图像传感器和图像处理设备的制作方法

本发明思想的各种示例实施例涉及图像传感器，更具体地，涉及包括第一比较器和第二比较器的图像传感器、包括第一比较器和第二比较器的图像处理设备、和/或操作图像传感器的方法等。

背景技术：

1、图像传感器是一种捕捉物体的二维或三维图像的设备。图像传感器使用至少一个光电转换元件产生物体的图像，该光电转换元件根据和/或基于从物体反射的光的强度做出反应。随着互补金属氧化物半导体(complementary metal-oxide semiconductor，cmos)技术的发展，使用cmos的cmos图像传感器被广泛应用。最近，已经开发了将一个像素信号与具有不同斜率的斜坡信号进行比较的技术，以增加图像传感器的动态范围。

技术实现思路

1、本发明思想的各种示例实施例提供了一种图像传感器、包括图像传感器的图像处理设备和/或操作图像传感器的方法等，图像传感器包括用于通过双斜率增益在一帧内处理像素的像素信号的模数转换电路。

2、根据本发明思想的至少一个示例实施例，提供了一种图像传感器，包括：像素，所述像素被配置为通过列线输出像素信号；斜坡信号发生器，所述斜坡信号发生器被配置为生成参考斜坡信号，所述参考斜坡信号的电平基于期望斜率而减小；第一增益电路，所述第一增益电路被配置为接收所述参考斜坡信号，并基于所述参考斜坡信号生成第一斜坡信号，所述第一斜坡信号与所述参考斜坡信号具有不同的斜率；第二增益电路，所述第二增益电路被配置为接收所述参考斜坡信号，并基于所述参考斜坡信号生成第二斜坡信号，所述第二斜坡信号与所述第一斜坡信号具有不同的斜率；第一比较器，所述第一比较器被配置为基于所述第一斜坡信号和所述像素信号生成第一比较信号；以及第二比较器，所述第二比较器被配置为基于所述第二斜坡信号和所述像素信号生成第二比较信号。

3、根据本发明思想的至少一个示例性实施例，提供了一种图像传感器，包括：像素，所述像素被配置为通过列线输出像素信号；斜坡信号发生器，所述斜坡信号发生器被配置为生成参考斜坡信号，所述参考斜坡信号的电平基于期望斜率而减小；第一比较电路，所述第一比较电路被配置为生成具有第一斜率的第一斜坡信号，并且基于所述第一斜坡信号和所述像素信号生成第一比较信号；以及第二比较电路，所述第二比较电路被配置为基于所述参考斜坡信号生成具有第二斜率的第二斜坡信号，所述第二斜率不同于所述第一斜率，并且所述第二比较电路还被配置为基于所述第二斜坡信号和所述像素信号生成第二比较信号。

4、根据本发明思想的至少一个示例性实施例，提供了一种图像处理设备，包括：像素，所述像素被配置为通过列线输出像素信号；斜坡信号发生器，所述斜坡信号发生器被配置为生成参考斜坡信号，所述参考斜坡信号具有以期望的斜率减小的电平；模数转换电路，所述模数转换电路被配置为基于所述像素信号和所述参考斜坡信号生成第一比较信号和第二比较信号；以及信号处理器，所述信号处理器被配置为通过合并第一图像数据和第二图像数据来生成高动态范围图像数据，所述第一图像数据是基于所述第一比较信号而生成的，所述第二图像数据是基于所述第二比较信号而生成的。所述模数转换电路包括：第一比较器，所述第一比较器被配置为通过分别连接到第一输入节点和第二输入节点的第一组电压输入电容器来接收所述像素信号和第一斜坡信号，并且所述第一比较器还被配置为基于所述像素信号和所述第一斜坡信号生成所述第一比较信号；第二比较器，所述第二比较器被配置为通过第二组电压输入电容器接收所述像素信号和第二斜坡信号，并且所述第二比较器还被配置为基于所述像素信号和所述第二斜坡信号生成所述第二比较信号；以及分压电容器，所述分压电容器连接到所述第一输入节点和地，其中，所述第一斜坡信号的斜率不同于所述第二斜坡信号的斜率，并且所述第一斜坡信号的斜率与所述第二斜坡信号的斜率之间的差基于所述分压电容器的电容。

技术特征：

1.一种图像传感器，所述图像传感器包括：

2.根据权利要求1所述的图像传感器，其中，

3.根据权利要求2所述的图像传感器，其中，所述第二增益电路还包括：

4.根据权利要求1所述的图像传感器，所述图像传感器还包括：

5.根据权利要求1所述的图像传感器，其中，

6.根据权利要求5所述的图像传感器，所述图像传感器还包括：

7.根据权利要求6所述的图像传感器，其中，

8.根据权利要求5所述的图像传感器，其中

9.一种图像传感器，所述图像传感器包括：

10.根据权利要求9所述的图像传感器，其中，所述图像传感器还被配置为：

11.根据权利要求9所述的图像传感器，其中，

12.根据权利要求11所述的图像传感器，其中，

13.根据权利要求9所述的图像传感器，所述图像传感器还包括：

14.根据权利要求13所述的图像传感器，其中，所述选择电路包括：

15.根据权利要求14所述的图像传感器，其中，

16.根据权利要求13所述的图像传感器，其中，

17.根据权利要求13所述的图像传感器，其中，

18.一种图像处理设备，所述图像处理设备包括：

19.根据权利要求18所述的图像处理设备，其中，所述第一组电压输入电容器中的连接到所述第一输入节点的电压输入电容器的电容与所述分压电容器的电容相同。

20.根据权利要求18所述的图像处理设备，其中，

技术总结提供了一种图像传感器和图像处理设备。图像传感器包括：被配置为通过列线输出像素信号的像素；被配置为生成参考斜坡信号的斜坡信号发生器，所述参考斜坡信号的电平基于期望斜率而减小；第一增益电路，其被配置为接收参考斜坡信号，并基于参考斜坡信号生成第一斜坡信号，第一斜坡信号与参考斜坡信号具有不同的斜率；第二增益电路，其被配置为接收参考斜坡信号，并基于参考斜坡信号生成第二斜坡信号，第二斜坡信号与第一斜坡信号具有不同的斜率；第一比较器，其被配置为基于第一斜坡信号和像素信号生成第一比较信号；以及第二比较器，其被配置为基于第二斜坡信号和像素信号生成第二比较信号。技术研发人员：金贤宗受保护的技术使用者：三星电子株式会社技术研发日：技术公布日：2024/7/23