[發明專利]低功耗數字域累加CMOS-TDI圖像傳感器

有效

• 申請號: 201210054725.X
• 申請日: 2012-03-05
• 公開（公告）號: CN102595066A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發明（設計）人: 姚素英;聶凱明;徐江濤;高靜;史再峰;高岑
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: H04N5/3745
• 分類號: H04N5/3745;H04N5/378
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 劉國威

1.一種低功耗數字域累加CMOS-TDI圖像傳感器，包括：n+k行×m列的像素陣列、列并行信號預處理電路、列并行逐次逼近型模數轉換器、列并行數字域累加器、列并行除法器、時序控制電路和輸出移位寄存器，其特征是，還包括：在列并行數字域累加器中再增加n+k+1個粗量化存儲單元，用于存儲粗量化結果；n次細量化結果的存儲單元；將n次細量化的結果進行累加后輸出即完成n級TDI信號累加。

2.如權利要求1所述的傳感器，其特征是，所述粗量化存儲單元、n次細量化結果的存儲單元及累加裝置進一步具體為：由數字加法器、多路選通器、存儲器A陣列、另一存儲器B陣列、單向總線1、雙向總線2、雙向總線3、雙向總線4和單向總線5組成，其中存儲器A用于存儲細量化結果，另一存儲器B用于存儲粗量化結果；逐次逼近型模數轉換器的輸出端通過單向總線1連接到數字加法器的輸入端，數字加法器的輸出端和另一輸入端通過雙向總線2連接到多路選通器，多路選通器的通路B與另一存儲器B陣列通過雙向總線3連接，多路選通器的通路A與存儲器A陣列通過雙向總線4連接，存儲器B陣列再通過單向總線5與逐次逼近型模數轉換器中的數模轉換器相連接。

3.如權利要求2所述的傳感器，其特征是，所述粗量化存儲單元、n次細量化結果的存儲單元及累加裝置進一步連接、時序控制關系為：圖像傳感器共有原始n行像素和新增加的k行像素，開始工作后添加的k行像素預先對出現的物體A進行了k次曝光，第P1行像素的輸出結果經過列并行逐次逼近型模數轉換器粗量化后存入數字累加器中存儲器B中，假設存入第n個存儲器，即存儲器Bn；然后第P2行像素對相同物體A的曝光結果經過逐次逼近型模數轉換器粗量化后的數字信號通過總線1送入數字加法器的輸入端，存儲器Bn中的數據經過總線3和多路選通器再經過總線2送入數字加法器的另一輸入端，最后數字加法器的輸出結果通過總線2、多路選通器、總線3再送回到存儲器Bn中，以此類推直到前k行像素輸出的信號均累加后存儲在存儲器Bn中；在逐次逼近型模數轉換器細量化階段，當第1行像素完成物體A的曝光后，其輸出的信號送入逐次逼近型模數轉換器的比較器的正輸入端，同時將存儲器Bn中的數據除以k取平均后經過總線5送入到逐次逼近型模數轉換器中的數模轉換器中，使逐次逼近型模數轉換器在粗量化結果的基礎上繼續對輸入模擬信號進行逐次逼近以完成細量化的過程，最終逐次逼近型模數轉換器的輸出結果即是對當前曝光信號的完整量化，量化的結果存儲在存儲器An中，以此類推，當存儲器An中的信號完成n次累加后進行輸出；累加器的輸出結果送入到除法器中以還原信號位寬，最后通過移位寄存器將所有列的信號串行輸出。