[发明专利]用于CMOS图像传感器的可变电压行驱动器

说明书

技术领域

本发明大体上涉及图像传感器，且具体来说但非排他地，涉及互补金属氧化物半导体(“CMOS”)图像传感器。

背景技术

图像传感器已变得普遍存在。它们广泛用于数字静态相机、蜂窝式电话、安全相机以及医疗、汽车和其它应用。用于制造图像传感器且具体来说制造金属氧化物半导体(“CMOS”)图像传感器(“CIS”)的技术已不断快速进步。举例来说，对更高分辨率和更低电力消耗的需求已促进这些图像传感器的进一步微型化和集成。

通常，图像传感器包含布置在行和列中的像素阵列。每一像素可包含光电二极管，以及用以控制累积在光电二极管中的电荷的累积、传递和复位的若干晶体管。举例来说，图像传感器通常至少包含源极跟随器晶体管和用于将源极跟随器晶体管耦合到列输出线的行选择晶体管。像素还通常具有电荷存储节点(例如，浮动扩散节点)，所述电荷存储节点又连接到源极跟随器晶体管的栅极。由光电传感器产生的电荷存储于所述存储节点处。在一些布置中，图像传感器还可包含用于将电荷从光电传感器传递到存储节点的晶体管。图像传感器还通常包含用以将存储节点复位的晶体管，之后其接收光生电荷。

对于一些常规的图像传感器，包含于像素中的晶体管是由固定电压源驱动。然而，随着像素大小不断缩减且控制方法变得更复杂，用于传递不同驱动信号的芯片区域变得更加有限。而且，用单一固定电压源驱动像素中的晶体管可能会由于(例如)引入不想要的噪声而影响像素的性能。

发明内容

一种图像传感器，其包括：多个像素，其布置在列和行的阵列中；行驱动器，其耦合到所述阵列的一行中的像素以将可变驱动电压提供给所述行的所述像素中所包含的驱动晶体管；以及控制逻辑电路，其经耦合以将一个或一个以上控制逻辑信号提供给所述行驱动器，其中所述行驱动器响应于所述一个或一个以上控制逻辑信号而调整所述驱动电压的量值。

一种图像传感器，其包括：多个像素，其布置在列和行的阵列中；控制逻辑电路，其经耦合以提供第一控制逻辑信号和第二控制逻辑信号；以及行驱动器，其耦合到所述阵列的一行中的像素以将可变驱动电压提供给所述行的所述像素中所包含的驱动晶体管，且响应于所述一个或一个以上控制逻辑信号而调整所述驱动电压的量值，其中所述行驱动器包括：第一开关单元，其经耦合以接收所述第一控制逻辑信号，其中所述第一开关单元响应于所述第一控制逻辑信号处于第一逻辑状态而将所述行驱动器的输出耦合到第一电压源；第二开关单元，其耦合到所述第一开关单元，其中所述第一开关单元响应于所述第一控制逻辑信号处于第二逻辑状态而将所述行驱动器的所述输出耦合到所述第二开关单元，其中所述第二开关单元经耦合以接收所述第二控制逻辑信号，且其中所述第二开关单元响应于所述第一控制逻辑信号处于所述第二逻辑状态而将所述行驱动器的所述输出耦合到第二电压源。

附图说明

参考下图描述本发明的非限制和非详尽的实施例，其中所有各图中相同参考数字指代相同部分，除非另有规定。

图1是说明根据本发明的实施例的图像传感器的功能框图。

图2是说明根据本发明的实施例的图像传感器内的四晶体管(“4T”)像素的像素电路的电路图。

图3是说明根据本发明的实施例的图像传感器内的控制逻辑电路和行控制电路的功能框图。

图4是说明根据本发明的实施例的图像传感器的行控制电路内的行驱动器的功能框图。

图5是根据本发明的实施例的行驱动器的电路图。

图6是说明根据本发明的实施例的行驱动器的输出的时序图。

具体实施方式

本文中描述用于CMOS图像传感器的可变电压行驱动器的实施例。在以下描述中，陈述众多具体细节以提供对所述实施例的透彻理解。然而，所属领域的技术人员将认识到，可在没有所述具体细节中的一者或一者以上的情况下或在其它方法、组件、材料等的情况下实践本文中所描述的技术。在其它例子中，未详细展示或描述众所周知的结构、材料或操作以避免混淆某些方面。

贯穿本说明书对“一个实施例”或“一实施例”的引用是指结合所述实施方案所描述的特定特征、结构或特性包含于本发明的至少一个实施例中。因此，短语“在一个实施例中”或“在一实施例中”在本说明书各处出现未必都是指同一个实施例。另外，特定特征、结构或特性可在一个或一个以上实施例中以任何合适的方式组合。

图1是说明根据本发明的实施例的图像传感器100的功能框图。图像传感器100的所说明实施例包含有效区域(即，像素阵列105)、列读出电路110、控制逻辑电路115和行控制120。