[实用新型]模数转换器

说明书

本实用新型提供一种模数转换器，包括至少一列由比较器和计数器组成的量化电路，计数器包括N个计数单元；计数单元又包括：可写入D触发器、第一存储器、第二存储器、至少一个第三存储器和第一选择开关；其中，第一存储器和第二存储器至少用于存储相应可写入D触发器生成的计数结果及将存储信号的反向信号经由第一选择开关写入相应可写入D触发器中，第三存储器至少用于存储相应可写入D触发器生成的计数结果并进行读出。通过本实用新型提供的模数转换器，解决了现有技术中难以在PGHDR模式下实现ADAF等问题。

技术领域

本实用新型涉及图像传感器技术领域，特别是涉及一种模数转换器。

背景技术

自动对焦技术在图像传感器中起着重要的作用，尤其是使用手机等消费电子产品进行拍摄时，自动对焦可以大大提升用户体验。全向自动对焦(ALL Direction AutoFocus，ADAF)技术在高端CMOS图像传感器芯片中得到了广泛的应用，主要原理是：利用全相位像素(APD)技术，如图1所示，即4个像素呈2×2排布，共用一个浮动扩散节点(FloatingDiffusion，FD)及源极跟随器晶体管(Source Follower，SF)，在读出时，首先TXA和TXC导通，读出右边两个像素信号，获得右相位信息；然后TXB和TXD导通，读出左边两个像素信号，获得左相位信息(或者，首先TXA和TXB导通，读出上边两个像素信号，获得上相位信息；然后TXC和TXD导通，读出下边两个像素信号，获得下相位信息)；通过这两个相位信息，可以计算出相位差，从而进行自动对焦；而将这两个像素信号叠加在一起，即可得到完整的图像。

此外，动态范围是图像传感器成像质量的关键因素，动态范围大可输出更宽光强范围内的场景图像信息，呈现更丰富的图像细节。通常情况下，图像传感器输出的动态范围大约为60～70db；在一般自然环境应用中，为了同时捕获高光及阴影部分的图像信息所需要的动态范围约为100db。在图像传感器设计中，提高动态范围有几种实现方式，例如，进一步提高像素电路的满阱电荷容量，可获得更大的动态范围；或者，采用读取多帧图像进行多帧合成的方式，来实现图像传感器的高动态范围(HDR)。

DCG(Dual Conversion Gain)双转换增益应用于图像传感器像素电路，在低照度条件下以较小的积分电容提高转换增益，以提高灵敏度；在高照度条件下以较大的积分电容提升存储电荷，降低转换增益以提高动态范围；通常，采用PGHDR技术提高图像传感器的动态范围、降低像素电路的噪声。

然而，在保持高动态范围和低噪声的图像成像质量的同时，如何实现自动对焦以提高用户体验成为当前所需解决的问题，即，在PGHDR模式下如何实现ADAF技术。

实用新型内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种模数转换器，用于解决现有技术中无法在PGHDR模式下实现ADAF的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种模数转换器，包括：至少一列由比较器和计数器组成的量化电路，所述计数器包括：N个计数单元，N为大于等于1的整数；所述计数单元包括：可写入D触发器、第一存储器、第二存储器、至少一个第三存储器和第一选择开关，其中，

N个所述计数单元中的可写入D触发器级联，后一级可写入D触发器的时钟端连接前一级可写入D触发器的反向输出端或正向输出端，第一级可写入D触发器的时钟端连接时钟信号；每一级可写入D触发器的反向输出端连接数据端，正向输出端生成计数结果，控制端连接控制信号，写入端连接写入信号；

所述第一存储器的存控端连接第一存储使能信号，输入端连接相应所述可写入D触发器的正向输出端，反向输出端连接所述第一选择开关的第一输入端；

所述第二存储器的存控端连接第二存储使能信号，输入端连接相应所述可写入D触发器的正向输出端，反向输出端连接所述第一选择开关的第二输入端；

所述第一选择开关的控制端连接选控信号，输出端连接相应所述可写入D触发器的写入端以提供所述写入信号；