斜波信号校正方法及校正装置、处理装置、图像传感器制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种斜波信号校正方法及校正装置、处理装置、图像传感器。斜波信号校正方法，包括：初始化阶段和校正阶段；所述初始化阶段包括：获取参考像素信号对应在VR阶段的参考斜波信号所对应的计数器的计数值；以及获取VS阶段的不同斜率的斜波信号所对应的计数器的计数值；计算VR阶段与VS阶段对应的斜波信号的计数值的差值；初始化阶段完成，进入校正阶段；所述校正阶段包括：获取实际像素信号对应在VS阶段的实际斜波信号所对应的计数器的实际计数值；比较实际计数值与上述计数值的大小关系，并根据比较结果进行输出。通过本发明专利技术所提出的斜波信号校正方法，能够校正由于不同斜率的斜波信号造成的SS

【技术实现步骤摘要】
斜波信号校正方法及校正装置、处理装置、图像传感器


[0001]本专利技术主要应用于集成电路设计领域，具体涉及应用于CMOS图像传感器(CIS)中的一种斜波信号校正方法及校正装置、处理装置、图像传感器。

技术介绍

[0002]CMOS图像传感器(CIS)已广泛应用于视频、监控、工业制造、汽车、家电等成像领域。CIS主流读出电路结构是以列级单斜模数转换器(SS
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ADC)为主的读出电路，以保证CIS在合理的功耗下具有足够的转换精度和速度。而该结构最主要的缺点是转换所需的计数周期较长，且其计数周期随ADC分辨率呈指数增长。例如一个12位的SS
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ADC，需要4095个计数周期。在CIS的分辨率和帧率较高的应用中，基于传统SS
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ADC的读出电路结构已无法满足此类要求。为此，一些设计采用了斜率分段的SS
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ADC结构，使得积分信号转换阶段时间大幅度缩短，提高了CIS的帧率。但是由于斜波信号斜率不同，SS
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ADC转换得到的信号失调差异是不同的，这会使SS
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ADC的非线性误差大大增加。
[0003]因此，本专利技术提出了一种斜波信号校正方法及校正装置、处理装置、图像传感器，以校正由于不同斜率的斜波信号造成的SS
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ADC不同的失调误差。

技术实现思路

[0004]本专利技术实施例提供了一种斜波信号校正方法及校正装置、处理装置、图像传感器，以校正由于不同斜率的斜波信号造成的SS<br/>‑
ADC不同的失调误差。
[0005]第一方面，本专利技术提供一种斜波信号校正方法，包括：初始化阶段和校正阶段；
[0006]所述初始化阶段包括：
[0007]获取一列像素单元所输出的参考像素信号对应在第一斜波阶段的参考斜波信号，并根据所述参考斜波信号，得到计数器的参考计数值，复位所述计数器；获取第二斜波阶段的第一斜波信号，并根据所述第一斜波信号，得到计数器的第一计数值，复位所述计数器；获取第二斜波阶段的第二斜波信号，并根据所述第二斜波信号，得到计数器的第二计数值，复位所述计数器；获取第二斜波阶段的第三斜波信号，并根据所述第三斜波信号，得到计数器的第三计数值，复位所述计数器；
[0008]其中，所述第一斜波信号的斜率等于所述参考斜波信号的斜率，所述第二斜波信号的斜率为所述第一斜波信号的斜率的M倍，所述第三斜波信号的斜率为所述第二斜波信号的斜率的N倍，所述M和所述N均大于1；
[0009]计算第一差值，所述第一差值为所述参考计数值和所述第二计数值的差值；计算第二差值，所述第二差值为所述参考计数值和所述第三计数值的差值；
[0010]所述校正阶段包括：
[0011]获取像素阵列中相应列的像素单元所输出的实际像素信号对应在第二斜波阶段的实际斜波信号，并根据所述实际斜波信号得到计数器的实际计数值；
[0012]当所述实际计数值小于或等于所述第一计数值时，输出所述实际计数值；当所述
实际计数值大于所述第一计数值，且小于或等于第二计数值时，输出第一真值，所述第一真值为所述实际计数值与所述第一差值的差值；当所述实际计数值大于所述第二计数值，且小于或等于第三计数值时，输出第二真值，所述第二真值为所述实际计数值与所述第二差值的差值。
[0013]其有益效果在于：本专利技术所提出的斜波信号校正方法，能够校正由于不同斜率的斜波信号造成的SS
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ADC不同的失调误差，进一步保证了CIS线性度。
[0014]可选地，所述M小于或等于3、所述N小于或等于3。
[0015]第二方面，本专利技术提供一种斜波信号校正装置，被配置为执行第一方面中任一项所述的斜波信号校正方法，包括：初始化模块和校正模块；
[0016]所述初始化模块包括获取模块、计算模块，所述获取模块包括参考数值获取单元、第一数值获取单元、第二数值获取单元和第三数值获取单元；所述计算模块包括第一计算单元和第二计算单元；
[0017]所述参考数值获取单元用于获取一列像素单元所输出的参考像素信号对应在第一斜波阶段的参考斜波信号，并根据所述参考斜波信号，得到计数器的参考计数值；所述第一数值获取单元用于获取第二斜波阶段的第一斜波信号，并根据所述第一斜波信号，得到计数器的第一计数值；所述第二数值获取单元用于获取第二斜波阶段的第二斜波信号，并根据所述第二斜波信号，得到计数器的第二计数值；所述第三数值获取单元用于获取第二斜波阶段的第三斜波信号，并根据所述第三斜波信号，得到计数器的第三计数值；
[0018]其中，所述第一斜波信号的斜率等于所述参考斜波信号的斜率，所述第二斜波信号的斜率为所述第一斜波信号的斜率的M倍，所述第三斜波信号的斜率为所述第二斜波信号的斜率的N倍，所述M和所述N均大于1；
[0019]所述第一计算单元用于计算第一差值，所述第一差值为所述参考计数值和所述第二计数值的差值；所述第二计算单元用于计算第二差值，所述第二差值为所述参考计数值和所述第三计数值的差值；
[0020]所述校正模块包括实际数值获取单元、判断单元、输出单元；
[0021]所述实际数值获取单元用于获取像素阵列中相应列的像素单元所输出的实际像素信号对应在第二斜波阶段的实际斜波信号，并根据所述实际斜波信号得到计数器的实际计数值；
[0022]所述判断单元用于判断所述实际计数值与所述第一计数值、所述第二计数值以及所述第三计数值之间的关系；
[0023]当所述实际计数值小于或等于所述第一计数值时，所述输出单元用于输出所述实际计数值；当所述实际计数值大于所述第一计数值，且小于或等于第二计数值时，所述输出单元用于输出第一真值，所述第一真值为所述实际计数值与所述第一差值的差值；当所述实际计数值大于所述第二计数值，且小于或等于第三计数值时，所述输出单元用于输出第二真值，所述第二真值为所述实际计数值与所述第二差值的差值。
[0024]可选地，所述M小于或等于3、所述N小于或等于3。
[0025]进一步可选地，所述斜波信号校正装置，还包括复位控制模块；
[0026]所述复位控制模块用于在所述参考数值获取单元得到所述计数器的所述参考计数值时，控制所述计数器复位；还用于在所述第一数值获取单元得到所述计数器的所述第
一计数值时，控制所述计数器复位；还用于在所述第二数值获取单元得到所述计数器的所述第二计数值时，控制所述计数器复位；还用于第三数值获取单元得到所述计数器的所述第三计数值时，控制所述计数器复位。
[0027]第三方面，本专利技术提供一种斜波信号处理装置，包括：斜波发生器和如第二方面中任一项所述的斜波信号校正装置。
[0028]第四专利技术，本专利技术提供一种图像传感器，包括：由像素单元构成的像素阵列、ADC模块、如第三方面所述的斜波信号处理装置、时序控制模块、行选译码驱动模块、输出信号处理模块；
[0029]所述行选译码驱动模块用于控制所述像素阵列本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种斜波信号校正方法，其特征在于，包括：初始化阶段和校正阶段；所述初始化阶段包括：获取一列像素单元所输出的参考像素信号对应在第一斜波阶段的参考斜波信号，并根据所述参考斜波信号，得到计数器的参考计数值，复位所述计数器；获取第二斜波阶段的第一斜波信号，并根据所述第一斜波信号，得到计数器的第一计数值，复位所述计数器；获取第二斜波阶段的第二斜波信号，并根据所述第二斜波信号，得到计数器的第二计数值，复位所述计数器；获取第二斜波阶段的第三斜波信号，并根据所述第三斜波信号，得到计数器的第三计数值，复位所述计数器；其中，所述第一斜波信号的斜率等于所述参考斜波信号的斜率，所述第二斜波信号的斜率为所述第一斜波信号的斜率的M倍，所述第三斜波信号的斜率为所述第二斜波信号的斜率的N倍，所述M和所述N均大于1；计算第一差值，所述第一差值为所述参考计数值和所述第二计数值的差值；计算第二差值，所述第二差值为所述参考计数值和所述第三计数值的差值；所述校正阶段包括：获取像素阵列中相应列的像素单元所输出的实际像素信号对应在VS阶段的实际斜波信号，并根据所述实际斜波信号得到计数器的实际计数值；当所述实际计数值小于或等于所述第一计数值时，输出所述实际计数值；当所述实际计数值大于所述第一计数值，且小于或等于第二计数值时，输出第一真值，所述第一真值为所述实际计数值与所述第一差值的差值；当所述实际计数值大于所述第二计数值，且小于或等于第三计数值时，输出第二真值，所述第二真值为所述实际计数值与所述第二差值的差值。2.根据权利要求1所述的斜波信号校正方法，其特征在于，所述M小于或等于3、所述N小于或等于3。3.一种斜波信号校正装置，其特征在于，被配置为执行权利要求1至2中任一项所述的斜波信号校正方法，包括：初始化模块和校正模块；所述初始化模块包括获取模块、计算模块，所述获取模块包括参考数值获取单元、第一数值获取单元、第二数值获取单元和第三数值获取单元；所述计算模块包括第一计算单元和第二计算单元；所述参考数值获取单元用于获取一列像素单元所输出的参考像素信号对应在第一斜波阶段的参考斜波信号，并根据所述参考斜波信号，得到计数器的参考计数值；所述第一数值获取单元用于获取第二斜波阶段的第一斜波信号，并根据所述第一斜波信号，得到计数器的第一计数值；所述第二数值获取单元用于获取第二斜波阶段的第二斜波信号，并根据所述第二斜波信号，得到计数器的第二计数值；所述第三数值获取单元用于获取第二斜波阶段的第三斜波信号，并根据所述第三斜波信号，得到计数器的第三计数值；其中，所述第一斜波信号的斜率等于...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡化，
申请(专利权)人：成都微光集电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：