[实用新型]图像数据模数转换装置及包含该装置的图像传感器

权利要求书

1.一种图像数据模数转换装置，包括斜坡信号发生器，时钟信号发生器，比较器，计数脉冲发生器；像素信号送入比较器的一个输入端；斜坡信号发生器产生的斜坡信号输入比较器的另一端；其特征在于还包括高位计数器，低位计数器和运算器；计数脉冲发生器根据比较器输出信号及时钟信号发生器产生的高速、低速两路时钟产生高速脉冲使能和低速脉冲使能两路时序信号，进而通过这两路时序信号与高速和低速两路时钟产生高位计数脉冲和低位计数脉冲；高速脉冲使能时序信号和高速时钟产生低位计数脉冲，低速脉冲使能时序信号和低速时钟产生高位计数脉冲，高位计数脉冲被送入高位计数器进行计数，低位计数脉冲被送入低位计数器进行计数；低位计数器和高位计数器的计数值经运算器运算处理后得到量化后的像素图像数据。

2.根据权利要求1所述的图像数据模数转换装置，其特征在于所述高速时钟频率为低速时钟频率的n倍，n为2^N-LSB，其中N_LSB为低位计数器的有效位数。

3.根据权利要求2所述的图像数据模数转换装置，其特征在于所述斜坡信号发生器产生的斜坡信号为电压值随时间逐渐降低的电压信号；高位计数器在高位计数脉冲控制下从t1开始进行加计数，在t3结束计数，得到计数值MSB；低位计数器在低位计数脉冲控制下从t2开始由进行减计数，在t3结束计数，得到计数值LSB；高位计数器和低位计数器分别将计数值MSB和计数值LSB送入运算器，由运算器运算得到最终量化数据MSB*2^N_LSB+LSB；其中t1为斜坡信号开始后低速时钟的第一个下降沿出现的时刻，t2为斜坡信号电压值降低到与像素信号电压值相等，比较器开始翻转的时刻；t3为低速时钟在比较器翻转之后的第一个下降沿发生的时刻。

4.根据权利要求2所述的图像数据模数转换装置，其特征在于所述斜坡信号发生器产生的斜坡信号为电压值随时间逐渐降低的电压信号；高位计数器在高位计数脉冲控制下从t2开始由进行加计数，在t4结束计数，得到计数值MSB；低位计数器在低位计数脉冲控制下从t1开始进行加计数，在t2结束计数，得到计数值LSB；高位计数器和低位计数器分别将计数值MSB和计数值LSB送入运算器，由运算器运算得到最终量化数据S-(MSB*2^N_LSB+LSB)，其中S为固定值，t1为斜坡信号电压值降低到与像素信号电压值相等，比较器开始翻转的时刻，t2为低速时钟在比较器翻转之后的第一个下降沿发生的时刻，t4为斜坡信号结束后低速时钟的第一个下降沿发生的时刻。

5.一种包含如权利要求1所述图像数据模数转换装置的图像传感器，其特征在于还包括行选控制器，感光单元阵列，与感光单元阵列的列数相应的模拟信号处理器，多路选择器；行选控制器通过行选信号导通一行的感光单元，这些感光单元的模拟电压信号被放置列总线中然后被送入对应的模拟信号处理器，经模拟信号处理器进行相关采样处理后输出像素信号；模拟信号处理器输出的像素信号经对应的图像数据模数转换装置量化为数字信号；水平方向的多路选择器将各图像数据模数转换装置转换之后的数字信号一列一列地读出到图像传感器外。