[发明专利]用于在图像传感器中实施H条带消除的方法及系统

说明书

本申请案涉及一种用于在图像传感器中实施H条带消除的方法及系统。用于在图像传感器中实施H条带消除的所述方法以像素阵列捕获图像数据开始。像素阵列包含用以分别产生像素数据信号的多个像素。ADC电路获取所述像素数据信号。ADC电路包含比较器电路。在一个实施例中，比较器电路310包含多个比较器。包含于比较器电路中的比较器将所述像素数据信号分别与从斜波产生器接收的斜波信号进行比较以产生比较器输出信号。邻近比较器输出信号可为相反极性。本发明还描述其它实施例。

技术领域

本发明的实例一般来说涉及图像传感器。更具体来说，本发明的实例涉及用于在图像传感器中的读出电路的列模/数转换(ADC)电路中实施H条带消除的方法及系统。

背景技术

高速图像传感器已广泛地用于包含汽车领域、机器视觉领域及专业视频摄像领域的不同领域中的许多应用中。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进展。举例来说，对较高帧速率及较低功率消耗的需求已促进了这些图像传感器的进一步小型化及集成。

除帧速率及功率消耗需求之外，图像传感器还经受性能需求。不可损害像素读出的质量及准确性以适应帧速率或功率消耗的增加。

举例来说，具有列模/数转换(ADC)电路的当前图像传感器同时读出多个像素(例如，一行像素)。当大量这些读出像素接收类似亮度时，所述像素可导致所述像素的剩余者的视在比较器输出值的移位。此移位表现为图像读出上的称为水平条带(或H条带)的水平涂抹或水平条纹噪声。H条带为图像传感器中的主要性能问题中的一者。H条带是由从像素子集的读出积累的对环境信号(参考、电力网/地线网等)的扰动导致，此接着影响读出还共享这些信号的其它像素的准确性。

较暗信号通常取决于ADC设计而较早双态切换且可影响较晚双态切换的较明亮信号。耦合到类似亮度的像素的比较器将在大约相同时间双态切换。在大约相同时间双态切换的多个比较器的效应将对其它比较器具有积累效应，从而产生H条带。

发明内容

在一个方面中，本申请案涉及一种图像传感器。所述图像传感器包括：像素阵列，其用于获取帧的图像数据，其中所述像素阵列包含用以分别产生像素数据信号的多个像素；读出电路，其耦合到所述像素阵列，其中所述读出电路包含：斜波产生器，其用以产生斜波信号，及模/数转换(ADC)电路，其将所述像素数据信号从模拟转换为数字以获得ADC输出，其中所述ADC电路包含：比较器电路，其包含多个比较器，所述比较器中的每一者将所述像素数据信号中的一者与斜波信号进行比较且输出比较器输出信号，其中邻近比较器输出信号为相反极性；及逻辑电路，其用以控制所述读出电路。

在另一方面中，本申请案涉及一种图像传感器。所述图像传感器包括：像素阵列，其用于获取图像数据，其中所述像素阵列包含用以分别产生像素数据信号的多个像素；读出电路，其耦合到所述像素阵列，其中所述读出电路包含：斜波产生器，其用以产生斜波信号，及模/数转换(ADC)电路，其将所述像素数据信号从模拟转换为数字以获得ADC输出，其中所述ADC电路包含：比较器电路，其包含多个比较器，所述比较器中的每一者将所述像素数据信号中的一者与斜波信号进行比较且输出比较器输出信号，其中所述多个比较器经堆叠，其中所述多个比较器中的每一者耦合到多个反相器以产生两个比较器输出信号，所述两个比较器输出信号包含正比较器输出信号及负比较器输出信号；及逻辑电路，其用以控制所述读出电路。

在另一方面中，本申请案涉及一种在图像传感器中实施H条带消除的方法。所述方法包括：由像素阵列捕获图像数据，其中所述像素阵列包含用以分别产生像素数据信号的多个像素；由ADC电路获取所述像素数据信号，其中所述ADC电路包含比较器电路及锁存器；由包含于所述比较器电路中的多个比较器将所述像素数据信号分别与从斜波产生器接收的斜波信号进行比较以产生比较器输出信号，其中邻近比较器输出信号为相反极性；及由锁存器基于所述比较器输出信号而锁存ADC计数器以产生ADC输出。