用于產(chǎn)生時(shí)序信號(hào)的裝置和方法、以及cmos圖像傳感器的制造方法
【專(zhuān)利說(shuō)明】用于產(chǎn)生時(shí)序信號(hào)的裝置和方法、以及CMOS圖像傳感器
[0001]相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002]本申請(qǐng)要求2014年I月14日提交的申請(qǐng)?zhí)枮?0-2014-0004553的韓國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)，其全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用合并于此。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本發(fā)明的示例性實(shí)施例涉及用于在互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)圖像傳感器中產(chǎn)生時(shí)序信號(hào)的裝置和方法，以及使用該裝置和方法的CMOS圖像傳感器，并且更具體地涉及基于專(zhuān)用指令集處理器(ASISP)產(chǎn)生時(shí)序信號(hào)的裝置和方法以及使用該裝置和方法的CMOS圖像傳感器。時(shí)序信號(hào)的非限制性實(shí)例包括用于模擬處理器和像素處理器的控制信號(hào)以及用于圖像處理器的控制信號(hào)等。
【背景技術(shù)】
[0004]互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)圖像傳感器(CIS)的結(jié)構(gòu)可以被劃分成像素處理塊、模擬處理模塊、圖像處理模塊以及數(shù)字處理塊。通常，數(shù)字處理塊的時(shí)序信號(hào)發(fā)生器通過(guò)使用許多寄存器、計(jì)數(shù)器和比較器來(lái)產(chǎn)生時(shí)序信號(hào)，且將產(chǎn)生的時(shí)序信號(hào)發(fā)送至像素處理塊、模擬處理塊和圖像處理塊。時(shí)序信號(hào)的非限制性實(shí)例包括用于模擬處理塊和像素處理塊的控制信號(hào)、和用于圖像處理塊的控制信號(hào)等。
[0005]因?yàn)槿缟鲜龅臅r(shí)序信號(hào)發(fā)生器通過(guò)使用許多寄存器、計(jì)數(shù)器和比較器來(lái)產(chǎn)生時(shí)序信號(hào)，所以他們通常是具有高功耗的大型電路。
[0006]典型的時(shí)序信號(hào)發(fā)生器具有大而復(fù)雜電路結(jié)構(gòu)的另一個(gè)原因是因?yàn)槠洳粌H必須為像素處理塊和模擬處理塊的實(shí)際驅(qū)動(dòng)產(chǎn)生時(shí)序信號(hào)，還必須為其測(cè)試產(chǎn)生時(shí)序信號(hào)。由于更大和更復(fù)雜的電路結(jié)構(gòu)，所以實(shí)現(xiàn)時(shí)序信號(hào)發(fā)生器需要花費(fèi)更多的時(shí)間。
[0007]另外，由于典型的時(shí)序信號(hào)發(fā)生器的全部功能以硬件實(shí)現(xiàn)，所以時(shí)序信號(hào)發(fā)生器被設(shè)計(jì)時(shí)，其功能固定且?guī)缀醪蛔?。如果需要添加另一個(gè)功能或需要修改功能，則需要改變對(duì)應(yīng)的硬件。因此，一般的時(shí)序信號(hào)發(fā)生器具有較差的功能可擴(kuò)展性和靈活性。
[0008]由于這個(gè)原因，將有利的是開(kāi)發(fā)一種可以用在CMOS圖像傳感器中、具有功能可擴(kuò)展性和靈活性使得多樣化的功能可以容易地被添加且在小尺寸和低功耗的情況下具有高性能的時(shí)序信號(hào)發(fā)生器。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例涉及基于專(zhuān)用指令集處理器(ASISP)產(chǎn)生時(shí)序信號(hào)的裝置和方法以及使用該裝置和方法的互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)圖像傳感器(CIS)。
[0010]本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例提供了一種通過(guò)基于專(zhuān)用指令集處理器(ASISP)產(chǎn)生時(shí)序信號(hào)而具有高功能可擴(kuò)展性和靈活性且在小尺寸和低功耗的情況下具有高性能的時(shí)序信號(hào)發(fā)生器以及使用該時(shí)序信號(hào)發(fā)生器的CMOS圖像傳感器。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，一種時(shí)序信號(hào)發(fā)生裝置包括:時(shí)序信號(hào)發(fā)生模塊，適于基于時(shí)序模式(timing pattern)來(lái)產(chǎn)生時(shí)序信號(hào)；時(shí)序模式發(fā)生與控制模塊，適于產(chǎn)生所述時(shí)序模式且控制所述時(shí)序信號(hào)發(fā)生模塊；以及接口模塊，適于與相鄰設(shè)備信號(hào)接口。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，一種產(chǎn)生時(shí)序信號(hào)的方法包括:在微處理器中裝載用于產(chǎn)生時(shí)序模式的軟件；通過(guò)在所述微處理器中執(zhí)行所述軟件來(lái)產(chǎn)生時(shí)序模式；在所述微處理器中基于所述時(shí)序模式來(lái)產(chǎn)生所述時(shí)序信號(hào)；以及在所述微處理器中基于所述時(shí)序信號(hào)來(lái)輸出控制信號(hào)。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，一種CMOS圖像傳感器包括:像素處理塊，適于產(chǎn)生且輸出與入射光相對(duì)應(yīng)的模擬像素信號(hào)；模擬處理塊，適于比較從所述像素處理塊輸出的所述模擬像素信號(hào)的值與斜坡信號(hào)的值、且輸出數(shù)字像素?cái)?shù)據(jù)；圖像處理塊，適于通過(guò)使用所述數(shù)字像素?cái)?shù)據(jù)來(lái)執(zhí)行圖像處理；以及時(shí)序信號(hào)發(fā)生器，適于:基于處理器經(jīng)由硬件和軟件的組合來(lái)產(chǎn)生時(shí)序模式、，基于所述時(shí)序模式產(chǎn)生時(shí)序信號(hào)、以及將所述時(shí)序信號(hào)輸出至所述像素處理塊、所述模擬處理塊和所述圖像處理塊之中的對(duì)應(yīng)塊。
【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1是說(shuō)明時(shí)序信號(hào)發(fā)生器以解釋本發(fā)明的構(gòu)思的功能性框圖；
[0015]圖2是說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的基于處理器的時(shí)序信號(hào)發(fā)生器的框圖；
[0016]圖3是說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的基于處理器的時(shí)序信號(hào)發(fā)生器的詳細(xì)框圖；
[0017]圖4是描述根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的操作基于處理器的時(shí)序信號(hào)發(fā)生器的方法的流程圖；
[0018]圖5是說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)圖像傳感器(CIS)的框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]以下將參照附圖更詳細(xì)地描述本發(fā)明的示例性實(shí)施例。然而，本發(fā)明可以以不同形式實(shí)施，且不應(yīng)當(dāng)被解釋為局限于本文所列的實(shí)施例。更確切地，提供這些實(shí)施例使得本公開(kāi)將充分而完整，且向本領(lǐng)域中的技術(shù)人員充分傳達(dá)本發(fā)明的范圍。在本公開(kāi)中，相同的附圖標(biāo)記表示本發(fā)明的各種附圖和實(shí)施例的相同部分。
[0020]當(dāng)相關(guān)現(xiàn)有技術(shù)的詳細(xì)描述可能模糊本發(fā)明的傳達(dá)時(shí)，省略描述。在下文中，將參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例以詳細(xì)描述本發(fā)明的構(gòu)思和實(shí)質(zhì)，使得本發(fā)明所屬的技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以容易地實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的構(gòu)思。
[0021]在本申請(qǐng)中，當(dāng)一個(gè)部分“連接”至另一個(gè)部分時(shí)，其不僅可以表示“直接連接”，還表示以在這兩個(gè)部分之中插入另一個(gè)部分的方式的“電連接”。另外，除非明確指示為相反，否則當(dāng)一個(gè)部分“包括”或“具有”某個(gè)元件時(shí)，其不排除存在其他元件。且其表示該部分還可以包括或具有其他元件。另外，在本說(shuō)明書(shū)中，單數(shù)形式可以包括復(fù)數(shù)形式，且反之亦然。
[0022]圖1是說(shuō)明時(shí)序信號(hào)發(fā)生器以解釋本發(fā)明的構(gòu)思和實(shí)質(zhì)的功能性框圖。圖1示出了用在互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)圖像傳感器(CIS)中的時(shí)序信號(hào)發(fā)生器的功能模塊。
[0023]參見(jiàn)圖1，用在CMOS圖像傳感器中的時(shí)序信號(hào)發(fā)生器通常包括積分時(shí)間控制模塊11、模擬和像素時(shí)序信號(hào)發(fā)生模塊12、測(cè)試支持電路模塊13、圖像處理控制信號(hào)發(fā)生模塊14以及控制有限狀態(tài)機(jī)(FSM)模塊15。
[0024]積分時(shí)間控制模塊η控制CM0s圖像傳感器要被暴露于光多長(zhǎng)時(shí)間。模擬和像素時(shí)序信號(hào)發(fā)生模塊12產(chǎn)生要用于模擬處理塊和像素處理塊的多種形式的時(shí)序信號(hào)，使得用于模擬處理塊和像素處理塊的適當(dāng)?shù)臅r(shí)序控制值(其是控制信號(hào))可以被檢測(cè)到。測(cè)試支持電路模塊13支持用于模擬處理塊和像素處理塊的測(cè)試，使得測(cè)試可以被容易地執(zhí)行。圖像處理控制信號(hào)發(fā)生模塊14產(chǎn)生要用于圖像處理塊的控制信號(hào)?？刂朴邢逘顟B(tài)機(jī)(FSM)模塊15基于積分時(shí)間控制模塊11、模擬和像素時(shí)序信號(hào)發(fā)生模塊12、測(cè)試支撐電路模塊13的輸出來(lái)整體地控制積分時(shí)間控制模塊11、模擬和像素時(shí)序信號(hào)發(fā)生模塊12、測(cè)試支撐電路模塊13以及圖像處理控制信號(hào)發(fā)生模塊14。積分時(shí)間控制模塊11以及模擬和像素時(shí)序信號(hào)發(fā)生模塊12被實(shí)施為交換信號(hào)，以及模擬和像素時(shí)序信號(hào)發(fā)生模塊12和測(cè)試支持電路模塊13被實(shí)施為交換信號(hào)。測(cè)試支持電路模塊13和圖像處理控制信號(hào)發(fā)生模塊14也被實(shí)施成交換信號(hào)。
[0025]圖1中所示的用在CMOS圖像傳感器中的時(shí)序信號(hào)發(fā)生器通常使用許多觸發(fā)器、比較器和寄存器來(lái)產(chǎn)生時(shí)序信號(hào)且將產(chǎn)生的時(shí)序信號(hào)發(fā)送至像素處理塊、模擬處理塊和圖像處理塊。
[0026]因?yàn)閳D1中所示的用在CMOS圖像傳感器中的時(shí)序信號(hào)發(fā)生器使用許多寄存器、觸發(fā)器、比較器來(lái)產(chǎn)生時(shí)序信號(hào)，所以圖1中所示的用在CMOS圖像傳感器中的時(shí)序信號(hào)發(fā)生器具有大電路尺寸和高功耗。
[0027]另外，因?yàn)閳D1中所示的用在CMOS圖像傳感器中的時(shí)序信號(hào)發(fā)生器必須被形成為不僅為像素處理塊和模擬處理塊的實(shí)際驅(qū)動(dòng)、還為其測(cè)試來(lái)產(chǎn)生時(shí)序信號(hào)，所以該時(shí)序信號(hào)發(fā)生器具有較大且較復(fù)雜電路結(jié)構(gòu)。由于該較大且較復(fù)雜的電路結(jié)構(gòu)，所以實(shí)現(xiàn)該時(shí)序信號(hào)發(fā)生器需要花費(fèi)大量的時(shí)間。
[0028]另外，由于圖1中所示的用在CMOS圖像傳感器中的時(shí)序信號(hào)發(fā)生器的功能以硬件實(shí)現(xiàn)，所以如果另一個(gè)功能需要被添加或功能需要被修改，則硬件需要被改變。因此，功能可擴(kuò)展性和靈活性較差。
[0029]為了消除這樣的問(wèn)題，本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例提供了一種可以用在CMOS圖像傳感器中的時(shí)序信號(hào)發(fā)生器，其通過(guò)基于專(zhuān)用指令集處理器(ASISP)經(jīng)由的硬件和軟件的組合方案產(chǎn)生時(shí)序信號(hào)而具有高功能可擴(kuò)展性和靈活性使得多樣化的功能可以被容易地添加、并且其尺寸小功耗低同時(shí)具有高性能。
[0030]更具體地，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，數(shù)字處理