【技术实现步骤摘要】
本公开的多种实施方式涉及图像传感器，更具体地涉及图像传感器和模数转换方法。
技术介绍
1、通常，图像传感器可以进行以下分类：电荷耦合器件(ccd)图像传感器和互补金属氧化物半导体(cmos)图像传感器。最近，cmos图像传感器由于其低制造成本、低功耗以及易于与外围电路集成的能力而受到关注。
2、图像传感器可以将从像素输出的模拟信号转换成数字信号。图像传感器可通过使用低转换增益而将像素信号转换成数字信号以防止像素的饱和。同时，图像传感器可以通过使用高转换增益而将像素信号转换成数字信号以便响应低照度情况。
3、当像素信号被转换时，分别对应于低转换增益和高转换增益的偏移电压可以彼此不同。需要设计一种即使像素信号的转换增益变化也能够将像素信号转换成数字信号的图像传感器。
技术实现思路
1、本公开的实施方式可以提供一种信号变换器。该信号变换器可以包括：运算放大器，其被配置成通过第一输入端子接收转换增益变化的像素信号，通过第二输入端子接收斜坡信号，以及基于反相信号而改变第一输入端子和第二输入端子的极性；以及信号管理器，其被配置成响应于转换增益的变化而生成反相信号以及将反相信号传输到运算放大器。
2、本公开的实施方式可以提供一种图像传感器。该图像传感器可以包括：像素，其被配置成输出对应于第一转换增益或第二转换增益的像素信号；信号变换器，其被配置成基于用于信号转换的斜坡信号将每个像素信号转换成数字信号；以及控制电路，其被配置成生成斜坡信号，其中信号变换器通过第一
3、本公开的实施方式可以提供一种信号转换方法。该信号转换方法可以包括：接收像素信号和用于信号转换的斜坡信号，像素信号的转换增益改变为第一转换增益或第二转换增益；基于像素信号的转换增益设置被配置成接收像素信号的第一输入端子和被配置成接收斜坡信号的第二输入端子的极性；将基于像素信号的转换增益确定的偏移电压存储在耦接到第二输入端子的电容器中；以及基于偏移电压将像素信号转换成数字信号。
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1.一种信号变换器，包括：
2.根据权利要求1所述的信号变换器，还包括：
3.根据权利要求2所述的信号变换器，
4.根据权利要求3所述的信号变换器，其中，所述运算放大器基于所述偏移电压和所述斜坡信号而将对应于低转换增益的像素信号转换成数字信号。
5.根据权利要求2所述的信号变换器，
6.根据权利要求5所述的信号变换器，其中，所述信号管理器响应于所述转换增益的增加而生成用于控制所述反相信号和所述第二开关的下降信号。
7.根据权利要求6所述的信号变换器，
8.根据权利要求7所述的信号变换器，其中，所述运算放大器基于根据所述第二电容器的电压而下降的斜坡信号将对应于高转换增益的像素信号转换成数字信号。
9.根据权利要求2所述的信号变换器，其中，所述运算放大器包括：
10.根据权利要求9所述的信号变换器，其中，所述运算放大器包括：
11.根据权利要求10所述的信号变换器，其中，所述栅极电压控制器响应于与高状态相对应的所述反相信号，向所述第二节点提供低于栅极电压的电压，所述
12.根据权利要求9所述的信号变换器，其中，所述开关电路响应于与高状态相对应的所述反相信号而将所述输出信号传输到所述第二输出端子。
13.根据权利要求12所述的信号变换器，
14.根据权利要求9所述的信号变换器，其中，所述开关电路响应于与低状态相对应的所述反相信号而将所述输出信号传输到所述第一输出端子。
15.根据权利要求14所述的信号变换器，其中，所述运算放大器响应于输入到所述第二输入端子的所述斜坡信号而将所述像素信号转换成数字信号，以及将所述数字信号输出到所述第一输出端子。
16.根据权利要求1所述的信号变换器，其中，所述第二输入端子通过第一路径或者第二路径来接收所述斜坡信号，所述第一路径耦接到接收所述斜坡信号的第三电容器，所述第二路径耦接到接收所述斜坡信号的第四电容器。
17.根据权利要求16所述的信号变换器，其中，所述运算放大器基于所述转换增益来确定要激活所述第一路径还是所述第二路径。
18.根据权利要求17所述的信号变换器，其中，所述运算放大器响应于所述像素信号的低转换增益来激活所述第一路径并且去激活所述第二路径。
19.根据权利要求17所述的信号变换器，其中，所述运算放大器响应于所述像素信号的高转换增益来去激活所述第一路径并且激活所述第二路径。
20.根据权利要求18所述的信号变换器，
21.根据权利要求19所述的信号变换器，
22.根据权利要求21所述的信号变换器，其中，响应于所述反相信号而基于所述第一输入端子的下降电压来确定所述第二偏移电压。
23.一种图像传感器，包括：
24.根据权利要求23所述的图像传感器，其中，所述运算放大器包括：
25.根据权利要求24所述的图像传感器，
26.根据权利要求25所述的图像传感器，
27.根据权利要求25所述的图像传感器，
28.根据权利要求27所述的图像传感器，
29.根据权利要求28所述的图像传感器，其中，所述运算放大器基于所述第二偏移电压将对应于所述第二转换增益的像素信号转换成数字信号。
30.一种信号转换方法，包括：
31.根据权利要求30所述的信号转换方法，其中，设置所述极性包括：
32.根据权利要求31所述的信号转换方法，其中，将所述偏移电压存储在所述电容器中包括：
33.根据权利要求30所述的信号转换方法，其中，设置所述极性包括：
34.根据权利要求33所述的信号转换方法，其中，将所述偏移电压存储在所述电容器中包括：
...【技术特征摘要】
1.一种信号变换器，包括：
2.根据权利要求1所述的信号变换器，还包括：
3.根据权利要求2所述的信号变换器，
4.根据权利要求3所述的信号变换器，其中，所述运算放大器基于所述偏移电压和所述斜坡信号而将对应于低转换增益的像素信号转换成数字信号。
5.根据权利要求2所述的信号变换器，
6.根据权利要求5所述的信号变换器，其中，所述信号管理器响应于所述转换增益的增加而生成用于控制所述反相信号和所述第二开关的下降信号。
7.根据权利要求6所述的信号变换器，
8.根据权利要求7所述的信号变换器，其中，所述运算放大器基于根据所述第二电容器的电压而下降的斜坡信号将对应于高转换增益的像素信号转换成数字信号。
9.根据权利要求2所述的信号变换器，其中，所述运算放大器包括：
10.根据权利要求9所述的信号变换器，其中，所述运算放大器包括：
11.根据权利要求10所述的信号变换器，其中，所述栅极电压控制器响应于与高状态相对应的所述反相信号，向所述第二节点提供低于栅极电压的电压，所述栅极电压在输入对应于低转换增益的像素信号时被提供。
12.根据权利要求9所述的信号变换器，其中，所述开关电路响应于与高状态相对应的所述反相信号而将所述输出信号传输到所述第二输出端子。
13.根据权利要求12所述的信号变换器，
14.根据权利要求9所述的信号变换器，其中，所述开关电路响应于与低状态相对应的所述反相信号而将所述输出信号传输到所述第一输出端子。
15.根据权利要求14所述的信号变换器，其中，所述运算放大器响应于输入到所述第二输入端子的所述斜坡信号而将所述像素信号转换成数字信号，以及将所述数字信号输出到所述第一输出端子。
16.根据权利要求1所述的信号变换器，其中，所述第二输入端子通过第一路径或者第二路...
【专利技术属性】
技术研发人员：肇铃木，
申请(专利权)人：爱思开海力士有限公司，
类型：发明
国别省市：
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