[發(fā)明專利]列并行模數(shù)轉(zhuǎn)換器、像素感光值輸出方法及CMOS圖像傳感器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310676151.4
• 申請日: 2013-12-11
• 公開（公告）號: CN103686004A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙立新;董小英;俞大立;喬勁軒
• 申請（專利權(quán)）人: 格科微電子（上海）有限公司
• 主分類號: H04N5/374
• 分類號: H04N5/374;H04N5/3745;H04N5/378;H03M1/06;H03M1/08
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 吳靖靚;駱蘇華

1.一種列并行模數(shù)轉(zhuǎn)換器，其特征在于，包括：

斜坡發(fā)生器，用于在行操作時間內(nèi)，產(chǎn)生第一斜坡信號和第二斜坡信號；

計數(shù)單元，用于在行操作時間內(nèi)，在第一斜坡信號產(chǎn)生時開始計數(shù)以及在第二斜坡信號產(chǎn)生時重新開始計數(shù)；所述計數(shù)單元與所述斜坡發(fā)生器由同一同步信號控制；

以及多個列模數(shù)轉(zhuǎn)換器，每個列模數(shù)轉(zhuǎn)換器對應(yīng)于像素陣列的一列像素單元；

所述列模數(shù)轉(zhuǎn)換器包括：

比較處理單元，用于比較復位電壓與所述第一斜坡信號電壓以及比較所述像素單元輸出的感光電壓與所述第二斜坡信號電壓，包括：電容、開關(guān)模塊及比較器，所述電容的第一端與所述像素單元的輸出端相連，所述電容的第二端與所述比較器的第一輸入端相連，所述比較器的第二輸入端與所述斜坡發(fā)生器的輸出端相連；所述開關(guān)模塊連接于所述電容的第二端與所述比較器的輸出端之間，所述開關(guān)模塊在所述第一斜坡信號產(chǎn)生前先復位后打開，用于在所述比較器的第一輸入端產(chǎn)生一個固定壓差的復位電壓；

存儲單元，用于存儲第一計數(shù)值和第二計數(shù)器；所述第一計數(shù)值為所述計數(shù)單元從所述第一斜坡信號產(chǎn)生計數(shù)至所述比較器翻轉(zhuǎn)時得到的計數(shù)值，所述第二計數(shù)值為所述計數(shù)單元從所述第二斜坡信號產(chǎn)生計數(shù)至所述比較器翻轉(zhuǎn)時得到的計數(shù)值。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的列并行模數(shù)轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述計數(shù)單元包括多個計數(shù)器，每個計數(shù)器對應(yīng)于一個列模數(shù)轉(zhuǎn)換器，用于獲得對應(yīng)列的第一計數(shù)值和第二計數(shù)值；或者所述計數(shù)單元包括一個計數(shù)器，所述計數(shù)器對應(yīng)于各個列模數(shù)轉(zhuǎn)換器，用于獲得各列的第一計數(shù)值和第二計數(shù)值。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的列并行模數(shù)轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述列模數(shù)轉(zhuǎn)換器還包括：鎖存單元，所述鎖存單元的輸入端與所述比較器的輸出端相連，用于鎖存所述比較器翻轉(zhuǎn)時的信號邊沿；所述鎖存單元的輸出端與所述存儲單元的寫控制輸入端相連。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的列并行模數(shù)轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述存儲單元包括：用于存儲第一計數(shù)值的復位存儲單元、用于存儲第二計數(shù)值的感光存儲單元以及控制所述復位存儲單元和所述感光存儲單元讀寫的讀寫控制模塊。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的列并行模數(shù)轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述復位存儲單元包括：第一復位存儲單元和第二復位存儲單元，所述第一復位存儲單元和所述第二復位存儲單元分時工作；

所述感光存儲單元包括：第一感光存儲單元和第二感光存儲單元，所述第一感光存儲單元和所述第二感光存儲單元分時工作；

所述讀寫控制單元包括：用于控制所述第一復位存儲單元和所述第一感光存儲單元讀寫的第一讀寫控制模塊和用于控制所述第二復位存儲單元和所述第二感光存儲單元讀寫的第二讀寫控制模塊。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的列并行模數(shù)轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述復位存儲單元和所述感光存儲單元由多個標準6T存儲單元構(gòu)成；所述復位存儲單元和所述感光存儲單元的位寬與數(shù)字量化精度有關(guān)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的列并行模數(shù)轉(zhuǎn)換器，其特征在于，

所述第一斜坡信號的持續(xù)時間為2⁵～2⁷個時鐘周期，所述第二斜坡信號的持續(xù)時間為2⁹～2¹¹個時鐘周期。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的列并行模數(shù)轉(zhuǎn)換器，其特征在于，

所述斜坡發(fā)生器為單斜率斜坡發(fā)生器，所述第一斜坡信號和所述第二斜坡信號均為向上斜坡信號或者向下斜坡信號。