并且参考信号中斜坡波形的模拟 特性变得恶化。因此，希望提供改善了参考信号中斜坡波形的模拟特性的D/A转换器 电路、固态成像器件以及成像装置。根据本专利技术的一个实施例的一种数模转换器电路包括第一数模转换部 分以及第二数模转换部分，该第一数模转换部分响应于数字输入信号的值 而获得模拟输出信号，该第二数模转换部分响应于外部输入的数字增益控 制输入信号的值而生成控制信号，其中第一数模转换部分基于用于控制第 二数模转换部分的数字增益控制输入信号，来调整模拟输出信号的开始电 压或结束电压。根据本专利技术的另一实施例的一种固态成像器件包括像素单元，该像素单元具有多个像素并且输出模拟像素信号；数模转换器电路，该数模转换器电路生成具有预定初始电压和固定梯度的斜坡信号；以及模数转换器 单元，该模数转换器单元将由像素单元输出的模拟像素信号与由数模转换 器电路生成的斜坡信号作比较，并且基于比较时间来数字地转换模拟像素信号，其中数模转换器电路具有响应于数字输入信号的值而获得模拟输出性总66裕一新士贫灶说加ai、1 TP;rn^r^工胁今.袖兴扮生il絡x栏总的估TRT並但措 ir *7 ;jyt'i天T7];A:口iJ乂j tiA^n/二 j 3yt丁-曰皿]工ip'jifl'j/、 i口 7 uj uanu a^vnr'i大拟增益控制输出信号的第二数模转换部分，并且基于控制第二数模转换部分的数字增益控制输入信号来调整第一数模转换部分的开始电压或结束电压。根据本专利技术的另一实施例的一种成像装置包括固态成像器件以及光学 系统，该固态成像器件具有多个像素，该光学系统将来自拍摄对象的光聚 焦到固态成像器件的像素上，其中固态成像器件包括像素单元，该像素单元具有多个像素并且输出模拟像素信号；数模转换器电路，该数模转换 器电路生成具有预定初始电压和固定梯度的斜坡信号；以及模数转换器单 元，该模数转换器单元将由像素单元输出的模拟像素信号与由数模转换器 电路生成的斜坡信号作比较，并且基于比较时间来数字地转换模拟像素信 号，并且数模转换器电路具有响应于数字输入信号的值而获得模拟输出信 号的第一数模转换部分以及响应于数字增益控制输入信号的值而获得模拟 增益控制输出信号的第二数模转换部分，并且基于控制第二数模转换部分 的数字增益控制输入信号来调整第一数模转换部分的开始电压或结束电 压。根据本专利技术的这些实施例，可改善参考信号中斜坡波形的模拟特性。 附图说明图l是示出根据本专利技术的一个实施例的CMOS传感器的配置示例的框图。图2A到图2F是CMOS传感器的操作的定时图。 图3A和图3B是示出参考信号生成器电路的配置示例的框图。图4A和图4B示出增益设置和斜坡信号的波形。图5A和图5B示出D/A转换器电路的配置的示例。图6A和图6B示出当斜坡信号的初始电压被控制电路控制时斜坡波形 的示例。图7是用于说明控制电路工作时参考信号生成器电路的操作示例的流 程图。图8是示出成像装置的配置的示例的框图。具体实施方式在下文中，将说明根据本专利技术的一个实施例的CMOS传感器100。 图1是示出根据本专利技术的该实施例的CMOS传感器100的配置示例的 框图。如图l所示，CMOS传感器100具有定时控制单元1、垂直扫描电路 2、像素阵列3、参考信号生成器电路4、列A/D (模数)转换器单元5和 水平转移扫描(horizontal transfer scan)电路6。像素阵列3与本专利技术的一个实施例的像素单元相对应。 参考信号生成器电路4与本专利技术的该实施例的数模连接器电路相对应。列A/D转换器单元5与本专利技术的该实施例的模数转换器单元相对应。 定时控制单元1具有逻辑控制电路、PLL电路(CLK划分器 (divider))、定时控制电路、通信接口等，并且主时钟从外部电路(未示出)供应至定时控制单元l。定时控制单元1输出用于控制CMOS传感器100的各个组件的控制信号和时钟信号。垂直扫描电路2包括垂直解码器21和垂直驱动电路22，并且根据来 自定时控制单元1的控制信号利用预定定时来依次控制布置在像素阵列3 的垂直方向的像素，以输出像素信号。例如，当预定行中的像素从像素阵列3的像素中被抽取(thin)并且 像素信号从剩余行中的像素输出时，垂直解码器21生成并且提供用于选 择向垂直驱动电路22输出像素信号的行的信号。垂直驱动电路22生成并且将用于驱动像素阵列3的像素的控制信号，即选择信号、复位信号和触发信号供应至像素阵列3。像素阵列3具有横纵方向上数目为mXn的像本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种数模转换器电路，包括： 第一数模转换部分，所述第一数模转换部分响应于数字输入信号的值而获得模拟输出信号；以及 第二数模转换部分，所述第二数模转换部分响应于外部输入的数字增益控制输入信号的值而生成控制信号， 其中所述第一 数模转换部分基于用于控制所述第二数模转换部分的所述数字增益控制输入信号，来调整所述模拟输出信号的开始电压或结束电压。
【技术特征摘要】
JP 2008-9-1 2008-2241651.一种数模转换器电路，包括第一数模转换部分，所述第一数模转换部分响应于数字输入信号的值而获得模拟输出信号；以及第二数模转换部分，所述第二数模转换部分响应于外部输入的数字增益控制输入信号的值而生成控制信号，其中所述第一数模转换部分基于用于控制所述第二数模转换部分的所述数字增益控制输入信号，来调整所述模拟输出信号的开始电压或结束电压。2. 根据权利要求1所述的数模转换器电路，其中所述第一数模转换部 分具有能够输出经预定加权的恒定电流的多个电流源，对所述多个电流源 中的选中的电流源的恒定电流输出进行相加并输出，并且响应于所述数字 输入信号的值而生成输出电流作为所述模拟输出信号，并且所述第二数模转换部分具有能够输出经预定加权的恒定电流的多个电 流源，对多个电流源中的选中的电流源的恒定电流输出进行相加并输出， 响应于所述数字增益控制输入信号的值而生成输出电流，并且将基于所生 成的输出电流的所述控制信号供应至所述第一数模转换部分。3. 根据权利要求2所述的数模转换器电路，还包括控制部分，所述控 制部分基于由所述第二数模转换部分生成的所述控制信号，来确定所述第 一数模转换部分的多个电流源中的所述选中的电流源，其中所述控制部分调整通过从所述第一数模转换部分的多个电流源中 选择用于使电流流动的电流源而生成的所述模拟输出信号的开始电压或结 束电压。4. 根据权利要求3所述的数模转换器电路，其中所述第一数模转换部 分响应于输入的时钟信号来生成所述模拟输出信号，并且所述控制部分调整所述模拟输出信号的开始电压或结束电压，从而在生成所述模拟输出信号...
【专利技术属性】
技术研发人员：鬼塚将次，菊地胜，
申请(专利权)人：索尼株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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