本实用新型专利技术提出一种图像传感器的读出电路、列输出电路和图像传感器，其中，读出电路包括第一开关、第二开关、第三开关、比较电路、脉冲信号获取电路、反向电路、选择输出电路和计数器，待唤醒模式下，第二开关和第三开关导通，像素单元根据接收到的第二脉冲信号交替复位和积分，此时，信号源电路不参与工作，可触发关闭，降低功耗，同时，控制电路根据待唤醒状态下的数字码值的变化频率确定是否触发工作模式，并在触发工作模式时，第一开关触发导通，计数器根据比较电路输出的第一脉冲信号进行计数并输出对应的数字码值至控制电路，以确定当前画面亮度信息，以及再次进行待唤醒模式和工作模式的再次切换判断。模式的再次切换判断。模式的再次切换判断。
【技术实现步骤摘要】
图像传感器的读出电路、列输出电路和图像传感器
[0001]本技术属于图像传感器
，尤其涉及一种图像传感器的读出电路、列输出电路和图像传感器。
技术介绍
[0002]图像传感器广泛的应配置为电子消费、安防监控、自动控制、医疗以及国防等众多领域，特别是近年智能终端的兴起，对低功耗的需求更加重视。
[0003]图像传感器包含像素阵列、行选择电路、列输出电路、控制电路等。其中像素阵列由像素单元组成阵列，列输出电路包括多个读出电路，每一像素单元与一读出电路连接，实现图像信号至数字码值的转换输出，以使控制电路根据各数字码值确定当前的画面信息。
[0004]其中，图像传感器移动设备中，有监控事件并触发内部芯片上电工作的需求，此类工作模式又可称为always on状态，即待唤醒状态。
[0005]例如可视猫眼，绝大多数情况画面为静止画面，此时图像传感器需要低功耗运行处于always on状态，当画面中有人出现时，图像传感器输出正常帧率视频。
[0006]但是，传统的图像传感器中，计数器的时钟端口直接与锁相环连接，锁相环在工作状态下和待唤醒状态均处于工作状态，导致图像传感器待机功耗大，影响设备的使用时间。
技术实现思路
[0007]本技术的目的在于提供一种图像传感器的读出电路，旨在解决传统的图像传感器待唤醒状态功耗大的问题。
[0008]本技术实施例的第一方面提出了一种图像传感器的读出电路，包括：
[0009]第一端与像素单元的输出端连接的第一开关，受读出控制信号触发导通；
[0010]与所述第一开关的第二端和信号源电路连接的比较电路，配置为对所述像素单元输出的像素信号和所述信号源电路输出的斜坡电压进行比较，并输出第一脉冲信号；
[0011]第一端与所述像素单元的输出端连接的第二开关，受低功耗控制信号触发导通；
[0012]与所述第二开关的第二端连接的脉冲信号获取电路，配置为将所述像素单元输出的像素信号转换为第二脉冲信号；
[0013]连接于所述脉冲信号获取电路的输出端和所述像素单元中复位晶体管的受控端之间的第三开关，受所述低功耗控制信号触发导通，以使所述像素单元接收所述第二脉冲信号，并触发交替复位和积分；
[0014]与所述脉冲信号获取电路的输出端连接的反相电路，配置为对所述第二脉冲信号进行反相，并输出与所述第二脉冲信号相反相位的第三脉冲信号；
[0015]与所述反相电路的输出端和所述信号源电路分别连接的选择输出电路，配置为受所述读出控制信号触发输出所述信号源电路的时钟信号，以及受所述低功耗控制信号触发输出所述第三脉冲信号；
[0016]与所述比较电路的输出端和所述选择输出电路的输出端连接的计数器，配置为根
据接收到的信号对时钟脉冲数进行计数并输出对应的数字码值至控制电路，以使所述控制电路根据所述数字码值确定当前画面亮度信息，以及触发输出所述读出控制信号或者所述低功耗控制信号。
[0017]可选地，所述脉冲信号获取电路包括相互连接的第一反相器和脉冲整形电路，所述第一反相器配置为接收所述像素单元输出的像素信号并输出脉冲信号，所述脉冲整形电路配置为基于所述第一反相器输出的脉冲信号进行波形整形，以输出所述第二脉冲信号。
[0018]可选地，所述脉冲整形电路包括2n个级联的第二反相器，其中，n≥1。
[0019]可选地，n＝1。
[0020]可选地，所述反相电路包括第三反相器，所述第三反相器的输入端与所述脉冲信号获取电路的输出端连接，所述第三反相器的输出端与所述选择输出电路的信号输入端连接，以输出所述第三脉冲信号。
[0021]可选地，所述选择输出电路包括二选一数据选择器；
[0022]所述二选一数据选择器的第一信号输入端与所述反相电路的输出端连接，所述二选一数据选择器的第二信号输入端与所述信号源电路的时钟信号端连接，所述二选一数据选择器的信号输出端与所述计数器的时钟信号端连接，所述二选一数据选择器的受控端配置为输入所述读出控制信号或者所述低功耗控制信号，并触发选择输出所述第三脉冲信号或者所述信号源电路的时钟信号至所述计数器。
[0023]可选地，所述比较电路包括：
[0024]第一端与所述信号源电路的电源端连接的第一电容；
[0025]第一端与所述第一开关的第二端连接的第二电容；
[0026]比较器，所述比较器的正相输入端与所述第一电容的第二端连接，所述比较器的反相输入端与所述第二电容的第二端连接，所述比较器的输出端构成所述比较电路的输出端。
[0027]本技术实施例的第二方面提出了一种图像传感器的列输出电路，包括信号源电路和多个如上所述的图像传感器的读出电路；
[0028]所述信号源电路分别与多个所述图像传感器的读出电路分别连接，每一所述图像传感器的读出电路与一像素单元对应连接；
[0029]其中，所述信号源电路包括：
[0030]参考电源电路，配置为输出参考电源；
[0031]斜坡电压电路，配置为将所述参考电源转换为斜坡电压；
[0032]锁相环电路，配置为将外部时钟信号转换为多路内部时钟信号，并分别输出至所述图像传感器的读出电路、所述斜坡电压电路和控制电路。
[0033]本技术实施例的第三方面提出了一种图像传感器，包括像素阵列、控制电路和如上所述的图像传感器的列输出电路，所述像素阵列包括阵列排布的多个像素单元；
[0034]所述图像传感器的列输出电路和所述控制电路对应与所述像素单元连接，所述图像传感器的列输出电路还与所述控制电路连接；
[0035]所述图像传感器包括正常工作模式和待唤醒模式，在所述正常工作模式下，所述控制电路输出读出控制信号，使得计数器接收第一脉冲信号和锁相环电路输出的时钟信号，并输出对应的数字码值；在所述待唤醒模式下，所述控制电路输出低功耗控制信号，使
得所述计数器接收第三脉冲信号，并输出对应的数字码值。
[0036]可选地，在所述正常工作模式下，所述计数器的分辨率为m bit，其中，m≥8；在所述待唤醒模式下，所述计数器的分辨率为2bit。
[0037]本技术实施例对应于每一像素单元的读出电路中，设置有第一开关、第二开关、第三开关、比较电路、脉冲信号获取电路、反向电路、选择输出电路和计数器，待唤醒模式下，第二开关和第三开关导通，像素单元根据接收到的第二脉冲信号交替复位和积分，此时，信号源电路不参与工作，可触发关闭，降低功耗，同时，控制电路根据待唤醒状态下的数字码值的变化频率确定是否触发工作模式，并在触发工作模式时，第一开关触发导通，计数器根据比较电路输出的第一脉冲信号进行计数并输出对应的数字码值至控制电路，以确定当前画面亮度信息，以及再次触发输出读出控制信号或者低功耗控制信号，以进行待唤醒模式和工作模式的再次切换判断。
附图说明
[0038]图1为本技术实施例提供的图像传感器的读出电路的第一种本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种图像传感器的读出电路，其特征在于，包括：第一端与像素单元的输出端连接的第一开关，受读出控制信号触发导通；与所述第一开关的第二端和信号源电路连接的比较电路，配置为对所述像素单元输出的像素信号和所述信号源电路输出的斜坡电压进行比较，并输出第一脉冲信号；第一端与所述像素单元的输出端连接的第二开关，受低功耗控制信号触发导通；与所述第二开关的第二端连接的脉冲信号获取电路，配置为将所述像素单元输出的像素信号转换为第二脉冲信号；连接于所述脉冲信号获取电路的输出端和所述像素单元中复位晶体管的受控端之间的第三开关，受所述低功耗控制信号触发导通，以使所述像素单元接收所述第二脉冲信号，并触发交替复位和积分；与所述脉冲信号获取电路的输出端连接的反相电路，配置为对所述第二脉冲信号进行反相，并输出与所述第二脉冲信号相反相位的第三脉冲信号；与所述反相电路的输出端和所述信号源电路分别连接的选择输出电路，配置为受所述读出控制信号触发输出所述信号源电路的时钟信号，以及受所述低功耗控制信号触发输出所述第三脉冲信号；与所述比较电路的输出端和所述选择输出电路的输出端连接的计数器，配置为根据接收到的信号对时钟脉冲数进行计数并输出对应的数字码值至控制电路，以使所述控制电路根据所述数字码值确定当前画面亮度信息，以及触发输出所述读出控制信号或者所述低功耗控制信号。2.如权利要求1所述的图像传感器的读出电路，其特征在于，所述脉冲信号获取电路包括相互连接的第一反相器和脉冲整形电路，所述第一反相器配置为接收所述像素单元输出的像素信号并输出脉冲信号，所述脉冲整形电路配置为基于所述第一反相器输出的脉冲信号进行波形整形，以输出所述第二脉冲信号。3.如权利要求2所述的图像传感器的读出电路，其特征在于，所述脉冲整形电路包括2n个级联的第二反相器，其中，n≥1。4.如权利要求3所述的图像传感器的读出电路，其特征在于，n＝1。5.如权利要求1所述的图像传感器的读出电路，其特征在于，所述反相电路包括第三反相器，所述第三反相器的输入端与所述脉冲信号获取电路的输出端连接，所述第三反相器的输出端与所述选择输出电路的信号输入端连接，以输出所述第三脉冲信号。6.如权利要求1所述的图像传感器的读出电路，其特征在于，所...
【专利技术属性】
技术研发人员：张淏洋，赵春，
申请(专利权)人：思特威上海电子科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：
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