[发明专利]一种光学传感系统及模数转换器

说明书

本说明书实施例提供一种光学传感系统及模数转换器。所述系统包括像素阵列及至少一个模数转换电路；像素阵列包括多行和多列像素单元，像素单元用于根据接收到的光信号生成对应的感光电信号；模数转换电路包括斜坡信号发生器、比较器模块及计数模块，其中：斜坡信号发生器用于生成斜坡信号并将斜坡信号传输至比较器模块；比较器模块先后耦接感光电信号和斜坡信号，并且于斜坡信号变化至与感光电信号之间的差值为零时发生翻转；计数模块依据斜坡信号产生的初始时刻至比较器模块发生翻转的时刻获得第一计数值，并依据第一计数值输出感光电信号对应的第一数字信号。上述系统有效控制比较器输出信号翻转时的输入信号电平，降低了比较器的设计难度。

技术领域

本说明书实施例涉及光学传感技术领域，特别涉及一种光学传感系统及模数转换器。

背景技术

CMOS图像传感器(CMOS Image Sensor，CIS)用于根据光线强度生成相应的电信号，从而实现光学传感，在摄像模块、感光模块中都得到了应用。尤其是近几年来随着智能手机等设备的完善，CMOS图像传感器在光学指纹识别领域的应用也愈来愈广泛。

当前的CMOS图像传感器中，通过感光二极管在曝光阶段进行光电转换，产生信号电荷，由MOSFET电极门拾取后将电荷信号转换为电压信号。之后，通过PGA(ProgrammableGain Amplifier，可编程增益放大器)对电压信号进行信号增益，分别得到感光电压和复位电压，再将上述两个电压进行相减得到对应的模拟信号后，由ADC(analog to digitalconverter，模数转换器)对该模拟信号进行模数转换后，得到用于进行图像处理的数字信号。

上述对模拟信号进行模数转换的过程中，一般是根据模拟信号与斜坡信号的比较结果获取对应的计数值，再将计数值转换为数字量，从而实现模数转换。但是，不同的模拟信号的电压值是变化的，为了保证比较结果的准确性，对于比较器的输入共模范围提出了较高的要求。这样一来，不仅提高了比较器的设计难度，也难以保证模数转换后的数字信号的准确性，影响后续的处理过程。因此，目前亟需一种在光学传感器中能够有效保证模数转换效果的技术方案。

发明内容

本说明书实施例的目的是提供一种光学传感系统及模数转换器，以解决如何在光学传感器中有效保证模数转换效果的技术问题。

为了解决上述技术问题，本说明书实施例提出了一种光学传感系统，包括像素阵列及至少一个模数转换电路；所述像素阵列包括多行和多列像素单元，所述像素单元用于根据接收到的光信号生成对应的感光电信号；所述模数转换电路包括斜坡信号发生器、比较器模块及计数模块，其中：所述斜坡信号发生器用于生成斜坡信号并将所述斜坡信号传输至所述比较器模块；所述比较器模块先后耦接所述感光电信号和所述斜坡信号，并且于所述斜坡信号变化至与所述感光电信号之间的差值为零时发生翻转；所述计数模块依据所述斜坡信号产生的初始时刻至所述比较器模块发生翻转的时刻获得第一计数值，并依据所述第一计数值输出所述感光电信号对应的第一数字信号。

本说明书实施例还提出了一种模数转换器，包括斜坡信号发生器、比较器模块及计数模块，其中：所述斜坡信号发生器用于生成斜坡信号并将所述斜坡信号传输至所述比较器模块；所述比较器模块先后耦接感光电信号及所述斜坡信号，并且于所述斜坡信号变化至与所述感光电信号之间的差值为零时发生翻转；所述计数模块依据所述斜坡信号产生的初始时刻至所述比较器模块发生翻转的时刻获得第一计数值，并依据所述第一计数值输出所述感光电信号对应的第一数字信号。