[发明专利]具有帧级别黑色电平校准的图像传感器

权利要求书

1.一种图像传感器，其包括：

像素阵列，其包含：

像素单元的多个作用行，其经耦合以响应于入射光产生图像数据；

黑色电平校准行，其包含多个黑色图像数据产生电路，所述多个黑色图像数据产生电路经耦合以产生表示没有所述入射光的黑色图像数据信号；及

虚设行，其包含：

多个黑色电平箝位电路，其经耦合以接收黑色太阳参考电压以箝位所述像素阵列的多根位线；及

黑色电平校准电路，其经耦合以接收所述黑色太阳参考电压以产生黑色太阳校准电压；

黑色太阳反馈电路，其经耦合以响应于所述黑色太阳校准电压和黑色电平样本参考产生所述黑色太阳参考电压；及

黑色电平取样电路，其经耦合到所述多根位线，以对从所述黑色电平校准行产生的所述黑色图像数据信号进行取样，以产生经耦合以由所述黑色太阳反馈电路接收的所述黑色电平样本参考。

2.根据权利要求1所述的图像传感器，其中所述黑色电平取样电路包括第一电容器，所述第一电容器通过多个位线开关耦合到所述多根位线，以在所述多个位线开关闭合时对所述黑色图像数据信号进行取样，其中所述第一电容器经耦合以在所述多个位线开关断开时保持所述黑色图像数据信号。

3.根据权利要求2所述的图像传感器，其中所述黑色电平取样电路进一步包括耦合到所述第一电容器的容限偏移切换电路，

其中所述容限偏移切换电路经配置以在所述多个位线开关闭合的同时将所述第一电容器耦合到容限偏移电压，

其中所述容限偏移切换电路经配置以在所述多个位线开关断开的同时将所述第一电容器耦合到接地，其中所述第一电容器经配置以响应于所述容限偏移切换电路将所述第一电容器耦合到接地而产生所述黑色电平样本参考。

4.根据权利要求3所述的图像传感器，其中所述黑色电平取样电路和所述黑色太阳反馈电路经配置以在所述图像数据从所述像素阵列的每一帧读出之前，重新取样从所述黑色电平校准行产生的所述黑色图像数据信号并重新产生所述黑色太阳参考电压。

5.根据权利要求4所述的图像传感器，其中所述多根位线包含第一组位线，其中所述黑色电平取样电路通过所述多个位线开关耦合到所述第一组位线以取样和保持所述黑色图像数据信号。

6.根据权利要求5所述的图像传感器，其中所述多根位线进一步包含第二组位线，其中所述黑色电平取样电路通过所述多个位线开关耦合到所述第一组位线和所述第二组位线以取样和保持所述黑色图像数据信号。

7.根据权利要求6所述的图像传感器，其中所述第一组位线位于所述像素阵列的第一端上，并且其中所述第二组位线位于所述像素阵列的第二端上，所述第二端与所述第一端相对。

8.根据权利要求7所述的图像传感器，其中所述第一组位线包括位于所述像素阵列的所述第一端上的128根位线，并且其中所述第二组位线包括位于所述像素阵列的所述第二端上的128根位线。

9.根据权利要求1所述的图像传感器，其中所述多个黑色图像数据产生电路中的每一者包括：

黑色图像复位晶体管，其经耦合到电源电压；

黑色图像源极跟随器晶体管，其经耦合到所述电源电压，并且具有耦合到所述黑色图像复位晶体管的栅极；及

黑色图像行选择晶体管，其耦合在所述黑色图像源极跟随器晶体管与所述黑色电平取样电路之间。

10.根据权利要求1所述的图像传感器，其中所述黑色电平校准电路是多个黑色电平校准电路中的一者，其中所述多个黑色电平校准电路中的每一者耦合到包含在所述多根位线中的一组位线中的相应一者，其中所述黑色太阳反馈电路经耦合以通过所述一组位线从所述多个黑色电平校准电路接收所述黑色太阳校准电压以产生所述黑色太阳参考电压。

11.根据权利要求10所述的图像传感器，其中所述一组位线包括所述多根位线中的32根虚设位线。