图像传感器、成像装置、电子设备、图像处理系统及信号处理方法制造方法及图纸

本申请公开了一种图像传感器、成像装置、电子设备、图像处理系统及信号处理方法。图像传感器包括滤光片阵列、像素阵列及多个模数转换电路。滤光片阵列包括多个第一颜色滤光片、多个第二颜色滤光片、及多个第三颜色滤光片。像素阵列包括多个像素，每个像素对应滤光片阵列的一个滤光片，像素用于接收穿过对应的滤光片的光线以生成电信号得到模拟像素信号。模数转换电路以第一位数精度将第一颜色滤光片对应的像素得到的模拟像素信号转换为数字像素信号，模数转换电路以小于第一位数精度的第二位数精度将第二颜色滤光片和第三颜色滤光片对应的像素得到的模拟像素信号转换为数字像素信号。本申请可以提高模数转换的速度，有利于提升帧率。

【技术实现步骤摘要】
图像传感器、成像装置、电子设备、图像处理系统及信号处理方法
本申请涉及影像
，特别涉及一种图像传感器、成像装置、电子设备、图像处理系统及信号处理方法。
技术介绍
相关技术中，图像传感器中感光元件接收光线后生成的信号是模拟像素信号，该模拟像素信号需要通过模数转换电路转换为数字信号后再输出给处理器。模数转换电路将模拟像素信号转换为数字信号是需要一定时间的，目前图像传感器的工作方式在模数转换阶段需要耗费较多时间，图像传感器能够输出的图像的帧率较低。
技术实现思路
本申请实施方式提供了一种图像传感器、成像装置、电子设备、图像处理系统及信号处理方法。本申请实施方式的图像传感器包括滤光片阵列、像素阵列及多个模数转换电路。所述滤光片阵列包括多个第一颜色滤光片、多个第二颜色滤光片、及多个第三颜色滤光片。所述像素阵列包括多个像素，每个所述像素对应所述滤光片阵列的一个滤光片，所述像素用于接收穿过对应的所述滤光片的光线以生成电信号得到模拟像素信号。所述模数转换电路以第一位数精度将所述第一颜色滤光片对应的所述像素得到的模拟像素信号转换为数字像素信号，所述模数转换电路以小于所述第一位数精度的第二位数精度将所述第二颜色滤光片和所述第三颜色滤光片对应的所述像素得到的模拟像素信号转换为数字像素信号。本申请实施方式的成像装置包括图像传感器。所述图像传感器包括滤光片阵列、像素阵列及多个模数转换电路。所述滤光片阵列包括多个第一颜色滤光片、多个第二颜色滤光片、及多个第三颜色滤光片。所述像素阵列包括多个像素，每个所述像素对应所述滤光片阵列的一个滤光片，所述像素用于接收穿过对应的所述滤光片的光线以生成电信号得到模拟像素信号。所述模数转换电路以第一位数精度将所述第一颜色滤光片对应的所述像素得到的模拟像素信号转换为数字像素信号，所述模数转换电路以小于所述第一位数精度的第二位数精度将所述第二颜色滤光片和所述第三颜色滤光片对应的所述像素得到的模拟像素信号转换为数字像素信号。本申请实施方式的电子设备包括成像装置。所述成像装置包括图像传感器。所述图像传感器包括滤光片阵列、像素阵列及多个模数转换电路。所述滤光片阵列包括多个第一颜色滤光片、多个第二颜色滤光片、及多个第三颜色滤光片。所述像素阵列包括多个像素，每个所述像素对应所述滤光片阵列的一个滤光片，所述像素用于接收穿过对应的所述滤光片的光线以生成电信号得到模拟像素信号。所述模数转换电路以第一位数精度将所述第一颜色滤光片对应的所述像素得到的模拟像素信号转换为数字像素信号，所述模数转换电路以小于所述第一位数精度的第二位数精度将所述第二颜色滤光片和所述第三颜色滤光片对应的所述像素得到的模拟像素信号转换为数字像素信号。本申请实施方式的图像处理系统包括电子设备。所述电子设备包括成像装置。所述成像装置包括图像传感器。所述图像传感器包括滤光片阵列、像素阵列及多个模数转换电路。所述滤光片阵列包括多个第一颜色滤光片、多个第二颜色滤光片、及多个第三颜色滤光片。所述像素阵列包括多个像素，每个所述像素对应所述滤光片阵列的一个滤光片，所述像素用于接收穿过对应的所述滤光片的光线以生成电信号得到模拟像素信号。所述模数转换电路以第一位数精度将所述第一颜色滤光片对应的所述像素得到的模拟像素信号转换为数字像素信号，所述模数转换电路以小于所述第一位数精度的第二位数精度将所述第二颜色滤光片和所述第三颜色滤光片对应的所述像素得到的模拟像素信号转换为数字像素信号。本申请实施方式的信号处理方法用于图像传感器。所述图像传感器包括滤光片阵列、像素阵列及多个模数转换电路。所述滤光片阵列包括多个第一颜色滤光片、多个第二颜色滤光片、及多个第三颜色滤光片。所述像素阵列包括多个像素，每个所述像素对应所述滤光片阵列的一个滤光片，所述像素用于接收穿过对应的所述滤光片的光线以生成电信号得到模拟像素信号。所述信号处理方法包括：控制所述模数转换电路以第一位数精度将所述第一颜色滤光片对应的所述像素得到的模拟像素信号转换为数字像素信号，控制所述模数转换电路以小于所述第一位数精度的第二位数精度将所述第二颜色滤光片和所述第三颜色滤光片对应的所述像素得到的模拟像素信号转换为数字像素信号。本申请实施方式的图像传感器、成像装置、电子设备、图像处理系统及信号处理方法中，模数转换电路以小于第一位数精度的第二位数精度将第二颜色滤光片和第三颜色滤光片对应的像素得到的模拟像素信号转换为数字像素信号，可以提高模数转换的速度，减少模数转换的耗时，有利于提升帧率。本申请实施方式的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。附图说明本申请的上述和/或附加的方面和优点可以从结合下面附图对实施方式的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1和图2是本申请某些实施方式的图像传感器的部分结构示意图；图3至图6是图1或图2所示图像传感器中部分滤光片的排布示意图；图7是本申请某些实施方式的图像传感器的电路连接示意图；图8A和图8B是本申请某些实施方式中的图像传感器的工作原理示意图；图9是本申请某些实施方式的图像传感器的电路连接示意图；图10A和图10B是本申请某些实施方式中的图像传感器的工作原理示意图；图11是相关技术中模数转换电路执行模数转换的原理示意图；图12是本申请某些实施方式中图像传感器中的模数转换电路执行模数转换的原理示意图；图13是本申请某些实施方式中图像传感器中的模数转换电路的示意图；图14A是相关技术中模数转换电路执行模数转换所需的时间示意图；图14B是本申请某些实施方式中模数转换电路执行模数转换所需的时间示意图；图15和图16是本申请某些实施方式的图像传感器的工作原理示意图；图17是本申请某些实施方式的成像装置的示意图；图18是本申请某些实施方式的电子设备的示意图；图19是本申请某些实施方式的图像处理系统的示意图；图20是本申请某些实施方式的计算机设备中的图像处理电路的示意图。具体实施方式下面详细描述本申请的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中，相同或类似的标号自始至终表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本申请的实施方式，而不能理解为对本申请的实施方式的限制。请参阅图1、图3及图7，本申请提供一种图像传感器10。图像传感器10包括滤光片阵列11、像素阵列12及多个模数转换电路14。滤光片阵列11包括多个第一颜色滤光片A、多个第二颜色滤光片B、及多个第三颜色滤光片C。像素阵列12包括多个像素120。每个像素120对应滤光片阵列11的一个滤光片111。像素120用于接收穿过对应的滤光片110的光线以生成电信号得到模拟像素信号。模数转换电路14以第一位数精度将第一颜色滤光片A对应的像素120得到的模拟像素信号转换为数字像素信号。模数转换电路14以小于第一位数精度的第二本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种图像传感器，其特征在于，包括：/n滤光片阵列，所述滤光片阵列包括多个第一颜色滤光片、多个第二颜色滤光片、及多个第三颜色滤光片；/n像素阵列，所述像素阵列包括多个像素，每个所述像素对应所述滤光片阵列的一个滤光片，所述像素用于接收穿过对应的所述滤光片的光线以生成电信号得到模拟像素信号；及/n多个模数转换电路，所述模数转换电路以第一位数精度将所述第一颜色滤光片对应的所述像素得到的模拟像素信号转换为数字像素信号，所述模数转换电路以小于所述第一位数精度的第二位数精度将所述第二颜色滤光片和所述第三颜色滤光片对应的所述像素得到的模拟像素信号转换为数字像素信号。/n

【技术特征摘要】
1.一种图像传感器，其特征在于，包括：
滤光片阵列，所述滤光片阵列包括多个第一颜色滤光片、多个第二颜色滤光片、及多个第三颜色滤光片；
像素阵列，所述像素阵列包括多个像素，每个所述像素对应所述滤光片阵列的一个滤光片，所述像素用于接收穿过对应的所述滤光片的光线以生成电信号得到模拟像素信号；及
多个模数转换电路，所述模数转换电路以第一位数精度将所述第一颜色滤光片对应的所述像素得到的模拟像素信号转换为数字像素信号，所述模数转换电路以小于所述第一位数精度的第二位数精度将所述第二颜色滤光片和所述第三颜色滤光片对应的所述像素得到的模拟像素信号转换为数字像素信号。


2.根据权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，所述滤光片阵列包括多个滤光片组，每个所述滤光片组包括至少两种不同颜色的滤光片，每个所述滤光片组中每种颜色的所述滤光片的数量为多个；
所述像素阵列还包括多个浮动扩散节点，同一所述滤光片组中同一颜色的所述滤光片对应的所述像素共用一个所述浮动扩散节点，以使同一所述滤光片组中同一颜色的所述滤光片对应的所述像素生成的所述电信号能够在对应的所述浮动扩散节点处合并。


3.根据权利要求2所述的图像传感器，其特征在于，多个所述滤光片组包括多个第一滤光片组及多个第二滤光片组，所述第一滤光片组包括数量相同的多个所述第一颜色滤光片和多个所述第二颜色滤光片，所述第二滤光片组包括数量相同的多个所述第一颜色滤光片和多个所述第三颜色滤光片；
每个所述第一滤光片组中多个所述第一颜色滤光片对应的多个所述像素产生的电信号在该多个所述第一颜色滤光片对应的多个所述像素共用的所述浮动扩散节点处合并以生成第一模拟像素信号，每个所述第一滤光片组中多个所述第二颜色滤光片对应的多个所述像素产生的电信号在该多个所述第二颜色滤光片对应的多个所述像素共用的所述浮动扩散节点处合并以生成第三模拟像素信号；
每个所述第二滤光片组中多个所述第一颜色滤光片对应的多个所述像素产生的电信号在该多个所述第一颜色滤光片对应的多个所述像素共用的所述浮动扩散节点处合并以生成第二模拟像素信号，每个所述第二滤光片组中多个所述第三颜色滤光片对应的多个所述像素产生的电信号在该多个所述第三颜色滤光片对应的多个所述像素共用的所述浮动扩散节点处合并以生成第四模拟像素信号。


4.根据权利要求3所述的图像传感器，其特征在于，同一所述滤光片组中，所有颜色的所述滤光片对应的多个所述像素共用一个所述浮动扩散节点，每个所述像素均包括曝光控制电路；
同一所述滤光片组中，同一颜色的多个所述滤光片对应的多个所述像素的所述曝光控制电路的控制端同时开启，以将同一所述滤光片组中同一颜色的多个所述滤光片对应的多个所述像素接收光线后产生的电荷转移到该所述滤光片组对应的多个所述像素共用的所述浮动扩散节点；
同一所述滤光片组中，不同颜色的所述滤光片对应的所述像素的所述曝光控制电路的控制端分时开启。


5.根据权利要求3所述的图像传感器，其特征在于，所述滤光片阵列包括多个区域，每个所述区域包括至少一个所述滤光片组；
所有所述区域中，每个所述区域内所有所述第一颜色滤光片对应的多个所述像素共用一个所述模数转换电路，每个所述模数转换电路用于将对应的每个所述区域内所有所述第一颜色滤光片对应的多个所述像素的所述第一模拟像素信号和/或所述第二模拟像素信号转换为第一数字像素信号；
所有所述区域中，每个所述区域内所有所述第二颜色滤光片对应的多个所述像素共用一个所述模数转换电路，每个所述模数转换电路用于将对应的每个所述区域内所有所述第二颜色滤光片对应的多个所述像素的所述第三模拟像素信号转换为第二数字像素信号，和/或，每个所述区域内所有所述第三颜色滤光片对应的多个所述像素共用一个所述模数转换电路，每个所述模数转换电路用于将对应的每个所述区域内所有所述第三颜色滤光片对应的多个所述像素的所述第四模拟像素信号转换为第三数字像素信号。


6.根据权利要求5所述的图像传感器，其特征在于，每个所述区域包括至少一个所述第一滤光片组和至少一个所述第二滤光片组；
所有所述区域中，每个所述区域内所有所述第一颜色滤光片、所有所述第二颜色滤光片、及所有所述第三颜色滤光片对应的多个所述像素共用一个所述模数转换电路；
所述像素阵列还包括选择电路，一个选择电路与一个所述浮动扩散节点连接，且与共用的一个所述模数转换电路连接；
同一所述区域内，不同所述滤光片组对应的多个所述像素对应的所述选择电路的控制端分时开启；
同一所述滤光片组中，不同颜色的所述滤光片对应的所述像素的所述选择电路的控制端分时开启。


7.根据权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，所述第一颜色滤光片为绿色滤光片，所述第二颜色滤光片为红色滤光片，所述第三颜色滤光片为蓝色滤光片。


8.一种成像装置，其特征在于，包括权利要求1-7任意一项所述的图像传感器。


9.根据权利要求8所述的成像装置，其特征在于，所述成像装置还包括处理器，所述处理器用于处理表征作用于多个所述第一颜色滤光片对应像素的光线的第一颜色通道的值的第一数字像素信号、表征作用于多个所述第二颜色滤光片对应像素的光线的第二颜色通道的值的第二数字像素信号、及表征作用于多个所述第三颜色滤光片对应像素的光线的第三颜色通道的值的第三数字像素信号以生成彩色图像。


10.一种电子设备，其特征在于，包括成像装置，所述成像装置包括权利要求1-7任意一项所述的图像传感器。


11.一种图像处理系统，其特征在于，包括电子设备，所述电子设...

【专利技术属性】
技术研发人员：沼田肇，青山千秋，
申请(专利权)人：OPPO广东移动通信有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44