[发明专利]相关双采样电路、改变其输出信号的方法及图像传感器

说明书

提供了一种相关双采样电路、改变其输出信号的方法及图像传感器。所述相关双采样(CDS)电路包括比较器，所述比较器包括：信号输入单元，所述信号输入单元包括被配置为接收斜坡信号的第一晶体管以及被配置为接收像素信号的第二晶体管；以及偏移产生单元，所述偏移产生单元连接到所述信号输入单元，所述偏移产生单元包括至少两个晶体管，其中，在所述偏移产生单元中，所述至少两个晶体管在自动调零时间段内的宽长比与所述至少两个晶体管在像素信号译码时间段内的宽长比彼此不同。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2019年2月11日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2019-0015566的优先权，所述韩国专利申请的公开内容通过整体引用结合于此。

技术领域

本发明构思的示例性实施例涉及相关双采样(CDS)电路、包括CDS电路的图像传感器以及改变CDS电路的输出信号的方法。

背景技术

图像传感器可以采用相关双采样(CDS)方案。CDS是一种测量诸如电压或电流的电学值的方法，该方法便于去除不期望的偏移。图像传感器通过对在CDS方案中被采样的信号之间(例如，复位信号与像素信号之间)的差进行计数，来输出数字信号。

在高分辨率产品中，CDS电路处理大量像素信号。然而，当采样时间集中在很短的时间段内时，CDS电路瞬间消耗过多的电流。当发生这种情况时，施加到CDS电路的VDD电压和VSS电压可能会出现IR下降/上升(IR-drop/rise)现象。

CDS电路中的这种IR下降/上升现象可能降低噪声容限，这会减慢图像传感器的处理速度或妨碍对某些像素适当地执行信号处理。

发明内容

根据本发明构思的示例性实施例，一种相关双采样(CDS)电路包括比较器，所述比较器包括：信号输入单元，所述信号输入单元包括用于接收斜坡信号的第一晶体管以及用于接收像素信号的第二晶体管；以及偏移产生单元，所述偏移产生单元连接到所述信号输入单元，所述偏移产生单元包括至少两个晶体管。在所述偏移产生单元中，所述至少两个晶体管在自动调零时间段内的宽长比与所述至少两个晶体管在像素信号译码时间段内的宽长比可以彼此不同。

根据本发明构思的示例性实施例，一种图像传感器包括：像素阵列，所述像素阵列包括多个像素，所述多个像素中的每个像素用于输出像素信号；斜坡信号发生器，所述斜坡信号发生器用于输出斜坡信号；以及CDS电路。所述CDS电路包括比较器，所述比较器包括：用于接收所述斜坡信号的第一晶体管、用于接收至少一个像素信号的第二晶体管、以及连接到所述第一晶体管或所述第二晶体管的第三晶体管。所述第三晶体管在第一时间段内的宽长比与所述第三晶体管在第二时间段内的宽长比可以彼此不同。

根据本发明构思的示例性实施例，一种图像传感器包括：像素阵列，所述像素阵列包括多个像素，所述多个像素阵列连接到多条列线；斜坡信号发生器，所述斜坡信号发生器用于输出斜坡信号；CDS电路单元，所述CDS电路单元被配置为将从所述像素阵列输出的像素信号与所述斜坡信号进行比较，并且根据所述比较的结果输出比较后的输出信号；以及信号延迟单元，所述信号延迟单元被配置为向所述多条列线之中的至少两条列线提供不同的信号延迟。

根据本发明构思的示例性实施例，可以提供一种改变CDS电路的输出信号的方法，所述CDS电路包括信号输入单元和偏移产生单元，所述信号输入单元包括至少两个晶体管并且被配置为接收斜坡信号和像素信号，所述偏移产生单元包括至少两个晶体管并且连接到所述信号输入单元，所述方法包括：形成包括在所述偏移产生单元中的所述至少两个晶体管的第一宽长比，以执行自动调零；存储通过所述自动调零产生的偏移分量；以及形成包括在所述偏移产生单元中的所述至少两个晶体管的第二宽长比，以执行信号译码，所述第二宽长比不同于所述第一宽长比。