【技术实现步骤摘要】
本公开涉及一种电子设备，更具体地，涉及一种包括执行移位操作的计数器的图像传感器及其操作方法。
技术介绍
1、图像传感器可以是电荷耦合器件(charge coupled device，ccd)图像传感器、互补金属氧化物半导体(complementary metal-oxide semiconductor，cmos)图像传感器(cmos image sensor，cis)等。cmos图像传感器可以包括由cmos晶体管组成的像素，并且可以通过使用每个像素中包括的光电转换元件而将光能转换成电信号。cmos图像传感器可以通过使用由每个像素生成的电信号来获得关于捕获/拍摄的图像的信息。
2、模数转换器(analog-to-digital converter，adc)可以从像素接收模拟输入电压，并且将模拟输入电压转换成数字信号。数字信号可以被提供给其他设备。adc可以用于各种信号处理设备中。adc可以通过获得多个样本来降低图像传感器的噪声。然而，在计数器单独存储所有采样结果的情况下，计数器中可能包括数量增加的电路，这增加了计数器所占据的面积(area)。相应地，需要一种即使在获得多个样本的同时也最小化计数器面积的方法。
技术实现思路
1、一个或多个示例实施例提供了一种包括执行移位操作的计数器的图像传感器及其操作方法。
2、根据示例实施例的一方面，计数器生成对应于将从像素阵列的多个像素组输出的像素信号与斜坡信号进行比较的结果的二进制码，并且基于二进制码生成与像素信号相对应的
3、根据示例实施例的一方面，一种图像传感器包括：像素阵列，被配置为生成像素信号并且包括多个像素组，其中多个像素组中的每个像素组包括包含第一光电转换元件的第一像素和包含第二光电转换元件的第二像素；斜坡信号生成器，被配置为生成斜坡信号；以及模数转换电路，被配置为将像素信号转换成数字信号。该模数转换电路包括：比较器，被配置为通过在第一时段中将像素信号的复位信号与斜坡信号进行比较来生成第一比较信号，通过在第二时段中将像素信号的复位信号与斜坡信号进行比较来生成第二比较信号，通过在第三时段期间将像素信号的第一图像信号与斜坡信号进行比较来生成第三比较信号，通过在第四时段中将像素信号的总和信号与斜坡信号进行比较来生成第四比较信号，以及通过在第五时段中将像素信号的总和信号与斜坡信号进行比较来生成第五比较信号，其中第一图像信号基于第一光电转换元件，并且总和信号基于第一光电转换元件和第二光电转换元件两者；以及计数器电路，被配置为生成与第一比较信号相对应的第一二进制码和与第二比较信号相对应的第二二进制码，对与第一比较信号相对应的第一复位二进制码和与第二比较信号相对应的第二复位二进制码的总和执行移位操作，并且基于移位操作的结果来生成与像素信号相对应的数字信号。
4、根据示例实施例的一方面，一种操作图像传感器的方法，该图像传感器包括包含多个像素组的像素阵列以及包括比较器和计数器的模数转换电路，该方法包括：在比较器处，通过在第一时段中将像素信号的复位信号与斜坡信号进行比较来生成第一复位比较信号；在比较器处，通过在第二时段中将像素信号的复位信号与斜坡信号进行比较来生成第二复位比较信号；在比较器处，通过在第三时段中将像素信号的第一图像信号与斜坡信号进行比较来生成第一图像比较信号；在计数器处，对分别与第一复位比较信号和第二复位比较信号相对应的第一复位二进制码和第二复位二进制码的总和执行移位操作；在计数器处，基于移位操作的结果和与第一图像比较信号相对应的第一图像二进制码来输出第一数字信号；在比较器处，通过在第四时段中将像素信号的总和信号与斜坡信号进行比较来生成第一总和比较信号；在比较器处，通过在第五时段中将像素信号的总和信号与斜坡信号进行比较来生成第二总和比较信号；以及在计数器处，基于第一复位二进制码、第二复位二进制码、与第一总和比较信号相对应的第一总和二进制码以及与第二总和比较信号相对应的第二总和二进制码来输出第二数字信号。
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1.一种计数器，其生成对应于将从像素阵列的多个像素组输出的像素信号与斜坡信号进行比较的结果的二进制码，并且基于所述二进制码生成与所述像素信号相对应的数字信号，所述计数器包括：
2.根据权利要求1所述的计数器，还包括：
3.根据权利要求2所述的计数器，其中，所述PISO电路包括：
4.根据权利要求2所述的计数器，其中，所述串行二进制加法器电路包括：
5.根据权利要求2所述的计数器，其中，所述复位存储器电路包括：
6.根据权利要求5所述的计数器，其中，当将第一图像信号与所述斜坡信号进行比较时，将来自所述多个开关当中的、连接到与所述最低有效位相对应的OR门的开关关断，并且所述复位存储器电路被配置为响应于高电平的所述复位移位信号而对第一复位二进制码至第N复位二进制码的总和执行所述移位操作。
7.一种图像传感器，包括：
8.根据权利要求7所述的图像传感器，其中，所述计数器电路包括：
9.根据权利要求8所述的图像传感器，其中，所述PISO电路包括：
10.根据权利要求8所述的图像传感器
11.根据权利要求8所述的图像传感器，其中，所述复位存储器电路包括：
12.根据权利要求11所述的图像传感器，其中，在第三时段期间，将来自所述多个开关当中的、连接到与所述最低有效位相对应的OR门的开关关断，并且所述复位存储器电路被配置为通过响应于高电平的所述复位移位信号而对第一复位二进制码和第二复位二进制码的总和执行所述移位操作来计算第一复位二进制码。
13.根据权利要求7所述的图像传感器，其中，所述图像传感器被配置为使用与第三比较信号相对应的数字信号作为自动聚焦数据，并且使用与第四比较信号和第五比较信号相对应的数字信号作为指示物体的图像数据。
14.根据权利要求7所述的图像传感器，还包括：
15.一种操作图像传感器的方法，所述图像传感器包括包含多个像素组的像素阵列以及包含比较器和计数器的模数转换电路，所述方法包括：
16.根据权利要求15所述的方法，其中，所述多个像素组中的每个像素组包括包含第一光电转换元件的第一像素和包含第二光电转换元件的第二像素，并且
17.根据权利要求15所述的方法，其中，所述计数器包括并行输入串行输出(PISO)电路，所述PISO电路包括多个串联连接的XOR门，所述多个XOR门中的每个XOR门包括输出端和第一输入端，所述多个XOR门中的至少两个XOR门的输出端连接到下一级的XOR门的第一输入端，
18.根据权利要求15所述的方法，其中，所述计数器包括复位存储器电路，所述复位存储器电路包括串联连接的多个OR门，所述多个OR门中的每个OR门包括输出端和第一输入端，所述多个OR门中的至少两个OR门的输出端连接到下一级的OR门的第一输入端，并且
19.根据权利要求18所述的方法，其中，所述计数器包括全加器，所述全加器包括第一输入端、接收所述复位存储器电路的输出信号的第二输入端和总和端，
20.根据权利要求15所述的方法，还包括：
...【技术特征摘要】
1.一种计数器，其生成对应于将从像素阵列的多个像素组输出的像素信号与斜坡信号进行比较的结果的二进制码，并且基于所述二进制码生成与所述像素信号相对应的数字信号，所述计数器包括：
2.根据权利要求1所述的计数器，还包括：
3.根据权利要求2所述的计数器，其中，所述piso电路包括：
4.根据权利要求2所述的计数器，其中，所述串行二进制加法器电路包括：
5.根据权利要求2所述的计数器，其中，所述复位存储器电路包括：
6.根据权利要求5所述的计数器，其中，当将第一图像信号与所述斜坡信号进行比较时，将来自所述多个开关当中的、连接到与所述最低有效位相对应的or门的开关关断，并且所述复位存储器电路被配置为响应于高电平的所述复位移位信号而对第一复位二进制码至第n复位二进制码的总和执行所述移位操作。
7.一种图像传感器，包括：
8.根据权利要求7所述的图像传感器，其中，所述计数器电路包括：
9.根据权利要求8所述的图像传感器，其中，所述piso电路包括：
10.根据权利要求8所述的图像传感器，其中，所述串行二进制加法器电路包括：
11.根据权利要求8所述的图像传感器，其中，所述复位存储器电路包括：
12.根据权利要求11所述的图像传感器，其中，在第三时段期间，将来自所述多个开关当中的、连接到与所述最低有效位相对应的or门的开关关断，并且所述复位存储器电路被配置为通过响应于高电平的所述复位移位信号而对第一复位二进制码和第二复位二进制...
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