[發明專利]一種圖像傳感器

有效

• 申請號: 202010790220.4
• 申請日: 2020-08-07
• 公開（公告）號: CN111901542B
• 公開（公告）日: 2023-02-17
• 發明（設計）人: 蔡化;王勇;陳正;陳飛;苪興佳
• 申請（專利權）人: 成都微光集電科技有限公司
• 主分類號: H04N25/76
• 分類號: H04N25/76;H04N25/78
• 代理公司: 上海思微知識產權代理事務所(普通合伙) 31237
• 代理人: 曹廷廷

1.一種圖像傳感器，其特征在于，所述圖像傳感器包括：像素陣列、斜坡發生器、模數轉換器和輸出信號處理器；所述像素陣列包括N列像素模塊，所述模數轉換器包括N個模數轉換模塊，所述像素模塊和所述模數轉換模塊一一電性連接；

每列所述像素模塊均包括M個像素單元，每個所述像素單元用于產生與一圖像相對應的像素低增益信號和像素高增益信號；

所述斜坡發生器用于在一個行讀周期內產生第一組斜坡信號和第二組斜坡信號；

所有所述模數轉換模塊均包括一個比較器和一個計數器；所述比較器用于在一個行讀周期內分別比較所述像素低增益信號和所述第一組斜坡信號的電平大小，及所述像素高增益信號和所述第二組斜坡信號的電平大小；所述計數器用于根據所述比較器的比較結果統計與所述像素低增益信號相對應的像素低增益值，及與所述像素高增益信號相對應的像素高增益值；所述比較器的電路結構包括比較電路，所述比較電路包括：并聯連接的第一差分輸入對電路和第二差分輸入對電路；所述第一差分輸入對電路用于接收所述像素低增益信號和所述第一組斜坡信號，并比較所述像素低增益信號和所述第一組斜坡信號的電平大小；所述第二差分輸入對電路用于接收所述像素高增益信號和所述第二組斜坡信號，并比較所述像素高增益信號和所述第二組斜坡信號的電平大小，所述第一差分輸入對電路和所述第二差分輸入對電路均包括：第一隔直電容、第二隔直電容、第一輸入放大管、第二輸入放大管、第一開關管和第二開關管；所述第一隔直電容的一端與所述斜坡發生器的輸出端相連，所述第一隔直電容的另一端與所述第一輸入放大管的柵極和所述第一開關管的漏極相連；所述第二隔直電容的一端與所述像素單元的輸出端相連，所述第二隔直電容的另一端與所述第二輸入放大管的柵極和所述第二開關管的漏極相連；所述第一輸入放大管的漏極和所述第一開關管的源極相連；所述第二輸入放大管的漏極和所述第二開關管的源極相連，所述第一開關管和所述第二開關管的柵極分別與時序控制器的輸出端相連；

所述輸出信號處理器用于對所述像素低增益值和所述像素高增益值進行處理，以得到處理后的所述圖像；

其中，N和M均為正整數。

2.根據權利要求1所述的圖像傳感器，其特征在于，所述第一組斜坡信號包括第一復位斜坡信號和第一積分斜坡信號，所述第二組斜坡信號包括第二復位斜坡信號和第二積分斜坡信號；

所述比較器用于在一個行讀周期內將所述像素低增益信號分別與所述第一復位斜坡信號和所述第一積分斜坡信號的電平進行比較，及將所述像素高增益信號分別與所述第二復位斜坡信號和所述第二積分斜坡信號的電平進行比較。

3.根據權利要求2所述的圖像傳感器，其特征在于，所述計數器被配置為，當所述第一復位斜坡信號開始時開始計數，并在所述第一復位斜坡信號的電平和所述像素低增益信號的電平一致時停止計數并存儲當前的計數值為低增益復位值；當所述第一積分斜坡信號開始時開始計數，并在所述第一積分斜坡信號的電平和所述像素低增益信號的電平一致時停止計數并存儲當前的計數值為低增益積分值；當所述第二復位斜坡信號開始時開始計數，并在所述第二復位斜坡信號的電平和所述像素高增益信號的電平一致時停止計數并存儲當前的計數值為高增益復位值；以及，當所述第二積分斜坡信號開始時開始計數，并在所述第二積分斜坡信號的電平和所述像素高增益信號的電平一致時停止計數并存儲當前的計數值為高增益積分值；所述低增益積分值和所述低增益復位值的差值為所述像素低增益值，所述高增益積分值和所述高增益復位值的差值為所述像素高增益值。

4.根據權利要求1所述的圖像傳感器，其特征在于，所述圖像傳感器還包括行選譯碼驅動器，所述行選譯碼驅動器用于產生行選控制信號，以控制所述像素陣列逐行輸出所述像素低增益信號和所述像素高增益信號。