[发明专利]图像传感器

权利要求书

1.一种图像传感器，包括：

像素阵列，其包括配置为输出信号电压的像素，每个像素包括第一光电二极管和第二光电二极管、分别连接至所述第一光电二极管和所述第二光电二极管的第一传输晶体管和第二传输晶体管以及所述第一传输晶体管和所述第二传输晶体管所连接至的浮置扩散节点；

斜坡电压发生器，其配置为产生斜坡电压，所述斜坡电压以根据斜坡时钟的斜率而减小从而具有第一增益；

相关双采样器，其配置为将所述斜坡电压与所述信号电压相比较以输出比较信号；

计数器，其配置为根据计数器时钟来对所述比较信号进行计数以输出数字信号；

数字缩放单元，其配置为缩放所述数字信号以具有第二增益；以及

增益控制器，其配置为控制所述第一增益和所述第二增益以得到不同的各个用户增益，

其中，所述各个用户增益中的每个是所述第一增益与所述第二增益的乘积，

其中，述增益控制器以包括第一操作模式至第三操作模式的多个操作模式来操作，

其中，所述第一操作模式至所述第三操作模式分别将所述用户增益放大为1倍、2倍和4倍，并且

其中，所述第一操作模式中的第二增益等于所述第二操作模式中的第二增益的一半。

2.根据权利要求1所述的图像传感器，其中，所述第三操作模式中的第二增益等于所述第二操作模式中的第二增益。

3.根据权利要求1所述的图像传感器，其中，所述第一操作模式中的斜坡电流和斜坡电阻等于所述第二操作模式中的斜坡电流和斜坡电阻。

4.根据权利要求1所述的图像传感器，其中，所述第三操作模式中的斜坡电流与斜坡电阻的乘积等于所述第二操作模式中的斜坡电流与斜坡电阻的乘积的一半。

5.根据权利要求1所述的图像传感器，其中，所述第一操作模式中的第一增益等于所述第二操作模式中的第一增益。

6.根据权利要求5所述的图像传感器，其中，所述第二操作模式中的第一增益等于所述第三操作模式中的第一增益的一半。

7.根据权利要求1所述的图像传感器，其中，所述斜坡时钟的频率等于所述计数器时钟的频率的一半。

8.一种图像传感器，包括：

像素，每个像素包括第一光电二极管和第二光电二极管，并且每个像素被配置为顺序地输出复位输出、第一输出和第二输出，其中，所述第一输出由所述第一光电二极管输出，并且所述第二输出由所述第一光电二极管和所述第二光电二极管输出；

斜坡电压发生器，其配置为产生斜坡电压，所述斜坡电压以根据斜坡时钟的斜率而减小以具有第一增益；

相关双采样器，其配置为将所述斜坡电压与所述复位输出、所述第一输出和所述第二输出中的每一个相比较以输出比较信号；

计数器，其配置为根据计数器时钟来对比较信号进行计数以输出数字信号；

数字缩放单元，其配置为缩放所述数字信号以具有第二增益；以及

增益控制器，其配置为控制所述第一增益和所述第二增益以得到不同的各个用户增益，

其中，所述各个用户增益中的每个是所述第一增益与所述第二增益的乘积，

其中，所述增益控制器以包括第一操作模式至第三操作模式的多个操作模式来操作，

其中，所述第一操作模式至所述第三操作模式分别需要1倍用户增益、2倍用户增益和4倍用户增益，并且

其中，所述第一操作模式中的第二增益等于所述第二操作模式中的第二增益的一半。

9.根据权利要求8所述的图像传感器，其中，所述斜坡电压包括与所述复位输出相对应的第一脉冲、与所述第一输出相对应的第二脉冲以及与所述第二输出相对应的第三脉冲。

10.根据权利要求9所述的图像传感器，其中，所述第一脉冲的电压降的幅度小于所述第二脉冲的电压降的幅度，并且

其中，所述第二脉冲的电压降的幅度小于所述第三脉冲的电压降的幅度。