[发明专利]图像感测设备

说明书

一种图像感测设备包括：像素，适用于基于第一驱动电压而产生像素信号；基于可变电阻的斜坡信号发生块，斜坡信号生成块适用于产生斜坡信号，斜坡信号的斜率由根据模拟增益而变化的电阻值来控制；基于固定电阻的噪声补偿模块，适用于感测包括在第一驱动电压中的噪声分量以产生噪声信号，以及适用于将噪声信号反映在斜坡信号中；以及数字处理块，适用于基于像素信号和斜坡信号而产生数字信号。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2016年1月29日提交的第10-2016-0011731号韩国专利申请的优先权，其全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本发明的示例性的实施例总体而言涉及一种半导体设计技术，更具体地，涉及一种图像感测设备及其驱动方法。

背景技术

图像感测设备使用半导体的光敏特性来捉取图像。图像感测设备通常分为电荷耦合器件(CCD)图像传感器和互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器。CMOS图像传感器可使模拟和数字控制电路二者直接在单个集成电路(IC)上实现，使得CMOS图像传感器成为应用最广泛的图像传感器的类型。

图像感测设备包括斜坡信号发生电路，斜坡信号发生电路用于产生在确定像素信号的电压电平时所需的斜坡信号。斜坡信号发生电路通常分为基于可变电流的斜坡信号发生电路和基于可变电阻的斜坡信号发生电路。基于可变电流的斜坡信号发生电路通过在产生斜坡信号时控制电流量来控制斜坡信号的斜率。基于可变电阻的斜坡信号发生电路通过在产生斜坡信号时控制电阻值来控制斜坡信号的斜率。斜坡信号的斜率与模拟增益有关。与基于可变电流的斜坡信号发生电路相比，基于可变电阻的斜坡信号发生电路对器件噪声不敏感。

另外，图像感测设备包括噪声补偿电路，噪声补偿电路用以抵消反映在像素信号内的噪声分量。噪声分量可以是像素功率噪声，像素功率噪声被包括在用于产生像素信号的驱动电压中。噪声补偿电路基于驱动电压而感测噪声分量，以及将感测的噪声分量反映在斜坡信号中。在这种情况下，反映在像素信号中的噪声分量和反映在斜坡信号中的噪声分量经由后方电路相互抵消。

发明内容

本发明的示例性实施例针对一种对像素功率噪声和器件噪声二者均不敏感的图像感测设备。

根据本发明的一个实施例，图像感测设备包括：像素，适用于基于第一驱动电压而产生像素信号；基于可变电阻的斜坡信号发生块，斜坡信号发生块适用于产生斜坡信号，斜坡信号的斜率由根据模拟增益而变化的电阻值来控制；基于固定电阻的噪声补偿块，适用于感测包括在第一驱动电压中的噪声分量以产生噪声信号，以及适用于将噪声信号反映在斜坡信号中；以及数字处理块，适用于基于像素信号和斜坡信号而产生数字信号。

图像感测设备还可以包括采样块，采样块适用于对像素信号、斜坡信号和噪声信号进行采样。

采样块可以包括：第一采样单元，适用于对像素信号进行采样；第二采样单元，适用于对斜坡信号进行采样；以及第三采样单元，适用于对噪声信号进行采样。

第一采样单元至第三采样单元的每个可以包括电容器。

第一采样单元的电容可以等于第二采样单元的电容与第三采样单元的电容之和。

斜坡信号发生块可以包括：斜坡电流发生单元，耦接在第二驱动电压的供应端子和斜坡信号的输出端子之间，且适用于基于具有均一电压电平的偏置信号和时钟信号而产生斜坡电流；以及可变电阻单元，耦接在斜坡信号的输出端子和地电压的供应端子之间，且具有基于与模拟增益相对应的可变控制信号而变化的电阻值。

噪声补偿块可以包括：噪声电流发生单元，耦接在第一驱动电压的供应端子和噪声信号的输出端子之间，且适用于感测来自第一驱动电压的噪声分量，以及产生与噪声分量相对应的噪声电流；以及固定电阻单元，耦接在噪声信号的输出端子和地电压的供应端子之间，且具有均一的电阻值。