[发明专利]用于改善行码区的非线性的图像传感器及包括其的装置

说明书

提供用于改善行码区的非线性的图像传感器及包括其的装置。提供一种图像传感器。所述图像传感器包括：像素，被配置为生成复位信号和图像信号；比较器，被配置为将复位信号和参考信号进行，并生成第一比较信号；计数器，被配置为基于时钟信号和第一比较信号来生成与复位信号相应的第一计数值；参考信号生成器，被配置为生成在复位信号期期间在与计数器的最大复位计数值相应的第一电平和与计数器的最小复位计数值相应的第二电平之间变化的参考信号。

本申请要求于2014年12月5日提交的第10-2014-0173996号韩国专利申请的优先权，该韩国专利申请的公开的通过引用全部合并于此。

技术领域

与本发明构思的示例性实施例一致的设备和方法涉及一种图像传感器，更具体地说，涉及一种用于改善单斜率模数(AD)转换器中行码区的非线性的图像传感器、操作所述图像传感器的方法以及包括所述图像传感器的装置。

背景技术

互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器是使用CMOS工艺制造的固态图像成像装置。CMOS图像传感器比包括高压模拟电路的电荷耦合器件(CCD)图像传感器具有更低的制造成本和更小的尺寸，因此，具有低功耗的优点。此外，随着CMOS图像传感器的性能已经被改善，针对包括便携装置(诸如，智能手机和数码相机)的各种电子设备，该固态图像传感器装置已经比CCD图像传感器得到了更大普及。

在CMOS图像传感器中包括的像素阵列可在每个像素中包括光电转换元件。光电转换元件生成随着入射光量变化的电信号。CMOS图像传感器处理电信号以产生图像数据。CMOS图像传感器一般使用针对AD转换的单斜率AD转换方法。在单斜率AD转换方法中，随时间沿一个方向单调变化的斜坡信号被与具有预定电压电平的像素信号进行对比，在斜坡信号的电压水平等于像素信号的电压电平时的时间(或时间点)，斜坡信号被转换为数字信号。

CMOS图像传感器包括将从像素输出的模拟像素信号转换为数字信号的AD转换器。非线性可发生在AD转换器中。非线性对AD转换有不利影响。

发明内容

根据本发明构思的一个示例性实施例，提供一种图像传感器，所述图像传感器可包括：像素，被配置为生成复位信号和图像信号；比较器，被配置为将复位信号和参考信号进行，并生成第一比较信号；计数器，被配置为基于时钟信号和第一比较信号来生成与复位信号相应的第一计数值；以及参考信号生成器，被配置为生成在复位信号期期间在与计数器的最大复位计数值相应的第一电平和与计数器的最小复位计数值相应的第二电平之间变化的参考信号。所述图像传感器还可包括：输出电路，被配置为输出与最大复位计数值和第一计数值之间的差相应的复位计数值。

参考信号生成器可在复位信号期期间响应于控制信号，生成从第一电平斜升到第二电平的第一参考信号或者从第二电平斜降到第一电平的第二参考信号作为参考信号。

参考信号生成器可包括：第一参考信号生成器，被配置为在复位信号期期间生成从第一电平斜升到第二电平的第一参考信号；第二参考信号生成器，被配置为在复位信号期期间生成从第二电平斜降到第一电平的第二参考信号；以及选择电路，被配置为响应于选择信号，输出第一参考信号或者第二参考信号作为参考信号。

参考信号生成器还可控制参考信号在图像信号期期间在与计数器的最大图像信号计数值相应的第三电平和与计数器的最小图像信号计数值相应的第四电平之间变化。

可选地，所述图像传感器还可包括：输出电路，被配置为计算最大复位计数值与第一计数值之间的第一差，以及最大图像信号计数值与第二计数值之间的第二差，并输出与第二差和第一差之间的差相应的最终计数值。此时，比较器可将图像信号与第二参考信号进行比较，并生成第二比较信号，并且计数器可基于时钟信号和第二比较信号来生成与图像信号相应的第二计数值。