[发明专利]电流导引斜坡补偿方案及数字电路实施方案

说明书

本申请案涉及电流导引斜坡补偿方案及数字电路实施方案。一种斜坡产生器包含在电阻器与接地之间并联耦合的多个开关电流源。数字斜坡控制信号产生器包含计数器以响应于时钟信号而产生斜坡控制信号。所述斜坡控制信号的每一位经耦合以控制所述多个开关电流源中的相应一者的开关，以在所述斜坡产生器的输出处产生斜坡信号。所述数字斜坡控制信号产生器经耦合以接收复位信号以使所述斜坡控制信号归零。所述数字斜坡控制信号产生器经进一步耦合以接收设置位信号，以在所述斜坡控制信号的每次复位之后将所述斜坡信号初始化为预设值，以将由所述预设值确定的DC偏移补偿电流添加到所述斜坡信号。

技术领域

本公开大体上涉及图像传感器，且特定来说但非排他地，涉及图像传感器中的斜坡产生器。

背景技术

图像传感器已变得无处不在，且现在广泛用于数码相机、蜂窝电话、监控摄像机，以及医疗、汽车及其它应用中。随着图像传感器被集成到更广范围的电子装置中，期望通过装置架构设计以及图像获取处理两者以尽可能多的方式(例如，分辨率、功耗、动态范围等)增强其功能性、性能指标及其类似者。用于制造图像传感器的技术继续快速发展。例如，更高分辨率及更低功耗的要求鼓励了这些装置的进一步小型化及集成化。

典型的互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器响应于来自外部场景的图像光入射到图像传感器上而操作。所述图像传感器包含像素阵列，所述像素阵列具有光敏元件(例如，光电二极管)，所述光敏元件吸收入射图像光的一部分并在吸收图像光时产生图像电荷。由像素光生的图像电荷可被测量为列位线上的依据入射图像光变化的模拟输出图像信号。换句话说，所产生的图像电荷的量与图像光的强度成比例，所述图像电荷作为模拟信号从列位线被读出并转换为数字值以以产生表示外部场景的数字图像(即，图像数据)。

CMOS图像传感器(CIS)中经常使用模/数转换器(ADC)以将电荷转换为图像传感器对电荷的数字表示。ADC基于图像电荷信号与参考电压信号的比较而产生电荷的数字表示。参考电压信号常规地可为由斜坡产生器提供的斜坡信号，且比较常规地可由比较器执行，比较器提供可与计数器一起使用的输出，以产生图像电荷的数字表示。

应了解，由斜坡产生器产生并由比较器接收的斜坡信号的斜坡稳定时间或延迟可限制图像传感器的最大帧速率。因此，减少由比较器接收的斜坡信号的斜坡稳定时间可增加最大帧速率，并因此提高图像传感器的性能。

发明内容

一方面，本申请案提供一种斜坡产生器，其包括：多个开关电流源，其在电阻器与接地之间并联耦合，其中所述斜坡产生器的输出经耦合到所述电阻器与所述多个开关电流源之间的节点；及数字斜坡控制信号产生器，其包括经配置以响应于时钟信号而产生斜坡控制信号的计数器，其中所述斜坡控制信号包括多个位，其中所述斜坡控制信号的每一位经耦合以控制所述多个开关电流源中的相应一者的开关，以在所述斜坡产生器的所述输出处产生斜坡信号，其中所述数字斜坡控制信号产生器经耦合以接收复位信号以使所述斜坡控制信号归零，其中所述数字斜坡控制信号产生器经进一步耦合以接收设置位信号，以在所述斜坡控制信号的每次复位之后将所述斜坡信号初始化为预设值，以将由所述预设值确定的DC偏移补偿电流添加到所述斜坡信号。