本公開(kāi)涉及圖像傳感器領(lǐng)域,尤其涉及一種包括行-周期補(bǔ)償器的成像系統(tǒng)和相關(guān)聯(lián)的方法。
背景技術(shù):
圖像傳感器包括響應(yīng)于入射光積累電荷的感光像素的陣列?,F(xiàn)代的圖像傳感器包括大量的感光像素(例如數(shù)百萬(wàn)的感光像素),以實(shí)現(xiàn)高成像分辨率。這些圖像傳感器還典型地包括廣泛的電子電路以控制感光像素并以從感光像素讀取積累的電荷。例如,一些圖像傳感器包括對(duì)于感光像素的每個(gè)列的各自的讀出電路,其中讀出電路(1)從感光像素的其各自的列讀出電荷作為電信號(hào),以及(2)數(shù)字化電信號(hào)以生成像素圖像數(shù)據(jù)。讀出電路的每個(gè)包括,例如,被配置為比較器的運(yùn)算放大器(op-amp),用于數(shù)字化電信號(hào)。
由電子電路牽引的電流的大小可以隨時(shí)間顯著地變化。例如,由讀出電路中的op-amp牽引的電流的大小可以在圖像傳感器的行-周期上顯著地變化,其中行-周期是從像素的陣列中像素的指定行讀出像素圖像數(shù)據(jù)的一段時(shí)間。盡管由任一個(gè)特定的電子部件牽引的電流的大小的變化可以是小的,但是由電子電路的所有電子部件牽引的電流的總變化可以是相對(duì)大的。此牽引的電流的大小的變化可以引起成像系統(tǒng)電源軌的失真。
例如,圖1示出包括感光像素104的陣列102和關(guān)聯(lián)的電子電路106的現(xiàn)有技術(shù)的圖像傳感器100。為促進(jìn)說(shuō)明的清楚,圖1中不標(biāo)注所有的感光像素104??刂聘泄庀袼?04并從其讀取像素圖像數(shù)據(jù)的電子電路106,由正電源軌108和負(fù)電源軌110供電。正電源軌108具有寄生阻抗112,且負(fù)電源軌110具有寄生阻抗114。寄生阻抗112和114的每個(gè)具有電阻分量和電感分量。盡管為了說(shuō)明的方便,寄生阻抗112和114被示出為集總元件,寄生阻抗112和114實(shí)際沿其各自的電源軌是分布式的。
正電源軌108和負(fù)電源軌110由具有電壓Vin的電源116供電??缯娫窜?08和負(fù)電源軌110的電壓在電子電路106處被設(shè)計(jì)為電壓Ve。由于寄生阻抗112和114的存在,在電子電路106處的電壓Ve可以不同于在電源116處的電壓Vin。電子電路106從電源116牽引電流Ie。
由于電子電路106的工作條件的變化,電流Ie可以變化。電流Ie的變化將引起電壓產(chǎn)生通過(guò)寄生阻抗112和114,因此使電壓Ve失真。例如,由于電流Ie的變化產(chǎn)生的寄生阻抗112兩端的電壓V112被定義如下,其中ΔIe是電流Ie的變化、ΔT是電流Ie的變化率、R112是寄生阻抗112的電阻分量,L112是寄生阻抗112的電感分量:
V112=(ΔIe)(R112)+(ΔIe)(L112)/(ΔT) 等式1
同樣地,由于電流Ie的變化產(chǎn)生的寄生阻抗114兩端的電壓V114被定義如下,其中R114是寄生阻抗114的電阻分量,L114是寄生阻抗114的電感分量:
V114=(ΔIe)(R114)+(ΔIe)(L114)/(ΔT) 等式2
由于電流Ie的變化產(chǎn)生的電壓Ve的失真ΔVe被定義如下:
ΔVe=(ΔIe)(R112+R114)+(ΔIe)(L112+L114)/(ΔT) 等式3
因此,電壓Ve的失真包括與電流Ie的變化的大小直接成比例的分量,且電壓Ve的失真包括與電流Ie的變化率間接成比例的分量。
電子電路106常常包括電子部件,例如對(duì)電壓Ve的變化敏感的仿真電子部件(如op-amp)。因此,電壓Ve的失真可以引起圖像傳感器100的不正確操作。例如,電壓Ve的失真可以引起由圖像傳感器100生成的像素圖像數(shù)據(jù)中的水平帶狀(H-banding)偽影。相應(yīng)地,期望最小化電壓Ve的失真。
一種用于最小化電壓Ve的失真的傳統(tǒng)技術(shù)是,在電子電路106中包括箝位電路以限制電流Ie的變化。然而,此技術(shù)需要增加部件至圖像傳感器100,因此增加圖像傳感器的費(fèi)用、復(fù)雜性和尺寸。另一種用于最小化電壓Ve的失真的傳統(tǒng)技術(shù)是,最小化寄生阻抗112和114。然而,此技術(shù)需要增大正電源軌108和負(fù)電源軌110的橫截面積,和/或增大電源軌的導(dǎo)電性,由于費(fèi)用、空間和/或制造工藝的限制,其可能是不期望的或不可行的。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
在實(shí)施例中,成像系統(tǒng)包括圖像傳感器和行-周期補(bǔ)償器。圖像傳感器包括感光像素的陣列和用于控制感光像素的陣列并用于從其讀取積累的電荷的電子電路。電子電路至少部分地由正電源軌和負(fù)電源軌供電。行-周期補(bǔ)償器用于在圖像傳感器的行-周期的期間,補(bǔ)償由電子電路牽引的電流的變化,且行-周期補(bǔ)償器電耦接在正電源軌和負(fù)電源軌之間。
在實(shí)施例中,用于補(bǔ)償由圖像傳感器的電子電路(電耦接至正電源軌和負(fù)電源軌)牽引的電流的變化的方法包括:控制由電耦接在正電源軌和負(fù)電源軌之間的行-周期補(bǔ)償器牽引的補(bǔ)償電流的大小,以在圖像傳感器的行-周期的期間,補(bǔ)償由圖像傳感器的電子電路牽引的電流的變化。
附圖說(shuō)明
圖1示出現(xiàn)有技術(shù)的圖像傳感器。
圖2示出根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的包括行-周期補(bǔ)償器的成像系統(tǒng)。
圖3示出圖2的行-周期補(bǔ)償器補(bǔ)償由圖2的成像系統(tǒng)中的電子電路牽引的電流的變化的情景。
圖4示出圖2的行-周期補(bǔ)償器的一個(gè)可能的實(shí)施例。
圖5示出在行-周期的期間,圖4的行-周期補(bǔ)償器的工作的一個(gè)示例。
圖6示出圖4的行-周期補(bǔ)償器的閉環(huán)回饋路徑。
圖7示出根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的用于補(bǔ)償由圖像傳感器的電子電路牽引的電流的變化的方法。
具體實(shí)施方式
申請(qǐng)人已經(jīng)開(kāi)發(fā)行-周期補(bǔ)償器,其通過(guò)在圖像傳感器的行-周期的至少部分的期間補(bǔ)償由圖像傳感器電子電路牽引的電流的變化,有利地最小化或甚至基本上消除成像系統(tǒng)電源軌中的電壓失真。有利地,行-周期補(bǔ)償器不需要增加部件至圖像傳感器控制或讀出電路,因此促進(jìn)圖像傳感器設(shè)計(jì)的低費(fèi)用和容易性。此外,行-周期補(bǔ)償器不需要降低電源軌的寄生阻抗,因此進(jìn)一步促進(jìn)圖像傳感器設(shè)計(jì)的低費(fèi)用和容易性,以及圖像傳感器制造的容易性。
圖2示出包括行-周期補(bǔ)償器202、圖像傳感器204、正電源軌206和負(fù)電源軌208的成像系統(tǒng)200。為簡(jiǎn)潔,行-周期補(bǔ)償器202有時(shí)在此被稱作“補(bǔ)償器202”。正電源軌206和負(fù)電源軌208共同地由具有電壓Vin的電源210供電。盡管電源210被示出為成像系統(tǒng)200的部分,在不脫離其范圍的情況下,電源210可以可選地在成像系統(tǒng)200的外部。
圖像傳感器204包括感光像素214的陣列212、補(bǔ)償器202和電子電路216。感光像素214被作為多個(gè)行R和列C布置于陣列212中。每個(gè)感光像素214回應(yīng)于入射其上的光積累電荷。在一些實(shí)施例中,濾色鏡陣列(未示出)(例如具有紅、綠和藍(lán)濾色鏡的貝爾模式的濾色鏡陣列),被配置為與感光像素214光通信,以使能通過(guò)陣列212的彩色成像。感光像素214、行R和列C的僅僅一些示例被標(biāo)注于圖2,以促進(jìn)說(shuō)明的清楚。
電子電路216包括控制電路218和讀出電路220。通信地耦接至陣列212的控制電路218控制由感光像素214的電荷積累和陣列212的讀出。例如,在一些實(shí)施例中,控制電路218能夠控制陣列212以全局快門或滾動(dòng)快門圖像數(shù)據(jù)獲取模式中工作。全局快門圖像數(shù)據(jù)獲取模式的特征為控制電路218引起陣列212中的所有感光像素214響應(yīng)于入射光同時(shí)積累電荷,隨后,在下一個(gè)電荷積累的循環(huán)前讀出所有像素。相反,滾動(dòng)快門圖像數(shù)據(jù)獲取模式的特征為控制電路218引起陣列212中的感光像素214的行的順序讀出和對(duì)于行的交錯(cuò)電荷積累。在全局快門圖像數(shù)據(jù)獲取模式和滾動(dòng)快門圖像數(shù)據(jù)獲取模式中,都以逐行的方式讀取像素陣列212。
讀出電路220還通信地耦接至陣列212。讀出電路220以電信號(hào)222的形式從陣列212的感光像素214讀取積累的電荷。讀出電路220還數(shù)字化電信號(hào)222以生成數(shù)字像素圖像數(shù)據(jù)224。數(shù)字像素圖像數(shù)據(jù)224被,例如,外部圖像數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)(未示出)處理、顯示在顯示設(shè)備(未示出)上,和/或存儲(chǔ)在存儲(chǔ)裝置(未示出)中用于隨后的使用。
電子電路216至少部分地由正電源軌206和負(fù)電源軌208供電。補(bǔ)償器202電耦接在正電源軌206和負(fù)電源軌208之間,且補(bǔ)償器202被理想地布置于電子電路216附近以最小化補(bǔ)償器202與電子電路216之間的阻抗。例如,在一些實(shí)施例中,電子電路216和補(bǔ)償器202被共封裝至共用集成電路封裝中,以最小化此兩個(gè)部件之間的阻抗。盡管補(bǔ)償器202被實(shí)施在系統(tǒng)200的圖像傳感器204中以最小化補(bǔ)償器202和電子電路216之間的阻抗,但是在不脫離其范圍的情況下,補(bǔ)償器202可以可選地在圖像傳感器204的外部。
在圖像傳感器204的每個(gè)行-周期的至少部分的期間,補(bǔ)償器202補(bǔ)償電流Ie的大小的變化。補(bǔ)償器202包括電流源226、控制器228和采樣電路230。電流源226電耦接在正電源軌206和負(fù)電源軌208之間并牽引補(bǔ)償電流Ic。在某些實(shí)施例中,在一些工作條件下,補(bǔ)償電流Ic可以具有與圖2中示出的相反的方向。采樣電路230采樣電子電路216處的跨正電源軌206和負(fù)電源軌208的電壓Ve,以建立參考電壓Vref。在一些實(shí)施例中,采樣電路230在圖像傳感器204的每個(gè)行-周期的期間采樣電壓Ve,以對(duì)于每個(gè)行-周期,建立參考電壓Vref的新值。采樣電路230和控制器228各自具有高輸入阻抗,使得其不實(shí)質(zhì)地從正電源軌206和負(fù)電源軌208牽引電流。通過(guò)控制電流源226根據(jù)需要調(diào)整由補(bǔ)償器202牽引的補(bǔ)償電流Ic的大小以最小化電壓Vref與電壓Ve之間的差值,控制器228在圖像傳感器204的每個(gè)行-周期的至少部分的期間補(bǔ)償電流Ie的大小的變化,因此防止由電壓Ve的大小變化導(dǎo)致的電流Ie的變化。
例如,圖3示出在行-周期T的期間,補(bǔ)償器202補(bǔ)償由電子電路216牽引的電流Ie的變化的情景。在時(shí)刻t0和時(shí)刻t1之間,由電子電路216牽引的電流Ie是1.0安培、由補(bǔ)償器202牽引的補(bǔ)償電流Ic是0.20安培且由電子電路216和補(bǔ)償器202牽引的總電流It是1.20安培。然而,在時(shí)刻t1,電流Ie下降至0.9安培,引起電壓Ve的大小開(kāi)始增大??刂破?28檢測(cè)電壓Ve中的此增大的開(kāi)始,且作為回應(yīng),控制器228控制電流源226將補(bǔ)償電流Ic從0.20安培增大至0.30安培,因此補(bǔ)償電流Ie的下降并引起總電流It保持在1.20安培,除了在時(shí)刻t1的輕微的、短暫的減小。
在時(shí)刻t2,電流Ie上升至1.1安培,引起電壓Ve的大小開(kāi)始減小??刂破?28檢測(cè)電壓Ve中的此減小的開(kāi)始,且作為回應(yīng),控制器228控制電流源226將補(bǔ)償電流Ic從0.30安培減小至0.10安培,因此補(bǔ)償電流Ie的增大,且引起總電流It保持在1.20安培,除了在時(shí)刻t2的輕微的、短暫的增大。
在行-周期的至少部分的期間補(bǔ)償器202保持總電流It的大小基本上不變的事實(shí)阻止正電源軌206中的寄生阻抗232的兩端和負(fù)電源軌208中的寄生阻抗234的兩端的顯著的電壓變化,因此防止電壓Ve的變化,除了在時(shí)刻t1和t2的輕微的變化。相應(yīng)地,情景300中,補(bǔ)償器202極大地消除電壓Ve中的失真。
補(bǔ)償器200能夠被修改,使得采樣電路230檢測(cè)由電子電路216牽引的電流Ie的變化,而不是檢測(cè)電壓Ve的變化。例如,采樣電路230能夠被修改為包括電流傳感電阻或霍爾效應(yīng)傳感器以建立參考電流,且控制器228能夠被修改為控制電流源226以最小化參考電流與電流Ie之間的差值,從而在每個(gè)行周期響應(yīng)于電流Ie的變化最小化總電流It的變化。
圖4示出為圖2的補(bǔ)償器202的一個(gè)可能的實(shí)施例的補(bǔ)償器400。補(bǔ)償器400包括放大器402、第一電容器404、第二電容器406、第三電容器408、第一切換裝置410、第二切換裝置412、第三切換裝置414、第四切換裝置416、晶體管418、初始化電流源420、電阻裝置422和切換控制器424。在此文件的上下文中,切換裝置是能夠在導(dǎo)通狀態(tài)和非導(dǎo)通狀態(tài)之間切換的裝置。當(dāng)切換裝置是關(guān)閉的時(shí),切換裝置在其導(dǎo)通狀態(tài)下工作,當(dāng)切換裝置是打開(kāi)的時(shí),切換裝置在其非導(dǎo)通狀態(tài)下工作。切換裝置的示例包括,但不限于,場(chǎng)效應(yīng)晶體管(EFT)和雙極面結(jié)型晶體管(BJT)。
第一切換裝置410和第一電容器404串聯(lián)地電耦接在正電源軌206與負(fù)電源軌208之間,且放大器402的反相輸入電耦接至第一電容器404和第一切換裝置410被鏈接的節(jié)點(diǎn)N0。放大器402的非反相輸入電耦接至正電源軌206,且放大器402的輸出電耦接至節(jié)點(diǎn)N1。第二電容器406電耦接在節(jié)點(diǎn)N1和N2之間,且第三電容器408電耦接在節(jié)點(diǎn)N2和負(fù)電源軌208之間。晶體管418的柵極(G)電耦接至節(jié)點(diǎn)N2,且晶體管418的溝道電耦接在節(jié)點(diǎn)N3和負(fù)電源軌208之間。第二切換裝置412電耦接在節(jié)點(diǎn)N2和節(jié)點(diǎn)N3之間。初始化電流源420和第三切換裝置414串聯(lián)地電耦接在正電源軌206和節(jié)點(diǎn)N3之間,且第四切換裝置416和電阻裝置422串聯(lián)地電耦接在正電源軌206和節(jié)點(diǎn)N3之間。
圖5示出在行-周期T的期間,補(bǔ)償器400的工作的一個(gè)示例。在下述討論中,最好一同查看圖4和圖5。關(guān)于切換裝置410、412、414和416的狀態(tài),圖5中的標(biāo)記“C”的意思是切換裝置是關(guān)閉的,且圖5中的標(biāo)記“O”的意思是切換裝置是打開(kāi)的。
在表示行-周期T的開(kāi)始的時(shí)刻t0,切換控制器424引起第一切換裝置410、第二切換裝置412和第三切換裝置414從其非導(dǎo)通狀態(tài)切換至其導(dǎo)通狀態(tài)。在時(shí)刻t0,切換控制器424還引起第四切換裝置416從其導(dǎo)通狀態(tài)切換至其非導(dǎo)通狀態(tài)。在時(shí)刻t0和t1之間的采樣周期Tsample的期間,第一切換裝置410和第一電容器404充當(dāng)采樣電路。具體地,第一電容器404經(jīng)由第一切換裝置410電耦接至正電源軌206,使得第一電容器404兩端的參考電壓Vref被充電至電壓Ve。然后,在時(shí)刻t1,切換控制器424引起第一切換裝置410從其導(dǎo)通狀態(tài)變化至其非導(dǎo)通狀態(tài)。
在時(shí)刻t0和時(shí)刻t2之間,通過(guò)經(jīng)由第二切換裝置412耦接節(jié)點(diǎn)N2至節(jié)點(diǎn)N3,設(shè)置節(jié)點(diǎn)N2處的控制電壓VN2。在此時(shí)間段的期間,第三電容器408經(jīng)由初始化電流源420被充電至節(jié)點(diǎn)N3處的電壓VN3,其中電壓VN3等于晶體管418的溝道兩端的電壓。在時(shí)刻t2,電壓VN3被設(shè)置以實(shí)現(xiàn)通過(guò)電阻裝置422的期望的補(bǔ)償電流Ic,如下所討論。在時(shí)刻t0和時(shí)刻t2之間,通過(guò)調(diào)整經(jīng)過(guò)初始化電流源420的電流的大小,可以調(diào)整時(shí)刻t2的電壓VN3。
在時(shí)刻t2,切換控制器424引起第二切換裝置412和第三切換裝置414從其導(dǎo)通狀態(tài)切換至其非導(dǎo)通狀態(tài),且在時(shí)刻t2,切換控制器424引起第四切換裝置416從其非導(dǎo)通狀態(tài)切換至其導(dǎo)通狀態(tài)。在時(shí)刻t2,補(bǔ)償器400準(zhǔn)備補(bǔ)償電流Ie的變化。當(dāng)?shù)谒那袚Q裝置416在其導(dǎo)通狀態(tài)中工作時(shí),電阻裝置422和晶體管418共同地充當(dāng)電流源226(圖2)。相應(yīng)地,穿過(guò)補(bǔ)償器400的補(bǔ)償電流Ic定義如下,其中R422是當(dāng)?shù)谒那袚Q裝置416在其導(dǎo)通狀態(tài)中工作時(shí)的電阻裝置422的電阻,
Ic=(Ve-VN3)/R422 等式4
時(shí)刻t2的電壓VN3必須足夠小,使得穿過(guò)電阻裝置422的補(bǔ)償電流Ic的大小足夠大,以補(bǔ)償電流Ie的預(yù)期的增大。例如,假設(shè)在行-周期T的期間,電流Ie被預(yù)期增大了高達(dá)0.1安培。時(shí)刻t2的電壓VN3必須足夠小,使得時(shí)刻t2的補(bǔ)償電流Ic至少是0.1安培,以允許補(bǔ)償器400補(bǔ)償電流Ie中高達(dá)0.1安培的增大。
在時(shí)間段Tcomp的期間,通過(guò)自動(dòng)調(diào)整補(bǔ)償電流Ic的大小,補(bǔ)償器400調(diào)節(jié)電壓Ve,使得電壓Ve保持基本上不變。圖6示出在時(shí)間段Tcomp的期間,由補(bǔ)償器400示出的負(fù)閉環(huán)回饋路徑602,以調(diào)節(jié)電壓Ve。在一些實(shí)施例中,時(shí)間段Tcomp對(duì)應(yīng)行-周期T的部分,其中電子電路216對(duì)電壓Ve的變化敏感。
圖5示出電流Ie的大小的變化和補(bǔ)償器400為了補(bǔ)償電流Ie的變化的對(duì)應(yīng)操作的兩個(gè)示例。特別地,在時(shí)刻t3,電流Ie減小了0.1安培,引起電壓Ve開(kāi)始增大。放大器402放大電壓Ve和電壓Vref之間的差值,使得由于電壓Ve的增大,節(jié)點(diǎn)N1處的電壓VN1增大。第二電容器406將電壓VN1的增大耦接至節(jié)點(diǎn)N2,使得控制電壓VN2也增大。電壓VN2的增大引起晶體管418的溝道電阻減小,因此引起補(bǔ)償電流Ic增大,以補(bǔ)償電流Ie的減小。因此,放大器402驅(qū)動(dòng)晶體管418最小化電壓Ve和電壓Vref之間的差值。
在時(shí)刻t4,電流Ie增大了0.25安培,引起電壓Ve開(kāi)始減小。放大器402放大電壓Ve和電壓Vref之間的差值,因此引起電壓VN1和VN2減小。電壓VN2的減小引起晶體管418的溝道電阻增大,因此引起補(bǔ)償電流Ic減小,以補(bǔ)償電流Ie的增大。
相應(yīng)地,在時(shí)間段Tcomp的期間,補(bǔ)償器400補(bǔ)償電流Ie的變化,引起在此時(shí)間段期間,總電流It和電壓Ve保持基本上不變,除了在時(shí)刻t3和t4這些值的小變化。在時(shí)刻t5,對(duì)于下一行-周期T,切換控制器424引起切換裝置410、412、414和416重復(fù)上述討論的切換步驟。
在不脫離其范圍的情況下,晶體管418能夠被替換為不同類型的晶體管。例如,晶體管418能夠被替換為雙極面結(jié)型晶體管或不同類型的場(chǎng)效應(yīng)晶體管,對(duì)驅(qū)動(dòng)晶體管的電路的適當(dāng)改變。此外,第三切換裝置414和初始化電流源420的位置能夠被交換。而且,第四切換裝置416和電阻裝置422的位置能夠被交換。此外,若在沒(méi)有電阻裝置422的情況下,晶體管418能夠控制補(bǔ)償電流Ic的大小,電阻裝置422可以被省略。
圖7示出用于補(bǔ)償由圖像傳感器的電子電路(電耦接至正電源軌和負(fù)電源軌)牽引的電流的改變的方法700。在步驟702中,跨正電源軌和負(fù)電源軌的電壓被采樣以建立參考電壓。在步驟702的一個(gè)示例中,通過(guò)經(jīng)由第一切換裝置410充電第一電容器404,采樣跨正電源軌206和負(fù)電源軌208的電壓Ve以建立電壓參考Vref(見(jiàn)圖4)。在步驟704中,根據(jù)參考電壓與跨正電源軌和負(fù)電源軌的電壓之間的差值,控制由行-周期補(bǔ)償器牽引的補(bǔ)償電流的大小。在步驟704的一個(gè)示例中,放大器402放大電壓Ve和參考電壓Vref之間的差值,以經(jīng)由第二電容器406和第三電容器408驅(qū)動(dòng)晶體管418,以變化經(jīng)過(guò)電阻裝置422和晶體管418的補(bǔ)償電流Ic的大小。方法700被重復(fù),例如,在圖像傳感器的每個(gè)行-周期的期間。
在方法700的可選實(shí)施例中,在步驟702中,由電子電路牽引的電流的大小被采樣以建立參考電流。在此可選的實(shí)施例中,在步驟704中,根據(jù)參考電流和由電子電路牽引的電流之間的差值,控制由行-周期補(bǔ)償器牽引的補(bǔ)償電流的大小。
特征的組合
在不脫離其范圍的情況下,上述的和下面所請(qǐng)求的特征可以以各種方式進(jìn)行組合。以下示例僅示出一些可能的組合:
(A1)成像系統(tǒng)可以包括圖像傳感器和行-周期補(bǔ)償器。圖像傳感器可以包括感光像素的陣列,和用于控制感光像素的陣列并用于從其讀取積累的電荷的電子電路。電子電路可以被從正電源軌和負(fù)電源軌至少部分地供電。行-周期補(bǔ)償器可以用于在圖像傳感器的行-周期的至少部分的期間,補(bǔ)償由電子電路牽引的電流中的變化,且行-周期補(bǔ)償器可以電氣地耦接至正電源軌和負(fù)電源軌之間。
(A2)在如(A1)表示的成像系統(tǒng)中,行-周期補(bǔ)償器可以包括(1)電流源,電氣地耦接至正和負(fù)電源軌之間,(2)采樣電路,用于采樣穿過(guò)正和負(fù)電源軌的電壓以建立參考電壓,以及(3)控制器,用于至少部分基于參考電壓與穿過(guò)正和負(fù)電源軌的電壓之間的差值,控制流過(guò)電流源的補(bǔ)償電路的大小。
(A3)在如(A2)表示的成像系統(tǒng)中:(1)電流源可以包括電阻裝置,電阻裝置與晶體管電氣地串聯(lián)耦接,(2)采樣電路可以包括第一電容器和第一切換裝置,第一電容器和第一切換裝置電氣地串聯(lián)耦接至正和負(fù)電源軌之間,參考電壓是穿過(guò)電容器的電壓,以及(3)控制器可以包括放大器,放大器用于根據(jù)參考電壓與穿過(guò)正和負(fù)電源軌的電壓之間的差值,驅(qū)動(dòng)晶體管。
(A4)在如(A3)表示的成像系統(tǒng)中,控制器可以被配置為驅(qū)動(dòng)晶體管以最小化參考電壓與穿過(guò)正和負(fù)電源軌的電壓之間的差值。
(A5)在如(A1)表示的成像系統(tǒng)中,行-周期補(bǔ)償器可以包括(1)電流源,電氣地耦接至正和負(fù)電源軌之間,(2)采樣電路,用于采樣由電子電路牽引的電流以建立參考電流,以及(3)控制器,用于至少部分基于參考電流與由電子電路牽引的電流之間的差值,控制流過(guò)電流源的補(bǔ)償電流的大小。
(A6)在如(A1)到(A5)表示的成像系統(tǒng)的任一個(gè)中,控制器可以被配置為控制由行-周期補(bǔ)償器牽引的補(bǔ)償電流的大小,使得響應(yīng)于由電子電路牽引的電流中的變化,穿過(guò)正和負(fù)電源軌的電壓不變化。
(A7)在如(A1)到(A6)表示的成像系統(tǒng)的任一個(gè)中,控制器可以被配置為控制行-周期補(bǔ)償器,使得響應(yīng)于由電子電路牽引的電流中的變化,等于由行-周期補(bǔ)償器牽引的補(bǔ)償電流和由電子電路牽引的電流的總和的總電流不變化。
(A8)在如(A1)到(A7)表示的成像系統(tǒng)的任一個(gè)中,行-周期補(bǔ)償器可以是圖像傳感器的部分。
(A9)在如(A1)到(A8)表示的成像系統(tǒng)的任一個(gè)中,行-周期補(bǔ)償器和電子電路可以被共同封裝至共用集成電路。
(B1)用于補(bǔ)償由圖像傳感器的電子電路(電氣地耦接至正和負(fù)電源軌)牽引的電流中的變化的方法,可以包括在圖像傳感器的行-周期的至少部分的期間,控制由電氣地耦接至正和負(fù)電源軌之間的行-周期補(bǔ)償器牽引的補(bǔ)償電流的大小,以補(bǔ)償由圖像傳感器的電子電路牽引的電流中的變化。
(B2)如(B1)表示的方法可以進(jìn)一步包括(1)采樣穿過(guò)正和負(fù)電源軌的電壓以建立參考電壓,以及(2)根據(jù)參考電壓與穿過(guò)正和負(fù)電源軌的電壓之間的差值,控制由行-周期補(bǔ)償器牽引的補(bǔ)償電流的大小。
(B3)在如(B2)表示的方法中,控制由行-周期補(bǔ)償器牽引的補(bǔ)償電流的大小的步驟可以包括(1)放大參考電壓與穿過(guò)正和負(fù)電源軌的電壓之間的差值以生成控制電壓,以及(2)根據(jù)控制電壓,控制與電阻裝置電氣地串聯(lián)耦接至正和負(fù)電源軌之間的晶體管的工作。
(B4)如(B2)、或(B3)、或(B2)和(B3)表示的方法可以進(jìn)一步包括,對(duì)于圖像傳感器的行-周期的每個(gè),重復(fù)采樣穿過(guò)正和負(fù)電源軌的電壓以及控制由行-周期補(bǔ)償器牽引的補(bǔ)償電流的大小的步驟。
(B5)如(B2)到(B4)表示的方法的任一個(gè)可以進(jìn)一步包括,控制由行-周期補(bǔ)償器牽引的補(bǔ)償電流的大小以最小化參考電壓與穿過(guò)正和負(fù)電源軌的電壓之間的差值。
(B6)如(B3)到(B5)表示的方法的任一個(gè)可以進(jìn)一步包括,在補(bǔ)償周期的開(kāi)始,設(shè)置由行-周期補(bǔ)償器牽引的補(bǔ)償電流的初始大小。
(B7)在如(B6)表示的方法中,設(shè)置補(bǔ)償電流的初始大小的步驟包括,在補(bǔ)償周期的開(kāi)始,設(shè)置控制電壓的初始值。
在不脫離其范圍的情況下,可以對(duì)上述系統(tǒng)和方法做出改變。例如,盡管在圖像傳感器的上下文中討論了行-周期補(bǔ)償器,行-周期補(bǔ)償器能夠被修改為其他電氣裝置用于使用。因此,應(yīng)該注意的是,在上述描述中包含的或在附圖中示出的方式,應(yīng)該被理解為說(shuō)明性的且不具有限制意義。所附權(quán)利要求旨在覆蓋在此描述的所有通用和特定特征,以及本方法和本系統(tǒng)的范圍的在語(yǔ)言上的所有聲明應(yīng)被認(rèn)為落入其間。