[发明专利]用于CMOS图像传感器的模拟行黑色电平校准

权利要求书

1.一种图像传感器，其包括：

图像像素阵列，其用以响应于入射光产生模拟图像信号；

暗像素阵列，其用以产生模拟黑色参考信号以用于对所述模拟图像信号的模拟黑色电平校准；

数据位线，其耦合到所述图像像素阵列内的一排图像像素以从所述排图像像素中转移出所述模拟图像信号；

参考位线，其耦合到所述暗像素阵列内的一排黑色参考像素以从所述排黑色参考像素中转移出所述模拟黑色参考信号；

驱动器，其耦合到所述参考位线以接收所述模拟黑色参考信号；

比较器，其经耦合以从所述数据位线接收所述模拟图像信号，且经耦合以接收从所述驱动器输出的所述模拟黑色参考信号，所述比较器经耦合以在模拟域中使所述模拟图像信号与所述模拟黑色参考信号偏移；以及

模/数转换器ADC电路，其耦合到所述比较器的输出。

2.根据权利要求1所述的图像传感器，其进一步包括：

多条数据位线，其耦合到所述图像像素阵列内的对应多排图像像素；

多条参考位线，其耦合到所述暗像素阵列内的对应多排黑色参考像素；以及

多个比较器和对应的ADC电路，其每一者耦合到所述数据位线中的至少一者且耦合到所述驱动器以接收从所述驱动器输出的所述模拟黑色参考信号。

3.根据权利要求2所述的图像传感器，其中所述图像像素在所述图像像素阵列内布置为列和行，且所述黑色参考像素在所述暗像素阵列内布置为列和行，其中所述暗像素阵列的所述行与所述图像像素阵列的所述行对准。

4.根据权利要求2所述的图像传感器，其中所述多条参考位线短路在一起且耦合到所述驱动器的输入。

5.根据权利要求4所述的图像传感器，其中所述驱动器包括单位增益缓冲器，所述单位增益缓冲器包含：

非反相输入，其耦合到所述参考位线；

反相输入；以及

反馈路径，其将所述单位增益缓冲器的输出耦合到所述反相输入。

6.根据权利要求2所述的图像传感器，其进一步包括：

多路复用器，其每一者经耦合以将所述数据位线中的两者或两者以上多路复用到所述比较器中的单一者上。

7.根据权利要求6所述的图像传感器，其进一步包括：

多个第一线放大器，其每一者耦合在所述多路复用器中的每一者与所述比较器中的对应者之间。

8.根据权利要求7所述的图像传感器，其进一步包括：

多个第二线放大器，其每一者耦合在所述驱动器的所述输出与所述比较器中的对应一者之间。

9.根据权利要求2所述的图像传感器，其进一步包括：

多个线放大器，其每一者耦合在所述参考位线与所述驱动器之间，其中所述线放大器装箱在一起使得其输入和输出短路在一起，且所述线放大器的每一者内的至少一个共同内部节点短路在一起。

10.根据权利要求2所述的图像传感器，其进一步包括：

芯片外黑色参考读出电路，其经耦合以将所述模拟黑色参考信号转换为数字黑色参考信号，且以每列的方式从所述暗像素阵列选择性地输出所述数字黑色参考信号。

11.根据权利要求1所述的图像传感器，其中所述比较器包括模拟差分放大器，所述模拟差分放大器具有经耦合以接收所述模拟图像信号的非反相输入和经耦合以接收所述模拟黑色参考信号的反相输入。

12.根据权利要求11所述的图像传感器，其中所述比较器进一步包括单端输出比较器，所述单端输出比较器具有耦合到所述模拟差分放大器的差分输出的两个输入。

13.根据权利要求12所述的图像传感器，其中所述ADC电路包含耦合到所述单端输出比较器的输出的计数器。

14.根据权利要求11所述的图像传感器，其进一步包括斜坡信号产生器，所述斜坡信号产生器经耦合以将斜坡信号提供到所述模拟差分放大器的所述反相输入。