[发明专利]双斜坡像素读出

权利要求书

1.一种操作集成电路图像传感器的方法，所述集成电路图像传感器包括像素阵列，所述像素阵列包括多列像素和多行像素，所述方法包括：

在复位转换阶段读出像素的第一模拟信号；

利用具有第一斜坡速率的第一斜坡对所述第一模拟信号进行第一模数转换以获取表示第一模拟信号的第一数字像素值；

利用具有第二斜坡速率的第二斜坡对所述第一模拟信号进行第二模数转换以获取表示第一模拟信号的第二数字像素值，所述第二斜坡速率大于所述第一斜坡速率；

在信号测量阶段读出所述像素的第二模拟信号；

利用所述第一斜坡对所述第二模拟信号进行第三模数转换，以获取表示所述第二模拟信号的第三数字像素值；

利用所述第二斜坡对所述第二模拟信号进行第四模数转换，以获取表示所述第二模拟信号的第四数字像素值；

确定所述第三数字像素值是否处于所述第一斜坡的预定范围内以获取确定结果；和

响应于所述确定结果来输出数字字。

2.根据权利要求1所述的方法，还包括在获取所述确定结果之后：

确定所述第三数字像素值和所述第一数字像素值之间的第一差值，所述第一差值表示所述像素的低光照水平，并且当所述第三数字像素值被确定为处于所述第一斜坡的预定范围内时所述数字字是所述像素的低光照水平；或者

确定所述第四数字像素值和所述第二数字像素值之间的第二差值，所述第二差值表示所述像素的亮光照水平，并且当所述第三数字像素值被确定为不处于所述第一斜坡的预定范围内时所述数字字是所述像素的亮光照水平。

3.根据权利要求2所述的方法，还包括：

当所述数字字表示所述像素的亮光照水平时，通过调整因子来调整所述数字字。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述调整因子是所述第二斜坡速率与所述第一斜坡之间的比率。

5.根据权利要求1所述的方法，还包括：

在执行模数转换之前放大所述第一模拟信号和所述第二模拟信号。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，执行所述模数转换包括采用相同的模数转换器。

7.根据权利要求1所述的方法，其中：

利用所述第一斜坡对所述第一模拟信号进行第一模数转换包括：

在所述第一斜坡的电平大于所述第一模拟信号的电平的第一时间段期间使用计数器来对第一时钟数进行计数；和

当所述第一斜坡的电平等于或低于所述第一模拟信号的电平时停止计数，所述第一时钟计数与第一数字像素值相关联；

利用所述第二斜坡对所述第一模拟信号进行第二模数转换包括：

在所述第二斜坡的电平大于所述第一模拟信号的电平的第二时间段期间使用所述计数器来对第二时钟数进行计数；和

当所述第二斜坡的电平等于或低于所述第一模拟信号的电平时停止计数，第二时钟计数与第二数字像素值相关联；

利用所述第一斜坡对所述第二模拟信号进行第三模数转换包括：

在所述第一斜坡的电平大于所述第二模拟信号的电平的第三时间段期间使用所述计数器来对第三时钟数进行计数；和

当所述第一斜坡的电平等于或低于所述第二模拟信号的电平时停止计数，所述第三时钟计数与第三数字像素值相关联；和

利用所述第二斜坡对所述第二模拟信号进行第四模数转换包括：

在所述第二斜坡的电平大于所述第二模拟信号的电平的第四时间段期间使用所述计数器来对第四时钟数进行计数；和

当所述第二斜坡的电平等于或低于所述第二模拟信号的电平时停止计数，所述第四时钟计数与所述第四数字像素值相关联。

8.根据权利要求7所述的方法，还包括：

将所述第一时钟计数、所述第二时钟计数、所述第三时钟计数和所述第四时钟计数存储在数据存储装置中；和

复位所述计数器。

9.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一斜坡的预定范围对应于表示所述像素中的下述电子计数的电压：在所述电子计数以上光信号的散粒噪声远大于电路读取噪声。