[实用新型]比较器、图像传感器读出电路及图像传感器

说明书

本实用新型公开了一种比较器、图像传感器读出电路及图像传感器，该比较器用于从斜坡发生器接收斜坡信号以及从双转换增益像素电路接收输出信号，该比较器包括并联的第一差分输入对管和第二差分输入对管，该比较器通过该第一差分输入对管接收该斜坡信号以及低转换增益复位信号或低转换增益像素信号以输出比较信号，该比较器通过该第二差分输入对管接收该斜坡信号以及高转换增益像素信号或高转换增益复位信号以输出比较信号。本实用新型由一个比较器从列位线完成LCG和HCG读出，在图像传感器使用比较器数量不变的情况下实现帧率加倍。

技术领域

本实用新型涉及CMOS图像传感器技术领域，具体涉及一种比较器、图像传感器读出电路及图像传感器。

背景技术

图像高动态范围是图像传感器提高成像质量的关键，可输出更宽光强范围内的场景图像信息，呈现更丰富的图像细节，使图像传感器在一幅图像里能够同时体现高光和阴影部分内容。

在现有图像捕获装置中，像素阵列需要多次连续曝光以实现HDR(High DynamicRange)。提高图像传感器输出高动态范围的设计方式有多种，比如在电路中设置双转换增益单元(Dual Conversion Gain,DCG)以高转换增益和低转换增益读取模式实现输出高动态范围的图像。

DCG像素增益高动态范围方案实现LCG和HCG读出。现有技术处理方式为：每根列位线bitline的图像信号读出设置两个独立的比较器，其中一个比较器为LCG比较器，用于量化低转换增益复位信号和低转换增益像素信号以实现相关双采样(corelated duralsampling,CDS)。另一个比较器为HCG比较器，用于量化高转换增益复位信号和高转换增益像素信号以实现CDS。列位线Bitline输出高转换增益信号(HCG)和低转换增益信号(LCG)时通过开关选择连接到对应的比较器。现有技术中，列位线Bitline输出信号的顺序是低转换增益复位信号、高转换增益复位信号、低转换增益像素信号和低转换增益像素信号。LCG比较器在量化完成低转换增益复位信号后与列位线bitline断开，等待高转换增益复位信号以及高转换增益像素信号由HCG比较器量化完成后再重新接入列位线bitline。由此可见，HCG和LCG比较器分别只在量化对应的信号时处于工作状态，否则处于闲置状态，HCG和LCG比较器的利用率不高。

因此，现有的CMOS图像传感技术有待改进。

发明内容

基于此，为解决现有技术中存在的技术问题，本实用新型提出了一种可实现帧率加倍的比较器、读出电路以及具有增益补偿的HDR图像传感器。

第一方面，本实施例提供一种比较器，用于从斜坡发生器接收斜坡信号以及从双转换增益像素电路接收输出信号，该输出信号包括低转换增益信号(LCG)以及高转换增益信号(HCG)，该低转换增益信号包括低转换增益复位信号以及低转换增益像素信号，该高转换增益信号包括高转换增益复位信号以及高转换增益像素信号，该比较器包括并联的第一差分输入对管和第二差分输入对管，该比较器通过该第一差分输入对管接收该斜坡信号以及该低转换增益复位信号或低转换增益像素信号以输出比较信号，该比较器通过该第二差分输入对管接收该斜坡信号以及该高转换增益像素信号或高转换增益复位信号以输出比较信号。

第二方面，本申请实施例提供一种图像传感器读出电路，包括计数器，存储器以及前述的比较器，该比较器、计数器，存储器依次连接；

该比较器经耦合以从斜坡发生器接收斜坡信号以及从双转换增益像素电路接收输出信号以输出比较信号，该像素电路的输出信号包括低转换增益信号(LCG)以及高转换增益信号(HCG)；

该计数器经耦合以接收该比较器输出的比较信号，并根据该比较信号进行计数；

该存储器经耦合以存储该计数器的计数结果。

第三方面，本申请实施例提供一种具有增益补偿的HDR图像传感器，该图像传感器包括像素阵列、控制电路以及如第二方面所述的图像传感器读出电路；