图像传感器以及系统技术方案

本实用新型专利技术涉及图像传感器以及系统。本实用新型专利技术的一个目的是提供图像传感器以及系统。该图像传感器包括：像素阵列中的像素，其中所述像素响应于接收到入射光而生成图像信号；电源电路，所述电源电路耦接到所述像素并且配置为向所述像素提供电压信号，其中所述电压信号具有第一噪声分量；以及控制电路，所述控制电路耦接到所述像素并且配置为向所述像素提供控制信号，其中所述控制信号具有基于所述第一噪声分量生成的第二噪声分量。一个实施例已经解决了技术问题中的至少一个并且实现了本实用新型专利技术的相应的有利效果。用新型的相应的有利效果。用新型的相应的有利效果。

【技术实现步骤摘要】
图像传感器以及系统
[0001]本申请是申请日为2017年9月12日、申请号为201721160172.0、技术名称为“图像传感器以及系统”的技术专利申请的分案申请。


[0002]本技术整体涉及成像设备，并且更具体地，涉及具有电源噪声抑制能力的成像设备。

技术介绍

[0003]图像传感器常在电子设备，诸如，移动电话、相机和计算机中用来捕获图像。在典型布置方式中，电子设备设置有被布置成像素行和像素列的图像像素阵列。通常将电路耦接到各个像素列用于读出来自图像像素的模拟图像信号。电源(例如，电压源)用于向图像像素提供电源电压以驱动任何相关电路。
[0004]稳压器电路可用于向图像像素分发并提供电力，但此类具有单个稳压器电路的配置可能需要高输入供电电压，这是不合需要的。升压器电路可与稳压器电路组合使用以降低输入供电电压。然而，在升压器电路的提供功率增量(例如，供应对应电压)的能力与输出噪声之间存在折衷。换句话说，当升压器电路生成高电压时，高电压通常包括大噪声分量。
[0005]因为升压器电路的输出噪声传播通过图像像素内的电路，所以电源噪声对应于升压器电路的输出噪声。为了满足图像像素的功率需求，升压器电路产生大量电源噪声。由稳压器与升压器电路组合产生并且供应到图像像素的电源噪声对图像传感器的操作有害。
[0006]因此，将希望能够提供具有电源噪声抑制能力的成像设备。

技术实现思路

[0007]本技术的一个目的是提供图像传感器以及系统。
[0008]根据本技术的一个方面，提供有一种图像传感器，包括：像素阵列中的有源像素，所述有源像素配置为响应于入射光而生成图像信号；电源电路，配置为向有源像素提供电源电压信号，所述电源电压信号具有第一噪声分量；升压器电路，配置为向有源像素提供控制信号，所述控制信号具有作为第一噪声分量的反相版本并且配置为抑制第一噪声分量的第二噪声分量。
[0009]优选地，其中所述升压器电路包括：运算放大器，耦接到运算放大器的第一输入端子的第一电容器，耦接到运算放大器的第二输入端子的第二电容器，耦接在运算放大器的第一输入端子与输出端子之间的第三电容器，与第三电容器串联耦接的具有滤波电阻的第一开关，以及耦接在运算放大器的第一输入端子与输出端子之间的第二开关。
[0010]优选地，所述图像传感器还包括：行驱动电路，所述行驱动电路耦接在升压器电路与有源像素之间，并且配置为将升压器电路所生成的控制信号直接提供到有源像素，其中行驱动电路包括具有固有电阻的第三开关和具有寄生电容的第四电容器，其中第一开关为第三开关的复制，并且其中第三电容器具有与第四电容器的寄生电容相同的电容。
[0011]优选地，其中所述有源像素包括：光敏区，浮动扩散区，将光敏区耦接到浮动扩散区的转移晶体管，将浮动扩散区耦接到输出线的源极跟随器晶体管，以及重置晶体管，并且其中重置晶体管的栅极端子配置为接收所述控制信号。
[0012]优选地，其中所述重置晶体管将额外电源电路耦接到浮动扩散区，其中所述有源像素包括浮动扩散区与电源电路之间的寄生电容器，其中寄生电容器配置为将第一噪声分量传播到浮动扩散区以污染存储在浮动扩散区处的信号，并且其中所述重置晶体管配置为将第二噪声分量传播到浮动扩散区以与第一噪声分量组合并且抵消第一噪声分量。
[0013]一个实施例已经解决了技术问题中的至少一个并且实现了本技术的相应的有利效果。
附图说明
[0014]图1为根据实施方案的示例性电子设备的示意图，该电子设备具有图像传感器和处理电路用于使用图像像素阵列捕获图像。
[0015]图2为根据实施方案的耦接到升压器电路的示例性像素阵列的示意图。
[0016]图3为根据实施方案的示例性图像像素的电路图。
[0017]图4为根据实施方案的具有噪声消除信号作为用于抵消电源噪声的输入的图3所示的类型的示例性图像像素的电路图。
[0018]图5为根据实施方案的用于操作具有噪声消除信号作为输入的图4所示的类型的图像像素的示例性时序图。
[0019]图6为根据实施方案的在开环实施方式中的耦接到图4所示的类型的图像像素的示例性升压器电路的电路图。
[0020]图7为根据实施方案的用于操作图6所示的类型的升压器电路的示例性时序图。
[0021]图8为根据实施方案的在闭环实施方式中的耦接到图4所示的类型的图像像素的示例性升压器电路的电路图。
[0022]图9为根据本技术的实施方案的可采用图1至图8的一些实施方案的处理器系统的框图。
具体实施方式
[0023]根据本技术的一个方面，提供有一种图像传感器。该图像传感器包括：像素阵列内的有源像素，其中所述有源像素响应于接收到入射光而生成图像信号；电源，所述电源耦接到所述有源像素并且向所述有源像素提供电源电压信号，其中所述电源电压信号具有第一噪声分量；以及升压器电路，所述升压器电路耦接到所述有源像素并且提供用于所述有源像素内的晶体管的控制信号，其中所述控制信号具有作为所述第一噪声分量的反相版本的第二噪声分量。
[0024]优选地，所述升压器电路包括：运算放大器，所述运算放大器具有第一输入端子、第二输入端子以及输出端子；第一电容器，所述第一电容器耦接在所述第一输入端子与提供电源电压的第一电源之间；第二电容器，所述第二电容器耦接在所述第二输入端子与接地电压端子之间；以及第三电容器，所述第三电容器耦接在所述第一输入端子与所述输出端子之间。
[0025]优选地，所述升压器电路进一步包括：具有滤波电阻的第一开关，所述第一开关与所述第三电容器串联耦接；以及第二开关，所述第二开关耦接在所述运算放大器的所述第一输入端子与所述输出端子之间。
[0026]优选地，所述图像传感器还包括：行驱动电路，其中所述升压器电路经由所述行驱动电路耦接到所述有源像素，其中所述行驱动电路将所述控制信号直接提供到所述晶体管，并且其中所述行驱动电路包括：具有固有电阻的第三开关，所述第三开关耦接在所述有源像素内的所述晶体管与所述升压器电路内的所述运算放大器之间；以及具有寄生电容的寄生电容器，所述寄生电容器耦接在所述晶体管与额外的接地电压端子之间。
[0027]优选地，所述有源像素包括：光敏区；浮动扩散区；转移晶体管，所述转移晶体管耦接在所述光敏区与所述浮动扩散区之间；源极跟随器晶体管，所述源极跟随器晶体管将所述浮动扩散区耦接到输出线；以及额外电源，所述额外电源向所述浮动扩散区提供重置电压电平，其中重置晶体管将所述额外电源耦接到所述浮动扩散区。
[0028]优选地，所述有源像素进一步包括：寄生电容器，所述寄生电容器耦接在所述浮动扩散区与提供所述电源电压信号的所述电源之间，其中所述第一噪声分量传播通过所述寄生电容器到达所述浮动扩散区。
[0029]优选地，来自所述控制信号的所述第二噪声分量传播通过所述重置晶体管到达所述浮动扩散区，其中所述第二噪声分量与所述第一噪声分量求和以消本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种图像传感器，包括：像素阵列中的有源像素，所述有源像素配置为响应于入射光而生成图像信号；电源电路，配置为向有源像素提供电源电压信号，所述电源电压信号具有第一噪声分量；升压器电路，配置为向有源像素提供控制信号，所述控制信号具有作为第一噪声分量的反相版本并且配置为抑制第一噪声分量的第二噪声分量。2.根据权利要求1所述的图像传感器，其中所述升压器电路包括：运算放大器，耦接到运算放大器的第一输入端子的第一电容器，耦接到运算放大器的第二输入端子的第二电容器，耦接在运算放大器的第一输入端子与输出端子之间的第三电容器，与第三电容器串联耦接的具有滤波电阻的第一开关，以及耦接在运算放大器的第一输入端子与输出端子之间的第二开关。3.根据权利要求2所述的图像传感器，还包括：行驱动电路，所述行驱动电路耦接在升压器电路与有源像素之间，并且配置为将升压器电路所生成...

【专利技术属性】
技术研发人员：铃木和寿，
申请(专利权)人：半导体元件工业有限责任公司，
类型：新型
国别省市：