图像传感器制造技术

提供了一种图像传感器。所述图像传感器包括：像素阵列，包括多个像素，所述多个像素中的每个像素连接到第一列线至第m列线中的一条列线以输出像素信号，其中，m是不小于2的整数；模数转换器，每个模数转换器被配置为接收与第一列线至第m列线中的一条列线相应的像素信号，将像素信号与斜坡信号进行比较以及将像素信号转换成数字像素信号；阻断电路，连接到所述多个模数转换器中的至少一个模数转换器的输入端，以阻断所述多个模数转换器之中的其他模数转换器的操作的影响。

【技术实现步骤摘要】
本申请要求于2015年4月10日向韩国知识产权局提交的第10-2015-0050840号专利申请的优先权，所述申请的全部内容通过引用全部合并于此。
与本公开一致的设备和系统涉及图像传感器，更具体地，涉及通过改善模数转换器的线性提高图像品质的图像传感器以及包括该图像传感器的图像处理系统。
技术介绍
互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器是使用CMOS的固态感测装置。与具有高电压模拟电路的电荷耦合器件(CCD)图像传感器相比，CMOS图像传感器具有较低的制造成本和较小的尺寸。因此，CMOS图像传感器具有低功耗的优点。此外，与早期发展阶段相比，CMOS图像传感器的性能得到了改进，因此，CMOS图像传感器通常用于包括便携式装置(诸如，智能电话和数码相机)的各种电子设备。随着对便携式装置中高速拍摄和以低亮度的高色彩灵敏度的用户需求增加，越来越期望满足这种需求的图像传感器。
技术实现思路
根据示例性实施例的一方面，提供一种图像传感器，所述图像传感器包括：像素阵列，包括多个像素，所述多个像素中的每个像素连接到第一列线至第m列线中的一条列线以输出像素信号，其中，m是不小于2的整数；多个模数转换器，所述多个模数转换器中的每个模数转换器被配置为接收与第一列线至第m列线中的一条列线相应的像素信号，将像素信号与斜坡信号进行比较以及将像素信号转换成数字像素信号；阻断电路，连接到所述多个模数转换器中的至少一个模数转换器的输入端，以阻断所述多个模数转换器之
中的其他模数转换器的操作的影响。图像传感器还可以包括斜坡信号产生器，被配置为产生斜坡信号；斜坡信号缓冲器，被配置为缓冲和输出斜坡信号。阻断电路可以包括多个缓冲器，所述多个缓冲器的每个缓冲器连接在所述多个模数转换器中的相应模数转换器的输入端和斜坡信号缓冲器之间。所述多个模数转换器可以被划分成至少两个组，阻断电路包括多个缓冲器，所述多个缓冲器中的每个缓冲器连接在至少两个组中的相应组与斜坡信号缓冲器之间。所述多个缓冲器中的每个缓冲器可以包括N沟道金属氧化物半导体(NMOS)晶体管，该NMOS晶体管连接在电源电压和相应模数转换器的输入端之间，并且具有接收斜坡信号的栅极。所述多个缓冲器中的每个缓冲器可以包括P沟道金属氧化物半导体(PMOS)晶体管，该PMOS晶体管连接在相应模数转换器的输入端和接地电压之间并且具有接收斜坡信号的栅极。所述多个缓冲器中的每个缓冲器可以包括第一P沟道金属氧化物半导体(PMOS)晶体管，连接在电源电压和第一节点之间；第二PMOS晶体管，连接在电源电压和第二节点之间；第一N沟道金属氧化物半导体(NMOS)晶体管，连接在第一节点和公共节点之间，并且具有接收斜坡信号的栅极；第二NMOS晶体管，连接在第二节点和公共节点之间，并且具有连接到相应模数转换器的输入端的栅极；电流源，连接在公共节点和接地电压之间。多个模数转换器的每个模数转换器可以包括比较器，被配置为将像素信号与斜坡信号进行比较以产生比较信号；计数器，被配置为根据比较信号产生数字像素信号。像素的数量可以是至少一千万，计数器的操作速度可以是至少1千兆赫。根据另一示例性实施例的一方面，提供一种包括图像传感器的图像处理系统，所述图像传感器包括分别连接到第一列线至第m列线的第一像素至第m像素，以分别输出第一像素至第m像素，其中，m是不小于2的整数；处理器，被配置为控制图像传感器；显示器，被配置为基于从图像传感器输出的信号显示图像数据，其中，图像传感器还包括：斜坡信号产生器，被配置为产生斜坡信号；斜坡信号缓冲器，被配置为缓冲和输出斜坡信号；多个模数转换器，所述多个模数转换器中的每个模数转换器被配置为接收与第一列
线至第m列线中的一条列线相应的像素信号，将像素信号与斜坡信号进行比较以及将像素信号转换成数字像素信号；阻断电路，连接在斜坡信号缓冲器的输出端和多个模数转换器中的至少一个模数转换器的输入端之间。所述多个模数转换器的每个模数转换器可以包括比较器，被配置为将像素信号与斜坡信号进行比较以产生比较信号；计数器，被配置为根据比较信号产生数字像素信号。阻断电路可以包括多个缓冲器，所述多个缓冲器的每个缓冲器连接在多个模数转换器的相应模数转换器的输入端和斜坡信号缓冲器之间。所述多个缓冲器中的每个缓冲器可以包括N沟道金属氧化物半导体(NMOS)晶体管，该NMOS晶体管连接在电源电压和相应模数转换器的输入端之间并且具有接收斜坡信号的栅极；电流源，连接在相应模数转换器的输入端和接地电压之间。所述多个缓冲器中的每个缓冲器可以包括P沟道金属氧化物半导体(PMOS)晶体管，该PMOS晶体管连接在相应模数转换器的输入端和接地电压之间并且具有接收斜坡信号的栅极；电流源，连接在电源电压和相应模数转换器的输入端之间。多个缓冲器中的每个缓冲器可以包括：第一P沟道金属氧化物半导体(PMOS)晶体管，连接在电源电压和第一节点之间；第二PMOS晶体管，连接在电源电压和第二节点之间；第一N沟道金属氧化物半导体(NMOS)晶体管，连接在第一节点和公共节点之间，并且具有接收斜坡信号的栅极；第二NMOS晶体管，连接在第二节点和公共节点之间，并且具有连接到相应模数转换器的输入端的栅极；电流源，连接在公共节点和接地电压之间。多个模数转换器可以被划分成至少两个组，阻断电路可以包括多个缓冲器，所述多个缓冲器的每个缓冲器连接在至少两个组的相应组和斜坡信号缓冲器之间。所述多个缓冲器中的每个缓冲器可以包括N沟道金属氧化物半导体(NMOS)晶体管，该NMOS晶体管连接到至少两个组的相应组中的模数转换器的输入端，并且具有接收斜坡信号的栅极；电流源，共同连接到组中的模数转换器的输入端。所述多个缓冲器中的每个缓冲器可以包括P沟道金属氧化物半导体(PMOS)晶体管，该PMOS晶体管连接到至少两个组的相应组中的模数转换器
的输入端并且具有接收斜坡信号的栅极；电流源，共同连接到组中的模数转换器的输入端。像素的数量可以是至少一千万，计数器的操作速度可以是至少1千兆赫。根据另一示例性实施例的一方面，提供一种图像传感器，所述图像传感器包括具有多个像素的像素阵列，所述多个像素中的每个像素连接到第一列线至第m列线中的一条列线以输出像素信号，其中，m是不小于2的整数；斜坡信号产生器，被配置为产生斜坡信号；斜坡信号缓冲器，被配置为缓冲和输出斜坡信号；多个比较器，所述多个比较器中的每个比较器被配置为接收与第一列线至第m列线中的一条列线相应的像素信号，将像素信号与斜坡信号进行比较以及产生比较信号；多个计数器，每个计数器被配置为根据比较信号产生数字信号；阻断电路，连接在斜坡信号缓冲器的输出端和所述多个比较器中的至少一个比较器的输入端之间，其中，所述多个比较器中的每个比较器通过阻断电路接收斜坡信号并且将斜坡信号与像素信号进行比较。阻断电路可以包括多个缓冲器，所述多个缓冲器中的每个缓冲器连接在相应比较器的输入端和斜坡信号缓冲器之间。阻断电路可以包括多个缓冲器，所述多个缓冲器中的每个缓冲器连接在所述多个比较器中的至少两个比较器的输入端和斜坡信号缓冲器之间。根据另一示例性实施例的一方面，提供一种图像传感器，所述图像传感器包括：斜坡信号产生器，包括输出缓冲器，且被配置为产生斜坡信号本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种图像传感器，包括：像素阵列，包括多个像素，所述多个像素中的每个像素连接到第一列线至第m列线中的一条列线以输出像素信号，其中，m是不小于2的整数；多个模数转换器，所述多个模数转换器中的每个模数转换器被配置为接收与第一列线至第m列线中的一条列线相应的像素信号，将像素信号与斜坡信号进行比较，以及将像素信号转换成数字像素信号；以及阻断电路，连接到所述多个模数转换器中的至少一个模数转换器的输入端，以阻断所述多个模数转换器之中的其他模数转换器的操作的影响。

【技术特征摘要】
2015.04.10 KR 10-2015-00508401.一种图像传感器，包括：像素阵列，包括多个像素，所述多个像素中的每个像素连接到第一列线至第m列线中的一条列线以输出像素信号，其中，m是不小于2的整数；多个模数转换器，所述多个模数转换器中的每个模数转换器被配置为接收与第一列线至第m列线中的一条列线相应的像素信号，将像素信号与斜坡信号进行比较，以及将像素信号转换成数字像素信号；以及阻断电路，连接到所述多个模数转换器中的至少一个模数转换器的输入端，以阻断所述多个模数转换器之中的其他模数转换器的操作的影响。2.如权利要求1所述的图像传感器，还包括：斜坡信号产生器，被配置为产生斜坡信号；以及斜坡信号缓冲器，被配置为缓冲和输出斜坡信号。3.如权利要求2所述的图像传感器，其中，阻断电路包括多个缓冲器，所述多个缓冲器的每个缓冲器连接在所述多个模数转换器中的相应模数转换器的输入端和斜坡信号缓冲器之间。4.如权利要求2所述的图像传感器，其中，所述多个模数转换器被划分成至少两个组，阻断电路包括多个缓冲器，并且所述多个缓冲器中的每个缓冲器连接在至少两个组中的相应组与斜坡信号缓冲器之间。5.如权利要求3所述的图像传感器，其中，所述多个缓冲器中的每个缓冲器包括N沟道金属氧化物半导体晶体管，该N沟道金属氧化物半导体晶体管连接在电源电压和相应模数转换器的输入端之间并且具有接收斜坡信号的栅极。6.如权利要求3所述的图像传感器，其中，所述多个缓冲器中的每个缓冲器包括P沟道金属氧化物半导体晶体管，该P沟道金属氧化物半导体晶体管连接在相应模数转换器的输入端和接地电压之间并且具有接收斜坡信号的栅极。7.如权利要求3所述的图像传感器，其中，所述多个缓冲器中的每个缓冲器包括：第一P沟道金属氧化物半导体晶体管，连接在电源电压和第一节点之间；第二P沟道金属氧化物半导体晶体管，连接在电源电压和第二节点之间；第一N沟道金属氧化物半导体晶体管，连接在第一节点和公共节点之间，并且具有接收斜坡信号的栅极；第二N沟道金属氧化物半导体晶体管，连接在第二节点和公共节点之间，并且具有连接到相应模数转换器的输入端的栅极和第二节点；以及电流源，连接在公共节点和接地电压之间。8.如权利要求1所述的图像传感器，其中，所述多个模数转换器中的每个模拟数字转换器包括：比较器，被配置为将像素信号与斜坡信号进行比较以产生比较信号；以及计数器，被配置为根据比较信号产生数字像素信号。9.如...

【专利技术属性】
技术研发人员：金载宏，林承贤，赵韩鞠，李东勋，咸锡宪，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR