图像传感器及其列模数转换器的制造方法
【专利摘要】本发明提供一种图像传感器及其列模数转换器。列模数转换器包括一计数器提供一计数结果、一斜坡信号生成器提供一斜坡信号及一起始信号、一取样与比较阵列、一第一锁存阵列、一第二锁存阵列及一运算单元。取样与比较阵列依据斜坡信号与起始信号以及多个感光像素的初始电压及亮度电压输出多个亮度转换信号。第一锁存阵列及第二锁存阵列回应这些亮度转换信号将计数结果锁存，并在一第一期间输出多个第一亮度锁存值，在一第二期间输出多个第二亮度锁存值。运算单元耦接依据这些第一亮度锁存值及这些第二亮度锁存值计算这些感光像素的亮度值。
【专利说明】图像传感器及其列模数转换器
【技术领域】
[0001]本发明是有关于一种图像传感器及其列模数转换器，且特别是有关于一种低噪声的图像传感器及其列模数转换器。
【背景技术】
[0002]近年来，随着数字科技的大幅进步，以及网际网路与多媒体应用的快速发展，许多图像均希望可以转换为数字图像，以便于进行处理及传送，因此可将图像转换为数字图像的图像传感器在多媒体应用中逐渐变得重要。
[0003]一般而言，图像传感器由电子元件所构成，而电子元件及电路的电气特性可以逼近理想特性，但无法完全达到理想特性的要求，以致于电子元件及电路可能会有噪声(即非预期的电压或信号)，进而图像传感器所输出的数字图像。以放大器而言，由于放大器的两个比较输入端存在偏移电压(理想特性上是不存在的)，因此利用放大器所构成的比较电路会受偏移电压的影响，导致比较结果会产生误差，进而影响数字图像的正确性。因此，如何降低或消除电子元件或电路的非理相特性所引起的噪声则成为设计图像传感器的一个重点。
【发明内容】
[0004]本发明提供一种图像传感器及其列模数转换器，可降低电路噪声所造成的影响，以提高所感测到的亮度值的正确性。
[0005]本发明提供一种列模数转换器(column analog to digital converter),适于具有复数列的感光像素的一像素阵列。列模数转换器包括一计数器、一斜坡信号生成器、一取样与比较阵列、一第一锁存阵列、一第二锁存阵列及一运算单元。计数器依据一时钟信号以提供一计数结果。斜坡信号生成器依据时钟信号提供一斜坡信号，以及提供一起始信号。取样与比较阵列具有多个取样与比较电路，这些取样与比较电路当中每一者分别依据斜坡信号与起始信号，以及这些感光像素中一对应列的感光像素的一初始电压及一亮度电压，输出一亮度转换信号。第一锁存阵列具有多个第一锁存器，其中这些第一锁存器当中每一者分别耦接计数器，以在一第一期间内，回应在这些取样与比较电路当中一对应者所输出的亮度转换信号，而将计数结果锁存成为一第一亮度锁存值。第二锁存阵列具有多个第二锁存器，其中这些第二锁存器当中每一者分别耦接计数器，以在与第一期间不同的一第二期间内，回应在这些取样与比较电路当中一对应者所输出的亮度转换信号，而将计数结果锁存成为一第二亮度锁存值。运算单元耦接第一锁存阵列及第二锁存阵列，以接收这些第一锁存器当中每一者的第一亮度锁存值及这些第二锁存器当中每一者的第二亮度锁存值，并依据所接收的第一亮度锁存值及第二亮度锁存值计算对应列的感光像素的一亮度值。
[0006]在本发明的一实施例中，第一期间是一相位信号的第一相位期间，以及第二期间是一相位信号的一第二相位期间。
[0007]在本发明的一实施例中，运算单元是计算所接收的第一亮度锁存值及第二亮度锁存值的一总和作为对应列的感光像素的亮度值。
[0008]在本发明的一实施例中，运算单元是计算所接收的第一亮度锁存值及第二亮度锁存值的一平均值作为对应列的感光像素的亮度值。
[0009]在本发明的一实施例中，运算单元包括多个子运算单元，当中每一者分别耦接至这些第一锁存器当中一对应者与这些第二锁存器当中一对应者，这些子运算单元用以在同一时间内，依据这些第一锁存器的这些第一亮度锁存值与这些第二锁存器的这些第二亮度锁存值，平行计算出这些列的感光像素的这些亮度值。
[0010]在本发明的一实施例中，运算单元用以在依序在不同时间内，分别依据这些第一锁存器当中的一者的第一亮度锁存值，与这些第二锁存器当中的一者的第二亮度锁存值，而计算出这些列当中的一者的感光像素的亮度值。
[0011 ] 在本发明的一实施例中，这些取样与比较电路当中每一者包括一第一比较开关、一第二比较开关、一第一电容、一第二电容、一放大器、一信号交换器、第一取样开关及第二取样开关。第一比较开关具有第一端耦接至斜坡信号，以及具有一第二端。第二比较开关具有第一端耦接至起始信号，以及具有一第二端。第一电容具有第一端耦接至第一比较开关的第二端以及亮度电压，以及具有一第二端。第二电容具有第一端耦接至第一比较开关的第二端以及初始电压，以及具有一第二端。放大器具有第一比较输入端与第二比较输入端，以及第一比较输出端与第二比较输出端，亮度转换信号是依据第一比较输出端与第二比较输出端当中至少的一者的电压准位而产生。信号交换器耦接在第一与第二电容与放大器之间，以控制第一电容的第二端与第二电容的第二端是分别耦接至放大器的第一比较输入端与第二比较输入端，或是稱至放大器的第二比较输入端与第一比较输入端。第一取样开关耦接在放大器的第一比较输入端与一参考电压之间。第二取样开关耦接在放大器的第二比较输入端与参考电压之间。
[0012]在本发明的一实施例中，列模数转换器更包括一亮度电压开关及一初始电压开关。亮度电压开关耦接在亮度电压与第一电容的第一端之间。初始电压开关耦接在初始电压与第二电容的第一端之间。
[0013]在本发明的一实施例中，亮度电压开关与初始电压开关是在一相位信号的一第一相位期间的一取样期间内循序导通，以及在相位信号的第一相位期间的一比较期间以及相位信号的一第二相位期间内切断。
[0014]在本发明的一实施例中，在一相位信号的一第一相位期间的一比较期间内，信号交换器是将第一电容的第二端与第二电容的第二端分别耦接至放大器的第一比较输入端与第二比较输入端，以及在相位信号的一第二相位期间的一比较期间内，信号交换器是将第一电容的第二端与第二电容的第二端分别耦接至放大器的第二比较输入端与第一比较输入端。
[0015]在本发明的一实施例中，在相位信号的第一相位期间的位在比较期间前的一取样期间内，第一与第二取样开关导通，以及第一与第二比较开关切断，以及在相位信号的第一相位期间的比较期间内以及在相位信号的第二相位期间的比较期间内，第一与第二取样开关切断，以及第一与第二比较开关导通。
[0016]在本发明的一实施例中，当第一比较输入端的电压准位高于第二比较输入端的电压准位时，第一比较输出端输出一第一准位，第二比较输出端输出一第二准位，当第一比较输入端的电压准位低或等于第二比较输入端的电压准位时，第一比较输出端输出第二准位，第二比较输出端输出第一比较准位。
[0017]在本发明的一实施例中，这些取样与比较电路当中每一者还包括一转换信号产生单元，耦接放大器的第一比较输出端及第二比较输出端以及取样与比较电路的一比较输出端之间，以依据第一比较输出端及第一比较输出端的电压准位，输出亮度转换信号。
[0018]在本发明的一实施例中，转换信号产生单元是在第一比较输出端及第二比较输出端的电压准位实质上相等时，切换亮度转换信号的电压准位。
[0019]在本发明的一实施例中，转换信号产生单元包括一 RS锁存器。RS锁存器具有一第一锁存输入端I禹接在第一比较输出端、一第二锁存输入端I禹接在第二比较输出端、一第一锁存输出端及一第二锁存输出端。
[0020]在本发明的一实施例中，转换信号产生单元还包括一逻辑单元。逻辑单元具有一第一逻辑输入端稱接在第一锁存输出端、一第二逻辑输入端稱接在第二锁存输入端，及一逻辑输出端，其中逻辑单元依据第一逻辑输入端及第二逻辑输入端的电压准位切换逻辑输出端的电压准位。
[0021 ] 在本发明的一实施例中，逻辑单元包含一反或闸，其中反或闸的多个输入端分别耦接第一逻辑输入端及第二逻辑输入端，反或闸的一输出端耦接逻辑输出端。
[0022]在本发明的一实施例中，转换信号产生单兀包括一信号切换器。信号切换器具有第一切换输入端耦接至放大器的第一比较输出端，与第二切换输入端耦接至放大器的第二比较输出端，以及一交换输出端，其在第一期间内耦接至第一切换输入端以及在第二期内耦接至第二切换输入端。
[0023]在本发明的一实施例中，这些取样与比较电路当中每一者包括一信号交换器及一放大器。信号交换器包括一第一交换输入端与一第二交换输入端，以及一第一交换输出端与一第二交换输出端，在第一模式下，第一交换输入端与第二交换输入端分别耦接至第一交换输出端与第二交换输出端，在一第二模式下，第一交换输入端与第二交换输入端分别耦接至第二交换输出端与第一交换输出端。放大器包括一第一比较输入端与一第二比较输入端，分别I禹接至第一交换输出端与第二交换输出端，以及包括一第一比较输出端与一第二比较输出端，亮度转换信号是依据第一比较输出端与第二比较输出端当中至少的一者的电压准位而产生。在第一期间内的一取样期间内，信号交换器工作在第一模式，以使第一比较输入端与第二比较输入端是分别耦接至亮度电压与初始电压。在第一期间内的一比较期间内，信号交换器工作在第一模式，以使第一比较输入端与第二比较输入端是分别耦接至斜坡信号与起始信号。在第二期间内的一比较期间内，信号交换器工作在第二模式，以使第一比较输入端与第二比较输入端是分别耦接至起始信号与斜坡信号。
[0024]在本发明的一实施例中，这些取样与比较电路当中每一者还包括一第一电容、一第二电容、一第一比较开关及一第二比较开关。第一电容具有第一端与第二端、第二端耦接至第一交换输入端。第二电容具有第一端与第二端、第二端耦接至第二交换输入端。第一比较开关耦接至斜坡信号与第一电容的第一端之间。第二比较开关耦接至起始信号与第二电容的第一端之间。
[0025]在本发明的一实施例中，这些取样与比较电路当中每一者还包括一亮度电压开关及一初始电压开关。亮度电压开关耦接在亮度电压与第一电容的第一端之间。初始电压开关耦接在初始电压与第二电容的第一端之间。
[0026]在本发明的一实施例中，这些取样与比较电路当中每一者还包括一第一取样开关及一第二取样开关。第一取样开关耦接至放大器的第一比较输入端与一参考电压之间。第二取样开关耦接至放大器的第二比较输入端与参考电压之间。
[0027]在本发明的一实施例中，在第一期间内与第二期间内，取样与比较阵列是分别工作在第一模式与第二模式，在第一模式与第二模式下，亮度转换信号与亮度电压是有不同的函数关系。
[0028]本发明还提供一种图像传感器，包括一像素阵列及如上所述的列模数转换器。像素阵列具有复数列的感光像素。上述的列模数转换器耦接至像素阵列。
[0029]基于上述，本发明实施例的图像传感器及其列模数转换器，其依据对应列的感光像素的一初始电压及一亮度电压及一斜坡信号生成器提供的一斜坡信号及一起始信号产生一亮度转换信号，并且第一锁存器依据对应的亮度转换信号在一第一期间中锁存计数器提供的一计数结果以输出一第一亮度锁存值，第二锁存器依据对应的亮度转换信号在一第二期间中锁存计数器提供的计数结果以输出一第二亮度锁存值，运算单元依据对应的第一亮度锁存值及对应的第二亮度锁存值计算此对应列的感光像素的一亮度值。借此，可降低电路噪声所造成的影响，以提高所感测到的亮度值的正确性。
[0030]为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。
【专利附图】
【附图说明】
[0031]图1为依据本发明一实施例的图像传感器的系统示意图；
[0032]图2A为依据本发明一实施例的图1中的取样与比较电路的电路示意图；
[0033]图2B为依据本发明一实施例的图2A中的取样与比较电路的驱动波形示意图；
[0034]图3A为依据本发明另一实施例的图1中的取样与比较电路的电路示意图；
[0035]图3B为依据本发明一实施例的图3A中的取样与比较电路的驱动波形示意图；
[0036]图4A为依据本发明更另一实施例的图1中的取样与比较电路的电路示意图；
[0037]图4B为依据本发明一实施例的图4A中的取样与比较电路的驱动波形示意图；
[0038]图5为依据本发明的又另一实施例的图1中的取样与比较电路的电路示意图。
[0039]附图标记说明:
[0040]100:图像传感器；
[0041]110:像素阵列；
[0042]120:列模数转换器；
[0043]121:计数器；
[0044]123:斜坡信号生成器；
[0045]125:取样与比较阵列；
[0046]127:第一锁存阵列；
[0047]129:第二锁存阵列；
[0048]131:运算单元；
[0049]140:锁相回路；[0050]310,410:转换信号产生单元；
[0051]420:逻辑单元；
[0052]A、1:第一切换输入端；
[0053]APl:放大器；
[0054]B、J:第二切换输入端；
[0055]BRLl:第一亮度锁存值；
[0056]BRL2:第二亮度锁存值；
[0057]BRV:亮度值；
[0058]BTl~BT3、BTla~BTlc:亮度转换信号；
[0059]C:第一交换输出端；
[0060]Cl:第一电容；
[0061]C2:第二电容；
[0062]CLK:时钟信号；
[0063]CTR:计 数结果；
[0064]D:第二交换输出端；
[0065]E:第一比较输入端；
[0066]F:第二比较输入端；
[0067]G:第一比较输出端；
[0068]H:第二比较输出端；
[0069]K:交换输出端；
[0070]L:第一锁存输入端；
[0071]LTll ~LT13:第一锁存器；
[0072]LT21 ~LT23:第二锁存器；
[0073]M:第二锁存输入端；
[0074]N:第一锁存输出端；
[0075]NRl:反或闸；
[0076]O:第二锁存输出端；
[0077]0C1:比较输出端；
[0078]P:第一逻辑输入端；
[0079]PCP1、PCP2:比较期间；
[0080]PHl:第一相位期间；
[0081]PH2:第二相位期间；
[0082]PS:感光像素；
[0083]PSP:取样期间；
[0084]Q --第二逻辑输入端；
[0085]R:逻辑输出端；
[0086]RSl: RS 锁存器；
[0087]SAl~SA3:子运算单元；
[0088]SCl~SC3、SCla~SCld:取样与比较电路；[0089]SEl?SE3:信号交换器；
[0090]SWCl:第一比较开关；
[0091]SWC2:第二比较开关；
[0092]SffSl:第一取样开关；
[0093]SWS2:第二取样开关；
[0094]SffVR:初始电压开关；
[0095]SWVS:亮度电压开关；
[0096]VE、VF、VG、VH、VN、VO:波形；
[0097]VRAMP:斜坡信号；
[0098]VRST:初始电压；
[0099]VSGN:亮度电压；
[0100]VSTART:起始信号；
[0101]ψ:相位信号。
【具体实施方式】
[0102]图1为依据本发明一实施例的图像传感器的系统示意图。请参照图1，在本实施例中，图像传感器100包括像素阵列110、列模数转换器120及锁相回路140。像素阵列110具有复数列(η)与复数行(m)的感光像素PS，其中每一个感光像素PS均可提供一初始电压VRST及一亮度电压VSGN。像素阵列110可以逐行输出，故每一时间可输出某一行上的η个像素所提供的η个初始电压VRST及η个亮度电压VSGN。锁相回路140用以提供一时钟信号CLK。列模数转换器120耦接至像素阵列110以接收这些感光像素PS所提供的初始电压VRST及亮度电压VSGN，且耦接至锁相回路140以接收时钟信号CLK。列模数转换器120依据时钟信号CLK及这些感光像素PS的初始电压VRST及亮度电压VSGN计算这些感光像素PS的亮度值BRV。
[0103]在本实施例中，列模数转换器120包括一计数器121、一斜坡信号生成器123、一取样与比较阵列125、一第一锁存阵列127、一第二锁存阵列129及一运算单元131。计数器121耦接锁相回路140以接收时钟信号CLK，且依据时钟信号CLK进行计数以提供一计数结果CTR。斜坡信号生成器123耦接锁相回路140以接收时钟信号CLK，且依据时钟信号CLK提供一斜坡信号VRAMP，以及提供一起始信号VSTART。其中，斜坡信号VRAMP的电压准位可安排为随时间递增或递减，并且斜坡信号VRAMP的电压准位会对应计数器121的计数结果CTR,而起始信号VSTART可安排为一直流电压，且其准位是斜坡信号VRAMP进行递增或递减的起始电压准位。
[0104]取样与比较阵列125具有多个取样与比较电路(如SCl?SC3...等)。这些取样与比较电路(如SCl?SC3)当中每一者分别耦接斜坡信号生成器123以接收斜坡信号VRAMP及起始信号VSTART，且耦接这些感光像素PS中一对应列的一感光像素PS以接收对应的初始电压VRST及对应的亮度电压VSGN。每一取样与比较电路(如SCl?SC3)依据斜坡信号VRAMP、起始信号VSTART、所接收的初始电压VRST及所接收的亮度电压VSGN输出一亮度转换信号(如BTl?BT3)。
[0105]另外，取样与比较电路SCi (其中i = I?η)可工作在第一模式与第二模式。在第一模式下与第二模式下，亮度转换信号BTi所代表的数位码Codei与亮度电压VSGN的电
压准位之间有不同的函数关系。若以数学式表示，在第一模式下，亮度转换信号BTi所代表
的数位码Codei与亮度电压VSGN的电压准位有一第一函数关系
【权利要求】
1.一种列模数转换器，适于具有复数列的感光像素的一像素阵列，其特征在于，包括: 一计数器，依据一时钟信号以提供一计数结果； 一斜坡信号生成器，依据该时钟信号提供一斜坡信号，以及提供一起始信号； 一取样与比较阵列，具有多个取样与比较电路，该些取样与比较电路当中每一者分别依据该斜坡信号与该起始信号，以及该些感光像素中一对应列的感光像素的一初始电压及一亮度电压，输出一亮度转换信号； 一第一锁存阵列，具有多个第一锁存器，其中该些第一锁存器当中每一者分别耦接该计数器，以在一第一期间内，回应在该些取样与比较电路当中一对应者所输出的该亮度转换信号，而将该计数结果锁存成为一第一亮度锁存值； 一第二锁存阵列，具有多个第二锁存器，其中该些第二锁存器当中每一者分别耦接该计数器，以在与该第一期间不同的一第二期间内，回应在该些取样与比较电路当中一对应者所输出的该亮度转换信号，而将该计数结果锁存成为一第二亮度锁存值；以及 一运算单元，耦接该第一锁存阵列及该第二锁存阵列，以接收该些第一锁存器当中每一者的该第一亮度锁存值及该些第二锁存器当中每一者的该第二亮度锁存值，并依据所接收的该第一亮度锁存值及该第二亮度锁存值计算该对应列的感光像素的一亮度值。
2.根据权利要求1所述的列模数转换器，其特征在于，该第一期间是一相位信号的第一相位期间，以及该第二期间是一相位信号的一第二相位期间。
3.根据权利要求1所述的列模数转换器，其特征在于，该运算单元是计算所接收的该第一亮度锁存值及该第二亮度锁存值的一总和作为该对应列的感光像素的该亮度值。
4.根据权利要求1所述的列模数转换器，其特征在于，该运算单元是计算所接收的该第一亮度锁存值及该第二亮度锁存值的一平均值作为该对应列的感光像素的该亮度值。
5.根据权利要求1所述的列模数转换器，其特征在于，该运算单元包括多个子运算单元，当中每一者分别耦接至该些第一锁存器当中一对应者与该些第二锁存器当中一对应者，该些子运算单元用以在同一时间内，依据该些第一锁存器的该些第一亮度锁存值与该些第二锁存器的该些第二亮度锁存值，平行计算出该些列的感光像素的该些亮度值。
6.根据权利要求1所述的列模数转换器，其特征在于，该运算单元用以在依序在不同时间内，分别依据该些第一锁存器当中的一者的该第一亮度锁存值，与该些第二锁存器当中的一者的该第二亮度锁存值，而计算出该些列当中的一者的感光像素的该亮度值。
7.根据权利要求1所述的列模数转换器，其特征在于，该些取样与比较电路当中每一者包括: 一第一比较开关，其具有第一端耦接至该斜坡信号，以及具有一第二端； 一第二比较开关，其具有第一端耦接至该起始信号，以及具有一第二端； 一第一电容，其具有第一端耦接至该第一比较开关的该第二端以及该亮度电压，以及具有一第二端； 一第二电容，其具有第一端耦接至该第一比较开关的该第二端以及该初始电压，以及具有一第二端； 一放大器，其具有第一比较输入端与第二比较输入端，以及第一比较输出端与第二比较输出端，该亮度转换信号是依据该第一比较输出端与该第二比较输出端当中至少之一者的电压准位而产生；一信号交换器，耦接在第一与第二电容与该放大器之间，以控制该第一电容的该第二端与第二电容的该第二端是分别耦接至该放大器的该第一比较输入端与该第二比较输入端，或是耦至该放大器的该第二比较输入端与该第一比较输入端； 一第一取样开关，稱接在该放大器的该第一比较输入端与一参考电压之间；以及 一第二取样开关，耦接在该放大器的该第二比较输入端与该参考电压之间。
8.根据权利要求7所述的列模数转换器，其特征在于，还包括: 一亮度电压开关，耦接在该亮度电压与该第一电容的该第一端之间；以及 一初始电压开关，耦接在该初始电压与该第二电容的该第一端之间。
9.根据权利要求8所述的列模数转换器，其特征在于，该亮度电压开关与初始电压开关是在一相位信号的一第一相位期间的一取样期间内循序导通，以及在该相位信号的该第一相位期间的一比较期间以及该相位信号的一第二相位期间内切断。
10.根据权利要求7所述的列模数转换器，其特征在于，在一相位信号的一第一相位期间的一比较期间内，该信号交换器是将该第一电容的该第二端与第二电容的该第二端分别耦接至该放大器的该第一比较输入端与该第二比较输入端，以及在该相位信号的一第二相位期间的一比较期间内，该信号交换器是将该第一电容的该第二端与第二电容的该第二端分别耦接至该放大器的该第二比较输入端与该第一比较输入端。
11.根据权利要求10所述的列模数转换器,其特征在于,在该相位信号的该第一相位期间的位在该比较期间前的一取样期间内，该第一与第二取样开关导通，以及该第一与第二比较开关切断，以及在该相位信号的该第一相位期间的该比较期间内以及在该相位信号的该第二相位期间的该比较期间内，该第一与第二取样开关切断，以及该第一与第二比较开关导通。
12.根据权利要求7所述的列模数转换器，其特征在于，当该第一比较输入端的电压准位高于该第二比较输入端的电压准位时，该第一比较输出端输出一第一准位，该第二比较输出端输出一第二准位，当该第一比较输入端的电压准位低或等于该第二比较输入端的电压准位时，该第一比较输出端输出该第二准位，该第二比较输出端输出该第一比较准位。
13.根据权利要求7所述的列模数转换器，其特征在于，该些取样与比较电路当中每一者还包括:一转换信号产生单元，耦接该放大器的该第一比较输出端及该第二比较输出端以及该取样与比较电路的一比较输出端之间，以依据该第一比较输出端及该第一比较输出端的电压准位，输出该亮度转换信号。
14.根据权利要求13所述的列模数转换器，其特征在于，该转换信号产生单元是在该第一比较输出端及该第二比较输出端的电压准位实质上相等时，切换该亮度转换信号的电压准位。
15.根据权利要求13所述的列模数转换器，其特征在于，该转换信号产生单元包括: 一 RS锁存器,具有一第一锁存输入端稱接在该第一比较输出端、一第二锁存输入端率禹接在该第二比较输出端、一第一锁存输出端及一第二锁存输出端。
16.根据权利要求15所述的列模数转换器，其特征在于，该转换信号产生单元还包括: 一逻辑单兀，具有一第一逻辑输入端稱接在该第一锁存输出端、一第二逻辑输入端率禹接在该第二锁存输入端，及一逻辑输出端，其中该逻辑单元依据该第一逻辑输入端及该第二逻辑输入端的电压准位切换该逻辑输出端的电压准位。
17.根据权利要求16所述的列模数转换器，其特征在于，该逻辑单元包含一反或闸，其中该反或闸的多个输入端分别耦接该第一逻辑输入端及该第二逻辑输入端，该反或闸的一输出端耦接该逻辑输出端。
18.根据权利要求13所述的列模数转换器，其特征在于，该转换信号产生单元包括:一信号切换器，其具有第一切换输入端耦接至该放大器的该第一比较输出端，与第二切换输入端耦接至该放大器的该第二比较输出端，以及一交换输出端，其在该第一期间内耦接至该第一切换输入端以及在该第二期内耦接至该第二切换输入端。
19.根据权利要求1所述的列模数转换器，其特征在于，该些取样与比较电路当中每一者还包括: 一信号交换器，包括一第一交换输入端与一第二交换输入端，以及一第一交换输出端与一第二交换输出端，在该取样与比较电路工作在一第一模式下时，该第一交换输入端与该第二交换输入端分别耦接至该第一交换输出端与该第二交换输出端，在该取样与比较电路工作在一第二模式下时，该第一交换输入端与该第二交换输入端分别耦接至该第二交换输出端与该第一交换输出端；以及一放大器，包括一第一比较输入端与一第二比较输入端，分别耦接至该第一交换输出端与该第二交换输出端，以及包括一第一比较输出端与一第二比较输出端，该亮度转换信号是依据该第一比较输出端与该第二比较输出端当中至少的一者的电压准位而产生，其中在该第一期间内的一取样期间内，该信号交换器工作在该第一模式，以使该第一比较输入端与该第二比较输入端是分别耦接至该亮度电压与该初始电压， 在该第一期间内的一比较期间内，信号交换器工作在该第一模式，以使该第一比较输入端与该第二比较输入端是分 别耦接至该斜坡信号与该起始信号，以及 在该第二期间内的一比较期间内，信号交换器工作在该第二模式，以使该第一比较输入端与该第二比较输入端是分别耦接至该起始信号与该斜坡信号。
20.根据权利要求19所述的列模数转换器，其特征在于，该些取样与比较电路当中每一者还包括: 一第一电容，具有第一端与第二端，该第二端稱接至该第一交换输入端； 一第二电容，具有第一端与第二端，该第二端耦接至该第二交换输入端； 一第一比较开关，耦接至该斜坡信号与该第一电容的该第一端之间；以及 一第二比较开关，耦接至该起始信号与该第二电容的该第一端之间。
21.根据权利要求20所述的列模数转换器，其特征在于，该些取样与比较电路当中每一者还包括: 一亮度电压开关，耦接在该亮度电压与该第一电容的该第一端之间；以及 一初始电压开关，耦接在该初始电压与该第二电容的该第一端之间。
22.根据权利要求19所述的列模数转换器，其中该些取样与比较电路当中每一者更包括: 一第一取样开关，稱接至该放大器的该第一比较输入端与一参考电压之间；以及 一第二取样开关，耦接至该放大器的该第二比较输入端与该参考电压之间。
23.根据权利要求19所述的列模数转换器，其特征在于，在该第一期间内与该第二期间内，该取样与比较阵列是分别工作在该第一模式与该第二模式，在该第一模式与该第二模式下，该亮度转换信号与该亮度电压是有不同的函数关系。
24.一种图像传感器，其特征在于，包括: 一像素阵列，其具有复数列的感光像素；以及 一根据权利要求1所述的列模数转换器，耦接至该像素阵列。
【文档编号】H04N5/369GK103595410SQ201210294417
【公开日】2014年2月19日 申请日期:2012年8月17日 优先权日:2012年8月17日
【发明者】许哲豪 申请人:联咏科技股份有限公司