[發明專利]像素陣列的輸出電路和圖像傳感器

有效

• 申請號: 202110663085.1
• 申請日: 2021-06-15
• 公開（公告）號: CN113365009B
• 公開（公告）日: 2022-08-26
• 發明（設計）人: 徐新楠;王方梅
• 申請（專利權）人: 銳芯微電子股份有限公司
• 主分類號: H04N5/378
• 分類號: H04N5/378;H04N5/357
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 唐嘉;吳敏

1.一種像素陣列的輸出電路，所述像素陣列包括M列像素單元，M≥2，其特征在于，所述輸出電路包括：控制單元和N個模數轉換單元，N≥1；

一列像素單元對應耦接一個模數轉換單元，一個模數轉換單元對應耦接K列像素單元，K≥2；

所述模數轉換單元包括：量化信號輸入端、參考信號輸入端、第一斜坡信號輸入端和第二斜坡信號輸入端；

所述量化信號輸入端和參考信號輸入端連接至所述控制單元，所述第一斜坡信號輸入端和第二斜坡信號輸入適于輸入一對差分斜坡信號；

所述模數轉換單元基于所述量化信號輸入端、參考信號輸入端、第一斜坡信號輸入端和第二斜坡信號輸入端接收到的信號進行量化處理，以輸出量化結果；

所述控制單元，適于在耦接至同一個模數轉換單元的多列像素單元中任選兩列，將位于其中一列上的一個像素單元提供的復位電壓或信號電壓輸出至該模數轉換單元的量化信號輸入端，將位于另一列上的另一像素單元提供的復位電壓輸出至該模數轉換單元的參考信號輸入端。

2.如權利要求1所述的像素陣列的輸出電路，其特征在于，所述模數轉換單元包括：第一跨導比較器、第二跨導比較器、加法器和跨阻放大器；

第一跨導比較器的正輸入端和第二跨導比較器的負輸入端分別連接所述量化信號輸入端和參考信號輸入端；

第一跨導比較器的負輸入端和第二跨導比較器的正輸入端分別連接所述第一斜坡信號輸入端和第二斜坡信號輸入端；

第一跨導比較器的輸出端和第二跨導比較器的輸出端連接加法器的輸入端；

所述加法器的輸出端連接跨阻放大器的輸入端。

3.如權利要求1所述的像素陣列的輸出電路，其特征在于，還包括：斜坡信號產生單元；

所述斜坡信號產生單元包括第一輸入端、第二輸入端、第一輸出端和第二輸出端，所述第一輸出端和第二輸出端適于輸出所述一對差分斜坡信號；

所述斜坡信號產生單元適于僅針對所述一對差分斜坡信號中的一個進行共膜反饋。

4.如權利要求3所述的像素陣列的輸出電路，其特征在于，所述一對差分斜坡信號中的一個為固定電平信號，另一個為斜坡電平信號，所述斜坡信號產生單元適于僅針對所述固定電平信號進行共膜反饋。

5.如權利要求1所述的像素陣列的輸出電路，其特征在于，所述一對差分斜坡信號中的一個為固定電平信號，另一個為斜坡電平信號。

6.如權利要求5所述的像素陣列的輸出電路，其特征在于，所述模數轉換單元包括：第一跨導比較器、第二跨導比較器、加法器和跨阻放大器；

所述第一跨導比較器的正輸入端連接所述量化信號輸入端，所述第一跨導比較器的負輸入端適于輸入所述斜坡電平信號；

所述第二跨導比較器的正輸入端適于輸入所述固定電平信號，所述第二跨導比較器的負輸入端連接參考信號輸入端；

第一跨導比較器的輸出端和第二跨導比較器的輸出端連接加法器的輸入端；

所述加法器的輸出端連接跨阻放大器的輸入端。

7.如權利要求1所述的像素陣列的輸出電路，其特征在于，所述模數轉換單元為列ADC。

8.如權利要求1所述的像素陣列的輸出電路，其特征在于，所述控制單元包括：信號產生單元和多個多路選擇器；

每個多路選擇器具有K個輸入端和一個輸出端，所述K個輸入端與K列像素單元一對一連接；

一個模數轉換單元對應連接兩個多路選擇器，所述兩個多路選擇器輸出端中的一個連接模數轉換單元的量化信號輸入端，另一個連接模數轉換單元的參考信號輸入端；

所述信號產生單元，適于產生控制信號，多路選擇器基于所述控制信號，在K個輸入端接收到的電壓中選擇一個輸出至多路選擇器的輸出端。

9.一種圖像傳感器，其特征在于，包括像素陣列以及權利要求1-8中任一權利要求所述的輸出電路。