[发明专利]成像装置及其成像方法

说明书

技术领域

本发明涉及成像领域，特别地涉及一种成像装置及其成像方法。

背景技术

高速图像传感器的应用日渐广泛。例如汽车传感器，安防监控，工业控制和专业数码摄相机等诸多应用中，对图像传感器的速度的要求越来越高。现有的提供图像传感器成像速度的常用方法包括：多通道和列并行读出等。虽然这些现有架构可以在一定程度上提高帧率。然而，由于单行像素同时从像素阵列中读出到列处理电路中所需要的时间无法缩短，帧率的提高最终被单行像素读出时间所限制。单行像素读出时间通常在10微秒的量级。这已成为目前图像传感器成像速度进一步提高的瓶颈和制约。

发明内容

针对现有技术中存在的技术问题，根据本发明的一个方面，提出了一种成像装置，包括：像素阵列，其包括排列成行和列的多个像素；以及多个像素输出线，其中至少一列所述多个像素对应于多于一个像素输出线；其中，所述至少一列所述多个像素中多于一个像素经由所述多于一个像素输出线同时读出。

根据本发明的另一个方面，提出了一种读出电路，包括：多个像素输出线，其中所述多个像素输出线中多于一个像素输出线与一列像素相对应，其中，所述至少列像素中多于一个像素经由所述多于一个像素输出线同时读出；多个模拟开关，其与所述多个像素输出线连接，对同时读出的像素的输出信号进行选择；以及多个处理电路，其与多个模拟开关连接；其中，同时读出的像素的所述输出信号经选择输出到不同的处理电路。

根据本发明的另一个方面，提出了一种成像方法，包括：利用像素阵列成像，其中所述像素阵列包括排列成行和列的多个像素；以及按行读出所述像素阵列的多个像素，其中所述多个像素中多于一行像素经由多个像素输出线同时读出；其中，至少一列所述多个像素对应于多于一个像素输出线。

附图说明

下面，将结合附图对本发明的优选实施方式进行进一步详细的说明，其中：

图1是一种成像装置的结构的示意图；

图2是表示了一种代表性像素结构的示意图；

图3是表示了一种代表性像素结构的示意图；

图4是根据本发明的一个实施例的成像装置的结构示意图；

图5是根据本发明的一个实施例的成像装置的电路示意图；

图6是图5所示的成像装置的行控制电路的时序图；

图7是根据本发明的一个实施例的行驱动电路示意图；

图8a和图8b是根据本发明的一个实施例的模拟开关的功能示意图；

图9a和图9b是与图8a和图8b的模拟开关相对应的另一模拟开关的功能示意图；以及

图10是根据本发明的一个实施例的成像方法的流程图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在以下的详细描述中，可以参看作为本申请一部分用来说明本申请的特定实施例的各个说明书附图。在附图中，相似的附图标记在不同图式中描述大体上类似的组件。本申请的各个特定实施例在以下进行了足够详细的描述，使得具备本领域相关知识和技术的普通技术人员能够实施本申请的技术方案。应当理解，还可以利用其它实施例或者对本申请的实施例进行结构、逻辑或者电性的改变。

术语“像素”一词指含有感光器件或用于将电磁信号转换成电信号的其他器件的电子元件。为了说明的目的，图1描述了一种代表性成像装置，其包含一个像素阵列。图2中描述一种代表性的像素，并且像素阵列中的所有像素通常都将以类似的方式制造。

图1表示了一种成像装置的结构的示意图。图1所示的成像装置100，例如CMOS成像装置，包括像素阵列110。像素阵列110包含排列成行和列的多个像素。像素阵列110中每一列像素由列选择线全部同时接通，且每一行像素分别由行选择线选择性地输出。每一像素具有行地址和列地址。像素的列地址对应于由列解码和驱动电路120驱动的行选择线，而像素的行地址对应于由行解码和驱动电路130驱动的行选择线。控制电路140控制列解码和驱动电路120和行解码和驱动电路130以选择地读出像素阵列中适当的行和列对应的像素输出信号。