图像传感器、摄像头组件和移动终端制造技术

本申请涉及一种图像传感器、摄像头组件和移动终端，其中，图像传感器，包括：像素阵列，包括多个像素，像素的像素电路包括与像素对应设置的多个光电转换元件，像素电路用于输出同一像素对应的光电转换元件产生的电荷；转换电路，包括分别与多个像素电路一一对应连接的多个模数转换器，各模数转换器被配置有多种分辨率的输出模式，转换电路用于将电荷对应的模拟信号转换为数字信号；处理电路，与转换电路连接，用于根据模数转换器的输出分辨率，将至少两个模数转换电路输出的数字信号以预设数量的字节为编码单位进行编码处理，可以降低图像传感器的功耗和数据传输量。传感器的功耗和数据传输量。传感器的功耗和数据传输量。

【技术实现步骤摘要】
图像传感器、摄像头组件和移动终端


[0001]本申请涉及影像
，特别是涉及一种图像传感器、摄像头组件和移动终端。

技术介绍

[0002]手机等终端中可以设置有摄像头以实现拍照功能。摄像头内可以设置用于接收光线的图像传感器。
[0003]随着对图像传感器需求的增加，正在开发用于提高图像传感器生成的图像的质量的技术。一般的图像传感器在读出不同像素颜色分量(例如，像素R、像素G、像素B)的数字信号时，功耗高。

技术实现思路

[0004]本申请实施例提供了一种图像传感器、摄像头组件和移动终端，可以降低图像传感器的功耗和数据传输量。
[0005]一种图像传感器，包括：
[0006]像素阵列，包括多个像素，各所述像素的像素电路包括与所述像素对应设置的多个光电转换元件，所述像素电路用于输出所述像素对应的至少一个光电转换元件产生的电荷；
[0007]转换电路，包括分别与多个像素电路一一对应连接的多个模数转换器，各所述模数转换器被配置有多种分辨率的输出模式，所述转换电路用于将所述电荷对应的模拟信号转换为数字信号；
[0008]处理电路，与所述转换电路连接，用于根据所述模数转换器的输出分辨率，将至少两个所述模数转换电路输出的所述数字信号以预设数量的字节为编码单位进行编码处理，其中，所述字节包括预设比特位。
[0009]一种摄像头组件，包括：
[0010]镜头；及
[0011]前述的图像传感器，所述图像传感器能够接收穿过所述镜头的光线。
[0012]一种移动终端，包括：
[0013]壳体；及
[0014]前述的摄像头组件，所述摄像头组件与所述壳体结合。
[0015]上述图像传感器、摄像头组件和移动终端，图像传感器包括像素阵列、转换电路和处理电路，其中，像素阵列包括多个像素，各所述像素的像素电路包括与像素对应设置的多个光电转换元件，所述像素电路用于输出所述像素对应的至少一个所述光电转换元件产生的电荷；转换电路包括多个模数转换器，且各所述模数转换器被配置有多种分辨率的输出模式，所述转换电路用于将所述电荷对应的模拟信号转换为数字信号，通过配置各个模数转换器的输出分辨率，并基于各模数转换器的输出分辨率，处理电路可以将至少两个所述模数转换电路输出的所述数字信号以预设数量的字节为编码单位进行编码处理，进而可以
实现对多个字节的复用，进而可以降低图像传感器的数据传输量和功耗，并且可以提高对数字数据的压缩率。
附图说明
[0016]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0017]图1为一个实施例中图像传感器的示意图；
[0018]图2为一个实施例中像素阵列的排布示意图；
[0019]图3为一个实施例中像素的截面示意图；
[0020]图4为一个实施例中像素电路的电路示意图；
[0021]图5为另一个实施例中像素电路的电路示意图；
[0022]图6为另一个实施例中图像传感器的电路示意图；
[0023]图7为一个实施例中像素阵列中最小重复单元的排布示意图；
[0024]图8至图9为一些实施例中像素单元基于转换单元的工作原理图；
[0025]图10为一个实施例中基于全分辨率输出模式输出的数据结构示意图；
[0026]图11为图10中处理电路将两个模数转换器的数字信号进行编码后的数据结构示意图；
[0027]图12为一个实施例中基于第一级合并输出模式输出的数据结构示意图；
[0028]图13为图12中处理电路将两个模数转换器的数字信号进行编码后的数据结构示意图；
[0029]图14至图15为一些实施例中像素单元基于转换单元的工作原理图；
[0030]图16为一个实施例中由第一级合并输出模式转换为第二级合并输出模式的转换示意图；
[0031]图17为一个实施例中图像传感器处于第二级合并输出模式时，处理电路将两个模数转换器的数字信号进行编码后的数据结构示意图；
[0032]图18为另一个实施例中像素单元基于转换单元的工作原理图；
[0033]图19为再一个实施例中像素单元基于转换单元的工作原理图；
[0034]图20为一个实施例中摄像头组件的示意图；
[0035]图21为一个实施例中的移动终端的示意图。
具体实施方式
[0036]为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
[0037]可以理解，本申请所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件，但这些元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个元件与另一个元件区分。举例来说，在不脱离本申请的范围的情况下，可以将第一转换电路称为第二转换电路，且类似地，
可将第二转换电路称为第一转换电路。第一转换电路和第二转换电路两者都是转换电路，但其不是同一转换电路。
[0038]如图1所示，本申请实施例提供一种图像传感器。图像传感器10包括像素阵列11、垂直驱动单元12、控制单元13、列处理单元14和水平驱动单元15。
[0039]其中，图像传感器10可以采用互补金属氧化物半导体(CMOS，Complementary Metal Oxide Semiconductor)感光元件或者电荷耦合元件(CCD，Charge
‑
coupled Device)感光元件。
[0040]如图2所示，像素阵列11包括以阵列形式二维排列(即二维矩阵形式排布)的多个像素110，每个像素110可包括多个子像素。具体的，每个像素110中可包括n*m个子像素。其中，n、m中的一个为大于或等于1的正整数，m、n中的另一个为大于或等于2的正整数，其中，n可以理解为同一像素110中子像素的行数、m为同一像素110中子像素的列数。示例性的，每个像素110包括4个子像素，其4个子像素以2*2阵列排布，也即，m＝n＝2。在本申请实施例中，对m、n的取值范围不做进一步的限定。
[0041]同一像素110包括的各子像素的颜色均相同，各子像素可以为全色子像素W、第一颜色子像素A、第二颜色子像素B、第三颜色子像素C中的一种。示例性的，第一颜色子像素A可以为红色子像素R；第二颜色子像素B可以为绿色子像素G；第三颜色子像素C可以为蓝色子像素Bu。
[0042]垂直驱动单元12包括移位寄存器和地址译码器。垂直驱动单元12包括读出扫描和复位扫描功能。读出扫描是指顺序地逐行扫描单位像素110，从这些单位像素110逐行地读取信号。例如，被选择并被扫描的像素110行中的每一像素110输出的信本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种图像传感器，其特征在于，包括：像素阵列，包括多个像素，各所述像素的像素电路包括与所述像素对应设置的多个光电转换元件，所述像素电路用于输出所述像素对应的至少一个光电转换元件产生的电荷；转换电路，包括分别与多个像素电路一一对应连接的多个模数转换器，各所述模数转换器被配置有多种分辨率的输出模式，所述转换电路用于将所述电荷对应的模拟信号转换为数字信号；处理电路，与所述转换电路连接，用于根据所述模数转换器的输出分辨率，将至少两个所述模数转换电路输出的所述数字信号以预设数量的字节为编码单位进行编码处理，其中，所述字节包括预设比特位。2.根据权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，所述像素阵列包括多个像素单元，在同一所述像素单元中包括2*2阵列设置的第一像素、第二像素、第三像素和第四像素，其中，所述第一像素和第四像素为全色像素，且设置在第一对角线方向，所述第二像素和第三像素为彩色像素，且设置在第二对角线方向；所述彩色像素具有比所述全色像素更窄的光谱响应，所述第一对角线方向与所述第二对角线方向不同；其中，所述转换电路包括分别与多个所述像素单元一一对应连接的多个转换单元，所述转换单元包括与所述第一像素的像素电路连接的第一模数转换器、与所述第二像素的像素电路连接的第二模数转换器、与所述第三像素的像素电路连接的第三模块转换器以及与所述第四像素连接的第四模数转换器。3.根据权利要求2所述的图像传感器，其特征在于，所述第二模数转换器和所述第三模数转换器的分辨率相同，所述第一模数转换器和所述第四模数转换器的分辨率相同。4.根据权利要求3所述的图像传感器，其特征在于，所述第二模数转换器的分辨率大于或等于所述第一模数转换器的分辨率。5.根据权利要求3所述的图像传感器，其特征在于，同一所述转换单元中各所述模数转换器对应的所述输出分辨率之和为所述预设比特位的n倍，其中，n为大于2的正整数。6.根据权利要求5所述的图像传感器，其特征在于，所述处理电路还用于根据预设顺序将所述第一模组转换器输出的第一数字信号和所述第二模组转换器输出的第二数字信号在m个字节单位内进行排序编码，其中，若所述第一数字信号的位数小于8比特位，第二数字信号的位数大于8比特位，则将所述第二数字信号的部分数据补充至所述第一数字信号所在的第一字节，并使剩余的所述第二数字信号编码在第二字节。7.根据权利要求3所述的图像传感器，其特征在于，若同一所述转换单元中各所述模数转换器输出模式对应的分辨率之和不是所述预设比特位的n倍，则处理电路还用于根据同一所述转换单元中各所述模数转换器的输出分辨率之和，并根据所述分辨率之和与所述预设比特位的最小公倍数确定所述编码单元，其中，所述编码单元的总比特位与所述最小公倍数相等。8.根据权利要求2所述的图像传感器，其特征在于，所述处理电路还用于根据预设场景配置各所述模数转换器的分辨率，所述预设场景包括夜景模式、风景模式。9.根据权利要求8所述的图像传感器，其特征在于，当所述场景模式为风景模式时，所述处理电路配置所述第二模数转换器、第三模数转换器的输出模式的分辨率大于或等于所述第一模数转换器、第四模数转换器的输出模式的分辨率；当所述场景模式为夜景模式时，
所述处理电路配置所述第二模数转换器、第三模数转换器的输出模式的分辨率小于或等于所述第一模数转换器、第四模数转换器的输出模式的分辨率。10.根据权利要求1
‑
9任一项所述的图像传感器，其特征在于，所述像素包括多个子像素，其中，同一所述像素中的各所述子像素共享同一浮动扩散区；所述像素电路包括多个与所述子像素一一对应的光电转换元件，所述像素电路用于将同一所述像素中至少一个所述光电转换元件产生的电荷转移到所述浮动扩散区进行累积，并输出所述浮动扩散区中所述电荷对应的模拟信号；所述转换电路还用于和所述像素电路共同基于全分辨率输出模式或相加模式读出转换后的数字信号，其中，所述全分辨模式用于以所述子像素为单位读出所述数字信号，所述相加模式用于以所述像素为单位，对同一像素中的所有子像素在所述浮动扩散区累积的总电荷进行模数转换后读出。11.根据权利要求2
‑
9任一项所述的图像传感器，其特征在于，所述像素包括多个子...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨鑫，
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：