[发明专利]用于图像传感器的转换速率控制电路

说明书

公开了用于图像传感器的转换速率控制电路。图像传感器包括：第一和第二电压轨；第一和第二调节器，被配置为分别在第一和第二电压轨处生成第一和第二调节电压；耦合到第一和第二电压轨的多个像素。每个像素包括：分别耦合第一和第二存储电容器的第一和第二晶体管。第三晶体管耦合在第一晶体管的控制端与第一或第二电压轨之间。第三晶体管被配置为当图像传感器以全局快门模式操作时，将在第二晶体管的控制端与第一电压轨或第二电压轨之间流动的电流的转换速率限制为第一转换速率，当图像传感器以滚动模式操作时，将在第二晶体管的控制端与第一电压轨或第二电压轨之间流动的电流的转换速率限制为第二转换速率，第一转换速率小于第二转换速率。

技术领域

本公开总体上涉及一种电子系统和方法，并且，在特定实施例中，涉及一种用于图像传感器的转换速率控制电路。

背景技术

图像传感器检测并传送图像的信息。图像传感器可以用CMOS传感器来实现。常规的CMOS传感器包括多个CMOS有源像素传感器(APS)结构，其可以用钳位光电二极管来实现。例如，如图1所示，CMOS APS像素100可以用钳位光电二极管102、复位晶体管104、选择晶体管108和源极跟随器晶体管106来实现。可以通过将电压施加到钳位光电二极管102的控制端(未示出)来使能或禁用钳位光电二极管102。

在正常操作期间，复位晶体管104被复位以将晶体管106的栅极处的电压设置为V_RST(其中，V_RST可以与V_DD相同)，从而清除光电二极管102的积分电荷。当复位晶体管104关断时，基于光电二极管102接收的光的强度的光电二极管的电压由源极跟随器晶体管106缓冲，并且当选择晶体管108导通时可以在列总线COL中被读取。

一些图像传感器可以以滚动快门(rolling shutter,卷帘快门)模式操作，在滚动快门模式中，通过逐行或逐列扫描场景以及还通过逐行或逐列读取所捕获的场景来捕获图像。换句话说，行(或列)顺序地集成和采样图像。与滚动快门模式相反，一些图像传感器可以以全局快门模式操作，在全局快门模式中，图像传感器的所有像素被同时集成和采样，从而在同一时刻捕获整个图像，在读出阶段期间，图像恢复仍然以逐行或逐列扫描模式操作。

发明内容

根据实施例，图像传感器包括：第一电压轨和第二电压轨；第一调节器，具有耦合到第一电压轨的输出并且被配置为生成第一调节电压；第二调节器，具有耦合到第二电压轨的输出并且被配置为生成低于第一调节电压的第二调节电压；以及多个像素，耦合到第一电压轨和第二电压轨。多个像素中的每个像素包括：第一存储电容器和第二存储电容器；第一晶体管，具有耦合到第一存储电容器的电流路径；第二晶体管，具有耦合到第二存储电容器的电流路径；以及第三晶体管，耦合在第一晶体管的控制端与第一电压轨或第二电压轨之间。第三晶体管被配置为当图像传感器以全局快门模式操作时，将在第二晶体管的控制端与第一电压轨或第二电压轨之间流动的电流的转换速率限制为第一转换速率，并且当图像传感器以滚动模式操作时，将在第二晶体管的控制端与第一电压轨或第二电压轨之间流动的电流的转换速率限制为第二转换速率，第一转换速率小于第二转换速率。

根据实施例，一种方法包括：在耦合到图像传感器的多个像素的第一电压轨处生成第一电压；在耦合到多个像素的第二电压轨处生成第二电压，其中，第二电压不同于第一电压；将第一晶体管的控制端的第一信号从第一电压转变为第二电压，其中，第一晶体管具有耦合到第一存储电容器的电流路径；在将第一信号从第一电压转变为第二电压之后，将第二晶体管的控制端的第二信号从第一电压转变为第二电压，其中，第二晶体管具有耦合到第二存储电容器的电流路径；在将第二信号从第一电压转变为第二电压之后，将第二信号从第二电压转变为第一电压；并且在第二信号从第二电压到第一电压的转变期间，当图像传感器处于全局快门模式时，将在第一晶体管或第二晶体管的控制端与第一电压轨之间流动的电流的转换速率限制为第一转换速率，并且，当图像传感器处于滚动模式时，将在第一晶体管或第二晶体管的控制端与第一电压轨之间流动的电流的转换速率限制为第二转换速率，其中，第一转换速率小于第二转换速率。