[发明专利]用于控制计数器起始时间的电路及方法

说明书

本发明涉及用于控制计数器起始时间的电路及方法。一种模/数转换ADC电路包含经耦合以输出斜坡信号的斜坡电路，且所述斜坡信号从起始电压偏移一偏移电压。所述斜坡信号朝向所述起始电压斜升。计数器电路耦合到所述斜坡电路以在所述斜坡信号返回到所述起始电压之后起始计数，且比较器耦合到所述计数器电路及位线以比较所述斜坡信号与所述位线上的像素信号电压。响应于所述斜坡信号等于所述像素信号电压，所述比较器停止所述计数器。

技术领域

本发明大体上涉及电子装置，且特定来说(但非排他地)，涉及模/数转换器。

背景技术

图像传感器已经变得无处不在。它们广泛使用于数字静态相机、蜂窝电话、监控相机中，还广泛使用于医学、汽车及其它应用中。那些应用中的许多应用需要高动态范围(HDR)图像传感器。人眼通常拥有高达约100dB的动态范围。对于汽车应用，高于100dB动态范围的图像传感器可为处理不同行驶状况所必需的，所述行驶状况例如行驶穿过暗隧道到明亮的阳光中。

当使用图像传感器时，多个像素单元中的每一者中的光生电子从光电二极管转移到浮动扩散部以用于后续读出。浮动扩散部上的图像信号由源极跟随器晶体管放大。当启用行选择晶体管时，经放大图像信号被转移到像素单元的输出线(称为位线)。

位线上的图像信号通常馈送到模/数转换器(ADC)中以被转换成数字图像信号。斜坡类型ADC通常与图像传感器相关联地使用。

发明内容

一方面，本发明提供一种模/数转换器(ADC)电路，其包括：斜坡电路，其经耦合以输出斜坡信号，其中所述斜坡信号从起始电压偏移一偏移电压，且其中所述斜坡信号朝向所述起始电压斜升；计数器电路，其耦合到所述斜坡电路以在所述斜坡信号返回到所述起始电压之后起始计数；及比较器，其耦合到所述计数器电路及位线以比较所述斜坡信号与所述位线上的像素信号电压，且响应于所述斜坡信号等于所述像素信号电压，停止所述计数器。

另一方面，本发明提供一种模/数转换方法，其包括：将斜坡信号从起始电压偏移一偏移电压；用斜坡电路使所述斜坡信号朝向所述起始电压斜升；在所述斜坡信号返回到其起始电压之后起始计数器；使用耦合到所述斜坡电路的比较器比较所述斜坡信号与像素信号电压；及响应于所述斜坡信号等于所述像素信号电压，停止所述计数器。

附图说明

参考以下图式描述本发明的非限制及非详尽实例，其中相似的元件符号指代贯穿各个视图的相似部件，除非另外指定。

图1展示根据本发明的教示的模/数转换器的两个时序图。

图2A展示根据本发明的教示的可生成图1的波形的模/数转换器电路的部分。

图2B展示根据本发明的教示的可生成图1的波形的模/数转换器电路的部分。

图3描绘根据本发明的教示的成像系统的框图。

图4描绘根据本发明的教示的模/数转换方法。

对应的参考字符指示贯穿诸图中若干视图的对应组件。所属领域的技术人员应了解，为了简单且清楚的目的说明图中的元件，且所述元件并不一定按比例绘制元件。举例来说，图中一些元件的尺寸可相对于其它元件而被夸大以帮助改善对本发明的多种实施例的理解。并且，为了更方便地了解本发明的这些多种实施例，通常不描绘在商业可行的实施例中有用或必要的常见但好理解的元件。

具体实施方式

本文描述用于控制计数器起始时间的设备及方法的实例。在以下描述中，陈述众多特定细节以便提供对实例的详尽理解。然而，相关领域的技术人员应认识到，可无需运用所述特定细节中的一或多者或运用其它方法、组件、材料等而实践本文描述的技术。在其它例子中，未详细展示或描述众所周知的结构、材料或操作以避免使某些方面模糊。