[发明专利]基于交错拼接应用的CMOS成像系统

权利要求书

1.基于交错拼接应用的CMOS成像系统，包括相机控制器和n个成像组；每个成像组均包括422通信控制模块、时序驱动控制模块、数据整合及发送模块、数传接口模块和成像焦平面模块；所述422通信控制模块接收相机控制器发送命令，并返回相应的信息；时序驱动控制模块产生满足电压和电流要求的时序驱动信号；数据整合及发送模块将多通道的串行数据处理后，输出满足数传接口协议的数据；数传接口模块输出数传接口协议规定的信号；成像焦平面模块用于进行光电转换，同时产生成像焦平面模块的CMOS探测器所需的电压和偏置信号；其特征是：

所述CMOS成像系统的地面覆盖宽度SW与单片CMOS探测器的有效像元数n_{valid_pix}的关系为：

SW＝[n_{valid_pix}×n_chip-n_{overlap_pix}×(n_chip-1)]×GSD

式中，n_chip为CMOS探测器的总片数，n_{overlap_pix}为CMOS探测器的片间搭接像元数，n_{valid_pix}为单片CMOS探测器的有效像元数，GSD为地面像元分辨率；

CMOS探测器焦面板的长度f_control＝2(n_{valid_pix}-n_{overlap_pix})×a_pix-l_{board_gap}；

式中，a_pix为CMOS探测器的像元尺寸，l_{board_gap}为CMOS探测器焦面板之间的间隙；

所述CMOS探测器的管脚分布方式为：CMOS探测器的管脚排布上，在CMOS探测器中间无管脚的区域放置导热片，在线路板上的对应位置放置电源的滤波电容；在CMOS探测器的中间无管脚分布区域形成一个四层的空间立体结构：第一层为CMOS探测器，第二层为紧贴CMOS探测器的散热片；第三层为紧贴线路板焊接的滤波电容，第四层为线路板；要求中间放置导热片的未分布管脚的区域宽度为l_{blank_pin}，所述l_{blank_pin}≥5mm；在CMOS探测器的上端和下端均放置电源和偏置管脚。

2.根据权利要求1所述的基于交错拼接应用的CMOS成像系统，其特征在于：所述CMOS探测器的谱段分布设定为：全色谱段在探测器的一侧，多光谱谱段在CMOS探测器的其余位置。

3.根据权利要求1所述的基于交错拼接应用的CMOS成像系统，其特征在于：还包括对CMOS探测器进行封装；具体包括管脚分布区域，晶圆和多个滤波电容；所述晶圆与多个滤波电容和管脚分布区域的管脚通过连接线连接；

设定容值小于4.7uF偏置滤波电容采用单个瓷片电容，管脚不引出；

将多光谱谱段的相同功能的供电电源合并为一个；

所述晶圆上的每个电源管脚和地管脚之间添加容值在0.01uF-0.1uF的瓷片电容，每个电源再添加一只容值在1-4.7uF的瓷片电容。

4.根据权利要求1所述的基于交错拼接应用的CMOS成像系统，其特征在于：所述CMOS探测器的管脚数n_{chip_pin}用下式表示为：

n_{chip_pin}＝n_{gnd_pin}+n_{power_pin}+n_{bias_pin}+n_{data_out_pin}+n_{control_pin}+n_{charge_transfer_pin}+n_{spi_test_clock_pin}

式中，n_{gnd_pin}为探测器的地管脚数，要求模拟地、数字地、模数转换地和像素地各小于等于2个；n_{power_pin}为探测器的电源管脚数，要求相同的模拟电源、数字电源和模数电源的管脚数小于等于2；

n_{bias_pin}为探测器的偏置管脚数，所述探测器的偏置管脚数n_{bias_pin}的值与偏置电容大于4.7uF的管脚数相等；n_{data_out_pin}为探测器输出数据的管脚数，n_{control_pin}为探测器的输入控制管脚数，n_{charge_transfer_pin}为探测器的输入电荷转移管脚数，n_{spi_test_clock_pin}为探测器的spi接口、输入时钟和测试管脚数。