[發(fā)明專利]固態(tài)圖像拾取元件，其驅(qū)動方法以及照相機系統(tǒng)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110146102.0
• 申請日: 2011-06-01
• 公開（公告）號: CN102281403A
• 公開（公告）日: 2011-12-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 中世古哲司
• 申請（專利權(quán)）人: 索尼公司
• 主分類號: H04N5/335
• 分類號: H04N5/335;H04N5/378;H04N5/225
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所 11105
• 代理人: 黃小臨

技術(shù)領(lǐng)域

本公開涉及固態(tài)圖像拾取元件、其驅(qū)動方法以及使用其的照相機系統(tǒng)。

背景技術(shù)

互補金屬氧化物半導(dǎo)體(Complimentary?Metal?Oxide?Semiconductor，CMOS)圖像傳感器(CIS)具有相比于電荷耦合器件(Charge?Coupled?Device，CCD)可以相對自由地設(shè)置讀取地址的特征。

例如，廣泛使用除了從傳感器的全部像素讀取信號的功能之外還具有諸如“加法(addition)”、“消去(elimination)”和“切出(cutout)”的功能的圖像傳感器。在這種情況下，利用“加法”的功能，分別從多個像素同時讀出像素信號。利用“消去”功能，在跳過(skip)行和列的同時間歇地從像素讀出像素信號。此外，利用“切出”功能，僅從部分像素讀出像素信號。

在有些情況下同時執(zhí)行“加法”、“消去”和“切出”。

在具有“消去”、“加法”、“切出”功能的圖像傳感器中，由于讀取操作和快門(shutter)操作變得復(fù)雜，所以不使用用于行選擇的移位寄存器，而在許多情況下使用包括譯碼器的行掃描電路(行選擇電路)。

行選擇電路具有根據(jù)來自地址譯碼器的地址信號輸出用于意圖從其讀出像素信號的讀取行和從其將像素的光電轉(zhuǎn)換元件中累積的電荷放電以執(zhí)行復(fù)位的快門行的行地址的行選擇信號的功能。

至今為止，關(guān)于這樣的行選擇電路中的快門控制等已經(jīng)提出各種提案。例如，在日本專利特開2008-193618和2008-288903中描述了快門控制等。

發(fā)明內(nèi)容

現(xiàn)在，當前的照相機系統(tǒng)基本上是顯示在捕獲靜止圖像之前的狀態(tài)(預(yù)覽)的圖像的系統(tǒng)。

在預(yù)覽中，對于靜止圖像被捕獲的全部像素，執(zhí)行由于消去等而按比例縮小的操作。

為此，當捕獲靜止圖像時發(fā)生模式變化。從而，產(chǎn)生如下問題，需要花給定的時間(快門遲滯時間(shutter?lag?time))來保持在相機的快門操作的開始階段和捕獲靜止圖像的時間點之間的不必要的(一個或多個)幀。

特別地，具有在其內(nèi)部生成同步信號的功能的圖像傳感器(固態(tài)圖像拾取元件)涉及在模式變化的階段中輸出關(guān)于(一個或多個)不必要幀的數(shù)據(jù)的問題。

具有在其內(nèi)部生成同步信號的功能的圖像傳感器主要用于移動式電話等等。

至今，在移動式電話等等的圖像處理系統(tǒng)性能相對較低的類別中，因為圖像處理的時段長于圖像傳感器的快門遲滯時間，所以還沒有引起顯著的問題。

然而，隨著圖像處理系統(tǒng)的性能的提高，圖像傳感器的快門遲滯時間成為不可忽略的時間。

目前，與數(shù)字靜態(tài)照相機的功能相同的功能對于也在移動式電話等等中的照相機同樣是必要的，因此縮短快門遲滯時間已經(jīng)成為課題。

下面將更詳細地描述關(guān)于快門遲滯時間的問題。

圖1是示出圖像傳感器中的一般模式變化的階段中的情況的時序圖。

此外，圖1是從1/2消去到全分辨率的模式變化的例子。

此外，圖1示出了其中在從圖像傳感器讀出關(guān)于1/2消去幀的數(shù)據(jù)時發(fā)出模式改變命令(Mode?Change?Command，MCC)并且沒有改變曝光時段tET的設(shè)置的情況。

在此例子中，圖像傳感器根據(jù)讀取基準而操作，并且從而在對應(yīng)于曝光時段tET的時段之前向讀取地址發(fā)出電子快門命令，以便實現(xiàn)曝光時段tET。此外，在此例子中，采用了其中根據(jù)垂直同步信號V?SYNC反映模式變化命令MCC的系統(tǒng)。

在圖1中，參考符號SHR指明垂直電子快門地址，以及參考符號RD指明垂直讀取地址。

在上述系統(tǒng)中，在發(fā)出了模式變化命令MCC之后在發(fā)出垂直同步信號V?SYNC時和以前，快門根據(jù)對于1/2消去幀的尋址而執(zhí)行快門操作。此外，在發(fā)出垂直同步信號V?SYNC時和以后，快門根據(jù)對于全分辨率幀的尋址而執(zhí)行快門操作。

為此，在幀F(xiàn)RM(frame)#1中，對于設(shè)置的曝光時段tET，曝光時段tETn、tETm變得不適當。

因為取決于讀取地址，曝光時段不是恒定的，所以難于通過圖像傳感器的后級的信號處理電路來校正時段tETn。此外，可能不能避免幀F(xiàn)RM#1的快門操作變得比模式變化命令MCC的發(fā)出還早。

為此，因為生成了曝光時段不恒定的幀F(xiàn)RM#1，所以在模式變化命令MCC發(fā)出之后的幀F(xiàn)RM#1變成不必要的幀。

在這種情況下，快門遲滯時間的范圍為從發(fā)出快門命令到對應(yīng)于幀F(xiàn)RM(幀)#2的輸出的位置的時間點，從而出于縮短快門遲滯時間的目的而縮短不必要的幀成為課題。