[发明专利]具有改进的列数据移位读取的CMOS图像传感器

权利要求书

1.一种图像传感器，包括：

像素阵列，其具有布置在水平H行和垂直N列的若干图像传感器像素单元，像素单元数据通过控制电路信号从所述像素阵列的N列线上被读出；

单独的模数转换电路，其输入侧耦合在每一列线上，其输出侧耦合到单独的M位宽数据存储电路，其中存储在每一个存储电路的像素单元数据表示从每个列线输出的像素单元数据；

列数据读出电路，包括N个M位数据移位器，每个M位数据移位器具有M位宽的输出，以及单刀双掷开关，其公共端作为M位数据移位器的输入，其中所述单刀双掷开关的第一开关状态信号将其关联的M位数据移位器的输入连接到其关联的M位宽数字存储电路，其中所述单刀双掷开关的第二开关状态信号将其关联的M位数据移位器的输入连接到相邻的M位数据移位器的M位宽输出总线；

M位并行数据处理和输出驱动器，耦合到所述像素阵列的最后一列相关联的M位数据移位器，以从所述图像传感器输出像素单元数据；

其中上述组件使所述图像传感器降低功耗、减少电磁干扰及增加帧速率；

所述图像传感器具有一系列的传输模式，包括以下步骤：

将每行像素的每个像素单元表示为M位数据并存储在一行M位列存储电路；

闭合所述单刀双掷开关的第一开关，并在定时时钟的上升沿或下降沿将M位数据传送到M位数据移位器电路中，然后断开第一开关；以及

关闭所述单刀双掷开关的第二个开关，并在定时时钟下一个连续的上升沿或下降沿将M位数据从每个M位数据移位器电路传输到相邻的M位数据移位器，直到加载到M位数据移位器中的所有数据在第一个开关闭合时都通过M位并行数据处理和输出驱动器被移出。

2.如权利要求1所述的图像传感器，其中，所述像素阵列第一列相关联的M位数据移位器包括一关联的单刀双掷开关，其中所述第二开关状态信号对其没有提供数据输入。

3.如权利要求1所述的图像传感器，其中，每个M位数据移位器包括并行电路结构的M个位移位器，其中每个位数据移位器包括一连接的单刀双掷开关，其公共端子为对应的位移位器提供输入，其中所述单刀双掷开关的第一开关状态将其关联的位移位器的输入连接到M位宽数字存储电路的关联类似位线，并且其中所述单刀双掷开关的第二开关状态将其关联的输入连接到相邻的M位数据移位器的M位宽输出总线的关联类似位线。

4.如权利要求1所述的图像传感器，还包括用于协调所述M位数据移位器之间的成像数据传输的定时时钟。

5.如权利要求3所述的图像传感器，其中，每个所述M个位移位器中包括“D触发器”，只要时钟输入为高电平，不管应用于输入数据端的逻辑电平是什么，其将存储和输出，而一旦时钟输入变为低电平，在时钟转换发生之前，不管输出端上的数据是什么，其将不会改变状态和存储。

6.一种应用于如权利要求1所述的图像传感器的图像读出方法，其具有增加的帧速率，减少的电磁干扰和功耗，其具有一系列的传输模式，包括以下步骤：

将每行像素的每个像素单元表示为M位数据并存储在一行M位列存储电路；

闭合单刀双掷开关的第一开关，并在定时时钟的上升沿将M位数据字传送到M位数据移位器电路的M个位移位器中，然后断开第一开关；以及

关闭单刀双掷开关的第二个开关，并在定时时钟下一个连续的上升沿将M个位移位器的M位数据字从每个M位数据移位器电路传输到相邻的M位数据移位器，直到加载到M位数据移位器中的所有数据，在第一个开关闭合时，都通过M位并行数据处理和输出驱动器被移出。