[發明專利]全畫幅圖像傳感器

有效

• 申請號: 201611249611.5
• 申請日: 2016-12-29
• 公開（公告）號: CN106791514B
• 公開（公告）日: 2020-01-10
• 發明（設計）人: 李琛;溫建新;張小亮;皮常明;楊海玲;張桂迪
• 申請（專利權）人: 上海集成電路研發中心有限公司;成都微光集電科技有限公司
• 主分類號: H04N5/378
• 分類號: H04N5/378;H04N5/359
• 代理公司: 31237 上海思微知識產權代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 王仙子

1.一種全畫幅圖像傳感器，其特征在于，所述全畫幅圖像傳感器采用4124行、6024列像素排列組成的像素陣列，并采用全局曝光方式使所述像素陣列的全部像素同時開始和結束曝光，再進行讀出工作；其中，所述像素陣列的有效像素呈4000行、6000列的矩陣分布，所述像素陣列還包括虛擬像素，所述虛擬像素圍繞在所述有效像素的矩陣四周，且所述有效像素的矩陣的上、下方各有連續的4列虛擬像素，所述有效像素的矩陣的左、右側各有連續的4行虛擬像素，且所有的所述虛擬像素均不被讀出；所述像素陣列除有效像素和虛擬像素外還包括暗像素、光阻像素以及參考像素，所述暗像素共有88行、6008列，呈矩陣分布并位于所述有效像素矩陣的一側；所述參考像素共有8行，呈矩陣分布并位于所述暗像素矩陣遠離所述有效像素矩陣的一側；所述光阻像素分布在所述像素陣列的有效像素、暗像素、虛擬像素以及參考像素以外的區域中。

2.如權利要求1所述的全畫幅圖像傳感器，其特征在于，所述像素陣列的每個像素的尺寸為6μm，為8管全局像元結構。

3.如權利要求2所述的全畫幅圖像傳感器，其特征在于，所述暗像素的矩陣中心設有有效暗像素矩陣，所述有效暗像素矩陣的列數為6000，行數為8、16、24或32。

4.如權利要求1所述的全畫幅圖像傳感器，其特征在于，所述全畫幅圖像傳感器除像素陣列以外，還包括依次連接的讀出電路模塊、數字放大模塊和通道選擇模塊，以及分別連接所述像素陣列、讀出電路模塊、數字放大模塊和通道選擇模塊的控制電路模塊；所述像素陣列的每列像素對應所述讀出電路模塊的一個讀出電路鏈路，每個所述讀出電路鏈路由可編程增益放大器和模數轉換器組成；所述控制電路模塊主要由行方向傳輸控制電路和數字電路組成，所述行方向傳輸控制電路連接所述像素陣列，將所述像素陣列的信號按行依次輸出至所述讀出電路模塊，所述數字電路分別為像素陣列、讀出電路模塊、數字放大模塊和通道選擇模塊提供時序控制信號和功能控制指令。

5.如權利要求4所述的全畫幅圖像傳感器，其特征在于，所述讀出電路模塊共有6000個可編程增益放大器和6000個模數轉換器，每個所述可編程增益放大器的放大倍數為1～32倍，所述模數轉換器輸出的信號是10bit或12bit的數字信號。

6.如權利要求4所述的全畫幅圖像傳感器，其特征在于，所述數字放大模塊的倍數為1～8倍。

7.如權利要求4所述的全畫幅圖像傳感器，其特征在于，所述可編程增益放大器、模數轉換器、數字放大模塊和通道選擇模塊這4個不同部分的工作時序在所述數字電路的控制下存在重疊，使得所述讀出電路模塊、數字放大模塊和通道選擇模塊呈流水線式的工作。

8.如權利要求4所述的全畫幅圖像傳感器，其特征在于，所述通道選擇模塊具有16個獨立的通道，每個通道由通道選擇器和LVDS接口組成，每個通道對應375列已經被所述數字放大模塊放大的數字信號，在所述數字電路的時序控制下，相應的通道選擇器依次選擇第375*n+1列至第375*n+375列已經被所述數字放大模塊放大的數字信號傳輸至對應的LVDS接口，其中，n＝0～15。

9.如權利要求4所述的全畫幅圖像傳感器，其特征在于，所述全畫幅圖像傳感器還包括分別為像素陣列、讀出電路模塊、數字放大模塊、通道選擇模塊和控制電路模塊提供基準信號的輔助電路，以及分別為像素陣列、讀出電路模塊、數字放大模塊、通道選擇模塊和控制電路模塊提供相應的輸入/輸出信號的IO接口；所述輔助電路主要包括基準時鐘電路、基準電壓電路、基準脈沖電路以及上電復位電路。