TWI364983B - Image sensor, electronic apparatus, and driving method of electronic apparatus - Google Patents
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Description
1364983 九、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於-影像感測器,且更特^言之係關於能夠 使用一簡單組態採取抗輝散現象措施之一影像感測器、一 電子裝置及一電子裝置之一驅動方法。 相關申請交互參考 本發明包含的標的與2007年5月17日在日本專利局申請 的日本專利申請案Jp 2〇〇7_132〇99相關,其全部内容 用方式併入本文中。 【先前技術】 二-數位相機的情況下’存在一全域快門方法與一滾動 、方法作為一影像感測器之主要電子快門方法。該全域 ^門方法係在—像素係以—二維方式排列的像素陣列的全 =上執行一同時快門操作的方法,而該滾動快門方法 不:一列之單位偏移像素(其中執行-快門操作)而 在全部像素上執行同時快門操作的方法。 2 ’在—數位相機的情況下,存在稱為—預覽模式的 、〜像調整之_操作模式,其巾在藉由在 之整個像素陣列〜像m 隹 執订璜取來成像一靜止影像之前執行一 '、,、.,,或一視角之調整、曝光調整及類似者。 在該預覽模式中,該影像感測it當前捕捉之-影像係顒 H在數位相機之—主體中提供㈣晶螢幕上以便(例 幕上的傻使用者確認該影像的情況。然而’因為該液晶螢 '素數目小於該影像感測器之總像素數目,故需要 128553.doc
6 1364983 執行像素數目壓縮轉換以用於將—影像(其係在該影㈣ 測器的全部像素中獲得)轉換成具有對應該液晶螢幕上之 像素數目的更小數目之像素的影像。 . 在此情況下’當採數位信號處理藉由讀取影像感測器之 .-纟部像素並執行像素數目塵縮轉換來在液晶螢幕上顯示一 象的方法時’由於-影像壓縮轉換操作、該感測器之全 部像素之-操作及類似者所致消耗的電流係增加。為此原 • 因,—般採用藉由在V方向(垂直方向)與Η方向(水平方向) 上使用一麼縮電路(其係提供於感測器中)之一壓縮功能來 在影像感測器内部執行壓縮的方法。 例如,在一CMOS(互補金氧半導體)影像感測器中,執 行像素數目壓縮之一變薄影像係藉由執行稱為針對v方向 之V變薄的像素㈣來產纟,在該像素變料選擇不連續 歹1J (像素線)並跳過插入的列。 參考圖卜將說明使用一滾動快門方法之一影像感測器 • 中的V變薄之操作。圖1係一 1/2變薄模式之一範例,其中 在v方向上執行1/2變薄。 在圖1中,水平轴指示使用一水平掃描週期(1[H])為單位 • 的時間,該水平掃描週期係掃描位於一像素陣列區段之水 - 平方向上之一列的時間,而垂直軸指示一列位址,其係位 於v方向上之一像素列的位址。此外,在圖1中光(電荷) 之累積時間(曝光時間)係設定為5[H]。 此外,在以下說明中,假定一影像感測器中之R(紅 色)' G(綠色)及B(藍色)像素係排列成拜耳陣列(Bayer •28553.doc 1364983 array) 〇 假定於預定時間t[H]在對應一列位址„之一而丨, 夕J (之像素)中 執行電荷的讀取,則累積時間為5[H1。因并,i + 1 J U此於時間(t-5) [Η](即比時間t[H]早5[H])執行一快門操作(即清除電荷之— 操作)。此外,在對應該列位址(n+ 1)之一列(之像素)中 於對應於時間(t+l)[H]之讀取的時間(t_4)[H]執行一快門操 作。此外,在以下說明中,執行一快門操作係簡稱為執行 一快門或亦簡稱為一快門之發生。
於時間(t+2)[H],跳過對應列位址(n+2)與(n+3)的列並讀 取對應一列位址(n+4)的列。於時間(t_3)[H],在對應上述 之列位址的列位址(n + 4)之列中執行一快門。此外,因為 對應一列位址(n+5)的列係於時間(t+3)[H]讀取,故於時間 (t-2)[H]在對應上述之列位址的列位址(n+5)的歹ij中執行一 快門。
在具有於時間t[H]讀取的一列位址η之列的讀取列之列 位址之後,當將一列位址移動1時在該列位址η的列之後讀 取的列係一列位址(η+1)的列,而在該列位址(η+1)的列之 後讀取的列係一列位址(n+4)的列,其已自該列位址(η+ 1) 移動3 ^ 同樣,在該列位址(n+4)的列之後讀取的列係一列位址 (n + 5)的列,其已自該列位址(n+4)移動1,而在該列位址 (n + 5)的列之後讀取的列係一列位址(n + 8)的列,其已自該 列位址(η + 5 )移動3。 即,在V方向上讀取的列係藉由使用一 1、3、1、3、1、 I28553.doc 之移動里進行一順序移動而獲得的列。因此,此類V變 溥操作係說明為位址添加量(1,3)之一 v變薄操作。 藉由執行該位址添加量(丨,3)之v變薄操作,在v方向上 父替呈現兩個讀取列與兩個跳過列。在v方向上交替出現 兩個讀取列與兩個跳過列的原因係該影像感測器係排列成 拜耳陣列。 即’在拜耳陣列中,在V方向上交替排列其中交替配置 0與8像素之一 gB列與其中交替配置g與r像素之一 gr 1因此’因為需要以該GB列與相鄰於該GB之GR列為一 集來讀取電荷’故交替提供兩個讀取列與兩個跳過列。 此外’足以不連續讀取GB列或GR列。即,不必連續讀 取彼此相鄰之一 GB列或一 GR列。 在參考圖1說明的位址添加量(1,3)之V變薄操作中,存 在一圖框週期中甚至一次都未讀取的列。明確地說,在一 圖框週期中一次都未讀取的列係(例如)對應一列位址(n+2) 的列或對應一列位址(n + 3)的列。在存在此類在一圖框週 期中一次都未讀取的列的情況下,飽和的電荷自未讀取的 列溢流並洩漏至一讀取列。即,發生一稱為輝散的現象, 並因此可能劣化一影像的品質。此處,一圖框週期係讀取 一圖框之一影像的週期並等於HHPCV方向上的列之數 目)。在用於在一秒中讀取15個圖框的設定(15 fps)中,一 圖框週期係大約63 msec ° 因此’在一已知技術中亦執行採取抗輝散現象措施之一 讀取操作。 128553.doc 圖2係在參考圖W明的位址添 中採取抗輝散現„ (,3)之"2㈣操作 呼敬現象“之-_取操作的範例。 作為抗輝散現象措施,亦在 之一列卜-— 陴扎圮期中一次都未讀取 中i 丁一快門。在位址添加量(1,3)之"2變薄掉作 中’在藉由如圖2所干值銘, 轹作 朵夕“ ^所不偏移一列位址(其中執行用於調整曝 :原始電子快門(下文適當稱為一曝光調整快門⑽列 ^仔之-列位址之-像素上同時執行作為抗輝散措施執 :二曝光調整快門與一電子快門(下文適當稱為一抗輝 、)在圖2中,藉由與圖丨中相同之雙圓圈⑼來指示 該曝光調整快門,並藉由一黑色圓圈⑷來指示該抗輝散 快門。 因而’可藉由與曝光調整快門同時執行抗輝散快門來防 止輝散現象。 接下來將參考圖3說明在位址添加量(3,5)之丨/4變薄模 式中採取抗輝散措施之另一V變薄操作模式的範例。 因為該位址添加量係(3, 5),故在V方向上讀取的列係藉 由以一 3、5、3、5、3、5、…、之移動量移動一列位址而 獲得的列之像素。 即’假定於預定時間t[H]在對應一列位址η的列中執行 電荷之讀取’則於時間及比時間執行 一曝光調整快門。於下一時間(t+1)[H]讀取的列係已自之 前讀取的列位址η移動3之一列位址(n+3)的列,並且於時 間(t-4)[H](即比時間(1+1)[闵早5[H])於該列位址(n+3)的列 執行該曝光調整快門。 128553.doc -10- 1364983 接著’於下一時間(t+2)[H]讀取的列係已自之前讀取的 歹J位址(n+3)移動5之一列位址(n + 8)的列,並且於時間(卜 3)[H](即比時間(t+2)[H]早5[H])於該列位址(n+8)的列執行 該曝光調整快門。 因此,於時間(t_5)[H],於在列之中跳過直至其中於下 時間(t-4)[H]執行曝光調整快門的一列位址(n+3)之列的 列位址(n+1)與(n+2)之列處與該曝光調整快門(其係執行於 s亥列位址η中)同時執行該抗輝散快門。 同樣,於時間(t-4)[H],於在列之中跳過直至其中於下 一時間(t-3)[H]執行曝光調整快門的一列位址(n+8)之列的 列位址(n+4)、(n+5)、(n+6)及(n+7)之列處與該曝光調整快 門(其係執行於該列位址(n+3)中)同時執行該抗輝散快門。 如上所述,亦可在位址添加量(3,5)之1/4變薄模式中採 取抗輝散措施。 此外,還可在除圖3所示之位址添加量(3, 5)之外的位址 添加量(5,3)、(1,7)或(7,υ的情況下產生該1/4變薄影 像。 此外,還可在除圖2所示之位址添加量(1,3)之外的位址 添加量(3, 1)的情況下產生該1/2變薄影像。 此外,雖然未顯*,為產生一 1/8變薄影像,位址添加 量的組合包括(1,15)、(3,13)、(5,u)、(7, 9)、(9, 7)、 (11,5)、(13, 3)及(15, 1)的八個種類。 此外,可藉由重複一值3作為一位址添加量的一位址添 加量(3)之一變薄操作來產生一 1/3變薄影像。 128553.doc 1364983 近年來,一變薄影像常係用作一在成像一移動影像以及 一預覽杈式時的影像。因此,即使在v變薄之後之一影像 的^況下’ 一向品質影像的要求仍在增加。 此外’例如在用於行動電話之數位相機中液晶螢幕的大 小係多樣化。《此原因’ —v變薄操作模式的類型傾向於 係多樣化以使得可能以—影像感測器滿足各種液晶螢幕大 小 〇
、 ^ 1 1 μ Ί义。犯以一 影像感測器滿足各種液晶螢幕大小,位址添加量的組合姜 當時-抗輝散快門之位置係儲存於—表中。接著,在^ 一預定變薄影像的情況下,佑诚兮太止1 』丨月况下依據該產生的變薄影像自該$
獲得要求的資訊並且執行一 V 災涛操作。因此’因為需寻 在一邏輯電路中安裝—θ 女裒大今I表以便滿足若干組合,故一 直難以減低閘極大小與晶片大小。 此外’在大量光係入射的情 耵的11形之下執行短曝光的情沉
中,即使執行上述抗輝散快 r、門仍自與一曝光調整快門之 一目標列相鄰的列發生輝Λ 像品質的劣化。輝政現象。因此,-直經常發生影 列=認全部像素讀取的情況下,其中無跳過 、’ ’、、、㊉k輝散快門’自與曝光調整快門之目护 列相鄰的列發生輝散現 :、門之目‘ 的劣化。 直經常發生影像品質 參考圖4,將說明在以 取的情況下來自斑 ]之累積時間執行全部像素讀 取的it况下术自與—曝光 登陕門之—目標列像素的列之 128553.doc 1364983 輝散現象的發生。 在圖4所示之範例中,於時間(t+3)[H]讀取的一列位址η 之曝光調整快門係於時間t[H]執行。其中執行曝光調整快 門的列位址η之相鄰列包括列位址(n_i)與(η+ι)的兩個列。 因為於如一時間(t-1 )[H]在列位址(η -1)的列上執行一清除 操作,故在許多情況下一光二極體並不充滿電荷。因此, 將發生輝散現象的可能性較低。
另一方面,在對應該列位址(η+1)之一光二極體中,先 命執行之一清除操作係在大約一圖框週期之前。因此,因 為在許多情況下該光二極體充滿電荷’故該等電荷容易溢 流。為此原因,如圖4中之一箭頭所示,可能在該列位址η 之曝光調整快門之後旋即發生自列位址(η+1)至列位址η的 輝政現象。尤其係在該列位址(η+丨)對應該拜耳圖案之一 GR列並且在入射光量中具有一較長波長之一成分(紅色光) 較大的情況下,自該GR列之一尺像素至一GB列之一〇像素
的洩漏較大並且發生藉由該GR列之一 G像素與該gb列之G 像素之間的差異引起的影像品質之劣化(例如一偽色)與輝 散現象。 作為與抗輝散措施相關之一已知技冑,存在在一非♦賣取 區域中執行-電子快門(抗輝散快門)以便避免來自該^ 取區域之輝散現象的技術(例如參考Jp_A 2〇〇6 3 1⑽。 此外’存在藉由連續重設—電源中之浮動擴散並丢棄& 漏至該電源内之浮動擴散的電荷來減輕至-相鄰像素上的 輝散現象或藉由添加—開關以用於在—非累積週期内重設 128553.doc
-13- 1364983 一像素之一光二極體來避免輝散現象的方法(例如參考JP_ A-2004-11590)。 【發明内容】 然而’在JP-A-2006-310932中建議的技術中,不可能避 免已參考圖4說明的自一讀取列至一讀取列的輝散現象。 此外’ JP-A-2004-1 1590中說明的方法具有一問題,即提供 一開關以用於避免輝散現象並不適合於一像素的微型化。
因此,因為難以避免一部分輝散現象或需要在一邏輯電 路中女裝一大容量表或在已知抗輝散技術中難以提供一開 關’故一直難以減低閘極大小與晶片大小。 因此,鑑於上述,需要使用一簡單組態來採取抗輝散措 施。 ^ ^ ^ ^ 夕 電子裝置其具有-像素陣列區段,其中像素係以—_ 維方式在垂直與水平方向上進行排列,並且以—滾動⑼
方法控制各像素之-曝光時間,其包括:控制構件,其月 於當對應各像素中之電荷讀 巩仃的針對—曝光調整快广 (其係用於調整曝光之一電子 τ間)中之母一水平掃描« rP| p D π籾里係表達為位址添加量 p3 p w ㈣精由基於-位址添加量(P,,P2 ,…,PN)之一操作來決定在一 快門發生數目,… 描週期内之-電子 門的列之數目。 同夺執行電子快 該控制構件可決定一水平 描週期内的電子快門發生數 128553.doc f 9K.
L •14· 1364983 目以使得在任一水平掃描週期 相等的。 中該電子快門發生數目都係 該控制構件可決定―水平掃指週期内的電子快門發生數 目以使得在垂直方向上之各列中在等效於一圖桓之一週期 中發生的電子快門次數都係相等的。
在其中依據位址添加量(Pl,p2, p3,,Pn)使垂直或水平 方向上的像素之數目㈣的產生—變薄影像的情況下,該 控制構件可基於該等位址添加量Ρι,P2, P3, ..,,PN之各位 址添加量的―絕對值之—最大㈣來決定—水平掃描週期 内的電子快門發生數目。 該控制構件可進行控㈣以使得在垂直方向上的位址之列 執行電子快門,該等位址之列係連續的並且數目係自 "玄曝光》周整快門之一目標列起在一水平掃描週期内之決定 的電子快門發生數目。
該控制構件可進行控制以使得在垂直方向上的Q個或更 夕位址之列上執行一電子快門,該等位址之列係自該曝光 調整快門之目標列起而連續的。 §亥控制構件可進行控制以使得在垂直方向上的(Q+2)個 位址之列上執行該電子快門,該等位址之列係自該曝光調 整快門之目標列起而連續的。 在其中依據位址添加量(P|,p2, P3,…,PN)使垂直或水平 方向上的像素之數目變薄的產生一變薄影像的情況下,該 控制構件可基於藉由加總彼此相鄰的列之位址添加量所獲 得的最近相鄰添加量ρι+ρ2,p2+p3,p3 + p4, ,pN i+Pn, 128553.doc _ 15. 1364983 之各最近相鄰添加量的一絕對值之一最大值汉來決定 一水平掃描週期内的電子快門發生數目。 該控制構件彳進行控制以使得在垂直方向上的不連續的
位址之列上執行-電子快門,其中自該曝光調整快門之一 目b列跳過每一其他列D 該控制構件可進行控制以使得在垂直方向上的(Μ)個或 更多不連續的位址之列上執行該電子快門,其中自該曝光 調正快門之目標列跳過每一其他列。 該控制構件可進行控制以使得在垂直方向上的⑼+ 2卿 個不連續的位址之列上執行該電子快門,纟中自該曝光調 整快門之目標列跳過每一其他列。 依據本發明之第-具體實施例’藉由基於該位址添加量 2’ P3,pN)之操作來決定一水平掃描週期内的電子 决門發生數目’其係在一水平掃描週期内同時執行電子快 門的列之數目。 依據本發明H具體實施例,提供—影像感測器, 其包括-像素陣列區段,其中像素係以一二維方式在垂直 ” _平方向上進仃排列。在垂直方向上以列之單位按順序 執行累積於像辛巾夕φ ·Μ· t 主 豕京T之電何的讀取與一曝光調整快門(其係 不必要電何之_操作並且在該曝光調整快門之前 執行預决門’其係清除不必要電荷之一操作。 依據本發明之第-且 乐—具體實施例,在該曝光調整快門之前 執仃該預快’其係清除不必要電荷之—操作。 依據本發明之笛_ & '、第一具體實施例,可使用一簡單組 12S553.doc • 16. 態 來採取抗輝散措 施 此外,依據本發明之第一與第二具體實施例,可減低閘 極大小與晶片大小。 【實施方式】 下文中’將說明本發明的具體實施例。本發明之組態要 求與本規格或圖式中說明的具體實施例之間的對應關係如 下。本說明係用以確認、支援纟發明U體實施例係在本規 格或圖式中加以說明。因此,即使存在一具體實施例係在 =規格或圖式中說明而非在本文中說明為對應本發明之組 “要求,該具體實施例仍不係解釋為不對應該等組態要求 日具體實施例。相反,即使—具體實施例係、在本文中說 明為對應該等組態要求,該具體實施例仍不係解釋為不對 應除該等組態要求之外之—組態要求的具體實施例。 依據本發明之—第—具體實施例之—影像 、置”有一像素陣列區段(例如圖5所示之一像素陣列區 二"),#中像素係以一二維方式在垂直與水平方向上排 心L㈣快門方法控制各像素之—曝光時間的影像感 圖5所_ ®5所不之一影像感測器包括:-控制構件(例如 結取勃不之一感測器控制器16)’其在對應各像素中之電荷 列用於調整曝光之每一水平掃描週期的像素 p °°又 ^直位址移動量係表達為位址添加量(Pl p2 3’ ··” PN)之重複時,藉由基於位 ’, PN)之一操作來丰〜户 里γ丨’ P2, p3,…, 生數目 ’、疋在一水平掃描週期内之-電子快門發 、水平掃描週期中同時執行電子快門的列 128553.doc 1364983 之數目。 下文中,將參考附圖來說明本發明之具體實施例。 圖γ係繪示依據本發明之一具體實施例的一影像感測器 之組態之一範例的方塊圖。 圖所示之衫像感測器1係一 乂_丫位址存取型固態成像器 件’例如一CMOS影像感測器。 該影像感測器1經組態用以包括一像素陣列區段n、一v 選擇電路12、類比前端電路13·ι13·Μ、—水平選擇電路 14 輸出放大電路1 5及一感測器控制器1 6。 在該像素陣列區段丨丨中,作為像素的光電轉換元件(未 顯示)係以一二維方式以垂直方向上之Ν個列乘以水平方向 上之Μ個行(NaxMR)來排列。該像素陣列區段Η之各像 f光電轉狀射至其上的光並輸㈣為結料得之一成像 心號。該V選擇電路12基於該感測器控制器丨6之控制來以 Y列之單位執行該像素陣列區段η之-像素的—電荷讀取 操作與一電何清除操作。其上執行該像素陣列區段11之讀 取操作與清除操作㈣係隨時間按順序偏移。_,該影像 感測器1係使用-滾動快門方法之一影像感測器。自藉由 該V選擇電路12選擇之一列上之各像素輸出之一成像信號 係供應至該等類比前端電路Ι3_β13·Μ,水平方向上的像 素之位置對應s亥等類比前端電路。 該等類轉端電路13_U13_M之各類比前端電路在自該 像素陣列區段U之"'像素供應之—成像信號上執行CDS(相 關雙取樣)處理與A/D(類比至數位)轉換處理。 128553.doc -18· 1364983 此外,可在該輸出放大電路15之前提供將一類比信號轉 換成-數位信號之一 AD轉肖器以使得在該等類比前端電 路13-1至13-M中僅執行CDS處理。 該水平選擇電路Μ按順序選擇與輸出該等類比前端電路 13-1至13-Μ之成像信號並將該等成像信號供應至該輸出放 大電路15。該輸出放大電路15放大與輸出該等輸入成像信 號。 該感測器控制器16控制該V選擇電路丨2與該水平選擇電 路14的操作時序。此外,該感測器控制器16執行缺陷校正 處理、AGC(AutomatiC Gain Control;自動增益控制)處理 及用於按需要校正一缺陷像素的類似者。 此外,(例如)用於與具有小於該像素陣列區段丨丨之全部 像素的數目的像素數目之一液晶螢幕匹配的產生一變薄影 像時之位址添加量係自控制該影像感測器1之一 Dsp(數位 k號處理器)51(其將在圖12中加以說明)供應與指定至該感 測器控制器1 6。該感測器控制器1 6控制該v選擇電路1 2以 使得該V選擇電路12選擇或不選擇具有該指定位址添加量 的像素陣列區段11之各列。 例如’如參考圖1所述,當供應該位址添加量(1,3)時, 該影像感測器1產生一 1/2變薄影像。此外,在供應位址添 加量(3,1)的情況下,亦產生該1 /2變薄影像。 同樣,該影像感測器1在自該DSP 5 1指定該等位址添加 量(3,5)、(5,3)、(1,7)及(7,1)之一者時產生一 1/4變薄影 像而在自該DSP 51指定該等位址添加量(1,15)、(3,13)、 ^8553^00 -19- 1 1364983 (5,11)、(7, 9)、(9, 7)、(li,5)、(13, 3)及(15,1)之一者時 產生一 1/8變薄影像。 此外’在產生一 1/3變薄影像或一 1/5變薄影像的情況 下’(3)或(5)之一者足以作為自該DSP 51指定之一位址添 加量之一參數。 此外’同樣在係指定為該位址添加量(3,3)的情況下, 可同樣產生該1/3變薄影像。同樣在係指定為該位址添加 量(3,5,3,5)的情況下,可產生該丨/4變薄影像。
即,一般而言,可以說在產生一預定變薄影像的情況下 該位址添加量(P,,p2,p3, ,Pn)(NM)係自該Dsp 51供應 至该感測器控制器1 6。此外,亦可使用位址添加量(P|,p2, P3,…’ PnMI,1’ 1,…,;!)來表達不執行變薄的全部像素讀 取0
因此,該感測器控制器16依據自該口卯51指定的位址添 加Ι(Ρι, P2,P3,…,pN)來控制該v選擇電路12選擇一預定 列(列位址),其上執行一曝光調整快門。 此外,除6玄曝光調整快門以外’該感測器控制器1 6還結 合用於避免輝散現象之一抗輝散快門操作或稍後說明之一 預I·夬門操作來控制該v選擇電路12。該感測器控制器i 6基 於自該DSP 51指定的位址添加量(p,,p2, p3,,D來計算 列的數目(下χ巾適當稱為一電子快門發生數目),其上在 -水平掃描週期(1_内發生一電子快門,並依據該計算 結果來控制該V選擇電路12。 中參考圖6至1 1在下面說明該感測器控制器16控 128553.doc •20- 制該V選擇電路12執 第-具體實施π +快門的方式。 圖6顯示藉由該感測器 目之控制的第-具體實施例進仃的電子快門發生數 圖6繪示在自該Dsp 該影像感測器丨執行全 2里⑴的情況下(即在 快門以外還在該v選擇電路=的情況下)除該曝光調整 預快門係、具有抑制^ —預㈣的範例,該 對該曝光調整_門之目彳了料光調㈣門之一列(針 門。 决門之目標列)上的輝散現象之一功能的快 <於圖4所不之情況,圖6繪示該影像感測器1以一累 積時間3[H]執行全部像素讀取的範例。 在圖6中,(例如)於時間(t+3)[H]讀取之一列位址η之一 /光調整Μ係於時間糊執行,但該V選擇電路U依據 感則。。控制器1 6之控制於時間t[H]與該列位址η之曝光調 整快門—起在—列位址(η+1)上執行-預快門。 因此’(例如)於時間UH]之前的時間(t-l)[H]在一列位址 (n-1)的列(其係在該列位址n下面之一列)上執行一清除操 作因而,因為該列位址(η-1)的列處於曝光之下,故來自 該列位址(η·1)之列的輝散現象係抑制。此外,因為在一列 位址(n+丨)的列(其係在該列位址η上面的列)上直至該時間 累積的不必要電荷係藉由該預快門來清除,故來自該列位 址(Π+1)之列的輝散現象亦係抑制。 因此’可防止自列位址(η+1)至列位址η的輝散現象,其 128553.doc 1364983 係藉由圖4令之箭頭顯示。 藉由針對每 該預快門控制係與_曝光調整 -_按順序使-列位址移動”來執’:制- 此外’注意與該預快門控制相關之: 中直至該時間累積的不必要 丨,可以說在各歹 快門之前執行預快門加以清除’、9由在執行該曝光調髮 此外,在圖6所示之範例 定為執行該曝光調整快門之〜執仃该預快門的時序係設 門的時序不必限於執二執行該預快 :執__時序可 的3[H]。即,較佳的 夬門之則 、、由、S ^ 月除電何以便不在曝光前一列 時4漏。然而’其根據於 的情況而改變。因此,如二後之何時間電㈣漏 夕碟丄 此如圖6所示,最佳的係於與前一列 之曝忐調整快門相同的時序執行該預快門。 在此It況下,一般而言一影像感測器中之一曝光時間 (累積時間)依據入射至-像素上的光量而改變。 圖7係繪示在圖6所示之時間方向t的水平軸係設定為較 長的狀態下在對應數個圖框之一週期中之一快門控制的視 圖。 圖6所示的實線31至35對應藉由圖6中之圓圈(〇)指示之 項取操作,而單點劃線32,至35,對應圖6中之雙圓圈(④) 並係對應該等實線3 1至35之讀取操作的曝光調整快門。此 外’圖7中未顯示一預快門。此外,因為在整個v方向中的 一次性掃描對應一圖框之一影像,故圖7所示之一實線32 I28553.doc
•22- .1364983 或33對應一圖框之一影像。 如圖7所示’由於曝光時間(累積時間)已依據入射至— 像素上的光量而改變,故對應實線32之一影像的曝光時間 L32、對應實線33之一影像的曝光時間L33、對應實線34之 一影像的曝光時間L34及對應實線35之一影像的曝光時間 L3 5彼此不同。 在圖7中,在一水平掃描週期内之電子快門發生數目(即 在一水平掃描週期(1[H])中其上操作電子快門的列之數目) 在藉由虛線指示之一水平掃描週期中係3(若包括圖式中未 顯不之一預快門則係4)而在其他水平掃描週期中係丨或2(若 包括圖式中未顧示之一預快門則係2或3)。 因而,因為若每一 1 [H]之電子快門發生數目改變則針對 每一水平掃描週期施加於一電源的負載改變,故在施加一 高增益的情況下可能產生一水平線。 因此,該感測器控制器16藉由依據最大電子快門發生數 目將一代真電子快門插入電子快門發生數目小於最大電子 快門發生數目之一位置以使得該電子快門發生數目在任何 水平掃描週期中都相等來控制該v選擇電路〗2。因而,因 為在各水平掃描週期中藉由一電子快門引起的負载變得均 勻’故可防止上述線係產生。因此,可產生—高品 像。 ' 此外’注意各列,該感測器控制器16還可進行控制以使 得在該像素陣列區段n之各列中在等效於—圖框之一週期 中發生的電子快門之次數相等。雖然可認為因為藉由該預 128553.doc -23 -1^04983 <夬門或該代真電子快門引起的負載增加故容易發生不完全 傳迗(傳送失敗),但可藉由使在等效於一圖框之一週期中 發生的电子快門次數在該像素陣列區段11之各列中係相等 的來使不完全傳送不明顯影響影像品質。 第二具體實施例 圖8顯示藉由該感測器控制器16進行的電子快門發生數 目之控制的第二具體實施例。 p在該第二具體實施例中,冑自該DSP 51指定位址添加量 3 ’ · ’ ·’ PN)時’該感測器控制器丨6基於該位址添加 (P 丨 p ρ 2’ 3’ ··’,PN)之各位址添加量的一絕對值之一最大 值來決定一水平掃描週期内的電子快門發生數目。 更月確地說,假定該等位址添加量Ρι,P3,,pN之各 ::添加量的絕對值之最大值係Q,則該感测器控制器Μ 、’、水平掃描週期内的電子快門發生數目設定為Q或更多 ^ 一曝光調暫恤pq + α ιφ , 、1之—目&列之—列位址為參考在Q或 更夕連々列位址的列上執行一電子快門。 當-變薄速率變得更高(即該等位址添加 =各位址添加量的絕對值之最大值增加)時,在一水平 W田週期内其上操作—抗輝散快門的列之數 當稱為抗輝散快門之 . (下文中適 ^ Π之一冋時發生數目)隨之增加。 此處(例如)圖8顯示當於時間t[H]執 之後於眸L ^戮订―曝光調整快門 、時日nt+1)[H]執行一曝光調整快門時 一列位址移動的情況之—範例。 帛大值Q之 要求抗輝散措施以使得電荷 王丹中於時間t[H]執 128553.doc •24- J364983 行一曝光調整快門的一列位址n之列上之像素的列係插入 一列位址II之列與一列位址(n + Q)之列之間的一列位址(n+1 ) 至一列位址(η+Q-l)的列,並且列之數目係(Q1)個列。因 此,需要於時間t[H]之時序執行之一最小電子快門發生數 目係Q ,其除一列位址(n+1)至一列位址(0Q1)的(Q1) 個列以外還包括列位址η之曝光調整快門。 因此,可藉由將一水平掃描週期内的電子快門發生數目
設定為Q或更多來抑制藉由輝散現象引起的影像品質之劣 化。 弟二具體實施例 圖9顯示藉由該感測器控制器16進行的電子快門發生數 目之控制的第三具體實施例。 在該第三具體實施财,當自該Dsp 51指以址添加量 (P丨,P2, p3, ···,pN)時,該感測器控制器16基於藉由加總彼 此相鄰之列的位址添加量所近相冑添加量Μ'
2 3’ P3+P4’ PN_1+Pn,Pn + Pi之各最近相鄰添加量的一 絕對值之一最大值來決定一水平掃描週期内的電子快門發 又明雉地說 π 冲、"里 rl卞r2,p2 + P3+P4,…,Ρν-, + Ρν’ PN+PA各最近相鄰添加量的絕對值 最大值係R,則該感測器控制器16將一水平掃描週期内 電子1·夬門發生數目設定為R/2或更多並在R/2或更多不 列位址的列卜勃彳+ Φ γ I L ΘΒ 〗上執仃電子快門’其中藉由使用其上 一曝光調整快門之一列之— ^ 列位址為參考跳過每一其 128553.doc •25- 1364983 列。 類似於該第二具體實施例,當一變薄速率變得更高時該 等最近相鄰添加量 ρι+ρ2, ρ2 + ρ3, ρ3 + ρ4, ,ρΝ ]+Ρν,ρΝ + Ρι 之各最近相鄰添加量的絕對值之最大值隨之變得更高,並 且當該等最近相鄰添加量P丨+p2, p2 + p3, p3 + p4, ,pN |+Pn, PN + Pl之各最近相鄰添加量的絕對值之最大值隨之變得更 面時一水平掃描週期内抗輝散快門之同時發生數目隨之增 加。 此處,例如,假定自該DSP 5丨指定位址添加量(Ρι,p2), 則該最近相鄰添加量係P1+P2並且假定該值C絕對值之最大 值)係R。 圖9顯示在—Pi列上發生自時間t[H]至時間(t+l)[H]之一 列位址移動並在一 I列上發生自時間至時間 (t+2)[H]之一列位址移動的情況之一範例。 。亥感測器控制器1 6將插入針對於時間t[H]之曝光調整快 門的一目標列之列位址n與針對於時間(t+2)[H]之曝光調整 快門的一目標列之列位址(n+R)之間的(R-1)個列分成兩個 時間t[H]與時間(t+! )[H]的水平掃描週期纟執行抗輝散快 門。 ' 因此,虽包括針對曝光調整快門之一目標列時需要在〜 水平掃%週期内執行的最小電子快門發生數目係(r/2),教 且可藉由在跳過每-其他列的(R/2)或更多不連續列位址之 列上執行電子快門並包括各水平掃描週期中之一曝光調整 决門來抑制藉由輝散現象引起的影像品質之劣化。 128553.doc
-26· -1364983 此外,當(R/2)係不可分 分 值吩,較佳的係丟棄分數部 第四具體實施例 圖1 〇顯示藉由該感測器控制哭 4 Ί裔控制裔16進行的電子快門發生數 目之控制的第四具體實施例。 該第四具體實施例係將第—呈 八體實轭例中之預快門的概 必添加至參考圖8說明之第-且麯者t 〈乐一具體實施例的具體實施例。 於時間t[H],需要在對應—而丨a , , μ 歹丨位址(n+Q)之一相鄰列(苴 係於時間(t+1)[H]之曝光調 八 ""•昧門的目私列)的列位址 (n + Q+l)之列上發生一預快 因此,於時間_之電子快 門發生數目變為(Q+2),J:俜兹士 μ y g , ;係糟由將兩個預快門添加至該 曝光調整快門與該抗輝散快門之卩來獲得。 因此’可藉由將一水平播p、田 ^ &十柃描週期内的電子快門發生數目 β又疋為(Q + 2)或更多來抑制斧 之劣化。 精由輝政現象引起的影像品質 此外’雖然較佳的係在一 在水千知描週期内的電子快門發 生數目係(Q + 2)或更多,但 从♦7 又1至的係在一水平掃描週期内 的電子快門發生數目係(Q+ ’ m )因為虽電子快門發生數目 i曰加時消耗的電流隨 — 棺加或谷易發生傳送失敗。 上述第四具體實施例係變薄模 將抗輝散快_ &而,亦可 在全心用於全部像素讀取。因為 在王口Μ象素讀取的情況下Q 勹 電子快Η發生數目為三。, 水平掃描週期内的 第五具體實施例 I28553.doc -27· 1364983 圖11顯示藉由該感測器控制器16進行的電子快門發生數 目之控制的第五具體實施例。 /第五〃體實施例係將第一具體實施例令之預快門的概 念添加至參考圖9說明之第三具體實施例的具體實施例。
於時間利與時間,需要在對應-列位址(n+R) 之相鄰列(其係於時間(t+2)[H]之曝光調整快門的目標列) 的列位址(n+R+1)之列上發生一預快門。&夕卜因為較佳 的係在分成時間t[H]與時間(t+1)[H]的兩個水平掃描週期之 狀態下執行預快門,故每一水平掃描週期需要執行的最 小電子快門發生數目係((R+2)/2)。 因此,可藉由將一水平掃描週期内的電子快門發生數目 設定為(㈣)/2)或更多並在考個每—其他列的不連續列位 址之歹J上執仃一電子快門來抑制藉由輝散現象引起的影像 此外,雖然較佳的係在一水平掃描週期内的電子快門發 生數目係((R+2V2)或更多,但更佳的係在—水平掃描週期 内的電子快門發生數目係((R+2)/2),因為當電子快門發生 數目增加時消耗的電流隨之增加或容易發生傳送失敗。 上述第五具體實施例係變薄模式之一範例。然而,亦。 將抗輝散快門與預快門的概念應用於全部像素讀取。因: 在全部像素讀㈣情況下R為2,故在—水平掃描週期内的 電子快門發生數目為二。 社上迷第四與 π,m i υ 與 11 白,可以說該預快門亦可用作一抗輝散快門,因為該 I28553.doc • 28· J364983 門係置放以在相同規則(連續位址或跳過每一其他列的不 連續位址)下延伸該抗輝散快門。因&,可以說該預快門 還用作一抗輝散快門。 同樣在上述第二至第五具體實施例中,如參考圖7至第 ”體實%例所述’可藉由使_水平掃描週期内的電子快 門發生數目或在等效於一圖框之一週期中發生的電子快門 的次數相等來產生一高品質影像。
如上所述,該影像感測器1藉由基於位址添加量(Pl,p2,
P3’ _·_,pN)之一操作來決定一水平掃描週期内的電子快門 發生數目’其除該預快門或該抗輝散快門之外還包括曝光 調整快門’並依據該決定的電子快門數目來進行控制。因 而,若指定位址添加量(匕…“身則可藉由一操 作來決定一水平掃描週期内的電子快門發生數目。因此, 因為不需要製備對應各種變薄影像之一大容量表(其一直 在已知技術中執行),&可藉由減低閘極大小來減低晶片 大j、。即,可使用一簡單組態來採取抗輝散措施。 此外,在以上範例中,已說明該位址添加量(p】,p2, P3,…,Pn)係自該DSP 51指定至該感測器控制器16並且該 感測器控制器16基於該指定的位址添加量(pi,p2, I,。 PN)來計算該電子快門發生數目。然而,如圖i2所示3’,該 DS:51可在將該位址添加量(pi,p2, p3,,Pn)供應至該感 測器控制器16之前對一水平掃描週期内的電子快門發生數 目執行一操作並可透過暫存器通信與該位址添加量(p,,P2, P3,·.·,PN)—起將一水平掃描週期内的電子快門發生數目 •29- 128553.doc 1364983 供應至該感測器控制器16。亦可在包括該影像感測器】與 該D S P 5 1之-影像感測器系統的組態中獲得相同效應。 在該影像感測器1中,0 4 一水平掃描週期内的電子快 門發生數目係藉由基於該位址添加量(Pi,卩2,P3, 之 -操作來控制(抑制),故可減低不必要電子快門的發生數 目。因此,抑制藉由電源負載之增加引起的傳送失敗並且 改良該影像感測器!的產量。此外,亦實現功率消耗。此 外亦可藉由在#薄模式中要求之一讀取列上抑制輝散現 象來在變薄模式t產生一高品質影像。 」外,藉由執行該預快門’可產生一高品質影像且特 定言之在使用大量光之短曝光時發生的色彩偏差受到抑 制如上所述,僅藉由在不執行預快門時將該位址添加量 之絕對值之最大值Q或該最近相鄰添加量之絕對值之最大 值R加以2來決定是否執行該預快門。因此,可容易地控制 包括該預快門之電子快門發生數目。 此外’還可將上述電子栴卩 于陕門發生數目之控制應用於對應 全部影像大小之情況,例如 ί j如王像素瀆取、1/2變薄、i/3 變薄、1/4變薄、1/5變薄 寻及1/8复溥。即,本發明並不限於 特定影像感測器1的像辛數 1豕京數目與產生之一變薄影像的大 小0 此外’雖然在以上範例中 中已僅說明在V方向上的變薄, 但可在H方向上之變薄中進行相同的執行。 此外’在本規格中,_系 _ 乐、·死表不經組態用以包括複數個 裝置的整個裝置。 I28553.doc -30- 1364983 圖13係繪示依據本發明之各具體實施例之一相機的斷面 圖依據本發明之相機係能夠拍攝一靜止影像或一移動影 像之一視訊相機的範例。 依據本具體實施例的相機包括該影像感測器卜一光學 系統1 10快門器件1 11、一驅動電路5 1及一信號處理電 路 112 〇 該光學系統110使來自一對象主體之影像光(入射光)成 像於該影像感測器丨之一成像表面上。因此,針對一預定 週期在該影像感測器1中累積對應的信號電荷。 該快門器件1 1 1針對該影像感測器丨來控制一光照射週期 與一光阻隔週期。 該驅動電路51供應一驅動信號以用於控制該影像感測器 1之。-傳送操作與該快門器件⑴之一快門操卩。該影像感 測器1之信號傳送係藉由自該驅動電路51供應之驅動信號 (時序信號)來執行。該信號處理電路112執行各種信號處 ,又乜號處理之一視訊仫號係儲存於一储存媒體(例 如一記憶體)中或輸出至一監視器。 在上面的具體實施例令,本發明係應用於該影像感測器 ::其中將對應可見光之光量的信號電荷偵測為—物理量的 早凡像素係排列成一矩陣)的情況已係說明為一範例。然 而,本發明並不限於係應用於該影像感測以而還可應用 於所有種類的行類型固態成像器件,纟中針對—像素陣列 區段之每—像素行置放一行電路。 此外,本發明並不限於係應用於偵測可見光之入射光量 128553.doc -31 - ·,执 的刀佈並將該分佈成像為一影像之一固態成像器件而還可 應用於將紅外線或X射線或粒子及類似者之入射量的分佈 成像為衫像,或在廣義上係應用於所有種類的固態成像 $件(物理量分佈㈣器件)之固態成像器件,例如一指紋 偵測感測裔,其偵測另一物理量之分佈(例如壓力或靜電 電容),並將該分佈成像為一影像。 广外,本發明並不限於係應用於以一列之單位按順序掃 田像素陣列區段之單元像素並自該等單元像素之各單元 像素喂取-像素信號的固態成像器件還可應用於以一像素 之單^選擇-任意像素並以—像素之單位自該選定像素讀 取一信號的X-Y位址型固態成像器件。 —此外固態成像器件可以—晶片之形式來形成或可以 模:且之形式來形成從而在一成像區段與一信號處理區段 5、光子系統係封裝成群組之一狀態下具有一成像功能。 卜本發明並不限於係應用於固態成像器件而還可應 用於成像裝置。此声 〜 ,^ 处,该專成像裝置表示一相機系統(例 如一數位相機或—視 裝置(例如-行動電、:有一成像功能之-電子 „ 仃動電话)。此外,安裝於一電子裝置中之一 额的形式(即-相機模⑷可以係-成像裝置。 藉由使用依據上述且I#营尬/丨 訊相機或-數位相機;一:=像感測器1作為-視 如針對諸如-行動電:之成像:置中的固態成像器件(例 用該影像感測&中之 ^裝置的相機模組)’可使 本發明之具體實二:早組姑獲得-高品質影像。 並不限於上述具體實施例,而可進 128553.doc 1364983 行各種修改而不脫離本發明之精神與範蜂 【圖式簡單說明】 可 圖⑽說明一 1/2變薄模式中之—操作的視圖; /2係繪示其中在一 1/2變薄操作中採取抗輝散措施之 範例的視圖; 圖3係繪示其中在一 範例的視圖; 1/4變薄操作中採取抗輝散措施之-
圖4係說明在全部像素讀取 圖5係繪示依據本發明之一 的組態之一範例的方塊圖; 時輝散現象之發生的視圖; 具體實施例之一影像感測器 圖6係繪示電子快門發生數目控制之一第 的視圖; 一具體實施例 圖7係繪示在數個圖框的週期 圖8係繪示該電子快門發生數 例的視圖; 中之一快門控制的視圖; 目控制之一第二具體實施
圖9係㈣該電子快門發生數目控制之-第三具體實施 例的視圖; 圖1〇係繪示該電子快門發生數目控制之—第四具體實施 例的視圖; ' 圖"係繪示該電子快門發生數目控制之一第五具體實施 例的視圖; 圖12係繪示依據本發明之另—具體實施例之—影像感測 器的組態之一範例的方塊圖;以及 圖13係繪示依據本發明之—具體實施例之—相機的方塊 I28553.doc .33· 1364983 圖。【主要元件符號說明】 11 12 13-1 至 13-M 14 15
31 32 32' 33 33, 34 34'
35, 51 1 10 111 1 12 影像感測器 像素陣列區段 V選擇電路 類比前端電路 水平選擇電路 輸出放大電路 感測器控制器 實線 實線 单點劃線 實線 單點劃線 實線 單點劃線 實線 單點劃線 DSP(數位信號處理器) 光學系統 快門器件 信號處理電路 128553.doc -34-
Claims (1)
- 』364983 、申請專利範園 第097114934號專利申請案 中文申請專利範圍替換本(100年12月) —種影像感測器,其具有一像素陣列區段,其中像素係 U —二維方式在垂直與水平方向上排列並且以一滾動 决門方法控制各像素之一曝光時間,該影像感測器包 含: 控制構件,其用於當對應各像素中之電荷讀取執行的 針對用於調整曝光之-電子快門中之每―水平掃描週期 • ㈣像料㈣狀ϋ他移動㈣表達為-位址 添加里(Ρ】,Ρ2, ρ3,…,ρΝ)之重複時,藉由基於該位址添 加篁(Ρ丨,Ρ2, Ρ3, ···’ ρΝ)之一操作來決定在一水平掃描週 内之f +快門發生^1目,其係在一水平掃描週期中 同時執行電子快門的列之數目; 其中在依據該位址添加量(Ρι,ρ2, ρ3,,Μ使該垂直 或水平方向上的像素之數目變薄的產生一變薄影像的情 况下,該控制構件基於該等位址添加量p 1,& & • PN之各位址添加量的一絕對值之一最大值Q來決定一水 平掃描週期内的該電子快門發生數目。 2·如請求項1之影像感測器, 其中該控制構件決定-水平掃据週期内的該電子快門 發生數目以使得在水平掃描週期中該電子快門發生 數目都係相等的。 3·如請求項1之影像感測器, 其中該控制構件決定-水平掃描週期内的該電子快門 發生數目以使得在該垂直方向上之各列中在等效於二圖 128553-1001229.doc 1364983 框之一週期中發生的電子快門之次數都係相等的。 4·如請求項1之影像感測器, 其中該控制構件進行控制以使得在該垂直方向上的位 址之列上執行一電子快門,該等位址之列係連續的並且 數目係自該曝光調整快門之一目標列起在一水平掃描週 期内之5亥決定的電子快門發生數目。 5. 如請求項4之影像感測器, 其中該控制構件可進行控制以使得在該垂直方向上的 Q個或更多位址之列上執行該電子快門,該等位址之列 係自該曝光調整快門之該目標列起而連續的。 6. 如請求項5之影像感測器, 其中該控制構件可進行控制以使得在該垂直方向上的 (Q+2)個位址之列上執行該電子快門,該等位址之列係 自該曝光調整快門之該目標列起而連續的。 7·種影像感測器,其具有一像素陣列區段,jl中像辛# 以一二維方式在垂直與水平方向上排列,並:以一象^ 快門方法控制各像·|·之_ Φ pq A « 合1豕H曝光時間,該影像感測器包 含: 控制構件,其用於當對應各像素中之電荷讀取執行的 針對用於調整曝光之-電子快門中之每_水平掃描週期 的該:素陣列區段之一垂直位址移動量係表達為一位址 添P2’ P3,…,Pn)之重複時,藉由基於該位址添 加里(Ρ,,P2, P3, ..·,Pn)之—操作來決定在—水平掃描週 期内之-電子快門發生數目’其係在—水平掃描週期中 128553*1〇〇1229.doc -2 - 同時執行電子快門的列之數目; 其中在依據該位址添加量(Pi, P2,P3,…,pN)使該垂直 或水平方向上的像素之數目變薄的產生一變薄影像的情 況下,該控制構件基於藉由加總彼此相鄰的列之位址添 加量所獲得的最近相鄰添加量h+p2, p2+p3,p3+p4, Pn^+Pn, PN+P〗之各最近相鄰添加量的一絕對值之一最大 值R來決定一水平掃描週期内的該電子快門發生數目。 8.如請求項7之影像感測器, 其中該控制構件進行控制以使得在該垂直方向上的不 連續的位址之列上執行一電子快門,其中自該曝光調整 快門之一目標列跳過每一其他列。 9·如請求項8之影像感測器, 其中該控制構件進行控制以使得在該垂直方向上的 (R/2)個或更多不連續的位址之列上執行該電子快門,其 中自該曝光調整快門之該目標列跳過每一其他列。 10.如請求項9之影像感測器, 其中該控制構件進行控制以使得在該垂直方向上的 ((R+2)/2))個不連續的位址之列上執行該電子快門,其中 自該曝光調整快門之該目標列跳過每一其他列。 11 · 一種影像感測器,其包含: 像素陣列區#又,其中像素係以—二維方式在垂直與 水平方向上排列;以及 在該曝光調整快門之前執行一預快門,其係清除不必 要電荷之一操作; 128553-1001229.doc 控制構件,其用於當對應各像素中之電荷讀取執行的 針對用於調整曝光之一電子快門中之每一水平掃描週期 的該像素陣列區段之-垂直位址移動量係表達為一位址 添:里(Pb p2, p3,…,pN)之重複時,藉由基於該位址添 加量(匕p2’ P3, ·..,PN)之-操作來決定在—水平掃描週 W之1子快門發生數目’其係在—水平掃描週期中 同時執行電子快門的列之數目; 其中在該垂直方向上以列之單位按順序執行累積於像 素:之電荷的讀取與一曝光調整快門,其係清除不必要 電荷之一操作;以及 在依據該位址添加量(Pl, p2, p3,…,Pn)使該垂直或水 平方向上的像素之數目變薄的產生—變薄影像的情況 '亥控制構件基於該等位址添加量Pi,P2,Ph .,,h t各位址添加量的一絕對值之一最大值Q來決定一水平 掃描週期内的該電子快門發生數目。 12 電子裝置,其具有一像素陣列區段,其中像素係以 維方式在垂直與水平方向上排列,並且以一滾動快 門方法控制各像素之一曝光時間,該電子裝置包含: 控制構件,其用於當對應各像素中之電荷讀取執行的 針對一用於調整曝光之一電子快門之曝光調整快門中之 f一水平掃描週期的該像素陣列區段之一垂直位址移動 量係表達為該位址添加量(Pi,J>2, P3, ,Pn)之重複時, 藉由基於一位址添加量(p丨,p2, p3,,Pn)之一操作來決 疋在一水平掃描週期内之一電子快門發生數目,其係在 128553-100i229.doc 4- 1364983 一水平掃描週期中同時執行電子快門的列之數目; 其中在依據該位址添加量(Pi,Pi p3, ,Pn)使該垂直 或水平方向上的像素之數目變薄的產生一變薄影像的情 況下,該控制構件基於該等位址添加量PL pi pi ,, PN之各位址添加量的一絕對值之一最大值Q來決定一水 平掃描週期内的該電子快門發生數目。 13. 一種一具有一像素陣列區段之電子裝置之驅動方法,其 中像素係以—二維方式在垂直與水平方向上排列,並且 該電子裝置以-滾動快門方法控制各像素之一曝光時 間’該驅動方法包含以下步驟: 當對應各像素中之電荷讀取執行的針對一用於調整曝 光之-電子快門之曝光調整快門t之每一水平掃描週期 的該像素陣列區段之一垂直位址移動量係表達為該位址 添^量…匕上…心之重複^藉由基於一位址添 加里(P,,P2, P3, ··.,PN)之—操作來決定在—水平掃描週 期内之一電子快門發生數目,其係在一水平掃描週期中 同時執行電子快門的列之數目; 其中在依據該位址添加量(Pl,p2, p3,,Pn)使該垂直 或水平方向上的像素之數目變薄的產生一變薄影像的情 況下,該控制構件基於該等位址添加量pi P N之各位址添加量的一絕對值之一最大值q來決定—水’ 平掃描週期内的該電子快門發生數目。 7 14. -種影像感測器,其具有—像素陣列區段,其中像素係 以一二維方式在垂直與水平方向上排列,並且以—滾動 128553-1001229.doc 1364983 快門方法控制各像素之一曝光時間,該影像感測器包 含: 控制區段,其在對應各像素中之電荷讀取執行的針 對用於調整曝光之一電子快門之曝光調整快門中之每 一水平掃描週期的該像素陣列區段之一垂直位址移動量 係表達為該位址添加量(Ρι,p2, p3,,Pn)之重複時,藉 由基於一位址添加量(P丨,p2, p3, .··,pN)之一操作來決^ 在一水平掃描週期内之一電子快門發生數目,其係在— 水平掃描週期中同時執行電子快門的列之數目; 。其中在依據該位址添加量(Pi,J>2, J>3, ,pN)使該垂直 或水平方向上的像素之數目變薄的產生一變薄影像的情 況下,該控制構件基於該等位址添加量Pi,P2,p3, PN之各位址添加量的一絕對值之一最大值Q來決定一水 平掃描週期内的該電子快門發生數目。 15 種電子裝置,其具有一像素陣列區段,其中像素係以 一 一維方式在垂直與水平方向上排列,並且以一滾動快 門方法控制各像素之一曝光時間,該電子裝置包含: -控制區段’其在對應各像素中之電荷讀取執行的針 對一用於調整曝光之一電子快門之曝光調整快門中之每 :水平掃描週期的該像素陣㈣段之—垂直位址移動量 係表達為該位址添加量(Ρι,p2, p3,,Pn)之重複時藉 由^於—位址添加量m..,pN)之-操作來決定 在一水平掃描週期内之一電子快門發生數目,其係在— 水平掃描週期中同時執行電子快門的列之數目;128553-100l229.doc -6 - :中在依據該位址添加量(Ρι,P2, %,Pn)使該垂直 :水平方向上的像素之數目變薄的產生一變薄影像的情 下,該控制構件基於言亥等位址添加量Pl,p2, p3,...,, ^各位址添加量的-絕對值之—最大㈣來決定水 平掃描週期内的該電子快門發生數目❶ I6·—種影像感測器,其包含: -像素陣列區段,其中像素係以一二維方式在垂直盘 水平方向上排列;以及 、 在:曝光調整快門之前執行一預快門,其係清除不必 要電荷之一操作; 控制構件,其用於當對應各像素中之電荷讀取執行的 針對用於調整曝光卜電子快門_之每—水平掃描週期 的该,素陣列區段之一垂直位址移動量係表達為一位址 、:里(Ρ,, P2, P3,…,pN)之重複時藉由基於該位址添 加ι(Ρ,’ P2, P3,…,Pn)之—操作來決定在一水平掃描週 期内之—電子快門發生數目’其係、在-水平掃描週期中 同時執行電子快門的列之數目; ’、中在該垂直方向上以列之單位按順序執行累積於像 素中之電荷的讀取與一曝光調整快門,其係清除不必要 電荷之一操作;以及 ,在依據該位址添加量(Pi,p2, p3,” Pn)使該垂直或水 平方向上的像素之數目變薄的產生一變薄影像的情況 。控制構件基於藉由加總彼此相鄰的列之位址添加 量所獲得的最近相鄰添加量Pi+P2, P2+P3, PA…,Ρν· 128553-I00J229.doc 1364983 i+Pn’ PN+P〗之各最近相鄰添加量的一絕對值之一最大值 R來決疋一水平掃描週期内的該電子快門發生數目。 17.種電子裝置,其具有一像素陣列區段其中像素係以 一一維方式在垂直與水平方向上排列,並且以一滾動快 門方法控制各像素之一曝光時間,該電子裝置包含: 控制構件,其用於當對應各像素中之電荷讀取執行的 針對用於調整曝光之一電子快門之曝光調整快門中之 每一水平掃描週期的該像素陣列區段之一垂直位址移動 量係表達為該位址添加量(Ρι,P2, P3, ,之重複時, ,由基於-位址添加量(Pl,p2, p3,,Pn)之一操作來決 定在一水平掃描週期内之一電子快門發生數目,其係在 一水平掃描週期中同時執行電子快門的列之數目; 其中在依據該位址添加量(Pl,P2, P3, ,Pn)使該垂直 或水平方向_L的像素之數目變薄的產生一變薄影像的情 況下,該控制構件基於藉由加總彼此相鄰的列之位址添 加量所獲得的最近相鄰添加量!>1+1>2, P2+P3, P3+P4 Pn-i+Pn,Pn+Pi之各最近相鄰添加量的一絕對值之一最大 值R來決定一水平掃描週期内的該電子快門發生數目。 18· —種一具有一像素陣列區段之電子裝置之驅動方法,其 中像素係以一 一維方式在垂直與水平方向上排列,並且 該電子裝置以一滾動快門方法控制各像素之一曝光時 間,該驅動方法包含以下步弊: 一用於調整曝 水平掃描週期 當對應各像素中之電荷讀取執行的針對 光之一電子快門之曝光調整快門中之每— 128553-1001229.doc -^0498319. 的該像素陣列區段之一 垂直位址移動量係表達為該位址 添加量(Ρι,P2, P3,. 加量(ρ!,p2, p3,..., 期内之一電子快門發生數目 PN)之重複時,藉由基於一位址添 Pn)之一操作來決定在一水平掃描週 其係在一水平掃描週期中 同時執行電子快門的列之數目; 其中在依據該位址添加量(Ρι,ρ2, ρ3,,Μ使該垂直 或水平方向上的像素之數目變薄的產生—變薄影像的情 況下’該控制構件基於藉由加總彼此相鄰的列之位址添 加量所獲得的最近相鄰添加量匕+匕,P2+P3,卩3+匕,. Ρν-,+Ρν,PN+Pl之各最近相鄰添加量的一絕對值之一最大 值R來決定一水平掃描週期内的該電子快門發生數目。 -種影像感測器’其具有一像素陣列區段,其中像素係 以一二維方式在垂直肖水平方向上排列’並且以一滾動 快門方法控制各像素之一曝光時間,該影像感测器包 含: • -控制區段,其在對應各像素中之電荷讀取執行的針 對用於調整曝光之一電子快門之曝光調整快門中之每 一水平掃描週期的該料陣列區段之一冑直位址移動量 係表達為該位址添加量(Ρι,p2, p3,,Pn)之重複時藉 由基於-位址添加量(Pl,p2, p3,,pN)之一操作來決定 在一水平掃描週期内之一電子快門發生數目,其係 水平掃描週期中同時執行電子快門的列之數目; 其:在依據該位址添加量(Ρι,P2, P3,,PN)使該垂直 或水平方向上的像素之數目變薄的產生—變薄影像的情 128553-1001229.doc 20 況該控制構件基於藉由加總彼此相鄰的列之位址添 加!所獲得的最近相鄰添加量Pl+P2,p2 + p3,p3+p4,…, n-i+Pn,PN+p!之各最近相鄰添加量的一絕對值之—最大 值R來決定一水平掃描週期内的該電子快門發生數目。 種電子装置,其具有一像素陣列區段,其中像素係以 一二維方式在垂直與水平方向上排列,並且以一滾動快 門方法控制各像素之一曝光時間,該電子裝置包含: 控制區段,其在對應各像素中之電荷讀取執行的針 對用於調整曝光之一電子快門之曝光調整快門中之每 一水平掃描週期的該像素陣列區段之一垂直位址移動量 係表達為該位址添加量(Pi,!>2, J>3, ,Pn)之重複時藉 由基於一位址添加量(Pl,I,PL…,Pn)之一操作來決定 在一水平掃描週期内之一電子快門發生數目,其係在一 水平掃描週期中同時執行電子快門的列之數目; 其中在依據該位址添加量(p〖,p2,p3,…,pN)使該垂直 或水平方向上的像素之數目變薄的產生一變薄影像的情 况下’該控制構件基於藉由加總彼此相鄰的列之位址添 加里所獲得的最近相鄰添加量P丨+P2,p2+p3, P3十p4,..., PN-!+PN’ PN + Pl之各最近相鄰添加量的一絕對值之一最大 值R來決定一水平掃描週期内的該電子快門發生數目。 128553-1001229.doc -10-
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