[发明专利]检测器像素信号读出电路及其成像方法

摘要

一种用于成像像素阵列的像素读出电路，所述像素读出电路包括接收对应于像素的光敏元素的电输出的图像信号的输入通道；以及在输入通道和输出读取设施之间互联的电路，所述电路包括电容单元和信号分析器。所述电容单元可控地链接到输入通道用于累积在单个帧期间由像素产生的接收强度对应的电荷，并连接到输出读取设施用于向其传送图像数据。所述信号分析单元可控地链接到所述输入通道，用于接收并分析在单帧周期由所述像素产生的所述图像信号的至少部分，并连接到所述输出读取设施，所述信号分析单元经配置并可操作以通过如下操作分析所述图像信号的至少一部分确定对应于所述所接收强度的积累电荷量，并一旦检测所述积累电荷量满足预订条件，则产生指示所产生事件的数据并将所述数据发送到所述输出读取设施。

主权项

一种用于成像像素阵列的像素读出电路，所述读出电路包括：输入通道，用于接收对应于像素的光敏元素的电输出的图像信号；多个电子单元，每个电子单元在所述输入通道和输出读取设施之间互联，所述电子单元可经配置并可操作以在不同的处理模式下针对图像信号的相同帧将所述不同的处理模式应用到由所述像素产生的相同图像信号的至少一部分，由此所述电子单元包括：(i)图像获取电路，能够以预定义转换增益的成像模式操作，并且包括电容单元，所述电容单元用于积累对应于在所述相同帧的帧周期期间由所述像素产生的所述图像信号的至少一部分的电荷，其中所述成像模式包括如下中的至少一个：感兴趣区域的常规成像以及以显著更高的转换增益为特征的低噪声成像；(ii)事件检测电路，能够以事件检测模式操作，用于检测在所述帧周期期间由所述像素检测的事件的发生，并且产生指示正被检测的事件的检测和位置的事件信号，所述事件信号通过所述事件检测电路的二进制输出通道输出；以及(iii)时间计数器电路，能够连接到所述事件检测电路并且可操作用于时间尺度事件位置，其中所述时间计数器电路包括读出电容，所述读出电容能够经由开关连接到电压坡道，所述开关能够响应于由所述事件检测电路检测的所述事件操作，以在所述读出电容上采样所述电压坡道的电压值，所述电压值指示所检测的事件时间，以登记所检测的事件时间，由此能够进行飞行时间测量；包括多个开关的开关装置，所述开关装置可操作以选择性地将所述图像获取电路的所述电容单元和所述时间计数器电路的所述读出电容链接到所述输出读取设施的列线；以及控制系统，连接到所述开关装置并可配置且可操作以选择性地激活所述开关中的一个或多个以用于执行所述链接。