专利名称：图像传感器及包含该图像传感器的系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种图像传感器及包含该图像传感器的系统。
背景技术：
随着可视信息日趋重要，图像传感器成为人们关注的焦点。受益于半导体工艺快 速发展，图像传感器日趋向超小型封装发展，使其不仅广泛应用于专业摄像设备，还适用于 便携式相机，移动电话，可视电话，掌上电脑等。随着其尺寸的进一步减小，图像传感器电路 尺寸将受制于电路管脚数(PIN)。如图1所示，现有技术中的图像传感器包含像素阵列、行控制电路、列读出电路和 列控制电路、模数转化电路和数字逻辑电路等。与这些电路连接，并实现控制功能的接口信 号包括时钟信号、关闭信号、清零信号、总线时钟信号、总线数据信号、像素时钟信号、行同 步信号、帧同步信号、数据输出信号，以及供电接口高电压电源、低电压电源、地等。在现有图 像传感器中，这些信号作为必不可少的控制信号在图像传感器电路板上都需要独立的管脚。以上方式至少包含以下缺点现有图像传感器包含的管脚数较多、成本高。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种在不影响图像传感器功能与性能前提下，拥有较少 管脚数、低成本的图像传感器及包含该图像传感器的系统。本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的本实用新型的图像传感器，包括像素阵列、行控制电路、列读出电路和列控制电 路、模数转化电路、数字逻辑电路，所述数字逻辑电路设有时钟信号管脚，所述图像传感器 还包括时钟检测电路；所述时钟检测电路的输入端与所述时钟信号管脚连接；所述时钟检测电路的输出端与所述行控制电路、列读出电路和列控制电路、模数 转化电路、数字逻辑电路中的任意一个或多个电路连接。本实用新型的包括图像传感器的系统，该系统包括上述的图像传感器，所述图像 传感器通过总线与该系统的主处理器相连。由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明所述的图像传感器及包含该图像 传感器的系统，由于包括时钟检测电路，可以通过检测时钟信号产生关闭信号，拓展图像传 感器电路时钟信号的功能，使得输入时钟信号在作为图像传感器电路的时钟信号的同时， 也是图像传感器电路的关闭信号。从而删除集成电路关闭信号管脚，减少集成电路管脚数 目，从而有利于缩小尺寸、降低成本。
图1是现有技术中图像传感器结构3[0014]图2是本实用新型的图像传感器的结构示意图；图3是本实用新型具体实施例一所述图像传感器的管脚示意图；图4是本实用新型具体实施例二所述图像传感器的管脚示意图；图5是本实用新型具体实施例二所述图像传感器的结构示意图；图6是本实用新型具体实施例三所述包括图像传感器的系统的结构示意图。
具体实施方式
本实用新型的图像传感器，其较佳的具体实施方式
如图2所示包括像素阵列、行控制电路、列读出电路和列控制电路、模数转化电路、数字逻辑 电路，所述数字逻辑电路设有时钟信号管脚，其特征在于，所述图像传感器还包括时钟检测 电路；所述时钟检测电路的输入端与所述时钟信号管脚连接；所述时钟检测电路的输出端与所述行控制电路、列读出电路和列控制电路、模数 转化电路、数字逻辑电路中的任意一个或多个电路连接。该图像传感器还包括低压差线性稳压器，所述时钟检测电路的输出端与所述低压 差线性稳压器连接，所述低压差线性稳压器与所述图像传感器连接。该图像传感器还包括上电清零电路，所述上电清零电路与所述低压差线性稳压器 和所述图像传感器分别连接。所述数字逻辑电路还可以设有像素时钟信号管脚。本实用新型的包括图像传感器的系统，该系统包括上述的图像传感器，所述图像 传感器通过总线与该系统的主处理器相连。该系统可以设于以下一种或多种装置中移动电话、可视电话、监视系统、动作捕 捉系统、MP3、掌上电脑、计算机、相机系统、车辆导航仪。本实用新型中，时钟检测电路因其结构简单，易于集成和种类繁多等特点而被广 泛应用在多种图像传感器电路中。本实用新型对图像传感器的时钟电路部分进行优化改 进，并通过其输出的信号进一步控制图像传感器的其他控制信号，例如清零信号等，能够有 效减小图像传感器电路尺寸和整体产品芯片尺寸，对该领域内的技术发展具有广泛的实用 性。在本实用新型中加入时钟检测电路，其输出的关闭信号用于控制图像传感器的数 字逻辑电路等控制电路，实现了现有技术中需具备独立管脚的关闭信号；由时钟检测电路 输出的关闭信号还同时控制低压差线性稳压器，该低压差线性稳压器根据关闭信号的控制 关闭或者开启向图像传感器传输的低压电源，因此图像传感器仅需要一个管脚接入电源， 向比现有技术中节省了低电压电源管脚；上电清零电路通过检测低压线性稳定器的关闭或 者开启状态，控制本身输出的清零信号，从而不必再为图像传感器设置独立的清零信号管 脚。本实用新型的图像传感器相较于现有技术中的图像传感器至少缩减了关闭信号管脚， 清零信号管脚和低电压电源管脚，三个管脚。这种设计方式能够明显的减小图像传感器尺 寸，降低成本。以下通过具体实施例并结合附图，对本实用新型的进行详细说明具体实施例一[0032]图像传感器管脚定义如图3所示，包括时钟信号管脚CLK，总线数据信号管脚 SBDA，总线时间信号管脚SCL，电源管脚VDD，地管脚GND，像素时钟信号管脚PCLK，行同步信 号管脚HSYNC，帧同步信号管脚VSYNC，数据输出信号管脚D0UT。图像传感器结构如图2所示。当时钟检测电路输出的关闭信号直接连接到图像传 感器中数字逻辑电路时，时钟检测电路检测是否有时钟信号输入，当时钟信号正常启动，时 钟检测电路输出代表关闭信号无效的电位给数字逻辑电路，由数字逻辑电路分配该无效的 关闭信号至图像传感器中其他电路，启动图像传感器其他电路正常工作。当时钟信号没有 启动，时钟检测电路输出代表关闭信号有效的电位，并将该信号传给数字逻辑电路，由数字 逻辑电路分配该有效的关闭信号至图像传感器中其他电路，关闭图像传感器其他电路。当时钟检测电路输出的关闭信号直接连接到图像传感器中除数字逻辑电路之外 的其他的电路，如列读出电路和列控制电路，模数转换电路等电路时，其工作方式不变。时 钟检测电路检测是否有时钟信号输入，当时钟信号正常启动，时钟检测电路输出代表关闭 信号无效的电位至图像传感器中其他电路，启动图像传感器其他电路正常工作。当时钟信 号没有启动，时钟检测电路输出代表关闭信号有效的电位至图像传感器中其他电路，关闭 图像传感器其他电路。时钟检测电路输出信号同时控制低压差线性稳压器，当时钟检测电路检测到时钟 信号启动，时钟检测电路输出代表关闭信号无效的电位，启动低压差线性稳压器；当时钟检 测电路检测到时钟信号关闭，时钟检测电路输出代表关闭信号有效的电位，关闭低压差线 性稳压器。低压差线性稳压器正常工作时，为图像传感器提供低电压电源。上电清零电路检测低压差线性稳压器输出，从而检测低压差线性稳压器是否进入 从关闭到开启的过程。当上电清零电路检测低压差线性稳压器进入从关闭到开启的过程， 向图像传感器输出清零脉冲信号；当上电清零电路没有检测到低压差线性稳压器进入从关 闭到开启的过程，则不向图像传感器输出清零脉冲信号。具体实施例二 图像传感器管脚定义如图4所示，包括时钟信号管脚CLK，总线数据信号管脚 SBDA，总线时间信号管脚SCL，电源管脚VDD，地管脚GND，行同步信号管脚HSYNC，帧同步信 号管脚VSYNC，数据输出信号管脚D0UT。因为在某些系统中，可将图像传感器的时钟信号 CLK，略作处理用作像素时钟，因此像素时钟信号可以省略。图像传感器结构如图5所示。时钟检测电路检测是否有时钟信号输入，当时钟信 号正常启动，时钟检测电路输出代表关闭信号无效的电位，给数字逻辑电路，由数字逻辑电 路分配该无效的关闭信号至图像传感器中其他电路，启动图像传感器其他电路正常工作。 当时钟信号没有启动，时钟检测电路输出代表关闭信号有效的电位，并将该信号传给数字 逻辑电路，由数字逻辑电路分配该有效的关闭信号至图像传感器中其他电路，关闭图像传 感器其他电路。当时钟检测电路输出的关闭信号直接连接到图像传感器中除数字逻辑电路之外 的其他的电路，如列读出电路和列控制电路，模数转换电路等电路时，其工作方式不变。时 钟检测电路检测是否有时钟信号输入，当时钟信号正常启动，时钟检测电路输出代表关闭 信号无效的电位至图像传感器中其他电路，启动图像传感器其他电路正常工作。当时钟信 号没有启动，时钟检测电路输出代表关闭信号有效的电位至图像传感器中其他电路，关闭图像传感器其他电路。时钟检测电路输出信号同时控制低压差线性稳压器，当时钟检测电路检测到时钟 信号启动，时钟检测电路输出代表关闭信号无效的电位，启动低压差线性稳压器；当时钟检 测电路检测到时钟信号关闭，时钟检测电路输出代表关闭信号有效的电位，关闭低压差线 性稳压器。低压差线性稳压器正常工作时，为图像传感器提供低电压电源。上电清零电路检测低压差线性稳压器输出，从而检测低压差线性稳压器是否进入 从关闭到开启的过程。当上电清零电路检测低压差线性稳压器进入从关闭到开启的过程， 向图像传感器输出清零脉冲信号；当上电清零电路没有检测到低压差线性稳压器进入从关 闭到开启的过程，则不向图像传感器输出清零脉冲信号。具体实施例三一种包括上述图像传感器的系统与所述图像传感器连接方式如图6所示，包括主 处理器，总线装置，输入输出装置，图像传感器通过总线与主处理器通信。优选的，所述系统 还包括随机存取存储器RAM，可移除存储器。图像传感器可以与处理器组合为同一片上系 统，所述处理器包括数字信号处理器，微处理器，其中在单个的集成电路上或不同于上述处 理器的芯片上有无存储器或存储器都可。此类系统包括手机、可视电话、监视系统、动作捕 捉系统、计算机系统、相机系统、车辆导航以及其他基于图像的系统。
权利要求一种图像传感器，包括像素阵列、行控制电路、列读出电路和列控制电路、模数转化电路、数字逻辑电路，所述数字逻辑电路设有时钟信号管脚，其特征在于，所述图像传感器还包括时钟检测电路；所述时钟检测电路的输入端与所述时钟信号管脚连接；所述时钟检测电路的输出端与所述行控制电路、列读出电路和列控制电路、模数转化电路、数字逻辑电路中的任意一个或多个电路连接。
2.根据权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，该图像传感器还包括低压差线性 稳压器，所述时钟检测电路的输出端与所述低压差线性稳压器连接，所述低压差线性稳压 器与所述图像传感器连接。
3.根据权利要求2所述的图像传感器，其特征在于，该图像传感器还包括上电清零电 路，所述上电清零电路与所述低压差线性稳压器和所述图像传感器分别连接。
4.根据权利要求3所述的图像传感器，其特征在于，所述数字逻辑电路还设有像素时 钟信号管脚。
5.一种包括图像传感器的系统，其特征在于，该系统包括权利要求1至4任意一项所述 的图像传感器，所述图像传感器通过总线与该系统的主处理器相连。
6.根据权利要求5所述的包括图像传感器的系统，其特征在于，该系统设于以下一种 或多种装置中移动电话、可视电话、监视系统、动作捕捉系统、MP3、掌上电脑、计算机、相机 系统、车辆导航仪。
专利摘要本实用新型公开了一种图像传感器及包含该图像传感器的系统，该图像传感器包括像素阵列、行控制电路、列读出电路和列控制电路、模数转化电路、数字逻辑电路，还包括时钟检测电路、低压差线性稳压器和上电清零电路。通过对图像传感器的时钟电路部分进行优化改进，并由其输出的信号进一步控制图像传感器的其他控制信号，缩减了关闭信号管脚，清零信号管脚和低电压电源管脚三个管脚。本实用新型能够明显的减小图像传感器尺寸、降低成本。
文档编号H04N5/335GK201766650SQ20102050762
公开日2011年3月16日 申请日期2010年8月26日 优先权日2010年8月26日
发明者刘志碧, 唐冕, 旷章曲, 陈杰 申请人:北京思比科微电子技术股份有限公司