[发明专利]图像传感器

说明书

提供了一种图像传感器。所述图像传感器包括：多个像素；斜坡产生器，产生斜坡信号；多个模数转换器，包括第一至第四模数转换器；第一缓冲器，包括接收斜坡信号的输入节点和连接到第一和第二模数转换器的第一输出节点；第二缓冲器，包括接收斜坡信号的输入节点和连接到第三和第四模数转换器的第二输出节点；分别连接到第一至第四模数转换器和第一至第四缓冲器的第一至第四电容器；分别连接到第一至第四模数转换器的第一至第四计数器，其中，多个像素至少具有一千万个像素。

本申请是申请日为2016年04月08日、申请号为201610216855.7、发明名称为“图像传感器”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

与本公开一致的设备和系统涉及图像传感器，更具体地，涉及通过改善模数转换器的线性提高图像品质的图像传感器以及包括该图像传感器的图像处理系统。

背景技术

互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器是使用CMOS的固态感测装置。与具有高电压模拟电路的电荷耦合器件(CCD)图像传感器相比，CMOS图像传感器具有较低的制造成本和较小的尺寸。因此，CMOS图像传感器具有低功耗的优点。此外，与早期发展阶段相比，CMOS图像传感器的性能得到了改进，因此，CMOS图像传感器通常用于包括便携式装置(诸如，智能电话和数码相机)的各种电子设备。

随着对便携式装置中高速拍摄和以低亮度的高色彩灵敏度的用户需求增加，越来越期望满足这种需求的图像传感器。

发明内容

根据示例性实施例的一方面，提供一种图像传感器，所述图像传感器包括：像素阵列，包括多个像素，所述多个像素中的每个像素连接到第一列线至第m列线中的一条列线以输出像素信号，其中，m是不小于2的整数；多个模数转换器，所述多个模数转换器中的每个模数转换器被配置为接收与第一列线至第m列线中的一条列线相应的像素信号，将像素信号与斜坡信号进行比较以及将像素信号转换成数字像素信号；阻断电路，连接到所述多个模数转换器中的至少一个模数转换器的输入端，以阻断所述多个模数转换器之中的其他模数转换器的操作的影响。

图像传感器还可以包括斜坡信号产生器，被配置为产生斜坡信号；斜坡信号缓冲器，被配置为缓冲和输出斜坡信号。

阻断电路可以包括多个缓冲器，所述多个缓冲器的每个缓冲器连接在所述多个模数转换器中的相应模数转换器的输入端和斜坡信号缓冲器之间。

所述多个模数转换器可以被划分成至少两个组，阻断电路包括多个缓冲器，所述多个缓冲器中的每个缓冲器连接在至少两个组中的相应组与斜坡信号缓冲器之间。

所述多个缓冲器中的每个缓冲器可以包括N沟道金属氧化物半导体(NMOS)晶体管，该NMOS晶体管连接在电源电压和相应模数转换器的输入端之间，并且具有接收斜坡信号的栅极。

所述多个缓冲器中的每个缓冲器可以包括P沟道金属氧化物半导体(PMOS)晶体管，该PMOS晶体管连接在相应模数转换器的输入端和接地电压之间并且具有接收斜坡信号的栅极。

所述多个缓冲器中的每个缓冲器可以包括第一P沟道金属氧化物半导体(PMOS)晶体管，连接在电源电压和第一节点之间；第二PMOS晶体管，连接在电源电压和第二节点之间；第一N沟道金属氧化物半导体(NMOS)晶体管，连接在第一节点和公共节点之间，并且具有接收斜坡信号的栅极；第二NMOS晶体管，连接在第二节点和公共节点之间，并且具有连接到相应模数转换器的输入端的栅极；电流源，连接在公共节点和接地电压之间。

多个模数转换器的每个模数转换器可以包括比较器，被配置为将像素信号与斜坡信号进行比较以产生比较信号；计数器，被配置为根据比较信号产生数字像素信号。

像素的数量可以是至少一千万，计数器的操作速度可以是至少1千兆赫。