[发明专利]一种低功耗图像传感器

权利要求书

1.一种低功耗图像传感器，其特征在于，包括

像素阵列(1)，像素阵列(1)包含多个动态监测用像素单元，动态监测用像素单元用于根据行选择模块(4)输出的动态监测用像素控制信号采集拍摄对象的光信号，将光信号转换为电压信号VDVS后输出至动态监测模块(2)；

动态监测模块(2)，用于根据动态监测用时序控制模块(3)输出的动态监测用时序控制信号C1对电压信号VDVS进行处理，输出模式切换使能信号LP_EN至动态监测用时序控制模块(3)；

动态监测用时序控制模块(3)，用于根据基准低速时钟CK0和模式切换使能信号LP_EN向动态监测模块(2)输出动态监测用时序控制信号C1，向行选择模块(4)输出动态监测用像素驱动控制信号，以及向时序控制模块(5)输出图像传感器使能信号CIS_EN；

行选择模块(4)，用于根据动态监测用像素驱动控制信号向像素阵列(1)输出动态监测用像素控制信号；

时序控制模块(5)，用于根据图像传感器使能信号CIS_EN对图像传感器的工作模式进行切换；图像传感器的工作模式包括正常工作模式和低功耗工作模式。

2.根据权利要求1所述的一种低功耗图像传感器，其特征在于，像素阵列(1)基于RGGB拜耳阵列；像素阵列(1)包括多个像素区块(11)；每一个像素区块(11)的规模为m×m；每一个像素区块(11)的其中一个G像素的位置为一个动态监测用像素D，动态监测用像素D为白色像素。

3.根据权利要求2所述的一种低功耗图像传感器，其特征在于，动态监测用像素D的其中一种结构为动态监测用像素结构A；动态监测用像素结构A包括光电二极管PD、MOS管M0、MOS管M1、MOS管M2和MOS管M3；光电二极管PD的阳极接地，光电二极管PD的阴极连接MOS管M0的源极；MOS管M0的栅极接入动态监测用像素控制信号TX_D_i，MOS管M0的漏极连接MOS管M2的栅极；MOS管M1的源极连接在MOS管M0的漏极与MOS管M2的栅极之间，MOS管M1的栅极接入动态监测用像素控制信RS_D_i；MOS管M2的源极连接MOS管M3的漏极，MOS管M3的栅极接入动态监测用像素控制信号SX_D_i，MOS管M3的源极输出VDVS电压信号；位于同一列的多个动态监测用像素结构A输出的VDVS电压信号通过同一条VDVS信号线输入动态监测模块(2)的输入端；i＝0,2,…,R，R表示像素阵列(1)中接收动态监测用像素控制信号的行数。

4.根据权利要求3所述的一种低功耗图像传感器，其特征在于，动态监测用像素D的另一种结构为动态监测用像素结构B；

动态监测用像素结构B包括对数光电转换部分；对数光电转换部分包括光电二极管PD、反向放大器和MOS管M1；光电二极管PD的阳极接地，光电二极管PD的阴极连接反向放大器的输入端，反向放大器的输出端连接MOS管M1的栅极，MOS管M1的源极连接光电二极管PD的阴极；

动态监测用像素结构B还包括源极电压跟随电路缓冲电路部分；源极电压跟随电路缓冲电路部分包括MOS管M2和MOS管M3；MOS管M2的栅极连接到MOS管M1的栅极与反向放大器的输出端之间，MOS管M2的源极连接MOS管M3的漏极，MOS管M3的源极接地，MOS管M3的栅极接入动态监测用像素控制信号SX_D_i；VDVS电压信号从MOS管M2的源极与MOS管M3的漏极之间输出；位于同一列的多个动态监测用像素结构B输出的VDVS电压信号通过同一条VDVS信号线输入动态监测模块(2)的输入端。

5.根据权利要求1所述的一种低功耗图像传感器，其特征在于，动态监测模块(2)包括多个动态监测单元；每一个动态监测单元包括减法器电路(21)、比较器电路(22)、差分判断电路(23)和活跃度判断电路(24)；减法器电路(21)、比较器电路(22)、差分判断电路(23)和活跃度判断电路(24)顺次连接，减法器电路(21)的输入端接收电压信号VDVS，活跃度判断电路的输出端输出模式切换使能信号LP_EN，减法器电路(21)、比较器电路(22)、差分判断电路(23)和活跃度判断电路(24)分别接入对应的动态监测用时序控制信号C1。