[发明专利]图像传感器读出电路及成像系统

说明书

本申请案涉及一种图像传感器读出电路及一种成像系统。一种图像传感器读出电路包含第一电流镜电路，其中响应于传导穿过第一电流路径的第一电流而控制传导穿过第二电流路径的第二电流。所述第二电流传导穿过像素电路的放大器晶体管。第一电流源耦合到所述第一电流路径以提供所述第一电流的实质上恒定电流分量。第二电流源耦合到所述像素电路的电力供应轨且耦合到所述第一电流路径以提供所述第一电流的纹波电流分量。由所述第二电流源提供的所述纹波电流分量响应于所述电力供应轨中的纹波。所述第一电流响应于来自所述第一及第二电流源的所述电流的和。

技术领域

本发明大体来说涉及图像传感器。更具体来说，本发明的实例涉及从图像传感器像素单元读出图像数据的电路。

背景技术

图像传感器已变得普遍存在。其广泛用于数码相机、蜂窝式电话、安全设摄像机以及医学、汽车及其它应用中。用以制造图像传感器且特定来说互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器的技术已不断快速地发展。举例来说，对较高分辨率及较低电力消耗的需求已促进了CMOS图像传感器的进一步小型化及集成。

在常规CMOS有源像素传感器中，从光敏装置(例如，光电二极管)转移图像电荷并在像素单元内部于浮动扩散节点上将其转换为电压信号。在常规CMOS图像传感器中，在像素单元中使用例如源极跟随器电路的放大器来放大浮动扩散节点上的信号以将图像数据输出到由列读出电路读取的位线。受像素单元的设计及布局约束的限制，源极跟随器电路可能遭受令人不满意的电力供应拒斥比，例如-20dB。令人不满意的电力供应拒斥比可呈现许多挑战，包含来自电力供应器的可进入到输出信号路径中的噪声。此外，电力供应器的纹波可在所捕获的图像中导致不想要的水平纹波。

发明内容

本申请案的一个实施例涉及一种图像传感器读出电路，其包括：第一电流镜电路，其具有第一电流路径及第二电流路径，其中响应于传导穿过所述第一电流镜电路的所述第一电流路径的第一电流而控制传导穿过所述第一电流镜电路的所述第二电流路径的第二电流，其中所述第一电流镜电路的所述第二电流路径耦合到图像传感器的像素电路的放大器晶体管，其中所述第二电流传导穿过所述放大器晶体管；第一电流源，其耦合到所述第一电流镜电路的所述第一电流路径以提供所述第一电流的实质上恒定电流分量；及第二电流源，其耦合到所述像素电路的电力供应轨且耦合到所述第一电流镜电路的所述第一电流路径以提供所述第一电流的纹波电流分量，其中由所述第二电流源提供的所述纹波电流分量响应于所述电力供应轨中的纹波，其中所述第一电流响应于由所述第一电流源提供的所述实质上恒定电流分量与由所述第二电流源提供的所述纹波电流分量的和。

本申请案的另一实施例涉及一种成像系统，其包括：像素阵列，其包含多个像素电路，其中所述像素电路中的每一者包含经耦合以产生所述像素电路的输出信号的放大器晶体管；控制电路，其耦合到所述像素阵列以控制所述像素阵列的操作；及读出电路，其耦合到所述像素阵列以从所述像素阵列读出图像数据，其中所述读出电路包含：第一电流镜电路，其具有第一电流路径及第二电流路径，其中响应于传导穿过所述第一电流镜电路的所述第一电流路径的第一电流而控制传导穿过所述第一电流镜电路的所述第二电流路径的第二电流，其中所述第一电流镜电路的所述第二电流路径耦合到图像传感器的像素电路的所述放大器晶体管，其中所述第二电流传导穿过所述放大器晶体管；第一电流源，其耦合到所述第一电流镜电路的所述第一电流路径以提供所述第一电流的实质上恒定电流分量；及第二电流源，其耦合到所述像素电路的电力供应轨且耦合到所述第一电流镜电路的所述第一电流路径以提供所述第一电流的纹波电流分量，其中由所述第二电流源提供的所述纹波电流分量响应于所述电力供应轨中的纹波，其中所述第一电流响应于由所述第一电流源提供的所述实质上恒定电流分量与由所述第二电流源提供的所述纹波电流分量的和。