CN101455070A

CN101455070A - 图像传感器和用于读出图像传感器的像素的方法

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Publication number: CN101455070A
Application number: CNA2007800188428A
Authority: CN
Inventors: 弗雷德里克·海兹曼; 彼得鲁斯·G·M·森藤; 杰罗恩·罗特; 帕特里克·沃格尔; 海因里希·谢曼; 萨拜因·罗思; 斯蒂芬·莱尔
Original assignee: Thomson Licensing SAS
Current assignee: Thomson Licensing SAS
Priority date: 2006-05-22
Filing date: 2007-05-22
Publication date: 2009-06-10
Anticipated expiration: 2027-05-22
Also published as: US8284287B2; WO2007135157A1; CN101455070B; EP2022252A1; JP2009538073A; KR20090019786A; US20090174802A1; JP5168595B2; KR101365109B1

Abstract

一种图像传感器，包括：被布置为具有行和列的像素阵列的多个像素以及用于逐行地读出所述像素的至少一个读出装置。所述列被分组为具有特定数量N个列的块(B1，…B64)。每个读出装置包括N个列读出电路和具有至少两个用于对所述块进行寻址的寻址线组的寻址电路。每个读出装置相继地连接到N个列的块之一。通过所述寻址线组而以由所述组寻址的块的读出序列在所有块上连续的方式来选择性地对所述块进行寻址。

Description

图像传感器和用于读出图像传感器的像素的方法

技术领域

本发明涉及一种图像传感器，具体涉及一种CMOS图像传感器和用于读出图像传感器的像素的方法。例如在数字照相机中使用的CMOS图像传感器要求以高速率读出像素，并且校正有缺陷像素。

背景技术

常用的图像传感器包括：被布置为像素阵列的多个像素，所述像素阵列具有像素行和列；以及读出装置(arrangement)，用于逐行地读出像素，其中，一个列读出电路与所述像素阵列的每列相关联。需要大量的列读出电路。

在EP 1450554 A2中描述了一种图像传感器，其用于产生表示对象的图像。所述图像传感器包括：具有像素的行和列的像素阵列；以及读出装置，用于逐行地读出像素，其中，M列，即一行的M个像素被分组为N个具有M/N个像素的块。所述读出装置包括第一列读出电路组和第二列读出电路组。每组具有M/N个列读出电路。在操作中，第一列读出电路组读取和存储来自像素的像素信号，同时第二列读出电路组将处理后的信号传送出去。需要两个M/N个列读出电路的组。

另外，使用由领先技术供应方提供的标准工艺(process)制造在数字照相机中使用的CMOS图像传感器。由于工艺参数上的变化、掩蔽组(mask set)中的容差等，存在某种可能性，即：不是在大传感器阵列上的所有像素都如所指定的那样执行。它们中的一些可能提供对应于暗或亮的永久信号，而后者在屏幕上对于观众来说最为讨厌。

由于对IC成本的影响，拣出所有包括有缺陷像素的设备通常不是一个选项。因此，在大多数情况下，图像传感器IC的客户将接受来自制造厂(fab)的、具有特定(certain)数量的有缺陷像素的设备，只要可以如所指定的那样获得其余的IC功能性即可。此外，在产品的正常使用期限期间，一个或多个像素可能发生故障。作为回应，必须采取措施以补偿损坏像素在屏幕上的不利的可视效果。常用的方法是试图使损坏像素的内容适应于周围区域的滤波(filtering)算法。

所述滤波算法用于数字域(domain)中的读出数据。在美国7009644B1中，提供了一种用于所述算法以便校正异常像素的智能主机。在美国6665009B1和美国2005/0030394B1中所述的方法使用被布置在成像器芯片上的附加电路来进行所述校正。

发明内容

期望对读出图像传感器的像素进行改进。还期望提供一种图像传感器和用于读出所述图像传感器的像素的方法，其需要尽可能少的电路。还期望提供一种用于读出图像传感器并且改进了有缺陷像素的校正的方法。

本发明提出了如权利要求1所述的图像传感器和如权利要求4和7所述的方法。在从属权利要求中提供本发明的有益发展和实施例。

根据本发明，一种图像传感器包括：被布置为具有行和列的像素阵列的多个像素；以及至少一个读出装置，用于逐行地读出所述像素。所述列被分组为具有特定数量P列的块，即在每行中有P个像素。每个读出装置包括P个列读出电路和寻址电路，所述寻址电路具有至少两个用于对所述块进行寻址的寻址线组。通过这些寻址线组而以由不同组寻址的块的读出序列(sequence)在所有块上连续的方式来选择性地对所述块进行寻址。

通过由所述组选择性地对块进行寻址，在通过另一个组来对前一个块(earlier block)的后面的列进行寻址的同时，下一个块的第一列可以被一个组寻址。结果，在对前一个块进行寻址的同时，例如在传送前一个块的列读出信号的同时，可以开始下一个块的寻址，例如下一个块的列的读出。

所述组以连续的重复序列来对块进行寻址，即，由所述组寻址的块的读出序列在所有块上是连续的。由于不同的寻址线组，可以连续地读出行的像素，而不需要两个列读出电路组。

优选的是，提供两个寻址线组，并且所述两个寻址线组交替地(alternatively)连接到内部块，所述内部块是具有用于图像的像素的块。优选的是，对于很大数量的像素，提供两个读出装置。

优选的是，在像素阵列左侧或者右侧的边界块被提供了所有组的寻址线，其中，在跳过内部块的情况下，以读出序列在所有块上连续的方式来选择寻址线组。可以通过跳过块来选择内部块的每个区域。选择用于对所述边界块进行寻址的组以便完成所述内部块的读出序列。

优选的是，所述P个列读出电路经由多路复用级(stage)连接到一个模数转换器，其中，所述多路复用级和所述模数转换器连接到公共的时钟线。结果，它们被公共的时钟信号控制。优选的是，所述多路复用级包括具有P个模拟开关的P级移位寄存器。

根据本发明，在用于读出图像传感器的像素的方法中，使用读出装置逐行地读出被布置为具有行和列的像素阵列的像素的至少一部分。具体地，P个列读出电路读出每个具有P列的块的列，其中，通过对应的寻址信号组而以由所述组寻址的块的读出序列在所有块上连续的方式来选择性地对至少两组块进行寻址。

优选的是，通过所有寻址信号组中的所选择的组来选择性地对在像素阵列的左侧或者右侧的边界块进行寻址，其中，在跳过内部块的情况下，以读出序列在所有块上连续的方式来选择所述组。

优选的是，列读出信号经由多路复用级而被发送到一个模数转换器，其中，所述多路复用级和所述模数转换器被公共的时钟信号控制。

根据本发明，在一种用于读出图像传感器的像素的方法中，使用读出装置来逐行地读出被布置为具有行和列的像素阵列的像素，其中，由列读出电路读出块的列，并且校正有缺陷像素。具体地，在由列读出电路读出列的同时，具有由有缺陷像素提供的值的列读出信号被替换为预定值。在模拟域中替换所述有缺陷像素的值。

根据本发明，通过预定值，最好通过黑色像素来去除泄露(leaking)像素，所述泄露像素将在暗图像上显露为亮的像素。在模拟域中在成像器上进行这个替换的益处是：与数字后处理相比，这个校正更容易且更简单。如果泄露像素涂污(smear out)，则数字后处理校正将存在问题。校正的可能性也允许达到更高的成像器IC成品率，因为客户可以容忍更高的缺陷密度。由来自图像传感器的有缺陷的亮像素引起的干扰性的可视效果被去除。

根据本发明，来自有缺陷像素的信号在图像传感器的模拟部分中被替换为预定值，优选为对应于黑色的值。通过在进入后续数字图像处理级中的数字信号处理之前直接在问题的源、即直接在图像传感器芯片上替换对应于有缺陷像素的信号，在数字域中的处理被免于执行这个任务。有缺陷像素在屏幕上的不利可视效果被补偿。

如果在后处理步骤中在数字域中进行了泄露像素的校正，则当执行模拟或者数字滤波时，由于有限的带宽而可能发生涂污(smearing)。这一涂污提高了有缺陷像素的可视性。

作为替代，一种用于读出图像传感器的像素的方法将由两个不同的寻址线组选择性地对块进行寻址的方法和在模拟域中将有缺陷像素的值替换为预定值的方法相组合。

优选的是，与寻址信号同步的控制信号在从像素读取实际值或者将所述值替换为预定值之间选择。

结果，可以通过专用控制信号来激活有缺陷像素的替换。所述专用控制信号例如可以是被提供到成像器芯片上的引脚的切换信号。

附图说明

将使用两个实施例来更详细地说明本发明，其中，在图1-10中图解了第一实施例，并且在图11、12、13以及14a和14b中图解了第二实施例。

其示出：

图1是本发明的第一实施例的图像传感器的示例方框图；

图2是读出装置的示例方框图；

图3是详细的图2的左面部分；

图4是详细的图2的右面部分；

图5是块读出寻址的示例方框图；

图6是在对块进行寻址期间的信号定时的图；以及

图7-10是在块的寻址期间的信号定时的紧凑图；

图11是本发明的第二实施例的具有读出装置的图像传感器的示例方框图；

图12是读出期间的信号定时的图；

图13是图像传感器的简化示意方框图；以及

图14a和14b是在替换有缺陷像素期间的信号定时的图的两个部分。

具体实施方式

在图1-10中图解了本发明的第一实施例的图像传感器。根据本发明，所述图像传感器和用于读出图像传感器的像素的对应方法使用以下描述的特定逻辑。

在图1中所示的图像传感器包括：被布置为具有行和列的像素阵列的多个像素；两个读出装置，用于逐行地读出像素；以及定时控制器。此图像传感器的可寻址像素范围包括例如具有1148行和2048列的像素阵列。这里描述的具有两个读出装置的电路用于从已经由另一电路预先选择的阵列的行读取像素信息。

对于读出，将列划分为具有偶数和奇数编号的列。偶数编号的列被引导(lead)通过像素阵列的顶部，而奇数编号的列被引导通过像素阵列的底部。因此，所述读出逻辑、即所述读出装置在IC顶层上被实现两次，如图1所示。对于两组列，即对于偶数编号的列以及对于奇数编号的列，并行地完成读出过程，因此读出逻辑的两个实例(instance)仅仅共享一组寄存器以便对不同的操作模式进行编程。

方框图图2示出了在像素阵列底部的、也被称为系统架构的读出装置之一以及定时控制器。所述读出装置包括用于奇数列的列读出电路和一个模数转换器ADC。

所述列被分组为具有特定数目P列的块。具体地，将1024个奇数编号的列分组为64个块B1、...、B64，其每一个组合16列。所述读出装置包括P个(具体为16个)列读出电路以及具有用于对块进行寻址的两个寻址线组的寻址电路。一个寻址线组被产生为用于列选择信号的总线sw_grp_a[1..16]，其具有用于块选择信号的对应的线(line)col_blk_sel_xx，另一个寻址线组被产生为用于列选择信号的总线sw_grp_b[1..16]，其具有用于块选择信号的对应的线col_blk_sel_xx。诸如sw_grp_a[1..16]的符号用于所述线和总线，并且也用于信号本身。

由水平定时逻辑、即定时控制器通过来自线col_blk_sel_xx的块选择信号以及来自总线sw_grp_a[1..16]或来自总线sw_grp_b[1..16]的列选择信号选择特定列XX。如可以从所述方框图看到的那样，具有奇数编号的内部块连接到总线sw_grp_a[1..16]，而具有偶数编号的块连接到总线sw_grp_b[1..16]。

由这两个寻址线组来选择性地对块B1...B64进行寻址。具有奇数编号的内部块B4...B62连接到总线sw_grp_a[1..16]，具有偶数编号的内部块B3...B61连接到总线sw_grp_b[1..16]。内部块B3...B62交替地(alternatively)由这两个寻址线组连接和寻址。

根据本发明，在用于读出图像传感器的像素的方法中，使用所述读出装置逐行地读出所述像素的一部分，例如奇数编号的像素。由P个列读出电路读出P列的块，其中，通过这两个寻址线组交替地寻址所述两组块，即奇数编号的内部块和偶数编号的内部块。

结果，块的读出序列在所有内部块B3...B62上是连续的。具体地，由这两个组寻址的块的读出序列连续地交替。

在像素阵列的左侧或/和右侧的边界块1、2和63、64被提供了所有的组。具体地，在两条线col_blk_sel_xx上向它们提供两个块选择信号，并且它们连接到两条开关(switch)选择总线sw_grp_a[1..16]和sw_grp_b[1..16]。如果通过col_blk_sel_xa选择了这些边界块之一，则从总线sw_grp_a[1..16]取得开关选择信号。如果通过col_blk_sel_xb选择了这些边界块之一，则从总线sw_grp_b[1..16]取得开关选择信号。在跳过内部块B3...B62的情况下，以读出序列在所有块上连续的方式来选择寻址线的组。这在图7-10中示出。

所述16个读出电路的每一个包括放大器AMP，并且通过多路复用级MUX而连接到模数转换器ADC。具体地，发送来自每个块B1...B64的像素信息的16条导线(wire)连接到像素读出总线导条(bus bar)的16条导线。这些总线导条导线的每一条用作放大器AMP的输入。通过多路复用级MUX，即通过每16个系统时钟周期就被从时钟信号mux_control馈送一次“1”的移位寄存器来对放大器AMP的输出进行多路复用。因此，最后，每个放大器输出被周期性地用作12位模数转换器ADC的输入。

图3示出了到像素阵列的接口的左侧。图4示出了到像素阵列的接口的右侧和模拟信号处理。图3和4更详细地示出了从定时逻辑到像素阵列的接口和模拟信号处理。到像素阵列的接口包括所述读出装置，并且模拟信号处理包括所述列读出电路。

读出总线导条bsc[1...16]建立从总线导条导线到放大器输入的连接或者在放大器校准期间建立从总线导条导线到GND的连接。

列读出信号经由多路复用级MUX而被发送到模数转换器ADC。具体地，为了对放大器输出进行多路复用，提供了多路复用级MUX，其中，将16级移位寄存器与16个模拟多路复用器开关M1...M16相组合。用于所述移位寄存器的时钟信号来自与用于模数转换器ADC的时钟相同的源，即多路复用级MUX和模数转换器ADC由共同的时钟信号mux_contol控制。使用这种架构，单条导线mux_control足以控制在放大器AMP和模数转换器ADC之间的这一定时关键(critical)功能。

分别可以在像素阵列的顶部和底部访问的1024列被分组为64个块，每个块16个像素。通过由串行总线接口控制的寄存器，可以对要读取的块的选择进行编程。在像素阵列左侧的边界块B1、B2和在像素阵列右侧的边界块B63、B64用于测量和对齐(alignment)的目的。内部块B3...B62包括有效(active)像素区域。可以彼此独立地对4个边界块B1、B2、B63、B64和来自所述有效区域的内部块B3...B62的读出进行编程。

按照下表来选择位于阵列边缘的4个边界块B1、B2、B63、B64：

作为分别由要读取的第一块和最后一块的编号(number)限定的内部块的相连的(contiguous)范围而读出来自有效区域的像素。第一内部块的编号由寄存器COL_START[5..0]确定，最后的内部块的编号由寄存器COL_STOP[5..0]确定。

第一内部块的编号必须大于2，而最后的内部块的编号必须小于63。而且，第一内部块的编号必须小于等于最后的内部块的编号。如果这些条件之一未被满足，则不访问来自有效区域的任何块以进行读取，但是如果选择了4个边界块，则这4个边界块的读取不受影响。

图5示出了块读出寻址的示例方框图。图6示出了在对块进行寻址期间的信号定时的图。在图6中示出了所有的重要接口信号的定时。

所示出的波形按照下面所述适用于操作模式：

●选择块B1和B2以便读出(左边界块)

●来自有效区域的起始块是奇数编号的(由信号col_blk_sel_x表示)如果模式设置与在上面提到的不同，则以下信号的定时将受影响：

●用于B1和B2的块选择信号col_blk_sel_1a{2a，1b，2b}

●列选择信号sw_grp_a[1..16]和sw_grp_b[1..16]

在图6中，首先使用列选择信号sw_grp_a[1..16]来从所选择的块中的16列寻址一列。然后，使用信号sw_grp_b[1..16]来对随后的块中的列进行寻址。可以根据所选择的读出配置来交换这一顺序。

引脚LINE_STRAT处的脉冲触发像素读出。这个信号上的上升沿在时间T1之后触发块选择信号col_blk_sel_1a。

在时间T2后，当选择了这个块时，块B1中的第一开关通过信号sw_grp_a[1]而被闭合，以便将像素信息从该行中的第一像素传送到总线导条导线BB1，所述总线导条导线BB1是像素读出总线导条的第一导线。当闭合总线导条开关时，这条导线连接到第一放大器AMP的输入。在时间T3之后，当选择了所述块时，通过开关控制信号bsc1来进行开关闭合。

由来自所述阵列的传感器元件提供的像素信息基于特定量的电荷，所述特定量的电荷取决于在那个元件上的光强和曝光时间。而且，像素读出总线导条导线在大像素阵列的整个宽度上延伸，因此它们显示出大的电容。为了保证最佳的电荷沉积(charge settlement)并且允许放大器输出稳定，开关控制信号bsc1必须将总线导条开关在时间T4内保持闭合。在这个时段的末尾，多路复用器开关M1被闭合1个系统时钟周期，以向模数转换器ADC的输入传送放大器输出信号。当这个传送结束时，M1以及由bsc1控制的总线导条开关和由sw_grp_a[1]控制的开关被断开。最后，在模数转换器ADC中的处理延迟T5之后，可以在IC输出处获得对应于第一像素的数字值。

如可以从图6看到的那样，这个过程被相连地(consecutively)施加到在所选择的块B1中的所有剩余的列。这导致在IC输出处的相连的数字值D1-D16。同时，已经以适当的延迟在列块B2上开始了类似的控制行为，以便在输出处提供无缝的数据流D17、D18...。

如可以从图6看到的那样，只要第16模式(pattern)的处理还没有完成，块选择信号col_blk_sel_1a就必须保持有效。但是，对于在输出处的连续数据流，来自前一个块的像素一被处理，就必须从下一个块的对应像素向总线导条线加载电荷。这要求相连块的重叠选择，即，在B1选择周期的中心激活使用信号col_blk_sel_2b进行的B2选择。因为这个原因，需要第二个列选择信号组sw_grp_b[1..16]来与块B1并行地对块B2进行寻址。

使用图7示出了用于图解来自图6的块访问的功能控制的更紧凑的方式。

在此，仅仅示出块选择信号col_blk_sel_XX和开关选择组sw_grp_a/b的使用来说明本发明的思想。

如上所述，这个示例示出了下述情况，其中，左边界块B1和B2二者要被读取，然后从所述有效像素区域，以奇数编号的块Bn+1开始的块的范围要被读取，其中，2<＝n<62保持成立。如果来自有效像素区域的第一块是偶数编号的块，则边界块B1和B2将使用它们的其它块选择信号而被选择，如图8所示。此外，所述边界块中的16个开关每个将使用另一个开关选择组来控制。

到现在为止，我们仅仅讨论了在像素阵列左侧的块的读出。在该阵列的右侧，根据要从有效像素区域读取的最后的块，我们将具有与在左侧类似的情形。如果这个块具有奇数编号Bm-1，其中，62>0m>＝4保持成立，并且要读取在右侧的两个边界块，则读出控制看起来像下面的图9那样。

如果要读取的最后的块具有偶数编号，则读出控制将看起来像图10所示的那样。

使用这种控制方案，可以选择来自右边界和左边界的块与来自有效像素区域的可编程范围的任何可能组合。这也包括来自有效区域的块的范围而没有任何边界，反之亦然。

在图中使用的附图标号的列表：

如上所述，将信号符号用于所述信号并且用于所述线和总线，即导线。

在图11-14b中图解了根据本发明的第二实施例的用于读出图像传感器的像素的方法。根据本发明的用于读出图像传感器的像素的所述方法用于去除有缺陷像素。

在图11中示出了CMOS图像传感器IC的方框图。包括光敏元件的传感器像素阵列由数字定时控制块、即定时控制器控制，该定时控制器组织对所述阵列的行和列的访问。行寻址不涉及(refer to)本发明，因为它通过从所述阵列选择一行而仅仅准备对于单独像素内容的访问。因此对于像素的最后访问由列访问逻辑控制。具体地，在所述方法中，使用读出装置来逐行地读出被布置为具有行和列的像素阵列的像素。

具有高分辨率的成像器阵列的列的数量一般较大，因此，为每一列提供具有专用放大器的列读出电路是不可行的。相反，实现分级访问控制以允许将列读出电路和放大器AMP的数量P限制为例如我们的情况中的16。这是通过将一行划分为块CB1-CBn、每个具有16列来实现的。例如所选择的块CB1...CBn的16列由16个列读出电路读出。

通过使用诸如块选择线或者用于开关S1-S16的线的寻址线对所述块之一和所述列之一进行寻址来选择特定列。通过首先选择所述块之一，然后通过闭合在所选择的块中的开关S1-S16之一，来选择特定列。

所选择的块的列的输出，即在图11中所示的所有列选择块的输出被路由到列读出电路，具体地说被路由到公共的16导线像素读出总线导条，所述16导线像素读出总线导条在通过总线导条开关块之后最后馈送16像素放大器AMP的输入。然后，放大器输出被多路复用级MUX多路复用到模数转换器ADC，模数转换器ADC产生成像器IC的最后输出。

所述总线导条开关块与控制信号BSC1到BSC16一起构成读出处理的中心元件。

图12例示了对于行中的像素的访问。所述控制功能基于在定时控制块中实现并且由外部信号LINE-START启动的同步电路。在时间T1之后，在这个信号上的上升沿触发块选择信号CB1。在时间T2之后，当选择了这个块CB1时，对块CB1的第一列进行寻址。具体地，第一开关S1被闭合以便将来自该行中的第一像素的像素信息传送到总线导条导线BSC1。当总线导条开关BSC1闭合时，这条导线连接到第一放大器的输入。在时间T3之后，当如BSC1信号上的虚线所示选择了所述块时，通过开关控制信号BSC1来进行开关闭合。

由来自所述阵列的传感器元件提供的像素信息基于特定量的电荷，所述特定量的电荷取决于在那个元件上的光强和曝光时间。而且，像素读出总线导条导线在大像素阵列的整个宽度上延伸，因此它们显示出大的电容。为了保证最佳的电荷沉积并且允许放大器输出稳定，开关控制信号BSC1必须在时间T5内将总线导条开关保持闭合。在这个时段的末尾，多路复用器开关M1被闭合1个系统时钟周期，以便向模数转换器ADC的输入传送放大器输出信号。当这个传送结束时，多路复用器开关M1以及由BSC1控制的总线导条开关和开关1被断开。最后，在模数转换器ADC中的处理延迟T6之后，可以在IC输出处获得对应于第一像素的数字值。

如可以从图12看到的那样，这个过程被相连地施加到列选择块CB1中的所有剩余的列。这导致在IC输出处的相连的数字值D1-D16。同时，已经以适当的延迟在列块CB2上开始了类似的控制行为，以便在输出处提供无缝的数据流(D17、D18...)。

上述的描述涉及不必校正泄露像素的像素读出过程。如果列的像素是有缺陷的，则在通过列读出电路读出列的同时，将具有由有缺陷像素提供的值的列读出信号替换为预定值。下面详细描述该替换。

我们假定一行中的第一像素(列1)被损坏，并且应当被替换为预定值，即对应于黑色像素的值。首先，必须在查明内置图像传感器上的损坏像素的应用单元(例如照相机)中的设置(setup)过程期间检测这种情形。然后，在所述设备的正常操作期间，当其对包含在第一列中的这个损坏像素的行进行寻址时，当已经施加了信号LINE-START时，在时间T4之后，控制信号、即信号LP-CONTROL必须被施加一个系统时钟周期。在定时控制块中处理这个脉冲。结果，信号BSC1将不建立总线导条线1到放大器输入的连接(图12中的T5期间的信号BSC1)，而是将这个输入保持绑定到GND，这导致按照黑色像素的放大器输出。

作为本发明实施例的优选替代方式，将有缺陷像素的位置存储在保存对应于成像器芯片的每个像素的信息的图(map)中。可以与对成像器芯片进行寻址并行地读出所述图，由此当对成像器的单独像素寻址时，可以立即获得关于有缺陷像素的信息。所述图可以是二进制存储装置，例如存储器，其中存储了指示有缺陷像素或功能像素的二进制信号。

如果信号脉冲LP-CONTROL被向右移位一个时钟周期，则第二像素将被替换，等等。如果所述信号的脉冲宽度是多于一个的时钟周期，则将按照信号LP-CONTROL的宽度来替换相连的多个像素。

基本上，可以将所选择的行中的任何数量的有缺陷像素替换为黑色像素，但是，当然，所定义的质量规则将限制像素阵列上的所允许的缺陷数量。

取代将有缺陷像素替换为对应于黑色像素的值，也可以将有缺陷像素替换为对应于相邻像素之一的值。

图13示出了根据本发明的成像器的简化示意方框图。由对应的寻址电路来执行垂直寻址或者线寻址。例如，对应于二进制模式的垂直令牌(token)被传送通过移位寄存器。由水平寻址电路以类似的方式执行水平读出。除了用于水平读出的已知组件以及用于水平定时和像素时钟的对应信号，还提供用于抑制泄露像素的信号。该用于抑制泄露像素的信号与所述水平定时和像素时钟同步，结果，在从所述像素读取实际值或者将所述值替换为预定值之间选择的控制信号、即信号LP-CONTROL与寻址信号同步。

图14示出了在用于读出成像器传感器的像素的方法中用于泄露像素替换的另一示例。图4所示的这一方法类似于图6所示的第一实施例的方法。结果，图14所示的方法将由两个不同的寻址线组sw_grp_a[1..16]和sw_grp_b[1..16]选择性地对块进行寻址的方法和在模拟域中将有缺陷像素的值替换为预定值的方法相组合。在图14中作为LPCx_B而提到所述控制信号。

示出了要替换一行中的第一像素的简单情况，使得可以使用这个示例作为用于确定特定像素的外部控制信号的定时的参考(reference)。如已经提到的那样，隐含着来自寄存器HD_DLY的可编程延迟被设置为0。

为了在这些条件下替换第一像素，必须在信号LINE_STRT_E的上升沿之后的5个时钟周期将一个时钟周期宽度的脉冲施加到引脚LPCx_B。结果，信号amp_phi3[1]将不建立总线导条线1到放大器输入的连接，而是将这个输入绑定到GND。像在通常的操作中那样，放大器AMP的参考输入被切换到外部源，这导致按照黑色像素的放大器输出。

如果引脚LPCx_B处的脉冲被向右移位一个时钟周期，则第二像素将被替换，等等。如果所述信号的脉冲宽度是多于一个的时钟周期，则将按照引脚LPCx_B处的信号的宽度来替换相连的多个像素。

如果来自寄存器HD_DLY的可编程延迟未被设置为0，则在引脚LPCx_B处的脉冲的时间点的计算中必须考虑这个延迟。

Claims

1.一种图像传感器，包括：

被布置为具有行和列的像素阵列的多个像素、以及用于逐行地读出所述像素的至少一个读出装置，

其中，所述列被分组为具有特定数量P个列的块(B1，...B64)，

其中，每个读出装置包括P个列读出电路和具有至少两个用于对所述块进行寻址的寻址线组的寻址电路，

其中，通过所述寻址线组而以由不同组寻址的块的读出序列在所有块上连续的方式来选择性地对所述块进行寻址。

2.根据权利要求1的图像传感器，其特征在于，在所述像素阵列的左侧或者右侧的边界块(B1，B2，B63，B64)被提供了所有组的寻址线，其中，在跳过内部块(B3，...B62)的情况下，以所述读出序列在所有块上连续的方式来选择所述寻址线组。

3.根据权利要求1或2的图像传感器，其特征在于，所述P个列读出电路经由多路复用级(MUX)连接到一个模数转换器(ADC)，其中，所述多路复用级(MUX)和所述模数转换器(ADC)由共同的时钟信号(mux_control)控制。

4.一种用于读出根据上述权利要求之一的图像传感器的像素的方法，

其中，使用读出装置逐行地读出被布置为具有行和列的像素阵列的像素的至少一部分，

其中，每个具有P个列的块(B1，B64)的列由P个列读出电路读出，

其中，通过对应的寻址信号组而以由所述组寻址的块的读出序列在所有块(B1，...B64)上连续的方式来选择性地对至少两组块(B1B64)进行寻址。

5.根据权利要求4的用于读出图像传感器的像素的方法，其特征在于，通过所有寻址信号组中的所选择的组来选择性地对在所述像素阵列左侧或右侧的边界块(B1，B2，B63，B64)进行寻址，其中，在跳过内部块(B3，...B62)的情况下，以所述读出序列在所有块上连续的方式来选择所述组。

6.根据权利要求4或5的用于读出成像器传感器的像素的方法，其特征在于，将列读出信号经由多路复用级(MUX)发送到一个模数转换器(ADC)，其中，所述多路复用级(MUX)和所述模数转换器(ADC)由共同的时钟信号(mux_control)控制。

7.一种用于读出成像器传感器的像素的方法，

其中，由列读出电路读出每个具有P个列的块(CB1，...CBn)的列，

其中，在所述列读出电路读出列的同时，具有由有缺陷像素提供的值的列读出信号被替换为预定值。

8.根据权利要求4-6之一的用于读出成像器传感器的像素的方法，其特征在于，在所述P个列读出电路读出P个列的同时，具有由有缺陷像素提供的值的列读出信号被替换为预定值。

9.根据权利要求7或8的用于读出图像传感器的像素的方法，其中，通过至少一个寻址信号来选择特定列，其特征在于，与所述寻址信号同步的控制信号在从所述像素读取实际值或者将所述值替换为所述预定值之间选择。