[发明专利]图像传感器的组合电路及方法

说明书

技术领域

本发明涉及图像传感器，特别涉及一种复合垂直像素共用(multiple-vertical-pixels-sharing)图像传感器的组合(binning)电路及方法。

背景技术

半导体图像传感器(例如电荷耦合组件(CCD)或互补金属氧化物半导体(CMOS)传感器)普遍使用于照相机或摄影机中，用于将可见光的图像转换为电子信号，便于后续的存储、传输或显示。

图像传感器的部分像素(或光二极管)可以共用一电路，以减少整体电路的大小。共用架构可以采用垂直方式(亦即，位于同一行的像素共用一电路)，也可以采用水平方式(亦即，位于同一列的像素共用一电路)。图1显示传统复合垂直像素共用图像传感器10，其具有多组别(亦即，A组别、B组别等)采用垂直共用方式的像素共用电路。

当图像传感器内制作愈来愈多的像素(或光二极管)时，每一像素的面积及其图像强度会相对的变小。为了增强图像强度以得到更佳的信号噪声比(SNR)，通常需要将多个像素的信号予以相加(或称为像素组合)。

然而，对于前述传统垂直共用的图像传感器，若要跨越不同组别以进行像素组合，将会遭遇困难，除非增加一些额外的电路来解决。例如，于图1中，若要于A组别内进行像素组合，只要将该组的相关传输门(transfergate)(tx_A_n，n＝1，2...)同时打开即可。然而，如果同打开A组别和B组别的传输门(tx_A_n，tx_B_n，n＝1，2...)，则在行(column)节点(col)处将会造成信号之间的冲突。因此，对于传统复合垂直像素共用图像传感器10，其像素组合数目会受到很大的限制。

鉴于传统图像传感器，例如图1所示的复合垂直像素共用图像传感器10，无法有效地进行信号的组合，因此亟需提出一种可适用于图像传感器(特别是复合垂直像素共用图像传感器)的新颖组合电路及方法，用于跨越不同组别以进行信号的组合。

发明内容

鉴于上述，本发明的目的之一在于提出一种可适用于图像传感器(特别是复合垂直像素共用图像传感器)的组合电路及方法，用于跨越不同组别以有效进行信号的组合。

根据本发明特征之一，首先，重置行放大器(CA)，因而产生CA重置信号。耦接电容及切换装置于图像传感器的输出和行放大器的输入间。控制相关双采样(CDS)电路，以接收行放大器的输出。其中，控制切换装置使得图像传感器的第一组别的图像信号被传送而存储于CDS电路，且第二组别的图像信号则被加到所存储的第一组别的图像信号上。

根据本发明另一特征，首先，重置一行放大器(CA)，用于产生CA重置信号。接收第一组别的重置信号，接着使用行放大器以放大第一组别的图像信号，并存储第一组别的图像信号。接下来，接收第二组别的重置信号，接着使用行放大器以放大第二组别的图像信号，并将其加到所存储的第一组别的图像信号上。

附图说明

图1显示传统复合垂直像素共用图像传感器；

图2显示本发明实施例的组合电路，其适用于复合垂直像素共用图像传感器；

图3A至图3D显示本发明实施例于进行组合操作时各步骤的等效电路；

图4显示图2、图3A至图3D的相关信号时序图。图5显示本发明实施例组合操作的流程图。

具体实施方式

图2显示本发明实施例的组合电路20，其适用于复合垂直像素共用图像传感器22。该复合垂直像素共用图像传感器22包含多个组别，例如A组别(22A)、B组别(22B)，而各个组别则依垂直共用方式个别共用一相关电路。图像传感器22可以是(但不限定为)电荷耦合组件(CCD)或互补金属氧化物半导体(CMOS)传感器，用于将可见光的图像转换为电子信号。组合电路20的输出可馈至放大器(未显示于附图中)，例如可编程增益放大器(programmable gain amplifier，PGA)。上述的图像传感器22及组合电路20可应用于数字图像处理装置中，例如(但不限定为)照相机或摄影机。