图像传感器、包括图像传感器的成像系统及其执行的方法技术方案

在图像传感器中，模数转换电路通过在一个水平周期的操作时段中对从像素阵列传送的像素信号依次执行模数转换处理两次或更多次来生成图像数据，并且图像信号处理电路接收图像数据并对图像数据执行数字处理。定时控制器控制图像信号处理电路在分别对应于两个或更多个ADC处理时段的部分的多个保持时段期间保持数字处理。数字处理。数字处理。

【技术实现步骤摘要】
图像传感器、包括图像传感器的成像系统及其执行的方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2021年11月26日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10
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2021
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0166169的优先权和权益，以及于2022年5月2日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10
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2022
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0054395的优先权和权益，前述两份专利申请的全部内容通过引用并入本文。


[0003]本公开涉及图像传感器、包括该图像传感器的成像系统以及由该成像系统执行的方法。

技术介绍

[0004]图像传感器生成取决于入射光量变化的电信号，并且处理该电信号以生成图像数据。因此，当图像传感器生成图像数据时，同时涉及模拟电路和数字电路。一般地，由于数字电路执行复杂的功能，因此它可能在单元内不规则地操作。因此，功耗在时间轴上可能不是恒定的，因为可能发生地耦合(ground coupling)。地耦合噪声也会对模拟电路的性能造成不利影响。
[0005]可以通过利用被分配给模拟处理操作和数字处理操作的处理时间中的空白时间，将模拟处理操作(特别是模数转换操作)的操作时段(period)和数字处理操作的操作时段分开。例如，可以通过在数字处理操作时段的空白时间期间执行模数转换操作来将模数转换操作的操作时段和数字处理操作的操作时段分开。然而，如果没有提供足够的空白时间，则操作时段可能无法被分开。特别地，在面向高速操作的现代图像传感器中，可能无法确保足够的操作时段。

技术实现思路

[0006]一些实施例可以提供图像传感器、包括该图像传感器的成像系统和由该成像系统执行的方法，用于降低数字处理操作在模数转换操作中的影响。
[0007]根据一些实施例，可以提供包括像素阵列、模数转换(ADC)电路、图像信号处理电路和定时控制器的图像传感器。模数转换电路可以通过在一个水平周期(cycle)的操作时段中对从像素阵列传送的像素信号依次执行ADC处理两次或更多次来生成图像数据。图像信号处理电路可以存储图像数据并对图像数据执行数字处理。定时控制器可以控制图像信号处理电路在多个保持时段期间保持数字处理，多个保持时段分别对应于两个或更多个ADC处理时段的部分，在两个或更多个ADC处理时段中的每一个中执行ADC处理。
[0008]在一些实施例中，所述部分中的每一个可以是其中通过ADC处理从像素信号中判定与预定数量或更少数量的最低有效位(LSB)相对应的数字码。
[0009]定时控制器可以设置分别与ADC处理时段的所述部分相对应的保持时段。
[0010]在一些实施例中，所述部分可以包括其中在ADC处理中对灰度值低于阈值的像素
信号进行模数转换的时段。
[0011]在一些实施例中，定时控制器可以向图像信号处理电路传送具有分别对应于多个保持时段的多个脉冲的保持处理信号，并且图像信号处理电路可以响应于多个脉冲中的每一个来保持数字处理。
[0012]在一些实施例中，图像信号处理电路可以包括被配置为执行数字处理的图像信号处理器和被配置为存储图像数据、读取图像数据并将图像数据传送到图像信号处理器的线存储器。定时控制器可以将保持处理信号传送到线存储器，并且线存储器可以响应于多个脉冲中的每一个来停止读取图像数据的操作。
[0013]在一些实施例中，图像信号处理电路可以包括被配置为依次执行数字处理的多个图像信号处理器，以及分别与多个图像信号处理器相对应的多个线存储器，每个线存储器被配置为存储将由图像信号处理器中对应的一个图像信号处理器对其执行数字处理的数据。定时控制器可以将保持处理信号传送到多个线存储器，并且多个线存储器中的每一个都可以响应于多个脉冲中的每一个来停止读取数据的操作。
[0014]在一些实施例中，图像传感器还可以包括被配置为将指示多个脉冲中的每一个脉冲的开始时间和宽度的预定信息传送到定时控制器的处理器。定时控制器可以基于该预定信息来生成保持处理信号。
[0015]在一些实施例中，图像传感器还可以包括被配置为存储固件的存储器，并且该处理器可以基于该固件来生成预定信息。
[0016]在一些实施例中，处理器可以基于一个水平周期的时间、数字处理所需的时间和ADC处理的次数来确定所述宽度，并且基于ADC处理时段的开始时间和偏移来确定多个脉冲中的每一个的开始时间。
[0017]在一些实施例中，图像信号处理电路可以响应于来自定时控制器的时钟而操作，并且定时控制器可以在多个保持时段期间阻止时钟信号被传送到图像信号处理电路。
[0018]在一些实施例中，图像信号处理电路可以包括多个图像信号处理器。多个图像信号处理器可以依次执行数字处理，并且可以响应于时钟而操作。定时控制器可以在多个保持时段期间阻止时钟被传送到多个图像信号处理器。
[0019]在一些实施例中，图像传感器还可以包括被配置为将指示多个保持时段中的每一个的开始时间和宽度的预定信息传送到定时控制器的处理器。定时控制器可以基于该预定信息来阻止时钟。
[0020]在一些实施例中，处理器可以基于一个水平周期的时间、数字处理所需的时间和ADC处理的次数来确定所述宽度，并且基于ADC处理时段的开始时间和偏移来确定多个保持时段中的每一个的开始时间。
[0021]在一些实施例中，定时控制器可以控制图像信号处理电路，以允许图像信号处理电路在多个保持时段中的每一个期间消耗的功率低于阈值。
[0022]在一些实施例中，定时控制器可以控制图像信号处理电路，使得图像信号处理电路在多个保持时段中的每一个期间消耗的功率的波动值低于阈值。
[0023]根据一些实施例，可以提供包括第一处理器和图像传感器的成像系统。第一处理器可以提供ADC处理的开始时间和偏移。图像传感器可以从第一处理器接收开始时间和偏移，并且基于开始时间和偏移来控制图像信号处理的操作。
[0024]在一些实施例中，图像传感器可以包括被配置为基于开始时间和偏移生成预定信息的第二处理器，以及被配置为基于该预定信息保持图像信号处理的操作的定时控制器。
[0025]在一些实施例中，定时控制器可以保持与ADC处理时段的部分中的每一个相对应的、图像信号处理的操作，在ADC处理时段的每一个中执行ADC处理。所述部分中的每一个都可以是其中通过ADC处理从像素信号中判定与预定数量或更少数量的LSB相对应的数字码的时段。
[0026]在一些实施例中，图像传感器还可以包括被配置为存储固件的存储器，并且第二处理器可以使用该固件、基于开始时间和偏移来生成预定信息。
[0027]在一些实施例中，图像传感器可以在一个水平周期的操作时段期间执行ADC处理两次或更多次。所述预定信息可以包括多个保持脉冲中的每一个的开始时间和宽度，所述多个保持脉冲分别对应于两个或更多个ADC处理时段的部分，在两个或更多个ADC处理时段中的每一个中执行ADC处理，并且图像传感器可以响应于多个保持脉冲中的每一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种图像传感器，包括：像素阵列；模数转换(ADC)电路，被配置为通过在一个水平周期的操作时段中对从像素阵列传送的像素信号依次执行ADC处理两次或更多次来生成图像数据；图像信号处理电路，被配置为接收图像数据并对图像数据执行数字处理；以及定时控制器，被配置为控制图像信号处理电路在多个保持时段期间保持数字处理，所述多个保持时段分别对应于两个或更多个ADC处理时段的部分，在ADC处理时段中的每一个中执行ADC处理。2.根据权利要求1所述的图像传感器，其中，所述部分中的每一个是其中通过ADC处理从像素信号中判定与预定数量或更少数量的最低有效位(LSB)相对应的数字码的时段。3.根据权利要求1所述的图像传感器，其中，所述定时控制器被配置为向图像信号处理电路传送保持处理信号，所述保持处理信号具有分别与多个保持时段相对应的多个脉冲，并且其中，所述图像信号处理电路被配置为响应于多个脉冲中的每一个，保持数字处理。4.根据权利要求3所述的图像传感器，其中，所述图像信号处理电路包括：图像信号处理器，被配置为执行数字处理；以及线存储器，被配置为存储图像数据，读取图像数据并将图像数据传送到图像信号处理器，其中，所述定时控制器被配置为将保持处理信号传送到线存储器，并且其中，所述线存储器被配置为响应于多个脉冲中的每一个，停止读取图像数据的操作。5.根据权利要求3所述的图像传感器，其中，所述图像信号处理电路包括：多个图像信号处理器，被配置为依次执行数字处理；以及多个线存储器，分别与多个图像信号处理器相对应，并且每个线存储器被配置为存储将由多个图像信号处理器中对应的一个图像信号处理器对其执行数字处理的数据，其中，所述定时控制器被配置为将保持处理信号传送到多个线存储器，并且其中，所述多个线存储器中的每一个被配置为响应于多个脉冲中的每一个，停止读取数据的操作。6.根据权利要求3所述的图像传感器，还包括处理器，所述处理器被配置为将指示多个脉冲中的每一个的开始时间和宽度的预定信息传送到定时控制器，其中，所述定时控制器被配置为基于预定信息来生成保持处理信号。7.根据权利要求6所述的图像传感器，还包括存储器，所述存储器被配置为存储固件，其中，所述处理器被配置为基于固件来生成预定信息。8.根据权利要求7所述的图像传感器，其中，所述处理器被配置为：基于一个水平周期的时间、数字处理所需的时间和ADC处理的次数来确定所述宽度；以及基于ADC处理时段的开始时间和偏移来确定多个脉冲中的每一个的开始时间。9.根据权利要求1所述的图像传感器，其中，所述图像信号处理电路被配置为响应于来自定时控制器的时钟信号而操作，并且其中，所述定时控制器被配置为在多个保持时段期间阻止时钟信号被传送到图像信号
处理电路。10.根据权利要求9所述的图像传感器，其中，所述图像信号处理电路包括多个图像信号处理器，所述多个图像信号处理器被配置为依次执行...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑仁堤，张洙宗，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：