專(zhuān)利名稱(chēng)：固態(tài)圖象讀取裝置及其驅(qū)動(dòng)方法和攝像系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種固態(tài)圖象讀取裝置及其驅(qū)動(dòng)方法和攝像系統(tǒng)，并尤其涉及一種利用以MOS型圖象傳感器為代表的XY地址型固態(tài)圖象讀取元件的固態(tài)圖象讀取裝置及其驅(qū)動(dòng)方法，和利用XY地址型固態(tài)圖象讀取元件作為圖象讀取裝置的攝像系統(tǒng)，如數(shù)字靜態(tài)攝像機(jī)。
在以數(shù)字靜態(tài)攝像機(jī)為代表的靜態(tài)圖片的圖象讀取技術(shù)中，把包括大量象素的固態(tài)圖象讀取元件用作一個(gè)圖象讀取裝置，并且所有象素的象素信息都獨(dú)立地讀出，從而獲得一個(gè)靜態(tài)的圖象。例如，在數(shù)字靜態(tài)攝像機(jī)中，因?yàn)樾枰ㄟ^(guò)釋放快門(mén)來(lái)攝取高精密度的靜態(tài)圖片，所以使用包括多個(gè)象素的固態(tài)圖象讀取元件。
另一方面，在攝取靜態(tài)圖片之前，一般通過(guò)在例如小屏幕的液晶監(jiān)視器上投影動(dòng)態(tài)圖片(目標(biāo)圖象)而執(zhí)行確認(rèn)(監(jiān)視)目標(biāo)的操作。在確認(rèn)目標(biāo)的階段(監(jiān)視模式)，響應(yīng)于液晶監(jiān)視器的象素?cái)?shù)量的草圖(低分辨率圖象)是令人滿(mǎn)意的。
此外，在便攜設(shè)備如數(shù)字靜態(tài)攝像機(jī)的圖象傳輸中，傳輸?shù)臄?shù)字速率是有限的。因此，對(duì)于靜態(tài)圖片，傳輸所有象素的象素信息以獲得高精細(xì)圖象，對(duì)于動(dòng)態(tài)圖象，疏散(thin out)象素信息以減小信息量并傳輸。
迄今為止，作為單片彩色攝像機(jī)，一般使用電荷遷移型固態(tài)圖象讀取元件，如一個(gè)CCD(電荷耦合裝置)型圖象傳感器。另一方面，近年來(lái)開(kāi)始使用一種XY地址型固態(tài)圖象讀取元件，如MOS型圖象傳感器，從降低電工耗和縮小系統(tǒng)尺寸方面來(lái)說(shuō)，它比CCD型圖象傳感器更為有利。
順便說(shuō)一下，在單片彩色攝像機(jī)中，在CCD型圖象傳感器用作圖象讀取裝置情形中的象素信息的疏散處理中，例如采用這樣一種方法，即當(dāng)從圖象傳感器中讀出所有象素的象素信息后，通過(guò)外部信號(hào)處理系統(tǒng)疏散象素信息。另外，在使用例如MOS型圖象傳感器作為圖象讀取裝置的彩色攝像機(jī)中，在CCD型圖象傳感器中采用了疏散讀取法。
如此采用疏散讀取法-其中在從圖象傳感器中讀出所有象素的象素信息后，通過(guò)外部信號(hào)處理系統(tǒng)疏散象素信息的原因如下原因如下(1)保持彩色濾色片的顏色的空間分布和輸出順序同時(shí)疏散象素信息是不可能的，(2)通過(guò)把一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的移位寄存器用作選取象素的選取裝置而連續(xù)地選通象素，(3)CCD型圖象傳感器只能夠依次從象素中讀出信號(hào)電荷，等等。
作為一個(gè)例子，當(dāng)考慮每隔一個(gè)象素的象素信息被疏散的情形時(shí)，如果沒(méi)有顏色差異，可以在縱向(垂直)和橫向(水平)每個(gè)方向上壓縮信息量一半。但是，如圖9所示，在各個(gè)象素之間存在顏色差異的情形中，如果每隔一個(gè)象素的象素信息被疏散，則只從斜線部分的象素中讀出象素信息，并且只從例如B(藍(lán)色)部分中讀出象素信息，以致于不能獲得彩色圖象。
從這些原因來(lái)看，在利用CCD型圖象傳感器或MOS型圖象傳感器作為圖象讀取裝置的單片彩色攝像機(jī)中，當(dāng)從圖象傳感器中讀出所有象素的圖象信息之后，通過(guò)外部信號(hào)處理系統(tǒng)執(zhí)行象素信息的疏散處理。但是，在這種情況下，盡管通過(guò)疏散處理減少信息量這一事實(shí)，因?yàn)閳D象傳感器的驅(qū)動(dòng)功率恒定，所以不能減少消耗的電功率，相反，負(fù)荷因此施加到后續(xù)階段的信號(hào)處理系統(tǒng)中。
特別是，在使用MOS型圖象傳感器作為圖象讀取裝置的單片彩色攝像機(jī)中，因?yàn)楸菴CD型圖象傳感器優(yōu)越的地方在于如前所述地降低了功耗以及縮小了系統(tǒng)，所以在象素信息量減少的情況下，如果減少了功耗而不給后續(xù)階段的信號(hào)處理系統(tǒng)成正比地施加負(fù)荷，則可以說(shuō)意義是非常重大的。
鑒于上述問(wèn)題提出了本發(fā)明，本發(fā)明的目的因此在于提供一種固態(tài)圖象讀取裝置，它能夠減少功耗而不施加負(fù)荷給后續(xù)階段執(zhí)行象素信息疏散處理的信號(hào)處理系統(tǒng)，還提供一種該固態(tài)圖象讀取裝置的驅(qū)動(dòng)方法和攝像機(jī)系統(tǒng)。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明，使用XY地址型固態(tài)圖象讀取元件，其中對(duì)分布在一個(gè)矩陣中的各個(gè)象素形成具有預(yù)定顏色編碼的彩色濾光片，并當(dāng)指定對(duì)固態(tài)圖象讀取元件疏散讀取時(shí)，改變系統(tǒng)的時(shí)鐘頻率，并根據(jù)改變的時(shí)鐘頻率并以對(duì)應(yīng)于顏色編碼的順序選通象素，以讀出象素信號(hào)。
在XY地址型固態(tài)圖象讀取元件中，可以選通任一地址位置處的一個(gè)象素，并且可以以象素為單位讀出它的象素信號(hào)。然后，當(dāng)指定疏散讀出時(shí)，首先改變系統(tǒng)的時(shí)鐘頻率。根據(jù)頻率改變的時(shí)鐘頻率，以對(duì)應(yīng)于彩色濾光片顏色編碼的順序選取象素并讀出象素信號(hào)，使得在從象素中讀出象素信息的階段執(zhí)行疏散處理。


圖1是應(yīng)用本發(fā)明的攝像機(jī)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；圖2是MOS型圖象傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是用于解釋讀取全象素操作的計(jì)時(shí)圖；圖4是用于解釋疏散讀取操作第一實(shí)例的原理圖；圖5是用于解釋疏散讀取操作第一實(shí)例的計(jì)時(shí)圖；圖6是用于解釋疏散讀取操作第二實(shí)例的計(jì)時(shí)圖；圖7是用于解釋疏散讀取操作第三實(shí)例的計(jì)時(shí)圖；圖8是用于解釋疏散讀取操作第四實(shí)例的計(jì)時(shí)圖；圖9是兩垂直×兩水平重復(fù)的基色編碼示圖。
以下參考附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)的描述。圖1是應(yīng)用本發(fā)明的攝像機(jī)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。
在圖1的此系統(tǒng)中，例如MOS型圖象傳感器的XY地址型固態(tài)圖象讀取元件11用作圖象讀取裝置。來(lái)自目標(biāo)的入射光(圖象光)經(jīng)包括一個(gè)成象透鏡等的光學(xué)系統(tǒng)(未示出)在固態(tài)圖象讀取元件11的圖象讀取平面上形成一個(gè)圖象。此外，給系統(tǒng)輸入一個(gè)成為系統(tǒng)操作的標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)鐘。
此時(shí)鐘以及用于選擇系統(tǒng)操作模式(全象素讀取模式/疏散讀取模式)的模式選擇信號(hào)輸入到分頻電路12。模式選擇信號(hào)從操作模式設(shè)置部分13輸出。分頻電路12根據(jù)模式選擇信號(hào)改變輸入的時(shí)鐘的頻率并將其提供給計(jì)時(shí)發(fā)生器14和固態(tài)圖象讀取元件11的信號(hào)處理系統(tǒng)。
根據(jù)具有對(duì)應(yīng)于操作模式的頻率并從分頻電路12輸入的時(shí)鐘，計(jì)時(shí)發(fā)生器14產(chǎn)生各種驅(qū)動(dòng)XY地址型固態(tài)圖象讀取元件11所需的驅(qū)動(dòng)脈沖，并將驅(qū)動(dòng)脈沖提供給固態(tài)圖象讀取元件11。在固態(tài)圖象讀取元件11的后續(xù)階段設(shè)置一個(gè)AGC(自動(dòng)增益控制)電路15、一個(gè)A/D(模擬-數(shù)字)轉(zhuǎn)換器16和一個(gè)攝像機(jī)信號(hào)處理電路17。頻率對(duì)應(yīng)于操作模式的時(shí)鐘從分頻電路12提供到這些電路15、16和17。
AGC電路15執(zhí)行AGC處理，使得固態(tài)圖象讀取元件11的輸出信號(hào)的信號(hào)水平恒定。A/D轉(zhuǎn)換器16把AGC電路15的輸出信號(hào)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換并提供給攝像機(jī)信號(hào)處理電路17。攝像機(jī)信號(hào)處理電路17具有數(shù)字信號(hào)處理(DSP)結(jié)構(gòu)。在此攝像機(jī)信號(hào)處理電路17中進(jìn)行攝像機(jī)信號(hào)處理，從輸入的圖象讀取數(shù)據(jù)(圖象數(shù)據(jù))中產(chǎn)生一個(gè)亮度信號(hào)和色差信號(hào)，并進(jìn)行諸如探測(cè)處理的信號(hào)處理，如自動(dòng)曝光、自動(dòng)聚焦或自動(dòng)白色平衡。
圖2是MOS型圖象傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖。MOS型圖象傳感器包括一個(gè)象素部分21，一個(gè)垂直掃描系統(tǒng)22和一個(gè)水平掃描系統(tǒng)23。
象素部分21具有這樣的結(jié)構(gòu)，即多個(gè)單元象素24排列成一個(gè)矩陣，其中每個(gè)單元象素例如由一個(gè)光電二極管PD和一個(gè)選通晶體管Tr構(gòu)成。此處，為了繪圖的簡(jiǎn)單，以6×6的象素分布為例展示。然后，在圖2中，以表示象素位置的地址XY作為每個(gè)單元象素24的腳注。例如一個(gè)處于第一行和第一列的象素表示為2411。
象素部分21的各個(gè)象素的垂直選通線25-1至25-6和垂直信號(hào)線26-1至26-6排列成一個(gè)矩陣。各個(gè)單元象素24的選通晶體管Tr的控制電極連接到垂直選通線25-1至25-6，并且選通晶體管Tr的輸出電極連接到每個(gè)象素的垂直信號(hào)線26-1至26-6。
垂直掃描系統(tǒng)22由一個(gè)V(垂直)解碼器221構(gòu)成。V解碼器221響應(yīng)于從圖1的計(jì)時(shí)發(fā)生器輸入的V選通信號(hào)連續(xù)地輸出行選通脈沖V1至V6，并把它們施加到各個(gè)垂直選通線25-1至25-6。
水平掃描系統(tǒng)23包括水平選通晶體管231-1至231-6，一個(gè)H(水平)解碼器232，和一個(gè)輸出放大器233。水平選通晶體管231-1至231-6分別連結(jié)在水平信號(hào)線234和各個(gè)垂直信號(hào)線26-1至26-6的輸出端。H解碼器232響應(yīng)于從計(jì)時(shí)發(fā)生器13輸入的H選通信號(hào)連續(xù)地輸出水平選通脈沖H1至H6，并且把它們提供給水平選通晶體管231-1至231-6的各個(gè)控制電極。
輸出放大器233連結(jié)到水平信號(hào)線234的一端(輸出端)，并導(dǎo)通象素信號(hào)，象素信號(hào)從象素部分21經(jīng)水平選通晶體管231-1至231-6連續(xù)地輸出到水平信號(hào)線234，成為一個(gè)輸出信號(hào)VOUT。順便說(shuō)一下，箝位晶體管235連結(jié)到水平信號(hào)線234的另一端。此箝位晶體管235響應(yīng)于從計(jì)時(shí)發(fā)生器13輸入的箝位脈沖CLP把水平信號(hào)線234的電位箝置到一個(gè)固定的電壓(恒壓)。
接下來(lái)，在上述結(jié)構(gòu)的MOS型圖象傳感器中，參考圖3的計(jì)時(shí)圖對(duì)讀出象素部分21全部象素的象素信號(hào)的讀取全象素時(shí)的操作進(jìn)行描述。此處，顯示出了行選通脈沖V1、V2，水平選通脈沖H1至H6，箝位脈沖CLP和輸出信號(hào)VOUT的計(jì)時(shí)信號(hào)。
首先，當(dāng)高電位的行選通脈沖V1從V解碼器221輸出并施加到垂直選通線25-1時(shí)，第一行的象素2411至2416的信號(hào)分別被讀出到垂直信號(hào)線26-1至26-6。在這種狀態(tài)中，當(dāng)高電位的水平選通脈沖H1從H解碼器232輸出時(shí)，水平選通開(kāi)關(guān)231-1變成一種導(dǎo)通狀態(tài)。然后，讀出到垂直信號(hào)線26-1的象素2411的信號(hào)經(jīng)水平選通開(kāi)關(guān)231-1輸出到水平信號(hào)線234。
此時(shí)，在水平信號(hào)線234中產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于象素2411的信號(hào)的電位差。然后，水平信號(hào)線234的電位差被輸出放大器233放大，并輸出作為象素2411的象素信號(hào)。此處，當(dāng)箝位晶體管35響應(yīng)于箝位脈沖CLP導(dǎo)通時(shí)，水平信號(hào)線234和垂直信號(hào)線26-1被重置為某一恒定的電壓。
接下來(lái)，水平選通脈沖H1和箝位脈沖CLP消失，取而代之的是當(dāng)高電位的水平選通脈沖H2從H解碼器232輸出時(shí)，類(lèi)似于象素2411的情形，輸出象素2412的象素信號(hào)。隨后，重復(fù)此讀出操作，第一行從象素2411至象素2416的全部象素信號(hào)被連續(xù)地讀出。
接下來(lái)，垂直選通脈沖V1消失，取而代之的是當(dāng)高電位的垂直選通脈沖V2從V解碼器221輸出并施加到垂直選通線25-2時(shí)，第一行的各個(gè)象素2421至2426被選通。然后，類(lèi)似于第一行，重復(fù)列選通操作，并依次重復(fù)行選通和列選通直到第六行，使得象素部分21中所有象素的象素信號(hào)被連續(xù)地讀出。
在前述的全象素讀取操作中，如果垂直選通脈沖V1至V6和水平選通脈沖H1至H6可以以適當(dāng)?shù)亩〞r(shí)恰當(dāng)?shù)剌敵觯瑒t任一象素的象素信號(hào)可以選擇性地讀出是很重要的。這意味著在從各個(gè)象素讀出信號(hào)的階段，可以進(jìn)行象素信息的疏散處理。然后，此處采用使用解碼器作為行選通裝置和列選通裝置的結(jié)構(gòu)去產(chǎn)生自由度。
順便說(shuō)一下，在彩色的攝像機(jī)系統(tǒng)中，彩色濾光片設(shè)置在象素部分21上的象素單元中，例如以芯片內(nèi)的方式。此處，如圖4所示，在承載濾光片的MOS型圖象傳感器中，作為彩色濾光片27，具有重復(fù)單元的基色編碼，每個(gè)單元具有兩垂直×兩水平(兩行和兩列)，將描述在實(shí)現(xiàn)疏散和讀出象素信息的疏散讀出處理中的操作。
與此類(lèi)似，在使用具有重復(fù)兩行×兩列的基色編碼的彩色濾光片27的情形中，作為疏散讀出的第一例，如圖4中的斜線所示，跳躍兩行和兩列，即每三行和三列對(duì)每個(gè)象素讀出一個(gè)象素信號(hào)。
為了實(shí)現(xiàn)這種疏散讀出，當(dāng)從操作模式設(shè)置部分13發(fā)出用于選擇疏散讀出模式的模式選通信號(hào)時(shí)，圖1所示的分頻電路12把輸入時(shí)鐘的頻率除9。圖5表示疏散讀出時(shí)的計(jì)時(shí)圖。
順便說(shuō)一下，圖5水平軸(時(shí)間軸)的比例不同于圖3，并且雖然實(shí)際比例比圖3的大9倍，但它在紙面的情況下也只以三倍的比例表示。此外，雖然圖4表示對(duì)應(yīng)于八行和八列象素布局的顏色編碼，但圖5表示對(duì)應(yīng)于圖2所示六行和六列象素布局的計(jì)時(shí)關(guān)系。
在疏散讀取模式中，首先當(dāng)高電位的行選通脈沖V1從V解碼器221輸出并施加到垂直選通線25-1時(shí)，第一行的象素2411至2416的信號(hào)分別被讀出到垂直信號(hào)線26-1至26-6。在這種狀態(tài)中，當(dāng)高電位的水平選通脈沖H1從H解碼器232輸出時(shí)，水平選通開(kāi)關(guān)231-1變成一種導(dǎo)通狀態(tài)，并且，象素2411的信號(hào)經(jīng)水平選通開(kāi)關(guān)231-1輸出到水平信號(hào)線234。
此時(shí)，在水平信號(hào)線234中產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于象素2411的信號(hào)的電位差。然后，水平信號(hào)線234的電位差被輸出放大器233放大，并輸出作為象素2411的象素信號(hào)。此處，當(dāng)箝位晶體管235響應(yīng)于箝位脈沖CLP導(dǎo)通時(shí)，水平信號(hào)線234和垂直信號(hào)線26-1被重置為某一恒定的電壓。
接下來(lái)，水平選通脈沖H1和箝位脈沖CLP消失，取而代之的是高電位的水平選通脈沖H4從H解碼器232輸出。然后類(lèi)似于象素2411的情形，象素2414的信號(hào)讀出到垂直信號(hào)線26-4，并經(jīng)水平選通晶體管231-4、水平信號(hào)線234和輸出放大器233輸出。由此疏散但不讀出象素2412和2413的各個(gè)信號(hào)。
接下來(lái)，雖然在圖5的計(jì)時(shí)圖中沒(méi)有示出，代之以垂直選通脈沖V1，但當(dāng)高電位的垂直選通脈沖V4從V解碼器221輸出并施加到垂直選通線25-4時(shí)，第四行的象素2441至2446被選通。然后，類(lèi)似于第一行，每三列重復(fù)列選通操作，使得跳躍兩行和兩列時(shí)讀出每個(gè)象素的象素信號(hào)。
根據(jù)上述第一實(shí)例的疏散讀出，得到下列益處。即象素信息的量可以被壓縮9倍，而象素信號(hào)順序和空間位置關(guān)系與全象素讀出模式的相同。另外，因?yàn)椴恍枰淖兒罄m(xù)階段信號(hào)處理系統(tǒng)的順序，所以不給信號(hào)處理系統(tǒng)施加負(fù)荷。此外，因?yàn)橄到y(tǒng)的時(shí)鐘頻率變?yōu)?/9，所以功耗也可以減小9倍。此外，每秒輸出的圖象數(shù)、即幀速率可以變得恒定。
隨后，類(lèi)似于第一實(shí)例，假設(shè)使用具有兩行×兩列重復(fù)的顏色編碼的彩色濾光片，下面描述疏散讀取的第二實(shí)例和第三實(shí)例。
首先，在第二實(shí)例的疏散讀取中，如圖6中的斜線所示，兩行×兩列為一個(gè)單元，并且連續(xù)讀取行方向和列方向中每隔一個(gè)單元的象素信號(hào)。此外，為了實(shí)現(xiàn)疏散讀取，在圖1的分頻電路12中時(shí)鐘頻率除以4。
根據(jù)第二實(shí)例的疏散讀取，可以得到下列益處。即象素信息的量可以被壓縮4倍，而象素信號(hào)順序與全象素讀出模式的相同。另外，因?yàn)楹罄m(xù)階段信號(hào)處理系統(tǒng)的順序只處理顏色的空間位置關(guān)系的改變，所以信號(hào)處理系統(tǒng)的負(fù)荷可以變低。此外，因?yàn)橄到y(tǒng)的時(shí)鐘頻率變?yōu)?/4，所以功耗也可以減小4倍。此外，幀速率可以變得恒定。
接下來(lái)，在第三實(shí)例的疏散讀取時(shí)，兩行×兩列為一個(gè)單元，并且集成四個(gè)這種(2×2)單元，進(jìn)行讀取的同時(shí)如圖7中箭頭所示地掃描單元中左下象素的額外信號(hào)、右下象素的額外信號(hào)、左上象素的額外信號(hào)和右上象素的額外信號(hào)。此外，為了實(shí)現(xiàn)疏散讀取，在圖1的分頻電路12中時(shí)鐘頻率除以4。
根據(jù)第三實(shí)例的疏散讀取，可以得到下列益處。即象素信息的量可以被壓縮4倍，而象素信號(hào)順序與全象素讀出模式的相同，并且通過(guò)額外讀取靈敏度提高4倍。另外，因?yàn)楹罄m(xù)階段信號(hào)處理系統(tǒng)的順序只處理色心的空間位置關(guān)系的改變，所以信號(hào)處理系統(tǒng)的負(fù)荷可以變低。順便說(shuō)一下，色心的空間位置關(guān)系與第二實(shí)例的疏散讀取的一樣。此外，因?yàn)橄到y(tǒng)的時(shí)鐘頻率變?yōu)?/4，所以功耗也可以減小4倍。此外，幀速率可以變得恒定。
圖8是在相同列的相同顏色和行方向的三色重復(fù)的基色編碼示圖。下面將描述作為第四實(shí)例的采用此顏色編碼的彩色濾光片27’的疏散讀取。
在第四實(shí)例的疏散讀取中，如圖8中的斜線所示，在行方向和列方向上讀取每隔一個(gè)象素的象素信號(hào)。此外，為了實(shí)現(xiàn)此疏散讀取，在圖1的分頻電路12中時(shí)鐘頻率除以4。
根據(jù)上述第四實(shí)例的疏散讀出，得到下列益處。即象素信息的量可以被壓縮4倍，而象素信號(hào)的順序和位置關(guān)系與全象素讀出模式的相同，除了彼此替換兩種顏色的界限。另外，在后續(xù)階段信號(hào)除了系統(tǒng)的順序中，因?yàn)楸仨毺鎿Q兩種顏色的界限，信號(hào)處理系統(tǒng)的負(fù)荷可以變得很低。此外，因?yàn)橄到y(tǒng)的時(shí)鐘頻率變?yōu)?/4，所以功耗也可以減小4倍，并且?guī)俾士梢宰兊煤愣ā?br> 在前述的各個(gè)實(shí)例的疏散讀取操作中，如果垂直方向和水平方向的選通可以適當(dāng)?shù)慕缦?，則任意位置的象素信號(hào)可以選擇性地讀出是很重要的。因此，XY地址型固態(tài)圖象讀取元件11不限于圖2中所示的無(wú)源型MOS型圖象傳感器，但可以使用任何圖象傳感器，只要選通行和列去讀取象素信號(hào)，如CMD(電荷調(diào)制裝置)型圖象傳感器，其中象素由一個(gè)MOS晶體管或一個(gè)放大的圖象傳感器構(gòu)成。
順便說(shuō)一下，雖然上述實(shí)施例采用利用解碼器作為行選通裝置和列選通裝置產(chǎn)生自由度的結(jié)構(gòu)，但除解碼器之外，還可以采用對(duì)全象素讀取和疏散讀取用兩個(gè)移位寄存器的結(jié)構(gòu)，簡(jiǎn)言之，可以采用任何結(jié)構(gòu)，只要可以進(jìn)行同樣的驅(qū)動(dòng)。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，當(dāng)對(duì)XY型固態(tài)圖象讀取元件指定疏散讀取時(shí)，系統(tǒng)的時(shí)鐘頻率被改變，并根據(jù)改變的時(shí)鐘頻率，以對(duì)應(yīng)于彩色濾光片的顏色編碼的順序選通象素以讀取象素信號(hào)。因而，因?yàn)榭梢栽谙笏匦畔南笏刈x取的階段執(zhí)行疏散處理，所以可以壓縮象素的信息量而不給信號(hào)處理系統(tǒng)施加負(fù)荷，同時(shí)可以保持象素信息的順序以及空間位置關(guān)系與全象素讀取一樣，并且當(dāng)系統(tǒng)的時(shí)鐘頻率改變時(shí)可以降低功耗，即使操作模式改變也可以使幀速恒定。
權(quán)利要求
1．一種固態(tài)圖象讀取裝置，包括一個(gè)XY型固態(tài)圖象讀取元件，其中象素布置成一個(gè)矩陣，對(duì)每個(gè)象素形成具有一種預(yù)定的顏色編碼的彩色濾光片；頻率改變裝置，當(dāng)對(duì)固態(tài)圖象讀取元件指定疏散讀取時(shí)改變系統(tǒng)的時(shí)鐘頻率；和驅(qū)動(dòng)裝置，根據(jù)頻率改變裝置改變的時(shí)鐘頻率以及對(duì)應(yīng)于顏色編碼的順序選通象素，以讀取象素信號(hào)。
2．如權(quán)利要求1所述的固態(tài)圖象讀取裝置，其特征在于顏色編碼是一個(gè)單元的重復(fù)，而該單元由兩行和兩列組成；和驅(qū)動(dòng)裝置連續(xù)地讀出行方向和列方向中每三個(gè)象素的象素信號(hào)。
3．如權(quán)利要求1所述的固態(tài)圖象讀取裝置，其特征在于顏色編碼是一個(gè)單元的重復(fù)，而該單元由兩行和兩列組成；和驅(qū)動(dòng)裝置連續(xù)地讀出行方向和列方向中每隔一個(gè)單元的象素信號(hào)，該單元由兩行和兩列組成。
4．如權(quán)利要求1所述的固態(tài)圖象讀取裝置，其特征在于顏色編碼是一個(gè)單元的重復(fù)，而該單元由兩行和兩列組成；和集成四個(gè)(2×2)單元，每個(gè)單元由兩行×兩列構(gòu)成，并且驅(qū)動(dòng)裝置連續(xù)地讀取此單元中左下象素的額外信號(hào)、右下象素的額外信號(hào)、左上象素的額外信號(hào)和右上象素的額外信號(hào)。
5．如權(quán)利要求1所述的固態(tài)圖象讀取裝置，其特征在于顏色編碼在同一列有相同的顏色，并在行方向三色重復(fù)，和驅(qū)動(dòng)裝置連續(xù)地讀取在行方向和列方向每隔一個(gè)象素的象素信號(hào)。
6．一種固態(tài)圖象讀取裝置，包括一個(gè)XY型固態(tài)圖象讀取元件，其中象素布置成一個(gè)矩陣，對(duì)每個(gè)象素形成具有一種預(yù)定的顏色編碼的彩色濾光片；和驅(qū)動(dòng)裝置，當(dāng)對(duì)固態(tài)圖象讀取元件指定疏散讀取時(shí)只選通特定的象素以保持顏色編碼的排列順序并讀取象素信號(hào)。
7．一種固態(tài)圖象讀取裝置，包括一個(gè)XY型固態(tài)圖象讀取元件，其中象素布置成一個(gè)矩陣，對(duì)每個(gè)象素形成具有一種預(yù)定的顏色編碼的彩色濾光片；和驅(qū)動(dòng)裝置，通過(guò)選通多個(gè)象素執(zhí)行讀取并增加對(duì)應(yīng)于多個(gè)象素的每一個(gè)的象素信號(hào)的，其中至少一個(gè)象素不與其它的象素相鄰。
8．一種驅(qū)動(dòng)固態(tài)圖象讀取裝置的方法，固態(tài)圖象讀取裝置使用XY地址型固態(tài)圖象讀取元件，其中象素布置成一個(gè)矩陣，對(duì)每個(gè)象素形成具有一種預(yù)定的顏色編碼的彩色濾光片，方法包括步驟當(dāng)對(duì)固態(tài)圖象讀取元件指定疏散讀取時(shí)改變系統(tǒng)的時(shí)鐘頻率；和根據(jù)改變的時(shí)鐘頻率以及對(duì)應(yīng)于顏色編碼的順序選通象素來(lái)讀取象素信號(hào)。
9．如權(quán)利要求8所述的驅(qū)動(dòng)固態(tài)圖象讀取裝置的方法，其特征在于顏色編碼是一個(gè)單元的重復(fù)，而該單元由兩行和兩列組成；和連續(xù)地讀出行方向和列方向中每三個(gè)象素的象素信號(hào)。
10．如權(quán)利要求8所述的驅(qū)動(dòng)固態(tài)圖象讀取裝置的方法，其特征在于顏色編碼是一個(gè)單元的重復(fù)，而該單元由兩行和兩列組成；和連續(xù)地讀出行方向和列方向中每隔一個(gè)單元的象素信號(hào)，該單元由兩行和兩列組成。
11．如權(quán)利要求8所述的驅(qū)動(dòng)固態(tài)圖象讀取裝置的方法，其特征在于顏色編碼是一個(gè)單元的重復(fù)，而該單元由兩行和兩列組成；和集成四個(gè)(2×2)單元，每個(gè)單元由兩行×兩列構(gòu)成，并且驅(qū)動(dòng)裝置連續(xù)地讀取此單元中左下象素的額外信號(hào)、右下象素的額外信號(hào)、左上象素的額外信號(hào)和右上象素的額外信號(hào)。
12．如權(quán)利要求8所述的驅(qū)動(dòng)固態(tài)圖象讀取裝置的方法，其特征在于顏色編碼在同一列有相同的顏色，并在行方向三色重復(fù)，和連續(xù)地讀取在行方向和列方向每隔一個(gè)象素的象素信號(hào)。
13．一種攝像機(jī)系統(tǒng)，包括一個(gè)XY型固態(tài)圖象讀取元件，其中象素布置成一個(gè)矩陣，對(duì)每個(gè)象素形成具有一種預(yù)定的顏色編碼的彩色濾光片；操作模式設(shè)置裝置，用于對(duì)固態(tài)圖象讀取元件選擇性地設(shè)置全象素讀取模式和疏散讀取模式。頻率改變裝置，用于當(dāng)設(shè)置疏散讀取模式時(shí)改變系統(tǒng)的時(shí)鐘頻率；驅(qū)動(dòng)裝置，通過(guò)根據(jù)頻率改變裝置改變的時(shí)鐘頻率以及對(duì)應(yīng)于顏色編碼的順序，當(dāng)設(shè)置疏散讀取模式時(shí)選通象素來(lái)讀取象素信號(hào)；和信號(hào)處理裝置，當(dāng)設(shè)置疏散讀取模式時(shí)根據(jù)頻率改變裝置改變的時(shí)鐘頻率處理固態(tài)圖象讀取元件的輸出信號(hào)。
全文摘要
采用一種XY型固態(tài)圖象讀取元件(例如MOS型圖象傳感器)，其中兩行和兩列為一個(gè)單元，并且還分布具有一個(gè)單元重復(fù)(兩行×兩列重復(fù))的顏色編碼的彩色濾光片，并且當(dāng)指定疏散讀取模式時(shí)，系統(tǒng)的時(shí)鐘頻率變?yōu)?/9，根據(jù)改變的時(shí)鐘頻率，選通行方向和列方向中每三個(gè)象素的一個(gè)象素以連續(xù)地讀取一個(gè)象素信號(hào)。
文檔編號(hào)H04N5/341GK1317831SQ01116399
公開(kāi)日2001年10月17日 申請(qǐng)日期2001年4月13日 優(yōu)先權(quán)日2000年4月13日
發(fā)明者馬渕圭司, 鹽野浩一 申請(qǐng)人:索尼株式會(huì)社