[發明專利]影像傳感器及其中的轉移電路與轉移方法

在審

• 申請號: 202010020835.9
• 申請日: 2020-01-09
• 公開（公告）號: CN112492237A
• 公開（公告）日: 2021-03-12
• 發明（設計）人: 林煒績
• 申請（專利權）人: 原相科技股份有限公司
• 主分類號: H04N5/378
• 分類號: H04N5/378;H04N5/369
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 李蘭;孫志湧

本發明涉及一種影像傳感器及其中的轉移電路與轉移方法。該影像傳感器用以擷取影像，其包含：多個像素電路組成的陣列，其中每一像素電路用以感測部分影像，并分別根據該部分影像與預設重置電壓，對應產生取樣信號與保持信號；以及轉移電路，耦接于該陣列，用以將該取樣信號與該保持信號，轉換為對應的數字感測信號與數字重置信號，進而根據數字感測信號與數字重置信號，而對應像素電路，產生像素信號。其中，于至少部分相同時段內，轉移電路同時將其中一個像素電路所產生的取樣信號轉換為對應的數字感測信號，并將另外一個像素電路所產生的保持信號轉換為對應的數字重置信號。

技術領域

本發明涉及一種影像傳感器，特別是指一種具有較短的像素轉移時間的影像傳感器。本發明還涉及影像傳感器中的轉移電路與轉移方法。

背景技術

圖1A顯示一種現有技術的影像傳感器(影像傳感器1)，用以擷取影像。影像傳感器1包含由多個像素電路101所形成的陣列10，以及轉移電路20。陣列10中的多個像素電路101，排列為多個行與列。在一幅顯示畫面中，依照該多個行的排列順序被掃瞄，舉例而言，例如由第1行到第m行按照號碼排列順序掃描。當陣列10中的其中一行被選取時，該行中的每一個像素電路101，依照其所對應的列的排列順序，例如依照第1列到第n列的號碼順序，依序感測一部份的影像，并接收預設重置電壓，以根據該部分影像與該預設重置電壓，而對應產生取樣信號與保持信號。

像素電路101于輸出引腳OUT1與OUT2產生取樣信號，以消除差模噪聲與共模噪聲。其中，差模噪聲(differential mode noise)與共模噪聲(common mode noise)為本領域技術人員所熟知，在此不予贅述。此外，像素電路101于輸出引腳OUT1與OUT2產生保持信號，以消除差模噪聲與共模噪聲。

轉移電路20包含多任務器(multiplexer，MUX)21、雙相取樣電路22、模擬數字轉換(analog-to-digital conversion，ADC)電路23以及數字處理電路24。多任務器21自對應的像素電路101選取取樣信號與保持信號，并將其對應移轉給雙相取樣電路22。圖1B顯示轉移電路20接收并處理各像素電路101產生的取樣信號與保持信號的時序示意圖。如圖1B所示，雙相取樣電路22按照像素電路101排列的順序，一個像素電路101接著一個像素電路101，于各別安排對應的每一個取樣期間，接收每一個像素電路101產生的取樣信號，并于每一個取樣期間之后的保持期間，接收每一個像素電路101產生的保持信號。雙相取樣電路22收到每一個像素電路101所產生的取樣信號與保持信號后，針對每一個像素電路101所產生的取樣信號與保持信號執行減法運算，而產生該取樣信號與該保持信號的差值，并將該減法運算結果所產生的差值，輸入ADC電路23。ADC電路23接收該取樣信號與保持信號的差值，并將該差值轉換為數字信號。數字處理電路24接收該數字信號，以產生如圖1A所示意的像素信號。

圖1A與圖1B所示的現有技術的影像傳感器1的其中一個缺點是，轉移電路20必須在不重疊的兩個不同的時段中，分別接收取樣信號與保持信號。因此，像素轉移時間長，也就是說，影像傳感器1的畫面更新率(frame rate)受到限制。需說明的是，像素轉移時間是指從轉移電路20自對應的像素電路101選取取樣信號與保持信號起算，到根據取樣信號與保持信號產生對應的像素信號所需要的時間。

與圖1A與圖1B所示的現有技術的影像傳感器1相比，本發明優于影像傳感器1之處在于，根據本發明的影像傳感器中的轉移電路，于至少部分相同期間內，同時將其中一個像素電路所產生的取樣信號轉換為對應的數字感測信號，并將另外一個像素電路所產生的保持信號轉換為對應的數字重置信號，如此可有效降低像素轉移時間。

發明內容