CN110278395A - 斜坡信号发生装置和包括其的cmos图像传感器 - Google Patents

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Abstract

斜坡信号发生装置和包括其的CMOS图像传感器。一种斜坡信号发生装置包括：采样电路，该采样电路适于对在多条斜坡电流路径上流动的斜坡电流进行采样，并且存储与已采样的所述斜坡电流对应的电压；电流保持电路，该电流保持电路适于保持所述斜坡电流；电流保持/传送电路，该电流保持/传送电路适于保持并传送与由所述采样电路存储的所述电压对应的电流；选择电路，该选择电路适于选择所述采样电路和所述电流保持/传送电路的斜坡电流路径；以及电流‑电压转换器，该电流‑电压转换器适于转换从所述电流保持/传送电路传送的电流并且通过该电流产生斜坡电压。

Description

斜坡信号发生装置和包括其的CMOS图像传感器
技术领域
本发明的各种实施方式涉及互补型金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器。具体地，本公开的实施方式涉及用于减小斜坡电流范围的斜坡信号发生装置。
背景技术
近来，已经制造出具有高帧率和高密度的CMOS图像传感器。可以在CMOS图像传感器中使用单斜率模数转换装置(SS-ADC)。
使用SS-ADC的CMOS图像传感器可以包括使用电流导引数模转换装置实现的斜坡信号发生装置。在该配置中，可以使用电流量调节技术来调节CMOS图像传感器的增益。
斜坡信号发生装置通过使用晶体管复制斜坡电流并且将复制的斜坡电流传送到斜坡电阻器来生成斜坡信号，该斜坡信号具有与斜坡电流对应的斜坡电压。
此斜坡信号发生装置具有使斜坡电压的输出与斜坡电流的变化一一对应的结构。也就是说，斜坡电压与斜坡电流的变化一一对应地输出。然而，随着CMOS图像传感器的分辨率增加，难以实现具有上述结构的斜坡信号发生装置。
发明内容
各种实施方式涉及用于调节斜坡电压相对于斜坡电流的变化的输出比率的斜坡信号发生装置以及包括该斜坡信号发生装置的CMOS图像传感器。
在实施方式中，一种斜坡信号发生装置可以包括：采样电路，该采样电路适于对在多条斜坡电流路径上流动的斜坡电流进行采样，并且存储与已采样的所述斜坡电流对应的电压；电流保持电路，该电流保持电路适于保持所述斜坡电流；电流保持/传送电路，该电流保持/传送电路适于保持并传送与由所述采样电路存储的所述电压对应的电流；选择电路，该选择电路适于选择所述采样电路和所述电流保持/传送电路的斜坡电流路径；以及电流-电压转换器，该电流-电压转换器适于转换从所述电流保持/传送电路传送的电流并且通过该电流产生斜坡电压。
在实施方式中，一种互补型金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器可以包括：像素阵列，该像素阵列包括像素，适于生成与在每个像素处接收的入射光对应的像素信号；行解码器，该行解码器与所述像素阵列联结并且适于逐行地选择并控制所述像素阵列的像素；斜坡信号发生装置，该斜坡信号发生装置适于通过调节斜坡电压相对于斜坡电流的变化的输出比率来产生斜坡电压；比较电路，该比较电路适于将来自所述斜坡信号发生装置的所述斜坡电压与从所述像素阵列接收的所述像素信号进行比较；计数电路，该计数电路适于基于所述比较信号来执行计数操作；存储电路，该存储电路适于存储从所述计数电路输出的信息；列读出电路，该列读出电路适于输出存储在所述存储电路中的信息；以及控制器，该控制器适于控制所述行解码器、所述斜坡信号发生装置、所述比较电路、所述计数电路、所述存储电路和所述列读出电路。
附图说明
图1是例示CMOS图像传感器的示例的示图。
图2A是例示斜坡信号发生装置的示例的电路图。
图2B是例示根据图2A中示出的斜坡信号发生装置的斜坡电流变化的斜坡电压的输出的示图。
图3A是例示根据本公开的实施方式的斜坡信号发生装置的电路图。
图3B是例示根据本公开的实施方式的斜坡信号发生装置的操作的定时图。
图3C是例示根据图3A中示出的斜坡信号发生装置的斜坡电流变化的斜坡电压的示例性输出的示图。
图4是例示根据本公开的实施方式的CMOS图像传感器的示图。
具体实施方式
以下，将参照附图更详细地描述各种实施方式。然而，本公开可以按照不同的形式来实施，因此不应该被理解为限于本文中阐述的实施方式。相反，提供这些实施方式，使得本公开将是透彻和完整的，并且将把本公开的范围充分传达给本领域的技术人员。在整个公开中，相似的附图标记在本公开的各个附图和实施方式中始终指代相似的部分。另外，在整篇说明书中，对“实施方式”、“另一个实施方式”等的引用不一定指相同的实施方式，并且对任何此类短语的不同引用不一定指相同的实施方式。
应该理解，当元件被称为与另一个元件“联结”时，它可以与该元件直接联结或在其间插置有一个或更多个其它元件的情况下与该元件电联结。此外，当元件被称为“包括”或“包含”组件时，并没有排除一个或更多个其它组件的存在或添加，而是还可以包括(一个或更多个)此类其它组件，除非上下文另有明确指示。本文中使用的术语是出于描述特定实施方式的目的，而不旨在是限制。为此，诸如“第一”、“第二”、“第三”等这样的数字标识符仅仅用于区分原本具有相同或相似名称的元件，例如，PMOS晶体管。此外，用特定数字标识符标识的权利要求中的元件(例如，PMOS晶体管)不一定对应于具有相同数字标识符的说明书中的元件(例如，PMOS晶体管)。
图1是例示互补型金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器的示例的示图。图1中示出的CMOS图像传感器表示具有使用单斜率模数转换装置的列并行结构的CMOS图像传感器。
参照图1，CMOS图像传感器可以包括像素阵列10、行解码器20、斜坡信号发生电路30、比较电路40、计数电路50、存储电路60、列读出电路70和控制电路80，像素阵列10包括按行和列布置的像素。
像素阵列10可以响应于各个像素处的入射光而输出像素信号。行解码器20可以逐行地选择并控制像素阵列10的像素。斜坡信号发生电路30可以响应于控制电路80的控制信号而生成斜坡信号VRAMP。比较电路40可以将斜坡信号发生电路30的斜坡信号VRAMP与从像素阵列10输出的每个像素信号进行比较。
计数电路50可以根据比较电路40的输出信号对来自控制电路80的时钟脉冲的数目进行计数。存储电路60可以根据控制电路80所提供的指令来存储计数电路50所提供的信息(例如，时钟脉冲的数目)。列读出电路70可以根据控制电路80所提供的指令，将存储在存储电路60中的信息作为像素数据PXDATA依次输出。控制电路80可以控制行解码器20、斜坡信号发生电路30、比较电路40、计数电路50、存储电路60和列读出电路70的操作。
如此，CMOS图像传感器可以包括比较电路40。比较电路40可以利用相关双采样(CDS)技术来去除像素信号的偏移值。
比较电路40可以包括多个比较器41，计数电路50可以包括多个计数器51，并且存储电路60可以包括多个存储器61。在示例配置中，像素阵列10的每一列都可以包括一个比较器41、一个计数器51和一个存储器61。
以下，将描述示例性的比较器41、计数器51和存储器61的操作。
比较器41具有两个输入端子，这两个输入端子分别接收从像素阵列10的对应列输出的像素信号和从斜坡信号发生电路30输出的斜坡信号VRAMP。比较器41可以响应于控制电路80所提供的控制信号而将斜坡信号VRAMP与像素信号进行比较并且输出比较信号。
由于斜坡信号VRAMP的电压电平随着时间推移增大或减小，因此斜坡信号VRAMP可以在某个时间点与像素信号相交。在该交点之后，从比较器41输出的比较信号的值可以被反转。
可以使用计数器51在一段时间内(例如，当像素信号的电平高于斜坡信号的电平时)对脉冲进行计数。可以用控制电路80的复位控制信号对计数器51进行初始化。
存储器61可以存储与计数器51所提供的计数结果(例如，脉冲数)相关的信息，并且根据控制电路80的控制信号将该信息输出到列读出电路70。例如，CMOS图像传感器对复位信号(例如，复位电压)执行计数操作，然后对图像信号(例如，对应的电压)执行计数操作。
图2A是例示斜坡信号发生装置的示例的电路图。
参照图2A，斜坡信号发生装置可以包括电流复制电路110、电流保持电路120和电流-电压转换器130。
电流复制电路110可以复制并传送斜坡电流IRAMP。电流保持电路120可以保持在电流复制电路110上流动的斜坡电流IRAMP。电流-电压转换器130可以产生与从电流复制电路110传送的斜坡电流IRAMP对应的斜坡电压VRAMP。
电流复制电路110可以包括第一PMOS晶体管MP11和第二PMOS晶体管MP12。第一PMOS晶体管MP11的源极端子与电源电压VDD的端子联结。PMOS晶体管MP11具有第一PMOS晶体管MP11的栅极端子与第一PMOS晶体管MP11的漏极端子联结的二极管连接结构。第二PMOS晶体管MP12的源极端子与电源电压VDD端子联结。第二PMOS晶体管MP12的栅极端子与第一PMOS晶体管MP11的栅极端子联结，并且第二PMOS晶体管MP12的漏极端子与用于输出斜坡电压VRAMP的输出节点联结。
可以使用电流源来实现电流保持电路120。电流源的第一端子与第一PMOS晶体管MP11的漏极端子联结，并且电流源的第二端子与接地电压VSS的端子联结。
可以使用斜坡电阻器来实现电流-电压转换器130。斜坡电阻器的第一端子与输出节点联结，并且斜坡电阻器的第二端子与接地电压VSS端子联结。
如上所述，图2A中示出的斜坡信号发生装置使用第一PMOS晶体管MP11和第二PMOS晶体管MP12，以便复制斜坡电流IRAMP并且将其传送到斜坡电阻器。
也就是说，在图2A中示出的斜坡信号发生装置中，当斜坡电流IRAMP流过具有二极管连接结构的第一PMOS晶体管MP11时，通过施加到第二PMOS晶体管MP12的栅极端子的第一PMOS晶体管MP11的电压将斜坡电流IRAMP复制到第二PMOS晶体管MP12。因此，通过流过斜坡电阻器的复制的斜坡电流来生成具有斜坡电压VRAMP的斜坡信号。
用如下的式1确定斜坡电压VRAMP的输出值。
VRAMP＝IRAMP×R (式1)
在式1中，IRAMP表示斜坡电流值，R表示斜坡电阻值。
由于图2A中示出的斜坡信号发生装置具有如图2B中所示的使斜坡电压的输出与斜坡电流的变化一一对应的结构，因此当要求N阶(N是自然数)斜坡电压的输出时，斜坡电流变化具有N阶。因此，随着CMOS图像传感器的分辨率增加，难以实现具有上述结构的斜坡信号发生装置。
在本公开的实施方式中，可以通过调节斜坡电压相对于斜坡电流变化的输出比率来减小斜坡电流的范围。将参照图3A至图4来详细描述该配置和操作。
在本公开的实施方式中，以斜坡电压相对于斜坡电流变化的输出比率是1:2的情况为例进行描述。然而，斜坡电压相对于斜坡电流变化的输出比率不限于此。可以根据本文中的教导实现1:3、1:4或一对多的输出比率。
图3A是例示根据本公开的实施方式的斜坡信号发生装置的电路图。图3B是例示根据本公开的实施方式的斜坡信号发生装置的操作(例如，图3A中示出的斜坡信号发生装置的操作)的定时图。图3C是例示斜坡信号发生装置(例如，图3A中示出的此装置)的斜坡电流变化的斜坡电压的输出的示图。
参照图3A，斜坡信号发生装置200可以包括采样电路210、电流保持电路220、电流保持和传送(保持/传送)电路230、路径选择电路240和电流-电压转换器250。
采样电路210可以对在两条斜坡信号路径上流动的斜坡电流IRAMP进行采样，并且存储与已采样的斜坡电流对应的电压。电流保持电路220可以将斜坡电流IRAMP保持在恒定水平。电流保持/传送电路230可以保持并传送与存储在采样电路210上的电压对应的电流。路径选择电路240可以选择采样电路210和电流保持/传送电路230的斜坡电流路径。电流-电压转换器250可以产生与从电流保持/传送电路230传送的电流对应的斜坡电压VRAMP。
斜坡信号发生装置200还可以包括用于稳定并输出斜坡电压VRAMP的输出电路260，该斜坡电压VRAMP被电流-电压转换器250转换。
将参照图3A至图3C来详细描述斜坡信号发生装置的配置和操作。
采样电路210可以包括第一采样电路211和第二采样电路212。
第一采样电路211可以对在第一斜坡电流路径上流动的第一斜坡电流进行采样，并且存储已采样的第一斜坡电流的电压。第二采样电路212可以对在第二斜坡电流路径上流动的第二斜坡电流进行采样，并且存储已采样的第二斜坡电流的电压。在斜坡电压相对于斜坡电流变化的输出比率是一对多的配置中，采样电路210可以被实现为具有许多(例如，对应数目的)采样电路。
第一采样电路211可以包括第一PMOS晶体管MP20、第一电容器C1和第一开关S1。
第一PMOS晶体管MP20的源极端子可以与电源电压VDD的端子联结。第一PMOS晶体管MP20可以具有二极管连接结构，使得第一PMOS晶体管MP20的栅极端子和漏极端子可以彼此联结。
第一电容器C1的第一端子可以与电源电压VDD端子联结，并且第一电容器C1的第二端子可以与第一PMOS晶体管MP20的栅极端子联结。第一电容器C1可以对在第一斜坡电流路径上流动的第一斜坡电流进行采样，并且存储与已采样的第一斜坡电流对应的电压。
第一开关S1可以设置在第一PMOS晶体管MP20的漏极端子和电流保持电路220之间，并且接通或断开在第一斜坡电流路径上流动的第一斜坡电流。
第二采样电路212可以包括第二PMOS晶体管MP21、第二电容器C2和第二开关S2。
第二PMOS晶体管MP21的源极端子可以与电源电压VDD端子联结。第二PMOS晶体管MP21可以具有二极管连接结构，使得第二PMOS晶体管MP21的栅极端子和漏极端子可以彼此联结。
第二电容器C2的第一端子可以与电源电压VDD端子联结，并且第二电容器C2的第二端子可以与第二PMOS晶体管MP21的栅极端子联结。第二电容器C2可以对在第二斜坡电流路径上流动的第二斜坡电流进行采样，并且存储已采样的第二斜坡电流。
第二开关S2可以设置在第二PMOS晶体管MP21的漏极端子和电流保持电路220之间，并且接通或断开在第二斜坡电流路径上流动的第二斜坡电流。
电流保持电路220可以用下述电流源实现，所述电流源具有与第一开关S1和第二开关S2二者联结的第一端子和与接地电压VSS端子联结的第二端子。
电流保持/传送电路230可以包括可以是合适晶体管的电流保持/传送元件231和电流传送元件232。
电流保持/传送元件231可以保持并传送与存储在采样电路210的第一采样电路211中的电压对应的电流。电流传送元件232可以传送与存储在采样电路210的第二采样电路212中的电压对应的电流。
如果斜坡电压相对于斜坡电流变化的输出比率是一对多，则电流保持/传送电路230可以利用许多(例如，对应数目的)电流保持/传送元件实现。
电流保持/传送元件231可以包括第三PMOS晶体管MP22。第三PMOS晶体管MP22的源极端子可以与电源电压VDD端子联结。第三PMOS晶体管MP22的栅极端子可以与第一PMOS晶体管MP20的栅极端子联结。第三PMOS晶体管MP22的漏极端子可以与电流-电压转换器250联结。
电流传送元件232可以包括第四PMOS晶体管MP23。第四PMOS晶体管MP23的源极端子可以与电源电压VDD端子联结。第四PMOS晶体管MP23的栅极端子可以与采样电路210的第二PMOS晶体管MP21的栅极端子和路径选择电路240联结。第四PMOS晶体管MP23的漏极端子可以与电流-电压转换器250联结。
路径选择电路240可以包括第三开关S3。第三开关S3的第一端子可以与电源电压VDD端子联结。第三开关S3的第二端子可以与第二采样电路212的第二PMOS晶体管MP21的栅极端子和电流传送元件232的第四PMOS晶体管MP23的栅极端子联结。第三开关S3可以通过在斜坡电流在初始起始点处在单条斜坡电流路径上流动之后另外选择斜坡电流路径，使斜坡电流能够流过两条斜坡电流路径。
如果斜坡电压相对于斜坡电流变化的输出比率是一对多，则路径选择电路240可以利用许多(例如，对应数目的)开关实现。
电流-电压转换器250可以包括斜坡电阻器251。斜坡电阻器251可以设置在电流保持/传送电路230和接地电压VSS端子之间。斜坡电阻器251可以产生与从电流保持/传送电路230传送的电流对应的斜坡电压VRAMP。
输出电路260可以包括第四开关S4和电容器262。第四开关S4可以设置在电流-电压转换器250和用于输出斜坡电压VRAMP的输出节点之间。电容器262可以联结在输出节点和接地电压VSS端子之间。
如上所述，图3A中示出的斜坡信号发生装置具有与图2A中示出的斜坡信号发生装置不同的两条斜坡电流路径。
也就是说，在本公开的实施方式中，在对斜坡电流进行采样并存储与已采样的斜坡电流对应的电压之后，添加用于将与所存储电压对应的电流传送到斜坡电阻器的路径。因此，如图3C中所示，图3A中示出的斜坡信号发生装置的斜坡电流的范围(即，I范围)能减小达图2A中示出的斜坡信号发生装置的斜坡电流的范围(即，传统I范围)的一半，并且能获取相同的斜坡电压输出(即，输出范围)。
将进一步参照图3B和图3C详细描述图3A的斜坡信号发生装置的操作。
在初始起始点，当第一开关S1和第三开关S3导通而第二开关S2截止时，即，在T1时段期间，斜坡电流可以流过第一PMOS晶体管MP20和第三PMOS晶体管MP22，并且可以控制第二PMOS晶体管MP21和第四PMOS晶体管MP23的栅极电压，使得其栅极-源极电压变为0V(电压)。
随后，当第一开关S1和第三开关S3导通而第二开关S2截止时，即，在T2时段期间，在保持第三PMOS晶体管MP22的T1时段的电流的状态下，另外的斜坡电流可以流过另外选择的第二PMOS晶体管MP21和第四PMOS晶体管MP23的斜坡电流路径。
因此，电流-电压转换器250可以使用流过第三PMOS晶体管MP22和第四PMOS晶体管MP23的组合电流产生斜坡电压VRAMP。因此，斜坡电压VRAMP的输出可以以恒定连续性(例如，以相同大小的步幅)减小。
在这种状态下，当第四开关S4导通时，可以恒定地输出与斜坡电阻和斜坡电流对应的斜坡电压VRAMP。
如上所述，在本公开的实施方式中，如图3C中所示，图3A中示出的斜坡信号发生装置的斜坡电流的范围能减小达图2A中示出的斜坡信号发生装置的斜坡电流的范围的一半，并且能获取相同的斜坡电压输出。
在本公开的另一个实施方式中，当添加电流镜(即，添加斜坡电流路径)时，可以以较小的斜坡电流范围获取相同的斜坡电压输出。
例如，当使用三个电流镜时，可以以该斜坡电流范围的三分之一获取相同的斜坡电压输出，从而有利地简化了斜坡信号发生装置的结构。
图4是例示根据本公开的实施方式的CMOS图像传感器的示例的示图。
参照图4，CMOS图像传感器可以包括像素阵列10、行解码器20、斜坡信号发生装置430、比较电路40、计数电路50、存储电路60、列读出电路70和控制电路80。
像素阵列10可以输出与入射光对应的像素信号。行解码器20可以逐行地选择并控制像素阵列10的像素。斜坡信号发生装置430可以响应于来自控制电路80的控制信号而生成斜坡信号(例如，斜坡电压)VRAMP。比较电路40可以将斜坡信号发生电路30的斜坡信号VRAMP与从像素阵列10输出的每个像素信号进行比较。
计数电路50可以根据比较电路40的输出信号对从控制电路80提供的时钟脉冲的数目进行计数。存储电路60可以根据控制电路80所提供的指令来存储计数电路50所提供的信息(例如，时钟脉冲的数目)。列读出电路70可以根据控制电路80所提供的指令，将存储在存储电路60中的信息作为像素数据PXDATA依次输出。控制电路80可以控制行解码器20、斜坡信号发生电路30、比较电路40、计数电路50、存储电路60和列读出电路70的操作。
斜坡信号发生装置430可以用图3A中示出的斜坡信号发生装置200来实现。
如上所述，根据本公开的实施方式的斜坡信号发生装置可以调节斜坡电压相对于斜坡电流的变化的输出比率。
虽然已经描述了各种实施方式和具体示例，但是可以进行本领域的技术人员依照所描述和例示的内容清楚的各种改变和修改。因此，本发明涵盖落入权利要求范围内的所有这些改变和修改。
相关申请的交叉引用
本申请要求于2018年3月13日提交的韩国专利申请No.10-2018-0029103的优先权，该韩国专利申请的全部内容以引用方式并入本文中。

Claims (19)

1.一种斜坡信号发生装置，该斜坡信号发生装置包括：
采样电路，该采样电路适于对在多条斜坡电流路径上流动的斜坡电流进行采样，并且存储与已采样的所述斜坡电流对应的电压；
电流保持电路，该电流保持电路适于保持所述斜坡电流；
电流保持/传送电路，该电流保持/传送电路适于保持并传送与由所述采样电路存储的所述电压对应的电流；
选择电路，该选择电路适于选择所述采样电路和所述电流保持/传送电路的斜坡电流路径；以及
电流-电压转换器，该电流-电压转换器适于转换从所述电流保持/传送电路传送的电流并且通过该电流产生斜坡电压。
2.根据权利要求1所述的斜坡信号发生装置，该斜坡信号发生装置还包括：
输出电路，该输出电路适于稳定并输出所述斜坡电压。
3.根据权利要求2所述的斜坡信号发生装置，其中，所述输出电路包括：
开关，该开关联结在所述电流-电压转换器和输出节点之间；以及
电容器，该电容器联结在所述输出节点和接地电压端子之间。
4.根据权利要求1所述的斜坡信号发生装置，其中，所述采样电路包括：
多个采样元件，所述多个采样元件中的每一个被配置为对在所述多条斜坡电流路径中的对应的斜坡电流路径上流动的所述斜坡电流进行采样，并且存储与已采样的所述斜坡电流对应的电压。
5.根据权利要求4所述的斜坡信号发生装置，其中，所述多个采样元件中的每一个包括：
第一PMOS晶体管，该第一PMOS晶体管具有与电源电压端子联结的源极端子，并且具有二极管连接结构，使得栅极端子和漏极端子彼此联结；
电容器，该电容器具有与所述电源电压端子联结的第一端子和与所述第一PMOS晶体管的栅极端子联结的第二端子，并且适于对在所述对应的斜坡电流路径上流动的所述斜坡电流进行采样，并存储与所述已采样的斜坡电流对应的电压；以及
开关，该开关联结在所述第一PMOS晶体管的漏极端子和所述电流保持电路之间，并且适于接通或断开所述对应的斜坡电流路径。
6.根据权利要求5所述的斜坡信号发生装置，其中，所述电流保持/传送电路包括：
至少一个电流保持/传送元件，该至少一个电流保持/传送元件适于保持与存储在所述采样电路的对应采样块中的电压对应的电流；以及
电流传送元件，该电流传送元件适于传送与存储在所述采样电路的所述对应采样块中的电压对应的电流。
7.根据权利要求6所述的斜坡信号发生装置，其中，所述至少一个电流保持/传送元件包括：
第二PMOS晶体管，该第二PMOS晶体管具有与所述电源电压端子联结的源极端子、与所述采样电路的所述第一PMOS晶体管的栅极端子联结的栅极端子和与所述电流-电压转换器联结的漏极端子。
8.根据权利要求6所述的斜坡信号发生装置，其中，所述电流传送元件包括：
第三PMOS晶体管，该第三PMOS晶体管具有与所述电源电压端子联结的源极端子、与所述选择电路和所述采样电路的所述第一PMOS晶体管的栅极端子联结的栅极端子和与所述电流-电压转换器联结的漏极端子。
9.根据权利要求8所述的斜坡信号发生装置，其中，所述选择电路包括：
多个开关，所述多个开关中的每一个具有与所述电源电压端子联结的第一端子以及联结在所述采样电路的所述第一PMOS晶体管的栅极端子和所述电流传送电路的所述第三PMOS晶体管的栅极端子之间的第二端子，并且适于接通所述对应的斜坡电流路径，使得所述斜坡电流流过所述多条斜坡电流路径。
10.一种互补型金属氧化物半导体CMOS图像传感器，该COMS图像传感器包括：
像素阵列，该像素阵列包括像素，适于生成与在每个像素处接收的入射光对应的像素信号；
行解码器，该行解码器与所述像素阵列联结并且适于逐行地选择并控制所述像素阵列的像素；
斜坡信号发生装置，该斜坡信号发生装置适于通过调节斜坡电压相对于斜坡电流的变化的输出比率来产生斜坡电压；
比较电路，该比较电路适于将来自所述斜坡信号发生装置的所述斜坡电压与从所述像素阵列接收的所述像素信号进行比较并输出比较信号；
计数电路，该计数电路适于基于所述比较信号来执行计数操作；
存储电路，该存储电路适于存储从所述计数电路输出的信息；
列读出电路，该列读出电路适于输出存储在所述存储电路中的信息；以及
控制器，该控制器适于控制所述行解码器、所述斜坡信号发生装置、所述比较电路、所述计数电路、所述存储电路和所述列读出电路。
11.根据权利要求10所述的CMOS图像传感器，其中，所述斜坡信号发生装置包括：
采样电路，该采样电路适于对在多条斜坡电流路径上流动的斜坡电流进行采样，并且存储与已采样的所述斜坡电流对应的电压；
电流保持电路，该电流保持电路适于保持所述斜坡电流；
电流保持/传送电路，该电流保持/传送电路适于保持并传送与由所述采样电路存储的所述电压对应的电流；
选择电路，该选择电路适于选择所述电流保持/传送电路和所述采样电路的斜坡电流路径；以及
电流-电压转换器，该电流-电压转换器适于转换从所述电流保持/传送电路传送的电流并且通过该电流产生斜坡电压。
12.根据权利要求11所述的CMOS图像传感器，该CMOS图像传感器还包括：
输出电路，该输出电路适于稳定并输出所述斜坡电压。
13.根据权利要求12所述的CMOS图像传感器，其中，所述输出电路包括：
开关，该开关联结在所述电流-电压转换器和输出节点之间；以及
电容器，该电容器联结在所述输出节点和接地电压端子之间。
14.根据权利要求11所述的CMOS图像传感器，其中，所述采样电路包括：
多个采样元件，所述多个采样元件中的每一个被配置为对在所述多条斜坡电流路径中的对应的斜坡电流路径上流动的所述斜坡电流进行采样，并且存储与已采样的所述斜坡电流对应的电压。
15.根据权利要求14所述的CMOS图像传感器，其中，所述多个采样元件中的每一个包括：
第一PMOS晶体管，该第一PMOS晶体管具有与电源电压端子联结的源极端子，并且具有二极管连接结构，使得栅极端子和漏极端子彼此联结；
电容器，该电容器具有与所述电源电压端子联结的第一端子和与所述第一PMOS晶体管的栅极端子联结的第二端子，并且适于对在所述对应的斜坡电流路径上流动的所述斜坡电流进行采样，并存储与所述已采样的斜坡电流对应的电压；以及
开关，该开关联结在所述第一PMOS晶体管的漏极端子和所述电流保持电路之间，并且适于接通或断开所述对应的斜坡电流路径。
16.根据权利要求15所述的CMOS图像传感器，其中，所述电流保持/传送电路包括：
至少一个电流保持/传送元件，该至少一个电流保持/传送元件适于保持与存储在所述采样电路的对应采样块中的电压对应的电流；以及
电流传送元件，该电流传送元件适于传送与存储在所述采样电路的所述对应采样块中的电压对应的电流。
17.根据权利要求16所述的CMOS图像传感器，其中，所述至少一个电流保持/传送元件包括：
第二PMOS晶体管，该第二PMOS晶体管具有与所述电源电压端子联结的源极端子、与所述采样电路的所述第一PMOS晶体管的栅极端子联结的栅极端子和与所述电流-电压转换器联结的漏极端子。
18.根据权利要求16所述的CMOS图像传感器，其中，所述电流传送元件包括：
第三PMOS晶体管，该第三PMOS晶体管具有与所述电源电压端子联结的源极端子、与所述选择电路和所述采样电路的所述第一PMOS晶体管的栅极端子联结的栅极端子和与所述电流-电压转换器联结的漏极端子。
19.根据权利要求18所述的CMOS图像传感器，其中，所述选择电路包括：
多个开关，所述多个开关中的每一个具有与所述电源电压端子联结的第一端子以及联结在所述采样电路的所述第一PMOS晶体管的栅极端子和所述电流传送电路的所述第三PMOS晶体管的栅极端子之间的第二端子，并且适于接通所述对应的斜坡电流路径，使得所述斜坡电流流过所述多条斜坡电流路径。
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