[发明专利]馈通补偿图像传感器

权利要求书

1.一种在集成电路图像传感器内的操作的方法，所述方法包括：

使得所述图像传感器的像素阵列内的像素能够经由列输出线输出模拟信号，所述模拟信号表示所述像素内累积的光电荷；以及

当所述像素经由所述列输出线输出所述模拟信号时，发起所述模拟信号的并行的第一模拟数字转换和第二模拟数字转换，所述第一模拟数字转换对应于所述像素内的光电荷累积的低光范围并且在第一时间间隔内结束，并且所述第二模拟数字转换对应于所述像素内的光电荷累积的亮光范围，并且在超过所述第一时间间隔的第二时间间隔内进行。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，发起所述并行的第一模拟数字转换和第二模拟数字转换包括：并行地生成相应的第一电压斜坡波形和第二电压斜坡波形，并且，当所述像素经由所述列输出线输出所述模拟信号时，将所述第一电压斜坡波形和所述第二电压斜坡波形与所述模拟信号进行比较。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，生成所述第一电压斜坡波形包括生成跨越第一电压范围的低光电压斜坡，并且其中生成所述第二电压斜坡波形包括生成跨越第二电压范围的亮光电压斜坡，所述第二电压范围大于所述第一电压范围。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，生成跨越所述第一电压范围的所述低光电压斜坡包括：通过第一电压序列逐步增量所述低光电压斜坡，所述第一电压序列跨越所述第一电压范围从所述第一时间间隔的开始处的初始低光电压到第一时间间隔的结束处的最终低光电压，并且其中生成所述亮光电压斜坡包括：通过第二电压序列逐步增量所述亮光电压斜坡，所述第二电压序列从所述第二时间间隔的开始处的初始亮光电压到所述第二时间间隔的结束处的最终亮光电压。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，在所述第一时间间隔内结束所述第一模拟数字转换包括：

通过响应于确定所述第一电压序列内的电压超过所述模拟信号而锁存第一模拟数字转换结果，结束所述第一模拟数字转换；以及

如果所述第一电压序列内的所述电压都没有被确定为超过所述模拟信号，则在所述第一时间间隔结束时结束所述第一模拟数字转换而不锁存所述第一模拟数字转换结果。

6.根据权利要求2所述的方法，还包括：在使得所述像素能够输出表示累积的光电荷的所述模拟信号之前，使得所述像素能够输出表示所述像素内的重置状态的信号，并且其中将所述第一电压斜坡波形和所述第二电压斜坡波形与所述模拟信号进行比较包括：

生成表示差值的相关双采样(CDS)信号，所述差值是表示所述像素重置状态的所述信号和表示所述累积的光电荷的所述模拟信号之间的差值；以及

生成以下中的至少一个：(i)响应于检测到所述第一电压斜坡波形逐步前进到超过所述CDS信号的电压电平，而生成第一模拟数字转换结果，或(ii)响应于检测到所述第二电压斜坡波形逐步前进到超过所述CDS信号的电压电平，而生成第二模拟数字转换结果。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，表示所述像素重置状态的所述信号的输出和所述第二模拟数字转换结果的生成之间的时间可以超过表示所述像素重置状态的所述信号的输出和所述第一模拟数字转换结果的生成之间的最大时间。

8.根据权利要求6所述的方法，其中，逐步前进到超过所述CDS信号的电压电平包括：从高于所述CDS信号的电压电平到低于所述CDS信号的电压电平的转换，或从低于所述CDS信号的电压电平到高于所述CDS信号的电压电平的转换。

9.根据权利要求1所述的方法，其中，发起所述模拟信号的所述第一模拟数字转换包括将所述模拟信号与第一电压斜坡进行比较，并且其中，在所述第二时间间隔内进行所述第二模拟数字转换包括：如果所述模拟信号没有被所述第一电压斜坡超过，则在所述第一时间间隔已经发生之后进行所述第二模拟数字转换。