TW202203641A

TW202203641A - 使用滾動快門的時延積分感測器

Info

Publication number: TW202203641A
Application number: TW109122077A
Authority: TW
Inventors: 劉仁傑
Original assignee: 原相科技股份有限公司
Priority date: 2020-06-30
Filing date: 2020-06-30
Publication date: 2022-01-16

Abstract

本發明提供一種使用滾動快門的時延積分感測器，該時延積分感測器包含多個像素行。每一像素行包含多個像素配置於一沿軌方向，其中每一像素行的兩相鄰像素或兩相鄰像素組之間具有一分隔距離。該分隔距離等於一像素高度乘上滾動快門之一列時間差與一圖框期間之一時間比例，或等於至少一個像素高度加上該像素高度乘上該列時間差與該圖框期間之該時間比例。

Description

使用滾動快門的時延積分感測器

本發明係有關一種時延積分感測器，特別有關一種採用空間補償實現使用滾動快門的時延積分互補式金屬氧化物半導體影像感測器。

時延積分（time delay integration, TDI）感測器使用面積陣列影像感測器從影像平台擷取影像，該影像平台相對被取像物體或場景以等速度移動。時延積分感測器在概念上可視為線性陣列的堆疊，其中每一線性陣列在感測器移動一行像素距離所需要的時間越過相同的場景點。

傳統上，只有電荷耦合裝置（charge coupled device, CCD）技術適用於時延積分應用，因為電荷耦合裝置本質上就是通過將電荷在像素間傳遞的方式來運作，而當感測器越過取像場景的場景點時使得像素之間的電荷累積。然而，電荷耦合裝置的影像裝置成本較高且耗費較高電能。

使用互補式金屬氧化物半導體（Complementary Metal-Oxide- Semiconductor, CMOS）電路雖然可實現低功率、高累積度及高速的目的，但卻具有較高的雜訊。雖然使用4-電晶體（4T）像素架構可以降低雜訊，但4T像素係採用滾動式快門（rolling shutter）技術。使用滾動式快門時脈會在所擷取的影像中產生假影，這是由於所有的像素並非在相同時間中累積電荷。

因此，美國專利號 US 9148601 中揭示了一種用於時延積分取像的CMOS影像感測器。請參照圖1所示，該CMOS影像感測器包含多個像素行112，每一像素行112配置成與沿軌方向（along-track direction）D_{a_t} 平行。為了補償該CMOS影像感測器的滾動快門的積分期間，每一像素行112的兩個相鄰像素之間另配置有一物理距離150，其中，若假設該等像素行112具有N行，每一個物理距離150則等於一像素高度的1/N。

本發明則提供其他的採用空間補償來實現使用滾動快門的時延積分CMOS影像感測器。

本發明的目的在於提供一種根據一像素高度及滾動快門之一列時間差與一圖框期間決定像素間之分隔距離的TDI CMOS影像感測器。

為達上述目的，本發明提供一種時延積分互補式金屬氧化物半導體影像感測器，其使用滾動快門擷取一影像圖框並用於相對一場景朝向一沿軌方向移動。該影像感測器包含一像素陣列，該像素陣列包含多個像素行，每一該等像素行包含多個像素配置於該沿軌方向，且每一該等像素行的兩相鄰像素之間具有一分隔距離，其中該分隔距離等於一個像素在該沿軌方向之一像素高度乘上該滾動快門之一列時間差與擷取該影像圖框之一圖框期間之一時間比例。

除此之外，本發明還提供一種時延積分互補式金屬氧化物半導體影像感測器，使用滾動快門擷取一影像圖框並用於相對一場景朝向一沿軌方向移動。該影像感測器包含一像素陣列，該像素陣列包含多個像素行，每一該等像素行包含多個像素配置於該沿軌方向，且每一該等像素行的兩相鄰像素之間具有一分隔距離，其中該分隔距離等於一個像素在該沿軌方向之一像素高度加上該像素高度乘上該滾動快門之一列時間差與擷取該影像圖框之一圖框期間之一時間比例。

本發明還提供一種時延積分互補式金屬氧化物半導體影像感測器，使用滾動快門擷取一影像圖框並用於相對一場景朝向一沿軌方向移動。該影像感測器包含一像素陣列，該像素陣列包含多個像素行，每一該等像素行包含多個像素配置於該沿軌方向，且該等像素的兩相鄰像素組之間具有一分隔距離以補償使用該滾動快門時之一列時間差，其中每一該像素組包含第一像素及第二像素。

本發明實施例中，該分隔距離與像素陣列之尺寸（即像素數目）不直接相關，只要決定了圖框期間及列時間差，即可決定該分隔距離。

為了讓本發明之上述和其他目的、特徵、和優點能更明顯，下文特舉本發明實施例，並配合所附圖示，作詳細說明如下。

本發明實施例之互補式金屬氧化物半導體（CMOS）影像感測器透過於一沿軌方向（along-track direction）配置像素分隔距離，以補償使用滾動快門進行時間延遲（time delay integration, TDI）取像時之一列時間差。藉此，連續影像圖框可在被取像場景中，累積相對相同位置的像素資料，以增加訊雜比（SNR），其中，可累積的次數與像素陣列的尺寸相關。

時間延遲取像之概念為習知，本發明在於消除TDI CMOS影像感測器使用滾動快門技術時所產生的取像失真。

請參照圖2，其為本發明第一實施例之用於時延積分取像的CMOS影像感測器200的示意圖。TDI CMOS影像感測器200係使用滾動快門（rolling shutter）擷取影像圖框並用於相對一場景（scene）朝向一沿軌方向D_{a_t} 移動，其中該場景根據TDI CMOS影像感測器200的應用而定。例如，當TDI CMOS影像感測器200應用於掃描器時，該場景則為被掃描文件；當TDI CMOS影像感測器200應用於衛星或飛行器時，該場景則為地面。

滾動快門的運作則為習知，故於此不再詳述。

TDI CMOS影像感測器200包含一像素陣列21。該像素陣列21包含多個像素行212。每一該等像素行212包含多個像素2123（此處以斜線區域表示）配置於該沿軌方向D_{a_t} （例如像素陣列21的縱向方向）。每一該等像素行212的兩相鄰像素之間具有一分隔距離2124（此處以空白區域表示）。

請參照圖3，其顯示圖2之TDI CMOS影像感測器200的一種運作示意圖。一種實施方式中，該分隔距離2124等於一個像素2123在該沿軌方向D_{a_t} 之一像素高度W乘上滾動快門之一列時間差(line time difference)t與擷取該影像圖框（例如圖3顯示3個影像圖框）之一圖框期間T之一時間比例，亦即W×t/T。

本發明中，該列時間差t是指像素陣列21的兩相鄰像素列開始曝光或結束曝光之一時間間隔。

圖3中，假設一場景包含三個位置或物體A、B及C朝向右方(即沿軌方向D_{a_t} )移動。Stage1及Stage2表示每一像素行112的兩列像素，其中，Stage1及Stage2之間具有該分隔距離W×t/T。本發明中，圖框期間T由場景之一亮度及像素陣列21之一感光度決定。TDI CMOS影像感測器200之一移動速度設定為該像素高度W除以該圖框期間T。

由於圖3係假設像素陣列21之該等像素行212具有兩列像素，故TDI CMOS影像感測器200擷取一張影像圖框之圖框期間T內包含兩個列時間，其具有一列時間差t。此處，該列時間是指一列像素完成曝光及讀取所需之一處理時間。例如，圖3顯示一第一影像圖框包含兩列像素F_{1_1} 及F_{1_2} ；一第二影像圖框包含兩列像素F_{2_1} 及F_{2_2} ；一第三影像圖框包含兩列像素F_{3_1} 及F_{3_2} 。

本實施例中，TDI CMOS影像感測器200還包含多個積分器，例如圖3顯示兩個積分器31及32，其中，積分器例如是暫存器（數位積分器）或電容器（類比積分器），且其數量較佳對應該等像素行212之數目，以決定被取像場景的寬度。積分器31及32分別用於累積相鄰影像圖框中，相對該場景之相同位置或相同物體的像素資料。

例如，一第一影像圖框（例如包含F_{1_1} 及F_{1_2} ）中，Stage1感测一場景之位置或物體A的像素資料並累積（或加總）於積分器31，其顯示為I_A ；此時積分器32尚未累積像素資料，故顯示為0。

由於該場景係以W/T的移動速度朝向沿軌方向D_{a_t} 移動，在第二影像圖框（例如包含F_{2_1} 及F_{2_2} ）中，Stage1感测該場景之位置或物體B的像素資料並累積（或加總）於積分器32，其顯示為I_B ；Stage2感测該場景之位置或物體A的像素資料並累積（或加總）於積分器31，其顯示為2I_A （表示累積兩次）。

由於該場景持續以W/T的移動速度朝向沿軌方向D_{a_t} 移動，在第三影像圖框（例如包含F_{3_1} 及F_{3_2} ）中，先前累積於積分器31中相關於物體A的像素資料2I_A 先被讀出。接著，Stage1感测該場景之位置或物體C的像素資料並累積（或加總）於積分器31，其顯示為I_C ；Stage2感测該場景之位置或物體B的像素資料並累積（或加總）於積分器32，其顯示為2I_B （表示累積兩次）。當該持續感測該場景時，TDI CMOS影像感測器200則持續以圖3所顯示的方式累積並讀出像素資料，以增加訊噪比。

一種實施方式中，圖框期間T（或稱為一張影像圖框的曝光期間）大於以滾動快門擷取該像素陣列21的全部像素列之一列曝光時間和，例如圖3顯示每一影像圖框之第二列像素完成曝光及讀取後，還剩餘一額外時間t_extra 。

一種非限定的實施方式中，該圖框期間T與該列曝光時間和之一時間差（即t_extra ）中，影像感測器200進入一休眠模式，以節省耗能。

另一種非限定的實施方式中，TDI CMOS影像感測器200的行類比數位轉換器（例如包含於讀取電路23中）在該時間差t_extra 中用於對輔助像素（例如黑像素）的像素信號、像素陣列21之外部電壓值或溫度感測器之溫度值進行類比數位轉換。更詳言之，在該時間差t_extra 中，該行類比數位轉換器可用於針對該等像素行112以外的感測信號進行類比數位轉換，以增加TDI CMOS影像感測器200的應用範圍。本實施方式中，列時間較佳設定為處理一列像素資料所需之最短時間。

本實施例中，讀取電路23例如使用相關性雙重取樣（CDS）來對各像素進行取樣。

請再參照圖2，另一種實施方式中，該分隔距離2124等於一個像素在沿軌方向D_{a_t} 之一像素高度W加上該像素高度W乘上該滾動快門之一列時間差t與擷取影像圖框之一圖框期間T之一時間比例，亦即W×(y+t/T)。

請同時參照圖4A，其為圖2的TDI CMOS影像感測器200的另一種運作示意圖。圖4A中，假設一場景包含八個位置或物體A至H朝向右方(即沿軌方向D_{a_t} )移動。Stage1至Stage4表示一個像素行112的四列像素，其中，兩相鄰像素之間具有該分隔距離W×(y+t/T)，其中，y=0或正整數。圖4A係顯示y=1時的實施方式；當y=0時，則形成圖3的實施方式。

由於圖4A係假設像素陣列21具有四列像素，故TDI CMOS影像感測器200擷取一張影像圖框之圖框期間T內包含四個列時間，其兩兩間具有一列時間差t。例如，圖4A顯示一影像圖框包含四列像素F_{1_1} 至F_{1_4} ；下一個影像圖框包含四列像素F_{2_1} 至F_{2_4} ；再下一個影像圖框顯示包含四列像素F_{3_1} 至F_{3_4} ；依此類推。

同理，TDI CMOS影像感測器200還包含多個積分器，例如圖4A顯示四個積分器41至44。積分器41用於儲存一第一影像圖框（例如F_{1_1} 至F_{1_4} 圖框）及一第二影像圖框（例如F_{3_1} 至F_{3_4} 圖框）中，相對該場景之一相同位置（例如位置或物體F）的像素資料，其中該第一影像圖框與該第二影像圖框相差一個影像圖框（例如F_{2_1} 至F_{2_4} 圖框）。其他積分器42至44的運作方式與積分器41相同，差別在於累積不同位置或物體的像素資料。

從圖4A中可以看出，該第一影像圖框中用於感測該相同位置（例如F）的像素資料（例如I_F ）之一第一像素（例如Stage1）與該第二影像圖框中用於感測該相同位置（例如F）的像素資料（例如I_F ）之一第二像素（例如Stage2），是該像素陣列21中同一像素行212的兩相鄰像素。因此，積分器（例如41至44）在該第一影像圖框與該第二影像圖框間之該影像圖框之一圖框期間中，不累積該第一像素及該第二像素之該相同位置的該像素資料I_F 。位置或物體D及B的感测及累積，在圖4A中亦以虛線及箭號表示。

圖4A的實施方式中，由於積分器41至44是間隔一張影像圖框（例如F_{2_1} 至F_{2_4} 圖框）累積相對一場景之相同位置或相同物體的像素資料，若假設該等像素行112具有N個像素，該積分器41至44則累積N/2次相對該場景之相同位置或相同物體的像素資料。

影像圖框F_{2_1} 至F_{2_4} 之像素資料則累積於另一組積分器，其同樣是間隔一張影像圖框（例如F_{3_1} 至F_{3_4} 圖框）累積相對該場景之相同位置或相同物體的像素資料。

當y=n時，該場景之相同位置會在n個影像圖框後被同一像素行212中的下一個相鄰像素感測。只要透過配置控制電路27輸出的控制信號，該場景之相同位置或物體的像素資料，可正確累積於相同積分器中。

此外，圖4A的實施例中，由於像素行112的相鄰像素之間具有較大的分隔距離2124，在需要擷取較寬的場景影像的實施方式中，可通過在該分隔距離2124中每相隔預定行像素即配置緩衝器用於緩衝或放大像素列的控制信號。例如圖4B所示，分隔距離2124中，配置有緩衝器49用於緩衝或放大像素控制信號，例如包括重置信號Srst、電荷轉移信號Sgt及列選擇信號Srs等，但並不限於此。藉此，可使得具有高像素行數目的像素陣列得以正確運作。

請參照圖5所示，其為本發明第二實施例的用於時延積分取像的CMOS影像感測器500的示意圖。TDI CMOS影像感測器500同樣使用滾動快門擷取影像圖框並相對一場景朝向一沿軌方向D_{a_t} 移動。

TDI CMOS影像感測器500包含一像素陣列51。該像素陣列51包含多個像素行512，每一該等像素行512包含多個像素配置於該沿軌方向D_{a_t} 。該等像素的兩相鄰像素組之間具有一分隔距離5124以補償使用滾動快門時之一列時間差，其中每一該像素組包含一第一像素5123及一第二像素5125彼此相連接，亦即其間並不具有該分隔距離5124。

TDI CMOS影像感測器500還包含一第一讀取電路53及一第二讀取電路54。如圖5所示，該第一讀取電路53通過讀取線513耦接該等像素行512中之複數第一像素5123，以讀取該等第一像素5123的像素資料；該第二讀取電路55通過讀取線515耦接該等像素行512中之複數第二像素5125，以讀取該等第二像素5125的像素資料。

請參照圖6，其顯示圖5的CMOS影像感測器500的一種運作示意圖。一種實施方式中，該分隔距離5124等於一個像素在該沿軌方向D_{a_t} 之一像素高度W乘上滾動快門之一列時間差t與擷取該影像圖框（例如圖6顯示2個影像圖框）之一圖框期間T之一時間比例，亦即W×t/T。

圖6中，假設場景包含八個位置或物體A至H朝向右方(即沿軌方向D_{a_t} )移動。

本實施例中，讀取電路53及55例如使用相關性雙重取樣來對各像素進行取樣。圖6中，Stage1及Stage2、Stage3及Stage4、Stage5及Stage6、Stage7及Stage8分別表示一個像素行112之一像素組，其中Stage1、Stage3、Stage5、Stage7例如為第一像素5123；而Stage2、Stage4、Stage6、Stage8例如為第二像素5125。兩相鄰像素組之間具有該分隔距離W×t/T。

由於圖6係假設像素陣列51中在該沿軌方向D_{a_t} 具有4個像素組，故TDI CMOS影像感測器500擷取一張影像圖框的圖框期間T內包含四個列時間，其兩兩間具有一列時間差t。例如，圖6顯示一第一影像圖框包含四列像素組F_{1_1} 至F_{1_4} ；一第二影像圖框包含四列像組F_{2_1} 至F_{2_4} 。

本實施例中，每一像素組中的第一像素5123與第二像素5125同時曝光且其像素資料分別被第一讀取電路53及第二讀取電路55同時累積。

例如，一第一影像圖框（例如F_{1_1} 至F_{1_4} 圖框）之F_{1_2} 的列時間中，Stage3及Stage4同時曝光，Stage3的像素資料（例如I_D ）被第一讀取電路53累積至積分器63而Stage4的像素資料（例如I_C ）被第二讀取電路55累積至積分器64；該第一影像圖框之F_{1_3} 的列時間中，Stage5及Stage6同時曝光，Stage5的像素資料（例如I_B ）被第一讀取電路53累積至積分器65而Stage6的像素資料（例如I_A ）被第二讀取電路55累積至積分器66。該第一影像圖框之圖框期間中其他列時間的曝光及累積方式與F_{1_2} 及F_{1_3} 的列時間相同。

例如，第二影像圖框（例如F_{2_1} 至F_{2_4} 圖框）之F_{2_3} 的列時間中，Stage5及Stage6同時曝光，Stage5的像素資料（例如I_C ）被第一讀取電路53累積至積分器64，其顯示為2I_C 以表示累積兩次；而Stage6的像素資料（例如I_B ）被第二讀取電路55累積至積分器65，其顯示為2I_C 以表示累積兩次。該第二影像圖框之圖框期間中其他列時間的曝光及累積方式與F_{2_3} 的列時間相同。

例如，第一讀取電路53及第二讀取電路55分別通過開關元件（例如多工器）耦接每一個積分器，該開關元件通過控制信號（例如由控制電路57所產生）累積第一讀取電路53或第二讀取電路55所讀取的像素資料至同一個積分器。可以瞭解的是，圖6僅顯示用於說明本發明的部分積分器。

更詳沿之，TDI CMOS影像感測器500的多個積分器分別用於儲存相鄰之一第一影像圖框（例如包含F_{1_1} 至F_{1_4} 的圖框）及一第二影像圖框（例如包含F_{2_1} 至F_{2_4} 的圖框）中，相對一場景之相同位置（例如B）的像素資料，其中該第一影像圖框中，相對該場景之該相同位置（例如B）之像素資料（例如I_B ）是由該第一讀取電路53讀取而累積至一積分器65，而該第二影像圖框中，相對該場景之該相同位置（例如B）之像素資料（例如I_B ）是由該第二讀取電路55讀取而累積至該積分器65。只要透過配置控制電路57的輸出信號，即使是由不同讀取電路讀出的像素資料，亦能夠正確累積於相同積分器。其他積分器累積相關像素之像素資料的方式類似本段說明，故於此不再贅述。

其他實施方式中，上述圖2及圖5的實施例可以合併實現。例如，圖5的兩相鄰像素組之間的分隔距離可為至少一個像素高度W加上一個像素高度W乘上滾動快門之一列時間差t與擷取影像圖框之一圖框期間T之一時間比例，亦即W×（y+t/T）。

可以瞭解的是，本發明各實施例及圖式中的數值，例如像素數目、積分器數目、影像圖框數目等僅用以說明，並非用以限定本發明。

綜上所述，當CMOS影像感測器使用滾動快門技術時，因為像素陣列的所有像素並非同時開始並結束曝光，而使得累積的像素感測資料並非完全相對應場景中的相同位置或物體而產生失真。有鑑於此，本發明另提出一種使用滾動快門的時延積分CMOS感測器（例如參照圖2及圖5）及其運作方法（例如參照圖3、圖4A及圖6），其通過設置不同的像素分隔距離，來補償滾動快門的列時間差所造成的失真。通過相對配置控制電路的控制信號，即能正確累積相對位置的像素資料至相關的積分器。

雖然本發明已以前述實施例揭示，然其並非用以限定本發明，任何本發明所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與修改。因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

200、500:TDI CMOS影像感測器 21、51:像素陣列 112、212、512:像素行 2123:像素 5123:第一像素 150、2124、5124:分隔距離 5125:第二像素 213、513、515:讀取線 23:讀取電路 53:第一讀取電路 55:第二讀取電路 27、57:控制電路 D_{a_t} 沿軌方向

為了讓本發明的上述和其他目的、特徵和優點能更明顯，下文將配合所附圖示，詳細說明如下。此外，于本發明之說明中，相同的構件以相同的符號表示，於此先述明。圖1顯示習知用於時延積分取像的CMOS影像感測器的示意圖。圖2顯示本發明第一實施例之TDI CMOS影像感測器的示意圖。圖3顯示圖2之TDI CMOS影像感測器的一種運作示意圖。圖4A顯示圖2之TDI CMOS影像感測器的另一運作示意圖。圖4B顯示圖2之TDI CMOS影像感測器中於分隔距離中配置緩衝器的示意圖。圖5顯示本發明第二實施例之TDI CMOS影像感測器的示意圖。圖6顯示圖5之TDI CMOS影像感測器的運作示意圖。

500:TDI CMOS影像感測器

51:像素陣列

512:像素行

5123:第一像素

5124:分隔距離

5125:第二像素

513、515:讀取線

53:第一讀取電路

55:第二讀取電路

57:控制電路

Da_t:沿軌方向

Claims

一種時延積分互補式金屬氧化物半導體影像感測器，使用滾動快門擷取一影像圖框並用於相對一場景朝向一沿軌方向移動，該影像感測器包含：一像素陣列，該像素陣列包含多個像素行，每一該等像素行包含多個像素配置於該沿軌方向，且每一該等像素行的兩相鄰像素之間具有一分隔距離，其中該分隔距離等於一個像素在該沿軌方向之一像素高度乘上該滾動快門之一列時間差與擷取該影像圖框之一圖框期間之一時間比例。
如申請專利範圍第1項所述之影像感測器，其中該圖框期間大於以該滾動快門擷取該像素陣列的全部像素列之一列曝光時間和。
如申請專利範圍第2項所述之影像感測器，其中該圖框期間與該列曝光時間和之一時間差中，該影像感測器進入一休眠模式。
如申請專利範圍第2項所述之影像感測器，該影像感測器還包含一行類比數位轉換器，其中該圖框期間與該列曝光時間和之一時間差中，該行類比數位轉換器用於對輔助像素的像素信號、外部電壓值或溫度值進行類比數位轉換。
如申請專利範圍第1項所述之影像感測器，其中該列時間差是該像素陣列的兩相鄰像素列開始曝光之一時間間隔。
如申請專利範圍第1項所述之影像感測器，該影像感測器還包含多個積分器，分別用於儲存相鄰影像圖框中，相對該場景之相同位置的像素資料。
一種時延積分互補式金屬氧化物半導體影像感測器，使用滾動快門擷取一影像圖框並用於相對一場景朝向一沿軌方向移動，該影像感測器包含：一像素陣列，該像素陣列包含多個像素行，每一該等像素行包含多個像素配置於該沿軌方向，且每一該等像素行的兩相鄰像素之間具有一分隔距離，其中該分隔距離等於一個像素在該沿軌方向之一像素高度加上該像素高度乘上該滾動快門之一列時間差與擷取該影像圖框之一圖框期間之一時間比例。
如申請專利範圍第7項所述之影像感測器，該影像感測器還包含一積分器，用於儲存一第一影像圖框及一第二影像圖框中，相對該場景之一相同位置的像素資料，其中該第一影像圖框與該第二影像圖框相隔一個影像圖框。
如申請專利範圍第8項所述之影像感測器，其中該第一影像圖框中用於感測該相同位置的該像素資料之一第一像素與該第二影像圖框中用於感測該相同位置的該像素資料之一第二像素，是該像素陣列中同一像素行的該兩相鄰像素，且該積分器在該第一影像圖框與該第二影像圖框間之該影像圖框之一圖框期間中，不累積該第一像素及該第二像素之該相同位置的該像素資料。
如申請專利範圍第9項所述之影像感測器，其中該等像素行具有N個像素，該積分器累積N/2次相對該場景之該相同位置的該像素資料。
如申請專利範圍第7項所述之影像感測器，其中該列時間差是該像素陣列的兩相鄰像素列開始曝光之一時間間隔。
如申請專利範圍第7項所述之影像感測器，其中該分隔距離中還配置有緩衝器用於放大該等像素行的控制信號。
如申請專利範圍第7項所述之影像感測器，其中該圖框期間由該場景之一亮度及該像素陣列之一感光度決定，且該影像感測器之一移動速度等於該像素高度除以該圖框期間。
一種時延積分互補式金屬氧化物半導體影像感測器，使用滾動快門擷取一影像圖框並用於相對一場景朝向一沿軌方向移動，該影像感測器包含：一像素陣列，該像素陣列包含多個像素行，每一該等像素行包含多個像素配置於該沿軌方向，且該等像素的兩相鄰像素組之間具有一分隔距離以補償使用該滾動快門時之一列時間差，其中每一該像素組包含第一像素及第二像素。
如申請專利範圍第14項所述之影像感測器，該影像感測器還包含：一第一讀取電路，耦接該等像素行中該像素組之該第一像素，以讀取該第一像素的像素資料；及一第二讀取電路，耦接該等像素行中該像素組之該第二像素，以讀取該第二像素的像素資料。
如申請專利範圍第15項所述之影像感測器，其中該第一像素與該第二像素彼此相連接。
如申請專利範圍第15項所述之影像感測器，其中該第一像素與該第二像素同時曝光且其像素資料被該第一讀取電路及該第二讀取電路同時累積。
如申請專利範圍第15項所述之影像感測器，該影像感測器還包含多個積分器，分別用於儲存相鄰之一第一影像圖框及一第二影像圖框中，相對該場景之相同位置的像素資料，其中該第一影像圖框中，相對該場景之該相同位置之該像素資料是由該第一讀取電路讀取，而該第二影像圖框中，相對該場景之該相同位置之該像素資料是由該第二讀取電路讀取。
如申請專利範圍第14項所述之影像感測器，其中該列時間差是該像素陣列的兩相鄰像素列開始曝光之一時間間隔。
如申請專利範圍第14項所述之影像感測器，其中該分隔距離等於一個像素在該沿軌方向之一像素高度乘上該滾動快門之該列時間差與擷取該影像圖框之一圖框期間之一時間比例。