[實用新型]圖像傳感器結構和圖像傳感器電路

有效

• 申請號: 201320090719.X
• 申請日: 2013-02-27
• 公開（公告）號: CN203206376U
• 公開（公告）日: 2013-09-18
• 發明（設計）人: 趙立新;喬勁軒
• 申請（專利權）人: 格科微電子（上海）有限公司
• 主分類號: H04N5/335
• 分類號: H04N5/335;H04N5/369;H04N5/378
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 駱蘇華

技術領域

本實用新型涉及集成電路領域，特別涉及一種圖像傳感器結構和圖像傳感器電路。

背景技術

電荷耦合器件（CCD，Charge?Coupled?Device）圖像傳感器很長時間主宰著圖像傳感器市場，但其驅動電路和信號處理電路很難與像素陣列集成在一起，并且需要較高的工作電壓，成本也較高。

CMOS圖像傳感器（CIS，CMOS?Imaging?Sensor）有著CCD圖像傳感器無法比擬的優點，例如可以與像素陣列和處理電路芯片集成，工作電壓較低等。在CIS中，模數轉換器是讀出電路中的一個重要組成部分，起到了連接模擬信號和數字信號的橋梁作用，所以模數轉換器得精度和速度在很大程度上決定了CIS的性能。

公開號為CN101867687A的中國專利申請公開一種模數轉換器、固態圖像傳感器件以及相機系統，所述模數轉換器包括:第一比較器，其將輸入信號與作為具有預定極性的斜坡波的第一參考信號進行比較，并當輸入信號與第一參考信號一致時，翻轉其輸出信號；第二比較器，其將輸入信號與作為與第一參考信號具有不同極性的斜坡波的第二參考信號進行比較，并當輸入信號與第二參考信號一致時，翻轉其輸出信號；以及計數器，其用于進行計數以測量第一比較器和第二比較器所用的比較時間，其中當第一比較器的輸出信號和第二比較器的輸出信號中的任何一個首先翻轉時，計數器停止計數操作。該專利申請的技術方案可以減少功耗。

然而，從上述公開的專利申請的技術方案可以看出，每一列的像素單元連接一個數模轉換器，在同一時間，該數模轉換器只能處理同一列上的一個像素單元的感應電荷，所以圖像傳感器的幀率較低。

實用新型內容

本實用新型技術方案解決的是現有圖像傳感器的幀率較低。

本實用新型技術方案提供一種圖像傳感器電路，包括：像素陣列和至少兩個模數轉換單元；

同一列中至少兩個像素單元分別連接不同的模數轉換單元。

可選的，所述至少兩個像素單元通過不同或相同的連接線連接不同的模數轉換單元。

可選的，所述圖像傳感器電路還包括適于每次分時選擇至少兩行像素單元的行選單元，被選擇的不同行的像素單元與適于對每次被選擇的像素單元輸出的電壓并行進行模數轉換的不同的模數轉換單元相連接。

可選的，所述行選單元每次選擇的像素單元的行數等于所述模數轉換單元的數量。

可選的，所述模數轉換單元包括：芯片級模數轉換器和列譯碼器，所述芯片級模數轉換器通過所述列譯碼器連接所述像素單元。

可選的，所述模數轉換單元包括：列并行模數轉換器，所述列并行模數轉換器直接連接所述像素單元。

可選的，所述圖像傳感器為采用背照式入光的圖像傳感器。

本實用新型技術方案還提供一種圖像傳感器結構，包括：襯底、像素層和器件層，所述像素層和器件層均位于所述襯底上，所述像素層形成有像素陣列，所述器件層形成有至少兩個模數轉換器，所述像素陣列的同一列中至少兩個像素單元分別連接不同的模數轉換單元。

可選的，所述像素層還形成有連接所述像素陣列和模數轉換器的全部或部分連接線。

可選的，所述圖像傳感器結構還包括連線層，所述連線層位于所述像素層上，所述連線層形成有連接所述像素陣列和模數轉換器的全部或部分連接線。

可選的，所述襯底厚度為2-10微米，部分或全部連接線位于所述像素陣列之上。

與現有技術相比，本實用新型技術方案的圖像傳感器包括至少兩個模數轉換器，像素陣列的同一列中至少兩個像素單元分別連接不同的模數轉換單元，這使得行選單元可以每次選擇至少兩行像素單元，與被選擇的像素單元相連接的至少兩個模數轉換單元同時處理像素單元輸出的模擬電壓，較現有圖像傳感器的幀率提高了至少兩倍。

附圖說明

圖1為本實用新型圖像傳感器電路的一實施例結構示意圖；

圖2為本實用新型圖像傳感器電路的另一實施例結構示意圖；

圖3為本實用新型圖像傳感器電路的又一實施例結構示意圖；

圖4為本實用新型圖像傳感器電路的又一實施例結構示意圖；

圖5為本實用新型圖像傳感器結構的實施例結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型的具體實施方式做詳細的說明。在下列段落中參照附圖以舉例方式更具體地描述本實用新型。根據下列說明，本實用新型的優點和特征將更清楚。

本實用新型實施例提供一種圖像傳感器電路，包括：像素陣列、行選單元和至少兩個模數轉換單元；同一列中至少兩個像素單元分別連接不同的模數轉換單元。