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用于圖像處理的模擬延時線的制作方法

文檔序號:6778094閱讀:688來源:國知局
專利名稱:用于圖像處理的模擬延時線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及金屬氧化物半導(dǎo)體(MOS)圖像傳感器,尤其是涉及一種用于MOS圖像傳感器的模擬延時線。
集成電路技術(shù)已經(jīng)使計算機(jī)、控制系統(tǒng)、通信技術(shù)以及成像技術(shù)等各個領(lǐng)域發(fā)生了巨大的變化。在成像技術(shù)領(lǐng)域,電荷耦合裝置(CCD)傳感器已經(jīng)使制造成本較低、尺寸較小的手提式攝像機(jī)成為了可能。然而,成像所需的固態(tài)CCD集成電路的生產(chǎn)難度相對較高,因此其價格也昂貴。另外,由于制造CCD集成電路所采用的工藝和MOS集成電路有所不同,因此成像傳感器的信號處理部件通常被設(shè)置在一個另外的集成芯片上。這樣,一個CCD成像裝置就將至少包括兩個集成電路一個用于CCD傳感器,一個用于信號邏輯處理電路。
在SPIE(攝影儀器工程師協(xié)會)和國際光學(xué)工程師協(xié)會(The InternationalSociety for Optical Engineering)學(xué)報Vol.1900,1993卷,第2-14頁由E.R Fossum所寫的“Active Pixel Sensors-Are CCD’s Dinosaurs (像素點陣激活式傳感器-CCD像頭是否會成為一個龐然大物”一文中,描述了一些關(guān)于CCD技術(shù)的其它缺陷。文中是這樣描述的“[a]雖然CCDs由于其高靈敏度、高的光量子效率以及較大的幅度而已經(jīng)成為當(dāng)前制造成像、光譜儀器的可選方案之一,但眾所周知的是,該技術(shù)的操作難度很大。其對電荷轉(zhuǎn)換效率近乎完美的需求使得CCD像頭(1)射線被“柔弱化”,(2)難以批量生產(chǎn)大尺寸的陣列,(3)與微型裝置所需的電子設(shè)備芯片化集成工藝不兼容,(4)不易于通過采用其它材料來擴(kuò)大設(shè)備的光譜響應(yīng)范圍,(5)讀取速率受限?!睂CD集成電路而言,一種替代性的低成本技術(shù)為金屬氧化物半導(dǎo)體(MOS)集成電路。不只是成像設(shè)備在采用MOS技術(shù)后生產(chǎn)成本相對于CCD設(shè)備裝置有所降低,在其它的特定應(yīng)用場合,MOS裝置的性能也是很優(yōu)越的。比如說,在MOS裝置中的像素元件可以制作的更小,因而可獲得比CCD圖像傳感器更高的圖像解析度。
在Kawashima et al.發(fā)表于IEDM93-575(1993)上的“一種采用CMOS工藝的1/4英寸規(guī)格的250000像素MOS圖像放大傳感器(A 1/4 Inch Format 250K PixelAmplified MOS Image Sensor Using CMOS Process)”以及由Ozaki et al.發(fā)表在IEEE電子設(shè)備??疺ol.38,No.5,1991,5的“一種低噪聲線性放大MOS成像裝置(A Low Noise Line-Amplified MOS Imaging Devices)”中詳細(xì)描述了有關(guān)MOS成像裝置的事例。此外,在Denyer名為“矩陣陣列成像傳感器芯片(Matrix ArrayImage Sensor Chip)”的美國專利No.5,345,266中描述了一種MOS圖像傳感器。在這些出版物中所公開的裝置為MOS成像裝置設(shè)計提供了一種通常的方案。此外,在Parulski發(fā)表在IEEE電子設(shè)備專刊Vol.ED-32,No.8,1995,8月上的“用于單芯片攝像機(jī)的色彩濾鏡和處理方法的替代方案(Color Filters and ProcessingAlternatives for One-Chip Cameras)”以及Imaide等在成像技術(shù)雜志Vol.12,No.5,1986,10第258-260頁上發(fā)表的“具有小圖像失真的單芯片色彩攝像機(jī)(Single-Chip Color Cameras With Reduced Aliasing)”中對于彩色成像裝置的MOS解決方案有一定的描述。
在由CCD基礎(chǔ)的實施方案向能制造在單塊MOS芯片上的MOS基礎(chǔ)的實施方案的轉(zhuǎn)換過程中,源于CCD技術(shù)的一些概念并沒有自然地移置過來。一個例子是和外部CCD-延時線有關(guān)的,這樣的延時線目前仍然應(yīng)用在多種圖像處理器中,以同時從兩行像素獲取必要的信號。需要同時處理兩行像素與對附加色彩濾鏡圖案的信號進(jìn)行處理有關(guān),這將在下文進(jìn)行詳細(xì)地介紹。
在大多數(shù)固態(tài)色彩圖像傳感器中,使用了一種附加的色彩濾鏡圖案。用一個色彩濾鏡蒙片上的規(guī)則圖案覆蓋像素矩陣,就可使像素矩陣來檢測顏色,其中的規(guī)則圖案被稱作色彩濾鏡圖案。濾光蒙片能夠直接制造在傳感器上,或者制造在一塊透明的基片上,該基片隨后被粘接在傳感器芯片上。色彩濾光圖案可以包括如紅色(R)、綠色(G)、藍(lán)色(B)、黃色(Ye)、青色(Cy)以及品紅色(Mg)等顏色。當(dāng)位于該色彩濾光片之下的像素在該色彩濾光片指定顏色的光線照射下,就會發(fā)射出信號。這樣,紅色信號可以從位于紅色濾光片下的像素獲得,藍(lán)色信號可以從位于藍(lán)色濾光片下的像素獲得,依此類推。
然而,某些圖像傳感器并不能由紅色、綠色和藍(lán)色濾過像素來獲得標(biāo)準(zhǔn)的紅色、綠色和藍(lán)色信號。相反,它們采用混合其它顏色的方法來獲得標(biāo)準(zhǔn)顏色。比如說,紅色(R)能夠根據(jù)等式R=(W+Ye)-(G+Cy)來形成,其中的色彩濾光像素信號W=白色、Ye=黃色、G=綠色以及Cy=青色。因而,要進(jìn)行處理的四個像素信號是從一個由每種像素組成的2×2傳感器像素矩陣獲得的,而不是從易于扭曲色彩圖像的一行1×4像素傳感器中獲得。但2×2矩陣對于標(biāo)準(zhǔn)的像素掃描方法來說存在一個問題,這是因為標(biāo)準(zhǔn)的方法一次只能掃描一行的像素,而2×2像素卻相反,它們來自兩個不同行的區(qū)域。因此,系統(tǒng)在掃描每一行時并不能立即處理這個數(shù)據(jù)。而必須等到下一行也被掃描到并獲得了它所需要的剩余信息之后,并且必須以某種方式存儲來自前一行的數(shù)據(jù)直到存儲完。
在上述的情況中,與色彩信號是來自一個2×2像素矩陣的混合信號的情況相同,與圖像色彩相關(guān)的色度信號也常常是從兩行不同像素的混合信號來獲得的。實際上,在許多系統(tǒng)中色度信號都是這樣獲得的,甚至在那些采用R、G和B三色濾光器來直接獲得色彩信號的系統(tǒng)中。因此,在這樣的系統(tǒng)中也需要采用某種形式來從兩個不同行中獲得數(shù)據(jù),以便能夠進(jìn)行所需的信號混合處理。
從兩個不同行中同時獲得數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)方法就是采用一條延時線。該延時線將來自某一行的數(shù)據(jù)進(jìn)行保持,直到下一行被掃描后獲得了所需要的數(shù)據(jù)。一種簡單類型的延時線就是數(shù)字延時線。該數(shù)字延時線存儲了表示某一給定行的像素信號的數(shù)字值。數(shù)字延時線通常應(yīng)用在MOS成像裝置中。然而,為了采用數(shù)字延時線,像素信號在它們被存儲在該數(shù)字延時線中之前,必須首先被轉(zhuǎn)換成數(shù)字值。在圖像處理的早期階段就將該像素信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字值存在一個問題數(shù)模轉(zhuǎn)換處理需要大量的耗電。這一點在某些實施方式的成像裝置中是不理想的。
一種數(shù)字延時線替代方案是模擬CCD延時線,這種延時線已經(jīng)應(yīng)用于最新的CCD裝置中。

圖1表示了現(xiàn)有技術(shù)中一種常用的CCD延時線。如圖1所示,來自一個傳感器矩陣的信號通過一條信號線V0傳輸?shù)揭粭lCCD延時線10中。該CCD延時線10對該像素信號延時一段時間,這段時間是這些信號儲存于CCD延時線的單元中所需要的。該CCD延時線是這樣被控制的在第一行像素信號已經(jīng)讀入到該CCD延時線之后,在第二行第一像素的像素信號通過信號線路V0上讀入的同時,在信號線路V1上從延時線中讀出第一行第一像素的信號。用這種方式,信號處理電路12同時接收來自兩行中相鄰像素的信號。這種,如上所述,就可以實現(xiàn)一個適于信號處理的2×2像素矩陣。
在從基于CCD技術(shù)到基于MOS技術(shù)的發(fā)展過程中,曾經(jīng)尋找過實施該電路的方法,這種方法應(yīng)能使延時電路容易地制造在一個MOS芯片上。在彩色圖像傳感器中采用一個外部CCD延時線裝置的方案是從過去的CCD技術(shù)轉(zhuǎn)借過來的,它必然需要采用設(shè)置在電路外部的CCD元件,而這些元件一般要制造在另一塊的芯片上,這就另外增加了實施方案的相對復(fù)雜性。一個通常的規(guī)律是如果完成任務(wù)所必須的芯片和集成元件的數(shù)目減少,能耗和成本則會降低。本發(fā)明致力于設(shè)計一種改進(jìn)模擬延時線,它能夠采用MOS技術(shù)制造,從而可以和MOS傳感器矩陣元件集成在同一塊芯片上。
本發(fā)明涉及一種用于MOS圖像傳感器的模擬延時線,它允許同時從兩行相鄰的像素中讀取像素信號,從而可以實現(xiàn)相鄰行像素信號的混合處理。該延時線包括一組存儲電容、用于選擇性地將像素陣列的一行中的信號儲存在第一組存儲電容中的第一組開關(guān)、以及用于選擇性地將電容中儲存的信號讀出的第二組開關(guān)。在本發(fā)明的一個實施例中,采用了兩條延時線,這樣來自像素陣列的一行中的像素信號能夠被存儲在其中的一條,而存儲在另一條延時線中的前一行像素信號還可同時被讀取出。在本發(fā)明的另一個實施例中,采用一條與一個像素延時電路配合使用的單條延時線。在第二個實施例中,正好當(dāng)來自下一行像素的信號要被讀取到延時線中的時刻,延時線中存儲的來自前一行的信號剛剛被讀取到單像素延時電路中。以這樣的方式,單像素延時電路中的像素信號可在下一行的像素信號都被存儲在延時線的同時輸出,并且都用于信號處理。這樣,相鄰行中的相鄰像素的信號能夠同時被讀取出,實現(xiàn)了本發(fā)明的目的。
所述單像素延時電路包括一組雙存儲電容;兩個輸入開關(guān)組,用于選擇性地將像素信號輸入到兩個電容中;以及兩個輸出開關(guān),用于選擇性地將先前儲存在兩個電容中的像素信號讀出。與該延時線和單像素延時電路機(jī)構(gòu)一起,還采用各種放大器和緩沖器來有效地傳輸像素信號電荷。作為MOS圖像傳感器的一部分,讀取機(jī)構(gòu)中的電容、MOS開關(guān)、緩沖器以及放大器等很容易被集成在單塊芯片上。
參照下文結(jié)合附圖的詳細(xì)描述,本發(fā)明的上述目的以及許多附帶的優(yōu)點將變得更易于正確評價,同時也變得易于理解。
圖1為一種現(xiàn)有CCD延時線的方框圖;圖2為具有根據(jù)本發(fā)明的集成了模擬延時線的單片CMOS圖像傳感器的方框圖3為一個6列4行像素陣列的示意圖;圖4為采用了根據(jù)本發(fā)明的具有兩條模擬延時線的傳感器讀取機(jī)構(gòu)的方框圖;圖5為根據(jù)本發(fā)明的一種模擬延時線的示意圖;圖6-8表示了圖5中的緩沖存儲裝置器件和放大器件的各種實施方式;圖9為一個分時圖線,表示了圖4中的讀出機(jī)構(gòu)的工作過程;圖10為根據(jù)本發(fā)明采用了單條延時線和單像素延時電路的一個讀出機(jī)構(gòu);圖11為圖10中單像素延時電路的結(jié)構(gòu)示意圖;圖12為一個分時圖線,表示了圖1O中讀取機(jī)構(gòu)的工作過程。
參看圖2,一個單芯片CMOS圖像傳感器的結(jié)構(gòu)框圖包括一個圖像傳感器陣列101。對圖像傳感器陣列中的信息讀取是通過圖2中的外圍電路來完成的,而數(shù)據(jù)的輸出是以熟知的NTSC制式進(jìn)行的。該制式允許電路的輸出信號可以通過普通的裝置進(jìn)行傳輸并顯示。
來自傳感器陣列101的信號是由一個傳感器讀取機(jī)構(gòu)201進(jìn)行處理的。該讀取機(jī)構(gòu)是根據(jù)本發(fā)明形成的。正如將在下文描述的那樣,這種新型的讀取機(jī)構(gòu)可以通過一個模擬的非CCD類型的延時線裝置來同時讀取兩個不同像素行中的線信號。該傳感器讀數(shù)機(jī)構(gòu)201輸出由信號放大器305放大了的線信號SIG1和SIG2。在一個實際的實施方式中,信號放大器是根據(jù)Shyu等人的名稱為“用于MOS成像陣列的改進(jìn)的電賀放大器及其制造方法”的美國專利No.5,724,095和Shyu等人的名稱為“用于MOS成像陣列的改進(jìn)的電賀放大器及其制造方法”美國專利No.5,751,189形成的,這兩篇專利文獻(xiàn)在這里作為參考資料。
由信號放大器305的放大的線信號SIG1'和SIG'隨后由處理器307進(jìn)行處理,處理器307進(jìn)行自動增益控制放大和黑電平校準(zhǔn)。來自處理器307的經(jīng)過處理的線信號SIG1″SIG2″到達(dá)色彩矩陣309。該色彩矩陣按照矩陣方程以各種比例將線信號組合在一起并且還進(jìn)行灰度校正以獲得到色彩信號輸出,比如綠色(G’),紅色(R’),藍(lán)色(B’),或者亮度信號(Y’)。在下文中將用“初級”一詞來表示信號已經(jīng)過灰度校正。紅色(R’)和藍(lán)色(B’)色彩輸出信號可由兩行信號之間的差值函數(shù)來獲得。亮度信號(Y’)是通過用一個線性矩陣函數(shù)將其它信號以各種比例組合形成的。如前面所描述的那樣,這些函數(shù)需要采用延時線來進(jìn)行信號處理。執(zhí)行亮度信號處理的處理器311從色彩矩陣309中讀取亮度信號Y’并將信號YH與到AEC(自動曝光控制)檢測器317的一個反饋信號一起輸出。其中YH信號是指混有高頻組分的亮度信號。
色彩信號G’、R’和B’從色彩矩陣309傳輸?shù)竭M(jìn)行色度信號處理的處理器313上,在那里它們被進(jìn)行處理從而產(chǎn)生出可以由此形成色度信號的信號(R-Y)和(B-Y)。色度信號是通過將兩個色彩差分信號(R-Y)和(B-Y)正交調(diào)制到一個副色彩載波上而形成的。在另外的系統(tǒng)中,有時是采用I(同步)信號和Q(正交)色差信號而不是(R-Y)和(B-Y)信號來產(chǎn)生色度信號的,盡管后者在普通的攝像機(jī)中更為常用。色度信號的相位和振幅分別表示色度和飽和度。
NTSC編碼器315從一個視頻定時發(fā)生器319接收同步控制信號SYNX和空隔信號BLANK,并且還接收FSC、HUE和SATURATION控制信號。來自亮度信號處理器311的YH信號和來自色度信號處理器313的色差信號(R-Y)、(B-Y)被傳輸?shù)絅TSC編碼器315上,在那里它們被進(jìn)行處理以產(chǎn)生輸出信號CVBS(混有消隱信號和同步信號的復(fù)合視頻信號)以及Y+C混合信號。基帶亮度信號(Y)與圖像的亮度相關(guān),而正交調(diào)制色度信號(C)與圖像的色彩有關(guān)。
進(jìn)行亮度信號處理的處理器311將一個反饋信號輸出到AEC檢測器317中,該檢測器將一個控制信號輸出到執(zhí)行AEC和AGC(自動增益控制)控制的控制器321中。如所屬技術(shù)領(lǐng)域所公知的那樣,AEC是指自動曝光控制。視頻定時發(fā)生器319輸出定時信號SAMPLE(采樣)和PRECHARGE(預(yù)加電),這些信號分別輸送到矩陣行控制器151的采樣和預(yù)加電部分,來控制對圖像傳感器陣列101的掃描。矩陣行控制器151還包括一個行驅(qū)動部件。視頻定時發(fā)生器319還將一個定時信號輸出到執(zhí)行AEC和AGC控制的控制器321上。該控制器321將控制信號輸出到采樣定時計數(shù)器323和預(yù)充電定時計數(shù)器325上。采樣定時計數(shù)器323和預(yù)充電定時計數(shù)器325分別被連接到矩陣行控制器151的采樣和預(yù)充電部分上。圖像傳感器陣列101是由矩陣行控制器151、行校準(zhǔn)單元153和列校準(zhǔn)單元155控制的。
如上所述,希望傳感器讀數(shù)機(jī)構(gòu)201能以這樣的方式從兩個不同的行中讀取兩線信號可獲得兩行數(shù)據(jù)中的所需部分,以便在適當(dāng)?shù)臅r刻進(jìn)行處理?,F(xiàn)有技術(shù)中的裝置是采用數(shù)字或CCD延時線來實現(xiàn)這一目的。如上面所描述的那樣,采用數(shù)字延時線的一個問題是需要較高的能耗來執(zhí)行模數(shù)轉(zhuǎn)換。采用CCD延時線的一個問題在于它要設(shè)置在MOS圖像傳感器的外部,而這將增加芯片的數(shù)量以及實施的復(fù)雜性。因而,需要一種結(jié)構(gòu),它能夠很容易地與MOS傳感器陣列制作在同一個芯片上,并且能夠在一個特定的處理間隙內(nèi)從兩個不同的像素行中讀取所需要的信號。
現(xiàn)在參看圖3,圖中表示了由本發(fā)明的讀取機(jī)構(gòu)進(jìn)行讀取的一個傳感器像素陣列。該像素傳感器矩陣101包括6列4行像素103。如圖所示,圖3中由四個像素組成的像素塊中的每個像素被指定對應(yīng)了四種顏色CLR1、CLR2、CLR3或者CLR4中某一色。在一個實施例中,顏色CLR1和CLR4的是相同的(綠色)。
在圖3所示的實施例中,像素的第一列具有像素103A到103D,第二列具有像素103E到103H,依此類推直到第6列具有像素103U到103X。每一像素行是由像素控制信號P1、P2、P3和P4控制的。第一行中的所有像素103A、103E、103I、103M、103Q和103U都是由像素控制信號P1控制的。在第二、第三和第四行中的像素分別是由像素控制信號P2、P3和P4控制的。
六個列放大器105,每個放大器對應(yīng)于圖3中所示出一列像素。每一個列放大器是由一個列選擇信號Y1到Y(jié)6控制的。因此第一列放大器是由列選擇信號Y1控制的,第二列放大器是由列選擇信號Y2控制的,依此類推直到第六個列放大器是由列選擇信號Y6控制的。所有6列放大器的輸出都連接到一個信號線SIG1上。信號線SIG1延伸到一個點“A”,這將在下文參照圖4進(jìn)行說明。
圖4表示了一個根據(jù)本發(fā)明的讀取機(jī)構(gòu)201A。如圖所示,讀取機(jī)構(gòu)201A包括兩條根據(jù)本發(fā)明的延時線211和212。這種結(jié)構(gòu)描述了本發(fā)明從兩行像素中同時讀取兩線信號、從而在特定的處理間隔內(nèi)從兩行中讀取所需數(shù)據(jù)的方法。
如圖4所示,在點“A”處信號線SIG1和寫開關(guān)W1和W2連接在一起。讀開關(guān)W1將信號線SIG1連接到延時線211的輸入端。延時線211的輸出211通過一個讀開關(guān)R1連接到一個緩沖器220的輸入端上。
信號線SIG1還通過一個讀開關(guān)W2連接到一個延時線212的輸入端上。延時線212的輸出端通過一個讀開關(guān)R2連接到緩沖器220的輸入端上。緩沖器220的輸出端和信號線SIG2相連。讀取機(jī)構(gòu)201A的兩個輸出信號因此就是信號線SIG1和SIG2中的信號。
如將在下文更詳細(xì)地描述的那樣,設(shè)置圖4的讀取機(jī)構(gòu)201A的目的在于對像素信號的輸出進(jìn)行一個延時,因而,正從像素行讀取的信號能夠與來自前一行的像素信號同時進(jìn)行處理。這樣,信號線SIG1就載有當(dāng)前像素行的信號,而信號線SIG2載有前一像素行的信號。使用兩條延時線211和212可以使一條延時線存儲來自當(dāng)前行的像素信號,而另一條延時線是用來讀出前一行所存儲的像素信號。圖4中讀取機(jī)構(gòu)的所有操作將參照圖9中的分時圖線進(jìn)行更詳細(xì)地描述。
圖5示意表示了圖4中延時線211的一種實施方案。延時線212類似于延時線211,除了延時線212的開關(guān)和電容采用了不同的標(biāo)號來指代之外,其它都類似,關(guān)于這點將在下面更詳細(xì)地描述。如圖5所示,延時線211的輸入端通過一個元件214連接在W1A至W1F一組六個開關(guān)上。六個開關(guān)W1A至W1F中的每一個分別連接在六個電容C1A至C1F中的一個的一側(cè)。電容C1A至C1F的另一側(cè)接地。六個電容C1A至C1F通過六個元件216分別連接到在一組開關(guān)R1A至R1F上。六個開關(guān)R1A至R1F中的每一個分別將六個電容C1A至C1F中連接到元件218上。元件218的輸出端就是延時線211的輸出端。
圖6A和6B描述了圖5中的元件214的一個實施例。如圖6A所示,元件214包括一個具有輸入端和輸出端的緩沖器215。如圖6B所示,緩沖器可包括一個MOS開關(guān)元件M14。如圖6B中所示,MOS開關(guān)件M14的源極連接在電源VDD上的,而它的門極則連接在緩沖器215的輸入端上的,而漏極作為輸出端。
圖7A至圖7C表示了元件216的各種實施例。如圖7A所示,在一個實施例中,元件216a只是一段普通的導(dǎo)線217a。在圖7A中的實施例中,元件216僅僅是將電容C1與開關(guān)R1連接在一起的一段延長導(dǎo)線。如圖7B所示,在另一個實施例中,元件216b包括一個緩沖器217b。緩沖器217b類似于前面對應(yīng)于圖6A和圖6B描述的緩沖器215。圖7C描述了元件216的另一個實施例。如圖7C所示,元件216c包括一個緩沖器217c,其偏置量通過一個控制信號Vos進(jìn)行調(diào)整。緩沖器217c的輸入端通過一個復(fù)位開關(guān)RST1連接在一個基準(zhǔn)電壓Vref上。
圖8A至8C給出了圖5中部件218的各種實施例。如圖8A所示,在一個實施例中,部件218a包括一個運算放大器219a。運算放大器219a通過一個反饋電容C18使其反相輸入端與其輸出端相連。一個補(bǔ)償開關(guān)EQ還將運算放大器219a的非反相輸入端與其輸出端相連。運算放大器219a的正相輸入端連接在一個參考電壓Vref上。如圖8B所示,在另一個實施例中,部件218b包括一個緩沖器219b。如圖8C所示,在另一個實施例中,部件218c包括一個運算放大器219c。部件218c的輸入端通過一個電容C19與運算放大器219c的反相輸入端相連。運算放大器219c的正相輸入端連接在一個參考電壓Vref上。運算放大器219c的反相輸入端還通過一個電容C20與其輸出端相連。在運算放大器219c的反相輸入端和輸出端之間還連接有一個補(bǔ)償開關(guān)EQ。
具體采用圖7和8中所示的部件216和218各種實施例的那一種取決于所采用的像素類型以及適當(dāng)?shù)南袼匦盘柼幚?。在一個實施例中,圖7A和8A的實施方式被采用來一起工作,在另一個實施方式中圖7B和8B的實施例被一起采用,而在又一個實施方式中卻采用了圖7C和圖8C的實施元件。通常,當(dāng)像素103是無源像素的時候,元件傾向采用電荷放大器,而如果像素103是有源像素,那么元件傾向于采用電壓緩沖器或電壓放大器,或者如圖7A中實施例所示的普通導(dǎo)線。
圖7和8中的各種實施例而言,每一種設(shè)計都具有特定的優(yōu)點。舉例來說,在圖7B和8B所示的實施例中,為延時線211的中的存儲單元電容設(shè)置了一個放大器。這種設(shè)計可有效地消除延時線211和部件218中相對較大的寄生電容。換句話說,因為所有延時線211的開關(guān)都連接在同一點上的,所以存在有相對較大的寄生電容。這種相對較大的寄生電容能夠引起系統(tǒng)響應(yīng)緩慢。通過為每一個存儲單元電容設(shè)置一個放大器,該放大器能夠?qū)㈦妷菏盅杆俚丶釉诩纳娙萆稀R虼?,可以提高系統(tǒng)的整體速度。
對于圖7A和8A的實施例而言,這種設(shè)計的一個優(yōu)點在于相對簡單的設(shè)置,這就只需要較少的部件和連接件。因此,產(chǎn)生出一種更小更便宜的電路。另外,還不用擔(dān)心在為每一個電容采用多個放大器的時候出現(xiàn)的失配現(xiàn)象。
圖7C和8C的實施例有助于消除在多個放大器之間出現(xiàn)失配的顧慮。舉例來說,如果在一行中有640個像素,那么就需要640個放大器部件,在它們之間會有高達(dá)幾十毫伏的失配。圖7C和8C的實施例的實施方式可以提供雙相關(guān)采樣,并且提供一個用于雙采樣的參考電壓,該電壓還用于噪音信號消減,這就使得列與列之間的電壓失配減小。
圖4和5中所示的讀取機(jī)構(gòu)201A的工作過程由圖9所示的分時圖線來說明。通常,雖然圖9的分時圖線表示像素信號幾乎是在瞬時被傳輸?shù)?,但要說明的是由于電容的充電和類似的現(xiàn)象,這樣的信號傳輸實際上涉及一個過渡周期,但這在圖中沒有表示出。另外,盡管在圖中表示信號存在了一個特定的時間段,但要說明的是所指代的信號不必在所示的整個時間段中都保留在信號線中,這樣表示只是為了說明似乎每一個電容的電荷量都已經(jīng)被轉(zhuǎn)移到信號線路SIG2中了。還要說明的是在一個實際的實施方式中,在信號之間可能有間隔,這樣就會出現(xiàn)中間處理過程,這些中間過程例如為將電容、放大器、緩沖器的信號電平復(fù)位到一個理想的設(shè)定值上。
如圖9所示,在一個時間段1的開始時刻,像素控制信號P1為高電位,圖3中的列選擇開關(guān)Y1、圖4中的寫開關(guān)W1以及圖5中的寫開關(guān)W1A同時也為高電平。因此,來自像素103a的像素信號傳到信號線路SIG1中并被存儲在電容C1A。類似地,在時間段1中的下一次的時間步長中,列選擇信號Y2和寫開關(guān)W1B的同時到達(dá)高電位,從而讀將信號線路SIG1中像素103e的信號讀出,同時將該信號存儲在電容C1B中。持續(xù)進(jìn)行這一過程來讀出分別存儲在電容C1C、C1D、C1E、C1F中的像素103i、103m、103q和103u的信號。一旦第一行的所有像素的信號已被讀出,則控制信號P1和寫開關(guān)W1被置于低電位,標(biāo)志第一行像素的讀取過程結(jié)束。
如在前面參照圖4描述的那樣,延時線212除了開關(guān)和電容在指代上不同之外,其它都類似于延時線211。更詳細(xì)地說,延時線211的寫開關(guān)被標(biāo)識為開關(guān)W1A至W1F,而延時線212的寫開關(guān)用開關(guān)W2A至W2F指代。同樣地,延時線212的電容用C2A至C2F表示,讀取開關(guān)用開關(guān)R2A至R2F表示。如下文所描述的那樣,圖9的分時圖線中采用了這些指代。
在時間段2中,第二行像素的控制信號P2、寫開關(guān)W2的控制信號以及讀開關(guān)R1的控制信號都在同一時刻被置于高電位??刂菩盘朠2和寫開關(guān)W2的控制信號為高電位標(biāo)志著第二行像素要被寫入圖4的延時線212中。讀取開關(guān)R1的控制信號為高電位標(biāo)志著在時間段1期間存儲在延時線211中的第一行像素的像素信號將從信號線路SIG2上被讀出。如圖9所示,列選擇信號Y1和讀取開關(guān)R1A、寫開關(guān)W2A的控制信號同時轉(zhuǎn)向高電位。因此,在時間段2的這個時間步長期間,第二行第一像素103b的信號被讀取到信號線路SIG1上,并被存儲到延時線212的電容C2A中。同時,讀取開關(guān)R1A的控制信號先前存儲在電容C1A中的像素103a的像素信號從信號線路SIG2讀取出來。以這樣的方式,第一行像素103a和第二行像素103b的信號就同時分別在信號線路SIG1和SIG2上被讀取出來,實現(xiàn)了本系統(tǒng)的目的。
同樣地,在時間段2期間的下一個步長中,列選擇信號Y2和讀取開關(guān)R1B、寫開關(guān)W2B的控制信號同時被置于高電位。寫開關(guān)W2B的控制信號位高電位使得第二行中第二像素103f的信號被寫入到延時線212的電容C2B中。同時,讀取開關(guān)R1B使得先前存儲在電容C1B中的第一行第二像素103e的信號被讀取到信號線路SIG2上。因此,第一和第二行像素103e和103f的信號在同一時刻分別輸送到信號線路SIG1和SIG2上,實現(xiàn)了本系統(tǒng)的目的。
在時間段2期間一直持續(xù)這個過程,從而將第二行中剩余的像素103j、103n、103r和103v的信號分別存儲到電容C2C、C2D、C2E和C2F中。且在這些信號被輸送到信號線路SIG1上的同時,第一行相鄰像素103i、103n、103q和103u的信號分別被從電容C1C、C1D、C1E、和C1F中讀取到信號線路SIG2。因此,來自像素103I的信號和像素103j的信號被同時讀出,隨后是像素103m和103n的信號被同時讀出,然后是像素103q和103r的信號,最后是像素103u和103v的信號被讀出。當(dāng)?shù)诙兴邢袼氐男盘柖急蛔x取出來之后,第二行的控制信號P2轉(zhuǎn)為低電位,這就標(biāo)志著時間段2期間的像素讀取過程結(jié)束。寫開關(guān)W2和讀取開關(guān)R1的控制信號也同時轉(zhuǎn)向低電位。
在時間段3中,同樣執(zhí)行這一過程來讀出第三行像素103c、103g、103k、103o、103s和103w的像素信號。在這些信號被讀出時,在先前時間段2內(nèi)被存儲到電容C2A至C2F中的第二行對應(yīng)相鄰像素的信號被讀出。在這種方式下,信號線路SIG1和SIG2同時分別保留了第三和第二行中相鄰像素的信號,實現(xiàn)了本系統(tǒng)的目的。在時間段3的像素讀取過程結(jié)束時,控制信號P3和寫開關(guān)W1、讀取開關(guān)R2的控制信號同時轉(zhuǎn)向低電位。如在圖9的分時圖線中控制信號P3的左側(cè)表示的那樣,寫開關(guān)W1和讀取開關(guān)R2控制信號的符號表示在括號中,這些信號只是在時間段3期間隨著信號P3的轉(zhuǎn)換而轉(zhuǎn)換。在其它時間段內(nèi)信號W1和R2的轉(zhuǎn)換獨立于控制信號P3(比如,在時間段1期間寫開關(guān)W1和讀取開關(guān)R2控制信號是與控制信號P1同時轉(zhuǎn)換的)。
在時間段4期間,同樣執(zhí)行這一過程來將第四行像素的信號存儲在第二延時線212中,同時將先前存儲在第一延時線211中的第三行像素的信號讀出到信號線路SIG2上。在這種方式下,第四和第三行像素的信號分別在信號線路SIG1、SIG2上被同時讀出,實現(xiàn)了本系統(tǒng)的目的。
圖10描述了圖2中的讀取機(jī)構(gòu)201的另一個實施例。如圖10所示,讀取機(jī)構(gòu)201B包括一條延時線211和一個單像素延時電路230。信號線路SIG1在點“A”和延時線211的輸入端相連。延時線211的輸出端與單像素延時電路230的輸入端相連,并且單像素延時電路230的輸出端與信號線路SIG2相連。從而讀取機(jī)構(gòu)201B的輸出端就是信號線路SIG1和SIG2。
圖11給出了所述的單像素延時電路230的一個示意圖。如圖11所示,該單像素延時電路的輸入端230與一個寫開關(guān)W3A相連。寫開關(guān)W3A將輸入端連接到電容C3A的一側(cè)和部件232的一個輸入端上。電容C3A的另一端接地,部件232的輸出端連接到讀開關(guān)R3A上,部件236的輸出端就是所述單像素延時電路230的輸出端。
連接在所述單像素延時電路上的還有一個寫開關(guān)W4A。開關(guān)W4A將輸入端連接到電容C4A的一端和部件234的輸入端上。電容C4A的另一端接地。部件234的輸出端與一個讀開關(guān)R4A相連。讀取開關(guān)R4A將部件234和部件236的輸入端接通。
在圖12的分時圖線中對圖10的讀取機(jī)構(gòu)201B和圖11的單像素延時電路的工作過程進(jìn)行了說明。圖12的分時圖線中具有和圖9類似的一些部件。如圖12所示,在時間段1期間,用于選通第一行像素103a至103u的控制信號為高電位。同時,列選擇信號Y1和圖5中的寫開關(guān)W1A的控制信號也轉(zhuǎn)向高電位。這樣,第一行第一像素103a的信號就被讀取到信號線路SIG1上,并被存儲在延時線211的電容C1A中。在時間段1期間的下一個步長中,列選擇信號Y2和圖5中的寫開關(guān)W1B的控制信號轉(zhuǎn)向高電位。這就使得第一行第二像素103e的信號被讀到信號線路SIG1上,并且也被存儲在圖5的電容C1B中。持續(xù)執(zhí)行這一過程直到第一行剩余像素103i、103m、103q和103u等的信號都被讀到信號線路SIG1上且被存儲到延時線211的電容C1C、C1D、C1E和C1F中。盡管表示的開關(guān)R1A至R1F和W3A、W4A、R3A和R4A在時間段1期間也進(jìn)行轉(zhuǎn)換,但它們不對信號線路SIG1和SIG2上的像素信號產(chǎn)生任何作用,直到時間段2到來時情況才發(fā)生改變。
在時間段2期間,在第一個時間步長內(nèi),讀取開關(guān)R1A和寫開關(guān)W3A、讀取開關(guān)R4A的控制信號轉(zhuǎn)為高電位。這就使得先前存儲在延時線211的電容C1A中的第一行第一像素103a的像素信號被傳輸并存儲到單像素延時電路230中。在下一個步長期間,列選擇信號Y1和寫開關(guān)W1A的控制信號轉(zhuǎn)向高電位。這使得第二行第一像素103b的信號被讀到信號線路SIG1上,并也被存儲在延時線211的電容C1A中。應(yīng)該注意的是,在這個時間步長內(nèi),對第二行第一像素103b信號的存儲過程需要先將在時間段2的前一次時間步長內(nèi)存儲的第一行第一像素103a的信號從電容C1A中清除掉。換句話說,在第二行像素103b的信號能被存儲到電容C1A之前,必須先把第一行像素103a的信號清除出去。
同樣地,在同一步長期間,必須要把第一行的第二像素103e的信號從電容C1B中清除出去,這樣才能使第二行第二像素103f的信號在下一個步長中存儲到電容C1B中。這個過程是通過寫開關(guān)W4A和讀取開關(guān)R1B的控制信號同時轉(zhuǎn)向高電位來完成的,從而使得第一行第二像素103e的像素信號從電容C1B轉(zhuǎn)移到電容C4A中。同時,讀取開關(guān)R3A的控制信號轉(zhuǎn)為高電位,從而將先前存儲在電容C3A上的第一行第一像素103a的像素信號讀到信號線路SIG1上。以這樣的方式,在第二行第一像素103b的信號被讀到信號線路SIG1上的同時,第一行第一像素103a的信號在信號線路SIG2上被讀取出來。這樣,相鄰行中像素的信號是被同時讀取出的,實現(xiàn)了本系統(tǒng)的目的。
這個過程在時間段2期間一直持續(xù),在這個時間段內(nèi),第一行剩余像素103e、103i、103m、103q和103u的信號從先前在延時線211的電容C1B、C1C、C1D、C1E和C1F中的存儲位置轉(zhuǎn)移到單像素延時電路230的電容C4A或C3A中的一個中。接著,每一個信號被從該單像素延時電路230轉(zhuǎn)移出到信號線路SIG2中。如上所述,在第二行剩余像素103f、103j、103n、103r和103v的信號被存儲在電容中之前,電容C1B、C1C、C1D、C1E和C1F中的信號必須先被轉(zhuǎn)移出去。
因此,所述的單像素延時電路起到了像素信號臨時存儲器的作用,以將它們保持一個時間步長,在此期間第一行像素信號被轉(zhuǎn)移出延時線211,之后被讀出到信號線SIG2中,同時第二行像素的兩個信號都被存儲在延時線211的電容中,并被讀出到信號線路SIG1上。以這樣的方式,在第一行像素103a、103e、103i、103m、103q和103u的信號讀到信號線路SIG2上的同時,對應(yīng)的相鄰像素103b、103f、103j、103n、103r、103v的信號被讀到信號線路SIG1上。在這種方式下,第一行像素的信號與第二行相鄰像素同時被讀出,實現(xiàn)了本系統(tǒng)的目的。在時間段3、4內(nèi)的過程類似,分別同時讀取行2、3相鄰像素的信號和隨后同時讀取行3和4的像素信號。
盡管上文對本發(fā)明的最佳實施例進(jìn)行了描述和說明,但可理解的是在不脫離本發(fā)明的范圍和核心思路的情況下可有多種變型。舉例來說,雖然本發(fā)明描述了從相鄰行的像素中同時讀取像素信號的情況,但是本發(fā)明也可以類似地每隔一行地同時讀取像素信號。這樣的工作過程出現(xiàn)在偶數(shù)區(qū)域和奇數(shù)區(qū)域的讀取操作中,如在名稱為“具有兩個或多個線性讀取電路和高靈敏度隔行色彩掃描電路的單芯片彩色CMOS成像傳感器”、申請日為1998年7月7日的系列申請No.09/110,897中所公開的那樣,該申請在本文作為參考資料。類似地,可以使一個給定行中的每隔一個像素的像素信號連接在一條公共的信號線路上,而不是一個給定行中的每一個像素都連接在一條公共信號線路上。因此,本發(fā)明不應(yīng)該只局限于上述的最佳實施形式,而是由后面的權(quán)利要求進(jìn)行限定。
權(quán)利要求
1.一種讀取機(jī)構(gòu),包括一條用于一個MOS圖像傳感器的模擬延時線,其中的MOS圖像傳感器具有一個由按行和列組織的多個單獨像素形成的像素矩陣,該讀取機(jī)構(gòu)還包括一條與所述像素矩陣的多個列連接的第一公共信號線路,用于接收這些列中所選擇像素的像素信號;以及一條與該第一公共信號線路相連的第一延時線,用于接收和存儲像素信號,該第一延時線包括一條與所述第一公共信號線路相連的輸入線路;一條與第二公共信號線路相連的輸出線路;和輸入線相連的第一組寫開關(guān),第一組寫開關(guān)平行設(shè)置并至少有某一列的一個開關(guān)連接到所說的第一公共信號線上;第一組存儲電容,該第一組存儲電容具有至少一個與所述寫開關(guān)相關(guān)的電容,所述寫開關(guān)按順序接通以便順次將一行像素中的各個像素信號寫入到所述第一組電容的每一個電容中去;第一組讀取開關(guān),用于選擇性地將第一組存儲電容中的像素信號讀取到所述的輸出線路上去。
2.如權(quán)利要求l所述的讀取機(jī)構(gòu),還包括一條與所述第一公共信號線相連的第二延時線,用于接收和存儲像素信號;第一和第二初級寫開關(guān),用于將第一和第二延時線的輸入端分別連接到第一公共信號線上;以及第一和第二初級讀開關(guān),用于將第一和第二延時線的輸出端分別連接到第二公共信號線上。
3.如權(quán)利要求l所述的讀取機(jī)構(gòu),還包括一個連接在第一延時線的輸出端和第二公共信號線之間的像素延時電路,該像素延時電路包括第二組存儲電容,用于交替地存儲第一延時線輸出的像素信號;連接在第一延時線的輸出端上的第二組寫開關(guān),該第二組寫開關(guān)交替地將第一延時線輸出的像素信號寫到所述第二組存儲電容的每一個電容中;以及連接在所述第二公共信號線上的第二組讀取開關(guān),用于交替地將像素信號從第二組存儲電容讀取到第二公共信號線上。
4.如權(quán)利要求l所述的讀取機(jī)構(gòu),其特征在于其中的第一延時線還包括一個連接在第一公共信號線和輸入線之間的緩沖器。
5.如權(quán)利要求l所述的讀取機(jī)構(gòu),其特征在于其中的第一延時線還包括一個第一組讀取緩沖器,每個讀取緩沖器被連接到第一組電容的某一存儲電容和第一組讀開關(guān)的某一讀開關(guān)之間。
6.如權(quán)利要求l所述的讀取機(jī)構(gòu),其特征在于所述第一延時線還包括一個連接在所述延時線的輸出端和所述第二公共信號線之間的電荷放大器。
7.一種用于同時處理來自兩行MOS圖像傳感器的模擬信號的方法,其中的MOS圖像傳感器具有一個由按行和列組織的多個單獨像素形成的像素矩陣,所述方法包括下列步驟(a)從所述像素矩陣中讀取信號,并將所說像素矩陣第一行中所選擇的多個像素的每個單獨像素中的模擬像素信號通過所說的第一公共信號線傳輸?shù)揭粋€讀取機(jī)構(gòu),該讀取機(jī)構(gòu)為第一行所選擇的每個像素至少設(shè)置了一個單獨的存儲單元,所說的存儲單元設(shè)置在所說像素之外,并且將該模擬像素信號存儲在該存儲單元中;(b)從所述像素矩陣中讀取信號,并將所述像素矩陣第二行所選擇的多個像素的每個單獨像素中的模擬像素信號通過所述第一公共信號線傳輸?shù)揭粋€讀取機(jī)構(gòu),該讀取機(jī)構(gòu)為第二行所選擇的每個像素至少設(shè)置了一個單獨的存儲單元,所說的存儲單元設(shè)置在所說像素之外,并且將該模擬像素信號存儲在該存儲單元中;以及(c)在第二行所選擇的多個選擇像素的模擬像素信號被從像素陣列讀出并儲存在儲存單元的同時,先前儲存在儲存單元中的第一行所選擇的模擬像素信號從讀出機(jī)構(gòu)讀出。
8.如權(quán)利要求7所述的方法,其特征在于所述存儲第一行所選擇像素的模擬像素信號的存儲單元包括第一組存儲單元,所述存儲第二行的所選擇像素的模擬像素信號的存儲單元包括第二組存儲單元。
9.如權(quán)利要求8所述的方法,其特征在于,所述第一和第二行所選擇的像素是彼此相鄰的,并且所述的兩行中基本相鄰像素的模擬像素信號是同時被讀取出來的。
10.如權(quán)利要求8所述的方法,其特征在于該像素矩陣還包括第三行所選擇的像素,并且其中在第一行所選擇像素的模擬像素信號已經(jīng)被從第一組存儲單元中讀取出來之后,將來自第三行所選擇像素的模擬像素信號被存儲在第一組存儲單元中。
11.如權(quán)利要求7所述的方法,其特征在于用來存儲第一行模擬像素信號的存儲單元與用來存儲第二行模擬像素信號的存儲單元是同一組儲存單元,并且其中的像素信號被從所述存儲單元中讀取出來之后,就被暫時地存儲在一個像素延時電路中。
12.如權(quán)利要求11所述的方法,其特征在于第二行像素的模擬像素信號是在第一行像素的模擬像素信號被從像素延時電路中讀取出來的同時從像素矩陣中讀取出來的。
13.如權(quán)利要求12所述的方法,其特征在于第一和第二行像素是彼此相鄰的,并且其中兩行中基本相鄰像素的模擬像素信號是同時被讀取出來的。
14.一種用于MOS圖像傳感器的讀取機(jī)構(gòu),該圖像傳感器具有一個由按行和列組織的多個單獨像素形成的像素矩陣,該讀取機(jī)構(gòu)還包括(a)與像素矩陣的多列相連的第一公共信號線,用于接收來自所述像素矩陣的列中像素的像素信號;(b)為多個列中的每一列設(shè)置了至少一個電容的第一組存儲電容;(c)與第一公共信號線相連的第一組開關(guān),用于選擇性地將像素矩陣第一行中的各個像素中的信號傳輸?shù)降谝唤M存儲電容中,每個開關(guān)順序接通,以將第一公共信號線按順序連接到每一個存儲電容上,從而將該行的每一個所選擇像素的信號傳輸?shù)矫恳粋€存儲電容中去,從而在該過程結(jié)束時,該行中每一個像素的信號都被存儲在該組存儲電容的至少一個電容中;(d)第二條公共信號線,用于接收所述存儲電容中的像素信號;以及(e)第二組開關(guān),用于從所述存儲電容選擇地將信號讀取到第二公共信號線上。
15.如權(quán)利要求14所述的讀取機(jī)構(gòu),還包括第二組存儲電容,為各列像素設(shè)置了至少一個電容;與所述公共信號線相連的第三組開關(guān),用于選擇性地將像素矩陣第二行的多個像素中的信號傳輸?shù)剿龅诙M存儲電容中,每一個開關(guān)順次將第一公共信號線和第二組存儲電容中的每一個存儲電容接通,從而將該行每一個選擇像素中的信號傳輸?shù)矫恳粋€存儲電容中,從而在該過程結(jié)束時,第二行中每一個像素的信號都被存儲在第二組存儲電容中的至少一個電容中;以及第四組開關(guān),用于從第二組存儲電容中選擇性地將信號讀取到第二公共信號線上。
16.如權(quán)利要求15所述的讀取機(jī)構(gòu),其特征在于,所述第二組開關(guān)在所述第三組開關(guān)順序工作的同時也順序進(jìn)行工作,這樣在第二行像素的像素信號在第二組存儲電容上被提取出來的同時,來自第一行像素的像素信號就從第一組存儲電容中被讀取到第二公共信號線上。
17.如權(quán)利要求15所述的讀取機(jī)構(gòu),其特征在于,所述像素矩陣包括一個在每一列中具有一個像素的第三行,該列與第一公共信號線相連,所述第三行的模擬像素信號通過第一組開關(guān)選擇地按順序傳輸?shù)降谝唤M存儲電容中。
18.如權(quán)利要求14所述的讀取機(jī)構(gòu),還包括一個與所述第二公共信號線相連的像素延時電路,該像素延時電路包括第二組存儲電容,用于暫時存儲從第一組存儲電容中讀取出來的像素信號;第三組開關(guān),用于選擇性地將第二公共信號線連接到第二組存儲電容上;一條第三公共信號線;以及第四組開關(guān),用于選擇性地將第二組存儲電容連接到第三公共信號線上。
19.一種用于MOS圖像傳感器的讀取機(jī)構(gòu),該圖像傳感器具有一個由按行和列組織的多個單獨像素形成的像素矩陣,該讀取機(jī)構(gòu)還包括(a)一條與所述像素矩陣的多個列相連的第一公共信號線,用于傳輸像素矩陣中的信號;(b)具有至少一個電容與所述像素矩陣相連接的第一組存儲電容;(c)第一組開關(guān),用于選性擇地將矩陣列按順序連接到第一公共信號線上,以便在一個最初的時間段期間,將所述像素第一行的模擬信號順序傳輸?shù)降谝唤M存儲電容中,在隨后的時間段內(nèi),第一組開關(guān)選擇性地將各列按順序連接到第一公共信號線上,以便在后一個時間段內(nèi)將像素矩陣第二行的模擬信號傳輸?shù)降谝唤M存儲電容中。
20.如權(quán)利要求19所述的讀取機(jī)構(gòu),還包括第二組存儲電容,該第二組存儲電容具有至少一個電容與所述像素矩陣的每一列相連,所述第一組開關(guān)選擇性地將各列按順序連接到第一公共信號線上,以便將像素矩陣第三行的模擬信號按順序輸出到第二組存儲電容中,該第三行像素中每一個單獨像素的模擬信號順次被存儲到第二組存儲電容的至少一個存儲電容中。
21.如權(quán)利要求20所述的讀取機(jī)構(gòu),還包括第二組并聯(lián)的開關(guān),用于選擇性地將所述第一公共信號線連接到所述第一組存儲電容上;第三組并聯(lián)的開關(guān),用于選擇性地將所述第一組存儲電容連接到所述第二組存儲電容上;一條第二公共信號線;第四組并聯(lián)的開關(guān),用于選擇性地將所述第一組存儲電容連接到所述第二公共信號線上;以及第五組并聯(lián)的開關(guān),用于選擇性地將所述第二組存儲電容連接到所述第二公共信號線上。
22.如權(quán)利要求19所述的讀取機(jī)構(gòu),還包括一個與所述第一組存儲電容相連的像素延時電路,用于從所述第一組存儲電容中讀取出像素信號,該像素延時電路在第二行像素的模擬像素信號被讀到第一組存儲電容中的同時,將第一行模擬像素信號輸出。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于彩色CMOS圖像傳感器的模擬延時線,它兼容MOS工藝技術(shù)。本發(fā)明能夠從兩行像素中同時讀取像素信號,以便獲得由不同行信號組合的混合信號。該延時線包括一組存儲有像素信號的存儲電容,以及一個用于將像素信號依次寫到電容中的裝置。被存儲的模擬像素信號可以在適當(dāng)?shù)臅r刻從延時線中讀取出來,以便可以與來自相鄰的不同行像素的像素信號進(jìn)行組合。在一個實施例中,采用了兩條延時線,從而在一個當(dāng)前行的像素信號被寫入一條延時線的同時前—行的像素信號可從另一條延時線中讀取出來。
文檔編號G11C27/04GK1288220SQ0011881
公開日2001年3月21日 申請日期2000年5月6日 優(yōu)先權(quán)日1999年9月15日
發(fā)明者H·楊, X·何, D·陳 申請人:全視技術(shù)有限公司
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