[發明專利]能量收集圖像傳感器系統

在審

• 申請號: 202010842809.4
• 申請日: 2020-08-20
• 公開（公告）號: CN112422856A
• 公開（公告）日: 2021-02-26
• 發明（設計）人: N·沙;P·拉耶瓦迪;K·沃切喬夫斯基;C·朗
• 申請（專利權）人: 羅伯特·博世有限公司
• 主分類號: H04N5/374
• 分類號: H04N5/374;H04N5/3745;H04N5/378;H04N5/369;H01L27/146
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 史婧;劉茜

本發明涉及一種傳感器系統。傳感器系統包括像素陣列、DC/DC轉換器和光電二極管堆疊。像素陣列被配置成在圖像捕獲模式或能量收集模式下操作。DC/DC轉換器被配置成在處于能量收集模式時轉換由像素陣列捕獲的能量。光電二極管堆疊鄰近于像素陣列定位，并被配置成向DC/DC轉換器供電。

相關申請的交叉引用

本申請要求2019年8月20日提交的美國臨時申請序列號62/889,487的的權益，其公開內容通過引用整體并入本文。

技術領域

本發明總體上涉及一種經由圖像傳感器系統來收集能量的系統和方法。

背景技術

在具有圖像傳感器的能量收集系統中，自供電圖像傳感器的電源軌必須在其可以開始捕獲圖像之前被充電到所需的操作電壓。期望使用DC-DC轉換器來從入射光生成供電軌。然而，操作DC-DC轉換器也需要穩定的供電軌。常常使用小型可充電電池、電容器或其他電荷存儲裝置來冷啟動系統。

發明內容

傳感器系統包括像素陣列、DC/DC轉換器和光電二極管堆疊。像素陣列被配置成在圖像捕獲模式或能量收集模式下操作。DC/DC轉換器被配置成在處于能量收集模式時轉換由像素陣列捕獲的能量。光電二極管堆疊鄰近于像素陣列定位，并被配置成向DC/DC轉換器提供功率。

傳感器系統包括像素陣列和光電二極管堆疊。像素陣列被配置成在圖像捕獲模式或能量收集模式下操作。光電二極管堆疊與像素陣列以單片的方式集成，并且鄰近于像素陣列定位。光電二極管堆疊被配置成提供電壓以向DC/DC轉換器供電，該DC/DC轉換器被配置成在處于能量收集模式時轉換由像素陣列捕獲的能量。

傳感器系統包括圖像區域，該圖像區域包括被配置成在圖像捕獲模式或能量收集模式下操作的像素陣列，以及被配置成提供電壓以給DC/DC轉換器供電的一個或多個輔助光電二極管，該DC/DC轉換器被配置成在處于能量收集模式時轉換由像素陣列捕獲的能量。

附圖說明

圖1是電池供電的傳感器節點的框圖。

圖2是能量收集傳感器節點的框圖。

圖3是示例性能量收集圖像傳感器節點的框圖。

圖4是由圖像傳感器像素供電的能量收集系統的框圖。

圖5是使用帶有乒乓遲滯控制的開關電容器（SC）升壓轉換器的輸出電壓調節器的框圖。

圖6是用于圖5所示的SC升壓轉換器的乒乓遲滯控制的控制信號的圖形圖示。

圖7是非重疊時鐘相位發生器的框圖。

圖8是圖7的非重疊時鐘相位發生器的控制和中間信號的圖形圖示。

圖9是使用帶有功率門控緩沖器的交錯振蕩器的時鐘發生器的框圖。

圖10是緩沖高速環形振蕩器的框圖。

圖11是緩沖高速電流饑餓型環形振蕩器的框圖。

圖12A是具有頻率無關延遲的第一示例性非重疊兩相時鐘發生器的框圖。

圖12B是具有頻率無關延遲的第二示例性非重疊兩相時鐘發生器的框圖。

圖13是具有交錯環形振蕩器的兩相時鐘發生器的框圖。

圖14是具有功率門控緩沖器的交錯電流饑餓型環形振蕩器的框圖。

圖15是具有功率門控緩沖器和非門控緩沖器的交錯電流饑餓型環形振蕩器的框圖。

圖16是基于狀態機的多個非重疊時鐘相位發生器的框圖。

圖17是能量收集系統的框圖。