TW202348020A - 低功率像素讀出之重安置時序 - Google Patents

低功率像素讀出之重安置時序 Download PDF

Info

Publication number
TW202348020A
TW202348020A TW111142707A TW111142707A TW202348020A TW 202348020 A TW202348020 A TW 202348020A TW 111142707 A TW111142707 A TW 111142707A TW 111142707 A TW111142707 A TW 111142707A TW 202348020 A TW202348020 A TW 202348020A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
analog
pixel
reference voltage
switch
readout
Prior art date
Application number
TW111142707A
Other languages
English (en)
Inventor
楊征
傅玲
Original Assignee
美商豪威科技股份有限公司
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 美商豪威科技股份有限公司 filed Critical 美商豪威科技股份有限公司
Publication of TW202348020A publication Critical patent/TW202348020A/zh

Links

Classifications

    • 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
    • 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
    • H04N25/709Circuitry for control of the power supply
    • 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
    • H04N25/77Pixel circuitry, e.g. memories, A/D converters, pixel amplifiers, shared circuits or shared components
    • H04N25/772Pixel circuitry, e.g. memories, A/D converters, pixel amplifiers, shared circuits or shared components comprising A/D, V/T, V/F, I/T or I/F converters

Landscapes

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

Abstract

一種像素讀出電路包含耦合至像素電路之位元線輸出之一類比轉數位轉換器。一開關耦合於該像素電路之該位元線輸出與一參考電壓之間。該開關在該類比轉數位轉換器之一自動歸零操作之前第一次脈衝啟動及關斷以將位元線安置至該參考電壓。該開關在該自動歸零操作之後且在一第一類比轉數位轉換之前第二次脈衝啟動及關斷以將該位元線安置至該參考電壓。該開關經組態以在該第一類比轉數位轉換操作之後且在一第二類比轉數位轉換操作之前第三次脈衝啟動及關斷以將該位元線安置至該參考電壓。

Description

低功率像素讀出之重安置時序
本發明大體上係關於影像感測器,且特定言之但非排他地係關於透過行位元線讀出影像感測器。
影像感測器已變得無處不在且現在被廣泛用於數位相機、蜂巢式電話、監控攝影機中以及醫療、汽車及其他應用中。隨著影像感測器被整合至更廣範圍之電子裝置中,可期望透過裝置架構設計以及影像獲取處理兩者以儘可能多之方式(例如,解析度、功率消耗、動態範圍等)增強其等之功能性、效能度量等。用於製造影像感測器之技術已繼續高速發展。例如,對於更高解析度及更低功率消耗之需求已鼓勵此等裝置之進一步小型化及整合。
一典型互補金屬氧化物半導體(CMOS)影像感測器回應於來自一外部場景之影像光入射於影像感測器上而操作。影像感測器包含具有吸收入射影像光之一部分並在吸收影像光之後產生影像電荷之光敏元件(例如光電二極體)之一像素陣列。由像素光生之影像電荷可作為依據入射影像光而變化之行位元線上之類比輸出影像信號來量測。換言之,產生之影像電荷量與影像光之強度成正比,該影像光作為類比信號自行位元線讀出並被轉換為數位值以產生表示外部場景之數位影像(即,影像資料)。
在本文中描述關於包含透過位元線耦合至一讀出電路之像素電路之一像素陣列之一成像系統。在以下描述中,闡述許多特定細節以提供對實例之一透徹理解。然而,熟習相關技術者將認知,能夠在不具有一或多個特定細節之情況下或用其他方法、組件、材料等實踐本文中描述之技術。在其他例項中,未詳細展示或描述熟知之結構、材料或操作以免使某些態樣不清楚。
貫穿本說明書對「一個實例」或「一項實施例」之參考意指結合實例描述之一特定特徵、結構或特性被包含於本發明之至少一個實例中。因此,貫穿本說明書之各個地方出現片語「在一個實例中」或「在一項實施例中」未必全部係指同一實例。此外,特定特徵、結構或特性可在一或多個實例中以任何適合方式組合。
為易於描述,可在本文中使用諸如「在…下面」、「在…下方」、「在…上面」、「在…下」、「在…上方」、「上」、「頂部」、「底部」、「左」、「右」、「中心」、「中間」等之空間相對術語以描述一個元件或特徵與另一(些)元件或特徵之關係,如圖中繪示。應理解,除圖中描繪之定向之外,空間相對術語旨在亦涵蓋裝置在使用或操作中之不同定向。例如,若圖中之裝置被旋轉或翻轉,則被描述為「在其他元件或特徵下方」或「在其他元件或特徵下面」或「在其他元件或特徵下」之元件將定向成「在其他元件或特徵上方」。因此,例示性術語「在…下方」及「在…下」可涵蓋上方及下方之一定向兩者。裝置可以其他方式定向(旋轉九十度或按其他定向)且相應地解譯本文中使用之空間相對描述詞。另外,亦將理解,當將一元件稱為「在兩個其他元件之間」時,其可為兩個其他元件之間之唯一元件,或亦可存在一或多個中介元件。
貫穿本說明書,使用此項技術之若干術語。此等術語待呈現其等所出自之技術中之一般意義,除非本文具體定義或其等之使用背景另有明確指示。應注意,可貫穿本文獻互換使用元件名稱及符號(例如,Si對矽);然而,兩者具有相同含義。
如將論述,描述包含透過位元線耦合至一讀出電路之像素電路之一像素陣列之一成像系統。在各個實例中,讀出電路包含透過位元線耦合至像素陣列中之像素電路之複數個像素讀出電路。在各個實例中,一像素讀出電路包含透過一位元線耦合至一像素電路之一位元線輸出之一類比轉數位轉換器。一偏壓電流源耦合於像素電路之位元線輸出與接地之間。一開關耦合於像素電路之位元線輸出與一參考電壓之間。在操作中,開關經組態以在類比轉數位轉換器對像素電路之各讀出進行一自動歸零操作之前第一次脈衝啟動及關斷以將位元線安置至參考電壓。開關經組態以在自動歸零操作之後且在類比轉數位轉換器對像素電路之各讀出進行一第一類比轉數位轉換操作之前第二次脈衝啟動及關斷以將位元線安置至參考電壓。開關經組態以在第一類比轉數位轉換操作之後且在類比轉數位轉換器對像素電路之各讀出進行一第二類比轉數位轉換操作之前第三次脈衝啟動及關斷以將位元線安置至參考電壓。
應瞭解,根據本發明之教示之例示性讀出電路減少讀出期間之DC偏壓電流且在產生像素電路讀出時,可使用相關雙取樣來消除固定型樣雜訊及/或垂直黑斑問題。
為了繪示,圖1繪示根據本發明之教示之包含具有一像素電路陣列之一成像裝置之一成像系統100之一個實例。特定言之,成像系統100包含一像素陣列102、一控制電路110、一讀出電路106及功能邏輯108。在一個實例中,像素陣列102係像素電路104 (例如,P1、P2、…、Pn)之一二維(2D)陣列。如在所描繪實例中繪示,像素電路104配置成列(例如,R1至Ry)及行(例如,C1至Cx)以獲取一人員、位置、物件等之影像資料,該影像資料可接著用於獲取並呈現該人員、位置、物件等之一2D影像。
在一個實例中,像素陣列102中之各像素電路104中之一或多個光電二極體經組態以回應於入射光而光生影像電荷。在像素電路104中之各光電二極體中產生之影像電荷被轉移至各像素電路104中之一浮動擴散部,該影像電荷被轉換為一影像信號且接著由包含在讀出電路106中之一像素讀出電路透過一各自位元線112自各像素電路104讀出。在各個實例中,自像素陣列102讀出之信號可被放大、數位化且接著轉移至功能邏輯108。在各個實例中,讀出電路106包含放大電路、類比轉數位轉換器(ADC)或其他。在一個實例中,讀出電路106可如圖1中繪示般沿著行位元線112一次讀出一列資料,或可使用各種其他技術(未繪示) (諸如同時進行全部像素電路之一串列讀出或一完全並列讀出)讀出資料。功能邏輯108可儲存影像資料或甚至藉由應用影像後效應(例如,裁剪、旋轉、移除紅眼、調整亮度、調整對比度或其他)而操縱影像資料。
圖2繪示根據本發明之教示之包含於一像素陣列202中之一像素電路204之一個實例,該像素陣列202透過一位元線212耦合至包含於一讀出電路206中之一實例像素讀出電路238。應瞭解,圖2之像素陣列202、像素電路204、位元線212及讀出電路206可為圖1之像素陣列102、像素電路104、位元線112及讀出電路106之實例,且上文描述之類似命名且編號之元件在下文類似地耦合且起作用。
在圖2中描繪之實例中,像素電路204包含耦合至一轉移電晶體216之一光電二極體214,該轉移電晶體216耦合至一浮動擴散部220。在操作中,轉移電晶體216經耦合以回應於一轉移控制信號TX而被控制。因而,回應於入射光而在光電二極體214中光生之電荷回應於轉移控制信號TX而被轉移至浮動擴散部220。
繼續圖2中描繪之實例,一重設電晶體218耦合於一電壓供應器(例如,VDD)與浮動擴散部220之間。在操作中,重設電晶體218經組態以回應於一重設控制信號RST而重設包含浮動擴散部220中之電荷之像素電路204。
如所描繪實例中展示,一源極隨耦器電晶體222之一閘極耦合至浮動擴散部220。在實例中,源極隨耦器電晶體222之汲極耦合至電壓供應器(例如,VDD),且源極隨耦器電晶體222之源極透過一列選擇電晶體224耦合至一行位元線212。因此,換言之,源極隨耦器電晶體222及列選擇電晶體224耦合於電壓供應器(例如,VDD)與行位元線212之間。在操作中,列選擇電晶體224經組態以回應於一列選擇信號SEL而將代表浮動擴散部220中之電荷之一類比信號(例如,PIXOUT 226)自像素電路204之源極隨耦器電晶體222輸出至行位元線212。因此,應瞭解,耦合至位元線212之列選擇電晶體224之輸出端子係像素電路204之位元線輸出。
圖2中描繪之實例展示,讀出電路206包含耦合至位元線212之一像素讀出電路238。在各個實例中,根據本發明之教示,讀出電路206可包含複數個像素讀出電路238,該複數個像素讀出電路238之各者可耦合至一各自位元線212。如所描繪實例中展示,一類比轉數位轉換器(ADC) 234耦合至行位元線212以執行透過行位元線212自像素電路204接收之類比信號PIXOUT 226之ADC轉換。在所描繪實例中,可回應於一自動歸零信號236而執行ADC 234之一自動歸零操作。ADC 234之數位輸出被展示為一數位輸出信號DOUT 240。在一個實例中,像素讀出電路238亦可包含在像素電路204之位元線輸出與接地之間耦合至位元線212之一偏壓電流源228。在一個實例中,偏壓電流源228經組態以汲取一小偏壓電流I B
在各個實例中,由像素讀出電路238對像素電路204之各讀出包含一自動歸零操作、一第一類比轉數位轉換操作及接著為一第二類比轉數位轉換操作。在實例中,像素電路204之一相關雙取樣輸出經組態以回應於類比轉數位轉換器234之第一與第二類比轉數位轉換操作之間之一差異而產生。例如,類比轉數位轉換器234之第一類比轉數位轉換操作經組態以轉換透過位元線212來自像素電路204之PIXOUT 226之一重設值且類比轉數位轉換器234之第二類比轉數位轉換操作經組態以轉換透過位元線212來自像素電路204之PIXOUT 226之一信號值。應瞭解,藉由發現透過位元線212來自像素電路之PIXOUT 226之信號值與PIXOUT 226之重設值之間之差異,可根據本發明之教示消除固定型樣雜訊及垂直黑斑問題。
如所描繪實例中展示,像素讀出電路238亦包含在像素電路204之位元線輸出與一參考電壓232之間耦合至位元線212之一開關230。在操作中,開關230經組態以在類比轉數位轉換器234回應於自動歸零信號236對像素電路204之各讀出進行一自動歸零操作之前回應於一控制信號PDN而第一次脈衝啟動及關斷以將位元線212安置至參考電壓232。開關230經組態以在類比轉數位轉換器234之自動歸零操作之後且在類比轉數位轉換器234對像素電路204之各讀出進行一第一類比轉數位轉換操作之前回應於控制信號PDN而第二次脈衝啟動及關斷以將位元線212安置至參考電壓232。開關230接著經組態以在類比轉數位轉換器234之第一類比轉數位轉換操作之後且在類比轉數位轉換器234對像素電路204之各讀出進行一第二類比轉數位轉換操作之前回應於控制信號PDN而第三次脈衝啟動及關斷以將位元線212安置至參考電壓232。
在各個實例中,參考電壓232可等於一第一參考電壓VCOM1或一第二參考電壓VCOM2。例如,在一個實例中,參考電壓232經組態以在開關230經組態以在類比轉數位轉換器234之自動歸零操作之前第一次脈衝啟動及關斷以安置位元線212時等於第一參考電壓VCOM1。在實例中,參考電壓232經組態以在開關230經組態以在由類比轉數位轉換器234進行第一及第二類比轉數位轉換操作之前第二次及第三次脈衝啟動及關斷以安置位元線212時等於第二參考電壓VCOM2。在各個實例中,第一參考電壓VCOM1大於第二參考電壓VCOM2。例如,在一個實例中,第一參考電壓VCOM1係約1.0伏特且第二參考電壓VCOM2係約0.0伏特。應瞭解,在開關230第二及第三次脈衝啟動及關斷期間,位元線212安置至相同第二參考電壓VCOM2之情況下,位元線212回應於開關230在類比轉數位轉換器234之第一類比轉數位轉換操作之前第二次脈衝啟動及關斷之負載大體上等於位元線212回應於開關230在類比轉數位轉換器234之第二類比轉數位轉換操作之前第三次脈衝啟動及關斷之負載。
圖3繪示根據本發明之教示之經組態以透過一位元線讀出一像素電路之一實例像素讀出電路中之信號之一時序圖之一個實例。應瞭解,圖3中被讀出之實例像素讀出電路可為圖2之像素讀出電路238之一實例,且上文描述之類似命名且編號之元件在下文類似地耦合且起作用。
如所描繪實例中展示,在回應於自動歸零信號336在時間T2與時間T3之間被接通且接著關斷而在於類比轉數位轉換器中執行一自動歸零操作之前在時間T0與時間T1之間第一次脈衝啟動及關斷PDN信號330。因而,PIXOUT信號326在時間T0與時間T1之間被下拉至參考電壓,該參考電壓在所描繪實例中在時間T0與時間T1之間等於第一參考電壓VCOM1 332A。在所描繪實例中,第一參考電壓VCOM1 332A等於約1.0伏特。應瞭解,因此,位元線212在時間T0與時間T1之間放電至第一參考電壓VCOM1 332A。在各個實例中,源極隨耦器電晶體222如由浮動擴散部220處之電壓管控般上拉位元線212而無任何DC偏壓電流,或在一個實例中,具有一非常小之偏壓電流I BL
繼續所描繪實例,在位元線212在時間T0與時間T1之間安置至如由參考電壓VCOM1 332A判定之重設位準,且在時間T2與時間T3之間執行類比轉數位轉換器234之操作之自動歸零操作之後,接著在時間T4與時間T5之間第二次脈衝啟動及關斷PDN信號330。因而,PIXOUT信號326在時間T4與時間T5之間被下拉至參考電壓,該參考電壓在所描繪實例中在時間T4與時間T5之間等於第二參考電壓VCOM2 332B。在所描繪實例中,第二參考電壓VCOM2 332B等於約0.0伏特。應瞭解,因此,位元線212在時間T4與時間T5之間放電至第二參考電壓VCOM2 332B。
在位元線212在時間T4與時間T5之間重安置至如由參考電壓VCOM2 332B判定之重設位準之後,在時間T6與時間T7之間執行一第一類比轉數位轉換,如使用ADC信號334指示。因此,在實例中,在時間T6與時間T7之間執行之第一類比轉數位轉換具有PIXOUT信號326之重設位準值。
繼續所描繪實例,在於時間T6與時間T7之間執行第一類比轉數位轉換之後,接著在時間T8與時間T9之間第三次脈衝啟動及關斷PDN信號330。因而,PIXOUT信號326在時間T8與時間T9之間再次被下拉至參考電壓,在所描繪實例中,該參考電壓在時間T8與時間T9之間再次等於第二參考電壓VCOM2 332B。在所描繪實例中,第二參考電壓VCOM2 332B等於約0.0伏特。應瞭解,因此,位元線212在時間T8與時間T9之間放電至第二參考電壓VCOM2 332B。
在各個實例中,應瞭解,在開關230在時間T4與T5之間且在時間T8與T9之間第二及第三次脈衝啟動及關斷期間,位元線212安置至相同第二參考電壓VCOM2 332B之情況下,位元線212在時間T4與T5之間之負載大體上等於位元線212在時間T8與T9之間之負載。因而,位元線212在時間T4與T5之間之狀態大體上等於位元線212在時間T8與T9之間之狀態且因此,位元線212在時間T5之後(例如,在時間T5與T6之間)與時間T9之後(例如,在時間T9與T10之間)之狀態亦將相同。
在位元線212在時間T8與時間T9之間重安置至如由參考電壓VCOM2 332B判定之重設位準之後,在時間T10與時間T11之間執行一第二類比轉數位轉換,如使用ADC信號334指示。在一個實例中,對PIXOUT信號326之一信號位準執行在時間T10與時間T11之間執行之第二類比轉數位轉換。
在所描繪實例中,像素電路之下一讀出可在時間T12開始,其中讀出處理在時間T0與時間T11之間如上文描述般重複。因而,在於類比轉數位轉換器中對像素電路之下一讀出執行另一自動歸零操作之前在時間T12開始再次第一次脈衝啟動及關斷PDN信號330。
在各個實例中,應瞭解,可回應於PIXOUT信號326之第二與第一類比轉數位轉換之間之一差異而產生PIXOUT信號326之一相關雙取樣值。應進一步瞭解,由於位元線212在時間T5之後(例如,在時間T5與T6之間)之安置負載大體上等於位元線212在時間T9之後(例如,在時間T9與T10之間)之安置負載,故不涉及自動歸零,固定型樣雜訊及垂直黑斑問題藉由相關雙取樣消除。
亦應瞭解,在其中位元線212在時間T0與時間T1之間之第一安置係至1.0伏特之一較高電壓VCOM1 332A (相較於0.0伏特之較低電壓VCOM2 332B)之實例中,位元線212上之PIXOUT信號326之電壓擺動亦可自由VCOM1 332A設定之較高電壓開始以將位元線電壓擺動減少約1.0伏特,此以較大自動歸零誤差為代價節約能量。然而,根據本發明之教示,此等較大自動歸零誤差可藉由相關雙取樣消除。
本發明之所繪示實例之上文描述(包含摘要中描述之內容)不旨在為詳盡性或將本發明限於所揭示之精確形式。儘管本文中出於闡釋性目的描述本發明之特定實例,但熟習相關技術者將認知,在本發明之範疇內各種修改係可能的。
依據上文之詳細描述可對本發明做出此等修改。隨附發明申請專利範圍中使用之術語不應被解釋為將本發明限於本說明書中所揭示之特定實例。實情係,本發明之範疇應完全由隨附發明申請專利範圍判定,該等隨附發明申請專利範圍應根據請求項解譯之既定原則來解釋。
100:成像系統 102:像素陣列 104:像素電路 106:讀出電路 108:功能邏輯 110:控制電路 112:位元線 202:像素陣列 204:像素電路 206:讀出電路 212:位元線 214:光電二極體 216:轉移電晶體 218:重設電晶體 220:浮動擴散部 222:源極隨耦器電晶體 224:列選擇電晶體 226:類比信號PIXOUT 228:偏壓電流源 230:開關 232:參考電壓 234:類比轉數位轉換器(ADC) 236:自動歸零信號 238:像素讀出電路 240:數位輸出信號DOUT 326:PIXOUT信號 330:PDN信號 332A:第一參考電壓VCOM1 332B:第二參考電壓VCOM2 334:ADC信號 336:自動歸零信號
參考以下圖描述本發明之非限制性及非詳盡實施例,其中貫穿各個視圖,相同元件符號指代相同部分,除非另外指定。
圖1繪示根據本發明之教示之包含透過位元線耦合至一讀出電路之一像素陣列之一成像系統之一個實例。
圖2繪示根據本發明之教示之包含於透過一位元線耦合至一實例讀出電路之一像素陣列中之一像素電路之一個實例。
圖3繪示根據本發明之教示之經組態以透過一位元線讀出一像素電路之一實例讀出電路之一時序圖之一個實例。
貫穿圖示之若干視圖,對應元件符號指示對應組件。熟習此項技術者將瞭解,圖中之元件出於簡潔及清楚起見而繪示且未必按比例繪製。例如,圖中之一些元件之尺寸可相對於其他元件誇大以有助於改良對本發明之各項實施例之理解。另外,通常不描繪一商業上可行實施例中有用或必要之常見但熟知之元件以便促進本發明之此等各項實施例之一更直觀瞭解。
202:像素陣列
204:像素電路
206:讀出電路
212:位元線
214:光電二極體
216:轉移電晶體
218:重設電晶體
220:浮動擴散部
222:源極隨耦器電晶體
224:列選擇電晶體
226:類比信號PIXOUT
228:偏壓電流源
230:開關
232:參考電壓
234:類比轉數位轉換器(ADC)
236:自動歸零信號
238:像素讀出電路
240:數位輸出信號DOUT

Claims (18)

  1. 一種像素讀出電路,其包括: 一類比轉數位轉換器,其耦合至該像素電路之位元線輸出;及 一開關,其耦合於該像素電路之該位元線輸出與一參考電壓之間, 其中該開關經組態以在該類比轉數位轉換器對該像素電路之各讀出進行一自動歸零操作之前第一次脈衝啟動及關斷以將位元線安置至該參考電壓, 其中該開關經組態以在該自動歸零操作之後且在該類比轉數位轉換器對該像素電路之各讀出進行一第一類比轉數位轉換操作之前第二次脈衝啟動及關斷以將該位元線安置至該參考電壓, 其中該開關經組態以在該第一類比轉數位轉換操作之後且在該類比轉數位轉換器對該像素電路之各讀出進行一第二類比轉數位轉換操作之前第三次脈衝啟動及關斷以將該位元線安置至該參考電壓。
  2. 如請求項1之像素讀出電路,其進一步包括一偏壓電流源,該偏壓電流源耦合於該像素電路之該位元線輸出與接地之間。
  3. 如請求項1之像素讀出電路,其中該像素電路之各讀出包含該自動歸零操作、該第一類比轉數位轉換操作及接著為該第二類比轉數位轉換操作。
  4. 如請求項3之像素讀出電路,其中該像素電路之一相關雙取樣輸出經組態以回應於該等第一與第二類比轉數位轉換操作之間之一差異而產生。
  5. 如請求項4之像素讀出電路,其中該第一類比轉數位轉換操作經組態以轉換透過該位元線來自該像素電路之一重設值,其中該第二類比轉數位轉換操作經組態以轉換透過該位元線來自該像素電路之一信號值。
  6. 如請求項1之像素讀出電路,其中該參考電壓經組態以在該開關經組態以第一次脈衝啟動及關斷時等於一第一參考電壓值,其中該參考電壓經組態以在該開關經組態以第二次及第三次脈衝啟動及關斷時等於一第二參考電壓值。
  7. 如請求項6之像素讀出電路,其中該第一參考電壓大於該第二參考電壓。
  8. 如請求項7之像素讀出電路,其中該第一參考電壓係約1伏特且該第二參考電壓係約0伏特。
  9. 如請求項1之像素讀出電路,其中該位元線回應於該開關第二次脈衝啟動及關斷時之一第一負載大體上等於該位元線回應於該開關第三次脈衝啟動及關斷時之一第二負載。
  10. 一種成像系統,其包括: 一像素陣列,其包含複數個像素電路; 一讀出電路,其透過複數個位元線耦合至該像素陣列,其中該讀出電路包含耦合至該複數個位元線之複數個像素讀出電路,其中該複數個像素讀出電路之各者包括: 一類比轉數位轉換器,其耦合至該複數個位元線之一者以讀出來自耦合至該複數個位元線之該一者之該複數個像素電路之像素電路輸出之影像資料;及 一開關,其在該等像素電路輸出與一參考電壓之間耦合至該複數個位元線之該一者, 其中該開關經組態以在該類比轉數位轉換器對該複數個像素電路之一者之各讀出進行一自動歸零操作之前第一次脈衝啟動及關斷以將該複數個位元線之該一者安置至該參考電壓, 其中該開關經組態以在該自動歸零操作之後且在該類比轉數位轉換器對該複數個像素電路之該一者之各讀出進行一第一類比轉數位轉換操作之前第二次脈衝啟動及關斷以將該複數個位元線之該一者安置至該參考電壓, 其中該開關經組態以在該第一類比轉數位轉換操作之後且在該類比轉數位轉換器對該複數個像素電路之該一者之各讀出進行一第二類比轉數位轉換操作之前第三次脈衝啟動及關斷以將該複數個位元線之該一者安置至該參考電壓。
  11. 如請求項10之成像系統,其中該複數個像素讀出電路之各者進一步包括耦合於該像素電路之位元線輸出與接地之間之一偏壓電流源。
  12. 如請求項10之成像系統,其中該複數個像素電路之該一者之各讀出包含該自動歸零操作、該第一類比轉數位轉換操作及接著為該第二類比轉數位轉換操作。
  13. 如請求項12之成像系統,其中該複數個像素電路之該一者之一相關雙取樣輸出經組態以回應於該等第一與第二類比轉數位轉換操作之間之一差異而產生。
  14. 如請求項13之成像系統,其中該第一類比轉數位轉換操作經組態以轉換透過該複數個位元線之該一者來自該複數個像素電路之該一者之一重設值,其中該第二類比轉數位轉換操作經組態以轉換透過該複數個位元線之該一者來自該複數個像素電路之該一者之一信號值。
  15. 如請求項10之成像系統,其中該參考電壓經組態以在該開關經組態以第一次脈衝啟動及關斷時等於一第一參考電壓值,其中該參考電壓經組態以在該開關經組態以第二次及第三次脈衝啟動及關斷時等於一第二參考電壓值。
  16. 如請求項15之成像系統,其中該第一參考電壓大於該第二參考電壓。
  17. 如請求項16之成像系統,其中該第一參考電壓係約1伏特且該第二參考電壓係約0伏特。
  18. 如請求項10之成像系統,其中該複數個位元線之該一者回應於該開關第二次脈衝啟動及關斷時之一第一負載大體上等於該複數個位元線之該一者回應於該開關第三次脈衝啟動及關斷時之一第二負載。
TW111142707A 2022-04-06 2022-11-09 低功率像素讀出之重安置時序 TW202348020A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US17/714,738 2022-04-06
US17/714,738 US11683611B1 (en) 2022-04-06 2022-04-06 Resettle timing for low power pixel readout

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TW202348020A true TW202348020A (zh) 2023-12-01

Family

ID=86769886

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW111142707A TW202348020A (zh) 2022-04-06 2022-11-09 低功率像素讀出之重安置時序

Country Status (3)

Country Link
US (1) US11683611B1 (zh)
CN (1) CN116896693A (zh)
TW (1) TW202348020A (zh)

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6174901B2 (ja) 2013-05-10 2017-08-02 キヤノン株式会社 固体撮像装置及びカメラ
KR102210539B1 (ko) 2013-12-26 2021-02-01 삼성전자주식회사 상관 이중 샘플링 회로, 이를 포함하는 아날로그-디지털 컨버터, 및 이미지 센서
US10116892B1 (en) * 2017-12-22 2018-10-30 Omnivision Technologies, Inc. Bitline boost for fast settling with current source of adjustable bias
US20200396402A1 (en) 2019-06-12 2020-12-17 Semiconductor Components Industries, Llc Image sensors having boost current control circuitry for column settling speedup
US11122259B2 (en) * 2020-02-18 2021-09-14 Omnivision Technologies, Inc. Image sensor with voltage buffer for self-test
US11140343B1 (en) * 2020-03-31 2021-10-05 Semiconductor Components Industries, Llc Image sensors having an adjustable current source for column settling speedup

Also Published As

Publication number Publication date
US11683611B1 (en) 2023-06-20
CN116896693A (zh) 2023-10-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11297258B2 (en) High dynamic range solid state image sensor and camera system
JP6639385B2 (ja) スプリットゲート条件付きリセットイメージセンサ
TWI792556B (zh) 用於橫向溢流整合電容器(lofic)讀出影像感測器的自動歸零技術
US8325256B2 (en) Solid-state imaging device
JP4363390B2 (ja) 固体撮像装置、固体撮像装置の駆動方法および撮像装置
TWI674004B (zh) 堆疊架構之低雜訊互補式金氧半影像感測器
WO2019036237A1 (en) DETECTION CIRCUIT FOR PHOTO-SENSOR WITH STACKED SUBSTRATES
TWI788730B (zh) 多閘式橫向溢流積體電容感測器
US20190132539A1 (en) Solid-state imaging device, method for driving solid-state imaging device, and electronic apparatus
US11503229B2 (en) Image sensor and imaging device including the same
CN115314647A (zh) 用于横向溢出图像传感器的暗电流/白像素装置及方法
CN114025109B (zh) 具有帧级别黑色电平校准的图像传感器
TW202348020A (zh) 低功率像素讀出之重安置時序
CN112243098B (zh) 开关驱动器电路及包含其的成像系统
US20240357253A1 (en) Capmid design in vrfd for hdr structure
JP2019213174A (ja) 固体撮像装置
US12114092B2 (en) Dual gain column structure for column power area efficiency
TWI789301B (zh) 用於相位偵測自動對焦及影像感測光電二極體之具三次讀出法的影像感測器
US20240022800A1 (en) Image sensor and electronic device including the same
TW202404338A (zh) 電壓域全域快門讀出電路時序
CN118828241A (zh) 用于hdr结构的vrfd中的capmid设计
TW202412506A (zh) 電壓域全域快門讀出電路
KR20240079981A (ko) 램프 신호 생성기, 이미지 센서 및 램프 신호의 오토 제로 레벨 제어 방법
CN116915220A (zh) 局部斜坡缓冲器电路中的斜坡稳定辅助电路
TW202301865A (zh) 用於相位偵測自動對焦及影像感測像素之三讀出方式的影像感測器