[发明专利]图像传感器的部分行读出

说明书

技术领域

本公开总地涉及图像传感器，尤其但不排他地涉及CMOS图像传感器的读出机构。

背景信息

图像传感器已变得无所不在。它们广泛地用于数字静态相机、蜂窝电话、保安相机以及医疗、汽车和其它应用。用于制造图像传感器——尤其是互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器(CIS)——的技术已大步伐地持续进步。例如，较高分辨率和较低功耗的要求已鼓励使这些图像传感器进一步小型化和集成。

尺寸和图像质量尤为重要的一种应用领域是医疗领域(例如内窥镜)。对于医疗应用，芯片通常必须很小并同时提供高质量图像。为了实现这些特征，对于给定的芯片尺寸，光敏孔应当尽可能地大，同时应当尽可能地限制周边电路。

医疗传感器经常需要在长导线(例如4米)上传输高质量图像信息至远程单元(例如计算机和显示器)。这些导线通常相对较细，相比用于电视的较粗同轴电缆具有高电阻和高电容。如此，这些细电缆是高频信号的糟糕导体。由于这些医疗电缆是传输带宽有限的相对低通滤波器，因此尖锐的信号跳变(例如尖锐上升沿/下降沿)不能有效地通过，导致最终图像质量的下降。

附图简述

参照下面的附图描述本发明的非限定性和非穷尽性实施例，其中相同附图标记在各图中表示相同部分，除非另有指明。

图1是示出根据本发明一个实施例的耦合于远程单元的图像传感器组件的功能框图。

图2是示出根据本发明一个实施例的成像像素阵列中八个四晶体管(4T)像素的像素电路的电路图。

图3是示出根据本发明一个实施例的图像传感器操作的流程图。

图4A是示出来自图像传感器的传统图像数据读出的图表。

图4B是示出根据本发明一个实施例用于从图像传感器读出图像数据的连续色组读出技术的图表。

具体实施方式

本文描述部分行读出图像传感器的操作的装置和方法的实施例。在以下描述中，阐述了许多具体细节以提供对各种实施例的透彻理解。然而，相关领域内技术人员将理解本文描述的技术可省去一个或多个特定细节而实现，或通过其它方法、组件、材料等实现。在其它例子中，公知的结构、材料或操作不被示出或详细说明以避免对某些方面引起混淆。

在本说明书通篇中对“一个实施例”或“实施例”的引用意味着结合该实施例描述的特定特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施例中。因此，在本说明书通篇多处出现的短语“在一个实施例中”或“在实施例中”不一定指的是同一实施例。而且，特定特征、结构、或特性可按照任何合适的方式在一个或多个实施例中组合。

图1是示出根据本发明一个实施例的耦合于远程单元105的图像传感器100

的组件的功能框图。所示图像传感器100的实施例包括彩色像素阵列110、多路复用器(MUX)电路115、检测放大器(SA)120、全局放大器125、可编程增益放大器(PGA)130、缓冲器135、输出端口140和控制电路145。

彩色像素阵列110是具有X个像素列和Y个像素行的图像像素(例如像素P1、P2……Pn)的二维(2D)阵列。在一个实施例中，每个像素是互补金属氧化物半导体(CMOS)图像像素。彩色像素阵列110可实现为前侧发光像素阵列或后侧发光图像像素阵列。如图所示，每个像素配置成行(例如行R1至Ry)和列(例如列C1至Cx)以获得人、地点或物体的图像数据，然后将其用来呈现人、地点或物体的2D图像。

彩色像素阵列110也称为彩色滤色器阵列(CFA)。CFA可使用包括加法滤色器和减法滤色器的多种技术来捕捉彩色图像数据。例如，彩色像素阵列110可实现为拜尔图案或红、绿、蓝加法滤色器的镶嵌图案(例如RGB、RGBG或GRGB)或青、品红、黄和基调(黑)减法滤色器的滤色器图案(例如CMYK)。也可使用其它CFA，例如红、绿、蓝以及翠绿色滤色器的镶嵌图案(例如RGBE)，青、黄、绿和品红滤色器的滤色器图案(例如CYGM)、青、品红、黄和白色滤色器的滤色器图案(例如CMYW)，红、绿、蓝和白色滤色器的滤色图案(例如RGBW)，前述组合或其它。