[發(fā)明專利]多線陣圖像傳感器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011164165.4
• 申請(qǐng)日: 2020-10-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112367483B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-07-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 任張強(qiáng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 銳芯微電子股份有限公司
• 主分類號(hào): H04N5/369
• 分類號(hào): H04N5/369
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 唐嘉;吳敏

一種多線陣圖像傳感器，包括：控制單元、一組列并行ADC和N個(gè)線陣圖像傳感器，N＞1；每個(gè)線陣圖像傳感器包括：一個(gè)像素陣列和M個(gè)輸出電路，M＞1，所述像素陣列包括M列像素單元，所述M列像素單元和M個(gè)輸出電路一一對(duì)應(yīng)；所述一組列并行ADC包括M個(gè)ADC，所述M個(gè)ADC和每個(gè)線陣圖像傳感器中的M個(gè)輸出電路一一對(duì)應(yīng)連接；所述控制單元適于產(chǎn)生N組電極信號(hào)，第n個(gè)線陣圖像傳感器對(duì)應(yīng)第n組電極信號(hào)，N≥n＞1；第n組電極信號(hào)與第n?1組電極信號(hào)之間具有第一時(shí)間間隔，第n個(gè)線陣圖像傳感器中的像素陣列和第n?1個(gè)線陣圖像傳感器中的像素陣列之間的距離為第一間距，所述第一間距與像素單元的尺寸和第一時(shí)間間隔相關(guān)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及傳感器領(lǐng)域，尤其涉及一種多線陣圖像傳感器。

背景技術(shù)

按照成像器件的類型對(duì)固態(tài)圖像傳感器進(jìn)行分類，主要分為CCD(Charge CoupledDevice)圖像傳感器和CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)圖像傳感器。這兩種器件盡管在技術(shù)上有很大的差別，但基本的成像過(guò)程都是將入射光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電荷信號(hào)，然后將電荷信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓或電流信號(hào)，最后將轉(zhuǎn)換后的電信號(hào)輸出。

根據(jù)固態(tài)圖像傳感器芯片中像素排列的結(jié)構(gòu)可以將圖像傳感器分為面陣圖像傳感器和線陣圖像傳感器。

如圖1所示，面陣圖像傳感器通過(guò)二維面陣形式排列的像素對(duì)物體直接拍攝獲取二維圖像信息。面陣圖像傳感器的每次曝光都可以獲得一幀完整的圖像，可以很容易獲取二維圖像信息，但是其像素總數(shù)較多而每行含有的像素個(gè)數(shù)卻不能很多，這就限制了其幀頻和分辨率。

如圖2所示，線陣型圖像傳感器是通過(guò)一維線陣排列的像素對(duì)物體以掃描的形式進(jìn)行拍攝，在線陣圖像傳感器的曝光期間傳感器始終在相對(duì)被拍攝物體移動(dòng)。每次曝光獲取一行圖像信息，將多行掃描曝光的結(jié)果拼接獲取完整的二維圖像信息。線陣圖像傳感器雖然不能直接輸出二維圖像，但是其含有的像素個(gè)數(shù)很少，因此一行像素的個(gè)數(shù)可以做得很多，進(jìn)而可以實(shí)現(xiàn)非常高的分辨率。為了獲取不同顏色或基于其他目的，會(huì)在同一個(gè)芯片上制作多個(gè)線陣圖像傳感器，即多線陣圖像傳感器。在工業(yè)領(lǐng)域，多線陣圖像傳感器應(yīng)用越來(lái)越廣泛。

與面陣圖像傳感器不同，線陣圖像傳感器的讀出電路面積遠(yuǎn)大于像素陣列的面積。在多線陣圖像傳感器中，每一個(gè)線陣都有一個(gè)單獨(dú)的模數(shù)轉(zhuǎn)換器陣列與之對(duì)應(yīng)，這就導(dǎo)致了多線陣圖像傳感器的芯片面積非常大，同時(shí)良率惡化的非常厲害。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明解決的問(wèn)題是：現(xiàn)有多線陣圖像傳感器的芯片大。

為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種多線陣圖像傳感器，包括：控制單元、一組列并行ADC和N個(gè)線陣圖像傳感器，N＞1；每個(gè)線陣圖像傳感器包括：一個(gè)像素陣列和M個(gè)輸出電路，M＞1，所述像素陣列包括M列像素單元，所述M列像素單元和M個(gè)輸出電路一一對(duì)應(yīng)；所述一組列并行ADC包括M個(gè)ADC，所述M個(gè)ADC和每個(gè)線陣圖像傳感器中的M個(gè)輸出電路一一對(duì)應(yīng)連接；所述控制單元適于產(chǎn)生N組電極信號(hào)，第n個(gè)線陣圖像傳感器對(duì)應(yīng)第n組電極信號(hào)，N≥n＞1；第n組電極信號(hào)與第n-1組電極信號(hào)之間具有第一時(shí)間間隔，第n個(gè)線陣圖像傳感器中的像素陣列和第n-1個(gè)線陣圖像傳感器中的像素陣列之間的距離為第一間距，所述第一間距與像素單元的尺寸和第一時(shí)間間隔相關(guān)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的技術(shù)方案具有以下優(yōu)點(diǎn)：

在本發(fā)明中，電極信號(hào)之間具有第一時(shí)間間隔的延時(shí)，使得多個(gè)線陣圖像傳感器可以共用一組列并行ADC進(jìn)行量化處理，即僅采用一組列并行ADC對(duì)多個(gè)線陣圖像傳感器進(jìn)行量化處理。這樣就可以大幅度減小多線陣圖像傳感器的芯片面積。同時(shí)，根據(jù)電極信號(hào)的延時(shí)時(shí)間設(shè)定多個(gè)線陣圖像傳感器中像素陣列的間距，這樣可以避免不同線陣圖像傳感器的圖像之間產(chǎn)生錯(cuò)位，保證后續(xù)系統(tǒng)能夠正常的工作。

附圖說(shuō)明

圖1是面陣圖像傳感器的示意圖；

圖2是線陣圖像傳感器的示意圖；