[发明专利]格雷码计数信号分布系统

说明书

本申请案涉及一种格雷码计数信号分布系统。计数器分布系统包含N位计数器以接收第一计数时钟以生成多个数据位，所述多个数据位包含下部数据位线上的下部数据位和上部数据位线上的上部数据位。所述上部数据位包含至少一个冗余位以为所述计数器分布系统提供错误校正。多个锁存器耦合到所述N位计数器。所述下部数据位线中的每一个和所述上部数据位线中的每一个耦合到所述锁存器中的至少一个。所述锁存器经布置成多个锁存器分组。每一锁存器分组耦合到相应锁存器启用信号。每一锁存器分组中的每一锁存器经耦合以响应于所述相应锁存器启用信号而锁存所述多个数据位中的相应一个。

技术领域

本发明大体上涉及计数器电路，且更特定地但非穷尽性地，涉及用于与图像传感器一起使用的计数器电路。

背景技术

图像传感器已变得随处可见。它们广泛用于数码静态相机、蜂窝式电话、安保摄像头，以及医学、汽车和其它应用。高动态范围(HDR)图像传感器已为那些应用中的许多应用所需要。人的眼睛一般具有最多约100dB的动态范围。对于汽车应用，通常需要大于100dB动态范围的图像传感器来处理不同驾驶条件，诸如穿过黑暗隧道到明亮太阳光下的驾驶。

当使用图像传感器时，多个像素单元中的每一个中的光生电子从光电二极管(PD)转移到像素单元中的浮动扩散部(FD)以用于后续读出。耦合于PD与FD之间的转移(TX)晶体管在断言到TX栅极端子的电压脉冲的控制下接通和断开以实现此电荷转移。图像信号通过源极跟随器(SF)晶体管放大。当启用行选择(RS)晶体管时，经放大图像信号转移到像素单元的被称作位线的输出线。

位线上的模拟图像信号正常馈入到模/数转换器(ADC)中以转换成数字图像信号。斜坡型ADC通常与图像传感器一起使用以将模拟图像信号转换成数字图像信号。对于斜坡型ADC，当斜坡信号开始时计数器开始计数且与图像信号进行比较。在斜坡信号与图像信号相等的时间点处，计数器的值经锁存为模拟图像信号的数字表示。为了实现较高分辨率的数字图像信号输出，增加计数器的时间分辨率。这要求增加计数器的时钟频率。然而，随着时钟信号的频率增加，计数器的功率消耗也增加。计数器功率消耗占许多ADC的功率消耗的大部分。因此，计数器功率消耗的减少成为用于减少许多图像传感器中的功率消耗的重要因素。这类功率减少在图像传感器产品在低功率移动应用中使用时变得更为重要。

发明内容

在一个方面中，本申请案提供一种计数器分布系统，其包括：N位计数器，其用以接收第一计数时钟，其中N位计数器经耦合以生成包含多个下部数据位和多个上部数据位的多个数据位，其中上部数据位包含至少一个冗余位以为所述计数器分布系统提供错误校正，其中所述N位计数器经耦合以在多个下部数据位线上生成所述多个下部数据位，其中所述N位计数器还经耦合以在多个上部数据位线上生成所述多个上部数据位；以及多个锁存器，其耦合到所述N位计数器，其中所述多个下部位数据线中的每一个和所述多个上部位数据线中的每一个耦合到多个锁存器中的至少一个，其中所述多个锁存器经布置成多个锁存器分组，其中每一锁存器分组耦合到多个锁存器启用信号中的相应一个，其中每一锁存器分组中的每一锁存器经耦合以响应于所述相应锁存器启用信号而锁存所述多个数据位中的相应一个。