圖像傳感器及包含該圖像傳感器的系統的製作方法
2023-10-05 15:32:59 3
專利名稱：圖像傳感器及包含該圖像傳感器的系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種圖像傳感器，尤其涉及一種圖像傳感器及包含該圖像傳感器的系 統。
背景技術：
隨著可視信息日趨重要，圖像傳感器成為人們關注的焦點。受益於半導體工藝快 速發展，圖像傳感器的尺寸越來越小。圖像傳感器日漸向小型化發展的趨勢，使其不僅廣泛 應用於專業攝像設備，還適用於可攜式相機。隨著其尺寸的進一步減小，圖像傳感器電路尺 寸將受制於電路管腳數(PIN)。因此，需要減小圖像傳感器集成電路管腳數，從而縮小圖像 傳感器整體電路尺寸。時鐘產生電路因其結構簡單，易於集成和種類繁多等特點而被廣泛應用在多種圖 像傳感器電路中，特別是在大量圖像傳感器晶片被植入於傳統非視像產品中，如行動電話、 掌上電腦、計算機等，圖像傳感器使用系統輸入的時鐘變得更加常見。因此，對圖像傳感器 的時鐘電路部分進行優化改進，能夠有效減小圖像傳感器電路尺寸和整體產品晶片尺寸， 對該領域內的技術發展具有廣泛的實用性。如圖1所示，現有技術中的圖像傳感器包含像素陣列、行控制電路、列讀出電路和 列控制電路、模數轉化電路和數字邏輯電路等。與這些電路連接，並實現控制功能的接口包 括時鐘信號、關閉信號、總線時鐘信號、總線數據信號、像素時鐘信號、行同步信號、幀同步 信號、數據輸出信號等。其中，圖像傳感器電路的時鐘輸入信號和關閉信號(power down) 分別由時鐘信號管腳和關閉信號管腳輸入。以上方式至少包含以下缺點在圖像傳感器集成電路中將時鐘輸入信號和關閉信號作為獨立的管腳，不利於減 小集成電路管腳數，從而不利於縮小尺寸、降低成本。
發明內容
本發明的目的是提供一種能夠減小集成電路管腳數，從而有利於縮小尺寸、降低 成本的圖像傳感器及包含該圖像傳感器的系統。本發明的目的是通過以下技術方案實現的本發明的圖像傳感器，包括用於將光信號轉化成電信號的像素陣列、行控制電路、 列讀出電路和列控制電路、用於將輸出的信號轉換成數位訊號的模數轉化電路、數字邏輯 電路，所述圖像傳感器還包括時鐘檢測電路，所述時鐘檢測電路與所述圖像傳感器的輸入 控制信號中的時鐘信號連接，用於檢測輸入的時鐘信號，並根據時鐘信號檢測結果輸出關 閉信號至所述圖像傳感器中的以下一個或多個電路模塊數字邏輯電路、列讀出電路和列 控制電路、模數轉換電路。本發明包括圖像傳感器的系統，該系統包括上述的圖像傳感器，所述圖像傳感器 通過總線與該系統的主處理器相連。
由上述本發明提供的技術方案可以看出，本發明所述的圖像傳感器及包含該圖像 傳感器的系統，由於包括時鐘檢測電路，通過檢測時鐘信號產生關閉信號，拓展圖像傳感器 電路時鐘信號的功能，使得輸入時鐘信號在作為圖像傳感器電路的時鐘信號的同時，也是 圖像傳感器電路的關閉信號。從而刪除集成電路關閉信號管腳，減少集成電路管腳數目，從 而有利於縮小尺寸、降低成本。
圖1是本發明現有技術中的圖像傳感器的結構示意圖；圖2是本發明的圖像傳感器的結構示意圖；圖3是本發明具體實施例一所述圖像傳感器的管腳示意圖；圖4是本發明具體實施例一所述圖像傳感器的結構示意圖；圖5是本發明具體實施例二所述圖像傳感器的管腳示意圖；圖6是本發明具體實施例二所述圖像傳感器的結構示意圖；圖7是本發明具體實施例三所述包括圖像傳感器的系統的結構示意圖。
具體實施例方式本發明的圖像傳感器，其較佳的具體實施方式
如圖2所示包括用於將光信號轉化成電信號的像素陣列、行控制電路、列讀出電路和列控制 電路、用於將輸出的信號轉換成數位訊號的模數轉化電路、數字邏輯電路，所述圖像傳感器 還包括時鐘檢測電路，所述時鐘檢測電路與所述圖像傳感器的輸入控制信號中的時鐘信號 連接，用於檢測輸入的時鐘信號，並根據時鐘信號檢測結果輸出關閉信號至所述圖像傳感 器中以下一個或多個電路數字邏輯電路，列讀出電路和列控制電路，模數轉換電路。。所述時鐘檢測電路將關閉信號輸出至數字邏輯電路時，數字邏輯電路可將關閉信 號輸出至圖像傳感器中以下一個或多個電路列讀出電路和列控制電路、模數轉換電路。所述時鐘檢測電路接收輸入時鐘信號時當時鐘信號啟動，時鐘檢測電路輸出關閉信號無效的電位啟動圖像傳感器工作；當時鐘信號沒有啟動，時鐘檢測電路輸出關閉信號有效的電位關閉圖像傳感器工 作。本發明的包括圖像傳感器的系統，其較佳的具體實施方式
是，該系統包括上述的 圖像傳感器，所述圖像傳感器通過總線與該系統的主處理器相連。上述的包括圖像傳感器的系統，該系統應用於以下一種或多種裝置行動電話、可 視電話、監視系統、動作捕捉系統、MP3、掌上電腦、計算機、相機系統、車輛導航儀。本發明通過檢測時鐘信號產生關閉信號，拓展圖像傳感器電路時鐘信號的功能， 使得輸入時鐘信號在作為圖像傳感器電路的時鐘信號的同時，也是圖像傳感器電路的關閉 信號(power down) 0從而刪除集成電路關閉信號管腳，減少集成電路管腳數目。通過在將 圖像傳感器的控制信號管腳數縮減，實現縮小圖像傳感器整體電路尺寸的目的。時鐘檢測電路可以包括用於檢測輸入的時鐘信號，並根據時鐘信號開啟或閉合電 路內部開關的時鐘信號檢測電路；用於接收來自時鐘信號檢測電路輸出的電壓，並根據時 鍾信號檢測電路內部開關的狀態進行電壓充放電的電壓產生電路；用於輸出時鐘信號檢測
4電路與電壓產生電路連接節點的電壓信號的輸出電路等，也可以是其它的結構形式。以下通過具體實施例並結合附圖，對本發明的進行詳細說明具體實施例一圖像傳感器管腳定義如圖3所示，包括時鐘信號管腳CLK，總線數據信號管腳 SBDA，總線時間信號管腳SCL，電源管腳VDD，地管腳GND，像素時鐘信號管腳PCLK，行同步信 號管腳HSYNC，幀同步信號管腳VSYNC，數據輸出信號管腳D0UT。圖像傳感器結構如圖4所示。當時鐘檢測電路輸出的關閉信號直接連接到圖像傳 感器中數字邏輯電路時，時鐘檢測電路檢測是否有時鐘信號輸入，當時鐘信號正常啟動，時 鍾檢測電路輸出代表關閉信號無效的電位給數字邏輯電路，由數字邏輯電路分配該無效的 關閉信號至圖像傳感器中其他電路，啟動圖像傳感器其他電路正常工作。當時鐘信號沒有 啟動，時鐘檢測電路輸出代表關閉信號有效的電位，並將該信號傳給數字邏輯電路，由數字 邏輯電路分配該有效的關閉信號至圖像傳感器中其他電路，關閉圖像傳感器其他電路。當時鐘檢測電路輸出的關閉信號直接連接到圖像傳感器中除數字邏輯電路之外 的其他的電路，如列讀出電路和列控制電路，模數轉換電路等電路時，其工作方式不變。時 鍾檢測電路檢測是否有時鐘信號輸入，當時鐘信號正常啟動，時鐘檢測電路輸出代表關閉 信號無效的電位至圖像傳感器中其他電路，啟動圖像傳感器其他電路正常工作。當時鐘信 號沒有啟動，時鐘檢測電路輸出代表關閉信號有效的電位至圖像傳感器中其他電路，關閉 圖像傳感器其他電路。具體實施例二 圖像傳感器管腳定義如圖5所示，包括時鐘信號管腳CLK，總線數據信號管腳 SBDA，總線時間信號管腳SCL，電源管腳VDD，地管腳GND，行同步信號管腳HSYNC，幀同步信 號管腳VSYNC，數據輸出信號管腳D0UT。因為在某些系統中，可將圖像傳感器的時鐘信號 CLK，略作處理用作像素時鐘，因此像素時鐘信號可以省略。圖像傳感器結構如圖6所示。時鐘檢測電路檢測是否有時鐘信號輸入，當時鐘信 號正常啟動，時鐘檢測電路輸出代表關閉信號無效的電位，給數字邏輯電路，由數字邏輯電 路分配該無效的關閉信號至圖像傳感器中其他電路，啟動圖像傳感器其他電路正常工作。 當時鐘信號沒有啟動，時鐘檢測電路輸出代表關閉信號有效的電位，並將該信號傳給數字 邏輯電路，由數字邏輯電路分配該有效的關閉信號至圖像傳感器中其他電路，關閉圖像傳 感器其他電路。當時鐘檢測電路輸出的關閉信號直接連接到圖像傳感器中除數字邏輯電路之外 的其他的電路，如列讀出電路和列控制電路，模數轉換電路等電路時，其工作方式不變。時 鍾檢測電路檢測是否有時鐘信號輸入，當時鐘信號正常啟動，時鐘檢測電路輸出代表關閉 信號無效的電位至圖像傳感器中其他電路，啟動圖像傳感器其他電路正常工作。當時鐘信 號沒有啟動，時鐘檢測電路輸出代表關閉信號有效的電位至圖像傳感器中其他電路，關閉 圖像傳感器其他電路。具體實施例三一種包括上述圖像傳感器的系統，其與所述圖像傳感器連接方式如圖7所示，此 類系統可包括手機、可視電話、監視系統、動作捕捉系統、計算機系統、相機系統、車輛導航 以及其他基於圖像的系統。系統通常包括主處理器，其通過總線裝置與輸入/輸出裝置通
5信。圖像傳感器通過總線與CPU通信。優選的，系統還包括隨機存取存儲器(RAM)，可包括 可移除存儲器，其通過總線與主處理器通信。圖像傳感器可以處理器組合，所述處理器例如 數位訊號處理器，或微處理器，其中在單個的集成電路上或不同於上述處理器的晶片上有 無存儲器或存儲器都可。 以上所述，僅為本發明較佳的具體實施方式
，但本發明的保護範圍並不局限於此， 任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術範圍內，可輕易想到的變化或替換， 都應涵蓋在本發明的保護範圍之內。
權利要求
一種圖像傳感器，包括用於將光信號轉化成電信號的像素陣列、行控制電路、列讀出電路和列控制電路、用於將輸出的信號轉換成數位訊號的模數轉化電路、數字邏輯電路，其特徵在於所述圖像傳感器還包括時鐘檢測電路，所述時鐘檢測電路與所述圖像傳感器的輸入控制信號中的時鐘信號連接，用於檢測輸入的時鐘信號，並根據時鐘信號檢測結果輸出關閉信號至所述圖像傳感器中的以下一個或多個電路數字邏輯電路、列讀出電路和列控制電路、模數轉換電路。
2.根據權利要求1所述的圖像傳感器，其特徵在於，所述時鐘檢測電路將關閉信號輸 出至數字邏輯電路時，數字邏輯電路能將關閉信號輸出至圖像傳感器中的以下一個或多個 電路列讀出電路和列控制電路、模數轉換電路。
3.根據權利要求2所述的圖像傳感器，其特徵在於，所述時鐘檢測電路接收輸入時鐘 信號時當時鐘信號啟動，時鐘檢測電路輸出關閉信號無效的電位啟動圖像傳感器工作；當時鐘信號沒有啟動，時鐘檢測電路輸出關閉信號有效的電位關閉圖像傳感器工作。
4.一種包括圖像傳感器的系統，其特徵在於，該系統包括權利要求1、2或3所述的圖像 傳感器，所述圖像傳感器通過總線與該系統的主處理器相連。
5.根據權利要求4所述的包括圖像傳感器的系統，其特徵在於，該系統應用於以下一 種或多種裝置行動電話、可視電話、監視系統、動作捕捉系統、MP3、掌上電腦、計算機、相機 系統、車輛導航儀。
全文摘要
本發明公開了一種圖像傳感器及包含該圖像傳感器的系統，圖像傳感器，包括像素陣列、行控制電路、列讀出電路和列控制電路、模數轉化電路、數字邏輯電路，還包括時鐘檢測電路，時鐘檢測電路與圖像傳感器的輸入控制信號中的時鐘信號連接，用於檢測輸入的時鐘信號，並根據時鐘信號檢測結果輸出關閉信號至圖像傳感器中其他電路。拓展圖像傳感器電路時鐘信號的功能，使得輸入時鐘信號在作為圖像傳感器電路的時鐘信號的同時，也是圖像傳感器電路的關閉信號。從而刪除集成電路關閉信號管腳，減少集成電路管腳數目，從而有利於縮小尺寸、降低成本。
文檔編號H04N5/335GK101917559SQ20101021810
公開日2010年12月15日 申請日期2010年6月24日 優先權日2010年6月24日
發明者劉志碧, 曠章曲, 陳杰 申請人:北京思比科微電子技術股份有限公司