[发明专利]一种图像传感器、全局快门控制方法及计算机存储介质

说明书

本申请提供一种图像传感器、全局快门控制方法及计算机存储介质。该图像传感器包括像素阵列，所述像素阵列包含复数列像素，或所述像素阵列，包含复数组子像素阵列，每组子像素阵列包含复数列/复数行像素，处理器模块，其基于指令触发所述像素阵列。该控制方法下，利用动态平均的方式来实现像素阵列里每一列/行或组别的平均延时的一致性。并且这种一致性不会受到工艺、电源或温度等外部条件的影响。避免了采用全局快门方式引起的瞬时大电流，同时曝光后无需数字处理器在后端进行逐列或逐行矫正以降低硬件成本、测试成本。

技术领域

本申请涉及图像传感器技术领域，具体地涉及一种图像传感器及其全局快门延时控制方法。

背景技术

随着图像传感器技术的发展，其被广泛的应用。当前图像传感器技术有两种快门方式：卷帘快门和全局快门。卷帘快门是指像素点渐次曝光；全局快门是指整幅场景在同一时间完成曝光，如图1所示，在该方式下全局快门共用同一个快门控制信号，图像传感器所有像素点同时收集光线及同时曝光。相比卷帘快门，全局快门可以显著改善被摄物体高速运动时引起的拖影模糊。由于对被摄物捕捉速度和信息处理速度上的天然优势，全局快门已成为图像传感器，红外TOF深度检测等应用领域的主流选择。但其缺点也较明显：如此多的像素点同时开启，会引入很大的瞬时尖峰电流并造成对周边其他芯片或器件严重的电磁干扰,并且对全局快门控制信号驱动、电源以及芯片的应用电路板设计都提出了非常高的要求。

为了降低全局快门方式引起的瞬时大电流，应用时通常并不会把快门控制信号到达每个像素点的延时做到完全一致如图2所示，像素列与像素列之间或像素行与像素行之间配置延时，通过延时刻意错开曝光开启时间来降低瞬时大电流。该方式下刻意错开像素阵列每一列的曝光开启时刻虽然能降低尖峰电流，但也造成了每一列像素开启时间的失配。在很多应用中，对这类失配时间的精度要求是非常高的。例如在TOF的应用中，每一列像素开启时间的偏差直接等效为其测量深度的误差。如果每一列开启时间都不同，则每一列都会引入不同的测量误差。并且该误差会随着工艺偏差，电源电压偏差以及温度的变化而发生改变。因此现有的TOF实施方案中，曝光后需要数字处理器来逐列矫正，这样增加了硬件成本、测试成本也随之大幅提高。

发明内容

为克服上述缺陷，本申请的目的之一在于:

提供一种新的图像传感器及其全局快门延时控制方法。该控制方法下既可避免图像传感器由于采用全局快门方式引起的瞬时大电流又不会引起不同像素列之间的延时误差同时还无需数字处理器在后端进行逐列或逐行矫正。

为了达到以上目的，本申请采用如下的技术方案：

一种图像传感器，其特征在于，所述图像传感器包括像素阵列，所述像素阵列包含复数列像素，相邻的像素列的本地控制信号都通过延时单元电性相连，或所述像素阵列，包含复数组子像素阵列，每组子像素阵列包含复数列/复数行像素，相邻的像素列/像素行的本地控制信号都通过延时单元电性相连，

处理器模块，其基于指令触发所述像素阵列。

在一实施方式中，该延时单元包括，RC延时型延时单元、双向驱动电路型延时单元、锁相环或延时锁相环。

本申请实施例提供一种图像传感器的全局快门延时控制方法，该控制方法包括：

所述处理器模块接收并相应控制信号基于预设的规则触发所述像素阵列的不同列或不同行后，再逆向触发所述像素阵列的不同列或不同行，完成一次全局控制。如处理器模块基于预设的规则顺时方向针依次触发后再按逆时针方向依次触发所述像素阵列的不同列或不同行，完成一次全局控制。该控制方法利用动态平均的方式来实现像素阵列里每一列/行或组别的平均延时的一致性并且这种一致性不会受到工艺、电源或温度等外部条件的影响。该控制方法避免了采用全局快门方式引起的瞬时大电流，同时曝光后无需数字处理器在后端进行逐列或逐行矫正以降低硬件成本、测试成本，同时实现了图像传感器的矩阵中不同行的像素点之间达到一致的平均延时。