[发明专利]一种复用型像素控制电路

说明书

本发明属于CMOS图像传感器技术领域，具体涉及一种复用型像素控制电路，用于控制拼接超大面阵CMOS图像传感器；所述复用型控制电路至少包括一个复用单元，每个复用单元包括L级串行像素控制子电路和开窗地址选通电路；通过复用单元在整体芯片中的位置不同，复用单元中的输入缓冲电路中产生不同的PAD地址比较信号，与组地址比较信号进行比较，实现组译码，选通复用单元；同时，复用单元中的串行像素控制子电路与行译码地址比较，实现复用单元相应行的曝光、读出控制；本发明的电路结构精简，控制可靠，具有优良的可扩展性与可复用性，可应用于不同面阵规模的CMOS图像传感器芯片电路。

技术领域

本发明属于CMOS图像传感器技术领域，具体涉及一种用于超大面阵拼接CMOS图像传感器的复用型像素控制电路。

背景技术

图像传感器的作用主要进行数字图像采集，将采集的光信号转变为电信号。目前，已经大规模商用的图像传感器主要分为CCD和CMOS两大类型。CMOS图像传感器相较于CCD图像传感器具有低功耗、低成本和兼容性高等优点，被广泛应用于航空航天、生物技术及消费电子领域中。

随着应用范围的扩大，消费者对图像尺寸提出更高要求，大规模图像传感器需求日益增多。传统的图像传感器设计方法往往只注重提高分辨率或帧频，忽略了芯片尺寸增大带来的工艺要求，高的工艺要求实现困难，制造成本日益攀升的问题。因此，迫切需要一种可支持拼接及版图复用的图像传感器设计结构，降低芯片制造门槛。目前，图像传感器控制行开窗的像素行控制电路普遍采用传统的译码电路，难以克服无法复用的缺点；因此，如何改进像素行控制电路，以简单的控制方式、较小的电路结构及可复用的设计实现成为目前的设计难点。

中国专利CN104796636B中提出了一种用于超大面阵拼接CMOS图像传感器的复用型像元控制电路，该控制电路包括L级串行像元控制子电路A，每个串行像元控制子电路A包括K级串行像元控制子电路B和开窗地址选通电路，每个像元控制子电路B包括W级最小像元控制子电路C，从而实现了复用型电路的开窗功能，该专利的控制电路结构精简，控制可靠，具有优良的可扩展性与可复用性，可应用于不同面阵规模的CMOS图像传感器芯片电路，但是该电路具有如下问题仍需改进：

1、开窗起始和结束位判定，开窗窗口起始行和窗口尺寸固定，不能实现随机开窗功能；

2、外加地址差异电路与复杂的最小像元控制子电路C电路结构，导致其控制方式复杂。

发明内容

基于现有技术存在的问题，本发明用于降低大面阵大芯片尺寸制造门槛，提供一种用于超大面阵拼接CMOS图像传感器的复用型像素控制电路，该电路产生图像传感器的行选控制信号，支持图像传感器的随机开窗、合并等多种工作模式，具有控制方式简单、结构简单、可复用性、可移植性好等特点。

一种复用型像素控制电路，用于控制拼接超大面阵CMOS图像传感器；所述控制电路包括至少一个复用单元，每级复用单元包括L级串行像素控制子电路和开窗地址选通电路；每级串行像素控制子电路包括行译码缓冲电路、行译码电路以及组合逻辑电路；每个开窗地址选通电路包括输入缓冲电路、组译码缓冲电路以及组译码电路；所述输入缓冲电路从外部接入N路地址差异信号，输出地址差异信号对应的PAD地址比较信号；所述组译码缓冲电路接收N路组译码地址信号，输出组地址比较信号；所述组译码电路接收PAD地址比较信号和组地址比较信号，进行比较选择输出组译码信号；所述行译码电路的接收端连接行译码缓冲电路的输出端；所述组合逻辑电路通过与门电路分别连接行译码电路的输出端和组译码电路的输出端，输出像素的复位信号、传输信号和行选通控制信号；其中，每个复用单元为一个基本开窗单元，每个串行像素控制子电路产生L行像元的控制信号。

本发明中，每个串行像素控制子电路A为最小可复用单元，每个串行像素控制子电路为一个基本开窗单元，L级串行像素控制子电路ROW产生L行像素控制信号，因此R个复用单元则产生R×L行像元的控制信号，且2^N-1≤R≤2^N-1。

本发明的有益效果：