申请/专利权人：豪威科技股份有限公司

申请日：2016-05-20

公开（公告）日：2020-01-10

公开（公告）号：CN106470322B

主分类号：H04N5/378(20110101)

分类号：H04N5/378(20110101);H04N5/374(20110101);H04N5/3745(20110101)

优先权：["20150817 US 14/828,404"]

专利状态码：有效-授权

法律状态：2020.01.10#授权;2017.03.29#实质审查的生效;2017.03.01#公开

摘要：本发明涉及用于减轻图像传感器的列固定图案噪声的读出电路。用于减轻图像传感器数据中的固定图案噪声的技术及机制。在实施例中，读出电路包含自适应模数转换器ADC，其包括差分放大器及跨越所述差分放大器耦合的反馈路径，其中所述ADC将接收斜坡信号、与所述斜坡信号的转变率相关联的控制信号及由一或多个像素产生的模拟信号。在另一实施例中，可基于所述控制信号配置所述反馈路径及或耦合到所述差分放大器的一或多个其它电路元件，以使用所述差分放大器提供多个环路增益中的一者。所述ADC提供数字输出以确定基于所述斜坡信号与所述模拟信号的比较。

主权项：1.一种图像传感器电路，其包括：信号产生器，其用于输出包括斜坡部分的周期性信号，其中所述信号产生器经耦合以接收第一控制信号且基于所述第一控制信号而调整所述斜坡部分；控制逻辑，其经耦合以将所述第一控制信号提供至所述信号产生器，其中所述第一控制信号基于照明条件的亮度水平，且其中所述控制逻辑进一步经耦合以基于所述照明条件的所述亮度水平而提供第二控制信号至模数转换器ADC；其中，基于强光条件，所述第一控制信号致使所述信号产生器提供具有快速斜坡部分的所述周期性信号，且所述第二控制信号致使所述ADC具有闭环增益，以及其中，基于弱光条件，所述第一控制信号致使所述信号产生器提供具有缓慢斜坡部分的所述周期性信号，且所述第二控制信号致使所述ADC具有开环增益，以及所述ADC经耦合以接收所述周期性信号，所述ADC进一步经耦合以接收所述第二控制信号及模拟信号，所述ADC包含：差分放大器；反馈路径，其包含：第一电容器，其耦合于所述差分放大器的输入与所述差分放大器的输出之间；及第二电容器，其耦合于所述差分放大器的所述输入与用于提供参考电势的节点之间；其中响应于所述第二控制信号，由所述ADC调整所述差分放大器的环路增益，其中响应于所述第二控制信号，所述ADC配置所述反馈路径及所述第二电容器中的一者以调整所述开环增益；且其中所述ADC基于所述环路增益进一步经耦合以输出表示所述模拟信号与所述周期性信号的比较的数字信号。

全文数据：减轻图像传感器的列固定图案噪声的读出电路技术领域[0001]本发明大体上涉及模数信号转换，且特定来说但非排他性地，涉及图像传感器读出电路。背景技术[0002]图像传感器已经变得无处不在。它们广泛使用于数字照相机、蜂窝式电话、安全摄像机中，还广泛使用于医学、汽车及其它应用中。用以制造图像传感器的技术，且特定来说，用以制造互补金属氧化物半导体CMOS图像传感器的技术继续大幅进步。举例来说，针对更高分辨率、高质量图像及更低电力消耗的要求已经促进这些CMOS图像传感器的进一步微型化及集成。然而，固定图案噪声或“FPN”是CMOS及其它图像传感器的已知问题。FPN是均匀照明下归因于图像传感器内的装置与互连失配的像素输出的空间变化。FPN可在所得图像中将其自身呈现为发生于在相同温度及曝光下获得的图像中的较亮或较暗像素的某种图案。列FPNCFPN是特定类型的FPN的通用名称，其归因于沿像素阵列“列”其在这个背景中是指沿着其由多个像素共享输出位线的方向耦合的放大器或模数转换器ADC电路中的变化。CFPN在所得图像中将其自身呈现为发生于在相同温度及曝光下获得的图像中的较亮或较暗列的某种图案。[0003]减少图像传感器中的FPN的常规方法包含相关双取样CDS，其中放大模拟参考信号或黑信号电平且接着在复位像素单元之前对其进行取样。在随后图像采集期间，复位像素单元被曝光到光且经充电以产生模拟图像信号。模拟图像信号被放大、接着被取样且与经取样参考信号作比较即，从图像信号减去黑信号以得出最终值即，所得图像信号。[0004]使用通常被称为列增益放大器电路的装置执行此类模拟参考及图像信号的放大，所述列增益放大器电路在常规图像传感器中接着将放大模拟输出提供到模数电路进行进一步处理。由用于像素阵列列的ADC中的变化引起的CFPN被列增益放大器抑制到N分之一，其中N为列增益的因数。随着对较小形状因数及或低成本图像传感器装置的要求继续增加，对应地需要能够减轻各种图像感测条件中的CFPN而没有列增益放大器的成本的有效解决方案。因此，期望对CFPN减轻的渐进式改进对图像感测技术的连续产生变得越来越有价值。发明内容[0005]本发明一方面涉及一种电路，其包括:信号产生器，其用于输出斜坡信号；控制逻辑，其用于输出对应于所述斜坡信号的变化率的控制信号;及模数转换器ADC，其经耦合以接收所述斜坡信号、所述控制信号及模拟信号，所述ADC包含:差分放大器;反馈路径，其包含:第一电容器，其耦合于所述差分放大器的输入与所述差分放大器的输出之间；及第二电容器，其耦合于所述差分放大器的所述输入与用于提供参考电势的节点之间;所述ADC响应于所述控制信号配置所述差分放大器的环路增益，这包含:所述ADC配置所述反馈路径及所述第二电容器中的一者;所述ADC基于所述经配置环路增益进一步输出表示基于所述模拟信号与所述斜坡信号的比较的数字信号。[0006]在本发明的另一方面中，一种方法包括:在模数转换器ADC处接收模拟信号、斜坡信号、对应于所述斜坡信号的变化率的控制信号，其中所述ADC包含:差分放大器;反馈路径，其包含:第一电容器，其耦合于所述差分放大器的输入与所述差分放大器的输出之间；及第二电容器，其耦合于所述差分放大器的所述输入与用于提供参考电势的节点之间；响应于所述控制信号配置所述差分放大器的环路增益，这包含:配置所述反馈路径及所述第二电容器中的一者;及基于所述经配置环路增益，从所述ADC输出表示基于所述模拟信号与所述斜坡信号的比较的数字信号。[0007]在本发明的又一方面中，一种图像传感器系统包括:像素阵列，其包含第一像素以产生模拟信号;及读出电路，其耦合到所述像素阵列，所述读出电路包含:信号产生器，其用于输出斜坡信号;控制逻辑，其用于输出对应于所述斜坡信号的变化率的控制信号;及模数转换器ADC，其经耦合以接收所述斜坡信号、所述控制信号及所述模拟信号，所述ADC包含:差分放大器;反馈路径，其包含:第一电容器，其耦合于所述差分放大器的输入与所述差分放大器的输出之间；及第二电容器，其耦合于所述差分放大器的所述输入与用于提供参考电势的节点之间；所述ADC响应于所述控制信号配置所述差分放大器的环路增益，这包含:所述ADC配置所述反馈路径及所述第二电容器中的一者，所述ADC基于所述经配置环路增益进一步输出表示基于所述模拟信号及所述斜坡信号的比较的数字信号。附图说明[0008]在附图的图式中通过实例而非通过限制说明本发明的各种实施例，且其中:[0009]图1是说明根据一个实施例的图像传感器的功能框图。[0010]图2是说明根据一个实施例的用于像素阵列内的两个四晶体管“4T”像素的像素电路的电路图。[0011]图3A是说明根据实施例的减轻固定图案噪声的读出电路的元件的功能框图。[0012]图3B展示根据实施例的说明由读出电路执行的信号交换的时序图。[0013]图4是说明根据实施例的操作读出电路的方法的要素的流程图。[0014]图5是说明根据实施例的读出电路的模数转换器的元件的电路图。[0015]图6是说明根据实施例的读出电路的模数转换器的元件的电路图。具体实施方式[0016]本文所论述的实施例不同地提供技术及或机制以例如不依赖于任何列增益放大器电路来减轻图像传感器数据中的列固定图案噪声。根据一个实施例的读出电路包含模数转换器ADC，其自适应地适于例如各自对应于相应图像感测条件的不同增益级。举例来说，此类ADC可包含差分放大器及横跨差分放大器耦合的反馈路径，其中ADC将接收斜坡信号、与所述斜坡信号的转变率相关联的控制信号及由一或多个像素产生的模拟信号。所述控制信号及或所述斜坡信号的转变率可基于例如在模拟信号的产生期间检测到的照明条件。在实施例中，针对待使用差分放大器提供的多个环路增益中的任何者，可使用控制信号配置反馈路径及或耦合到差分放大器的一或多个其它电路元件。ADC可允许处理独立于由列增益放大器电路做出的任何前述模拟信号放大的图像传感器数据。[0017] 图1是说明根据本发明的实施例的成像系统100的框图。所说明的成像系统100的实施例包含像素阵列105、读出电路110、功能逻辑115及控制电路120。[0018] 像素阵列105是成像传感器单元或像素单元例如，像素P1、P2、……、Pn的二维“2D”阵列。如本文所论述，可使用其中每一成像元件包含一或多个像素的成像元件阵列实践各种替代实施例。从此类成像元件收集的图像数据可包含来自成像元件中的所有像素的相应输出或替代地仅来自成像元件中的所选择的一或多个像素的相应输出的加总。[〇〇19]在一个实施例中，像素阵列105包含互补金属氧化物半导体“CMOS”成像像素。像素阵列105可被实施为前侧照明图像传感器或背侧照明图像传感器。如所说明，每一像素被布置成行例如，行R1到Ry及列例如，列C1到Cx中以获得个人、位置或对象的图像数据，接着可使用所述图像数据以再现所述个人、位置或对象的图像。[0020] 在每一像素已获得其图像数据或图像电荷之后，由读出电路110读出所述图像数据且将其转移到功能逻辑115。读出电路110可包含放大电路、模数“ADC”转换电路或其它电路。功能逻辑115可简单存储所述图像数据或甚至通过应用后图像效果例如，剪裁、旋转、消除红眼、调整亮度、调整对比度或其它操纵所述图像数据。在一个实施例中，读出电路110可沿着读出列线被说明为通用位线一次读出一行图像数据，或可使用例如串行读出、沿着读出行线的列读出或同时全并行读出所有像素的多种其它技术未说明来读出所述图像数据。[0021] 控制电路120耦合到像素阵列105且包含用于控制像素阵列105的操作特性的逻辑。举例来说，可由控制电路120产生复位、行选择及或转移信号，如下文所论述。另外，如下文所论述，也可由控制电路120或与读出电路110集成的控制逻辑产生增益控制信号。在一个实施例中，控制电路120可包含光敏电路以测量照射于像素阵列105之上的光的强度及相应地调整控制信号。[0022] 如图1的插图150中所说明，根据一些实施例的读出电路例如读出电路110可包含模数转换器ADC160,其经耦合以直接从像素阵列的位线155接收模拟信号。此类读出电路可省略列增益放大器或其它此类电路以在由ADC160进行信号转换之前执行图像传感器数据的模拟放大。在所展示的实例中，ADC160产生表示经由位线155接收到的图像传感器信息的数字信号165或另外用于产生表示此类图像传感器信息的数字数据。数字信号165的此类产生可能是基于可由ADC160所提供的多个可配置增益级中的一者。[〇〇23]图2是说明图像传感器阵列内的两个四晶体管“4T”像素单元Pa及Pb统称为像素单元200的像素电路的电路图。像素电路200是用于实施图1的像素阵列105内的每一像素的一种可能像素电路架构，但应了解，本发明的实施例不限于4T像素架构;而是，受益于本发明的所属领域的一般技术人员将理解，本教示也适用于3T设计、5T设计及各种其它像素架构。[〇〇24]像素单元Pa及Pb被布置于两行及一列中且分时共享单个读出列线。每一像素单元200包含光电二极管PD、转移晶体管T1、复位晶体管T2、源极跟随器“SF”或放大器“AMP”晶体管T3及行选择“RS”晶体管T4。[〇〇25]在操作中，转移晶体管T1接收转移信号TX，其将光电二极管PD中所积累的电荷转移到ro节点。复位晶体管T2耦合于电源轨VDD及ro节点之间以在复位信号RST的控制下复位所述像素例如，将ro及ro放电或充电到预设电压KFD节点经耦合以控制AMP晶体管T3的栅极。AMP晶体管T3耦合于电源轨VDD与RS晶体管T4之间。AMP晶体管T3作为源极跟随器操作从而提供到FD节点的高阻抗连接。最终，RS晶体管Τ4在信号SEL的控制下将像素电路的输出选择性地親合到读出列线。[0026]在正常操作中，通过临时地断言复位信号RST及转移信号TX来复位光电二极管PD及FD节点。通过取消断言转移信号TX及允许入射光对光电二极管ro充电来开始图像积累窗曝光周期。随着光生电子积累于光电二极管ro上，其电压降低电子为负电荷载流子。光电二极管ro上的电压或电荷指示在曝光周期期间入射于光电二极管ro上的光的强度。在曝光周期结束时，复位信号RST经取消断言以隔离FD节点，且转移信号TX经断言将光电二极管耦合到ro节点且因此耦合到AMP晶体管T3的栅极。电荷转移致使ro节点的电压按与在曝光周期期间积累于光电二极管PD上的光生电子成比例的量而下降。此第二电压偏置AMP晶体管T3，其在信号SEL在RS晶体管T4上被断言时耦合到读出列线。可将数据从像素单元读出到列线上作为模拟信号。在一个实施例中，由控制电路120产生TX信号、RST信号及SEL信号。[0027]图3A说明根据实施例的处理图像传感器数据的读出电路300的元件。读出电路300可包含例如读出电路110的一些或全部特征。[0028]读出电路300可包括ADC 330以基于例如由像素阵列105、由图2的像素单元或由多种其它图像传感器电路中的任何者所产生的模拟输入310输出数字信号335。数字信号335的产生可进一步基于一或多个控制信号，例如，其包含由包含于读出电路300中或耦合到读出电路300的控制逻辑370所提供的控制信号372、376。在一些实施例中，进一步基于从包含于读出电路300中或耦合到读出电路300的斜坡信号产生器320接收到的斜坡信号Vramp325产生数字信号335。可将斜坡信号Vramp325用作用于执行比较以评估由模拟信号310表示的电平的基础。[0029]如本文所使用，“斜坡信号”是指在某一时间周期期间在第一电平例如，电压或电流的第一电平与第二此类电平之间线性转变的信号。为说明，图3B展示根据实施例的可由电路逻辑例如，读出电路300的电路逻辑执行的信号交换的时序图380。一种此类信号Vramplx382表示例如当ADC经配置用于某个相对较小增益级例如Ix时可被提供到ADC的斜坡信号，如Vramp325ο当ADC代替性地经配置用于相对较大增益级例如，Nx，其中N大于I时可提供如由VrampNx384所说明的此类斜坡信号的另一范围。在其中N等于8的一个说明性实施例中，Vramplx382转变通过在电压电平VH1、VL1之间的范围，其中VrampNx384转变通过在电压电平Vhn、Vln之间的范围的八分之一。举例来说，Vhi及Vhn可分别为5V及0.625V，其中Vli及Vln两者都为OV例如，接地电势。然而，在不同实施例中，用于ADC的各种操作的斜坡信号的特定值、范围等等可根据实施方案的特定细节发生显著变化。尽管将Vramplx382及VrampNx384展示为是具有逐渐高到低转变的周期性锯齿信号，但根据其它实施例的斜坡信号在这些方面不受限制。[0030]数字信号330可表示由模拟输入310产生的图像传感器信息及或其可经提供以另外确定此类图像传感器信息。在一个实施例中，数字信号335表示基于模拟输入310及Vramp325的比较或可另外经提供以确定基于模拟输入310及Vramp325的比较。举例来说，数字信号335在逻辑高状态与逻辑低状态之间的转变可符合或另外表示Vramp325的电平电荷电平、电压电平或类似物的电平或另外基于Vramp325的电平等于或在其它实施例中，转变到高于或替代地低于基于模拟输入310的另一此类电平。作为比较的结果，数字信号335可经提供以发信号通知将值存储到存储器，例如，其中所述值对应于由模拟输入310所表示的感测光的电平。[0031]通过说明且不受限制，读出电路300可进一步包含或耦合到计数器360,计数器360将执行预定递减计数或递增计数序列。可将计数器序列与Vramp325的转变同步。举例来说，如由图3B的计数器循环Cntr390所表示，可将斜坡信号的转变与时间^处的计数序列的结束同步且与另一时间t2处的计数序列的结束同步。在一个实施例中，来自控制逻辑370的控制信号374例如，与控制信号372相同可提供此类同步。可周期性地重复Cntr390的计数序列，例如，其中重复计数循环符合斜坡信号的相应转变。[〇〇32]在一个实施例中，数字信号335发信号通知计数器360的当前值将被存储为表示模拟输入310中的信息的图像传感器信息。举例来说，读出电路可进一步包含或耦合到锁存电路340及存储器350,其中数字信号335在逻辑状态之间的转变将致使锁存电路340锁存当前计数值以存储到存储器350。数字信号335的转变时间的变化将致使锁存电路340锁存不同计数值，这导致图像上的CFPN。为减轻CFPN，ADC330应能够输出快速转变数字信号335。对于快速变化的Vramplx382或缓慢变化的VrampNx384,输出数字信号335将具有不同的转变时间。通过自适应配置ADC330以基于输入Vramp325的变化率来使输出数字信号335的转变时间最小化，在所有条件下减轻CFPN。[〇〇33]图4说明根据实施例的用于操作读出电路以处理图像传感器信息的方法400的元件。可由具有成像系统100的一些或全部特征的图像传感器执行方法400,例如，其中由读出电路110或读出电路300执行方法400。为说明各种实施例的某些特征，本文参考图5描述方法400的一些操作，图5说明根据一个实施例的ADC500例如，ADC300的元件。然而，可使用根据不同实施例的具有本文不同地陈述的特征的多种其它模数转换电路中的任何者额外或替代地执行此类操作。[〇〇34]方法400可包含:在410处，在ADC处接收模拟信号、斜坡信号、对应于所述斜坡信号的变化率的控制信号。在一个实施例中，模拟信号、斜坡信号及控制信号分别包含模拟输入310、Vramp325及控制信号376。在由图5所说明的实施例中，ADC500经耦合以经由模拟信号线505接收输入、斜坡信号Vrampl及控制信号540。模拟信号线505可将由像素阵列未展不产生的信号提供到ADC500而不依赖于来自像素阵列的输出之后的任何模拟放大。举例来说，像素阵列的像素可将所述信号输出到位线，其中ADC500直接耦合到所述位线，或另外经由独立于例如，省略读出电路的任何列增益放大器的信号路径耦合到位线。电容器Cbltl被连接于所述位线或模拟信号505与差分放大器510的输入之间。电容器Cbiti的存在可允许差分放大器510的输入跟随模拟信号线505处的信号。[〇〇35]ADC500是包括差分放大器、反馈路径的ADC的一个实例，所述反馈路径包含耦合于所述差分放大器的输入与所述差分放大器的输出之间的第一电容器及耦合于所述差分放大器的输入与提供参考例如，接地电势的节点之间的第二电容器。更特定来说，ADC500包括差分放大器510及包含耦合于差分放大器510的输入例如，反相输入与差分放大器510的输出之间的电容器Cfbl的反馈路径。ADC500进一步包括耦合于差分放大器510的相同输入与接地之间的电容器Cazl。在一些实施例中，反馈路径进一步包括如由响应于控制信号540的说明性开关SW1表不的开关。[〇〇36]基于控制信号，ADC可为自适应至少在其可经不同地配置的范围内以提供两个或两个以上可能增益级中的任何者。举例来说，方法400可进一步包括:在步骤420处响应于控制信号配置差分放大器的环路增益，其包含配置反馈路径例如包含Cfbl及第二电容器例如，Cazl中的一者。控制信号例如信号540可对应于斜坡信号的电压或其它范围及或斜坡信号的对应电压或其它转变率。420处配置的环路增益可对应于斜坡信号的此类范围及或转变率。在420处配置环路增益可包含在使用差分放大器提供开环增益的配置与使用差分放大器提供闭环增益的另一配置之间转变ADC。举例来说，在420处配置环路增益可包含响应于控制信号在断开状态与闭合状态之间转变开关SW1。替代地或另外，在420处配置环路增益可包含例如响应于控制信号改变第一电容器的电容及或第二电容器的电容。[0037] 基于420处响应于控制信号所配置的环路增益，方法400可在430处从所述ADC输出表示基于模拟信号及斜坡信号的比较的数字信号。在一个实施例的说明性场景中，用于图像传感器的读出电路确定指示强光条件中的图像感测。作为响应，Vrampl可经配置以具有相对较快的变化率例如，VrampIX382的变化率，例如，其归因于相对较大的斜坡电压范围。此快速变化的斜坡信号可需要相对较高带宽的ADC500。因此，某些实施例例如通过使用控制信号540将SWl转变到闭合状态来使用模拟差分放大器510动态地配置相对较低环路增益，从而导致闭环增益的配置以实现负反馈。[0038] ADC500可进一步包含电容器Cbitl以基于模拟信号线505的信号接收电荷，其中ADC500的Crampl将基于Vrampl接收电荷。两者都可耦合到差分放大器510的非反相输入。在复位阶段期间例如，在旁路开关AZl断开的情况下，来自像素阵列的复位信号可经取样以使电容器Cbitl、Crampl达到初始状态。接着，执行图像处理阶段，其中开关SWl可或可不例如取决于待使用差分放大器510提供的期望环路增益而闭合。接着，可将来自像素阵列的成像信号经由模拟信号线505取样到电容器Cbitl、Crampl中，同时也可将Vrampl取样至lJCbitl、Cramp冲。因此，将对应于复位信号与被同时取样到电容器Cbitl、Cramp冲的图像信号之间的差异例如，包含变化率差异的电压提供到差分放大器510的非反相输入。这可允许差分放大器510产生指示与¥^_1同步的计数器的当前计数值的信号表示图像信号信息且将被锁存到存储器。[0039]在替代场景中，低光条件的指示可导致ADC 500接收相对缓慢变化低变化率的Vramp例如Vramplx382的Vramp。缓慢变化的斜坡信号可允许ADC500代替性地配置有相对较高环路增益，这是因为带宽现在并非限制因素。因此，可由控制信号540动态地配置SWl的断开状态以提供开环相对高增益。[0040]在实施例中，430处的数字信号输出是来自差分放大器的输出的放大版本。举例来说，ADC500可进一步包括放大器520以接收由差分放大器510基于模拟信号线505的信号及Vrampl产生的输出Vol。放大器520可执行Vol的放大以产生表不例如基于模拟信号线505的信号及VrampJ^比较运算的数字信号Cmpu[0041]在一些实施例中，ADC 500进一步包括经配置以支持偏置操作也被称为“自动调零”的电路元件。举例来说，ADC500可进一步包括可配置旁路路径，其与包含&^的反馈路径并联親合于CazI親合到的差分放大器510的输出与差分放大器510的输入之间。此类旁路路径可包含响应于另一控制信号530的开关AZI以配置ADC500的自动调零模式。自动调零模式可实现ADC500的偏置，其中AZl处于闭合状态中。此类偏置可包含源自常规差分放大器偏置技术的一或多个操作，其并非为对某些实施例的限制。[0042] 在一个说明性实施例中，^如在从150毫微微法拉fF到200fF的范围内，^_在从150fF到200fF的范围内，Cazl在从180fF到220fF的范围内且Cfbi在从8fF到12fF的范围内。替代地或另外，在相对较低例如，Ix增益运算期间，Vrampl可以每微秒0.08伏特VAxs与1.6VyS之间的速率转变。然而，在相对较高例如，Sx增益运算期间，Vrampl可以每微秒0.0I伏特Vys与0.2Vys之间的速率转变。在此类说明性实施例中，乂^可支持逻辑状态转变，例如以从100兆赫Mhz到150Mhz的范围中的频率在逻辑高状态“I”与逻辑低状态“O”之间不同地转变。然而，指示ADC500的操作特性的此类参数仅为说明性的，且在不同实施例中可根据实施方法的特定细节显著变化。[0043] 在一些实施例中，在420处配置环路增益包含:响应于控制信号改变第一电容器的电容及或第二电容器的电容。举例来说，图6说明根据另一实施例的处理图像传感器信号的ADC600的元件。ADC600在一些方面可具有类似于ADC500的架构的架构，例如，其中ADC600包含在功能上对应于差分放大器510的差分放大器610，且进一步包含在功能上分别对应于电容器Cbitl、Crampl、Cazl、Cfbl的电容器Cbit2、Cramp2、Caz2、Cfb2。在一些实施例中，ADC600进一步包括旁路路径，其包含响应于控制信号630以实现ADC600的偏置的开关AZ2。[0044] ADC600可经親合以经由模拟信号线605接收信号、斜坡信号VramP2及控制信号未展示以配置使用差分放大器610提供的环路增益。在所展示的说明性实施例中，Caz2包含可变电容器，其中控制信号动态地配置待由Caz2提供的电容电平以部分基于包含Cfb2的反馈路径实施特定闭环增益。在一些实施例中，Cfb2也或代替性地为可变电容器，其中相同或另一控制信号将另外或替代地配置Cfb2的电容电平以用于特定闭环增益。替代地或另外，可至少部分由开关SW2使用控制信号640的操作动态地配置环路增益以在开环增益比闭环增益之间转变。基于经配置的环路增益、经由模拟信号线605接收到的信号及Vramp2,差分放大器610可提供输出Vci2。在一些实施例中，ADC600进一步包括放大器620以基于Vci2输出表示基于模拟信号线605的信号及Vramp2所执行的比较的数字信号Cmp2t3Cmp2可经提供以发信号通知将包含ADC600的读出电路的计数器未展示的锁存。计数器可经配置以执行计数序列，其与VramP2的线性转变部分的开始及或结束同步。[0045]本文描述用于处理图像传感器数据的技术及架构。在上文描述中，出于解释目的，陈述众多特定细节以便提供对某些实施例的透彻理解。然而，所属领域的技术人员将明白，可无需使用这些特定细节实践某些实施例。在其它实例中，以框图形式展示结构及装置以便避免使描述模糊。[0046]说明书中对“一个实施例”或“实施例”的参考意谓与实施例相结合而描述的特定特征、结构或特性包含于本发明的至少一个实施例中。在说明书中的多个地方中出现短语“在一个实施例中”并不一定都指代相同的实施例。[0047]依据算法及对计算机存储器内的数据位的操作的符号表示呈现具体实施方式的一些部分。这些算法描述及表示是计算领域的技术人员用于将其工作的实质最有效地传达给所属领域的其它技术人员所使用的方法。算法在本文中且通常被设想为引至所要结果的步骤的自洽序列。所述步骤为需要物理量的物理操纵的步骤。通常尽管非必要这些量采用能够被存储、转移、组合、比较及以其它方式操纵的电信号或磁信号的形式。主要是出于共同使用的原因，有时已证明方便的是，将这些信号指代为位、值、元素、符号、字符、术语、数字或类似物。[0048]然而，应牢记，所有这些术语及类似术语中将与适当物理量相关联且仅为应用到这些量的方便标记。除非另外具体陈述，否则如从本文的论述明白，应了解，贯穿描述，利用例如“处理”或“计算”或“确定”或“显示”或类似物的术语的论述指代计算机系统或操纵及转换表示为计算机系统的寄存器内的物理电子量且存储到类似地表示为计算机系统存储器或寄存器或其它此类信息存储装置内的物理量的其它数据中的类似电子计算装置、传输或显示装置的动作及过程。[0049]某些实施例还涉及用于执行本文的操作的设备。出于所需目的，可专门构造此设备，或其可包括由存储于计算机中的计算机程序选择性地激活或重新配置的通用计算机。此类计算机程序可被存储于计算机可读存储媒体中，例如但不限于任何类型的磁盘，其包含软盘、光盘、CD-ROM及磁光盘、只读存储器R0M、随机存取存储器RAM例如动态RAMDRAM、EPR0M、EEPR0M、磁卡或光卡或适于存储电子指令及耦合到计算机系统总线的任何类型的媒体。[0050]本文呈现的算法及显示器并不固有地与任何特定计算机或其它设备相关。可结合根据本文的教示的程序使用各种通用系统，或可能证明方便的是，构造更专用设备以执行所需方法步骤。将从本文的描述明白多种这些系统的所需结构。另外，未参考任何特定编程语言描述某些实施例。应了解，可使用多种编程语言实施如本文所描述的此类实施例的教不O[0051]除本文所描述之外，可对所揭示的实施例及其实施方案做出各种修改而不背离其范围。因此，应以说明意义而非限制意义解释本文中的说明及实例。应通过参考所附权利要求书唯一地衡量本发明的范围。

权利要求：1.一种电路，其包括:信号产生器，其用于输出斜坡信号；控制逻辑，其用于输出对应于所述斜坡信号的变化率的控制信号;及模数转换器ADC，其经耦合以接收所述斜坡信号、所述控制信号及模拟信号，所述ADC包含:差分放大器；反馈路径，其包含:第一电容器，其耦合于所述差分放大器的输入与所述差分放大器的输出之间；及第二电容器，其耦合于所述差分放大器的所述输入与用于提供参考电势的节点之间；所述ADC响应于所述控制信号配置所述差分放大器的环路增益，这包含:所述ADC配置所述反馈路径及所述第二电容器中的一者;所述ADC基于所述经配置环路增益进一步输出表示基于所述模拟信号与所述斜坡信号的比较的数字信号。2.根据权利要求1所述的电路，其中所述ADC从像素阵列接收所述模拟信号，其中所述ADC独立于任何列增益放大器电路而耦合到所述像素阵列。3.根据权利要求1所述的电路，其中所述ADC配置所述环路增益包含:所述ADC在提供开环增益的配置与提供闭环增益的另一配置之间转变。4.根据权利要求3所述的电路，其中所述反馈路径是可切换反馈路径，其包括经配置以响应于所述控制信号在断开状态与闭合状态之间的转变的开关。5.根据权利要求1所述的电路，其中所述ADC响应于所述控制信号配置所述环路增益包含:所述ADC响应于所述控制信号改变所述第一电容器的电容。6.根据权利要求1所述的电路，其中所述ADC响应于所述控制信号配置所述环路增益包含:所述ADC响应于所述控制信号改变所述第二电容器的电容。7.根据权利要求1所述的电路，所述控制逻辑进一步使计数器与所述斜坡信号同步。8.根据权利要求7所述的电路，所述数字信号锁存来自所述计数器的输出。9.根据权利要求1所述的电路，所述ADC进一步包括旁路路径，其与所述反馈路径并联耦合于所述差分放大器的所述输入与所述差分放大器的所述输出之间，所述旁路路径包含开关，所述ADC进一步接收另一控制信号且响应于所述另一控制信号配置自动调零模式，所述自动调零模式实现所述ADC的偏置，其中所述ADC配置所述自动调零模式包含:所述ADC将所述旁路路径的开关转变到闭合状态。10.一种方法，其包括:在模数转换器ADC处接收模拟信号、斜坡信号、对应于所述斜坡信号的变化率的控制信号，其中所述ADC包含:差分放大器；反馈路径，其包含:第一电容器，其耦合于所述差分放大器的输入与所述差分放大器的输出之间；及第二电容器，其耦合于所述差分放大器的所述输入与用于提供参考电势的节点之间；响应于所述控制信号配置所述差分放大器的环路增益，这包含:配置所述反馈路径及所述第二电容器中的一者;及基于所述经配置环路增益，从所述ADC输出表示基于所述模拟信号与所述斜坡信号的比较的数字信号。11.根据权利要求10所述的方法，其中配置所述环路增益包含:在提供开环增益的配置与提供闭环增益的另一配置之间转变所述ADC。12.根据权利要求10所述的方法，其中所述ADC从像素阵列接收所述模拟信号，所述ADC独立于任何列增益放大器电路而耦合到所述像素阵列。13.根据权利要求10所述的方法，其进一步包括使计数器与所述斜坡信号同步。14.根据权利要求13所述的方法，其进一步包括:响应于所述数字信号锁存来自所述计数器的输出。15.根据权利要求10所述的方法，其中所述ADC进一步包括旁路路径，其与所述反馈路径并联耦合于所述差分放大器的所述输入与所述差分放大器的所述输出之间，所述旁路路径包含开关，所述方法进一步包括:接收另一控制信号;及响应于所述另一控制信号配置自动调零模式，这包含:将所述旁路路径的所述开通转变到闭合状态，其中所述自动调零模式实现所述ADC的偏置。16.—种图像传感器系统，其包括:像素阵列，其包含第一像素以产生模拟信号;及读出电路，其耦合到所述像素阵列，所述读出电路包含:信号产生器，其用于输出斜坡信号；控制逻辑，其用于输出对应于所述斜坡信号的变化率的控制信号;及模数转换器ADC，其经耦合以接收所述斜坡信号、所述控制信号及所述模拟信号，所述ADC包含:差分放大器；反馈路径，其包含:第一电容器，其耦合于所述差分放大器的输入与所述差分放大器的输出之间；及第二电容器，其耦合于所述差分放大器的所述输入与用于提供参考电势的节点之间；所述ADC响应于所述控制信号配置所述差分放大器的环路增益，这包含:所述ADC配置所述反馈路径及所述第二电容器中的一者，所述ADC基于所述经配置环路增益进一步输出表示基于所述模拟信号及所述斜坡信号的比较的数字信号。17.根据权利要求16所述的图像传感器系统，其中所述ADC从像素阵列接收所述模拟信号，其中所述ADC独立于任何列增益放大器电而耦合到所述像素阵列。18.根据权利要求16所述的图像传感器系统，其中所述ADC配置所述环路增益包含:所述ADC在提供开环增益的配置与提供闭环增益的另一配置之间转变。19.根据权利要求16所述的图像传感器系统，所述读出电路进一步包括计数器，所述控制逻辑进一步使所述计数器与所述斜坡信号同步。20.根据权利要求16所述的图像传感器系统，所述ADC进一步包括旁路路径，其与所述反馈路径并联耦合于所述差分放大器的所述输入与所述差分放大器的所述输出之间，所述旁路路径包含开关，所述ADC进一步接收另一控制信号且响应于所述另一控制信号配置自动调零模式，所述自动调零模式实现所述ADC的偏置，其中所述ADC配置所述自动调零模式包含:所述ADC将所述旁路路径的开关转变到闭合状态。

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