[实用新型]图像传感器

说明书

本实用新型题为“用于列沉降加速的具有升压电流控制电路的图像传感器”。本实用新型提供了一种图像传感器，该图像传感器可包括被布置成行和列的成像像素阵列。每个成像像素列可耦接到相应列输出线。每个列输出线可耦接到相应第一电流源。为了减小列输出线的沉降时间，每个列输出线可在读出期间选择性地耦接到相应第二电流源。升压电流控制电路可控制将来自第二电流源的电流施加到列输出线的晶体管。升压电流控制电路可包括比较器，该比较器将成像像素的实际电流与针对成像像素的目标电流进行比较。逻辑电路可使用比较器的输出来控制升压电流使能晶体管、读出放大器的增益和/或双转换增益晶体管。

本申请要求于2019年6月12日提交的临时专利申请62/860,308的权益和于2019年10月4日提交的临时专利申请62,910,627的权益，两个申请全文以引用的方式并入本文。

技术领域

本实用新型整体涉及成像设备，并且更具体地讲，涉及用于像素读出的具有列线的成像传感器。

背景技术

图像传感器常常在电子设备诸如移动电话、相机和计算机中用来捕获图像。在典型布置方式中，图像传感器包括被布置成像素行和像素列的图像像素阵列。可将电路耦接到每个像素列以从图像像素读出图像信号。

随着图像传感器的像素分辨率和帧率两者均增大，可用于从图像传感器中的每行读出信号的时间的量减小。如果不小心，则可能没有足够的时间以从图像传感器正确读出信号。在这些情况下，信号可能不期望地衰减，或者可能需要不期望的大功率消耗水平来读出不衰减的信号。

因此，将期望能够提供改进的读出技术，该读出技术允许在短时间帧期间对未衰减的信号进行采样。

实用新型内容

根据本公开的一个方面，提供有一种图像传感器，包括：成像像素；列输出线，所述列输出线耦接到成像像素列；电流源；放大器，所述放大器具有耦接到所述列输出线的第一输入和输出；模拟-数字转换器，所述模拟-数字转换器具有耦接到所述放大器的所述输出的第二输入；和控制电路，所述控制电路被配置为：在读出期间将所述电流源选择性地耦接到所述列输出线；以及调节所述放大器的增益。

优选地，所述控制电路包括比较器，所述比较器具有耦接到所述成像像素列的第一输入端子和耦接到附加电流源的第二输入端子，其中所述图像传感器还包括：晶体管，所述晶体管插置在所述电流源和所述列输出线之间，其中在读出期间将所述电流源选择性地耦接到所述列输出线包括在读出期间选择性地使所述晶体管生效，并且其中所述控制电路包括逻辑电路，所述逻辑电路接收来自所述比较器的输出并向所述晶体管的栅极端子提供控制信号。

优选地，所述控制电路被配置为基于来自所述比较器的所述输出来调节所述放大器的所述增益。

优选地，所述控制电路被配置为基于来自所述比较器的所述输出翻转的时间来调节所述放大器的所述增益。

优选地，所述控制电路包括比较器，所述比较器将实际电流与目标电流进行比较，并且其中所述控制电路被配置为当所述实际电流小于所述目标电流时，在读出期间将所述电流源耦接到所述列输出线。

优选地，所述控制电路包括比较器，所述比较器将实际电流与目标电流进行比较，并且其中所述控制电路被配置为基于来自所述比较器的输出来调节所述放大器的所述增益。

优选地，所述电流源是第一电流源，并且其中所述图像传感器还包括：第一晶体管，所述第一晶体管插置在所述第一电流源和所述列输出线之间；第二电流源；和第二晶体管，所述第二晶体管插置在所述第二电流源和所述列输出线之间。

优选地，所述图像传感器还包括：第一晶体管，所述第一晶体管插置在所述电流源和所述列输出线之间；和第二晶体管，所述第二晶体管耦接在所述列输出线和地之间。