图像传感器读出电路及成像系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明大体来说涉及图像传感器。更具体来说，本发明的实例涉及从图像传感器像素单元读出图像数据的电路。
【背景技术】
[0002]图像传感器已变得普遍存在。其广泛用于数码相机、蜂窝式电话、安全设摄像机以及医学、汽车及其它应用中。用以制造图像传感器且特定来说互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器的技术已不断快速地发展。举例来说，对较高分辨率及较低电力消耗的需求已促进了 CMOS图像传感器的进一步小型化及集成。
[0003]在常规CMOS有源像素传感器中，从光敏装置(例如，光电二极管)转移图像电荷并在像素单元内部于浮动扩散节点上将其转换为电压信号。在常规CMOS图像传感器中，在像素单元中使用例如源极跟随器电路的放大器来放大浮动扩散节点上的信号以将图像数据输出到由列读出电路读取的位线。受像素单元的设计及布局约束的限制，源极跟随器电路可能遭受令人不满意的电力供应拒斥比，例如_20dB。令人不满意的电力供应拒斥比可呈现许多挑战，包含来自电力供应器的可进入到输出信号路径中的噪声。此外，电力供应器的纹波可在所捕获的图像中导致不想要的水平纹波。
【发明内容】
[0004]本申请案的一个实施例涉及一种图像传感器读出电路，其包括:第一电流镜电路，其具有第一电流路径及第二电流路径，其中响应于传导穿过所述第一电流镜电路的所述第一电流路径的第一电流而控制传导穿过所述第一电流镜电路的所述第二电流路径的第二电流，其中所述第一电流镜电路的所述第二电流路径耦合到图像传感器的像素电路的放大器晶体管，其中所述第二电流传导穿过所述放大器晶体管；第一电流源，其耦合到所述第一电流镜电路的所述第一电流路径以提供所述第一电流的实质上恒定电流分量；及第二电流源，其耦合到所述像素电路的电力供应轨且耦合到所述第一电流镜电路的所述第一电流路径以提供所述第一电流的纹波电流分量，其中由所述第二电流源提供的所述纹波电流分量响应于所述电力供应轨中的纹波，其中所述第一电流响应于由所述第一电流源提供的所述实质上恒定电流分量与由所述第二电流源提供的所述纹波电流分量的和。
[0005]本申请案的另一实施例涉及一种成像系统，其包括:像素阵列，其包含多个像素电路，其中所述像素电路中的每一者包含经耦合以产生所述像素电路的输出信号的放大器晶体管；控制电路，其耦合到所述像素阵列以控制所述像素阵列的操作；及读出电路，其耦合到所述像素阵列以从所述像素阵列读出图像数据，其中所述读出电路包含:第一电流镜电路，其具有第一电流路径及第二电流路径，其中响应于传导穿过所述第一电流镜电路的所述第一电流路径的第一电流而控制传导穿过所述第一电流镜电路的所述第二电流路径的第二电流，其中所述第一电流镜电路的所述第二电流路径耦合到图像传感器的像素电路的所述放大器晶体管，其中所述第二电流传导穿过所述放大器晶体管；第一电流源，其耦合到所述第一电流镜电路的所述第一电流路径以提供所述第一电流的实质上恒定电流分量；及第二电流源，其耦合到所述像素电路的电力供应轨且耦合到所述第一电流镜电路的所述第一电流路径以提供所述第一电流的纹波电流分量，其中由所述第二电流源提供的所述纹波电流分量响应于所述电力供应轨中的纹波，其中所述第一电流响应于由所述第一电流源提供的所述实质上恒定电流分量与由所述第二电流源提供的所述纹波电流分量的和。
[0006]本申请案的又一实施例涉及一种图像传感器读出电路，其包括:输出晶体管，其耦合到输出电流路径，所述输出电流路径耦合到图像传感器的像素电路的放大器晶体管，其中穿过所述输出电流路径的输出电流传导穿过所述放大器晶体管；及可调整电容，其耦合于电力供应轨与所述输出晶体管的控制端子之间，以使得所述电力供应轨中的纹波通过所述可调整电容而电容性耦合到所述输出晶体管的所述控制端子以响应于所述电力供应轨中的所述纹波而影响穿过所述放大器晶体管的所述输出电流。
【附图说明】
[0007]参考以下各图描述本发明的非限制性及非详尽实施例，其中在所有各视图中相似参考编号指代相似部件，除非另有规定。
[0008]图1是图解说明根据本发明的教示包含具有像素单元的像素阵列及用以改进位线中的电力供应拒斥比的读出电路的实例性成像系统的框图。
[0009]图2是图解说明根据本发明的教示改进位线中的电力供应拒斥比的图像感测系统的读出电路的一个实例的示意图。
[0010]图3是更详细地图解说明根据本发明的教示改进位线中的电力供应拒斥比的图像感测系统的读出电路的一个实例的示意图。
[0011]在图式的所有数个视图中，对应参考字符指示对应组件。所属领域的技术人员将了解，图中的元件是为简单及清晰起见而图解说明的，且未必按比例绘制。举例来说，为了有助于改进对本发明的各种实施例的理解，图中的元件中的一些元件的尺寸可能相对于其它元件放大。此外，通常未描绘在商业上可行的实施例中有用或必需的常见而众所周知的元件以便促进对本发明的这各种实施例的较不受阻挡的观察。
【具体实施方式】
[0012]在以下描述中，陈述众多特定细节以便提供对本发明的透彻理解。然而，所属领域的技术人员将明了，不需要采用所述特定细节来实践本发明。在其它实例中，未详细描述众所周知的材料或方法以避免使本发明模糊。
[0013]在本说明书通篇中对“一个实施例”、“一实施例”、“一个实例”或“一实例”的提及意指结合所述实施例或实例所描述的特定特征、结构或特性包含于本发明的至少一个实施例中。因此，在本说明书通篇的各个位置中短语“在一个实施例中”、“在一实施例中”、“一个实例”或“一实例”的出现未必全部指代同一实施例或实例。此外，在一或多个实施例或实例中，可以任何适合组合及/或子组合的形式来组合特定特征、结构或特性。特定特征、结构或特性可包含于集成电路、电子电路、组合逻辑电路或提供所描述的功能性的其它适合组件中。另外，应了解，随本文提供的各图用于向所属领域的技术人员解释的目的且图式未必按比例绘制。
[0014]根据本发明的教示的实例描述一种包含具有第一电流路径及第二电流路径的电流镜电路的图像传感器读出电路。在一个实例中，传导穿过所述第一电流路径的第一电流用于控制所述电流镜电路的所述第二电流路径中的第二电流。在一个实例中，所述电流镜电路的所述第二电流路径耦合到图像传感器的像素电路的放大器晶体管，以使得所述第二电流传导穿过放大器晶体管。在所述实例中，耦合到所述第一电流镜电路的第一电流路径的第一电流源用于提供所述第一电流的实质上恒定电流分量。耦合到像素电路的电力供应轨的第二电流源也耦合到所述第一电流镜电路的第一电流路径以提供所述第一电流的纹波电流分量。在所述实例中，由所述第二电流源提供的纹波电流分量响应于所述像素电路的电力供应轨中的纹波。因此，在所述实例中，根据本发明的教示，所述第一电流实质上等于由所述第一电流源提供的所述实质上恒定电流分量与由所述第二电流源提供的所述纹波电流分量的和。根据本发明的教示，由于由所述第二电流源提供的纹波电流分量响应于所述电力供应轨中的纹波(其可例如由电力供应器中的噪声导致)，因此穿过放大器晶体管的电流中的纹波具有与电力供应轨中的噪声实质上相同的相位及频率，这因此提供改进的电力供应拒斥比。
[0015]为了图解说明，图1是图解说明根据本发明的教示包含提供改进的电力供应拒斥比的读出电路110的图像感测系统100的一个实例的示意图。如在所描绘的实例中所展示，成像系统100包含耦合到控制电路120及读出电路110的像素阵列105