NL1023152C2 - Beeldsensoren met offsetaanpassing en verwante werkwijzen. - Google Patents

Beeldsensoren met offsetaanpassing en verwante werkwijzen. Download PDF

Info

Publication number
NL1023152C2
NL1023152C2 NL1023152A NL1023152A NL1023152C2 NL 1023152 C2 NL1023152 C2 NL 1023152C2 NL 1023152 A NL1023152 A NL 1023152A NL 1023152 A NL1023152 A NL 1023152A NL 1023152 C2 NL1023152 C2 NL 1023152C2
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
signal
counter
response
conversion circuit
slope
Prior art date
Application number
NL1023152A
Other languages
English (en)
Other versions
NL1023152A1 (nl
Inventor
Jung-Hyun Nam
Original Assignee
Samsung Electronics Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Samsung Electronics Co Ltd filed Critical Samsung Electronics Co Ltd
Publication of NL1023152A1 publication Critical patent/NL1023152A1/nl
Application granted granted Critical
Publication of NL1023152C2 publication Critical patent/NL1023152C2/nl

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/50Control of the SSIS exposure
    • H04N25/57Control of the dynamic range
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/60Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise
    • H04N25/616Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise involving a correlated sampling function, e.g. correlated double sampling [CDS] or triple sampling
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/60Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise
    • H04N25/63Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise applied to dark current
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/60Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise
    • H04N25/63Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise applied to dark current
    • H04N25/633Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise applied to dark current by using optical black pixels
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/70SSIS architectures; Circuits associated therewith
    • H04N25/71Charge-coupled device [CCD] sensors; Charge-transfer registers specially adapted for CCD sensors
    • H04N25/75Circuitry for providing, modifying or processing image signals from the pixel array
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/70SSIS architectures; Circuits associated therewith
    • H04N25/76Addressed sensors, e.g. MOS or CMOS sensors
    • H04N25/78Readout circuits for addressed sensors, e.g. output amplifiers or A/D converters

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)

Description

Korte aanduiding: Beeldsensoren met offsetaanpassing en verwante werkwijzen.
De onderhavige uitvinding heeft betrekking op sensoren en meer in het bijzonder op beeldsensoren en verwante werkwijzen.
In het algemeen bevatten CMOS-beeldsensoren eenheidspixels, die elk een fotodiode en een MOS-transistor hebben. Een CMOS-beeld-5 sensor detecteert op sequentiële wijze een signaal onder gebruikmaking van een schakelwerkwijze om een beeld te vormen.
Fig. 1 toont een in bekende CMOS-beeldsensoren gebruikte ana-loog-naar-digitaal omzetter met hellingvergelijking. Onder verwijzing naar fig. 1 bevat een analoog-naar-digitaal omzetter met hel-10 lingvergelijking een aantal pixels 11, een aantal gecorreleerde dubbele-bemonstering(CDS)schakelingen 15, 'een hellingssignaalgene-rator 21, een aantal comparatoren 17, een teller 23 en een aantal vergrendelingen 19.
Wanneer elk pixel 11 een elektrisch signaal (bijvoorbeeld een 15 analoog signaal) in reactie op invallend licht opwekt, wordt het elektrische signaal via een met het pixel verbonden gegevenslijn 13 in een CDS-schakeling 15 ingevoerd. Elke CDS-schakeling 15 ontvangt een elektrisch signaal, voert een gecorreleerde dubbele bemonstering uit en geeft het bemonsterde signaal aan een met de CDS-schakeling 15 20 corresponderende comparator 17 af.
De hellingssignaalgenerator 21 geeft in reactie op een helling-inwerkingstellingssignaal (EN1) een hellingssignaal (UIT) af. Elke comparator van het aantal comparatoren 17 ontvangt het hellingssignaal via de (+) aansluiting en het uitgangssignaal van de CDS-schakéling 15 25 via de (-) aansluiting. De comparatoren 17 vergelijken de ontvangen signalen en verschaffen vergelijkingssignalen (COMP) (corresponderend met de resultaten van de vergelijkingen) aan de vergrendelingen 19.
In reactie op een tellerinwerkingstellingssignaal (EN2) begint de teller 23 te tellen en het uitgangssignaal van de teller 23 wordt 30 aan elke vergrendeling 19 verschaft.
Fig. 2 is een tijdsdiagram van de werkingen van de omzetter van fig. 1. Onder verwijzing naar fig. 1 en 2 worden de teller 23 en de hellingssignaalgenerator 21 tegelijkertijd geactiveerd in reactie op respectieve inwerkingstellingssignalen (EN1, EN2). Dienovereenkomstig 1023152· - 2 - begint de teller 23 te tellen en vergrendelt elke vergrendeling 19 elke getelde waarde.
Indieh het niveau van het hellingssignaal (UIT) hoger is dan het niveau van het uitgangssignaal van een CDS-schakeling 15, gaat het 5 uitgangssignaal (COMP) van de respectieve comparator 17 van een logisch "laag" niveau over naar een logisch "hoog" niveau. In reactie op de toestandsovergang van het uitgangssignaal (COMP) van de comparator 17, vergrendelt de vergrendeling 19 de ontvangen tellerwaarde. Dienovereenkomstig wordt een door elk pixel 11 opgewekt analoog signaal in 10 een digitaal signaal omgezet.
Indien er op een pixel 11 geen licht invalt, zal de respectieve vergrendeling 19 in het ideale geval een digitaal signaal "0" afgeven. Zelfs wanneer er geen licht óp een pixel 11 invalt, kan de vergrendeling 19 echter geen digitaal signaal "0" afgeven als gevolg van bij-15 voorbeeld een uit lekstroom in het pixel 11 resulterende donkerstroom; een offset van de CDS-schakeling 15; een offset van de comparator 17; en/of een offset van de hellingssignaalgenerator 21.
Indien de offset van de CDS-schakeling 15, de comparator 17, en/of de hellingssignaalgenerator 21 toenemen, kan derhalve het dyna-20 mische bereik van de analoog-naar-digitaal omzetter 10 met hellingver-gelijking worden verminderd.
Volgens uitvoeringsvormen van de uitvinding kan een beeldsensor een lichtgevoelig element, dat een met het daarop invallende licht corresponderend elektrisch signaal opwekt, en een hellingssignaalgene-25 rator, dat een hellingssignaal opwekt, bevatten. De opwekking van het hellingssignaal wordt in reactie op de activering van een hellingin-werkingstellingssignaal geïnitieerd. Een offsetaanpassingsschakeling kan een tellerinwerkingstellingssignaal opwekken na de opwekking van het hellinginwerkingstellingssignaal en na de opwekking van het hel-30 lingssignaal. Een teller initieert het tellen in reactie op de opwekking van het tellerinwerkingstellingssignaal, en een vergrendeling vergrendelt een telleruitgangssignaal in reactie op een vergelijking van het hellingssignaal en het met het op het lichtgevoelige element invallende licht corresponderende elektrische signaal. De offsetaan-35 passingsschakeling kan derhalve de activering van het tellerinwerking-stellingssignaal vertragen tot na het initiëren van de opwekking van het hellingssignaal.
De offsetaanpassingsschakeling kan het hellingssignaal met een referentiesignaal vergelijken en het tellerinwerkingstellingssignaal 10231521 - 3 - in reactie op de vergelijking activeren. De offsetaanpassingsschake-ling kan het tellerinwerkingstellingssignaal activeren, wanneer het hellingssignaai gelijk is aan het referentiesignaal, en het hellings-signaal en het referentiesignaal kunnen verschillend zijn, wanneer de 5 opwekking van het hellingssignaai is geïnitieerd. Het referentiesignaal kan een door een DC-spanningsbron opgewekte DC-spanning zijn. Bovendien kan het referentiesignaal een door een optisch zwart pixel opgewekt elektrisch signaal zijn, waarbij het optisch zwarte pixel een tweede lichtgevoelig element kan zijn, welk element van licht is afge-10 schermd.
Bovendien kan het met het op het lichtgevoelige element invallende licht corresponderende elektrische signaal worden onderworpen aan een gecorreleerde dubbele bemonstering voorafgaande aan de vergelijking met het hellingssignaai. Dë offsetaanpassingsschakeling kan 15 het tellerinwerkingstellingssignaal activeren, wanneer het hellings-signaal gelijk is aan het referentiesignaal, en het hellingssignaai en het referentiesignaal kunnen verschillend zijn, wanneer de opwekking van het hellingssignaai is geïnitieerd. De offsetaanpassingsschakeling kan het hellingssignaai met een'referentiesignaal vergelijken en het 20 tellerinwerkingstellingssignaal in reactie op de vergelijking activeren, waarbij het referentiesignaal wordt onderworpen aan een gecorreleerde dubbele bemonstering voorafgaande aan vergelijking met het hel-lingssignaal. Het referentiesignaal kan een door een DC-spanningsbron opgewekte DC-spanning zijn. Bovendien kan het referentiesignaal een 25 door een optisch zwarte pixel opgewekt elektrisch signaal zijn, waarbij het optisch zwart pixel een tweede lichtgevoelig element omvat, welk element van licht is afgeschermd. Het lichtgevoelige element kan één van een aantal in een matrix van rijen en kolommen gerangschikte lichtgevoelige elementen in de beeldsensor zijn, en elk lichtgevoelig 30 element kan met een pixel van een beeld, dat wordt waargenomen, corresponderen.
Volgens aanvullende uitvoeringsvormen van de uitvinding kunnen werkwijzen voor het waarnemen van een beeld het opwekken van een met het op een lichtgevoelig element invallend licht corresponderend elek-35 trisch signaal, en het initiëren van de opwekking van een hellingssig-naal in reactie op de activering van een hellinginwerkingstellingssig-naal bevatten. Een tellerinwerkingstellingssignaal kan worden opgewekt na activering van het hellinginwerkingstellingssignaal en na het initiëren van de opwekking van het hellingssignaai, en het tellen kan 1023152· ( - 4 - worden geïnitieerd in reactie op de opwekking van het tellerinwerkirtg-.stellingssignaal. Een tellerwaarde kan worden vergrendeld in reactie op het resultaat van de vergelijking van het hellingssignaal en het met het op het lichtgevoelige element invallende licht corresponderen-5 de elektrische signaal. De activering van het tellerinwerkingstel-lingssignaal kan derhalve worden vertraagd tot na het initiëren van de opwekking van het hellingssignaal.
Het opwekken van het tellerinwerkingstellingssignaal kan het vergelijken van het hellingssignaal met een referentiesignaal en het 10 activeren van het tellerinwerkingstellingssigriaal in reactie op de vergelijking bevatten. Het opwekken van het tellerinwerkingstellings-signaal kan ook het opwekken van het tellerinwerkingstellingssignaal, wanneer het hellingssignaal gelijk aan het referentiesignaal is, bevatten. Het hellingssignaal kan ongelijk zijn aan het referentiesig-15 naai, wanneer de opwekking van het hellingssignaal is geïnitieerd, en het referentiesignaal kan een door een DC-spanningsbron opgewekte DC-spanning zijn. Het referentiesignaal kan een door een optisch zwart pixel opgewekt elektrisch signaal zijn, waarbij het optisch zwarte pixel een tweede lichtgevoelig element, dat van licht is afgeschermd, 20 bevat.
Het met het op het lichtgevoelige element invallende licht corresponderende elektrische signaal kan worden onderworpen aan een gecorreleerde dubbele bemonstering voorafgaande aan het vergelijken met het hellingssignaal. Het opwekken van het tellerinwerkingstellingssig-25 naai kan het activeren van het tellerinwerkingstellingssignaal, wanneer het hellingssignaal gelijk is aan het referentiesignaal, omvatten en het hellingssignaal en het referentiesignaal kunnen verschillend zijn, wanneer de opwekking van het hellingssignaal is geïnitieerd. Het opwekken van het tellerinwerkingstellingssignaal kan het vergelijken 30 van het hellingssignaal met een referentiesignaal en het activeren van het tellerinwerkingstellingssignaal in reactie op de vergelijking bevatten, waarbij het referentiesignaal wordt onderworpen aan een gecorreleerde dubbele bemonstering voorafgaande aan het vergelijken met het hellingssignaal. Het referentiesignaal kan een DC-spanning zijn en/of 35 het referentiesignaal kan een door een optisch zwart pixel opgewekt elektrisch signaal zijn, waarbij het optisch zwarte pixel een tweede lichtgevoelig element, dat van licht is afgeschermd, omvat. Bovendien kan het lichtgevoelige element één van een aantal in een matrix van rijen en kolommen gerangschikte lichtgevoelige elementen zijn, en elk 1023152· » - 5 - lichtgevoelig element kan met een pixel van een beeld, dat wordt waargenomen, corresponderen.
Fig. 1 is een diagram, dat een in een bekende CMOS-beeldsensor gebruikte analoog-naar-digitaal omzetter met hellingvergelijking 5 toont; fig. 2 is een tijdsdiagram van de werking van de omzetter van fig. 1; fig. 3 is een diagram, dat in CMOS-beeldsensoren gebruikte beeldsensoren volgens eerste uitvoeringsvormen van de uitvinding 10 toont; fig. 4 is een diagram, dat in CMOS-beeldsensoren gebruikte beeldsensoren volgens tweede uitvoeringsvormen van de uitvinding toont; fig. 5 is een tijdsdiagram, dat de werking van de beeldsensoren 15 volgens uitvoeringsvormen van de uitvinding toont; fig. 6 is een diagram, dat in CMOS-beeldsensoren gebruikte beeldsensoren volgens derde uitvoeringsvormen van de uitvinding toont; fig. 7 is een diagram, dat in CMOS-beeldsensoren gebruikte beeldsensoren volgens vierde uitvoeringsvormen van de uitvinding 20 toont; fig. 8 is een diagram, dat in CMOS-beeldsensoren gebruikte beeldsensoren volgens vijfde uitvoeringsvormen van de uitvinding toont; fig. 9 is een diagram, dat in CMOS-beeldsensoren gebruikte 25 beeldsensoren volgens zesde uitvoeringsvormen van de uitvinding toont; fig. 10 is een diagram, dat voor gebruik in sommige uitvoeringsvormen van de schakelingen van fig. 8 en 9 geschikte bepalingsschake-lingen toont.
De uitvinding zal hierna in detail worden beschreven onder ver-30 wijzing naar de bijgevoegde tekeningen, waarin typische uitvoeringsvormen van de uitvinding zijn weergegeven. De uitvinding kan echter in vele verschillende vormen worden uitgevoerd en dient niet tot de hierin uiteengezette uitvoeringsvormen beperkt opgevat te worden. In plaats daarvan zijn deze uitvoeringsvormen verschaft, zodat deze be-35 schrijving grondig en compleet zal zijn, en het kader van de uitvinding volledig aan de vakman zal overbrengen. Het zal duidelijk zijn, dat wanneer een element wordt aangeduid als met een ander element "gekoppeld” of "verbonden" te zijn, dit element rechtstreeks met het andere element gekoppeld of verbonden kan zijn of ook tussenliggende 1023152· - 6 - elementen aanwezig kunnen zijn. Wanneer daarentegen een element wordt aangeduid als zijnde "direct gekoppeld" of "direct verbonden" met een ander element, dan zijn er geen tussenliggende elementen aanwezig. Aan de hierin gebruikte termen dient hun gewone betekenis te worden gege- 5 ven, tenzij deze hierin expliciet anders worden gedefinieerd.
Onder verwijzing naar fig. 3 bevat een beeldsensor 30 een pixel-matrix 40, een omzettingsschakeling 50, een hellingssignaalgenerator 65 voor het opwekken van een hellingssignaal RUIT en een offsetaanpas-singsschakeling 72. De beeldsensor 30 zet een door het op een CMOS-10 beeldsensor invallende licht opgewekte analoge signaal in een digitaal signaal om.
De pixelmatrix 40 bevat een aantal in rijen en kolommen gerangschikte lichtgevoelige elementen 41. Elk lichtgevoelig element 41 bevat een pixelelement, dat een inrichting, die een fotolading of elek-15 trisch signaal in reactie op het invallende licht opwekt, kan bevatten. Met andere woorden gezegd, kan elk lichtgevoelig element 41 corresponderen met een pixel van een beeld, dat wordt waargenomen.
Dienovereenkomstig kan elk lichtgevoelig element 41 een fotolading en/of een elektrisch signaal via een respectieve, met het licht-20 gevoelige element 41 verbonden gegevenslijn 43 opwekken. Elk lichtgevoelig element 41 kan derhalve een gedeelte van een beeld waarnemen en een met het beeld corresponderend elektrisch signaal opwekken. Zoals is weergegeven, kan een aantal lichtgevoelige elementen 41 (zoals een kolom) met en enkele gegevenslijn 43 verbonden zijn, en kan een scha-25 kelwerking voorzien zijn, zodat op een tijdstip slechts één lichtgevoelig element elektrisch is verbonden met een gegevenslijn. Bijvoorbeeld kunnen alle lichtgevoelige elementen in een gemeenschappelijke rij tegelijkertijd met de respectieve gegevenslijnen 43 gekoppeld zijn.
30 De omzettingsschakeling 50 bevat een aantal comparatoren 55, een aantal vergrendelingen 61 en een teller 63. De omzettingsschakeling 50 ontvangt het hellingssignaal (RUIT) en het uitgangssignaal van elk pixel 41; vergelijkt de ontvangen signalen; en wekt in overeenstemming met de resultaten van de vergelijkingen digitale signalen, die met de 35 van de lichtgevoelige elementen 41 afkomstige signalen corresponderen, op. De hellingssignaalgenerator 65 wekt het hellingssignaal (RUIT) op, welk signaal in de tijd in reactie op een hellinginwerkingstellings-signaal (RM_EN) verandert.
10231521 - 7 -
De comjsaratoren 55 ontvangen elk het hellingssignaal (RUIT) en het uitgangssignaal van een lichtgevoelig element 41; en vergelijken de ontvangen signalen. Overeenkomstig een vergelijkingsresultaat, wekt elke comparator een vergelijkingssignaal (COMP) met één,van twee toe-5 standen, een eerste toestand (bijvoorbeeld een logisch "laag" niveau) en een tweede toestand (bijvoorbeeld een logisch "hoog" niveau), op.
De teller 63 begint omhoog te tellen (of omlaag) in reactie op een door de offsetaanpassingsschakeling 72 opgewekt tellerinwerking-stellingssignaal (COMP_EN). Het uitgangssignaal van de teller 63 wordt 10 aan elke vergrendeling van het aantal vergrendelingen 61 verschaft. De vergrendelingen 61 ontvangen elk het uitgangssignaal van de teller 63 en vergrendelen elk het uitgangssignaal van de teller 63 in reactie op de van respectieve comparatoren 55 afkomstige uitgangssignalen (COMP).
De offsetaanpassingsschakeling 72 kan worden uitgevoerd onder 15 gebruikmaking van een referentiecomparator 73. De referentiecomparator 73 ontvangt het hellingssignaal (RUIT) en een referentiesignaal, vergelijkt deze signalen met elkaar en wekt een tellerinwerkingstellings-signaal (CNT EN) in reactie op het vergelijkingsresultaat op. Het tel- t lerinwerkingstellingssignaal wordt aan de teller 63 verschaft. Dien-20 tengevolge zet de omzett'ingsschakeling 50 een analoog signaal in een digitaal signaal om. De referentiespanning kan hier een DC-spanning 74 zijn.
Fig. 5 is een tijdsdiagram van de werking van een signaalomzet-tingsschakeling, zoals de beeldsensor 30, volgens uitvoeringsvormen 25 van de uitvinding.
Onder verwijzing naar fig. 3 en 5 zal nu de werking van de beeldsensor 30 volgens de uitvinding in detail worden toegelicht.
De hellingssignaalgenerator 65 wekt een hellingssignaal (RUIT) op, welk signaal aan de (+) ingangsaansluiting van elke comparator 55 30 in reactie op een hellinginwerkingstellingssignaal (RM_EN) wordt verschaft. De referentiecomparator 73 ontvangt een DC-spanning 74 (ingevoerd via zijn -ingangsaansluiting) en het hellingssignaal (RUIT) (ingevoerd via zijn + ingangsaansluiting) en vergelijkt deze signalen met elkaar. Indien het niveau van de DC-spanning 74 hoger is dan het ni-35 veau van het hellingssignaal (RUIT), wekt de referentiecomparator 73 een tellerinwerkingstellingssignaal (CNT_EN), dat geïnactiveerd is (bijvoorbeeld een logisch "laag" niveau), op. Dienovereenkomstig handhaaft de teller 63 een geïnactiveerde toestand in reactie op het geïnactiveerde tellerinwerkingstellingssignaal (CNT_EN). Met andere woor- 1023152· -βάθη telt de teller 63 niet, wanneer het tellerinwerkingstellingssig-• naai geïnactiveerd is.
Indien het niveau van de DC-spanning gelijk is aan of lager dan het niveau van het hellingssignaal (RUIT), gaat het uitgangssignaal 5 (CNT_EN) van de referentiecomparator 73 van een logisch "laag" niveau (geïnactiveerd) over naar een logisch "hoog" niveau (geactiveerd) en daardoor wordt een geactiveerd tellerinwerkingstellingssignaal (CNT_EN) aan de teller 63 verschaft. Dienovereenkomstig telt de teller 63 op digitale wijze omhoog (of omlaag) in reactie op het geactiveerde 10 tellerinwerkingstellingssignaal (CNT_EN). Omdat het uitgangssignaal van de teller 63 aan de vergrendelingen 61 wordt verschaft, ontvangen de vergrendelingen 61 het uitgangssignaal van de teller 63.
Met andere woorden gezegd, is het hellingssignaal aanvankelijk verschillend van het referentiesignaal, zodat de referentiecomparator 15 73 aanvankelijk een geïnactiveerd tellerinwerkingstellingssignaal opwekt. Wanneer het hellingssignaal gelijk is 'aan het referentiesignaal, wekt de referentiecomparator 73 een geactiveerd tellerinwerking-stellingssignaal op. Hoewel is toegelicht dat de overgang van het geïnactiveerde naar het geactiveerde tellersignaal plaatsvindt wanneer 20 het hellingssignaal geli'jk is aan het referentiesignaal, zal het duidelijk zijn, dat de overgang kan plaatsvinden wanneer het hellingssignaal gelijk aan of groter dan het referentiesignaal is, overeenkomstig de werking van de referentiecomparator en/of voortplantingsvertragin-gen daarvan.
25 Elke comparator 55 ontvangt een uitgangssignaal van een corres ponderend lichtgevoelig element 41 en het hellingssignaal (RUIT), en vergelijkt de ontvangen signalen. Indien het niveau van het uitgangssignaal van het corresponderende lichtgevoelige element 41 hoger is dan het niveau van het hellingssignaal (RUIT), wekt de comparator 55 30 een logisch "laag" niveau op. Wanneer het niveau van het hellingssignaal (RUIT) echter gelijk is aan het niveau van het uitgangssignaal van het lichtgevoelige element 41 of dit niveau overschrijdt, gaat het uitgangssignaal van de comparator 55 van een logisch "laag" niveau over naar een logisch "hoog" niveau. Dienovereenkomstig vergrendelt de 35 vergrendeling 61 het huidige uitgangssignaal (tellerwaarde) van de teller 63 in reactie op de overgang van het vergelijkingssignaal (COMP) naar het logisch "hoge" niveau.
Indien het niveau van het hellingssignaal (RUIT) gelijk is aan het niveau van het uitgangssignaal van het lichtgevoelige element 41, (023198* - 9 - vergrendel^ de vergrendeling 61 daardoor het uitgangssignaal (teller-waarde) van de teller 63, waardoor het analoge uitgangssignaal van het lichtgevoèlige element 41 in het digitale uitgangssignaal (tellerwaar-de) van de teller 63 wordt omgezet. Dit wil zeggen, dat de vergrende-5 ling 61 het uitgangssignaal van de teller 63 ontvangt, en het digitale signaal, dat het uitgangssignaal van de teller 63 is, vergrendelt indien het niveau van het hellingssignaal (RUIT) gelijk is aan het niveau van het uitgangssignaal van het lichtgevoelige element 41.
Fig. 4 is een schematisch diagram van een beeldsensor 31, die in 10 een CMOS-beeldsensor volgens tweede uitvoeringsvormen van de uitvinding wordt gebruikt. Onder verwijzing naar fig. 4 bevat de beeldsensor 31 een pixelmatrix 40, een aantal CDS-schakelingen 51, een omzettings-schakeling 50, een hellingssignaalgenerator 65, een referentie-CDS-schakeling 71 en een offsetaanpassingsschakeling 72. De offsetaanpas-15 sirigsschakeling 72 kan onder gebruikmaking van een referentiecompara-tor 73 worden uitgevoerd.
De structuren en werkingen van de pixelmatrix 40, de omzettings-schakeling 50, de hellingssignaalgenerator 65 en de offsetaanpassingsschakeling 72 van de beeldsensor 31 zijn gelijk aan de structuren en 20 werkingen van de pixelmatrix 40, de omzettingsschakeling 50 en de offsetaanpassingsschakeling 72 van fig. 3. De structuur van het aantal CDS-schakelingen 51 en de referentie-CDS-schakeling 71 zal nu worden toegelicht.
Elke CDS-schakeling van het aantal CDS-schakelingen 51 ontvangt 25 via een gegevenslijn 43 het uitgangssignaal van een corresponderend lichtgevoelig element 41; voert een gecorreleerde dubbele bemonstering uit; en wekt een bemonsteringssignaal op, welk signaal het resultaat van de gecorreleerde dubbele bemonstering is. Het bemonsteringssignaal wordt aan de (-) ingangsaansluiting van een met de CDS-schakeling 51 30 corresponderende comparator 55 verschaft. De referentie-CDS-schakeling 71 ontvangt een referentiespanning, voert een gecorreleerde dubbele bemonstering uit en wekt een bemonsteringssignaal op. Het bemonsteringssignaal van de referentie-CDS-schakeling 71 wordt aan de (-) ingangsaansluiting van de referentiecomparator 73 verschaft. Hierbij kan 35 het de voorkeur verdienen, dat de referentiespanning een DC-spanning 74 is. De teller 63 begint omhoog te tellen (of omlaag) in reactie op een door de referentiecomparator 73 opgewekt tellerinwerkingstellings-signaal (CNT_EN). Het uitgangssignaal van de teller 63 wordt aan elke vergrendeling van het aantal vergrendelingen 61 verschaft.
1023152« t - 10 -
Zoals hierboven is vermeld, is fig. 5 een tijdsdiagram van de werking van een signaalomzettingsschakeling, zoals de beeldsensor 31 · volgens uitvoeringsvormen van de uitvinding. Onder verwijzing naar fig. 4 en 5 zal nu de werking van de beeldsensor 31 volgens uitvoe-5 ringsvormen van de uitvinding in detail worden toegelicht.
De hellingssignaalgenerator 65 wekt een hellingssignaal (RUIT) op, welk signaal aan elke comparator 55 wordt verschaft in reactie op een hellinginwerkingstellingssignaal (RM_EN). De referentiecomparator 73 ontvangt het uitgangssignaal van de referentie-CDS-schakeling 71 en 10 het hellingssignaal (RUIT) en vergelijkt deze signalen. Indien het niveau van het afgegeven referentie-CDS-signaal hoger dan het niveau van het hellingssignaal (RUIT) is, wekt de referentiecomparator 73 een geïnactiveerd tellerinwerkingstellingssignaal (CNT_EN) op, welk signaal aan de teller 63 wordt verschaft. Dienovereenkomstig handhaaft de 15 teller 63 een geïnactiveerde toestand in reactie op het geïnactiveerde tellerinwerkingstellingssignaal (CNT_EN). Mét andere woorden gezegd, telt de teller 63 niet, wanneer het tellerinwerkingstellingssignaal geïnactiveerd is.
Indien het niveau van het hellingssignaal (RUIT) gelijk is aan 20 het niveau van het afgegéven CDS-signaal, gaat het uitgangssignaal (CNT_EN) van de referentiecomparator 73 van een logisch "laag" niveau (geïnactiveerd) naar een logisch "hoog" niveau (geactiveerd) over, en daardoor wordt het geactiveerde tellerinwerkingstellingssignaal (CNT_EN) verschaft aan de teller 63. Dienovereenkomstig telt de teller 25 63 op digitale wijze omhoog (of omlaag) in reactie op het geactiveerde tellerinwerkingstellingssignaal (CNT_EN). Omdat het uitgangssignaal van de teller 63 aan de vergrendelingen 61 wordt verschaft, ontvangen de vergrendelingen 61 het uitgangssignaal van de teller 63.
Elke comparator 55 ontvangt het uitgangssignaal van een CDS-30 schakeling 51 en het hellingssignaal (RUIT) en vergelijkt deze signalen. Indien het niveau van het uitgangssignaal van de corresponderende CDS-schakeling 51 hoger dan het niveau van het hellingssignaal (RUIT) is, handhaaft de comparator 55 een logisch "laag" niveau-uit-gang. Indien echter het niveau van het hellingssignaal (RUIT) ge-35 lijk is aan het niveau van het uitgangssignaal van de corresponderende CDS-schakeling 51, gaat het uitgangssignaal van de comparator 55 van een logisch "laag" niveau naar een logisch "hoog" niveau over. Dienovereenkomstig vergrendelt de vergrendeling 61 het huidige uitgangssignaal van de corresponderende teller 63 in reactie op 1023152·’ ♦ - 11 - de overgang van het vergelijkingssignaal (COMP) naar een logisch "hoog" niveau.
Indien het niveau van het hellingssignaal (RUIT) gelijk is aan het niveau van het uitgangssignaal van de CDS-schakeling 51, ver-5 grendelt de corresponderende vergrendeling 61 daardoor het uitgangssignaal (tellerwaarde) van de teller 63, waardoor het uitgangssignaal van de CDS-schakeling 51 wordt omgezet in het digitale uitgangssignaal (tellerwaarde) van de teller 63.
Aangezien de referentiecomparator 73 het uitgangssignaal van de 10 referentie-CDS-schakeling 71 ontvangt, kan in het ideale geval de referentiecomparator 73 een vergelijkingsbewerking voor een ingapgs-signaal ”0" uitvoeren, indien er geen verandering in de in de referentie-CDS-schakeling 71 ingevoerde DC-spanning 74 optreedt. Omdat de teller 63 vanaf het ingangssignaal "0" kan tellen, kan de ver-15 grendeling 61 dienovereenkomstig het digitale signaal "0" afgeven.
Indien het hellingssignaal (RUIT) vanaf een niveau een weinig lager dan het niveau van het uitgangssignaal van de CDS-schakeling 51 begint, kan dit in dit geval waarborgen dat het uitgangssignaal van de referentiecomparator 73 na een voorafbepaalde tijd verandert. 20 Omdat een in de beeldsehsor optredende offset automatisch kan worden aangepast, kan verlies in het dynamische bereik van de beeldsensor 31 verminderd worden.
Fig. 6 is een diagram van een in CMOS-beeldsensoren gebruikte beeldsensor 100 volgens derde uitvoeringsvormen van de uitvinding. On-25 der verwijzing naar fig. 6, omvat de beeldsensor 100 een pixelmatrix 40, een optisch zwart-pixelmatrix 90, een omzettingsschakeling 50, een hellingssignaalgenerator 65 en een offsetaanpassingsschakeling 112. De pixelmatrix 40 omvat een aantal in rijen en kolommen van twee dimensies gerangschikte lichtgevoelige elementen 41, waarbij elk lichtge-30 voelig element 41 met een respectief pixel van de pixelmatrix 40 correspondeert. In reactie op invallend licht wekt elk lichtgevoelig element een respectief elektrisch signaal op, welk signaal aan een aangesloten gegevenslijn 43 wordt verschaft.
De optisch zwart-pixelmatrix 90 bevat een aantal optisch zwarte 35 pixels 91. De optisch zwarte pixels 91 kunnen in een eendimensionele kolom zijn gerangschikt. In reactie op invallend licht wekt elk optisch zwart pixel 91 een respectief elektrisch signaal op, dat aan een aangesloten gegevenslijn 93 wordt afgegeven. Elk optisch zwart pixel kan een van licht afgeschermd lichtgevoelig element omvatten.
1023152· - 12 -
De structuur en functie van de omzettingsschakeling 50 zijn gelijk aan die 'van de omzettingsschakeling 50 van fig. 3. Dit wil zeggen, dat de,omzettingsschakeling 50 het hellingssignaal (RUIT) en de uitgangssignalen van de lichtgevoelige elementen 41 ontvangt, de ont-5 vangen signalen vergelijkt, en overeenkomstig de vergelijkingsresulta-ten digitale signalen, die met de uitgangssignalen van de lichtgevoelige elementen 41 corresponderen, opwekt. Elke comparator 55 ontvangt het hellingssignaal (RUIT) en het uitgangssignaal van een corresponderend lichtgevoelig element 41, vergelijkt deze signalen en wekt een 10 vergelijkingssignaal (COMP) op. De offsetaanpassingsschakeling 112 bevat een referentiecomparator 113.
De referentiecomparator 113 ontvangt het uitgangssignaal van het (de) optisch zwarte pixel(s) 91 via zijn (-) ingangsaansluiting en het hellingssignaal (RUIT) via zijn (+) ingangsaansluiting. De referentie-15 comparator 113 vergelijkt de ontvangen signalen en wekt een tellerin-werkingstellingssignaal (CNT_EN) via zijn uitgangsaansluiting op. Het tellerinwerkingstellingssignaal wordt aan de teller 63 verschaft.
Onder verwijzing naar fig. 5 en 6 zal nu de werking van de beeldsensor 100 volgens uitvoeringsvormen van de uitvinding in detail 20 worden toegelicht. De he'llingssignaalgenerator 65 wekt een hellingssignaal (RUIT) op, welk signaal aan elke comparator 55 en de referentiecomparator 113 in reactie op een hellinginwerkingstellingssignaal (RM_EN) wordt verschaft. De referentiecomparator 113 ontvangt het hellingssignaal (RUIT) en het uitgangssignaal van het (de) optisch zwarte 25 pixel(s) 91, vergelijkt deze signalen en wekt in reactie op het vergeli jkingsresultaat een tellerinwerkingstellingssignaal (CNT_EN)op.
Het tellerinwerkingstellingssignaal wordt aan de teller 63 verschaft.
Indien het niveau van het uitgangssignaal van het (de) optisch zwarte pixel(s) 91 hoger dan het niveau van het hellingssignaal (RUIT) 30 is, wekt de referentiecomparator 113 een geïnactiveerd tellerinwer-kingstellingssignaal (CNT_EN) op, welk signaal aan de teller 63 wordt verschaft. De teller 63 handhaaft dienovereenkomstig een geïnactiveerde toestand in reactie op het geïnactiveerde tellerinwerkingstellings-signaal (CNT_EN). Met andere woorden gezegd, telt de teller 63 niet in 35 reactie op het geïnactiveerde tellerinwerkingstellingssignaal.
Wanneer het niveau van het uitgangssignaal van het optisch zwarte pixel 91 gelijk is aan het niveau van het hellingssignaal (RUIT) wekt de referentiecomparator 113 een geactiveerd tellerinwer-kingstellingssignaal (CNT_EN) op, welk signaal aan de teller 63 10231§2Ê - 13 - wordt verschaft. De teller 63 telt dienovereenkomstig op digitale wijze omhoog of omlaag in reactie op het geactiveerde tellerinwer-kingstellingssignaal (CNTEN). Omdat het uitgangssignaal van de teller 63 aan de vergrendelingen 61 wordt verschaft, pntvangen de 5 vergrendelingen 61 het uitgangssignaal van de teller 63.
Elke comparator 55 ontvangt het uitgangssignaal van een respectief lichtgevoelig element 41 en het hellingssignaal (RUIT) en vergelijkt deze signalen. Indien het niveau van het uitgangssignaal van het lichtgevoelige element 41 hoger dan het niveau van het hellingssignaal 10 (RUIT) is, wekt de comparator 55 een logisch "laag" niveau op. Wanneer echter het niveau van het hellingssignaal (RUIT) gelijk is aan het niveau van het uitgangssignaal van de lichtgevoelige elementen 41, gaat het uitgangssignaal van de comparator 55 van een logisch "laag" niveau naar een logisch "hoog" niveau over. De vergrendeling 61 vergrendelt 15 dienovereenkomstig het uitgangssignaal (tellerwaarde) van de teller 63 in reactie op de overgang van het vergelijkingssignaal (COMP) naar een logisch "hoog" niveau.
Fig. 7 is een diagram van een beeldsensor 101, die wordt gebruikt in CMOS-beeldsensoren volgens vierde uitvoeringsvormen van de 20 uitvinding. Onder verwijzing naar fig. 7 bevat de beeldsensor 101 een pixelmatrix 40, een optisch zwart-pixelmatrix 90, een aantal CDS-scha-kelingen 51, een omzettingsschakeling 50, een hellingssignaalgenerator 65, een referentie-CDS-schakeling 111 en een offsetaanpassingsschake-ling 112. De offsetaanpassingsschakeling 112 kan als een referentie-25 comparator 113 worden uitgevoerd.
Elke CDS-schakeling van het aantal CDS-schakelingen 51 ontvangt het uitgangssignaal van een corresponderend lichtgevoelig element 41, voert een gecorreleerde dubbele bemonstering uit, en wekt een bemon-steringssignaal op, welk signaal aan een comparator 55 wordt ver-30 schaft. De referentie-CDS-schakeling 111 ontvangt het uitgangssignaal van een optisch zwart pixel(s), voert een gecorreleerde dubbele bemonstering uit en geeft een bemonsteringssignaal af. De referentiecompa-rator 113 ontvangt het uitgangssignaal van de referentie-CDS-schakeling 111 en het hellingssignaal (RUIT) van de hellingssignaalgenerator 35 65, vergelijkt deze signalen en wekt een tellerinwerkingstellingssig- naal (CNT_EN) op, welk signaal aan de teller 63 wordt verschaft.
Onder verwijzing naar fig. 5 en 7 zal nu de werking van de beeldsensor 101 volgens uitvoeringsvormen van de uitvinding in detail worden toegelicht. Indien het niveau van het uitgangssignaal van de ί0231521 ♦ - 14 - referentie-CDS-schakeling 111 hoger dan het niveau van het hellingssignaal (RUIT) is, wekt de referentiecomparator 113 een geïnactiveerd . tellerinwerkingstellingssignaal (CNT_EN) op, welk signaal aan de teller 63 wordt verschaft. Indien het niveau van het uitgangssignaal van 5 de referentie-CDS-schakeling 111 gelijk is aan het niveau van het hel-lingssignaal (RUIT) wekt de referentiecomparator 113 een geactiveerd tellerinwerkingstellingssignaal (CNT_EN) op, welk signaal aan de teller 63 wordt verschaft. De teller 63 telt dienovereenkomstig op digitale wijze omhoog of omlaag in reactie op het geactiveerde tellerin-10 werkingstellingssignaal (CNT_EN). Omdat het uitgangssignaal van de teller 63 aan de vergrendelingen 61 wordt verschaft, ontvangen de vergrendelingen 61 het uitgangssignaal van de teller 63.
Elke comparator 55 ontvangt het uitgangssignaal van een corresponderende CDS-schakeling 51 en het hellingssignaal (RUIT) en verge-15 lijkt deze signalen. Indien het niveau van het uitgangssignaal van de CDS-schakeling 51 hoger dan het niveau van hét hellingssignaal (RUIT) is, wekt de comparator 55 een logisch "laag" niveau op. Indien echter het niveau van het hellingssignaal (RUIT) gelijk is aan het niveau van het uitgangssignaal van de CDS-schakeling 51, gaat het uitgangssignaal 20 van de comparator 55 van een logisch "laag" niveau naar een logisch "hoog" niveau over. De vergrendeling 61 vergrendelt dienovereenkomstig het uitgangssignaal (tellerwaarde) van de teller 63 in reactie op de overgang van het vergelijkingssignaal (COMP) naar een logisch "hoog" niveau.
25 Fig. 8 is een diagram, dat een in CMOS-beeldsensoren gebruikte beeldsensor 130 volgens een vijfde uitvoeringsvorm van de uitvinding toont. Onder verwijzing naar fig. 8 bevat de beeldsensor 130 een pixelmatrix 40, een optisch zwart-pixelmatrix 140, een omzettingsscha-keling 50, een hellingssignaalgenerator 65, N referentiecomparatoren 30 157, 159 en 161 en een bepalingsschakeling 163.
De optisch zwart-pixelmatrix bevat een aantal in rijen en kolommen van twee dimensies gerangschikte optisch zwarte pixels 141. In reactie op invallend licht wekt elk optisch zwarte pixel 141 een elektrisch signaal op en geeft het signaal aan een aangesloten gegevens-35 lijn 143 af.
De structuur en de functie van de omzettingsschakeling 50 zijn gelijk aan die van de omzettingsschakeling 50 van fig. 3. De N referentiecomparatoren 157, 159 en 161 ontvangen elk het hellingssignaal (RUIT) van de hellingssignaalgenerator 65 en het uitgangssignaal van t0231521' - 15 - een corresponderend optisch zwart pixel 141 via een aangesloten gege-venslijn 143, vergelijken elk de ontvangen signalen en wekken elk in reactie op het vergelijkingsresultaat een vergelijkingssignaal (RCOMP1 tot en met RCOMPN) op. De vergelijkingssignalen worden aan de bepa-5 lingsschakeling 163 verschaft.
De bepalingsschakeling 163 ontvangt de uitgangssignalen (RCOMP1 tot en met RCOMPN), bepaalt het aantal uitgangssignalen in een eerste toestand (bijvoorbeeld een logisch "laag" niveau) en het aantal uitgangssignalen in een tweede toestand (bijvoorbeeld een logisch 10 "hoog" niveau); en wekt een met het bepalingsresultaat corresponderend tellerinwerkingstellingssignaal (CNT_EN) op. Het tellerinwerking-stellingssignaal wordt aan de teller 63 verschaft. Indien bijvoorbeeld het aantal uitgangssignalen in een logisch "hoge” toestand gelijk is aan of groter dan N/2, wekt de bepalingsschakeling 163 een geactiveerd 15 tellerinwerkingstellingssignaal (CNT_EN) op, welk signaal aan de teller 63 wordt-verschaft. Indien echter het aantal uitgangssignalen in een logisch "lage" toestand groter dan N/2 is, wekt de bepalingsschakeling 163 een geïnactiveerd tellerinwerkingstellingssignaal (CNT_EN) op, welk signaal aan de teller 63 wordt verschaft.
20 De beeldsensor 130'volgens de uitvoeringsvorm van de uitvinding omvat dienovereenkomstig in een aantal kolommen gerangschikte optisch zwarte pixels 141 en bepaalt de toestanden van de uitgangssignalen van het aantal referentiecomparatoren 157 tot en met 161, die elk met één van de kolommen corresponderen. Omdat een tellerinwerkingstellingssig-25 naai (CNT_EN) wordt geactiveerd volgens het bepalingsresultaat, kan een door een individueel pixel opgewekt verschil van een offset worden aangepast. Derhalve kan een nauwkeuriger offset worden verschaft voor het in beschouwing nemen van offsets van een aantal optisch zwarte pixels. De werking van de beeldsensor 130 kan verder worden begrepen 30 onder verwijzing naar de hierboven beschreven uitvoeringsvormen.
Fig. 9 is een schematisch diagram van een in CMOS-beeldsensoren gebruikte beeldsensor 131 volgens een zesde uitvoeringsvorm van de uitvinding. Onder verwijzing naar fig. 9 bevat de beeldsensor 131 een pixelmatrix 40, een optisch zwart-pixelmatrix 140, een omzettingsscha-35 keling 50, een aantal CDS-schakelingen 51, een hellingssignaalgenera-tor 65, een aantal referentie-CDS-schakelingen 151 tot en met 155, N comparatoren 157 tot en met 161 en een bepalingsschakeling 163. De N referentie-CDS-schakelingen 151 tot en met 155 ontvangen elk het uitgangssignaal van een met de referentie-CDS-schakeling corresponderende 1023152· - 16 - gegevenslijn 143, voeren elk een gecorreleerde dubbele bemonstering uit en wekken elk een bemonsteringssignaal op. De N referentiecompara-toren 157 tot en met 161 ontvangen elk het hellingssignaal (RUIT) van de hellingssignaalgenerator 65 en het uitgangssignaal van een met de 5 referentiecomparator corresponderende referentie-CDS-schakeling, vergelijken elk de ontvangen signalen en wekken elk een vergelijkings-signaal (RC0MP1 tot en met RCOMPN) op. De vergelijkingssignalen worden aan de bepalingsschakeling 163 verschaft.
De bepalingsschakeling 163 ontvangt de uitgangssignalen RCOMP1 10 tot en met RCOMPN), bepaalt het aantal uitgangssignalen in een eerste toestand én het aantal uitgangssignalen in een tweede toestand en wekt een tellerinwerkingstellingssignaal (CNT_EN) in reactie op het bepa-lingsresultaat op. Het tellerinwerkingstellingssignaal wordt verschaft aan de teller 63. Indien het aantal uitgangssignalen in de tweede toe-15 stand bijvoorbeeld gelijk aan of groter dan N/2 is, wekt de bepalingsschakeling 163 een geactiveerd tellerinwerkingstellingssignaal (CNT_EN) op, welk signaal aan de teller 63 wordt verschaft. Indien het aantal uitgangssignalen in de eerste toestand groter dan N/2 is, wekt de bepalingsschakeling 163 een geïnactiveerd tellerinwerkingstellings-20 signaal (CNT_EN) op, welk signaal aan de teller 63 wordt verschaft.
De beeldsensor 131 volgens de uitvoeringsvorm van de uitvinding bevat dienovereenkomstig in een aantal kolommen gerangschikte optisch zwarte pixels 141 en bepaalt de toestanden van de uitgangssignalen van het aantal referentiecomparatoren 157 tot en met 161, die elk met één 25 van de kolommen corresponderen. Omdat een tellerinwerkingstellingssig-naal (CNT_EN) wordt geactiveerd volgens het bepalingsresultaat, kan een door een individueel pixel opgewekt verschil van een offset worden aangepast. De werking van de beeldsensor 131 kan verder worden begrepen onder verwijzing naar de hierboven beschreven uitvoeringsvormen.
30 Fig. 10 is een schakelingsschema van een bepalingsschakeling 163, die in de beeldsensoren van fig. 8 en 9 gebruikt zou kunnen worden. De als een voorbeeld in fig. 10 weergegeven bepalingsschakeling ontvangt door vijf referentiecomparatoren opgewekte vergelijkingssignalen (RCOMP1 tot en met RCOMPN). De bepalingsschakeling 163 bevat een 35 aantal optelorganen 165 tot en met 177, een EN-poort 179 en een R-S flip-flop 181. Het kan de voorkeur verdienen, dat elk optelorgaan van het aantal optelorganen 165 tot en met 177 een halve opteller is.
Het optelorgaan 165 ontvangt vergelijkingssignalen (RCOMP1 en RCOMP2), voert een optelbewerking uit en geeft als resultaat de som f023152· - 17 - (S) aan het optelorgaan 167 en de overdracht (C) aan het optelorgaan 173 af. Het optelorgaan 167 ontvangt het uitgangssignaal (S) van het optelorgaan 165 en het vergelijkingssignaal (RCOMP3), voert een optelbewerking uit en geeft als resultaat de som (S) aan het optelorgaan 5 169 en de overdracht (C) aan het optelorgaan 173 af. Het optelorgaan 169 ontvangt het uitgangssignaal (S) van het optelorgaan 167 en het vergelijkingssignaal (RC0MP4), voert een optelbewerking uit en geeft als resultaat de som (S) aan het optelorgaan 171 en de overdracht (C) aan het optelorgaan 175 af. Het optelorgaan 171 ontvangt het uitgangs-10 signaal (S) van het optelorgaan 169 en het vergelijkingssignaal (RCOMP5), voert een optelbewerking uit, en geeft als resultaat de som (S) aan de EN-poort 179 en de overdracht (C) aan het optelorgaan. 177 af.
Het optelorgaan 173 ontvangt de overdracht (C) van het optelor-15 gaan 165 en de overdracht (C) van het optelorgaan 167, voert een optelbewerking'uit en verschaft de som (S) aan het optelorgaan 175. Het optelorgaan 175 ontvangt de som (S) van de opteller 173 en de overdracht (C) van de opteller 169, voert een optelbewerking uit en verschaft de som (S) aan het optelorgaan 177. Het optelorgaan 177 ont-20 vangt de som (S) van het optelorgaan 175 en de overdracht (C) van het optelorgaan 171, voert een optelbewerking uit en verschaft de som (S) aan de EN-poort 179.
De EN-poort ontvangt het uitgangssignaal (S) van het optelorgaan 171 en het uitgangssignaal (S) van het optelorgaan 177, voert een EN-25 bewerking uit en verschaft het resultaat aan de stelaansluiting (S) van de R-S flip-flop 181. De R-S flip-flop 181 ontvangt via de stelaansluiting (S) het uitgangssignaal van de EN-poort 179, ontvangt via een terugstelaansluiting (R) een terugstelsignaal (RESET) en wekt een tellerinwerkingstellingssignaal (CNT_EN) op de uitgangsaansluiting (Q) 30 op.
Wanneer bijvoorbeeld het terugstelsignaal (RESET) zich op een logisch "laag" niveau bevindt, de vergelijkingssignalen RCOMP1 tot en met RC0MP3 zich in de tweede toestand (een logisch "hoog" niveau) bevinden en de vergelijkingssignalen RCOMP4 en RC0MP5 zich beide in de 35 eerste toestand (een logisch "laag" niveau) bevinden, wekt de bepa-lingsschakeling 163 een geactiveerd tellerinwerkingstellingssignaal (CNT_EN) op. Wanneer echter het terugstelsignaal (RESET) zich op een logisch "laag" niveau, de vergelijkingssignalen RCOMP1 en RCOMP2 zich beide in de tweede toestand en de vergelijkingssignalen RCOMP3 tot en 1023152· - 18 - met RC0MP5 zich alle in de eerste toestand bevinden, wekt de bepa-lingsschakeling 163 een geïnactiveerd tellerinwerkingstellingssignaal (CNT_EN) dp.
De bepalingsschakeling 163 ontvangt dienovereenkomstig de uit-5 gangssignalen van N referentiecomparatoren en wekt een geactiveerd tellerinwerkingstellingssignaal (CNT_EN) op, indien het aantal uitgangssignalen in de tweede toestand groter dan N/2 is. Indien echter het aantal uitgangssignalen in de eerste toestand kleiner dan N/2 is, wekt de bepalingsschakeling 163 een geïnactiveerd tellerinwerking-10 stellingssignaal (CNT_EN) op.
Zoals hierboven is toegelicht, kunnen signaalomzettingsschake-lingen (zoals beeldsensoren) en offsetaanpassingswerkwijzen volgens de uitvoeringsvormen van de uitvinding een in een signaalomzettingsproces optredende offset automatisch aanpassen. Signaalomzettingsschakelingen 15 (zoals beeldsensoren) en offsetaanpassingswerkwijzen volgens uitvoeringsvormen van de uitvinding kunnen offsets van een CDS-schakeling, een comparator en/of een hellingssignaalgenerator op een zodanige wijze automatisch corrigeren of aanpassen, dat de signaalomzettings-schakeling (zoals een beeldsensor) een dynamisch bereik in overeen-20 stemming met zijn resolutie kan handhaven. Uitvoeringsvormen van de uitvinding kunnen derhalve signaalomzettingsschakelingen (zoals beeldsensoren), die een tijdens signaalomzetting opgewekte offset automatisch kunnen aanpassen om een dynamisch bereik van de signaalomzettingsschakelingen (zoals beeldsensoren) te handhaven en werkwijzen 25 daarvoor verschaffen.
Volgens de uitvoeringsvormen van de uitvinding bevat de signaal-omzettingsschakeling een lichtgevoelig element, een omzettingsschake-ling en een offsetaanpassingsschakeling. Het lichtgevoelige element wekt een elektrisch signaal in reactie op invallend licht op. De om-30 zettingsschakeling ontvangt een hellingssignaal en het elektrische signaal, vergelijkt deze signalen en wekt in overeenstemming met het vergelijkingsresultaat een met het elektrische signaal corresponderend digitaal signaal op. De offsetaanpassingsschakeling vergelijkt een re-ferentiesignaal en het hellingssignaal en wekt een met het vergelij-35 kingsresultaat corresponderend inwerkingstellingssignaal op. De omzet-tingsschakeling wordt in reactie op het inwerkingstellingssignaal geactiveerd.
Het referentiesignaal kan een gelijkstroom (DC) signaal zijn. De omzettingsschakeling bevat een comparator, een teller en een vergren- 10231 sa· - 19 - deling. De comparator ontvangt het hellingssignaal en het elektrische signaal, vergelijkt deze signalen eii wekt in overeenstemming met het vergélijkingsrèsultaat een vergelijkingssignaal met één van een eerste toestand en een tweede toestand op. De teller télt op digitale wijze 5 in reactie op het inwerkingstellingssignaal. De vergrendeling ontvangt het uitgangssignaal van de teller. In reactie op de toestandsovergang van het vergelijkingssignaal, vergrendelt de vergrendeling het uitgangssignaal van de teller en wekt deze vergrendeling een digitaal signaal op.
10 De omzettingsschakeling wekt het met het elektrische signaal corresponderende digitale signaal op, indien het niveau van het hellingssignaal gelijk aan het niveau van het elektrische signaal is. De omzettingsschakeling bevat een teller, die op digitale wijze telt in reactie op het inwerkingstellingssignaal, en een vergrendeling, die 15 het uitgangssignaal van de teller ontvangt. Indien het niveau van het hellingssignaal gelijk is aan het niveau van het elektrische signaal, geeft de omzettingsschakeling het uitgangssignaal van de teller als het digitale signaal af.
«
Volgens aanvullende uitvoëringsvormen van de uitvinding bevat 20 een signaalomzettingsschakeling een lichtgevoelig element, een eerste gecorreleerde dubbele-bemonsteringsschakeling, een omzettingsschakeling, een tweede gecorreleerde dubbele-bemonsteringsschakeling en een offsetaanpassingsschakeling. Het lichtgevoelige element wekt een elektrisch signaal in reactie op invallend licht op. De eerste gecorre-25 leerde dubbele-bemonsteringsschakeling ontvangt het elektrische signaal, voert een gecorreleerde dubbele bemonstering uit en geeft een eerste bemonsteringssignaal af. De omzettingsschakeling ontvangt een hellingssignaal en het eerste bemonsteringssignaal, vergelijkt deze signalen en wekt in overeenstemming met het vergelijkingsresultaat een 30 met het elektrische signaal corresponderend digitaal signaal op. De tweede gecorreleerde dubbele-bemonsteringsschakeling ontvangt een re-ferentiesignaal, voert een gecorreleerde dubbele bemonstering uit en wekt een tweede bemonsteringssignaal op. De offsetaanpassingsschakeling ontvangt het hellingssignaal en het tweede bemonsteringssignaal, 35 vergelijkt deze signalen en geeft een met het vergelijkingsresultaat corresponderend inwerkingstellingssignaal af. De omzettingsschakeling wordt geactiveerd in reactie op het inwerkingstellingssignaal.
Volgens meer aanvullende uitvoeringsvormen van de uitvinding bevat een signaalomzettingsschakeling een pixel, een optisch zwart 1023151« ♦ - 20 - pixel, een omzettingsschakeling en een offsetaanpassingsschakeling.'
Het pixel wekt een eerste elektrisch signaal in reactie op invallend . licht op. Het optisch zwarte pixel wekt een tweede elektrisch signaal in reactie op het invallende licht op. De omzettingsschakeling ont-5 vangt een hellingssignaal en het eerste elektrische signaal, vergelijkt deze signalen en wekt in overeenstemming met het vergelijkingfs-resultaat een met het eerste elektrische signaal corresponderend digitaal signaal op. De offsetaanpassingsschakeling vergelijkt het tweede elektrische signaal met het hellingssignaal en wekt een met het verge-10 lijkingsresultaat corresponderend inwerkingstellingssignaal op. Hierbij wordt de omzettingsschakeling in reactie op het inwerkingstellingssignaal geactiveerd.
Volgens nog een aanvullende uitvoeringsvorm van de uitvinding is een signaalomzettingsschakeling verschaft, welke signaalomzettings-15 schakeling een pixel, een optisch zwart pixel, een eerste gecorreleerde dubbele-bemonsteringsschakeling, een omzettingsschakeling, een tweede gecorreleerde dubbele-bemonsteringsschakeling en een offsetaanpassingsschakeling bevat. Het pixel wekt een elektrisch signaal in reactie op invallend licht op. De eerste gecorreleerde dubbele-bemonste-20 ringsschakeling ontvangt het elektrische signaal, voert een gecorreleerde dubbele bemonstering uit en geeft een eerste bemonsteringssignaal af. De omzettingsschakeling ontvangt een hellingssignaal en het eerste bemonsteringssignaal, vergelijkt deze signalen en geeft een met het vergelijkingsresultaat corresponderend digitaal signaal af. De 25 tweede gecorreleerde dubbele-bemonsteringsschakeling ontvangt het uitgangssignaal van het optisch zwarte pixel, voert een gecorreleerde dubbele bemonstering uit en wekt een tweede bemonsteringssignaal op.
De offsetaanpassingsschakeling ontvangt het hellingssignaal en het tweede bemonsteringssignaal, vergelijkt deze signalen en wekt een met 30 het vergelijkingsresultaat corresponderend inwerkingstellingssignaal op. De omzettingsschakeling wordt in reactie op het inwerkingstellingssignaal geactiveerd.
De signaalomzettingsschakeling bevat een comparator, een teller en een vergrendeling. De comparator ontvangt het hellingssignaal en 35 het eerste bemonsteringssignaal, vergelijkt deze signalen en wekt in overeenstemming met het vergelijkingsresultaat een vergelijkingssig-naal met één van een eerste toestand en een tweede toestand op. De teller telt op digitale wijze in reactie op het inwerkingstellingssignaal. De vergrendeling ontvangt het uitgangssignaal van de teller en 10231S2· - 21 - ι vergrendelt in reactie op de overgangstoestand van het vergelijkings-signaal het door de teller opgewekte digitale signaal.
De omzettingsschakeling wekt een met het elektrische signaal corresponderend digitaal signaal op, indien het niveau van het hel-5 lingssignaal gelijk is aan het niveau van het eerste bemonsteringssig-naal. De omzettingsschakeling bevat een teller, die op digitale wijze telt in reactie op het inwerkingstellingssignaal, en een vergrendeling, die het uitgangssignaal van de teller ontvangt. Indien het niveau van het hellingssignaal gelijk is aan het niveau van het eerste 10 bemonsteringssignaal, geeft de omzettingsschakeling het uitgangssignaal van de teller als het digitale signaal af.
Volgens meer uitvoeringsvormen van de uitvinding bevat een sig-naalomzettingsschakeling een lichtgevoelig element, een aantal optisch zwarte pixels, een omzettingsschakeling, een aantal referentiecompara-15 toren en een bepalingsschakeling. Het lichtgevoelige element wekt een elektrisch signaal in reactie op invallend licht op. De optisch zwarte pixels van het aantal optisch zwarte pixels zijn met respectieve gege-venslijnen verbonden. De omzettingsschakeling ontvangt een hellingssignaal en het elektrische signaal, vergelijkt deze signalen en wekt 20 een met het vergelijkingsresultaat corresponderend digitaal signaal op. De referentiecomparatoren van het aantal referentiecomparatoren ontvangen elk het hellingssignaal en het uitgangssignaal van de aangesloten gegevenslijn, vergelijken elk deze signalen en wekken elk een met het vergelijkingsresultaat corresponderend vergelijkingssignaal 25 op. De bepalingsschakeling ontvangt de uitgangssignalen van het aantal referentiecomparatoren, bepaalt een eerste toestand en een tweede toestand van het uitgangssignaal van elke referentiecomparator van het aantal referentiecomparatoren, en geeft een met het bepalingsresultaat corresponderend inwerkingstellingssignaal af. De omzettingsschakeling 30 wordt in reactie op de activering van het inwerkingstellingssignaal geactiveerd.
Volgens nog meer uitvoeringsvormen van de uitvinding bevat een signaalomzettingsschakeling een lichtgevoelig element, een aantal optisch zwarte pixels, een eerste gecorreleerde dubbele-bemonsterings-35 schakeling, een omzettingsschakeling, een aantal tweede gecorreleerde dubbele-bemonsteringsschakelingen, een aantal referentiecomparatoren en een bepalingsschakeling. Het lichtgevoelige element wekt een elektrisch signaal in reactie op invallend licht op. De optisch zwarte pixels van het aantal optisch zwarte pixels zijn met respectieve gege- 1023152 * - 22 - venslijnen verbonden. De eerste gecorreleerde dubbele-bemonsterings- schakeling ontvangt het elektrische signaal, voert een gecorreleerde dubbele bemonstering uit en wekt een eerste bemonsteringssignaal op.
De omzettingsschakeling ontvangt een hellingssignaal en het eerste be-5 monsteringssignaal, vergelijkt deze signalen en wekt in overeenstemming met het vergelijkingsresultaat een met het elektrische signaal corresponderend digitaal signaal op.
Elke tweede gecorreleerde dubbele-bemonsteringsschakeling van het aantal tweede gecorreleerde dubbele-bemonsteringsschakelingen ont-10 vangt het uitgangssignaal van een aangesloten gegevenslijn, voert een gecorreleerde dubbele bemonstering uit en wekt een tweede bemonsteringssignaal op. Elke referentiecoraparator van het aantal referentie-comparatoren ontvangt het hellingssignaal en het uitgangssignaal van de tweede gecorreleerde dubbele-bemonsteringsschakeling, corresponde-15 rend met de referentiecomparator, vergelijkt de ontvangen signalen en wekt een met het vergelijkingsresultaat corresponderend vergelijkings-signaal op. De bepalingsschakeling ontvangt de uitgangssignalen van het aantal referentiecomparatoren, bepaalt een eerste toestand en een tweede toestand van het uitgangssignaal van elke referentiecomparator 20 van het aantal referentifecomparatoren en geeft een met het bepalings-resultaat corresponderend inwerkingstellingssignaal af. De omzettingsschakeling wordt in reactie op de activering van het inwerkingstellingssignaal geactiveerd.
Volgens nog meer uitvoeringsvormen van de uitvinding kan een 25 offsetaanpassingswerkwijze van een signaalomzettingsschakeling worden verschaft. Een elektrisch signaal wordt in reactie op invallend licht opgewekt. Een hellingssignaal en het elektrische signaal worden ontvangen en vergeleken en een met het elektrisch signaal corresponderend digitaal signaal wordt in overeenstemming met het vergelijkingsresul-30 taat opgewekt. Een referentiesignaal en het hellingssignaal worden vergeleken en een met het vergelijkingsresultaat corresponderend inwerkingstellingssignaal wordt opgewekt. Het digitale signaal wordt in reactie op het inwerkingstellingssignaal opgewekt.
Volgens aanvullende uitvoeringsvormen van de uitvinding kan een 35 offsetaanpassingswerkwijze van een signaalomzettingsschakeling worden verschaft. Invallend licht of een beeld kan waargenomen worden en een met het waargenomen beeld corresponderend elektrisch signaal wordt opgewekt. Het elektrische signaal wordt ontvangen, een gecorreleerde dubbele bemonstering wordt uitgevoerd en een eerste bemonsteringssig- 10231 §2· - 23 - naai wordt opgewekt. Een referentiespanning wordt ontvangen, een gecorreleerde dubbele bemonstering wordt uitgevoerd en een tweede bemon-steringssi^naal wordt afgegeven. Een hellingssignaal en het eerste be-monsteringssignaal worden ontvangen en vergeleken en in overeenstem-5 ming met het vergelijkingsresultaat wordt een met het elektrische signaal corresponderend digitaal signaal opgewekt. Het hellingssignaal en het tweede bemonsteringssignaal worden ontvangen en vergeleken en een met het vergelijkingsresultaat corresponderend inwerkingstellingssig-naal wordt opgewekt. Het digitale signaal wordt in reactie op het in-10 werkingstellingssignaal opgewekt.
Volgens andere uitvoeringsvormen van de uitvinding kan een off-setaanpassingswerkwijze van een signaalomzettingsschakeling worden verschaft. Een eerste elektrisch signaal wordt in reactie op invallend licht opgewekt. Een tweede elektrisch signaal wordt in reactie op het 15 invallende licht opgewekt. Een hellingssignaal en het eerste elektrische signaal'worden ontvangen en vergeleken en een met het eerste elektrische signaal corresponderend digitaal signaal wordt in overeenstemming met het vergelijkingsresultaat afgegeven. Het tweede elektrische signaal wordt met het hellingssignaal vergeleken en een met het 20 vergelijkingsresultaat corresponderend inwerkingstellingssignaal wordt opgewekt. Het digitale signaal wordt in reactie op de activering van het inwerkingstellingssignaal opgewekt.
Volgens nog andere uitvoeringsvormen van de uitvinding kan een offsetaanpassingswerkwijze van een signaalomzettingsschakeling worden 25 verschaft. Een eerste elektrisch signaal wordt opgewekt in reactie op invallend licht. Een tweede elektrisch signaal wordt opgewekt in reactie op het invallende licht. Het eerste elektrische signaal wordt ontvangen, een gecorreleerde dubbele bemonstering wordt uitgevoerd en een eerste bemonsteringssignaal wordt opgewekt. Een hellingssignaal en het 30 eerste bemonsteringssignaal worden ontvangen en vergeleken en in overeenstemming met het vergelijkingsresultaat wordt een met het eerste elektrische signaal corresponderend digitaal signaal opgewekt. Het tweede elektrische signaal wordt ontvangen, een gecorreleerde dubbele bemonstering wordt uitgevoerd en een tweede bemonsteringssignaal wordt 35 opgewekt. Het hellingssignaal en het tweede bemonsteringssignaal worden ontvangen en vergeleken en een met het vergelijkingsresultaat corresponderend inwerkingstellingssignaal wordt opgewekt. Het digitale signaal wordt in reactie op de activering van het inwerkingstellingssignaal afgegeven.
1023158·

Claims (76)

1. Beeldsensor omvattende: een lichtgevoelig element, dat een met het daarop invallende licht corresponderend elektrisch signaal genereert; een hellingssignaalgenerator, die een hellingssignaal opwekt, 5 waarbij de opwekking van het hellingssignaal wordt geactiveerd in reactie op activering van een hellinginwerkingstellingssignaal; een offsetaanpassingsschakeling, die een tellerinwerking-stellingssignaal opgewekt na activering van het hellinginwerking-stellingssignaal en na activering van de opwekking van het hel-10 lingssignaal; een teller, die het tellen activeert in reactie op de opwekking van het tellerinwerkingstellingssignaal; en een vergrendeling, die een telleruitgangssignaal vergrendelt in reactie op een vergelijking van het hellingssignaal en het met 15 het op het lichtgevoelige element corresponderende elektrische signaal.
2. Beeldsensor volgens conclusie 1, waarin de offsetaanpassingsschakeling is ingericht om het tellerinwerkingstellingssignaal te activeren in reactie op een vergelijking van het hellingssignaal 20 en een referentiesignaal.
3. Beeldsensor volgens conclusie 2, waarin de offsetaanpassingsschakeling is ingericht om het tellerinwerkingstellingssignaal te activeren, wanneer het hellingssignaal gelijk is aan het referentiesignaal.
4. Beeldsensor volgens conclusie 2, waarin het hellingssignaal niet gelijk is aan het referentiesignaal, wanneer de opwekking van het hellingssignaal wordt geactiveerd in reactie op activering van het hellinginwerkingstellingssignaal.
5. Beeldsensor volgens conclusie 2, waarin het referentiesig-30 naai een DC-spanning omvat.
6. Beeldsensor volgens conclusie 2, waarin het referentiesignaal een door een optisch zwart pixel opgewekt elektrisch signaal omvat.
7. Beeldsensor volgens conclusie 6, waarin het optisch zwarte 35 pixels een tweede lichtgevoelig element omvat, welk element van licht is afgeschermd. 1023152· - 25 -
8. Beeldsensor volgens conclusie 1, waarin het roet het op het lichtgevoelige element invallende licht corresponderende elektrische signaal wordt onderworpen aan een gecorreleerde dubbele bemonstering voorafgaande aan vergelijking met het hellingssignaal.
9. Beeldsensor volgens conclusie 8, waarin de offsetaanpas- singsschakeling het tellerinwerkingstellingssignaal activeert in reactie op een resultaat van de vergelijking van het hellingssignaal en het referentiesignaal.
10. Beeldsensor volgens conclusie 8, waarin het hellingssig- 10 naai niet gelijk is aan het referentiesignaal, wanneer opwekking van het hellingssignaal wordt geïnitieerd.
11. Beeldsensor volgens conclusie 8, waarin de offsetaanpas-singsschakeling is ingericht om het hellingssignaal met een referentiesignaal te vergelijken en om het tellerinwerkingstellingssig- 15 naai te activeren in reactie op de vergelijking en waarin het referentiesignaal wordt onderworpen aan gecorreleerde dubbele bemonstering voorafgaande aan de vergelijking met het hellingssignaal.
12. Beeldsensor volgens conclusie 8, waarin het referentiesignaal een DC-spanning omvat.
13. Beeldsensor vólgens conclusie 8, waarin het referentiesig naal een door een optisch zwart pixel opgewekt elektrisch signaal omvat.
14. Beeldsensor volgens conclusie 13, waarin het'optisch zwart pixels een tweede lichtgevoelig element omvat, welk element van 25 licht is afgeschermd.
15. Beeldsensor volgens conclusie 1, waarin het lichtgevoelige element één van een aantal in een matrix van rijen en kolommen gerangschikte lichtgevoelige elementen omvat.
16. Beeldsensor volgens conclusie 15, waarin elk lichtgevoelig 30 element correspondeert met een pixel van een beeld, dat wordt waargenomen.
17. Werkwijze voor het waarnemen van een beeld, waarbij de werkwijze omvat: het opwekken van een met het op een lichtgevoelig element in- 35 vallende licht corresponderend elektrisch signaal; het initiëren van de opwekking van een hellingssignaal in reactie op de activering van een hellinginwerkingstellingssignaal; 1023152· - 26 - het opwekken van een tellerinwerkingstellingssignaal na de activering van het hellinginwerkingstellingssignaal en na het initiëren van de opwekking van het hellingssignaal; het initiëren van een telling in reactie op de opwekking van het 5 tellerinwerkingstellingssignaal; en het vergrendelen van een tellerwaarde in reactie op een vergelijking van het hellingssignaal en het met het op het lichtgevoelige element invallende licht corresponderende elektrische signaal.
18. Werkwijze volgens conclusie 17, waarin het opwekken van het 10 tellerinwerkingstellingssignaal het vergelijken van het hellingssignaal met een referentiesignaal en het opwekken van het tellerinwer-kingstellingssignaal in reactie op de vergelijking omvat.
19. Werkwijze volgens conclusie 18, waarin het opwekken van het tellerinwerkingstellingssignaal het opwekken van het tellerinwerking- 15 stellingssignaal, wanneer het hellingssignaal gelijk is aan het referentiesignaal, omvat.
20. Werkwijze volgens conclusie 18, waarin het hellingssignaal niet gelijk is aan het referentiesignaal, wanneer de opwekking van het hellingssignaal wordt geïnitieerd.
21. Werkwijze volgèns conclusie 18, waarin het referentiesignaal een DC-spanning omvat.
22. Werkwijze volgens conclusie 18, waarin het referentiesignaal een door een optisch zwart pixel opgewekt elektrisch signaal omvat,
23. Werkwijze volgens conclusie 22, waarin het optisch zwarte 25 pixel een tweede lichtgevoelig element omvat, welk element van licht is afgeschermd.
24. Werkwijze volgens conclusie 17, waarin het met het op het lichtgevoelige element invallende licht corresponderende elektrische signaal wordt onderworpen aan gecorreleerde dubbele bemonstering voor- 30 afgaande aan vergelijking met het hellingssignaal.
25. Werkwijze volgens conclusie 24, waarin het opwekken van het tellerinwerkingstellingssignaal het activeren van het tellerinwerking-stellingssignaal, wanneer het hellingssignaal gelijk is aan het referentiesignaal, omvat.
26. Werkwijze volgens conclusie 24, waarin het hellingssignaal niet gelijk is aan het referentiesignaal, wanneer de opwekking van het hellingssignaal wordt geactiveerd.
27. Werkwijze volgens conclusie 24, waarin het opwekken van het tellerinwerkingstellingssignaal het vergelijken van het hellingssig- 1023152· « - 27 - naai met een referentiesignaal en het activeren van het tellerinwer-kingstellingssignaal in reactie op de vergelijking omvat, waarbij het referentiesignaal wordt onderworpen aan gecorreleerde dubbele bemonstering voorafgaande aan de vergelijking met het hellingssignaal.
28. Werkwijze volgens conclusie 24, waarin het referentiesignaal een DC-spanning omvat.
28. Werkwijze volgens conclusie 24, waarin het referentiesignaal een DC-spanning omvat.
29. Werkwijze volgens conclusie 24, waarin het referentiesignaal een door een optisch zwart pixel opgewekt elektrisch signaal omvat.
29. Werkwijze volgens conclusie 24, waarin het referentiesignaal een door een optisch zwart pixel opgewekt elektrisch signaal omvat.
30. Werkwijze volgens conclusie 29, waarin het optisch zwarte 10 pixel een tweede lichtgevoelig element omvat, welk element van licht is afgeschermd.
30. Werkwijze volgens conclusie 29, waarin het optisch zwarte 10 pixel een tweede lichtgevoelig element omvat, welk element van licht is afgeschermd.
31. Werkwijze volgens conclusie 17, waarin het lichtgevoelige element één van een aantal van in een matrix van rijen en kolommen gerangschikte lichtgevoelige elementen omvat.
31. Werkwijze volgens conclusie 17, waarin het lichtgevoelige element één van een aantal van in een matrix van rijen en kolommen gerangschikte lichtgevoelige elementen omvat.
32. Werkwijze volgens conclusie 31, waarin elk lichtgevoelig element correspondeert met een pixel van een beeld, dat wordt waargenomen.
32. Werkwijze volgens conclusie 31, waarin elk lichtgevoelig element correspondeert met een pixel van een beeld, dat wordt waargenomen .
33. Signaalomzettingsschakeling, omvattende: i een lichtgevoelig element; dat een elektrisch signaal in reactie 20 op invallend licht opwekt; een omzettingsschakeling, die een hellingssignaal en het elektrische signaal vergelijkt, een eerste vergelijkingsresultaat opwekt, en een met het elektrische signaal corresponderend digitaal signaal afgeeft in reactie op het eerste vergelijkingsresultaat; en 25 een offsetaanpassingsschakeling, die een referentiesignaal en het hellingssignaal vergelijkt, een tweede vergelijkingsresultaat opwekt en een met het tweede vergelijkingsresultaat corresponderend in-werkingstellingssignaal afgeeft, waarbij de omzettingsschakeling in reactie op het inwerkingstellingssignaal wordt geactiveerd.
33. Signaalomzettingsschakeling, omvattende: een lichtgevoelig element, dat een elektrisch signaal in reactie 20 op invallend licht opwekt; een omzettingsschakeling, die een hellingssignaal en het elektrische signaal vergelijkt, een eerste vergelijkingsresultaat opwekt, en een met het elektrische signaal corresponderend digitaal signaal afgeeft in reactie op het eerste vergelijkingsresultaat; en 25 een offsetaanpassingsschakeling, die een referentiesignaal en het hellingssignaal vergelijkt, een tweede vergelijkingsresultaat opwekt en een met het tweede vergelijkingsresultaat corresponderend in-werkingstellingssignaal afgeeft, waarbij de omzettingsschakeling in reactie op het inwerkingstellingssignaal wordt geactiveerd.
34. Signaalomzettingsschakeling volgens conclusie 33, waarin het referentiesignaal een gelijkstroom (DC) is.
34. Signaalomzettingsschakeling volgens conclusie 33, waarin het referentiesignaal een gelijkstroom (DC) is.
35. Signaalomzettingsschakeling volgens conclusie 33, waarin de omzettingsschakeling omvat: een comparator, die het hellingssignaal en het elektrische sig-35 naai ontvangt en vergelijkt, en een vergelijkingssignaal met één van een eerste toestand en een tweede toestand afgeeft in overeenstemming met het eerste vergelijkingsresultaat; een teller, die op digitale wijze telt in reactie op het inwerkingstellingssignaal; en 1023152· - 29 - een vergrendeling, die het uitgangssignaal van de teller in reactie op de toestandsovergang van het vergelijkingssignaal ontvangt, het uitgangssignaal van de teller vergrendelt en een digitaal signaal afgee£t.
35. Signaalomzettingsschakeling volgens conclusie 33, waarin de omzettingsschakeling omvat: een comparator, die het hellingssignaal en het elektrische sig-35 naai ontvangt en vergelijkt, en een vergelijkingssignaal met één van een eerste toestand en een tweede toestand afgeeft in overeenstemming met het eerste vergelijkingsresultaat; een teller, die op digitale wijze telt in reactie op het inwerkingstellingssignaal; en 1023152 - 28 - naai met een referentiesignaal en het activeren van het tellerinwer-kingstellingssignaal in reactie op de vergelijking omvat, waarbij het referentiesignaal wordt onderworpen aan gecorreleerde dubbele bemonstering voorafgaande aan de vergelijking met het hellingssignaal.
36. Signaalomzettingsschakeling volgens conclusie 33, waarin het lichtgevoelige element een voorafbepaald beeld waarneemt, en het met het waargenomen beeld corresponderend elektrisch signaal opwekt.
37. Signaalomzettingsschakeling volgens conclusie 33, waarin de omzettingsschakeling het met het elektrische signaal corresponderende 10 digitale signaal afgeeft indien het niveau van het hellingssignaal gelijk is aan het niveau van het elektrische signaal.
38. Signaalomzettingsschakeling volgens conclusie 33, waarin de omzettingsschakeling omvat: een teller, die op digitale wijze telt in reactie op het inwer-15 kingstellingssignaal; en een vergrendeling, die het uitgangssignaal van de teller ontvangt en het uitgangssignaal van de teller als het digitale signaal afgeeft indien het niveau^van het hellingssignaal gelijk is aan het niveau van het elektrische signaal.
39. Signaalomzettingsschakeling omvattende: een lichtgevoelig element, dat een elektrisch signaal in reactie op invallend licht opwekt; een eerste gecorreleerde dubbele-bemonsteringsschakeling, die het elektrische signaal ontvangt, een gecorreleerde dubbele bemonste-25 ring uitvoert en een eerste bemonsteringssignaal afgeeft; een omzettingsschakeling, die een hellingssignaal en het eerste bemonsteringssignaal ontvangt en vergelijkt, een eerste vergelijkings-resultaat opwekt en een met het elektrische signaal corresponderend digitaal signaal afgeeft in overeenstemming met het eerste vergelij-30 kingsresultaat; een tweede gecorreleerde dubbele-bemonsteringsschakeling, die een referentiespanning ontvangt, een gecorreleerde dubbele bemonstering uitvoert en een tweede bemonsteringssignaal afgeeft; en een offsetaanpassingsschakeling, die het hellingssignaal en het 35 tweede bemonsteringssignaal ontvangt en vergelijkt, een tweede verge-lijkingsresultaat opwekt, en een met het tweede vergelijkingsresultaat corresponderend inwerkingstellingssignaal afgeeft, waarbij de omzettingsschakeling wordt geactiveerd in reactie op het inwerkingstellingssignaal . 1023152· ♦ - 30 -
40. Signaalomzettingsschakeling volgens conclusie 39, waarin het referentiesignaal een DC-stroom is.
41. Signaalomzettingsschakeling volgens conclusie 39, waarin de omzettingsschakeling omvat: 5 een comparator, die het hellingssignaal en het eerste bemonste- ringssignaal ontvangt en vergelijkt en een vergelijkingssignaal met een met het eerste vergelijkingsresultaat corresponderende voorafbepaalde toestand afgeeft; een teller, die op digitale wijze telt in reactie op het inwer-10 kingstellingssignaal; en een vergrendeling, die het uitgangssignaal van de teller ontvangt en het door de teller afgegeven digitale signaal vergrendelt in reactie op de toestandsovergang van het vergelijkingssignaal.
42. Signaalomzettingsschakeling volgens conclusie 39, waarin de 15 omzettingsschakeling een met het elektrische signaal corresponderend digitaal signaal afgeeft indien het niveau van het hellingssignaal gelijk is aan het niveau van het eerste bemonsteringssignaal.
43. Signaalomzettingsschakeling volgens conclusie 39, waarin de omzettingsschakeling omvat: 20 een teller, die op'digitale wijze telt in reactie op het inwer- kingstellingssignaal; en een vergrendeling, die het uitgangssignaal van de teller ontvangt en het uitgangssignaal van de teller als het digitale signaal afgeeft indien het niveau van het hellingssignaal gelijk is aan het 25 niveau van het eerste bemonsteringssignaal.
44. Signaalomzettingsschakeling, omvattende: een pixel, dat een eerste elektrisch signaal in reactie op invallend licht opwekt; een optisch zwart pixel, dat een tweede elektrisch signaal op-30 wekt in reactie op het invallende licht; een omzettingsschakeling, die een hellingssignaal en het eerste elektrische signaal ontvangt en vergelijkt, een eerste vergelijkingsresultaat opwekt en een met het eerste elektrische signaal corresponderend digitaal signaal afgeeft in overeenstemming met het eerste ver-35 gelijkingsresultaat; en een offsetaanpassingsschakeling, die het tweede elektrische signaal met het hellingssignaal vergelijkt, een tweede vergelijkingsresultaat opwekt en een met het tweede vergelijkingsresultaat correspon- 1023152 ♦ - 31 - derend inwerkingstellingssignaal afgeeft, waarbij de omzettingsschake-ling in reactie op het inwerkingstellingssignaal wordt geactiveerd.
45. Signaalomzettingsschakeling volgens conclusie 44, waarin de omzettingsschakeling omvat: 5 een comparator, die het hellingssignaal en het elektrische sig naal ontvangt en vergelijkt en een vergelijkingssignaal met een met het eerste vergelijkingsresultaat corresponderende voorafbepaalde toestand afgeeft; een teller, die op digitale wijze telt in reactie op het inwer-10 kingstellingssignaal; en een vergrendeling, die het uitgangssignaal van de teller ontvangt en het door de teller afgegeven digitale signaal vergrendelt in reactie op de toestandsovergang van het vergelijkingssignaal.
46. Signaalomzettingsschakeling volgens conclusie 44, waarin de 15 omzettingsschakeling een met het eerste elektrische signaal corresponderend digitaal signaal afgeeft indien het niveau van het hellingssignaal gelijk is aan het niveau van het eerste elektrische signaal.
47. Signaalomzettingsschakeling volgens conclusie 44, waarin de omzettingsschakeling omvat: 20 een teller, die op'digitale wijze telt in reactie op het inwer kingstellingssignaal; en een vergrendeling, die het uitgangssignaal van de teller ontvangt, en het uitgangssignaal van de teller als het digitale signaal afgeeft indien het niveau van het hellingssignaal gelijk is aan het 25 niveau van het eerste elektrische signaal.
48. Signaalomzettingsschakeling omvattende: een pixel, dat een elektrisch signaal in reactie op invallend licht opwekt; een optisch zwart pixel; 30 een eerste gecorreleerde dubbele-bemonsteringsschakeling, die het elektrische signaal ontvangt, een gecorreleerde dubbele bemonstering uitvoert en een eerste bemonsteringssignaal afgeeft; een omzettingsschakeling, die een hellingssignaal en het eerste bemonsteringssignaal ontvangt en vergelijkt, een eerste vergelijkings-35 resultaat opwekt en een met het eerste vergelijkingsresultaat corresponderend digitaal signaal afgeeft; een tweede gecorreleerde dubbele-bemonsteringsschakeling, die het uitgangssignaal van het optisch zwarte pixel ontvangt, een gecor- T023152 - 32 - releerde dubbele bemonstering uitvoert en een tweede bemonsteringssig-naal afgeeft; en een offsetaanpassingsschakeling, die het hellingssignaal en het tweede bemonsteringssignaal ontvangt en vergelijkt, een tweede verge-5 lijkingsresultaat opwekt en een met het tweede vergelijkingsresultaat corresponderend inwerkingstellingssignaal afgeeft, waarbij de omzet-tingsschakeling in reactie op het inwerkingstellingssignaal wordt geactiveerd.
49. Signaalomzettingsschakeling volgens conclusie 48, waarin de 10 omzettingsschakeling omvat: een comparator, die het hellingssignaal en het eerste bemonsteringssignaal ontvangt en vergelijkt en een vergelijkingssignaal met één van een eerste toestand en een tweede toestand corresponderend met het eerste vergelijkingsresultaat afgeeft; 15 een teller, die op digitale wijze telt in reactie op het inwer kingstellingssignaal; en een vergrendeling, die het uitgangssignaal van de teller ontvangt en het door de teller afgegeven digitale signaal vergrendelt in reactie op de toestandsovergang van het vergelijkingssignaal.
50. Signaalomzettingsschakeling volgens conclusie 48, waarin de omzettingsschakeling een met hét elektrische signaal corresponderend digitaal signaal afgeeft indien het niveau van het hellingssignaal gelijk is aan het niveau van het eerste bemonsteringssignaal.
51. Signaalomzettingsschakeling volgens conclusie 48, waarin dé 25 omzettingsschakeling omvat: een teller, die op digitale wijze telt in reactie op het inwerkingstellingssignaal; en een vergrendeling, die het uitgangssignaal van de teller ontvangt en het uitgangssignaal van de teller als het digitale signaal 30 afgeeft indien het niveau van het hellingssignaal gelijk is aan het niveau van het eerste bemonsteringssignaal.
52. Signaalomzettingsschakeling omvattende: een lichtgevoelig element, dat in reactie op invallend licht een elektrisch signaal opwekt; 35 een aantal optisch zwarte pixels, die met respectieve gegevens- lijnen zijn verbonden; een omzettingsschakeling, die een hellingssignaal en het elektrische signaal ontvangt en vergelijkt, een eerste vergelijkingsresul- 1023158· - 33 - taat opwekt en een met het eerste vergelij kingsresultaat corresponderend digitaal signaal afgeeft; een aantal referentiecomparatoren, die elk het hellingssignaal en het uitgangssignaal van de aangesloten gegevenslijn ontvangen, de 5 signalen vergelijken, een tweede vergelijkingsresultaat opwekken en een met het tweede vergelijkingsresultaat corresponderend vergelij-kingssignaal afgeven; en een bepalingsschakeling, die de uitgangssignalen van het aantal referentiecomparatoren ontvangt, een eerste toestand en een tweede 10 toestand van het uitgangssignaal van elke referentiecomparator van het aantal referentiecomparatoren bepaalt, en een met het bepalingsresul-taat corresponderend inwerkingstellingssignaal afgeeft, waarbij de om-zettingsschakeling in reactie op de activering van het inwerkingstellingssignaal wordt geactiveerd.
53. Signaalomzettingsschakeling volgens conclusie 52, waarin de omzettingsschakeling omvat: een comparator, die het hellingssignaal en het elektrische signaal ontvangt en vergelijkt en een vergelijkingssignaal met één van een eerste toestand en een tweede toestand corresponderend met het 20 eerste vergelijkingsresultaat afgeeft; een teller, die op digitale wijze telt in reactie op het inwerkingstellingssignaal; en een vergrendeling, die het uitgangssignaal van de teller ontvangt en het door de teller afgegeven digitale signaal vergrendelt in 25 reactie op de toestandsovergang van het vergelijkingssignaal.
54. Signaalomzettingsschakeling volgens conclusie 52, waarin het inwerkingstellingssignaal wordt geactiveerd indien het aantal vergeli jkingssignalen in de tweede toestand groter is dan het aantal vergeli jkingssignalen in de eerste toestand.
55. Signaalomzettingsschakeling volgens conclusie 52, waarin de omzettingsschakeling het met het elektrische signaal corresponderende digitale signaal afgeeft indien het niveau van het hellingssignaal gelijk is aan het niveau van het elektrische signaal.
56. Signaalomzettingsschakeling volgens conclusie 52, waarin de 35 omzettingsschakeling omvat: een teller, die op digitale wijze telt in reactie op het inwerkingstellingssignaal; en een vergrendeling, die het uitgangssignaal van de teller ontvangt en het uitgangssignaal van de teller vergrendelt indien het ni- 1023152 * - 34 - veau van het hellingssignaal gelijk is aan het niveau van het elektrische signaal.
57. Signaalomzettingsschakeling omvattende: een lichtgevoelig element, dat een elektrisch signaal in reactie 5 op invallend licht opwekt; een aantal optisch zwarte pixels, die met respectieve gegevens-lijnen zijn verbonden; een eerste gecorreleerde dubbele-bemonsteringsschakeling, die het elektrische signaal ontvangt, een gecorreleerde dubbele bemonste-10 ring uitvoert en een eerste bemonsteringssignaal afgeeft; een ómzettingsschakeling, die een hellingssignaal en het eerste bemonsteringssignaal ontvangt en vergelijkt, een eerste vergelijkingsresultaat opwekt en een met het elektrische signaal corresponderend digitaal signaal afgeeft in overeenstemming met het eerste vergelij-15 kingsresultaat; een aantal tweede gecorreleerde dubbele-bemonsteringsschakelin-gen, die elk het uitgangssignaal van een aangesloten gegevenslijn ontvangen, een gecorreleerde dubbele bemonstering uitvoeren en een tweede bemonsteringssignaal afgeven; 20 een aantal referentiecomparatoren, die elk het hellingssignaal en het uitgangssignaal van de twèede gecorreleerde dubbele-bemonste-ringsschakeling corresponderend met de referentiecomparator ontvangen, de ontvangen signalen vergelijken, een tweede vergelijkingsresultaat opwekken en een met het tweede vergelijkingsresultaat corresponderend 25 vergelijkingssignaal afgeven; en een bepalingsschakeling, die de uitgangssignalen van het aantal referentiecomparatoren ontvangt, een eerste toestand en een tweede toestand van het uitgangssignaal van elke comparator van het aantal referentiecomparatoren bepaalt en een met het bepalingsresultaat cor-30 responderend inwerkingstellingssignaal afgeeft, waarbij de omzettings-schakeling in reactie op de activering van het inwerkingstellingssignaal wordt geactiveerd.
58. Signaalomzettingsschakeling volgens conclusie 57, waarin de ómzettingsschakeling omvat: 35 een comparator, die het hellingssignaal en het elektrische sig naal ontvangt en vergelijkt en een vergelijkingssignaal met één van de eerste toestand en de tweede toestand, corresponderend met het eerste vergelij kingsresultaat, afgeeft; 7023152· - 35 - een teller, die op digitale wijze telt in reactie op het inwer- kingstellingssignaal; en een vergrendeling, die het uitgangssignaal van de teller ontvangt en het uitgangssignaal van de teller vergrendelt in reactie op 5 de toestandsovergang van het vergelijkingssignaal.
59. Signaalomzettingsschakeling volgens conclusie 57, waarin het inwerkingstellingssignaal wordt geactiveerd indien het aantal verge-lijkingssignalen in de tweede toestand groter is dan het aantal vergelijking ssignalen in de eerste toestand.
60. Signaalomzettingsschakeling volgens conclusie 57, waarin de omzettingsschakeling een vergrendeling omvat, welke vergrendeling het met het elektrische signaal corresponderende digitale signaal afgeeft indien het niveau van het hellingssignaal gelijk is aan het niveau van het eerste bemonsteringssignaal.
61. Signaalomzettingsschakeling volgens conclusie 57, waarin de omzettingsschakeling omvat: een teller, die op digitale wijze telt in reactie op het inwerkingstellingssignaal; en een vergrendeling, die het 'uitgangssignaal van de teller ont-20 vangt en het uitgangssignaal van de teller vergrendelt indien het niveau van het hellingssignaal gelijk is aan het niveau van het eerste bemonsteringssignaal.
62. Offsetaanpassingswerkwijze van een signaalomzettingsschakeling, omvattende: 25 het opwekken van een elektrisch signaal in reactie op invallend licht; het ontvangen en vergelijken van het hellingssignaal en het elektrische signaal, het opwekken van een eerste vergelijkingsresul-taat en het afgeven van een met het elektrische signaal corresponde-30 rend digitaal signaal in overeenstemming met het eerste vergelijkings-resultaat; en het vergelijken van een referentiesignaal en het hellingssignaal, het opwekken van een tweede vergelijkingsresultaat en het af geven van een met het tweede vergelijkingsresultaat corresponderend in-35 werkingstellingssignaal, waarbij bij het afgeven van het digitale signaal het digitale signaal in reactie op het inwerkingstellingssignaal wordt opgewekt.
63. Offsetaanpassingswerkwijze volgens conclusie 62, waarin het referentiesignaal een DC-spanning is. 1023152 » - 36 -
64. Offsetaanpassingswerkwijze volgens conclusie 62, waarin het .afgeven van het digitale signaal omvat: het ontvangen en vergelijken van het hellingssignaal en het elektrische signaal en het afgeven van een vergelijkingssignaal met 5 een logisch "hoge” toestand of een logisch "lage" toestand in overeenstemming met het vergelijkingsresultaat; het digitaal tellen in reactie op het inwerkingstellingssignaal; en het ontvangen van een signaal, dat digitaal geteld is, en het 10 vergrendelen van het signaal in reactie op de toestandsovergang van het vergelijkingssignaal.
65. Offsetaanpassingswerkwijze volgens conclusie 62, waarin het afgeven van het digitale signaal omvat: het digitaal tellen in reactie op het inwerkingstellingssignaal; 15 en het ontvangen van het uitgangssignaal van de teller en het vergrendelen van het uitgangssignaal indien het niveau van het hellingssignaal gelijk aan het niveau van het elektrische signaal is.
66. Offsetaanpassingswerkwijze van een signaalomzettingsschake-20 ling omvattende: het waarnemen van invallend licht of een beeld en het opwekken van een met het waargenomen beeld corresponderend elektrisch signaal; het ontvangen van het elektrische signaal, het uitvoeren van een gecorreleerde dubbele bemonstering en het afgeven van een eerste be-25 monsteringssignaal; het ontvangen van een referentiesignaal, het uitvoeren van een gecorreleerde dubbele bemonstering en het afgeven van een tweede be-monsteringssignaal; het ontvangen en vergelijken van een hellingssignaal en het eer-30 ste bemonsteringssignaal en het opwekken van een eerste vergelijkingsresultaat; het afgeven van een met het elektrische signaal corresponderend digitaal signaal in overeenstemming met het eerste vergelijkingsresultaat; 35 het ontvangen en vergelijken van het hellingssignaal en het tweede bemonsteringssignaal en het opwekken van een tweede vergelijkingsresultaat; en het afgeven van een met het tweede vergelijkingsresultaat corresponderend inwerkingstellingssignaal, waarbij bij het afgeven van 1023152· - 37 - het digitale signaal het digitale signaal in reactie op het inwerking-stellingssignaal wordt opgewekt.
67. Offsetaanpassingswerkwijze volgens conclusie 66, waarin het afgeven van het digitale signaal omvat: 5 het ontvangen en vergelijken van het hellingssignaal en het elektrische signaal en het afgeven van een vergelijkingssignaal in een “ · i logisch "hoge" toestand of een logisch "lage" toestand in overeenstemming met het vergelijkingsresultaat; én het in reactie op het inwerkingstellingssignaal digitaal tellen 10 en het in reactie op de toestandsovergang van het vergelijkingssignaal vergrendelen van het signaal, dat digitaal geteld is.
68. Offsetaanpassingswerkwijze volgens conclusie 66, waarin het afgeven van het digitale signaal omvat: het digitaal tellen in reactie op het inwerkingstellingssignaal; 15 en het ontvangen van het uitgangssignaal van de teller en het vergrendelen van het uitgangssignaal indien het niveau van het hellingssignaal gelijk is aan het niveau van het eerste bemonsteringssignaal.
69. Offsetaanpassingswerkwijze van een signaalomzettingsschake-20 ling omvattende: het opwekken van een eerste elektrisch signaal in reactie op invallend licht; het opwekken van een tweede elektrisch signaal in reactie op het invallende licht; 25 het ontvangen en vergelijken van een hellingssignaal en het eer ste elektrische signaal en het opwekken van een eerste vergelijkings-resultaat; het afgeven van een met het eerste elektrische signaal corresponderend digitaal signaal in overeenstemming met het eerste vergelij-30 kingsresultaat; en het vergelijken van het tweede elektrische signaal met het hellingssignaal en het opwekken van een tweede vergelijkingsresultaat; en het afgeven van een met het tweede vergelijkingsresultaat corresponderend inwerkingstellingssignaal, waarin bij het afgeven van het 35 digitale signaal het digitale signaal wordt afgegeven in reactie op de activering van het inwerkingstellingssignaal.
70. Offsetaanpassingswerkwijze volgens conclusie 69, waarin het afgeven van het digitale signaal omvat: 10*3152 - 38 - het ontvangen en vergelijken van het hellingssignaal en het eerste elektrische signaal en het afgeven van een vergelijkingssignaal met êen logisch "hoge" toestand of een logisch "lage" toestand in overeenstemming met het vergelijkingsresultaat; 5 het digitaal tellen in reactie op het inwerkingstellingssignaal; en het ontvangen van het signaal, dat digitaal is geteld, en het vergrendelen van het signaal in reactie op de toestandsovergang van het vergelijkingssignaal.
71. Offsetaanpassingswerkwijze volgens conclusie 69, waarin het afgeven van het digitale signaal omvat: het digitaal tellen in reactie op het inwerkingstellingssignaal; en het ontvangen van het uitgangssignaal van de teller en het ver-15 grendelen van het uitgangssignaal indien het niveau van het hellings-signaal gelijk is aan het niveau van het eerste elektrische signaal.
72. Offsetaanpassingswerkwijze van een signaalomzettingsschake-ling omvattende: het opwekken van een eerste elektrisch signaal in reactie op in-20 vallend licht; het opwekken van een tweede elektrisch signaal in reactie op het invallende licht; het ontvangen van het eerste elektrische signaal, het uitvoeren van een gecorreleerde dubbele bemonstering en het afgeven van een eer-25 ste bemonsteringssignaal; het ontvangen en vergelijken van een hellingssignaal en het eerste bemonsteringssignaal en het opwekken van een eerste vergelijkingsresultaat; het afgeven van een met het eerste elektrische signaal corres-30 ponderend digitaal signaal in overeenstemming met het eerste vergelijkingsresultaat; het ontvangen van het tweede elektrische signaal, het uitvoeren van een gecorreleerde dubbele bemonstering en het afgeven van een tweede bemonsteringssignaal; 35 het ontvangèn en vergelijken van het hellingssignaal en het tweede bemonsteringssignaal en het opwekken van een tweede vergelijkingsresultaat; en het afgeven van een met het tweede vergelijkingsresultaat corresponderend inwerkingstellingssignaal, waarbij bij het afgeven van 1023152· - 39 - het digitale signaal het digitale signaal wordt afgegeven in reactie op de activering van het inwerkingstellingssignaal.
73. Offsetaanpassingswerkwijze volgens conclusie 72, waarin het afgeven van het digitale signaal omvat: 5 het ontvangen en vergelijken van het hellingssignaal en het eer ste elektrische signaal en het afgeven van een vergelijkingssignaal met een logisch "hoge" toestand of een logisch "lage" toestand in overeenstemming met het vergelijkingsresultaat; het digitaal tellen in reactie op het inwerkingstellingssignaal; 10 en het ontvangen van het signaal, dat digitaal is geteld, en het vergrendelen van het signaal in reactie op de toestandsovergang van het vergelijkingssignaal.
74. Signaalomzettingsschakeling omvattende: 15 een omzettingsschakeling, die een hellingssignaal en een met een waargenomen beeld corresponderend elektrisch signaal ontvangt en vergelijkt en een met het elektrische signaal corresponderend digitaal signaal afgeeft indien het niveau van het hellingssignaal gelijk is aan het niveau van het elektrische signaal; en 20 een offsetaanpassiAgsschakeling, die een referentiesignaal met het hellingssignaal vergelijkt en een met het vergelijkingsresultaat corresponderend inwerkingstellingssignaal opwekt, waarbij de omzettingsschakeling in reactie op het inwerkingstellingssignaal het elektrische signaal in een digitaal signaal omzet.
75. Signaalomzettingsschakeling volgens conclusie 74, waarin de omzettingsschakeling omvat: een comparator, die het hellingssignaal en het elektrische signaal ontvangt en vergelijkt en in overeenstemming met het vergelijkingsresultaat een vergelijkingssignaal in een logisch "hoge" of een 30 logisch "lage" toestand afgeeft; een teller, die begint te tellen in reactie op het inwerkingstellingssignaal; en een met de uitgangsaansluiting van de teller verbonden vergrendeling, die het uitgangssignaal van de teller ontvangt en in reactie 35 op de overgangstoestand van het vergelijkingsresultaat het uitgangssignaal van de teller vergrendelt.
76. Signaalomzettingsschakeling volgens conclusie 75, waarin de toestand van het vergelijkingssignaal naar een andere toestand over- f023152 - 40 - * gaat indien het niveau van het hellingssignaal gelijk is aan het ni- · veau van het elektrische signaal. 10231S8
NL1023152A 2002-05-14 2003-04-11 Beeldsensoren met offsetaanpassing en verwante werkwijzen. NL1023152C2 (nl)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020020026435A KR100833177B1 (ko) 2002-05-14 2002-05-14 자동적으로 오프 셋을 조정할 수 있는 신호변환회로 및 그방법
KR20020026435 2002-05-14

Publications (2)

Publication Number Publication Date
NL1023152A1 NL1023152A1 (nl) 2003-11-17
NL1023152C2 true NL1023152C2 (nl) 2005-06-16

Family

ID=29398521

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL1023152A NL1023152C2 (nl) 2002-05-14 2003-04-11 Beeldsensoren met offsetaanpassing en verwante werkwijzen.

Country Status (6)

Country Link
US (2) US7242820B2 (nl)
KR (1) KR100833177B1 (nl)
CN (1) CN1297136C (nl)
FR (1) FR2839842B1 (nl)
NL (1) NL1023152C2 (nl)
TW (1) TW595208B (nl)

Families Citing this family (35)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4457613B2 (ja) 2003-09-04 2010-04-28 ソニー株式会社 固体撮像装置
KR100843194B1 (ko) * 2004-01-30 2008-07-02 삼성전자주식회사 램프신호 발생회로
JP4107269B2 (ja) * 2004-02-23 2008-06-25 ソニー株式会社 固体撮像装置
GB2421374B (en) * 2004-12-15 2007-01-10 Micron Technology Inc Ramp generators for imager analog-to-digital converters
JP4356651B2 (ja) * 2005-05-23 2009-11-04 ソニー株式会社 画像処理装置、撮像装置、および画像処理方法
JP4351658B2 (ja) * 2005-07-21 2009-10-28 マイクロン テクノロジー, インク. メモリ容量低減化方法、メモリ容量低減化雑音低減化回路及びメモリ容量低減化装置
KR100746197B1 (ko) * 2005-12-08 2007-08-06 삼성전자주식회사 공급 전원 및 스위칭 노이즈를 제거할 수 있는 이미지센서의 기준 전압 발생기, 칼럼 아날로그-디지털 변환장치, 이미지 센서, 및 칼럼 아날로그-디지털 변환방법
US7864229B2 (en) * 2005-12-08 2011-01-04 Samsung Electronics Co., Ltd. Analog to digital converting device and image pickup device for canceling noise, and signal processing method thereof
US7948532B2 (en) * 2006-05-19 2011-05-24 Jai Corporation Solid-state image-pickup device signal processing apparatus with signal compensation circuit
JP4971834B2 (ja) * 2007-03-01 2012-07-11 キヤノン株式会社 撮像装置及び撮像システム
US20080218616A1 (en) * 2007-03-08 2008-09-11 Nokia Corporation Method and apparatus for video acquisition
JP4929090B2 (ja) * 2007-07-26 2012-05-09 パナソニック株式会社 固体撮像装置およびその駆動方法
US7907079B1 (en) * 2008-02-21 2011-03-15 Foveon, Inc. Delta sigma modulator for analog-to-digital converter
CN101409553B (zh) * 2008-11-20 2010-12-08 四川和芯微电子股份有限公司 一种相位延迟线器
JP5304410B2 (ja) * 2009-04-17 2013-10-02 ソニー株式会社 Ad変換装置、固体撮像素子、およびカメラシステム
JP2010258827A (ja) * 2009-04-24 2010-11-11 Sony Corp 黒レベル補正回路および固体撮像装置
US8310580B2 (en) * 2009-07-27 2012-11-13 Sony Corporation Solid-state imaging device and camera system for suppressing occurrence of quantization vertical streaks
US9948878B2 (en) 2010-04-23 2018-04-17 Flir Systems, Inc. Abnormal clock rate detection in imaging sensor arrays
KR20120115860A (ko) * 2011-04-11 2012-10-19 에스케이하이닉스 주식회사 집적회로
US8830361B2 (en) 2012-04-12 2014-09-09 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Method of reducing column fixed pattern noise
WO2014093721A2 (en) * 2012-12-14 2014-06-19 Flir Systems, Inc. Abnormal clock rate detection in imaging sensor arrays
US8957994B2 (en) * 2013-03-15 2015-02-17 Samsung Electronics Co., Ltd. CDS circuit and analog-digital converter using dithering, and image sensor having same
KR102003909B1 (ko) * 2013-06-14 2019-07-25 에스케이하이닉스 주식회사 픽셀 신호 처리 장치 및 그를 이용한 씨모스 이미지 센서
KR102057575B1 (ko) * 2013-07-25 2019-12-20 삼성전자주식회사 이미지 센서 및 그것의 제어 방법
KR102075093B1 (ko) 2013-08-14 2020-03-03 삼성전자주식회사 이미지 센서, 아날로그-디지털 컨버터 및 아날로그-디지털 변환 방법
CN103595411A (zh) * 2013-10-14 2014-02-19 天津市晶奇微电子有限公司 Cmos图像传感器单斜adc数字相关双采样电路
US10165209B2 (en) * 2014-07-25 2018-12-25 Rambus Inc. Low-noise, high dynamic-range image sensor
KR102332942B1 (ko) * 2015-11-27 2021-12-01 에스케이하이닉스 주식회사 전력 소모 감소를 위한 카운팅 장치 및 그를 이용한 아날로그-디지털 변환 장치와 씨모스 이미지 센서
US9762825B2 (en) * 2015-12-30 2017-09-12 Omnivision Technologies, Inc. Method and system for reducing analog-to-digital conversion time for dark signals
KR102546186B1 (ko) * 2016-05-18 2023-06-22 에스케이하이닉스 주식회사 이미지 센싱 장치 및 그의 구동 방법
JP6530736B2 (ja) * 2016-10-18 2019-06-12 キヤノン株式会社 撮像装置及びその制御方法
KR102507208B1 (ko) * 2018-01-10 2023-03-07 삼성디스플레이 주식회사 유기 발광 표시 장치 및 그 구동방법
CN112449125B (zh) * 2019-08-29 2022-06-17 天津大学青岛海洋技术研究院 一种基于自适应阈值调整的图像传感器读出电路
CN112867120B (zh) * 2021-04-25 2021-08-20 杭州涂鸦信息技术有限公司 低功耗控制系统、方法、计算机设备和可读存储介质
CN114951046A (zh) * 2022-05-10 2022-08-30 苏州天准科技股份有限公司 一种锁存计数触发设备及系统

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5982318A (en) * 1997-10-10 1999-11-09 Lucent Technologies Inc. Linearizing offset cancelling white balancing and gamma correcting analog to digital converter for active pixel sensor imagers with self calibrating and self adjusting properties
US6067113A (en) * 1996-09-12 2000-05-23 Vsli Vision Limited Offset noise cancellation in array image sensors

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5396169A (en) * 1991-03-19 1995-03-07 Lynx Golf Inc. Method for characterizing the upset response of CMOS circuits using alpha-particle sensitive test circuits
US5877715A (en) * 1997-06-12 1999-03-02 International Business Machines Corporation Correlated double sampling with up/down counter
US6525769B1 (en) * 1998-12-30 2003-02-25 Intel Corporation Method and apparatus to compensate for dark current in an imaging device
US6384394B1 (en) * 1999-08-16 2002-05-07 Intel Corporation Apparatus and method for offset reduction in the image sensors
KR100355146B1 (ko) * 2000-12-05 2002-10-11 세빛아이에스 주식회사 씨모스 이미지 센서
KR100399954B1 (ko) * 2000-12-14 2003-09-29 주식회사 하이닉스반도체 아날로그 상호 연관된 이중 샘플링 기능을 수행하는씨모스 이미지 센서용 비교 장치
US6590610B2 (en) * 2001-12-10 2003-07-08 Motorola, Inc. Digital double sampling in time integrating pixel sensors
US6704046B2 (en) * 2002-04-17 2004-03-09 Motorola, Inc. Digital pixel image sensor with independent color channel reference signals

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6067113A (en) * 1996-09-12 2000-05-23 Vsli Vision Limited Offset noise cancellation in array image sensors
US5982318A (en) * 1997-10-10 1999-11-09 Lucent Technologies Inc. Linearizing offset cancelling white balancing and gamma correcting analog to digital converter for active pixel sensor imagers with self calibrating and self adjusting properties

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
LUDWIG D E ET AL: "ON-FOCAL PLANE ANALOG-TO-DIGITAL CONVERSION WITH DETECTOR GAIN AND OFFSET COMPENSATION", PROCEEDINGS OF THE SPIE, SPIE, BELLINGHAM, VA, US, vol. 1097, 29 March 1989 (1989-03-29), pages 73 - 84, XP000579341, ISSN: 0277-786X *

Also Published As

Publication number Publication date
KR100833177B1 (ko) 2008-05-28
US20030214597A1 (en) 2003-11-20
TW200306739A (en) 2003-11-16
US7242820B2 (en) 2007-07-10
CN1297136C (zh) 2007-01-24
FR2839842A1 (fr) 2003-11-21
KR20030088323A (ko) 2003-11-19
NL1023152A1 (nl) 2003-11-17
US7310452B2 (en) 2007-12-18
US20070229126A1 (en) 2007-10-04
CN1458792A (zh) 2003-11-26
FR2839842B1 (fr) 2006-03-10
TW595208B (en) 2004-06-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NL1023152C2 (nl) Beeldsensoren met offsetaanpassing en verwante werkwijzen.
KR100660858B1 (ko) 선 블랙 현상을 방지하는 시모스 이미지 센서의 칼럼 adc
US9866775B2 (en) Digital double sampling method, a related CMOS image sensor, and a digital camera comprising CMOS image sensor
US7573519B2 (en) Method for correcting eclipse or darkle
US20100264296A1 (en) Mixed analog and digital pixel for high dynamic range readout
US6606123B2 (en) Photosensitive device
US6642501B2 (en) Photo-detecting apparatus
EP2005731B1 (en) A/d converter using ramped transfer gate clocks
GB2432065A (en) Image sensor with comparator and logarithmic output
US10084976B2 (en) Flux rate unit cell focal plane array
US11792550B2 (en) Pixel circuit outputting pulse width signal and optical sensor using the same
JP6960465B2 (ja) 低電力のアナログ−デジタル変換器
KR100879386B1 (ko) 씨모스 이미지 센서 및 그것을 포함하는 디지털 카메라그리고 씨모스 이미지 센서의 영상 신호 검출 방법
US11558575B2 (en) Analog-to-digital converter having reference signal, image sensor, and image capturing apparatus
US12137295B2 (en) Pixel circuit selecting to output time difference data or image data
US20230396896A1 (en) Pixel circuit selecting to output time difference data or image data
EP2037675B1 (en) Sensor apparatus
JP2000161660A (ja) 火炎検出装置
JPH05244487A (ja) 光センサアレイの信号変換装置

Legal Events

Date Code Title Description
AD1A A request for search or an international type search has been filed
RD2N Patents in respect of which a decision has been taken or a report has been made (novelty report)

Effective date: 20050411

PD2B A search report has been drawn up
MM Lapsed because of non-payment of the annual fee

Effective date: 20150501