CN101420509B - 图像感测设备、成像系统、以及图像感测设备驱动方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种图像感测设备、成像系统、以及图像感测设备驱动方法。图像感测设备包括像素阵列(该像素阵列包括光学黑色区域和有效像素区域)，以及对像素阵列进行扫描的扫描单元。扫描单元包括通过移位操作对所述光学黑色区域进行扫描的第一移位寄存器和通过移位操作对有效像素区域进行扫描的第二移位寄存器。所述第二移位寄存器在当所述第一移位寄存器对所述光学黑色区域进行扫描时的第一时间段期间开始所述移位操作，并在所述第一时间段之后的第二时间段期间对充当所述有效像素区域的部分区域的读出区域进行扫描。

Description

图像感测设备、成像系统、以及图像感测设备驱动方法
技术领域
本发明涉及图像感测设备、成像系统、以及图像感测设备驱动方法。
背景技术
以前提出的常规图像感测设备具有包括光学黑色区域和有效像素区域的像素阵列(参见日本专利特开No.2001-45383)。根据日本专利特开No.2001-45383中所公开的技术，用于对像素阵列的各个行或列进行扫描的移位寄存器由多个电路块构成。用于选择电路块之一的解码器电路被安置在移位寄存器的输入侧。通过利用解码器电路选择电路块，可以在有效像素区域中对于包括多个像素的每一个像素块，开始对像素进行扫描。
近年来，诸如摄像机和静物照相机之类的图像感测设备要求高精度的电子防抖动(照相机抖动校正)功能。作为用于实现电子防抖动功能的技术，本发明人考察了，在有效像素区域中在照相机抖动的方向上，将读出区域移位，所述读出区域是有效像素区域的部分区域。为了将有效像素区域中的读出区域移位以便实现电子防抖动功能，对于有效像素区域中的每一个像素(对于每一行和每一列)，改变读出区域的读出起始位置。
根据日本专利特开No.2001-45383中的技术，当在像素块的结束处不存在读出起始位置时，在对光学黑色区域扫描结束之后，顺序跳过从预定像素块的结束处的像素到读出起始位置的像素。这可以延长对光学黑色区域扫描结束之后直到对于有效像素区域中的每一个像素开始扫描读出区域的时间段。
如果在移位寄存器的输入侧布置了用于选择构建移位寄存器的触发器之一的解码器电路，以便对像素阵列进行扫描，则对于有效像素区域中的每一个像素，可以改变读出区域的读出起始位置。然而，在此情况下，用于对像素阵列进行扫描的电路的尺寸可以变大，这会使得图像感测设备的配置复杂化。
发明内容
本发明提供了图像感测设备、成像系统，以及图像感测设备驱动方法，它们能够通过简单的布置，缩短对光学黑色区域扫描结束之后直到对于有效像素区域中的每一个像素开始扫描读出区域的时间段。
根据本发明的第一个方面，提供了一种图像感测设备，包含：包括光学黑色区域和有效像素区域的像素阵列；以及对所述像素阵列进行扫描的扫描单元，所述扫描单元包括：用于通过移位操作对所述光学黑色区域进行扫描的第一移位寄存器；以及用于通过移位操作对所述有效像素区域进行扫描的第二移位寄存器，其中，所述第二移位寄存器在当所述第一移位寄存器对所述光学黑色区域进行扫描时的第一时间段期间开始所述移位操作，并在所述第一时间段之后的第二时间段期间对充当所述有效像素区域的部分区域的读出区域进行扫描。
根据本发明的第二个方面，提供了一种图像感测设备，包含：包括光学黑色区域和有效像素区域的像素阵列；以及对所述像素阵列进行扫描的扫描单元，所述扫描单元包括：用于通过移位操作对所述光学黑色区域进行扫描的第一移位寄存器；以及用于通过移位操作对所述有效像素区域进行扫描的第二移位寄存器，其中，所述第二移位寄存器包括多个电路块，它们接收第二起始信号并对于包括多个像素的每一个像素块扫描有效像素区域，以及所述第二移位寄存器选择所述多个电路块中的一个电路块，并使所述被选择的电路块在当所述第一移位寄存器对所述光学黑色区域进行扫描时的第一时间段期间开始所述移位操作，以及使所述被选择的电路块在所述第一时间段之后的第二时间段期间开始对充当所述有效像素区域的部分区域的读出区域进行扫描。
根据本发明的第三个方面，提供了一种成像系统，包括：被定义为本发明的第一或第二方面的图像感测设备；在所述图像感测设备的图像感测平面上形成图像的光学系统；以及信号处理单元，用于处理从所述图像感测设备输出的信号，以生成图像数据。
根据本发明的第四方面，提供了一种驱动图像感测设备的方法，所述图像感测设备具有包括光学黑色区域和有效像素区域的像素阵列，以及包括第一移位寄存器和第二移位寄存器的扫描单元，所述第一移位寄存器接收第一起始信号，并通过所述第一起始信号的移位操作，对所述光学黑色区域进行扫描，所述第二移位寄存器接收第二起始信号，并通过所述第二起始信号的移位操作，对所述有效像素区域进行扫描，所述方法包括：使所述第一移位寄存器在第一时间段期间对所述光学黑色区域进行扫描的第一步骤；使所述第二移位寄存器在所述第一时间段期间开始所述移位操作的第二步骤；以及使所述第二移位寄存器在所述第一时间段之后的第二时间段期间对充当所述有效像素区域的部分区域的读出区域进行扫描的第三步骤。
根据本发明的第五方面，提供了一种驱动图像感测设备的方法，所述图像感测设备具有包括光学黑色区域和有效像素区域的像素阵列，以及包括第一移位寄存器和第二移位寄存器的扫描单元，所述第一移位寄存器通过移位操作，对所述光学黑色区域进行扫描，所述第二移位寄存器通过移位操作，对所述有效像素区域进行扫描，所述第二移位寄存器包括多个电路块，它们接收第二起始信号并对于包括多个像素的每一个像素块扫描有效像素区域，所述方法包括：使所述第一移位寄存器在第一时间段期间对所述光学黑色区域进行扫描的第一步骤；使所述第二移位寄存器选择所述多个电路块中的一个并使所选择的电路块在所述第一时间段期间开始移位操作的第二步骤；以及使所述第二移位寄存器令所选择的电路块在所述第一时间段之后的第二时间段期间对充当所述有效像素区域的部分区域的读出区域开始扫描的第三步骤。
本发明可以缩短对光学黑色区域扫描结束之后直到对于有效像素区域中的每一个像素开始扫描读出区域的时间段。
通过下列参考附图对示例性实施例的描述，本发明的其他特征将变得清晰。
附图说明
图1是根据本发明的第一个实施例的图像感测设备100的布置的视图；
图2是用于说明有效像素区域03中的读出区域RR1的视图；
图3是水平移位寄存器单元的电路图；
图4是示出了扫描单元30的详细操作的时序图；
图5是应用了根据第一个实施例的图像感测设备的成像系统的方框图；
图6是根据本发明的第二个实施例的图像感测设备200的布置的视图；
图7是用于说明有效像素区域03中的读出区域RR201的视图；
图8是水平移位寄存器单元的电路图；以及
图9是示出了扫描单元230的详细操作的时序图。
具体实施方式
下面将参考图1描述根据本发明的第一个实施例的图像感测设备100的示意布局和示意操作。图1是根据本发明的第一个实施例的图像感测设备100的布置的视图。
图像感测设备100包括像素阵列10和扫描单元30。
像素阵列10具有光学黑色(下面称为OB)区域02和有效像素区域03。
OB区域02被遮盖而不接受光线，并包括用于读出黑色电平的基准信号的多个元件。OB区域02由像素阵列10的从左端起的三列构成或由从上端起的三行构成。该元件可以是与有效像素具有相同的结构的元件，并被遮盖而不接受光。作为替换方案，该元件是不具有对应于有效像素的光电转换单元(例如，光电二极管)的区域的元件或者具有小体积的存储光电二极管的信号电荷的区域的元件。
有效像素区域03包括接收与对象的光学图像相对应的光的多个像素，其中从这些像素中读出通过对光进行光电转换获得的像素信号。有效像素区域03是从像素阵列10的右下端起的9行x9列的区域。
扫描单元30对像素阵列10进行扫描，以驱动各个像素。扫描单元30包括水平移位寄存器单元04和垂直移位寄存器单元07。水平移位寄存器单元04水平地对像素阵列10的各个列进行扫描。垂直移位寄存器单元07垂直地对像素阵列10的各个行进行扫描。
水平移位寄存器单元04包括第一水平扫描电路05和第二水平扫描电路06。根据水平扫描信号hob1到hob3，第一水平扫描电路05顺序地对在OB区域02中在垂直方向上延伸的区域的各个列进行扫描。第二水平扫描电路06根据水平扫描信号h1到h9顺序地对有效像素区域03的各个列进行扫描。
第一水平扫描电路05和第二水平扫描电路06共同接收时钟信号HCLK和复位信号hrst。第一水平扫描电路05和第二水平扫描电路06分别接收第一起始信号hst_ob和第二起始信号hst。第二水平扫描电路06从第一水平扫描电路05接收结束通知信号e_ob。由于两个起始信号(起始脉冲)分别用于第一水平扫描电路05和第二水平扫描电路06，因此，可以独立地对OB区域02和有效像素区域03进行扫描。
垂直移位寄存器单元07包括第一垂直扫描电路08和第二垂直扫描电路09。根据垂直扫描信号vob1到vob3，第一垂直扫描电路08顺序地对在OB区域02中在水平方向上延伸的区域的各个行进行扫描。第二垂直扫描电路09根据垂直扫描信号v1到v9顺序地对有效像素区域03的各个行进行扫描。
第一垂直扫描电路08和第二垂直扫描电路09共同接收时钟信号VCLK和复位信号vrst。第一垂直扫描电路08和第二垂直扫描电路09分别接收起始信号(第一起始信号)vst_ob和起始信号(第二起始信号)vst。第二垂直扫描电路09从第一垂直扫描电路08接收结束通知信号e_ob。由于两个起始信号(起始脉冲)分别用于第一垂直扫描电路08和第二垂直扫描电路09，因此，可以独立地对OB区域02和有效像素区域03进行扫描。
下面将参考图2和3说明扫描单元30的布置和操作。图2是用于说明有效像素区域03中的读出区域RR1的视图。图3是水平移位寄存器单元的电路图。虽然将主要说明水平移位寄存器单元04，但是，下列描述也适用于垂直移位寄存器单元07。
如上文所描述的，水平移位寄存器单元04包括第一水平扫描电路05和第二水平扫描电路06。
第一水平扫描电路05包括第一移位寄存器31。第一移位寄存器31包括多个触发器11到14。第一移位寄存器31分别经由每一个触发器的输入端子D、时钟端子C、以及复位端子R接收第一起始信号hst_ob、时钟信号HCLK、以及复位信号hrst。在接收到复位信号hrst时，第一移位寄存器31与时钟信号HCLK同步地复位。每一个触发器11到14的输出端子Q都连接到在OB区域02中在垂直方向上延伸的区域RR2的每一列上的像素。在接收到第一起始信号hst_ob时，第一移位寄存器31与时钟信号HCLK同步地移位第一起始信号hst_ob，顺序地对在OB区域02中在垂直方向上延伸的区域RR2的各个列进行扫描。即，第一移位寄存器31将水平扫描信号hob1到hob3提供到像素阵列10的各个列。
在对OB区域02扫描结束之后，第一移位寄存器31将结束通知信号e_ob输出到使能电路20(稍后描述)。即，在完成对OB区域02进行的扫描时，第一移位寄存器31控制使能电路20，以使能多条信号线路SL1、SL2、SL3、...。
第二水平扫描电路06包括第二移位寄存器32，多条信号线路SL1、SL2、SL3、...，以及使能电路20。
第二移位寄存器32包括多个触发器(例如，D触发器)15、16、17、18、...。第二移位寄存器32分别通过每一个触发器的输入端子D、时钟端子C、以及复位端子R接收第二起始信号hst、时钟信号HCLK、以及复位信号hrst。在接收到复位信号hrst时，第二移位寄存器32与时钟信号HCLK同步地复位。
多条信号线路SL1、SL2、SL3、...将第二移位寄存器32连接到像素阵列10。即，每一个触发器15、16、17、18、...的输出端子连接到有效像素区域03的每一列上的像素。注意，第二移位寄存器32包括有效像素区域03的列的数量的触发器，这在图3中没有示出。
在接收到第二起始信号hst时，第二移位寄存器32与时钟信号HCLK同步地移位第二起始信号hst，顺序地对有效像素区域03的各个列进行扫描。
在接收到结束通知信号e_ob时，使能电路20使能从第二移位寄存器32输出的信号。使能电路20的输出线路SLE和多条信号线路SL1、SL2、SL3、...通过“与”门连接到像素阵列10的各个列。
更具体地说，使能电路20将未激活的(inactive)使能信号EN(例如，L电平信号)输出到输出线路SLE，直到它在被复位信号hrst复位之后接收到结束通知信号e_ob。当第一移位寄存器31对OB区域02进行扫描时，使能电路20在第一时间段TP1(参见图4)期间禁用多条信号线路SL1、SL2、SL3、...。
在接收到结束通知信号e_ob时，使能电路20将激活的使能信号EN(例如，H电平信号)输出到输出线路SLE。使能电路20接收到结束通知信号e_ob，以在第一时间段TP1之后的第二时间段TP2(参见图4)期间，使能多条信号线路SL1、SL2、SL3、...。
结果，第二移位寄存器32在第一时间段TP1期间开始移位第二起始信号hst(开始移位操作)，并在第二时间段TP2期间对充当有效像素区域03的部分区域的读出区域RR1进行扫描。
第二移位寄存器32也可以包括多个钟控反相器(clockedinverter)，代替多个触发器。
下面将参考图4说明扫描单元30的详细操作。图4是示出了扫描单元30的详细操作的时序图。
在图4中，第一时间段TP1是当第一移位寄存器31对OB区域02进行扫描时的时间段。第二时间段TP2在第一时间段TP1之后。
在定时T1(第一步骤)，第一起始信号hst_ob被从外部(从稍后描述的定时发生器98)输入到第一水平扫描电路05。在接收到第一起始信号hst_ob时，第一移位寄存器31开始对在OB区域02中在垂直方向上延伸的区域RR2进行扫描。第一时间段TP1从此定时开始。
在定时T2(第二步骤)，第一移位寄存器31将第一起始信号hst_ob移位一级，以激活对应于OB区域02的第一列的水平扫描信号hob1。同时，第二起始信号hst从外部输入到第二水平扫描电路06。在接收到第二起始信号hst时，第二移位寄存器32开始移位第二起始信号hst(开始移位操作)。此时，使能电路20还没有接收到结束通知信号e_ob，如此，使多条信号线路SL1、SL2、SL3、...保持禁用状态。
在定时T3，第一移位寄存器31将第一起始信号hst_ob移位一级，以激活对应于OB区域02的第二列的水平扫描信号hob2。同时，第二移位寄存器32将第二起始信号hst移位一级。此时，即使来自第二移位寄存器32的第一级的输出是激活的(如虚线所示)，使能电路20使所述多条信号线路SL1、SL2、SL3、...保持禁用，因此，对应于有效像素区域03的第一列的水平扫描信号h1不变为激活状态。即，第二移位寄存器32跳过有效像素区域03的第一列。
在定时T4，第一移位寄存器31将第一起始信号hst_ob移位一级，以激活对应于OB区域02的第三列的水平扫描信号hob3。同时，第二移位寄存器32将第二起始信号hst移位一级。此时，即使来自第二移位寄存器32的第二级的输出是激活的(如虚线所示)，使能电路20也使所述多条信号线路SL1、SL2、SL3、...保持禁用，因此，对应于有效像素区域03的第二列的水平扫描信号h2不变为激活状态。即，第二移位寄存器32跳过有效像素区域03的第二列。
在定时T5(第三步骤)，第一移位寄存器31将第一起始信号hst_ob移位一级，以将结束通知信号e_ob输出到使能电路20。即，响应对OB区域02的扫描结束，第一移位寄存器31控制使能电路20，以使能所述多条信号线路SL1、SL2、SL3、...。在接收到结束通知信号e_ob时，使能电路20将激活的使能信号EN(例如，H电平信号)输出到输出线路SLE。使能电路20使能所述多条信号线路SL1、SL2、SL3、...。此时，第二移位寄存器32将第二起始信号hst移位一级。此时，由于来自第二移位寄存器32第三级的输出是激活的，并且使能电路20使能了所述多条信号线路SL1、SL2、SL3、...，因此，对应于有效像素区域03的第三列的水平扫描信号h3变为激活状态。换句话说，第二移位寄存器32开始对有效像素区域03中的读出区域RR1进行扫描。第一时间段TP1在此定时结束，而第二时间段TP2从此定时开始。
在定时T6，第二移位寄存器32将第二起始信号hst移位一级。此时，由于来自第二移位寄存器32第四级的输出是激活的，并且使能电路20使能了所述多条信号线路SL1、SL2、SL3、...，因此，对应于有效像素区域03的第四列的水平扫描信号h4变为激活状态。即，第二移位寄存器32对有效像素区域03中的读出区域RR1进行扫描。
以同样的方式，第二移位寄存器32顺序地激活水平扫描信号h5到h8，以顺序地对读出区域RR1的各个列(经过读出的列)进行扫描。
在定时T7，第一移位寄存器31、第二移位寄存器32、以及使能电路20接收激活复位信号hrst，并被复位。在复位时，第二移位寄存器32结束第二起始信号hst的移位操作。在复位时，使能电路20将未激活的使能信号EN(例如，L电平信号)再次输出到输出线路SLE。使能电路20禁用所述多条信号线路SL1、SL2、SL3、...。即，对应于有效像素区域03的第九列的水平扫描信号h9变为未激活状态，而第二移位寄存器32结束对读出区域RR1进行的扫描。
如上文所描述的，第二移位寄存器32在第一时间段TP1中某一定时(例如，图4所示的定时T2)接收第二起始信号hst，该定时是从第二时间段TP2的开始起开始对读出区域RR1进行扫描的定时。即使没有布置用于选择构建移位寄存器的触发器之一的解码器电路，也可以缩短对OB区域02扫描结束之后直到对于有效像素区域03中的每一个像素开始扫描读出区域RR1的时间段。因此，通过简单的布置，可以缩短对光学黑色区域扫描结束之后直到对于有效像素区域中的每一个像素开始扫描读出区域的时间段。
图5示出了应用了根据本发明的图像感测设备的成像系统的示例。
如图5所示，成像系统90主要包含光学系统、图像感测设备100、以及信号处理单元。光学系统主要包含快门91、镜头92、以及光阑93。信号处理单元主要包含感测信号处理电路95、A/D转换器96、图像信号处理器97、存储器87、外部I/F 89、定时发生器98、总体控制/算术单元99、记录介质88和记录介质控制I/F 94。信号处理单元可以不包含记录介质88。
快门91被安置在光路上的镜头92的前面，以控制曝光。
镜头92折射入射光，以在图像感测设备100的像素阵列(图像感测平面)上形成物像。
光圈93被插入在光路上的镜头92和图像感测设备100之间，并调节穿过镜头92后引导到图像感测设备100的光的量。
图像感测设备100将在像素阵列10上形成的物像转换为图像信号。图像感测设备100从像素阵列10中读出图像信号，并将其输出。
感测信号处理电路95连接到图像感测设备100，并处理从图像感测设备100输出的图像信号。
A/D转换器96连接到感测信号处理电路95，并将从感测信号处理电路95输出的已处理的图像信号(模拟信号)转换为数字信号。
图像信号处理器97连接到A/D转换器96，并进行各种算术处理如对从A/D转换器96输出的图像信号(数字信号)进行校正，生成图像数据。图像信号处理器97将图像数据提供到存储器87、外部I/F89、总体控制/算术单元99、记录介质控制I/F94，等等。
存储器87连接到图像信号处理器97，并存储从图像信号处理器97输出的图像数据。
外部I/F89连接到图像信号处理器97。外部I/F89经由外部I/F89将从图像信号处理器97输出的图像数据传输到外部设备(例如，个人计算机)。
定时发生器98连接到图像感测设备100、感测信号处理电路95、A/D转换器96、以及图像信号处理器97。定时发生器98将定时信号提供到图像感测设备100、感测信号处理电路95、A/D转换器96、以及图像信号处理器97。图像感测设备100、感测信号处理电路95、A/D转换器96、以及图像信号处理器97与定时信号同步地工作。
总体控制/算术单元99连接到定时发生器98、图像信号处理器97、以及记录介质控制I/F94，并对它们全部进行控制。
记录介质88可拆卸地连接到记录介质控制I/F94。记录介质88经由记录介质控制I/F94记录从图像信号处理器97输出的图像数据。
在此布置中，如果图像感测设备100可以获得高质量图像信号，则可以提供高质量图像(图像数据)。
下面将参考图6到9描述根据本发明的第二个实施例的图像感测设备200。图6是根据本发明的第二个实施例的图像感测设备200的布置的视图。图7是用于说明有效像素区域03中的读出区域RR201的视图。图8是水平移位寄存器单元的电路图。图9是示出了扫描单元230的详细操作的时序图。下面将主要说明与第一个实施例的差别，将不重复对相同部分的描述。
图像感测设备200与第一个实施例中的图像感测设备100的不同之处在于，图像感测设备200包含扫描单元230。扫描单元230包括水平移位寄存器单元204和垂直移位寄存器单元207。
水平移位寄存器单元204包括第二水平扫描电路206。根据选择信号psel1、psel2、以及psel3，第二水平扫描电路206可以对于包括多个像素的像素块BLK1、BLK4、BLK7、BLK2、BLK5、BLK8、BLK3、BLK6、以及BLK9中的每一个，开始扫描有效像素区域03。
垂直移位寄存器单元207包括第二垂直扫描电路209。根据选择信号pvsel1、pvsel2、以及pvsel3，第二垂直扫描电路209可以对于包括多个像素的像素块BLK1到BLK3、BLK4到BLK6、以及BLK7到BLK9中的每一个开始扫描有效像素区域03。
虽然下面将主要说明水平移位寄存器单元204，但是，以下描述也适用于垂直移位寄存器单元207。
水平移位寄存器单元204的第二水平扫描电路206包括第二移位寄存器232、多条信号线路SL1、SL2、SL3、SL4、SL5、SL6、...，以及多个选择电路61a、61b、以及61c。
第二移位寄存器232包括多个电路块232a、232b、以及232c，它们接收第二起始信号hst并对于包括多个像素的每一个像素块扫描有效像素区域03。电路块232a、232b、以及232c分别包括三个触发器54到56，三个触发器57到59，...。
多个选择电路61a、61b、以及61c分别布置在多个电路块232a、232b、以及232c的输入侧。当通过选择信号psel1、psel2、以及psel3选择多个选择电路61a、61b、以及61c时，它们分别将第二起始信号hst提供到随后的电路块232a、232b、以及232c。当没有通过选择信号psel1、psel2、以及psel3选择所述多个选择电路61a、61b、以及61c时，它们分别将输入信号传送到随后的电路块232a、232b、以及232c。
扫描单元230的详细操作与第一个实施例的不同之处在于下面的操作，如图9所示。
在定时T201，只有选择电路61b接收激活的选择信号psel2，而其余的选择电路61a和61c接收未激活的选择信号psel1和psel3。如此，第二移位寄存器232从多个电路块中选择电路块232b。从此定时，第一时间段TP201开始。
在定时T203，多个选择电路61a、61b、以及61c接收第二起始信号hst。
在定时T204，由于选择电路61b接收了激活的选择信号psel2，并通过选择信号被选择，因此，它将第二起始信号hst提供到随后的电路块232b。电路块232b开始将第二起始信号hst移位。即，第二移位寄存器232使被选择的电路块232b开始将第二起始信号hst移位。
注意，以下操作与第一个实施例中的操作相同。即使来自被选择的电路块232b的第一级的输出是激活的(如虚线所示)，使能电路20也使多条信号线路SL1、SL2、SL3、SL4、SL5、SL6...保持禁用，因此，对应于有效像素区域03的第四列的水平扫描信号h4不变为激活状态。即，第二移位寄存器232跳过有效像素区域03的第四列。
在定时T205，第二移位寄存器232使被选择的电路块232b将第二起始信号hst移位一级。此时，由于来自被选择的电路块232b的第二级的输出是激活的，并且使能电路20使能了多条信号线路SL1、SL2、SL3、SL4、SL5、SL6、...，因此，对应于有效像素区域03的第五列的水平扫描信号h5变为激活状态。即，第二移位寄存器232使被选择的电路块232b开始扫描读出区域RR1。第一时间段TP201在此定时结束，而第二时间段TP202从此定时开始。
在定时T206，第二移位寄存器232使被选择的电路块232b将第二起始信号hst移位一级。此时，由于来自被选择的电路块232b的第三级的输出是激活的，并且使能电路20使能了所述多条信号线路SL1、SL2、SL3、SL4、SL5、SL6、...，因此，对应于有效像素区域03的第六列的水平扫描信号h6变为激活状态。
由于选择电路61c接收未激活的选择信号psel3，并且没有被选择信号选择，因此，它将输入信号(第二起始信号hst)传输到随后的电路块232c。
在定时T207，第一移位寄存器31、第二移位寄存器232的电路块232a到232c、以及使能电路20接收激活的复位信号hrst，并被复位。在复位时，电路块232c结束第二起始信号hst的移位操作。其余的操作与如图4所示的定时T7的操作相同。
如上文所描述的，被选择的电路块232b在第一时间段TP201中某一定时(例如，图9所示的定时T203)接收第二起始信号hst，所述定时是从第二时间段TP202的开始起开始对读出区域RR201进行扫描的定时。即使没有布置用于选择构建移位寄存器的触发器之一的解码器电路，也可以缩短对OB区域02扫描结束之后直到对于有效像素区域03中的每一个像素开始扫描读出区域RR201的时间段。因此，通过简单的布置，可以缩短对光学黑色区域扫描结束之后直到对于有效像素区域中的每一个像素开始扫描读出区域的时间段。
虽然是参考示例性实施例描述了本发明，但是应该理解，本发明不限于所公开的示例性实施例。以下权利要求的范围应该有最宽的解释，以便包含所有这样的修改以及等同结构和功能。

Claims (12)

1.一种图像感测设备，包含：
包括光学黑色区域和有效像素区域的像素阵列；以及
对所述像素阵列进行扫描的扫描单元，
所述扫描单元包括：
用于通过移位操作对所述光学黑色区域进行扫描的第一移位寄存器；以及
用于通过移位操作对所述有效像素区域进行扫描的第二移位寄存器，
其中，所述第二移位寄存器在当所述第一移位寄存器对所述光学黑色区域进行扫描时的第一时间段期间开始所述移位操作，并在所述第一时间段之后的第二时间段期间对充当所述有效像素区域的部分区域的读出区域进行扫描。
2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述第二移位寄存器在所述第一时间段中在某一定时开始所述移位操作，所述定时是从所述第二时间段的开始起开始对所述读出区域进行扫描的定时。
3.根据权利要求1所述的设备，其中，所述扫描单元进一步包括
将所述第二移位寄存器连接到所述像素阵列的多条信号线路，以及
在所述第一时间段期间禁用所述多条信号线路并在所述第二时间段期间使能所述多条信号线路的使能电路，以及
所述第一移位寄存器响应对所述光学黑色区域的扫描的结束，对所述使能电路进行控制，以使能所述多条信号线路。
4.一种图像感测设备，包含：
包括光学黑色区域和有效像素区域的像素阵列；以及
对所述像素阵列进行扫描的扫描单元，
所述扫描单元包括：
用于通过移位操作对所述光学黑色区域进行扫描的第一移位寄存器；以及
用于通过移位操作对所述有效像素区域进行扫描的第二移位寄存器，
其中，所述第二移位寄存器包括多个电路块，它们接收第二起始信号并对于包括多个像素的每一个像素块扫描有效像素区域，以及
所述第二移位寄存器选择所述多个电路块中的一个电路块，并使所选择的电路块在当所述第一移位寄存器对所述光学黑色区域进行扫描时的第一时间段期间开始所述移位操作，以及，使所选择的电路块在所述第一时间段之后的第二时间段期间开始对充当所述有效像素区域的部分区域的读出区域进行扫描。
5.根据权利要求4所述的设备，其中，所述第二移位寄存器在所述第一时间段在某一定时使所选择的电路块开始所述移位操作，所述定时是从所述第二时间段的开始起开始对所述读出区域进行扫描的定时。
6.根据权利要求4所述的设备，其中，所述扫描单元进一步包括：
多个选择电路，它们分别布置在对应的电路块的输入侧，并在被选择时，将所述第二起始信号提供到随后的电路块，并在未被选择时，将输入信号传输到所述随后的电路块，
将所述多个电路块连接到所述像素阵列的多条信号线路，以及
在所述第一时间段期间禁用所述多条信号线路并在所述第二时间段期间使能所述多条信号线路的使能电路，以及
所述第一移位寄存器响应对所述光学黑色区域的扫描的结束，对所述使能电路进行控制，以使能所述多条信号线路。
7.一种成像系统，包括：
根据权利要求1所定义的图像感测设备；
在所述图像感测设备的图像感测平面上形成图像的光学系统；以及
信号处理单元，用于处理从所述图像感测设备输出的信号，以生成图像数据。
8.一种成像系统，包括：
根据权利要求4所定义的图像感测设备；
在所述图像感测设备的图像感测平面上形成图像的光学系统；以及
信号处理单元，用于处理从所述图像感测设备输出的信号，以生成图像数据。
9.一种驱动图像感测设备的方法，所述图像感测设备具有包括光学黑色区域和有效像素区域的像素阵列，以及包括第一移位寄存器和第二移位寄存器的扫描单元，所述第一移位寄存器接收第一起始信号，并通过所述第一起始信号的移位操作，对所述光学黑色区域进行扫描，所述第二移位寄存器接收第二起始信号，并通过所述第二起始信号的移位操作，对所述有效像素区域进行扫描，所述方法包含：
使所述第一移位寄存器在第一时间段期间对所述光学黑色区域进行扫描的第一步骤；
使所述第二移位寄存器在所述第一时间段期间开始所述移位操作的第二步骤；以及
使所述第二移位寄存器在所述第一时间段之后的第二时间段期间对充当所述有效像素区域的部分区域的读出区域进行扫描的第三步骤。
10.根据权利要求9所述的方法，其中
在第一步骤中，所述第二移位寄存器在所述第一时间段中在某一定时开始所述移位操作，所述定时是从所述第二时间段的开始起开始对所述读出区域进行扫描的定时。
11.一种驱动图像感测设备的方法，所述图像感测设备具有包括光学黑色区域和有效像素区域的像素阵列，以及包括第一移位寄存器和第二移位寄存器的扫描单元，所述第一移位寄存器通过移位操作对所述光学黑色区域进行扫描，所述第二移位寄存器通过移位操作对所述有效像素区域进行扫描，
所述第二移位寄存器包括多个电路块，它们接收第二起始信号并对于包括多个像素的每一个像素块扫描有效像素区域，所述方法包括：
使所述第一移位寄存器在第一时间段期间对所述光学黑色区域进行扫描的第一步骤；
使所述第二移位寄存器选择所述多个电路块中的一个并使所选择的电路块在所述第一时间段期间开始移位操作的第二步骤；以及
使所述第二移位寄存器使得所选的电路块在所述第一时间段之后的第二时间段期间开始对充当所述有效像素区域的部分区域的读出区域进行扫描的第三步骤。
12.根据权利要求11所述的方法，其中
在第一步骤中，所述第二移位寄存器使所选择的电路块在所述第一时间段中在某一定时开始所述移位操作，所述定时是从所述第二时间段的开始起开始对所述读出区域进行扫描的定时。
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