[發明專利]提供高分辨率精細增益的包含具有Δ-Σ調制器的小數分頻器的斜坡發生器

在審

• 申請號: 202110491396.4
• 申請日: 2021-05-06
• 公開（公告）號: CN113612941A
• 公開（公告）日: 2021-11-05
• 發明（設計）人: 范理杭;左亮;江妮君;瞿旻;劉雪蓮
• 申請（專利權）人: 豪威科技股份有限公司
• 主分類號: H04N5/347
• 分類號: H04N5/347;H04N5/378;H03M7/32
• 代理公司: 北京律盟知識產權代理有限責任公司 11287
• 代理人: 劉媛媛

本申請案涉及一種提供高分辨率精細增益的斜坡發生器，其包含具有Δ?Σ調制器的小數分頻器。一種提供具有高分辨率精細增益的斜坡信號的斜坡發生器包含電流鏡，其具有傳導電容器電流及響應于所述電容器電流的積分器電流的第一及第二路徑。第一及第二開關電容器電路經耦合到所述第一路徑。小數分頻器電路經耦合以接收時鐘信號以響應于可調整小數分頻器比率K而產生在第一與第二狀態之間振蕩以控制所述第一及第二開關電容器電路的開關電容器控制信號。所述第一及第二開關電容器電路經耦合以響應于每一所述開關電容器控制信號而交替地由所述電容器電流充電及放電。積分器經耦合到所述第二路徑以響應于所述積分器電流而產生所述斜坡信號。

技術領域

本公開大體上涉及圖像傳感器，且特定來說(但非排他地)，涉及用于圖像傳感器中的斜坡發生器。

背景技術

圖像傳感器已變得無處不在且現廣泛用于數碼相機、手機、攝像頭及醫學、汽車及其它應用中。隨著圖像傳感器被集成到更廣范圍的電子裝置中，期望通過裝置架構設計及圖像獲取處理兩者來以盡可能多的方式(例如分辨率、功耗、動態范圍等)增強其功能性、性能度量及類似物。

典型圖像傳感器響應于來自外部場景的圖像光入射于圖像傳感器上而操作。圖像傳感器包含具有吸收入射圖像光的一部分且在吸收圖像光之后光生圖像電荷的光敏元件(例如光電二極管)的像素單元陣列。由像素單元光生的圖像電荷可被測量為列位線上的模擬輸出圖像信號，其隨入射圖像光而變化。換句話說，所產生的圖像電荷量與圖像光的強度成比例，其被讀出為來自列位線的模擬信號且轉換成數字值以產生表示外部場景的數字圖像(即，圖像數據)。

發明內容

一方面，本申請案提供一種提供具有高分辨率精細增益的斜坡信號的斜坡發生器，其包括：電流鏡，其具有經耦合以傳導電容器電流的第一路徑及經耦合以響應于所述電容器電流而傳導積分器電流的第二路徑；第一開關電容器電路及第二開關電容器電路，其經耦合到所述第一路徑；小數分頻器電路，其經耦合以接收時鐘信號以響應于可調小數分頻器比率K而產生在第一與第二狀態之間振蕩以控制所述第一及第二開關電容器電路的開關電容器控制信號，其中響應于所述開關電容器控制信號的每一第一狀態，所述第一開關電容器電路經耦合以由所述電容器電流充電且所述第二開關電容器電路經耦合以放電，其中響應于所述開關電容器控制信號的每一第二狀態，所述第一開關電容器電路經耦合以放電且所述第二開關電容器電路經耦合以由所述電容器電流充電；及積分器，其經耦合到所述第二路徑以響應于所述積分器電流而產生所述斜坡信號。

另一方面，本申請案提供一種成像系統，其包括：像素陣列，其包含布置成多個行及多個列的多個像素電路，其中所述像素電路中的每一者經耦合以響應于入射光而產生圖像信號；控制電路系統，其耦合到所述像素陣列以控制所述像素陣列的操作；及讀出電路系統，其耦合到所述像素陣列以從所述多個像素單元通過位線讀出所述圖像數據，其中所述讀出電路系統包括：列比較器，其耦合到所述位線以從所述多個像素接收所述圖像數據且進一步經耦合以在模/數轉換操作期間接收斜坡信號以響應性地提供所述圖像數據的數字表示；及斜坡發生器，其經耦合以響應于可調小數分頻器比率K而產生具有高分辨率精細增益的所述斜坡信號，所述斜坡發生器包括：電流鏡，其具有經耦合以傳導電容器電流的第一路徑及經耦合以響應于所述電容器電流而傳導積分器電流的第二路徑；第一開關電容器電路及第二開關電容器電路，其經耦合到所述第一路徑；小數分頻器電路，其經耦合以接收時鐘信號以響應于所述小數分頻器比率K而產生在第一與第二狀態之間振蕩以控制所述第一及第二開關電容器電路的開關電容器控制信號，其中響應于所述開關電容器控制信號的每一第一狀態，所述第一開關電容器電路經耦合以由所述電容器電流充電且所述第二開關電容器電路經耦合以放電，其中響應于所述開關電容器控制信號的每一第二狀態，所述第一開關電容器電路經耦合以放電且所述第二開關電容器電路經耦合以由所述電容器電流充電；及積分器，其經耦合到所述第二路徑以響應于所述積分器電流而產生所述斜坡信號。

附圖說明

參考附圖描述本發明的非限制性及非窮盡性實施例，其中相同元件符號指代所有各種視圖中的相同部件，除非另外指定。