[发明专利]具有修复缺陷读出通道并提供进一步的行噪声抑制功能和相应行噪声抑制方法的可扩展修复方案的CMOS光学传感器

权利要求书

1.一种CMOS光学传感器，包括：像素阵列，所述像素阵列包括P行和N列像素，P和N是整数，其中属于同一列的所述像素连接到相应的列导体；和读出电路，所述读出电路耦合到所述像素阵列的所述N列导体以针对选定行中的每个像素输出数字像素值，其特征在于所述读出电路包括：

a.N个默认读出通道，所述像素阵列的每个相应列导体对应一个默认读出通道；和M个备用读出通道，其中MN，

b.所述N+M个读出通道在行方向上按重复模式序列分组排列成一个是由n个连续的默认读出通道构成的默认组，然后一个是由m个连续的备用读出通道构成的备用组，n和m是整数，N/n是大于1的整数；并且M/m是大于1的整数，以及

c.N个第一开关电路SW1，所述像素阵列的每个列导体对应一个所述第一开关电路，每个第一开关电路被配置为将所述N个列导体中的相应一个电连接到从以下各项中选择的所述读出电路的一个读出通道：所述列导体的默认读出通道、位于所述列导体的默认读出通道左侧的第一替换读出通道、位于所述列导体的默认读出通道右侧的第二替换读出通道，

其中所述读出电路被配置为设置所述第一开关电路SW1，使得当在默认组中包括有缺陷的读出通道时，应用左移耦合模式或右移耦合模式中的一个，其中所述左移耦合模式选择所述第一替换读出通道作为从所述默认组的所述有缺陷的读出通道开始向左一直到所述默认组的第一读出通道的每个所述读出通道的替换，其中所述右移耦合模式选择所述第二替换读出通道作为从所述默认组的有缺陷的读出通道开始向右一直到所述默认组的第n个读出通道的每个所述读出通道的替换。

2.根据权利要求1所述的光学传感器，其中m＝1，并且每个第一开关电路可连接的所述第一替换读出通道是所述默认读出通道的左侧的下一读出通道，而所述第二替换读出通道是所述默认读出通道的右侧的下一读出通道。

3.根据权利要求1所述的光学传感器，其中m1，其中替换模式基于m组，并且每个第一开关电路可连接的所述第一替换读出通道是所述默认读出通道的左侧更远的m个列处的读出通道，以及所述第二替换读出通道是所述默认读出通道的右侧更远的m个列处的读出通道。

4.根据权利要求3所述的光学传感器，其中与默认组中的m个默认读出通道的每个子集相关联的m个第一开关电路SW1通过相同的逻辑命令配置。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的光学传感器，其中n大于等于8。

6.根据权利要求3或4所述的光学传感器，其中m大于等于4。

7.根据权利要求1所述的光学传感器，还包括：

-模拟DC电压参考总线，其沿所述行方向在所述读出电路的宽度上延伸，以及

-第二开关电路，每个备用读出通道对应一个所述第二开关电路，当未被任何第一开关电路选择时，所述第二开关电路中的每一个选择性地将相应的备用读出通道连接到所述参考总线，

其中所述N和M个读出通道全部被配置为实现相关双采样CDS，并且所述读出电路进一步实现数字行噪声抑制功能并且被配置为用于根据从所述备用读出通道获得的数字信号计算平均行噪声值，所述备用读出通道通过所述第二开关电路可操作地耦合到所述参考总线并且不通过任何所述第一开关电路选择；以及从通过所述第一开关电路可操作地耦合到所述阵列的相应列导体的所述读出通道提供的当前选定行的每个所述像素值中减去所述平均行噪声值。

8.根据权利要求7所述的光学传感器，包括第三开关电路，其被配置为在当前选定行的所述读出通道中的CDS读取阶段之前及时地将模拟DC电压参考应用到所述参考总线。

9.根据权利要求8所述的光学传感器，还包括分布在所述第三开关电路的输出线和所述参考总线之间的所述参考总线的长度上的缓冲器。

10.根据权利要求8所述的光学传感器，其中所述模拟DC电压参考被设置为对应于在所述读出电路中实现的模数转换范围的中间值。