模数转换电路制造技术

本申请公开了一种模数转换电路

【技术实现步骤摘要】
模数转换电路、图像传感器、摄像模组和电子设备


[0001]本申请属于图像处理
，具体涉及一种模数转换电路
、
图像传感器
、
摄像模组和电子设备
。

技术介绍

[0002]电子设备中的摄像模组通常由镜头
、
图像传感器
、
模数转化器
、
图像处理器和存储器等多个部分组成
。
在使用电子设备进行拍摄时，外部光线先通过镜头照射到图像传感器，由图像传感器将光信号转换为模拟信号，再由模数转化器将模拟信号转换为数字信号，最后由图像处理器生成相应的图像
。
目前，随着用户拍摄要求的不断提升，要求电子设备可以有更高的帧率和更好的画质
。
然而，更高的帧率要求电子设备具有更快速的出图能力和传输能力，更好的画质要求电子设备采用更多的算法进行处理，这些都会增加电子设备的功耗，导致电子设备耗电快
。

技术实现思路

[0003]本申请旨在提供一种模数转换电路
、
图像传感器
、
摄像模组和电子设备，至少解决通电子设备拍摄高帧率高质量图像时耗电快的问题
。
[0004]为了解决上述技术问题，本申请是这样实现的：
[0005]第一方面，本申请实施例提出了一种模数转换电路，包括积分模块
、
比较器
、
逻辑模块和编码器，其中：
[0006]所述积分模块用于对参考电压进行升压处理，并输出积分电压；
[0007]所述比较器与所述积分模块连接，所述比较器用于将所述积分电压与至少两个像素电压进行比较处理，并输出比较信号；
[0008]所述逻辑模块分别与所述积分模块和所述比较器连接，所述逻辑模块用于重置所述积分模块对应的积分电压，以及基于所述比较信号输出基准电压和差值电压，所述基准电压小于或等于所述至少两个像素电压中的最小电压，所述差值电压包括所述至少两个像素电压中的至少一个像素电压与所述基准电压的差值；
[0009]所述编码器与所述逻辑模块连接，所述编码器用于对所述基准电压和所述差值电压进行编码处理，输出对应的数字信号
。
[0010]第二方面，本申请实施例提出了一种图像传感器，包括如第一方面所述的模数转换电路，还包括第一像素电路或第二像素电路
。
[0011]第三方面，本申请实施例提出了一种摄像模组，包括如第二方面所述的图像传感器
。
[0012]第四方面，本申请实施例提出了一种电子设备，包括如第一方面所述的模数转换电路，或包括如第二方面所述的图像传感器
。
[0013]在使用本申请实施例提供的模数转换电路对像素电压进行模数转换时，由于编码器输出的数字信号是基准电压和差值电压对应的数字信号，差值电压包括至少两个像素电
压中的至少一个像素电压与基准电压的差值，因此，相较于输出像素电压对应的数字信号而言，可以有效降低像素绝对值的最低有效位，从而减少像素数据的传输功耗，有效节省设备功耗
。
此外，由于可以在一次模数转换的积分量化过程中输出多个像素的数字值，因此，相较于传统的模数转换电路而言，可以在相同帧率和分辨率的输出模式下，大幅节省设备功耗，使得相机可以延长续航且稳定输出高质量图像，提升最终画质效果
。
[0014]本申请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
[0015]本申请的上述和
/
或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
[0016]图1是根据本申请实施例的模数转换电路的结构示意图；
[0017]图2是根据本申请实施例的模数转换电路的结构示意图；
[0018]图3是根据本申请实施例的第一像素电路的结构示意图；
[0019]图4是根据本申请实施例的第二像素电路的结构示意图；
[0020]图5是根据本申请实施例的两个第二像素电路和两个模数转换电路的结构示意图
。
[0021]附图标记：
[0022]10
‑
模数转换电路，
11
‑
积分模块，
12
‑
比较器，
13
‑
逻辑模块，
14
‑
编码器，
15
‑
计数器，
31
‑
第一感光元件
、32
‑
第一控制开关
、33
‑
第一像素电容
、34
‑
第二复位开关
、35
‑
第一信号放大器
、36
‑
第一行选择器，
41
‑
第二感光元件，
42
‑
第二控制开关
、43
‑
第二像素电容
、44
‑
第三复位开关
、45
‑
第二信号放大器
、46
‑
第二行选择器，
51
‑
组合开关
。
具体实施方式
[0023]目前，手机相机行业竞争激烈，越来越追求更高帧率录像以及更好的拍照和录像画质
。
更高的帧率要求相机有更快速的出图能力和传输能力，相应地，功耗也就越大
。
更好的拍照和录像画质需要不光相机原始画质能力强，往往还需要叠加很多平台的图像信号处理
(Image Signal Processor
，
ISP)
算法以及各家自研的
raw
域
/YUV
域的算法，这些算法包括增强颜色，时域
/
空域降噪，坏点修正，清晰度增强等等，这些后处理算法越多，相机每帧图像的功耗也就越大
。
在相机功耗大的情况下，往往会导致手机耗电快，使用时容易发热
。
而手机发热又会让相机工作不稳定，图像画质下降，导致用户的使用体验非常差
。
[0024]相关技术中，降低相机功耗可以有多种方法，大致分为三种
。
第一种方法是降低相机的数据量，即降低帧率，或者降低相机的分辨率，但是这种方法会导致用户拍照模糊或者无法拍摄高速运动物体
。
第二种方法是减少后处理算法模块或者降低后处理算法的处理精度，然而，算法是为了增强相机的拍照画质，类似
PS
的修图，降低精度或者减少算法都会对相机所拍图像的清晰度
、
色彩准确度
、
夜景信噪比产生较大的影响
。
第三种方法是加强手机的散热设计，此方法只能解决相机的发热问题，无法解决耗电快和续航短的问本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种模数转换电路，其特征在于，包括积分模块
、
比较器
、
逻辑模块和编码器，其中：所述积分模块用于对参考电压进行升压处理，并输出积分电压；所述比较器与所述积分模块连接，所述比较器用于将所述积分电压与至少两个像素电压进行比较处理，并输出比较信号；所述逻辑模块分别与所述积分模块和所述比较器连接，所述逻辑模块用于重置所述积分模块对应的积分电压，以及基于所述比较信号输出基准电压和差值电压，所述基准电压小于或等于所述至少两个像素电压中的最小电压，所述差值电压包括所述至少两个像素电压中的至少一个像素电压与所述基准电压的差值；所述编码器与所述逻辑模块连接，所述编码器用于对所述基准电压和所述差值电压进行编码处理，输出对应的数字信号
。2.
根据权利要求1所述的模数转换电路，其特征在于，所述差值电压包括每个像素电压分别与所述基准电压的差值；或，所述差值电压包括第一差值电压和第二差值电压，所述第一差值电压为所述至少两个像素电压中的最小电压与所述基准电压的差值，所述第二差值电压为将所述至少两个像素电压按照从小到大的顺序排序后，第
N
个像素电压与第
N
‑1个像素电压的差值，
N
＝2，3，
……
，
M
，
M
为所述至少两个像素电压的数量
。3.
根据权利要求1所述的模数转换电路，其特征在于，所述比较器用于判断所述积分电压是否达到所述基准电压，在所述积分电压达到所述基准电压的情况下，所述比较器用于输出第一比较信号；所述逻辑模块用于在所述积分电压达到所述基准电压的情况下重置所述积分电压，以及基于所述第一比较信号输出所述基准电压；所述编码器用于对所述基准电压进行编码处理，输出与所述基准电压对应的数字信号；在所述逻辑模块重置所述积分电压的情况下，所述比较器还用于判断重置后的所述积分电压是否达到所述差值电压，在重置后的所述积分电压达到所述差值电压的情况下，所述比较器用于输出第二比较信号；所述逻辑模块用于在重置后的所述积分电压达到所述差值电压的情况下再次重置所述积分电压，以及基于所述第二比较信号输出所述差值电压；所述编码器用于对所述差值电压进行编码处理，输出与所述差值电压对应的数字信号
。4.
根据权利要求1所述的模数转换电路，其特征在于，所述积分模块包括参考电压输入端
、
电源电压输入端
、
第一复位开关
、
积分电容和积分电压输出端，所述积分电容的两端分别与所述参考电压输入端和所述积分电压输出端连接，所述第一复位开关与所述积分电容并联；其中，所述第一复位开关用于按照第一频率断开或闭合，在所述第一复位开关按照所述第一频率断开或闭合的情况下，所述积分模块用于在电源电压和所述积分电容的作用下对所述参考电压进行升压处理，并通过所述积分电压输出端输出所述积分电压
。5.
根据权利要求4所述的模数转换电路，其特征在于，所述模数转换电路还包括计数器，所述计数器与所述第一复位开关连接，所述计数器用于按照所述第一频率控制所述第一复位开关断开或闭合
。6.
根据权利要求5所述的模数转换电路，其特征在于，所述计数器还与所述逻辑模块连接；
其中，所述逻辑模块用于在重置所述积分电压的情况下向所述计数器输出控制信号，所述计数器用于...

【专利技术属性】
技术研发人员：李庚，
申请(专利权)人：维沃移动通信有限公司，
类型：发明
国别省市：