[发明专利]图像传感器、数据读出方法、电子系统

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2010年1月21日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请10-2010-0005730的优先权，其全部内容通过引用的方式结合在此。

技术领域

与示范性实施例一致的设备和方法涉及图像传感器技术，并且更具体地，涉及通过改进像素数据读出方法以实现高帧速和小型化的互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器、该CMOS图像传感器的像素数据读出方法及包括其的电子系统。

背景技术

图像传感器是将外部光学图像信号转换成电图像信号的装置。可以将图像传感器分类为使用CMOS技术的CMOS图像传感器和使用电荷耦合器件(CCD)技术的CCD图像传感器，其中图像传感器全部使用半导体技术制造。

具体地，使用CMOS制造技术制造CMOS图像传感器。在CMOS图像传感器中，像素使用光电二极管将从主体(subject)的对应部分发出的光信号转换成电子，存储电子，将与多个所积聚的电子成比例的电荷量转换成电压信号，并且输出电压信号。此CMOS图像传感器被广泛使用在各种各样的电子装置中，诸如移动电话、用于个人计算机(PC)的照相机、视频照相机、数码相机等。

与CCD图像传感器相比，CMOS图像传感器操作可以更简单。此外，由于在一个芯片中集成信号处理电路，所以可以使用片上系统(system onchip，SoC)制造CMOS以使得模块的小型化是可能的。此外，可以兼容地应用现有CMOS技术，因此，可以便宜地制造CMOS图像传感器。因为有这些优点，对CMOS图像传感器的需求一直在增长。

预期在CMOS图像传感器市场上，对具有高的像素率和高帧速的更小的、高性能的CMOS图像传感器的需求将增加。然而，可能很难实现CMOS图像传感器在短水平时段(period)内的高性能。

在普通CMOS图像传感器的像素阵列中，在一个水平时段期间读出一行中的像素的数据。在从像素阵列的像素中读出的数据被表现为图像的信号处理前的级中，使用用于临时存储从像素读出的数据的存储器。需要改进相关领域像素数据读出方法以便实现在未来的图像传感器市场中所需求的紧凑型的高性能CMOS图像传感器。

发明内容

一个或多个示范性实施例提供了互补金属氧化物(CMOS)图像传感器、该CMOS图像传感器的像素数据读出方法以及包括该CMOS图像传感器的电子系统，该CMOS图像传感器用于在一个水平时段期间从多个列的像素中读出像素数据，并且在一个水平时段输出对应于与基本拜耳图案相对应的读出像素数据的拜耳信号。

根据示范性实施例的一个方面，提供了一种CMOS图像传感器，包括：第一读出线，被配置成在水平时段期间，从拜耳图案的像素阵列的第i列的奇数行的共用像素组中输出像素数据，其中i是1或大于1的自然数；第二读出线，被配置成在水平时段期间，从像素阵列的第i列的偶数行的共用像素组中输出像素数据；第三读出线，被配置成在水平时段期间，从像素阵列的第(i+1)列的奇数行中的共用像素组输出像素数据；以及第四读出线，被配置成在水平时段期间，从像素阵列的第(i+1)列的偶数行中的共用像素组输出像素数据。

在水平时段期间，通过第一至第四读出线输出的像素数据可以对应于基本拜耳图案，并且第i列和第(i+1)列中从其读出像素数据的像素可以在每个水平时段在列方向上顺序移位。

根据另一个示范性实施例的方面，提供了一种CMOS图像传感器，包括：第一读出线，被配置成在水平时段期间，从拜耳图案的像素阵列的每列的奇数行中的共用像素组输出像素数据；以及第二读出线，被配置成在水平时段期间，从像素阵列的每列的偶数行中的共用像素组输出像素数据。

在水平时段期间输出到第一读出线和第二读出线的像素数据可以对应于基本拜耳图案，并且每列中从其读出像素数据的像素可以在每个水平时段在列方向上顺序移位。

根据另一个示范性实施例的方面，提供了一种CMOS图像传感器，包括：多个第一读出线，被配置成在水平时段期间，从拜耳图案的第i列中的多个共用像素组输出像素数据，其中i是1或大于1的自然数；以及多个第二读出线，被配置成在水平时段期间，从像素阵列的第(i+1)列中的多个共用像素组输出像素数据。

在每个水平时段期间通过第一读出线输出的像素数据、通过第二读出线输出的像素数据以及通过第一读出线和第二读出线输出的像素数据可以与至少一个基本拜耳图案相对应，并且第i列和第(i+1)列中从其读出像素数据的像素可以在每个水平时段在列方向上顺序移位。