[发明专利]斜坡信号发生器及使用其的CMOS图像传感器

说明书

一种斜坡信号发生器可以包括参考电流发生单元，其适用于基于增益来产生参考电流；斜坡信号发生单元，其适用于根据参考电流来产生斜坡信号；副本电流供应单元，其适用于使用参考电流发生单元来供应副本电流；以及偏移补偿单元，其适用于使用副本电流来补偿由斜坡信号发生单元产生的斜坡信号的偏移。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2015年12月30日提交的第10-2015-0189274号韩国专利申请的优先权，通过引用整体合并于此。

技术领域

本发明的示例性实施例总体上涉及一种互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器，以及更具体地，涉及一种用来在全码情况下提供恒定的输出电压(或斜坡信号)的斜坡信号发生器以及使用其的CMOS图像传感器(CIS)。

在下面的描述中，将电流数模转换器(IDAC)描述为斜坡信号发生器的示例。然而，本发明并不局限于此示例。

背景技术

通常，CIS的相关双采样(CDS)操作具有根据共模电压而显著变化的特征，并且这种特征变化可以作为降低CIS的图像质量的因素。

例如，用于小面积CIS的具有单端、交流(AC)耦合输入的比较器根据电流数模转换器(IDAC，其为斜坡信号发生器)的输出电压(或斜坡信号)来决定CDS操作的共模电压。

因此，在采用IDAC通过使用参考电流变化来产生斜坡信号的情况下，当斜坡信号根据基于增益的参考电流而改变时，CDS操作的共模电压(即在全码情况下的电压)也可以改变。结果，CIS的图像质量可能降低。

发明内容

本发明的各种实施例针对一种能够提供恒定的输出电压或输出电流的斜坡信号发生器，以及使用其的CIS。该斜坡信号发生器可以通过从产生参考电流的参考电流源所产生副本电流来控制其输出电压，从而提供恒定的输出电压或输出电流。

在本发明的一个实施例中，斜坡信号发生器可以包括：参考电流发生单元，适用于基于增益来产生参考电流；斜坡信号发生单元，适用于根据参考电流来产生斜坡信号；副本电流供应单元，适用于使用参考电流发生单元来供应副本电流；以及偏移补偿单元，适用于使用副本电流来补偿由斜坡信号发生单元产生的斜坡信号的偏移。

在本发明的一个实施例中，CIS可以包括：像素阵列，适用于输出与入射光相对应的像素信号；行解码器，适用于根据控制单元的控制、针对每一行线来选择并控制像素阵列中的像素；斜坡信号发生器，适用于根据控制单元的控制来产生斜坡信号，以及通过供应副本电流至其输出端子来补偿所产生的斜坡信号；比较单元，适用于将由像素阵列输出的像素信号和由斜坡信号发生器输出的斜坡信号相比较；计数单元，适用于根据来自比较单元的输出信号来对从控制单元施加的时钟进行计数；存储单元，适用于根据控制单元的控制来储存从计数单元施加的计数信息；以及列读出电路，适用于在控制单元的控制下来输出存储单元的数据；其中，斜坡信号发生器包括用来供应电流以用于产生斜坡信号的多个电流镜路径，并且副本电流从多个电流镜路径而得到。

附图说明

图1是图示一种现有的CIS的电路图。

图2A至2D是图示位于图1中所示的CIS的一列的比较器的配置和波形的图。

图3是图1中所示的CIS中采用的现有的IDAC的配置图。

图4是根据本发明的一个实施例的IDAC 40的配置图。

图5是图示根据本发明的一个实施例的IDAC的输出电压和偏移补偿值之间的关系的图。

具体实施方式