[发明专利]高帧频面阵图像传感器像素信号交错分时读出方法

权利要求书

1.一种高帧频面阵图像传感器像素信号交错分时读出方法，其特征在于：在行选电路中采用两个地址指针；放大电路中包含相互并联且结构相同的两个读出控制支路；第一读出控制支路由第一存储电容C1与第一支路开关S1串联构成；第二读出控制支路由第二存储电容C2与第二支路开关S2串联构成；通过地址指针1控制各行像素的复位开关和转移控制开关的时序，地址指针2控制各行像素中行选开关的时序，将像素的光电二极管PD电荷转移、存储节点FD清空和光电二极管PD清空分散到不同行时间；设面阵图像传感器像素的行数为N^O，在第M行像素开始曝光前第N行像素曝光结束，开始对第N行像素信号进行采样；在第N个行时间内，地址指针1首先指向第N行像素，控制该行像素的转移控制开关TXN使像素积累的电荷从光电二极管PDN转移到存储节点FDN；然后地址指针1指向第N+2行像素，控制该行像素复位开关RSTN+2使存储节点FDN+2清空；同时，在该行时间内，地址指针2首先指向第N+1行像素，拉高该行像素的行选开关SELN+1，第一支路开关S1和运放复位开关S0导通，第二支路开关S2关断，将第N+1行的复位信号存储在第一存储电容C1上；然后地址指针2指向第N行像素，将第N行像素的行选开关SELN拉高，第一支路开关S1、运放复位开关S0关断，第二支路开关S2导通，将第N行像素的光信号叠加在上一个行时间内存储在第一存储电容C1的复位信号之上经过放大电路模拟放大后输出。

2.根据权利要求1所述的高帧频面阵图像传感器像素信号交错分时读出方法，其特征在于：还包括地址指针3；设面阵图像传感器像素的行数为N^O；在第N-1个行时间内的第N+1行像素存储节点FDN+1清空时，地址指针3指向第N行像素，控制该行像素的转移控制开关TXN使像素积累的电荷开始从光电二极管PDN转移到存储节点FDN；在第N个行时间内，当光电二极管PDN的电荷转移结束后，地址指针1首先指向第M行像素使该行像素开始曝光，然后再指向第N+2行像素，控制该行像素复位开关RSTN+2使存储节点FDN+2清空；同时，在第N个行时间内，地址指针2首先指向第N+1行像素，拉高该行像素的行选开关SELN+1，第一支路开关S1和运放复位开关S0导通，第二支路开关S2关断，将第N+1行的复位信号存储在第一存储电容C1上；然后地址指针2指向第N行像素，将第N行像素的行选开关SELN拉高，第一支路开关S1、运放复位开关S0关断，第二支路开关S2导通，将第N行像素的光信号叠加在上一个行时间内存储在第一存储电容C1的复位信号之上经过放大电路模拟放大后输出。

3.根据权利要求2所述的高帧频面阵图像传感器像素信号交错分时读出方法，其特征在于：在第N个行时间内，所述的地址指针1还指向第M行像素，拉高第M行的像素复位开关RSTM和转移控制开关TXM的栅极电压，将第M行像素的光电二极管PD清空使第M行像素开始曝光。

4.根据权利要求3所述的高帧频面阵图像传感器像素信号交错分时读出方法，其特征在于：所述的地址指针1首先指向第M行像素使第M行像素的光电二极管PD清空，然后指向第N行像素使像素积累的电荷从光电二极管PDN转移到存储节点FDN；最后指向第N+2行像素使存储节点FDN+2清空。

5.根据权利要求3所述的高帧频面阵图像传感器像素信号交错分时读出方法，其特征在于：所述的地址指针1还可以首先指向第N行像素使像素积累的电荷从光电二极管PDN转移到存储节点FDN；然后指向第M行像素使第M行像素的光电二极管PD清空，最后指向第N+2行像素使存储节点FDN+2清空。

6.根据权利要求3所述的高帧频面阵图像传感器像素信号交错分时读出方法，其特征在于：所述的地址指针1还可以首先指向第N行像素使像素积累的电荷从光电二极管PDN转移到存储节点FDN；然后指向第N+2行像素使存储节点FDN+2清空；最后指向第M行像素使第M行像素的光电二极管PD清空。

7.根据权利要求1所述的高帧频面阵图像传感器像素信号交错分时读出方法，其特征在于：所述行选电路中还包括有限状态机，当地址指针1指向第M行，触发有限状态机状态变化从而控制第M行像素的光电二极管PD清空。