[發(fā)明專利]一種NMOS線陣圖像傳感器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410440731.8
• 申請日: 2014-08-30
• 公開（公告）號: CN104219467B
• 公開（公告）日: 2018-09-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張佩杰;宋克非
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所
• 主分類號: H04N5/374
• 分類號: H04N5/374;H04N5/378;H04N5/353
• 代理公司: 長春菁華專利商標(biāo)代理事務(wù)所(普通合伙) 22210
• 代理人: 張偉

本發(fā)明涉及一種NMOS線陣圖像傳感器，包括：根據(jù)積分時(shí)間進(jìn)行分組的傳感器像元；用于圖像傳感器的初始化復(fù)位和用于圖像傳感器的正常數(shù)據(jù)讀出的驅(qū)動脈沖序列1；作為圖像傳感器中相同積分時(shí)間的一組像元數(shù)據(jù)的讀出脈沖的驅(qū)動脈沖序列2。本發(fā)明的NMOS線陣圖像傳感器，性能好，能夠提高圖像傳感器輸出信號的信噪比。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于光信號能量測量的傳感器，特別涉及一種NMOS線陣圖像傳感器。

背景技術(shù)

常用NMOS線陣圖像傳感器的驅(qū)動脈沖序列如圖1所示。傳感器在使用時(shí)，需要給傳感器提供三路驅(qū)動脈沖序列，對應(yīng)引腳為Φ_st、Φ₁、Φ₂。其中，Φ₁、Φ₂是完全同步的兩個(gè)信號，但相位正好相反。Φ_st為傳感器像元信號讀出的啟動脈沖，即Φ_st給出一個(gè)正脈沖后，視頻信號Video會與Φ₁、Φ₂同步輸出。在所有像元的信號都讀出后，End of Scan引腳與Φ₂同步輸出一個(gè)負(fù)脈沖(圖3中，End信號)。第一個(gè)像元的視頻信號出現(xiàn)時(shí)，Φ₁、Φ₂對應(yīng)的脈沖周期定義為像元讀出周期1，像元讀出周期2與第一個(gè)像元的視頻信號相對應(yīng)。周期N后，幀結(jié)束信號End對應(yīng)的Φ₁、Φ₂對應(yīng)的脈沖周期為結(jié)束周期，End脈沖輸出后，傳感器結(jié)束了一幀的輸出。

在上述的操作過程中，可以看出，一次讀取的過程中，傳感器所有像元的信號都被讀出，這也決定了所有像元的積分時(shí)間長短是相同的。在相同的積分時(shí)間下，可能使得入射光信號強(qiáng)的像元的輸出接近飽和；而入射光信號弱的像元的輸出接近于零，使得信號被噪聲淹沒。由于外部讀出電路不能夠控制像元中信號在Active Video上的輸出，無法實(shí)現(xiàn)分段積分的功能。

對于NMOS線陣圖像傳感器的通用產(chǎn)品，通過驅(qū)動時(shí)序的特殊設(shè)計(jì)，可以實(shí)現(xiàn)分段積分的功能。除了圖1所示的驅(qū)動時(shí)序用于圖像傳感器的復(fù)位外，圖1、圖2所示的驅(qū)動序列交替輸入到圖像傳感器上，能夠?qū)崿F(xiàn)分段積分的功能。用改變驅(qū)動時(shí)序的方法實(shí)現(xiàn)分段積分功能，驅(qū)動脈沖時(shí)序的實(shí)現(xiàn)比較復(fù)雜；而且，一幀圖像數(shù)據(jù)中，不同像元的積分時(shí)間只能單調(diào)增加或單調(diào)減少；有效數(shù)據(jù)讀出后需要單獨(dú)的復(fù)位驅(qū)動脈沖序列；所有像元的圖像數(shù)據(jù)讀出頻率取決于所有像元的最大積分時(shí)間，不能在長積分時(shí)間像元的一個(gè)積分周期內(nèi)多次讀出短積分時(shí)間像元的圖像數(shù)據(jù)，積分時(shí)間短的像元利用率低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)問題，提供一種NMOS線陣圖像傳感器。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案具體如下：

一種NMOS線陣圖像傳感器，包括：

根據(jù)積分時(shí)間進(jìn)行分組的傳感器像元；

用于圖像傳感器的初始化復(fù)位和用于圖像傳感器的正常數(shù)據(jù)讀出的驅(qū)動脈沖序列1；

作為圖像傳感器中相同積分時(shí)間的一組像元數(shù)據(jù)的讀出脈沖的驅(qū)動脈沖序列2。

在上述技術(shù)方案中，傳感器的像元根據(jù)積分時(shí)間進(jìn)行分組時(shí)：

設(shè)傳感器像元的數(shù)量為N，圖像傳感器上像元的位置序號記為1、2、…，N；

根據(jù)積分時(shí)間的不同，將傳感器所有像元分為m組，對應(yīng)的像元數(shù)分別為N₁、N₂、…，N_m，對應(yīng)的積分時(shí)間分別為T₁、T₂、…、T_m；

積分時(shí)間為T_i1≤i≤m的一組像元中，像元在圖像傳感器中的位置序號記為：