[发明专利]图像传感器和包括该图像传感器的图像感测系统

说明书

提供了一种图像传感器以及包括该图像传感器的图像感测系统。图像传感器包括：像素，被配置为使用模拟信号处理电压来生成像素信号；斜坡信号发生器，被配置为使用模拟信号处理电压来生成斜坡信号；偏置电压发生器，被配置为使用模拟信号处理电压来生成偏置电压；以及噪声补偿器，被配置为使用数字信号处理电压和模拟信号处理电压来生成噪声分量，并且将所生成的噪声分量添加到所生成的偏置电压。该图像传感器还包括转换电路，其中该转换电路被配置为基于所生成的斜坡信号和被添加噪声分量的偏置电压来生成参考电压，并且基于所生成的参考电压，通过对所生成的像素信号执行模数转换来生成图像信号。

技术领域

本公开涉及一种图像传感器和包括该图像传感器的图像感测系统。

背景技术

图像感测设备是将光学信息转换为电信号的半导体元件之一。图像感测设备可以包括电荷耦合器件(charge coupled device，CCD)图像感测设备和互补金属氧化物半导体(complementary metal oxide semiconductor，CMOS)图像感测设备。

CMOS图像传感器可以缩写为CIS。CIS可以包括二维排列的多个像素。每个像素可以包括例如光电二极管。光电二极管可以将入射光转换为电信号。

最近，随着计算机和通信行业的发展，在诸如数码相机、摄像机、智能手机、游戏设备、安全相机、医疗用微型相机和机器人的各种领域中，对具有增强性能的图像传感器的需求一直在增加。

发明内容

提供了一种通过补偿图像信号的电压噪声来提高产品可靠性的图像传感器。

还提供了一种通过补偿图像信号的电压噪声来提高产品可靠性的图像感测系统。

附加方面将在下面的描述中部分阐述，并且部分地，从描述中将是明显的，或者可以通过所呈现的实施例的实践来了解。

根据本公开的一方面，一种图像传感器包括：像素，被配置为使用模拟信号处理电压来生成像素信号；斜坡信号发生器，被配置为使用模拟信号处理电压来生成斜坡信号；偏置电压发生器，被配置为使用模拟信号处理电压来生成偏置电压；以及噪声补偿器，被配置为使用数字信号处理电压和模拟信号处理电压来生成噪声分量，并且将所生成的噪声分量添加到所生成的偏置电压。该图像传感器还包括转换电路，其中该转换电路被配置为基于所生成的斜坡信号和被添加噪声分量的偏置电压来生成参考电压，并且基于所生成的参考电压，通过对所生成的像素信号执行模数转换来生成图像信号。

根据本公开的一方面，一种图像传感器包括：像素，被配置为使用模拟信号处理电压来生成像素信号；斜坡信号发生器，被配置为使用模拟信号处理电压来生成斜坡信号；偏置电压发生器，被配置为使用模拟信号处理电压来生成偏置电压；转换电路，被配置为基于所生成的偏置电压和所生成的斜坡信号来生成参考电压，并且基于所生成的参考电压，通过对所生成的像素信号执行模数转换来生成第一数字信号。该图像传感器还包括：噪声补偿器，被配置为使用数字信号处理电压和模拟信号处理电压来生成噪声信号，并且基于所生成的斜坡信号，通过对所生成的噪声信号执行模数转换来生成第二数字信号；以及减法器，被配置为通过从所生成的第一数字信号中减去所生成的第二数字信号来生成第三数字信号。

根据本公开的一方面，一种图像感测系统包括：图像传感器，被配置为通过感测入射在像素上的光来输出图像信号；以及图像信号处理器，被配置为使用第一数字信号处理电压来处理所输出的图像信号。该图像传感器包括：像素，被配置为使用模拟信号处理电压来生成像素信号；斜坡信号发生器，被配置为使用模拟信号处理电压来生成斜坡信号；偏置电压发生器，被配置为使用模拟信号处理电压来生成偏置电压；以及噪声补偿器，被配置为使用第一数字信号处理电压、第二数字信号处理电压和模拟信号处理电压来生成噪声分量，并且将所生成的噪声分量添加到所生成的偏置电压。该图像传感器还包括转换电路，其中该转换电路被配置为基于所生成的斜坡信号和被添加噪声分量的偏置电压来生成参考电压，并且基于所生成的参考电压，通过对所生成的像素信号执行模数转换来生成图像信号。