專利名稱：圖像傳感器及包含該圖像傳感器的系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種圖像傳感器及包含該圖像傳感器的系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著可視信息日趨重要，圖像傳感器成為人們關(guān)注的焦點。受益于半導(dǎo)體工藝快 速發(fā)展，圖像傳感器日趨向超小型封裝發(fā)展，使其不僅廣泛應(yīng)用于專業(yè)攝像設(shè)備，還適用于 便攜式相機，移動電話，可視電話，掌上電腦等。隨著其尺寸的進一步減小，圖像傳感器電路 尺寸將受制于電路管腳數(shù)(PIN)。如圖1所示，現(xiàn)有技術(shù)中的圖像傳感器包含像素陣列、行控制電路、列讀出電路和 列控制電路、模數(shù)轉(zhuǎn)化電路和數(shù)字邏輯電路等。與這些電路連接，并實現(xiàn)控制功能的接口信 號包括時鐘信號、關(guān)閉信號、清零信號、總線時鐘信號、總線數(shù)據(jù)信號、像素時鐘信號、行同 步信號、幀同步信號、數(shù)據(jù)輸出信號，以及供電接口高電壓電源、低電壓電源、地等。在現(xiàn)有圖 像傳感器中，這些信號作為必不可少的控制信號在圖像傳感器電路板上都需要獨立的管腳。以上方式至少包含以下缺點現(xiàn)有圖像傳感器包含的管腳數(shù)較多、成本高。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種在不影響圖像傳感器功能與性能前提下，擁有較少 管腳數(shù)、低成本的圖像傳感器及包含該圖像傳感器的系統(tǒng)。本實用新型的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的本實用新型的圖像傳感器，包括像素陣列、行控制電路、列讀出電路和列控制電 路、模數(shù)轉(zhuǎn)化電路、數(shù)字邏輯電路，所述數(shù)字邏輯電路設(shè)有時鐘信號管腳，所述圖像傳感器 還包括時鐘檢測電路；所述時鐘檢測電路的輸入端與所述時鐘信號管腳連接；所述時鐘檢測電路的輸出端與所述行控制電路、列讀出電路和列控制電路、模數(shù) 轉(zhuǎn)化電路、數(shù)字邏輯電路中的任意一個或多個電路連接。本實用新型的包括圖像傳感器的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括上述的圖像傳感器，所述圖像 傳感器通過總線與該系統(tǒng)的主處理器相連。由上述本發(fā)明提供的技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明所述的圖像傳感器及包含該圖像 傳感器的系統(tǒng)，由于包括時鐘檢測電路，可以通過檢測時鐘信號產(chǎn)生關(guān)閉信號，拓展圖像傳 感器電路時鐘信號的功能，使得輸入時鐘信號在作為圖像傳感器電路的時鐘信號的同時， 也是圖像傳感器電路的關(guān)閉信號。從而刪除集成電路關(guān)閉信號管腳，減少集成電路管腳數(shù) 目，從而有利于縮小尺寸、降低成本。

圖1是現(xiàn)有技術(shù)中圖像傳感器結(jié)構(gòu)3[0014]圖2是本實用新型的圖像傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本實用新型具體實施例一所述圖像傳感器的管腳示意圖；圖4是本實用新型具體實施例二所述圖像傳感器的管腳示意圖；圖5是本實用新型具體實施例二所述圖像傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是本實用新型具體實施例三所述包括圖像傳感器的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
本實用新型的圖像傳感器，其較佳的具體實施方式
如圖2所示包括像素陣列、行控制電路、列讀出電路和列控制電路、模數(shù)轉(zhuǎn)化電路、數(shù)字邏輯 電路，所述數(shù)字邏輯電路設(shè)有時鐘信號管腳，其特征在于，所述圖像傳感器還包括時鐘檢測 電路；所述時鐘檢測電路的輸入端與所述時鐘信號管腳連接；所述時鐘檢測電路的輸出端與所述行控制電路、列讀出電路和列控制電路、模數(shù) 轉(zhuǎn)化電路、數(shù)字邏輯電路中的任意一個或多個電路連接。該圖像傳感器還包括低壓差線性穩(wěn)壓器，所述時鐘檢測電路的輸出端與所述低壓 差線性穩(wěn)壓器連接，所述低壓差線性穩(wěn)壓器與所述圖像傳感器連接。該圖像傳感器還包括上電清零電路，所述上電清零電路與所述低壓差線性穩(wěn)壓器 和所述圖像傳感器分別連接。所述數(shù)字邏輯電路還可以設(shè)有像素時鐘信號管腳。本實用新型的包括圖像傳感器的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括上述的圖像傳感器，所述圖像 傳感器通過總線與該系統(tǒng)的主處理器相連。該系統(tǒng)可以設(shè)于以下一種或多種裝置中移動電話、可視電話、監(jiān)視系統(tǒng)、動作捕 捉系統(tǒng)、MP3、掌上電腦、計算機、相機系統(tǒng)、車輛導(dǎo)航儀。本實用新型中，時鐘檢測電路因其結(jié)構(gòu)簡單，易于集成和種類繁多等特點而被廣 泛應(yīng)用在多種圖像傳感器電路中。本實用新型對圖像傳感器的時鐘電路部分進行優(yōu)化改 進，并通過其輸出的信號進一步控制圖像傳感器的其他控制信號，例如清零信號等，能夠有 效減小圖像傳感器電路尺寸和整體產(chǎn)品芯片尺寸，對該領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)發(fā)展具有廣泛的實用 性。在本實用新型中加入時鐘檢測電路，其輸出的關(guān)閉信號用于控制圖像傳感器的數(shù) 字邏輯電路等控制電路，實現(xiàn)了現(xiàn)有技術(shù)中需具備獨立管腳的關(guān)閉信號；由時鐘檢測電路 輸出的關(guān)閉信號還同時控制低壓差線性穩(wěn)壓器，該低壓差線性穩(wěn)壓器根據(jù)關(guān)閉信號的控制 關(guān)閉或者開啟向圖像傳感器傳輸?shù)牡蛪弘娫矗虼藞D像傳感器僅需要一個管腳接入電源， 向比現(xiàn)有技術(shù)中節(jié)省了低電壓電源管腳；上電清零電路通過檢測低壓線性穩(wěn)定器的關(guān)閉或 者開啟狀態(tài)，控制本身輸出的清零信號，從而不必再為圖像傳感器設(shè)置獨立的清零信號管 腳。本實用新型的圖像傳感器相較于現(xiàn)有技術(shù)中的圖像傳感器至少縮減了關(guān)閉信號管腳， 清零信號管腳和低電壓電源管腳，三個管腳。這種設(shè)計方式能夠明顯的減小圖像傳感器尺 寸，降低成本。以下通過具體實施例并結(jié)合附圖，對本實用新型的進行詳細說明具體實施例一[0032]圖像傳感器管腳定義如圖3所示，包括時鐘信號管腳CLK，總線數(shù)據(jù)信號管腳 SBDA，總線時間信號管腳SCL，電源管腳VDD，地管腳GND，像素時鐘信號管腳PCLK，行同步信 號管腳HSYNC，幀同步信號管腳VSYNC，數(shù)據(jù)輸出信號管腳D0UT。圖像傳感器結(jié)構(gòu)如圖2所示。當(dāng)時鐘檢測電路輸出的關(guān)閉信號直接連接到圖像傳 感器中數(shù)字邏輯電路時，時鐘檢測電路檢測是否有時鐘信號輸入，當(dāng)時鐘信號正常啟動，時 鐘檢測電路輸出代表關(guān)閉信號無效的電位給數(shù)字邏輯電路，由數(shù)字邏輯電路分配該無效的 關(guān)閉信號至圖像傳感器中其他電路，啟動圖像傳感器其他電路正常工作。當(dāng)時鐘信號沒有 啟動，時鐘檢測電路輸出代表關(guān)閉信號有效的電位，并將該信號傳給數(shù)字邏輯電路，由數(shù)字 邏輯電路分配該有效的關(guān)閉信號至圖像傳感器中其他電路，關(guān)閉圖像傳感器其他電路。當(dāng)時鐘檢測電路輸出的關(guān)閉信號直接連接到圖像傳感器中除數(shù)字邏輯電路之外 的其他的電路，如列讀出電路和列控制電路，模數(shù)轉(zhuǎn)換電路等電路時，其工作方式不變。時 鐘檢測電路檢測是否有時鐘信號輸入，當(dāng)時鐘信號正常啟動，時鐘檢測電路輸出代表關(guān)閉 信號無效的電位至圖像傳感器中其他電路，啟動圖像傳感器其他電路正常工作。當(dāng)時鐘信 號沒有啟動，時鐘檢測電路輸出代表關(guān)閉信號有效的電位至圖像傳感器中其他電路，關(guān)閉 圖像傳感器其他電路。時鐘檢測電路輸出信號同時控制低壓差線性穩(wěn)壓器，當(dāng)時鐘檢測電路檢測到時鐘 信號啟動，時鐘檢測電路輸出代表關(guān)閉信號無效的電位，啟動低壓差線性穩(wěn)壓器；當(dāng)時鐘檢 測電路檢測到時鐘信號關(guān)閉，時鐘檢測電路輸出代表關(guān)閉信號有效的電位，關(guān)閉低壓差線 性穩(wěn)壓器。低壓差線性穩(wěn)壓器正常工作時，為圖像傳感器提供低電壓電源。上電清零電路檢測低壓差線性穩(wěn)壓器輸出，從而檢測低壓差線性穩(wěn)壓器是否進入 從關(guān)閉到開啟的過程。當(dāng)上電清零電路檢測低壓差線性穩(wěn)壓器進入從關(guān)閉到開啟的過程， 向圖像傳感器輸出清零脈沖信號；當(dāng)上電清零電路沒有檢測到低壓差線性穩(wěn)壓器進入從關(guān) 閉到開啟的過程，則不向圖像傳感器輸出清零脈沖信號。具體實施例二 圖像傳感器管腳定義如圖4所示，包括時鐘信號管腳CLK，總線數(shù)據(jù)信號管腳 SBDA，總線時間信號管腳SCL，電源管腳VDD，地管腳GND，行同步信號管腳HSYNC，幀同步信 號管腳VSYNC，數(shù)據(jù)輸出信號管腳D0UT。因為在某些系統(tǒng)中，可將圖像傳感器的時鐘信號 CLK，略作處理用作像素時鐘，因此像素時鐘信號可以省略。圖像傳感器結(jié)構(gòu)如圖5所示。時鐘檢測電路檢測是否有時鐘信號輸入，當(dāng)時鐘信 號正常啟動，時鐘檢測電路輸出代表關(guān)閉信號無效的電位，給數(shù)字邏輯電路，由數(shù)字邏輯電 路分配該無效的關(guān)閉信號至圖像傳感器中其他電路，啟動圖像傳感器其他電路正常工作。 當(dāng)時鐘信號沒有啟動，時鐘檢測電路輸出代表關(guān)閉信號有效的電位，并將該信號傳給數(shù)字 邏輯電路，由數(shù)字邏輯電路分配該有效的關(guān)閉信號至圖像傳感器中其他電路，關(guān)閉圖像傳 感器其他電路。當(dāng)時鐘檢測電路輸出的關(guān)閉信號直接連接到圖像傳感器中除數(shù)字邏輯電路之外 的其他的電路，如列讀出電路和列控制電路，模數(shù)轉(zhuǎn)換電路等電路時，其工作方式不變。時 鐘檢測電路檢測是否有時鐘信號輸入，當(dāng)時鐘信號正常啟動，時鐘檢測電路輸出代表關(guān)閉 信號無效的電位至圖像傳感器中其他電路，啟動圖像傳感器其他電路正常工作。當(dāng)時鐘信 號沒有啟動，時鐘檢測電路輸出代表關(guān)閉信號有效的電位至圖像傳感器中其他電路，關(guān)閉圖像傳感器其他電路。時鐘檢測電路輸出信號同時控制低壓差線性穩(wěn)壓器，當(dāng)時鐘檢測電路檢測到時鐘 信號啟動，時鐘檢測電路輸出代表關(guān)閉信號無效的電位，啟動低壓差線性穩(wěn)壓器；當(dāng)時鐘檢 測電路檢測到時鐘信號關(guān)閉，時鐘檢測電路輸出代表關(guān)閉信號有效的電位，關(guān)閉低壓差線 性穩(wěn)壓器。低壓差線性穩(wěn)壓器正常工作時，為圖像傳感器提供低電壓電源。上電清零電路檢測低壓差線性穩(wěn)壓器輸出，從而檢測低壓差線性穩(wěn)壓器是否進入 從關(guān)閉到開啟的過程。當(dāng)上電清零電路檢測低壓差線性穩(wěn)壓器進入從關(guān)閉到開啟的過程， 向圖像傳感器輸出清零脈沖信號；當(dāng)上電清零電路沒有檢測到低壓差線性穩(wěn)壓器進入從關(guān) 閉到開啟的過程，則不向圖像傳感器輸出清零脈沖信號。具體實施例三一種包括上述圖像傳感器的系統(tǒng)與所述圖像傳感器連接方式如圖6所示，包括主 處理器，總線裝置，輸入輸出裝置，圖像傳感器通過總線與主處理器通信。優(yōu)選的，所述系統(tǒng) 還包括隨機存取存儲器RAM，可移除存儲器。圖像傳感器可以與處理器組合為同一片上系 統(tǒng)，所述處理器包括數(shù)字信號處理器，微處理器，其中在單個的集成電路上或不同于上述處 理器的芯片上有無存儲器或存儲器都可。此類系統(tǒng)包括手機、可視電話、監(jiān)視系統(tǒng)、動作捕 捉系統(tǒng)、計算機系統(tǒng)、相機系統(tǒng)、車輛導(dǎo)航以及其他基于圖像的系統(tǒng)。
權(quán)利要求一種圖像傳感器，包括像素陣列、行控制電路、列讀出電路和列控制電路、模數(shù)轉(zhuǎn)化電路、數(shù)字邏輯電路，所述數(shù)字邏輯電路設(shè)有時鐘信號管腳，其特征在于，所述圖像傳感器還包括時鐘檢測電路；所述時鐘檢測電路的輸入端與所述時鐘信號管腳連接；所述時鐘檢測電路的輸出端與所述行控制電路、列讀出電路和列控制電路、模數(shù)轉(zhuǎn)化電路、數(shù)字邏輯電路中的任意一個或多個電路連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像傳感器，其特征在于，該圖像傳感器還包括低壓差線性 穩(wěn)壓器，所述時鐘檢測電路的輸出端與所述低壓差線性穩(wěn)壓器連接，所述低壓差線性穩(wěn)壓 器與所述圖像傳感器連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的圖像傳感器，其特征在于，該圖像傳感器還包括上電清零電 路，所述上電清零電路與所述低壓差線性穩(wěn)壓器和所述圖像傳感器分別連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的圖像傳感器，其特征在于，所述數(shù)字邏輯電路還設(shè)有像素時 鐘信號管腳。
5.一種包括圖像傳感器的系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括權(quán)利要求1至4任意一項所述 的圖像傳感器，所述圖像傳感器通過總線與該系統(tǒng)的主處理器相連。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的包括圖像傳感器的系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)設(shè)于以下一種 或多種裝置中移動電話、可視電話、監(jiān)視系統(tǒng)、動作捕捉系統(tǒng)、MP3、掌上電腦、計算機、相機 系統(tǒng)、車輛導(dǎo)航儀。
專利摘要本實用新型公開了一種圖像傳感器及包含該圖像傳感器的系統(tǒng)，該圖像傳感器包括像素陣列、行控制電路、列讀出電路和列控制電路、模數(shù)轉(zhuǎn)化電路、數(shù)字邏輯電路，還包括時鐘檢測電路、低壓差線性穩(wěn)壓器和上電清零電路。通過對圖像傳感器的時鐘電路部分進行優(yōu)化改進，并由其輸出的信號進一步控制圖像傳感器的其他控制信號，縮減了關(guān)閉信號管腳，清零信號管腳和低電壓電源管腳三個管腳。本實用新型能夠明顯的減小圖像傳感器尺寸、降低成本。
文檔編號H04N5/335GK201766650SQ20102050762
公開日2011年3月16日 申請日期2010年8月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月26日
發(fā)明者劉志碧, 唐冕, 曠章曲, 陳杰 申請人:北京思比科微電子技術(shù)股份有限公司