JSSC 2013第1期Memory0.18μmCMOS Image Sensor

A Global-Shutter CMOS Image Sensor With Readout Speed of 1-Tpixels Burst and 780

一款具有1Tpixel/s突发读取速度和780Mpixel/s连续读取速度的全局快门CMOS图像传感器。

1Tpixel/s突发视频操作，10Mfps全分辨率，20Mfps半分辨率，780Mpixel/s连续视频操作

全局快门CMOS图像传感器高速读取片内存储器噪声降低电路

▸创新点1：每个像素的多片内存储器（方法创新） - 每个像素集成128个片内存储器，显著提升帧缓存能力，支持1 Tpixel/s的突发视频操作和10 Mfps的全分辨率高速拍摄，解决了传统CMOS图像传感器在高速连续拍摄时的数据存储瓶颈。

▸创新点2：像素与片内存储区域的空间分离（系统创新） - 通过物理隔离像素区域和存储区域，优化了芯片布局，减少了信号串扰，同时提高了存储密度和读取效率，为780 Mpixel/s的连续视频操作提供了硬件基础。

▸创新点3：每列的多像素输出线（电路创新） - 每列设计多条像素输出线，并行化数据读取路径，大幅提升数据吞吐率，结合噪声抑制电路，实现了高信噪比下的超高速数据传输。

▸创新点4：灵活可选的片内存储器（系统创新） - 支持存储器的动态配置，可根据分辨率需求选择128帧（全分辨率）或256帧（半分辨率）模式，兼顾灵活性与性能，扩展了应用场景。

Abstract

A 400 256 pixels global-shutter high-speed CMOS image sensor including 128 on-chip memories/pixel has been fabricated in a 0.18- m2 P 4 MC M O Sw i t hp i n n e dp h o t o - diode process. The key technol ogies of this image sensor are as follows: multiple on-chip memories for each pixel, spatial separa- tion of pixel and on-chip memory regions, multiple pixel output wires for each column, in-pixel noise reduction circuits, in-pixel source-follower current-sources and ﬂexibly selectable on-chip