【技术实现步骤摘要】
具有冗余位的两级格雷码计数器
本公开大体上涉及计数器电路，且更特定地但非穷尽性地，涉及用于与图像传感器一起使用的计数器电路。
技术介绍
图像传感器已变得随处可见。它们广泛用于数字静态照相机、蜂窝式电话、安保摄像头，以及医学、汽车和其它应用。高动态范围(HDR)图像传感器已为那些应用中的许多应用所需要。人的眼睛一般具有最多约100dB的动态范围。对于汽车应用，通常需要大于100dB动态范围的图像传感器来处理不同驾驶条件，诸如穿过黑暗隧道到明亮太阳光下的驾驶。当使用图像传感器时，多个像素单元中的每一个中的光产生电子从光电二极管(photodiode；PD)转移到像素单元中的浮动扩散(floatingdiffusion；FD)以用于后续读出。耦合于PD与FD之间的转移(TX)晶体管在断言到TX栅极端子的电压脉冲的控制下接通和断开以实现此电荷转移。图像信号通过源极跟随器(sourcefollower；SF)晶体管放大。当启用行选择(rowselect；RS)晶体管时，经放大图像信号转移到像素单元的被称作位线的输出线。位线上的模拟图像信号正常馈入到模/数转换器(analogtodigitalconverter；ADC)中以转换成数字图像信号。斜坡型ADC通常与图像传感器一起使用以将模拟图像信号转换成数字图像信号。对于斜坡型ADC，当斜坡信号开始时计数器开始计数且与图像信号相比。在斜坡信号与图像信号相等的时间点处，计数器的值锁存为模拟图像信号的数字表示。为了实现较高分辨率的数字图像信号输出，计数器的时间分辨率提高...
【技术保护点】
1.一种具有低位和高位的N位计数器，所述N位计数器包括：/n具有第一输出的低位计数器，其中所述第一输出具有M个位，其中N大于M，其中所述低位计数器在第一计数频率下操作；/n具有第二输出的高位计数器，其中所述第二输出具有N-M+L个位，其中L大于或等于一，其中所述第二输出具有N-M个最高有效位MSB和L个最低有效位LSB，其中所述高位计数器在第二计数频率下操作，其中所述第二计数频率等于所述第一计数频率除以2
【技术特征摘要】
20181114 US 16/190,8621.一种具有低位和高位的N位计数器，所述N位计数器包括：
具有第一输出的低位计数器，其中所述第一输出具有M个位，其中N大于M，其中所述低位计数器在第一计数频率下操作；
具有第二输出的高位计数器，其中所述第二输出具有N-M+L个位，其中L大于或等于一，其中所述第二输出具有N-M个最高有效位MSB和L个最低有效位LSB，其中所述高位计数器在第二计数频率下操作，其中所述第二计数频率等于所述第一计数频率除以2(M-L)；及
误差校正控制器，其经耦合以在所述低位计数器和所述高位计数器的计数操作之后接收所述第一输出和所述第二输出，其中所述误差校正控制器包含在执行时使得所述误差控制器执行操作的逻辑，所述操作包含：
将所述第二输出的所述L个LSB与所述第一输出的至少一个最高有效位MSB进行比较；及
响应于所述第二输出的所述L个LSB与所述第一输出的所述至少一个MSB的所述比较校正所述第二输出的所述N-M个MSB，其中所述N位计数器的所述低位为所述第一输出的所述M个位，且其中所述N位计数器的所述高位为所述第二输出的所述经校正N-M个MSB。
2.根据权利要求1所述的N位计数器，其中L等于一。
3.根据权利要求1所述的N位计数器，其中所述高位计数器的所述计数操作的计数开始时间相对于所述低位计数器的所述计数操作的计数开始时间相移。
4.根据权利要求1所述的N位计数器，其中响应于所述第二输出的所述L个LSB与所述第一输出的所述至少一个MSB的所述比较校正所述第二输出的所述N-M个MSB的所述操作包括：
当所述第一输出的最高有效位MSB等于零且所述第二计数器的所述第二输出的最低有效位LSB等于一时，将所述第二输出的所述N-M个MSB递增一。
5.根据权利要求1所述的N位计数器，其中响应于所述第二输出的所述L个LSB与所述第一输出的所述至少一个MSB的所述比较校正所述第二输出的所述N-M个MSB的所述操作包括：
当所述第一输出的最高有效位MSB等于零，所述第一输出的第二MSB等于零，且所述第二计数器的所述第二输出的最低有效位LSB等于一时，将所述第二输出的所述N-M个MSB递增一。
6.根据权利要求5所述的N位计数器，其中响应于所述第二输出的所述L个LSB与所述第一输出的所述至少一个MSB的所述比较校正所述第二输出的所述N-M个MSB的所述操作包括：
当所述第一输出的所述MSB等于一，所述第一输出的所述第二MSB等于一，且所述第二计数器的所述第二输出的所述LSB等于零时，将所述第二输出的所述N-M个MSB递减一。
7.根据权利要求1所述的N位计数器，其进一步包括：
格雷码/二进制码转换器，其耦合在所述误差校正控制器与所述低位和高位计数器之间，其中所述格雷码/二进制码转换器经耦合以将由所述低位和高位计数器产生的任何格雷码数据转换成经耦合以由所述误差校正控制器接收的二进制数据。
8.根据权利要求7所述的N位计数器，其中所述低位计数器包括格雷码计数器，且其中所述高位计数器包括格雷码计数器。
9.根据权利要求7所述的N位计数器，其中所述低位计数器包括格雷码计数器，且其中所述高位计数器包括二进制计数器。
10.根据权利要求1所述的N位计数器，其进一步包括：
锁存电路，其经耦合以锁存所述低位计数器和所述高位计数器的所述第一输出和所述第二输出以获取计数码，其中所述误差校正控制器耦合到所述锁存电路以接收所述锁存的第一输出和所述锁存的第二输出。
11.根据权利要求1所述的N位计数器，其进一步包括：
计算单元，其经耦合以从所述误差校正控制器接收所述第一输出的所述M个位和所述第二输出的所述经校正N-M个MSB，其中所述计算单元经耦合以组合所述第一输出的所述M个位和所述第二输出的所述经校正N-M个MSB以产生所述N位计数器的经误差校正的N位输出。
12.根据权利要求11所述的N位计数器，其中所述计算单元进一步经耦合以从所述N位计数器的所述经误差校正的N位输出减去N位计数器的前一重置输出值，从而提供经误差校正的相关双采样CDS输出值。
13.一种成像系统，其包括：
像素阵列，其包含组织成多个行和列的多个像素；
控制电路，其耦合到所述像素阵列以控制所述像素阵列的操作；及
读出电路，其耦合到所述像素阵列以从所述像素读出图像数据，其中所述读出电路包含经耦合以将来自所述像素的所述图像数据转换成数字图像数据的模/数转换器ADC电路，其中所述ADC电路包含斜坡电路和耦合到至少一个N位计数器的至少一个比较器，其中所述N位计数器包括：
具有第一输出的低位计数器，其中所述第一输出具有M个位，其中N大于M，其中所述低位计数器在第一计数频率下操作；
具有第二输出的高位计数器，其中所述第二输出具有N-M+L个位，其中L大于或等于一，其中所述第二输出具有N-M个最高有效位MSB和L个最低有效位LSB，其中所述高位计数器在第二计数频率下操作，其中所述第二计数频率等于所述第一计数频率除以2(M-L)；及
误差校正控制器，其经耦合以在所述低位计数器和所述高位计数器的计数操作之后接收所述第一输出和所述第二输出，其中所述误差校正控制器包含在执行时使得所述误差控制器执行操作的逻辑，所述操作包含：
将所述第二输出的所述L个LSB与所述第一输出的至少一个最高有效位MSB进行比较；及
响应于所述第二输出的所述L个LSB与所述第一输出的所述至少一个MSB的所述比较校正所述第二输出的所述N-M个MSB，其中所述N位计数器的所述低位为所述第一输出的所述M个位，且其中所述N位计数器的所述高位为所述第二输出的所述经校正N-M个MSB。
14.根据权利要求13所述的成像系统，其进一步包括：
功能逻辑，其耦合到所述读出电路以存储从所述读出电路接收到的所述数字图像数据。
15.根据权利要求13所述的成像系统，其中L等于一。
16.根据权利要求13所述的成像系统，其中所述高位计数器的所述计数操作的计数开始时间相...
【专利技术属性】
技术研发人员：樱井贤，海老原弘知，
申请(专利权)人：豪威科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。