[發明專利]用于改善圖像傳感器電源抑制比的斜坡產生器和成像系統

有效

• 申請號: 201610339789.2
• 申請日: 2016-05-20
• 公開（公告）號: CN106791496B
• 公開（公告）日: 2018-10-02
• 發明（設計）人: 左亮;徐志浩;袁碧;鄧黎平;王宇昕
• 申請（專利權）人: 豪威科技股份有限公司
• 主分類號: H04N5/335
• 分類號: H04N5/335;H04N5/369;H01L27/146
• 代理公司: 北京律盟知識產權代理有限責任公司 11287
• 代理人: 齊楊

本發明涉及通過連續時間讀出電路中的斜坡產生器改善圖像傳感器電源抑制比。用于讀出電路中的斜坡產生器包含：積分器，其經耦合以接收斜坡產生器輸入參考信號以產生經耦合以由模/數轉換器接收的參考斜坡信號。經耦合以產生所述斜坡產生器輸入參考信號的電源補償電路包含：延遲電路，其包含可變電阻器；及濾波器電容器，其經耦合以接收電源信號。所述可變電阻器經調諧以匹配從電源到位線輸出的延遲漣波。電容分壓器耦合到所述延遲電路以產生所述斜坡產生器輸入參考信號。所述電容分壓器包含耦合到第二可變電容器的第一可變電容器，所述第一可變電容器及所述第二可變電容器經調諧以提供與從所述電源到所述位線輸出的耦合比匹配的電容比。

技術領域

本發明大體上涉及圖像傳感器。更特定來說，本發明的實例與從圖像傳感器像素單元讀出圖像數據的電路有關。

背景技術

圖像傳感器已經變得無處不在。它們廣泛使用于數字照相機、蜂窩式電話、安全攝像機中，還廣泛使用于醫學、汽車及其它應用中。用以制造圖像傳感器的技術，且特定來說，用以制造互補金屬氧化物半導體(CMOS)圖像傳感器的技術繼續大幅進步。舉例來說，針對更高分辨率及更低電力消耗的要求已經促進CMOS圖像傳感器的進一步微型化及集成。

在常規CMOS有源像素傳感器中，圖像電荷從光敏裝置(例如，光電二極管)轉移且被轉換成浮動擴散節點上的像素單元內的電壓信號。在常規CMOS圖像傳感器中，在像素單元中使用放大器(例如源極跟隨器電路)以放大浮動擴散節點上的信號以將圖像數據輸出到位線，由列讀出電路讀取所述圖像數據。受像素單元的設計及布局約束限制，源極跟隨器電路可遭受不令人滿意的電源抑制比(例如-20dB)。不令人滿意的電源抑制比可呈現許多挑戰，其包含來自電源的可進入到輸出信號路徑中的噪聲。源極跟隨器電路及位線電路可遭受耦合自電源(例如AVDD(像素單元中使用的VDD)、HVDD(正電壓泵)及NVDD(負電壓泵))的噪聲。此外，從每一電源到讀出信號路徑的耦合比及電源的漣波可引起所捕獲圖像中的非所要的水平漣波。

發明內容

本發明提供一種用于圖像傳感器的讀出電路中的斜坡產生器，其包括：積分器電路，其具有經耦合以接收斜坡產生器輸入參考信號的第一輸入及經耦合以接收恒定輸入信號的第二輸入，其中所述積分器電路經耦合以產生經耦合以由模/數轉換器接收的參考斜坡信號；及電源補償電路，其經耦合以產生所述斜坡產生器輸入參考信號，其中所述電源補償電路包含：延遲電路，其包含：可變電阻器，其經耦合以接收電源信號，所述電源信號表示經耦合以將電力供應到所述圖像傳感器的像素單元的電源；及濾波器電容器，其耦合到所述可變電阻器，其中所述可變電阻器經耦合以調諧成使從所述電源到所述像素單元的位線輸出的延遲漣波與從所述電源信號到所述斜坡產生器輸入參考信號的延遲漣波匹配；及電容分壓器，其耦合到所述延遲電路以產生所述斜坡產生器輸入參考信號，其中所述電容分壓器包含耦合到第二可變電容器的第一可變電容器，其中所述第一可變電容器及所述第二可變電容器經耦合以調諧成提供與從所述電源到所述像素單元的所述位線輸出的耦合比匹配的所述電容分壓器的電容比。