CN104052943A - 用于降低传感器的瞬态电流的系统和方法 - Google Patents

Abstract

一种传感器系统包括像素阵列、列单元和补偿电路。像素阵列被配置成提供像素列数据。列单元被配置成由像素列数据生成偏移数据输出信号。偏移数据输出信号包括数字偏移。补偿电路被配置成从偏移数据输出信号中除去数字偏移。补偿电路还被配置成生成数据输出信号。本发明还提供了一种用于降低传感器的瞬态电流的系统和方法。

Description

用于降低传感器的瞬态电流的系统和方法

相关申请的交叉援引

本申请要求以Kuo-Yu Chou等人的名义于2013年3月14日提交的标题为“Systems and Methods to Mitigate Transient Current for Sensors”的编号为61/782,115的美国临时申请专利的优先权，将该申请结合于此作为参考。

技术领域

本发明涉及半导体领域，更具体地，本发明涉及一种用于降低传感器的瞬态电流的系统和方法。

背景技术

图像传感器是包含像素传感器阵列的集成电路。每个像素传感器包括光电探测器和放大器。在移动器件中使用的一种类型的图像传感器是CMOS形成的图像传感器。这样的图像传感器与诸如CCD传感器的其他类型的图像传感器相比具有相对较低的成本。

典型的基于CMOS的像素传感器包括光电探测器、复位晶体管、转移晶体管和选择晶体管。选择晶体管允许选择对应的像素传感器。当复位传感器和转移晶体管被导通时，光电探测器清除集成的电荷然后基于被感测的图像收集电荷。电荷被转化成数字值，然后被提供为表示被感测的图像的像素的信息。

发明内容

为了解决现有技术中所存在的问题，根据本发明的一个方面，提供了一种传感器系统，包括：像素阵列，被配置成提供像素列数据；

列单元，被配置成根据所述像素列数据生成偏移数据输出信号，其中，所述偏移数据输出信号包括数字偏移；以及补偿电路，被配置成从所述偏移数据输出信号中除去所述数字偏移并生成数据输出信号。

在所述系统中，所述数据输出信号包括对应于捕获图像的数字信息。

在所述系统中，所述列单元被配置成执行模数转换。

在所述系统中，每一个所述列单元均包括具有与至少一个其他计数器不同的偏移的计数器。

在所述系统中，所述偏移包括非零数字值。

在所述系统中，所述偏移包括极性。

在所述系统中，所述像素阵列被布置成行和列，并且所述阵列的每个像素均包括光电探测器。

在所述系统中，进一步包括行电路，所述行电路被配置成选择所述像素阵列的行，其中，所选择的行生成所述像素列数据。

在所述系统中，所述补偿电路包括加法器部件，所述加法器部件被配置成通过偏移值修改所述偏移数据输出信号。

在所述系统中，所述补偿电路包括查找表，并且所述查找表被配置成提供所述偏移值。

在所述系统中，所述补偿电路包括极性部件，所述极性部件被配置成通过所选极性修改所述偏移数据输出信号。

在所述系统中，进一步包括斜坡部件，所述斜坡部件被配置成生成斜坡信号并向所述列单元提供所述斜坡信号，其中，所述斜坡信号用于生成所述偏移数据输出信号。

在所述系统中，进一步包括与所述列单元相连接的水平扫描部件，其中，所述水平扫描部件被配置成触发所述列单元的对应单元的输出。

根据本发明的另一方面，提供了一种列单元，包括：偏移生成器，被配置成生成偏移信号；比较器，被配置成根据像素输入信号和斜坡信号生成比较器输出信号；以及计数器，与所述偏移生成器和所述比较器相连接，所述计数器被配置成响应于所述比较器输出信号生成计数信号。

在所述单元中，所述计数器进一步被配置成从所述偏移信号指示的值开始计数。

在所述单元中，所述计数器进一步被配置成在所述偏移信号指示的方向上计数。

在所述单元中，所述像素输入信号对应于像素阵列的像素。

在所述单元中，所述计数信号是由所述偏移信号修改后的像素阵列的像素的光电探测器上的电荷的数字表示。

在所述单元中，所述偏移信号表示与不同列单元中的计数器不同的起始计数。

根据本发明的又一方面，提供了一种用于传感器的生成数据输出信号的方法，所述方法包括：选择像素阵列的像素；为列单元的计数器选择偏移起始值；为所述计数器选择偏移极性；接收来自所选像素的像素信号；使用所述偏移起始值和所述偏移极性，根据所述像素信号生成偏移计数信号；以及补偿所述偏移计数信号以获得所述所选像素的数据输出信号。

在所述方法中，进一步包括：选择所述像素阵列的第二像素；选择第二偏移起始值；选择第二偏移极性；接收来自所选择的第二像素的第二像素信号；使用所述第二偏移起始值和所述第二偏移极性，根据所述第二像素信号生成第二偏移计数信号，其中，所述第二偏移起始值与所述偏移起始值不同和/或所述第二偏移极性与所述偏移极性不同。

附图说明

图1是示出根据本发明的一个实施例的图像传感器系统的视图。

图2是根据本发明的一个实施例的列ADC单元的更详细的视图。

图3是示出根据本发明的一个实施例的列ADC单元的视图。

图4是示出根据本发明的一个实施例的与列ADC单元相关的信号的视图。

图5是示出多个计数器中的瞬态反应的视图。

图6是示出根据本发明的一个实施例在多个计数器中避免瞬态反应的视图。

图7是示出根据本发明的一个实施例在多个计数器中避免瞬态反应的另一个视图。

图8是示出根据本发明的一个实施例的补偿部件的框图。

图9是示出使用多个计数器降低传感器中的瞬态电流和瞬态反应的方法的流程图。

具体实施方式

在本文中参照附图进行说明，在整个说明书中相似的参考标号通常用于表示相似的元件，并且各种结构不必按比例绘制。在下列描述中，为了说明的目的，阐述许多具体细节以便于理解。然而，对于本领域普通技术人员来说，可以以低于这些具体细节的程度来实践本文描述的一个或多个方面是显然的。在其他情况中，以框图的形式示出已知的结构和器件以便于理解。

图1是示出根据本发明的一个实施例的图像传感器系统100的视图。系统100在与其他方法相比降低了图像感测期间的峰值瞬态电流。

基于各种因素会在传感器系统中产生瞬态电流。平均瞬态电流是一段时间内的平均瞬态电流。峰值瞬态电流是几乎瞬时的或者短期的“峰值”电流。传感器电流可以具有相对低的平均瞬态电流，但是会具有相对高的峰值瞬态电流。如果传感器系统在其设计中不能解决峰值瞬态电流，则数据会出现错误，电路会出现故障等等。解决峰值瞬态电流的一种技术是使系统部件“特大化（oversize）”，以使它们可以充分地处理这些峰值电流。本文描述的是另一种技术，该技术是减少峰值瞬态电流的发生。当然，可以理解以组合和/或单独地使用这两种技术也在本发明的范围内。

系统100包括行电路102、像素阵列104、斜坡部件（ramp component）106、数字控制电路108、列ADC单元110、水平扫描部件112和补偿电路114。行电路102控制像素阵列104的操作。行电路102生成一个或多个阵列控制信号118来选择和利用像素行。行电路102通过来自数字控制电路108的控制信号116进行操作。

像素阵列104包括像素传感器阵列。阵列104被布置成矩阵形式的行和列，并包括指定数量的行和另一指定数量的列。示出合适数量和/或选择数量的列和行。在一个实施例中，具有3,200列和1,600行。

每个像素传感器与一行和一列相关。传感器是基于CMOS的并且被配置成基于被感测的图像捕获电荷。捕获的电荷由列提供作为模拟形式的像素列数据128。

在该实施例中，根据阵列控制信号118，通过行来选择像素阵列104。通常，列数据128包括阵列104的每列的单个模拟数据或电荷。因而，提供的像素列数据128对应于所选的行并包括多重信号，每列一重信号。单个列电荷数据对应于阵列104的单个像素传感器。

数字控制电路108被配置成控制系统100的部件，包括行电路102、列ADC单元110、斜坡部件106和水平扫描部件112。数字控制电路108使用内部时钟信号（未示出）进行操作。数字控制电路108生成控制信号116，该控制信号116被行电路102和斜坡部件106利用。控制信号116用于选择阵列104的行并通过斜坡部件106触发信号的生成。

数字控制电路108还被配置成为列ADC单元110生成列控制信号122。列控制信号122通过操作来控制单个单元。此外，数字控制电路108生成水平扫描信号124，其用于操作水平扫描部件112。

斜坡部件106被配置成生成斜坡信号（ramp signal）120，其促进模拟列数据转化成偏移数据输出信号130形式的数字数据。向各个列单元提供斜坡信号120，并且斜坡信号120包括下平部分、斜坡部分和上平部分。

列ADC单元110包括各个列ADC单元。每个单元均包括比较器和偏移计数器（offset counter），这些部件将在后面的附图中示出和描述。比较器比较斜坡信号120和像素列数据128。偏移计数器计算循环或周期的次数直到斜坡信号120达到具体列的像素列数据128。由计数器生成的计数是像素列数据128的数字表示，并通过集体列ADC单元110提供作为偏移数据输出信号130。然而，计数的起始点和/或极性是变化的或者偏移的。结果，降低了峰值瞬态电流。

水平扫描部件112被配置成响应于电平扫描信号124生成列扫描信号126。列扫描信号126选择或者扫描列ADC单元的单元以生成偏移数据输出信号130。按顺序选择每个列或单元以使偏移数据输出信号130包括M列单元的N位数据。

补偿电路114被配置成从偏移数据输出信号130中除去包括极性变化的偏移以生成数据输出信号132。数据输出信号132用数字表示来自阵列104的像素的所选列的图像信息。补偿电路114分析偏移数据输出信号130和/或将偏移数据输出信号130分段成列/单元数据。对每个列单元数据施加补偿偏移，包括极性补偿。收集补偿后的列单元数据并作为数据输出信号132提供。

图2是根据本发明的一个实施例的列ADC单元110的详视图。该视图表示单个列ADC单元的适当布局的一个实例。然而，可以理解其他布置也是允许的。

此处，具有M个列单元，对每个单元进行命名，从110₀开始并以110_M结束。还具有对应的像素列数据，表示为从128₀开始并以128_M结束。每个列单元诸如110₀接收斜坡信号120和诸如128₀的对应像素列数据。斜坡信号120由斜坡部件106生成。每个列单元均生成偏移数据输出信号130的分量。每个分量均被称为列偏移数据信号并对其进行命名，从130₀开始并以130_M结束。

列单元利用基于触发器（flip-flop）设计的计数器。这样的计数器在计数器内的全部或者基本全部的触发器从一个值转换到另一个值时利用电流的增加量。这种转换计数器内的全部或基本全部的触发器的值被称为瞬态反应。得到的增加的电流被称为瞬态电流或峰值瞬态电流。

瞬态电流或峰值瞬态电流比计数器利用的其他典型的电流大得多得多。结果，瞬态电流可能超过功率和/或损伤系统内的其他部件。而且，瞬态电流可能足够大从而影响传感器系统和/或其他电路的功能运行。

列单元110₀至110_M通过减少瞬态反应的发生而降低瞬态电流。这是通过使用适当减少瞬态反应的发生的机构来实现的。在适当机构的一个实例中，计数器起始点通过不同的偏移量（从零）偏移。这降低了多个计数器同时瞬变它们全部或几乎全部的触发器的可能性。在适当机构的另一实施例中，计数器的起始点和/或操作的极性被修改或改变。因而，一些计数器倒计数而其他计数器正计数。结果，多个计数器同时瞬变它们全部或几乎全部的触发器的可能性降低了。

图3是示出根据本发明的实施例的列ADC单元300的图。以一种示例布置示出单元300，然而，可以理解其他布局也在本发明范围内。单元300可以用于上面所述的列ADC单元130中的一个。

单元300包括偏移生成器302、计数器304、存储器306和比较器308。偏移生成器302提供输入到计数器的偏移。偏移表示计数器304的计数器起始点和/或极性设置。例如，在一个实施例中，偏移的值可以是8，意思为计数器304从8而不是0开始计数。在另一个实施例中，偏移可以是-1，表示计数器304是倒计数，而不是正计数。在另一个实施例中，偏移控制比较器308的极性。

比较器308比较来自诸如阵列104的像素阵列的像素信号和斜坡信号120。在该实施例中，斜坡信号120从低值增加到高值。比较器308生成低值直到斜坡信号120等于或者高于PIXIN信号。此时，比较器308生成高值直到进行下一计数周期，并且斜坡信号120回到低值。然而，可以理解其他合适的配置也是允许的，诸如比较器308生成高值直到斜坡信号102小于PIXIN信号的实施例。

计数器304接收比较器308的输出结果、偏移、计数器控制信号CN（正计数或倒计数或者保存数据）和时钟信号CK。计数器304生成N位计数，其表示时钟CK周期的次数，时钟CK周期表示比较器输出结果为高或者表示斜坡信号120在像素信号或者高于像素信号。

存储器306接收计数并至少暂时存储该计数。存储器306响应于来自上面描述的诸如水平扫描部件112的扫描部件的信号提供计数。

图4是示出根据本发明的一个实施例与列ADC单元相关的信号的图400。作为一个实例提供图400以示出可以在列ADC单元中发现的信号和信号值。

图400示出沿着x轴从左到右进行的信号和沿着y轴的信号值。图400包括像素信号、斜坡信号和计数信号计数器（COUNTER）。像素信号被示出为具有像素复位电平和像素信号电平。像素复位电平是对应的像素传感器或连接的像素传感器被复位以准备收集电荷的电平。像素复位电平使像素传感器复位到参考电平，以便可以执行图像感测。像素信号电平响应于曝光并表示为像素传感器收集的电荷。计数器信号表示诸如图3的计数器304的计数器的输出结果。

当斜坡信号从低电平开始向高电平增加时，计数器信号生成一些脉冲，也被称为计数。计数是在像素传感器上存在的电荷的数字表示。对于像素复位电平，示出对于用N1指定的时间周期计数等于5（五）。对于像素信号电平，示出对于用N2指定的时间周期计数等于3（三）。因而，最终计数（也就是图像信号）等于像素复位电平－像素信号电平=N1－N2。对于像素复位电平，在该实例中，计数器信号得出N1的计数为5。该计数也被称为像素复位电平计数。对于像素信号电平，在该实例中，计数器信号得出N2的计数为3。N2的计数也被称为像素信号电平计数。在该实例中，通过正计数得到计数N1，而通过倒计数得到N2。

然而，由于使用了偏移生成器，诸如上面描述的偏移生成器302，因此，计数器提供的计数被修改了。例如，如果偏移为5，则N1所指定的时间周期提供的计数是10。

图5是示出多个计数器500中的瞬态反应的视图。如上所述，当计数器内全部或几乎全部的触发器瞬变或转换值时发生瞬态反应。此处，多个计数器500包括计数器1和计数器2。

计数器1和计数器2从初始值0开始计数并倒计数，用-1表示。结果，计数器1和计数器2内的全部触发器从0瞬变为1，导致瞬态反应事件501和增大的瞬态电流。计数器1和计数器2继续倒计数到值-3。然后，计数模式或极性转换为正计数，用+1表示。之后，两个计数器正计数并从-1瞬变为0。此时，瞬态反应再次发生，导致第二瞬态反应事件502和增大的瞬态电流。

图6是示出根据本发明的一个实施例在多个计数器600中避免瞬态反应的图。计数器600利用不同的偏移来减少瞬态反应的发生。计数器600可以用于上面描述的系统和附图中，包括但不限于计数器304。

计数器600包括计数器1、计数器2、计数器3和计数器4。计数器600具有不同的偏移值来开始它们的计数。计数器600与诸如上面所述的列ADC单元相关。计数器1开始于‘00000’，计数器2开始于‘00100’，计数器3开始于‘01000’，以及计数器4开始于‘10000’。在该实施例中，计数器600使用+1极性（正计数）和-1极性（倒计数）进行操作。

计数器1从‘00000’开始倒计数，并且其所有的触发器在第一瞬态事件601发生瞬变。然而，其他计数器具有不同的偏移，因而，少于全部的触发器（20个中有17个）与计数器1同时表现出瞬态反应。结果，与其他方法相比由于不同的偏移降低了瞬态电流。

当计数器1从‘11111’正计数时发生第二瞬态事件602。此处，再次地，计数器1内存在的全部触发器发生瞬变，但是并非所有其他计数器中的其他触发器发生瞬变。结果，降低了瞬态电流。

图7是示出根据本发明的一个实施例在多个计数器700中避免瞬态反应的另一个视图。计数器700利用不同极性形式的不同偏移，极性也被称为计数方向。计数器700可以用于上面描述的系统和附图中，包括但不限于计数器304。

计数器700包括计数器1、计数器2、计数器3和计数器4。计数器700具有不同的极性形式的偏移。计数器1和计数器3从-1极性开始，而计数器2和计数器4从+1极性开始。计数器700，在该实施例中存在的所有计数器从‘00000’值开始。

计数器1和计数器3在第一瞬态事件701使它们全部的触发器都发生瞬变。20个触发器中共计12个触发器发生瞬变。因为计数器2和计数器4具有相反的极性或计数方向，所以他们的触发器中不是全部的触发器都发生瞬变。类似地，计数器2和计数器4在第二瞬态事件702使它们的全部触发器都发生瞬变。再次地，20个触发器中共计仅12个触发器发生瞬变。结果，降低了瞬态电流。

也可以理解，图6和图7中示出的偏移可以组合以进一步降低由瞬态反应产生的瞬态电流。

图8是示出根据本发明的一个实施例的补偿部件800的框图。补偿部件800可以用于图1中的补偿部件114。补偿部件800从数据流中除去包括极性的偏移并提供数据输出信号。

补偿部件800包括查找表802、极性部件804、多路复用器806和加法器808。偏移数据输出信号130包括来自像素阵列的数字形式的图像感测数据。然而，偏移数据输出130包括由于不同的计数器起始值和/或极性（计数方向）而偏移的信息。结果，偏移数据输出信号130在其可以被利用之前被修改。补偿部件800从偏移数据输出信号130中除去偏移以便提供数据输出信号132。

多路复用器806和极性部件804接收来自多个列ADC单元的偏移数据输出130。因而，偏移数据输出信号130包括每个列单元的信号部分。极性部件804就每个信号部分参照查找表802并获得极性校正。在一些情况中，极性校正是无效或关闭的，表明在信号部分的生成中无极性偏移。在其他情况中，极性校正是接通的，这表明需要对信号部分进行极性治愈（polarity medication）。极性部件804向多路复用器部件806提供极性校正信号。

多路复用器部件806接收偏移数据输出信号130和极性校正信号。多路复用器部件806就每个信号部分参照查找表802并获得每部分的多路复用器值。多路复用器值提供基于极性的调整。多路复用器部件806利用极性校正信号将每个信号部分和多路复用器值组合起来以便提供极性校正后的信号。

加法器808接收极性校正后的信号并就每个信号部分参照查找表802，获得每部分的偏移值。偏移值表示在与给定的信号部分相关的列单元内的计数器所使用的起始值或偏移。例如，图6中描述的计数器2利用起始值‘00100’。加法器808从极性校正后的信号中除去计数器起始值并生成数据输出信号132。数据输出信号132使包括极性的偏移被除去。因而，数据输出信号132可以用于图像捕获等。

可以理解，采用上述部件描述补偿部件800用于举例说明的目的。注意到其他布局和不同的部件也在本发明范围内并可用于补偿部件800。

图9是示出利用多个计数器在传感器中降低瞬态电流和瞬态反应的方法900的流程图。方法900利用用于多个计数器的偏移来减少多个计数器内的全部或者几乎全部的触发器的同时转换。

方法900开始于框902，其中选择像素阵列的像素。像素阵列被布置成行和列。通常，行电路选择阵列的行，水平扫描部件选择列，行和列都选择像素。

方法900继续到框904，其中选择用于列单元的计数器的偏移起始值。偏移起始值通常是非零数字，选择偏移起始值以便使计数器与一个或多个与像素阵列相关的其他计数器相比具有不同的起始值。偏移起始值包括正值、负值和零。

在框906对计数器选择偏移极性。偏移极性表示计数器的计数方向或极性。+1符号表示正计数，而-1符号表示倒计数。偏移极性与像素阵列相关的其他计数器中的一个或多个不同。

在框908接收来自所选的像素的像素信号。像素信号是以模拟的形式并通常表示或者对应于在一段时间内被光电探测器收集的电荷的量。

在框910，由像素信号生成偏移计数信号。使用偏移起始值和偏移极性生成偏移计数信号。通过对一段事件内斜坡信号低于像素信号的时钟或时钟周期进行计数来生成偏移计数信号。通常，比较器用于比较像素信号和由斜坡源提供的斜坡信号。比较器生成第一值，直到斜坡信号超过像素信号。此时比较器生成第二值。计数器对周期进行计数直到比较器提供第二值。

计数器在偏移起始值开始计数并在由偏移极性指定的方向上计数。结果，计数器生成偏移计数信号同时降低瞬态电流的发生。这是由于一个或多个其他计数器具有不同的偏移起始值和/或偏移极性值。

在框912补偿偏移计数信号以获得所选像素的数据输出信号。数据输出信号是所选像素收集的图像的数字表示。通过根据偏移起始值和偏移起始极性修改信号来补偿偏移计数信号。这些值可以被存储在查找表中。在一个实施例中，将这些值存储在查找表中并对其进行存取以补偿信号以及还生成框910中的信号。

可以理解，可以对阵列中的其他像素重复方法900以获得其他图像信息。通常行电路选择行和水平扫描部件信号并收集来自列单元的偏移数据输出信号。

可以理解，虽然在整个说明书中参照示例性结构来论述本文所述的方法学的各方面（例如，上述附图中所示的结构，同时讨论图7中阐述的方法学），这些方法学并不受所示出的对应结构的限制。反而，方法学（和结构）被认为是彼此独立的并且能够独立存在和实践而无需考虑附图中描述的任何具体方面。

而且，对本领域普通技术人员来说基于对本说明书和随附的附图的阅读和/或理解可以想到等效的替代和/或修改。本发明包括所有这些修改和替代，并通常预期不受其限制。例如，虽然本文提供的附图被示出和描述为具有特定的掺杂类型，但是可以理解可以使用可选的掺杂类型，正如本领域普通技术人员可以理解的。

一种传感器系统包括像素阵列、列单元和补偿电路。像素阵列被配置成提供像素列数据。列单元被配置成由像素列数据生成偏移数据输出信号。偏移数据输出信号包括数字偏移。补偿电路被配置成从偏移数据输出信号中除去数字偏移。补偿电路也被配置成生成数据输出信号。

一种列单元包括偏移生成器、比较器和计数器。偏移生成器被配置成生成偏移信号。比较器被配置成根据像素输入信号和斜坡信号生成比较器输出信号。计数器与偏移生成器和比较器连接。计数器被配置成响应于比较器输出信号生成计数信号。

公开了一种用于传感器的生成数据的方法。选择像素阵列的像素。为列单元的计数器选择偏移起始值。为计数器选择偏移极性。从所选的像素接收像素信号。使用偏移起始值和偏移极性由像素信号生成偏移计数信号。

虽然仅参照若干实施方式中的一种来公开具体部件或方面，但是这些部件或方面可以与可以期望的其他实施方式的一个或多个其他部件和/或方面组合。而且，就本文使用的术语“包括”、“具有”、“含有”、“带有”和/或其变体来说，这些术语预期是包含的含义，如同“包含”。而且，“示例性”仅意为表示一个实例，而非最佳的。还可以理解，本文描述的部件、层和/或元件被示出为具有相对于彼此的具体尺寸和/或方向是出于晶面和便于理解的目的，实际尺寸和/或方向可以与本文所示出的相差甚远。

Claims (10)

1.一种传感器系统，包括：

像素阵列，被配置成提供像素列数据；

列单元，被配置成根据所述像素列数据生成偏移数据输出信号，其中，所述偏移数据输出信号包括数字偏移；以及

补偿电路，被配置成从所述偏移数据输出信号中除去所述数字偏移并生成数据输出信号。

2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述数据输出信号包括对应于捕获图像的数字信息。

3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述列单元被配置成执行模数转换。

4.根据权利要求1所述的系统，其中，每一个所述列单元均包括具有与至少一个其他计数器不同的偏移的计数器。

5.根据权利要求4所述的系统，其中，所述偏移包括非零数字值。

6.根据权利要求4所述的系统，其中，所述偏移包括极性。

7.根据权利要求1所述的系统，其中，所述像素阵列被布置成行和列，并且所述阵列的每个像素均包括光电探测器。

8.根据权利要求1所述的系统，进一步包括行电路，所述行电路被配置成选择所述像素阵列的行，其中，所选择的行生成所述像素列数据。

9.一种列单元，包括：

偏移生成器，被配置成生成偏移信号；

比较器，被配置成根据像素输入信号和斜坡信号生成比较器输出信号；以及

计数器，与所述偏移生成器和所述比较器相连接，所述计数器被配置成响应于所述比较器输出信号生成计数信号。

10.一种用于传感器的生成数据输出信号的方法，所述方法包括：

选择像素阵列的像素；

为列单元的计数器选择偏移起始值；

为所述计数器选择偏移极性；

接收来自所选像素的像素信号；

使用所述偏移起始值和所述偏移极性，根据所述像素信号生成偏移计数信号；以及

补偿所述偏移计数信号以获得所述所选像素的数据输出信号。