[发明专利]CMOSTDI图像传感器及其控制方法

摘要

本发明涉及一种CMOSTDI图像传感器，2级CMOS TDI图像传感器，每列的第一、第二像素有各自独立的光电二极管，两个像素共有一个电荷转移区及电荷放大模块，两个像素曝光产生的电荷在电荷转移区累加后通过电荷放大模块输出一个相应的电压信号。由于在像素级实现电荷累加，不引入额外噪声，信号提升2倍，则信噪比同样提升2倍。M级CMOSTDI图像传感器，每个重复单元包含两行像素；每个重复单元的每列第一、第二像素共用一个电荷转移区及一个电荷放大模块，第一、第二像素曝光产生的电荷在电荷转移区中累加后通过电荷放大模块输出相应的电压信号；噪声仅提升倍，信噪比较传统M级TDI提升倍。

主权项

1.一种CMOSTDI图像传感器的控制方法，其特征在于所述的CMOSTDI图像传感器包含两行像素，每列的第一、第二像素(P1)、(P2)共用一个电荷转移区及电荷放大模块；第一、第二像素(P1)、(P2)曝光产生的电荷在电荷转移区中累加后通过电荷放大模块输出相应的电压信号；该图像传感器的控制方法包括下述步骤：一、设物体由N1、N2、……、Nn共n个部分组成，在t1时间段，N1运动到第一像素(P1)的成像区，第一像素(P1)对N1进行曝光；二、t1结束之前，停止曝光，第一像素(P1)中N1的曝光电荷转移至电荷转移区中；三、在t2时间段，N2运动到第一像素(P1)的成像区，第一像素(P1)对N2进行第一次曝光，同时N1运动到第二像素(P2)的成像区，第二像素(P2)对N1进行第二次曝光；四、t2结束之前，首先转移第二像素(P2)中N1的曝光电荷至电荷转移区，与t1时间段N1的曝光电荷累加，然后通过电荷放大模块将N1的2级电荷累加结果读出；五、将电荷转移区进行复位，然后转移第一像素(P1)中N2的曝光电荷至电荷转移区；六、在t3时间段，N3运动到第一像素(P1)的成像区，第一像素(P1)对N3进行第一次曝光，同时N2运动到第二像素(P2)的成像区，第二像素(P2)对N2进行第二次曝光；七、t3结束之前，首先转移第二像素(P2)中N2的曝光电荷至电荷转移区，与t2时间段N2的曝光电荷累加，然后通过电荷放大模块将N2的2级电荷累加结果读出；八、将电荷转移区进行复位，然后转移第一像素(P1)中N3的曝光电荷至电荷转移区；九、依次类推，最后在tn+1结束时得到Nn的2级电荷累加结果。