一种双曝光CMOS图像传感器的数据转换装置及其转换方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种双曝光CMOS图像传感器的数据转换装置及其转换方法，属于CMOS图像传感器领域。本发明专利技术的双曝光CMOS图像传感器的低回踢数据转换装置及其转换方法，在两种模式之间，通过切换转换ADC比较器的输入，实现双曝光模式下转换ADC比较器的翻转信号均为上升沿，在卷帘模式下，转换ADC比较器正向端接入斜坡信号，比较器负向端接入模拟前端输出信号，其翻转信号为上升沿；在全局模式下，其正负端接入信号切换，其翻转信号仍为上升沿；从而保证两种曝光模式下，斜坡信号和像元输出信号相交引起比较器翻转均产生上升沿信号，保证ADC计数器可复用性。

【技术实现步骤摘要】
一种双曝光CMOS图像传感器的数据转换装置及其转换方法
本专利技术属于CMOS图像传感器领域，尤其是一种双曝光CMOS图像传感器的数据转换装置及其转换方法。
技术介绍
卷帘曝光型CMOS图像传感器具有优良的噪声特性，能够很好满足空间低照度应用环境下低噪、高动态范围成像需求。但对低轨星载或机载对地高分成像应用中，因面阵中各行像元进入与退出曝光状态的时刻存在差异，造成对运动物体成像时发生运动失真现象。全局曝光型CMOS图像传感器中面阵像元同时曝光适合运动场景拍摄。传统的CMOS图像传感器受限于读出电路的兼容性难题，通常采用单一曝光模式适应特定需求。图1所示为传统的卷帘曝光型CMOS图像传感器架构，包含像元100，模拟前端200，转换比较器400和ADC计数器600。S6为读出开关，在行有效期间打开，用于输出像元的光电和复位信号。在复位阶段S4为高，对FD点进行复位操作；在光电信号转移阶段S5为高，光电信号转移至FD点，数据转换装置对FD点光电信号进行量化。根据像元输出幅值特点，传统的卷帘曝光型CMOS图像传感器基于相关双采样技术，采用上升斜本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双曝光CMOS图像传感器数据的转换方法，其特征在于，兼容卷帘曝光模式和全局曝光模式，具体为：/n当为卷帘曝光模式时，模拟前端(200)先后采集复位信号和光电信号，先输出共模信号Vcm，后输出光电信号Vsig；/n斜坡发生器(300)产生两次上升斜坡信号Ramp分别量化模拟所述共模信号Vcm和所述光电信号Vsig；/n所述斜坡信号Ramp输入转换ADC比较器(400)的正向端，所述模拟前端(200)的输出信号输入到转换ADC比较器(400)的负向端，转换ADC比较器(400)输出上升沿的翻转信号Vcomp；/n所述翻转信号Vcomp进入到ADC计数器(600)中进行计数；/n当为全局曝光...

【技术特征摘要】
1.一种双曝光CMOS图像传感器数据的转换方法，其特征在于，兼容卷帘曝光模式和全局曝光模式，具体为：
当为卷帘曝光模式时，模拟前端(200)先后采集复位信号和光电信号，先输出共模信号Vcm，后输出光电信号Vsig；
斜坡发生器(300)产生两次上升斜坡信号Ramp分别量化模拟所述共模信号Vcm和所述光电信号Vsig；
所述斜坡信号Ramp输入转换ADC比较器(400)的正向端，所述模拟前端(200)的输出信号输入到转换ADC比较器(400)的负向端，转换ADC比较器(400)输出上升沿的翻转信号Vcomp；
所述翻转信号Vcomp进入到ADC计数器(600)中进行计数；
当为全局曝光模式时，模拟前端(200)先后采集光电信号和复位信号，先输出光电信号Vsig，后输出共模信号Vcm；
斜坡发生器(300)产生两次下降斜坡信号Ramp分别量化模拟所述光电信号Vsig和所述共模信号Vcm；
所述模拟前端(200)的输出信号输入转换ADC比较器(400)的正向端，所述斜坡信号Ramp输入其负向端，转换ADC比较器(400)输出上升沿的翻转信号Vcomp’；
所述翻转信号Vcomp’进入ADC计数器(600)内进行计数。


2.根据权利要求1所述的双曝光CMOS图像传感器数据的转换方法，其特征在于，当为卷帘曝光模式时，所述翻转信号Vcomp同时输入到校准ADC比较器(500)的负向端，所述斜坡信号Ramp同时输入到校准ADC比较器(500)的正向端；
当为全局曝光模式时，所述翻转信号Vcomp’同时输入到校准ADC比较器(500)的正向端，所述斜坡信号Ramp同时输入到校准ADC比较器(500)的负向端。


3.一种双曝光CMOS图像传感器的数据转换装置，其特征在于，包括像元(100)、模拟前端(200)、斜坡发生器(300)、转换ADC比较器(400)和ADC计数器(600)；<...

【专利技术属性】
技术研发人员：李婷，何杰，时光，吴龙胜，
申请(专利权)人：西安微电子技术研究所，
类型：发明
国别省市：陕西;61