200803469 九、發明說明： 【發^明所屬L掏"領域^】 發明領域 本發明有關影像處理電路、成像電路、及電子裝置， 5並且特別是一種影像處理電路、一種成像電路 '及一種用 於處理一擷取影像的電子裝置。 L· Tltr 發明背景 近年來，數位靜態攝影機與數位視訊攝影機已變得普 1〇遍、並且可攜式終端機已合併照相機功能，以至於配備有 一固態影像讀取頭裝置之成像電路已依所需要的發展。 第16圖顯示一使用一固態影像讀取頭裝置之成像電路 像電路的一部分。 该成像電路包含一固態影像讀取頭裝置及一影像處 15 理電路90。 該影像處理電路90包含一用於連接或斷開該固態影像 δ買寫頭裝置80的開關sw91、一差動放大器（比較器）91、一 斜波信號供應源91a用於供應一斜波信號、一連接至該差動 放大器91的一非反相輸入端的電容器C91、一連接至一反相 20 輸入端的電容器C92、一用於聯接或斷開該差動放大器91 的輸出端與反相輸入端的開關sw92、一增加計數器92用於 根據該差動放大器91的輸出值來計數、一 AD轉換時脈93用 於將依操作時脈供應至該增加計數器92、及一 ADC控制電 路用於藉由將一重置信號供應至該增加計數器92或此類者 5 200803469 來控制AD轉換。 接著將說明該影像處理電路的傳統操作。 第17圖是一說明該成像電路之傳統操作的時序圖。 第17圖中，一在該差動放大器91的非反相輸入端與該 5電容器C91之間的連接節點係表示為n91 ; —在該反相輸入 鳊與该電谷态C92之間的連接節點係表示為n92 ;及一在該 差動放大器91的輸出端與該增加計數器92之間的連接節點 係表示為n93。 首先’初始讀取被完成。為了更具體，雜訊讀取(N Read) 1〇先被執行、並且連接至該反相輸入端的電容器C92保持該電 壓等於該雜訊電壓（T9〇至T91時間段）。 然後’信號加雜訊讀取巧+N Read)被執行、並且該信 唬亦隹汛电壓被輸入至該差動放大器91的非反相輸入端（丁91 至Τ92時間段）。這些操作將該雜訊電壓送至該反相輸入端 15並且將該信號加雜訊電壓送至該非反相輸入端，導致該兩 個輸入終端機之間的電位差到該信號電壓。 接著’該開關sw9l被關閉、並且信號加雜訊電壓被抱 非ϋ目輸入端。此操作結束了該初始讀取。 该AD轉換時脈93被啟動(於該 圖式中的一陰影部分）、 2〇亚且連接至一電容器之非反相輸入端的電位被一斜波信號 _ 加雜訊電壓上衝在該雜訊電壓的方向。 十數^。十數直到該差動放大器之輸出被反相並當該輸出 被反相日寸^止’因此執行AD轉換(T92至T93時間段）。 在"亥傳統操作中，輸出自該影像處理電路90的一編碼 6 200803469 值(數位輪出值）等於由該增加計數器92所計算的計數值。 越來越需要的是，該成像電路產生一具有較低雜訊的 成像信號。一個降低雜訊效應的已知方法是一種具有消除 產生於邊影像讀取裝置的一像素部分之雜訊的功能之成像 5電路(參考日本未審查專利申請公報第2005-136540號）。 然而，在該傳統操作中，由熱雜訊或此類所導致的白 雜。致具有一低信號對雜訊比的影像，諸如一暗影像， 變粗糙，像雪。 由熱雜訊或此類所導致的白雜訊被加到AC轉換中所 1〇編碼的一電壓值。若此白雜訊係大於AD轉換中每一位元 (1^8)的私位差，則該雜訊成分保留於該編碼值。雜訊隨時 間而改變，導致每一像素具有相同亮度不隨時間改變，以 便afUfi框地閃燦，導致一暗景緣變粗糖像雪。最近對於 门解析度與同晝值的要求產生每一像素的降低信號與增力口 解析度的趨勢，使该S_N比惡化。此問題已變得明顯特別是 在一具有一低的S-N比的暗影像。 【明内溶1】 發明概要 有鑑於上述，本發明的一目標是提供能夠降低雜訊的 -種影像處理電路一種成像電路、及—種電子裝置。 為了達成以上目標，根據本發明，提供有一種用於一 藉由利用-固態影像讀取裝置以讀取一像素信號來操取一 影像的成像電路之影像處理電路。此影像處理電路包含一 ⑽電路用於取得該固態影像讀寫頭裝置在-重置時的像 7 200803469 素信號與曝光後的像素信號之_ —電位差、及_ad轉換 電路，其包含-將執行該電位差之AD轉_電路及用於 平均經由重❹數次該AD轉換所得到的多數個數位碼值 之處理單元。 . 5 树明的以上與其它目的、特徵與優點從以下採用結 合經由範例來說明本發明之較佳實施例的說明書將變得顯 而易見。 圖式簡單說明 第1圖是一方塊圖，顯示根據本發明一實施例的一成像 10 電路的基本結構； 第2圖是一顯示一影像讀取頭裝置的一部分圖； 第3圖是一顯示一影像處理電路之圖； 第4圖是一顯示一第一實施例之信號處理的時序圖； 第5圖是一圖（表)顯示該第一實施例之信號處理的該計 15數器值與編碼值之間的關係； 第6圖是一顯示一第二實施例之信號處理的時序圖； 第7圖是一顯示一第三實施例之信號處理的時序圖； 第8圖是一圖（表）顯示該第三實施例之信號處理的該計 數值與編碼值之間的關係； 20 第9圖是一顯示一第四實施例之信號處理的一時序圖 的一基本部分的放大圖； 弟10圖疋一圖（表）顯示該第四實施例的信號處理的計 數值與編碼值之間的關係； 第11圖是一圖顯示一第五實施例之信號處理的斜波信 8 200803469
第12圖是一圖顯示該第五實施例之信號處理的亮度 (發光度)與編碼值之間的關係； 第13圖是一概要圖顯示一第六實施例一成像電路的一 5 像素部分； 第14圖是一顯示該第六實施例之成像電路中的信號處 理之時序圖； 第15圖是一方塊圖顯示根據一實施例一電子裝置之功 1〇 f16®是一使用—111態影像讀取頭裝置的-成像電路 之部分圖；及 第17圖是一顯示該成像電路的一傳統操作之時序圖。 【實施方式3 較佳實施例之詳細說明 本發明之實施例將參考該等圖式說明在下。
20 第1圖是-方塊圖，顯示根據本發明一實施例的一成像 電路的基本結構。 第1圖所示之成像電路10包含一光學區_、一影像讀 取頭裝置2、-影像處理電路3、一自動增益控制(agc)電^ 4、-攝影機信號處理電路5、—微控制器6、及—輸入區塊 7。該成像電路10亦包含―驅動扣胁㈣該機構諸如該 光學區塊1中的隔_ 一時序產生器(TG)13用於驅動該影 像讀取頭裝置2等。 ’ 該光學區塊1包含一鏡片用於聚集來自一物件之光以 9 200803469 便被成像在林像讀取頭裝置2、—用於—雜或推近拉遠 的驅動機構、一機械快門、及該隔膜11等。該驅動器I2根 據來自輕控制||6的_控制信號驅動該光學區塊^的内部 機構。 ‘該〜像項取頭裝置2是一種電耦合元件(CCD)類型、一 種互補式金屬氧化物半導體(cm〇s)麵、錢類的固態影 像讀取頭裝置、並根據一輸出自該TCM3的時序信號被驅動 _ 來將來自違物件的入射光轉換成-電信號。該TG 13依照該 微控制器6的控制輪出該時序信號。 〇 該衫像處理電路3包含一相關雙重取樣(CDS)電路用於 藉由將CDS處理應用至一輸出自該影像讀取頭裝置2的影 像信號來執行取樣保留處理以便維持-好的S-N比、及_ 仙轉換電路用於執行AD轉換並輸出一數位影像信號，該 等電路係由該微控制器所控制。 15 該AGC電路4，在該微控制器6的控制下，執行對於輪 ❿ *自该影像處理電路3之數位影像信號的上增益(gain,) 處理。该AGC處理係可依照該影像處理電路3的八1)轉換之 前為一類比影像信號來執行。 該攝影機信號處理電路5執行在一輸出自該AGC電路4 2〇之影像信號的自動聚焦(AF)處理、自動曝光(AE)處理、白 平衡調整、及其它攝影機信號處理、或執行該處理的_部 分。在本實施例中，該攝影機係號處理電路5包含一用於執 行在一輸入影像信號之每一顏色成分的一矩陣操作之線性 矩陣(LM)操作區塊51以及一用於調整每一顏色成分增益的 10 200803469 白平衡(WB)調整區塊52。 舉例說’該微控制器6包含一中央處理單元(CPU)、一 唯讀記憶體(ROM)' —隨機存取記憶體(RAM)等，並且執 行儲存於該ROM或此類之程式以廣泛地控制該成像電路1〇 5的該等不同區塊及執行控制它們所需之操作。該輸入區塊7 包含操作鑰匙、撥號盤、控制桿等用於接受使用者的操作 輸入、並輸出一取決於該操作輸入之控制信號給該微控制 器6 〇 在該成像電路10中，從所接收之光由該影像處理電路2 10光電轉換的信號係連續地供應至該影像處理電路3，其中它 們被轉換成數位信號並被供應至該AGC電路4為了增益調 整。该攝影機信號處理電路5執行在由該AGC電路4所供應 的每一數位影像信號的晝質校正處理、將該信號轉換成一 發光信號與一色差信號、並輸出它們。 15 輸出自該攝影機信號處理電路5的影像資料被供應至 一繪圖介面電路，其未示出，並轉換成一顯示影像信號， 依知ό亥顯示影像#號，憑藉影像的一攝影機係顯示在一監 視器，其未示出。若該輸入區塊7給該微控制器6一指示以 便根據該使用者所輸入的一操作來記錄該影像，埃影像資 20料係自該攝影機信號處理電路5供應至一編碼器解碼器 (CODEC)，其未示出，預定壓縮編碼被執行、並且該編碼 資料被記錄在一記錄媒體，其未示出。當一靜態影像被記 錄時，該攝影機信號處理電路5將一個訊框的影像資料供應 至該CODEC。當動態影像被記錄時，該編碼的影像資料被 11 200803469 連續地供應至該CODEC。 第2圖是一顯示一影像讀取頭裝置的一部分圖。 如第2圖所示，一像素部分20，其是該影像讀取頭裝置 2的一部分，包含一光二極體（光電轉換器）pdii、一轉換電 5晶體Mil、——放大電晶體M12、一選擇電晶體M13、及一重 置電晶體M14。這些電晶體示n通道M0SFET。 該選擇電晶體Μ13、該轉換電晶體Mil與該重置電晶體 M14的閘極係分別連接至一列選擇信號21、一轉 換信號線(TG信號供應線）22、及一重置信號線(RST) 23。 10 這些信號線係水平置放並且同時驅動同一列中的該等像 素。這使線累進操作類型的一捲動快門與一同時在所有像 素上工作的全景快門能夠被控制。該選擇電晶體M13的源 極係連接至一垂直信號線24、並且該垂直信號線24的另一 端經由一定電流電源供應器25被接地。該垂直信號線24亦 15 被連接至該影像處理電路3。 該光二極體PD11累積由光電轉換所產生的電荷，具有 一接地的正端與一連接至該轉換電晶體Mil源極的負端。 當該轉換電晶體Mil係打開時，該光二極體PD11的電荷係 轉移至FD26，其中該電荷被累積。 20 該放大電晶體M12具有一連接至一源極電壓線(VR) 27 與一連接至該FD26的閘極。該放大電晶體M12將該FD26在 電位上的一變化轉換成一電信號。該選擇電晶體M13係提 供來選擇一列要被讀取的像素，具有一連接至該放大地晶 體M12源極的汲極以及連接至該垂直信號線24的源極。當 12 200803469 該選擇電晶體M13被打開時，該放大電晶體M12與該定電流 電源供應器25形成一源極隨辆器並將一依照在該FD26之電 壓所決定的電壓輸出至該垂直信號線24。 該重置電晶體M14具有一連接至該源極電壓線27之汲 5 極及一連接至該FD26的源極。該重置電晶體M14將在該 FD26的電位重置到該供應電壓。 本實施例該像素部分20的操作接著將被說明。 此電路能執行兩類型的電子快門操作：捲動快門與全 景快門。 10 在該捲動快門操作中，在一列中的每一像素部分20， 脈衝信號被送至該重置信號線23與該轉換信號線22以打開 該重置電晶體M14與該轉換電晶體Mil為了重至該FD26與 該光二極體PD11。當這些電晶體被關閉時，該光二極體 PD11的曝光期間開始。 15 緊接在該曝光期間結束前，該列的重置信號線23係楚 於高的以便打開該重置電晶體M14，將該FD26設定至該供 應電壓VR。在此狀態下，該列的列選擇信號線21係處於高 的為了打開該選擇電晶體Μ13以便將一對應該f D 2 6的重置 電壓之電壓輸出至該垂直信號線24。接著，該重置信號線 2〇 23係處於低的以關閉該重置電晶體Μ14、並且然後該轉換 L遽線22係處於高的以打開該轉換電晶體M11。此終止該 曝光期間，和累積於該光二極體pD11之電荷成比例的電壓 被轉移至該FD26,並且一對應在該FD26之電壓的電壓被輸 出至該垂直信號線24。 13 200803469 在對應該重置電壓之電壓與和該累積電荷成比例之電 壓之間的差變成一信號電壓、並且該信號電壓被該CDS電 路之CDS處理所擷取。 在該選擇電晶體M13與該轉換電晶體Mil被關閉之 5後’該重置電晶體與該轉換電晶體Mil被打開與關閉。 然後，下一個曝光期間開始。上述操作，開始從該第一列， 係隨著一延遲與一水平同步信號同步地執行另一列之後的 一列、並且該等列的像素信號被連續輸出。每一列的曝光 期間係延遲前一列的曝光期間。 10 在該全景快門操作中，該重置電晶體M14與該轉換電 晶體Μ11被打開以同時重置所有列的該F 〇 2 6與該光二極體 PD11。於是，所有列的曝光期間同時開始。 若一機械快門被使用，當該曝光期間結束時，累積於 每一光二極體PD11之電荷被連續地轉移至該FD26、並且每 15 一列的該等信號電壓被輸出至該等垂直信號線24，如同於 該捲動快門操作。 第3圖是一顯示一影像處理電路3之圖。 該影像處理電路3包含一 CDS電路3a及一 AD轉換電路 3 b，如稍早所述。 2〇 第3圖顯示該等像素部分30 —行的一 CDS電路之結構。 戒CDS電路3a包含一保留取樣開關swl用於控制一輸 出自該像素部分20的影像信號之輸入。該保留取樣開關swl 的輸出係連接至一電容器（保留取樣電容器）用於保留該影 像隹號。δ亥電各裔C31的另一側係連接至一斜波信號供應源 14 200803469 31a用於供應一斜波信號來改變保留於該電容器C31之影像 信號的電位。 在該保留取樣開關swl與該電容器C31之間的一節點 nl係連接至一差動放大器33a的一非反相輸入端。 5 一電谷器C32係设在該差動放大器33a的一反相輸入端 與地之間’一箝制開關sw2係設在該差動放大器33a的輸出 端與一設在該反相輸入端該電容器C2之間的節點n2之間， 該差動放大器33a的輸出端係連接至該AD轉換電路3b。 該AD轉換電路3b包含一增加計數器31b、一 AD轉換時 10脈32b用於將一時脈信號供應至該增加計數器3lb、及一平 均ADC控制電路3 3b用於控制全部的AD轉換電路3b。 當該時脈信號係供應自該AD轉換時脈32b且當一正信 號係輸出自該差動放大器33a之輸出端時，該增加計數器 3 lb計數。 15 該平均ADC控制電路33b執行平均，其稍後將被說明， 於該AD轉換並計算一編碼值。 該平均A D C控制電路3 3 b亦送出該斜波信號供應源31 a 日守序以便開始、停止與重置該斜波信號、將一計數器重置 信號送至該增加計數器31b、並送出該AD轉換時脈32b時序 20以便開始、停止與重置該時脈。 接著將說明根據一 第一實施例的信號處理。 第4圖是一顯示一第一實施例之信號處理的時序圖。 首先’初始讀取被執行。雜訊讀取(N Read)先在該初始 項取中（T〇至T0時間段)被執行。為 了更具體，一像素係藉 15 200803469 由使該列選擇信號線(SLCT)21處於高而選擇，並且該重置 信號線23係處於低。同時，該保留取樣開關swl被打開，並 且該箝制開關sw2被打開。打開該保留取樣開關8〜1導致要 被輸入至該差動放大器3 3 a的非反相輸入端之像素的雜訊 5 電壓，打開該箝制開關sw2導致一對應被保留（儲存)於該電 容器C32之雜訊電壓的電壓。該差動放大器33a的非反相輸 入端與反相輸入端之間的補償電位被包含於該等輸入端的 電壓並保留於連接至該反相輸入端的電容器C32,並且該補 償電位在隨後的操作被抵消。 10 信號脈衝雜訊讀取(S+N Read)接著被執行(T1至T2時 間段）。該箝制開關sw2被關閉以釋放自動零並且在該反相 輸入端的雜訊電壓被保留。同時，該保留取樣開關swl被關 閉為了在來自該AD轉換電路3b的像素轉換操作上不產生 任何影響。該像素的轉換信號線22係處於高的以轉換該讀 15取電位，然後該保留取樣開關swl被打開以便將該信號脈衝 雜訊電壓輸入至該非反相輸入端。這些操作將該雜訊電壓 給予該反相輸入端且將該信號脈衝雜訊電壓給予該非反相 輸入端’兩個輸入之間的電位差是該信號電壓。就此點之 操作被執行為該初始讀取。 20 接著，AD轉換被執行(T2至T5時間段）。該保留取樣開 關swl被關閉以保留該信號脈衝雜訊電壓在該非反相輸入 端。該AD轉換時脈被啟動(於第4圖中的陰影部分）以便以一 斜波信號驅動在連接至一電容器的非反相輸入端之電位並 將該信號脈衝雜訊電壓上斜在雜訊電壓的方向。該計數器 16 200803469 計數直到當轉換發生時該差動放大器之輸出被轉換與停止 因此AD轉換被執行。 本實施例中，一信號AD轉換的解析度於T2至T5時間段 (單位時間）被減半，並且該AD轉換被完成兩次（多數次）。 5 於是，雜訊在被讀取於該初始讀取，並且結果被保留於該 電容器C32。接著，一第一 AD轉換被執行如稍早所述(T2至 Τ3時間段）。然後，該保留取樣開關SW1被再度打開以便再 度執行信號脈衝雜訊讀取(T3至T4時間段）。一第二aD轉換 ® 接著被執行(T4至T5時間段）。在該第二脈衝脈衝雜訊被執 1〇 行後，該列選擇信號線21係處於低的。 第5圖是一圖（表）顯示該第一實施例之信號處理的該計 數器值與編碼值之間的關係。 弟5圖具有計數器值、資料名稱、表示式（加法)及編碼 值之行。在一水平列中的項目係彼此相關。 15 该計數器值行被分成兩行的第一 AD轉換與第二ad轉 換0 該第一 AD轉換與該第二AD轉換中所得到的計數值（量 化值)被記錄於該等對應行。 在該資料名稱行中，一識別該編碼值之名稱被輸入。 20 錢表示式行中，一用於自該等計數值來獲得該編碼 值之公式被指定。 在該編碼值行中，一獲得的標碼值被記錄。 若兩個AD轉換於該單位時間被完成像電路，則該 係加倍，因為AD轉換的解析度是當—單_AD轉換於該單 17 200803469 位時間被執行時的一半。結果，每兩次轉換該編碼值改變。 如上述，在本實施例中，當一列的像素信號被讀取一 次時’ AD轉換在該單位時間中被完成多數次。在該第一與 第二AD轉換之間，該電容器C32既不放電也不被充電，並 5且所得到的該等計數值之和被採用。獲得於該第一AD轉換 每一位元的計數值與獲得於該第二AD轉換每一位元的計 數值被相加（且被平均）以獲得每一編碼值。 一般所知的是一雜訊成分係藉由平均包含不同雜訊之 資料而降低。此實施例中，雜訊係藉由平均不同時間級數 10之该等計數值來降低，不需大大地增加處理時間（只增加用 於再度執行信號脈衝雜訊讀取的時間），以至於在時間方面 雜訊成分的變化能被降低。因為特別是一暗影像的白雜訊 被降低，所以該影像係防止變粗糙或者該影像的粗操程度 被抑制。該影像的品質能被改良。 15 €號脈衝雜訊讀取在_第一 AD轉換#束後被再度執 行，以至於該信號脈衝雜訊讀取值不會惡化。於是，一正 確的編碼值能被獲得。 接著將說明根據-第二實施例之信號處理，強調具有 與該第-實施例(該信號處理電路)之信號處理的差異，並且 20 共同項目的說明被省略。 第6圖是-顯示-第二實施例之信號處理的時序圖。 該第二實施例之信號處理不同於該第一實施例的信號 處理在於該保留取樣開關swl在該第：AD轉換⑺至丁辦 間段)之前不被打開或_，，信號脈衝雜輯取不再被 18 200803469 執行。 更具體地，該第-處理中保留於該電容器⑶的電壓被 用作該第二AD轉換的信號脈衝雜訊電壓。保留於該地容器 C32與用於該第一處理的值被用作該雜訊電壓。 5 雜訊在該第二實施例的信號處理中被降低，並且防止 該影像變得粗糙，或者與傳統處理比較下該影像的粗糙程 度被抑制。該影像品質能被提升。 因為该h號脈衝雜訊電壓不需再被讀取，所以能減少 AD轉換的處理時間。 10 接著將說明一第三實施例的信號處理。 接著將說明該第三實施例之信號處理，強調有該第一 實施例的信號處理與該第二實施例的信號處理之間的差 異，並且共同項目的說明被省略。 第7圖是一顯示一第三實施例之信號處理的時序圖。 15 在該第三實施例的信號處理中，每一AD轉換的時間期 間是該第一實施例或該第二實施例中的兩倍，並且兩個AD 轉換被完成像電路。於該第三實施例完成一個AD轉換所需 的時間期間（T2至T3b時間段與T4b至T5b時間段）對應該第 二實施例的T2至T4a時間段。 20 第8圖是一圖（表）顯示該第三實施例之信號處理的該計 數值與編碼值之間的關係。 與該第一實施例與該第二實施例的時間處理比較下， 該第三實施例的信號處理每一 AD轉換具有一雙解析度(相 同如該傳統信號處理的解析度），以至於一編碼值係能藉由 19 200803469 平均該等結果的計數器值而獲得。 該第三實施例的信號處理產生相同如該第一實施例與 該第二實施例之信號處理的優點。 該第三實施例之信號處理實質上具有相同如該傳統處 5理之AD轉換解析度，以至於能降低在時間上雜訊的變化， 並且能完成高精確轉換，產生一高精確影像。 接著，將說明一第四實施例的信號處理。 接著將明該第四實施例之信號處理，強調有與該第一 實施例之信號處理的差異，並且共同項目之說明被省略。 該第四實施例之信號處理的一個特徵是該第二A D轉 換係以該斜波信號偏移有一對應L S b / 2之量的初始電位（補 償電位）來完成像電路。 第9圖是一顯示一第四實施例之信號處理的一時序圖 的一基本部分的放大圖。 15 如第9圖所示，該第二AD轉換開始以該斜波信號被偏
移有-對應該AD轉換電路3_LSB/2i量的初始電位。該 第二AD轉換的初始電位之資訊被事先儲存於該微控制器 6 ° 第1 〇圖是-圖顯示該第四實施例的信號處理的計數值 20 與編碼值之間的關係。 “第四實施例巾’因為該第二如轉換_以被偏移有 對應LSB/2之量的初始電位，所以每一位元的第二計數器值 =該第-計數器值偏移有腫。該第一AD轉換之該等 计數器值與該第二AD轉換的該等對應計數器值被相加以 20 200803469 獲得該第四實施例的該等編碼值。 該第四實施例之信號處理產生相同如該第一實施例之 信號處理的優點。 該第四實施例的信號處理中，該AD轉換具有相同如該 5傳統AD轉換的解析度，如第_清楚地所表示。於是，在 時間上雜訊成分的變化能被減少而不會降低解析度。若三 個⑻AD轉換被執行於該單位時間，則該第二（第μ個) 轉換係以從該第-（第η_2個)AD轉換偏移有一對應ι/3 (ι/η) LSB之量的初始電位來執行，並且該第三（第η個）ad轉換係 以從該第二咖销⑽轉換偏移有一對應^⑽聊之 量的初始電位來執行。 接著，將說明一第五實施例的信號處理。 接著將明該第五實施例之信號處理，強調有與該第一 實施例之信號處理的差異，並且共同項目之說明被省略。 15 帛11圖I -圖顯示該第五實施例之信號處蘭斜波信 號。 忒第五實施例的信號處理中，四個AD轉換被完成於該 T2至T4B守間段。不同的電位範圍被用於該等轉換。為了 更具體，一具有最大施加電壓之斜波信號的ι/4電壓被施加 :忒第與第二AD轉換；該斜波信號的一半電壓被施加於 弟一AD轉換，且該斜波信號係施加於該第四實施例。此 處假設的是亮度(發光度)係以1152個位準來決定，該最小位 準為零且該最大位準微控制器1152。當具有最大施加電壓 之斜波^说的1/4被施加時，在亮度位準0至288的計數值能 21 200803469 被獲得。當該斜波信號的1/2被施加時，在亮度位準〇至288 與288至576的計數值能被獲得。若該斜波信號被施加，亮 度位準0至288、288至576、及576至1152的計數值能被獲得。 於該AD轉換期間，亮度位準〇至288在144的一解析度 被計數四次(〇至144、144至288、288至432、576至720)並被 相加，以至於〇至576 (144x4)的一編碼值被指定。 亮度位準576至1152在144的一解析度被計數一次(576 至1152)，以至於864至1152 (864+288x1)的一編碼值被指 定。 10 第12圖是一圖（表）顯示該第五實施例之信號處理的亮 度(發光度)與編碼值之間的關係。 第12圖中的虛線表示該第一至第四實施例的AD轉換 電路3b之編碼值(輸出值），實線表示該第五實施例的AD轉 換電路3b的編碼值。該第五實施例的信號處理中，亮度(發 15 光度)值越低，則實質解析度越高；亮度(發光度)越高，則 時值解析度越低。於是，當該讀取的像素資料之AD轉換被 執行時，相似於加瑪(gamma)轉換能被執行。此消除了在該 第五實施例中提供一分開的加瑪轉換電路之需要，並且該 第五實施例的成像電路能被簡化並以較小尺寸設計。當該 20 壳度值減少時，即，當該S-N比減少時，AD轉換的次數增 加，以至於雜訊在一人視覺通常是高的暗區域中能被抑制。 接著將說明一第六實施例的一成像電路。 接著說明該第六實施例之成像電路，強調有與該第一 實施例之成像電路10的差異，並且共同項目之說明被省略。 22 200803469 該第六實施例之成像電路不同於該第一實施例之成像 電路ίο在該像素部分的結構。 第13圖是一概要圖顯示一第六實施例一成像電路的— 像素部分。 5 該第六實施例的成像電路包所謂的三電晶體像素部分 20a 〇 具有相同如該像素部分20中之供能的元件係以相同的 參考符號來表示。
該像素部分20a包含一光二極體PD11、一用於將該光二 10極體PD11陰極重置到一初始電壓的重置電晶體“丨^、一用 於將累積於該光二極體PD11的電荷轉換成一電壓的放大電 晶體M12a、及一用於根據選擇來自成列配置之像素部分的 信號輸出的一列選擇信號來輪出該放大電晶體M12a之輪 出電壓。 15 20 在此類的CMOS影像感測器下， 被打開時，該光二極體PDlla陰極的電位被指定為該初始電 壓，並且累積於該光二極體的電荷被重置。 第14圖是一顯示該第六實施例之成像電路中的信號處 理之時序圖。 在第六實施例之成像電路的信號處理中，ad轉換係以 保留於該電容器⑶的信號脈衝雜訊電壓與保留於該電容 器C31的雜訊電壓來執行。 該第六實施例的成像電路產生相同如該第一實施例之 成像電路的優點。因為該第外施例的成像電路包含該三 23 200803469 被提升 電晶體像細分咖，所⑽錢—降低的魏佔位面積 口為大的子像素部分能被採用，所以孔捏比與透射比】 5 被說明。 第15圖是一方塊圖顯示根據一實施例 、、一使賴第—實施狀成像電路_電子裝置接著將 電子裝置之功 月b 例 第15圖顯示-可攜式端酬，作為該電子裝置的—範 10 該可攜式端100包含一 CPU4〇、一輸入區塊50、一顯示 區塊60、一成像電路10、及一通訊區塊7〇。 、 該成像電路10與該通訊區塊7〇係經由一匯流排連接。 該CPU 40控制該成像電路1〇與該通訊區塊胸操作。 15 該輸入區塊50包含諸如數字鍵與功能鍵的鍵並接受一 電話號碼、一命令等的輸入。 20 該顯示區塊60顯示由該CPU 4〇所輸出的不同件資訊。 該通訊區塊70包含-轉換記憶體71、一傳輸目標登錄 记憶體72、一PCMCODEC與鈐響器部分73、一麥克風乃过、 1 口八73b、-ADPCM轉換部分74、一分時多重存取控制 部分75、一調辯解調器（m〇dem) 76、一無線電部分”、及 一天線78。 該轉換記憶體71形成一用於暫時保留傳輪自該成像電 路1(>之影像資訊的暫時儲存單元。 該傳輸目標登錄記憶體72形成一用於儲存一傳輸目標 24 200803469 之資訊的儲存單元。 該PCMCODEC與鈐響器部分73輸出一鈴響信號與一 PCMCODEC信號用於執行在一類比信號與一數位信號之 間的互相轉換。 該麥克風73a與該喇叭73b係連接至該PCMCODEC與 鈴響器部分73。
該ADPCM轉換部分74壓縮與解壓縮聲音，該ADPCM 轉換部分74壓縮一要被傳輪的聲音信號並將依接收的聲音 信號解壓縮。 該分時多重存取控制部分75組合來自音訊資料、控制 資料、影像資料等的分時多重訊框，或者拆開該訊框。該 分時多重存取控制部分連續或間歇地將一識別（ID)數字與 一無線電基地台交換。該分時多重存取控制部分75亦檢測 來自該通訊區塊70之通訊資訊的目前位置。 該modem調變並解調變一轉換信號。 該無線電部分77係連接至該modem 76並執行資訊的無 線電通訊。 該天線78是一用於無線電傳輪之天線。 在該可攜式端100中’該CPU 40根據來自該分時多重存 20 取控制部分75的資訊，從一儲存於該傳輸目標登錄記憶體 72的傳輸目標表選擇一傳輸目標。該modem 76與該無線電 部分77根據送出自該CPU 40的資訊將來自該轉換記憶體71 之影像資訊送出。 根據本發明的一種影像處理電路、成像電路、及一種 25 200803469 電子裝置係已根據圖式所示之該等實施例說明。本發明並 不限於它們，並且每一元件係能以具有相同功能的一元件 所取代。另外的元件或處理可能被加至本發明。 在上述的實施例中，本發明的兩個或更多個實施例(特 5徵)可能被組合。舉例說，該第四實施例的信號處理可被應 用至該第二與第三實施例的信號處理。
10 15
根據本發明的成像電路，除了第15圖所示的可攜式端 以外，能被應用至不同類型的電子裝置。 根據本發明，經由數個重複的AD轉換所獲得的多數個 數位碼值被平均，以至於該像素㈣的雜職被降低。 ‘發明之依附 前述係僅依照本發明原理的描述來考量。另外，因為 許多的修飾與變化對於_此技藝者將容易地發生，所以 不願將本發明關到所示與所述的確切結構與應用，並且 因此’所錢合的修倾等效可被視為落在本 申請專利範圍及其等效之範圍中。 【圖式簡明】 一成像 弟1圖是一方塊圖，顯示根據本發明-實施例的 電路的基本結構； 第2圖是一顯示—影像讀取頭裝置的-部分圖； 第3圖是一顯示一影像處理電路之圖； 第4圖是一顯示—第—實施例之信號處理的時序圖； 第5圖是-圖（表)顯示該第一實施例之信號處理的 数器值與編碼值之間的關係； 第6圖是一顯示_第二實施例之信號處理的時序圖； 26 200803469 第7圖是一顯示一第三實施例之信號處理的時序圖； 第8圖是一圖（表）顯示該第三實施例之信號處理的該計 數值與編碼值之間的關係； 第9圖是一顯示一第四實施例之信號處理的一時序圖 5 的一基本部分的放大圖； 第10圖是一圖（表）顯示該第四實施例的信號處理的計 數值與編碼值之間的關係； 第11圖是一圖顯示一第五實施例之信號處理的斜波信 號； 10 第12圖是一圖顯示該第五實施例之信號處理的亮度 (發光度)與編碼值之間的關係； 第13圖是一概要圖顯示一第六實施例一成像電路的一 像素部分； 第14圖是一顯示該第六實施例之成像電路中的信號處 15 理之時序圖； 第15圖是一方塊圖顯示根據一實施例一電子裝置之功 能； 第16圖是一使用一固態影像讀取頭裝置的一成像電路 之部分圖；及 20 第17圖是一顯示該成像電路的一傳統操作之時序圖。 【主要元件符號說明】 1...光學區塊 3 a...相關雙重取樣(CDS)電路 2…影像讀寫頭裝置 3b... AD轉換電路 3...影像處理電路 4·.·自動增益控制(AGC)電路 27 200803469 5…攝影機信號處理電路 6.. .微控制器 7.. .輸入區塊 10…成像電路 11…隔膜 12···驅動器 13…時序產生器(TG) 20…像素部分 20a…三電晶體像素部分 21…列選擇信號線(SLCT) 22…轉換信號線(TG信號供應線) 23…重置信號線(RST) 24…垂直信號線
25.. .定電流電源供應器 26 …FD 27…源極電壓線(VR) 3 la...斜波信號供應源 31b…增加計數器 32b…AD轉換時脈 33a...差動放大器 33b…平均ADC控制電路
40.. .CPU 50.. .輸入區塊 51…線性矩陣(LM)操作區塊 52.. .白平衡(WB)調整區塊 60.. .顯示區塊 70.. .通訊區塊 71.. .轉換記憶體 72.. .傳輸目標登錄記憶體 73 ...PCMCODEC與鈐響器部分 73a…麥克風 73b···11 刺口八 74".ADPCM轉換部分 75.. .分時多重存取控制部分 76.. .調變解調器 77.. .無線電部分 78…天線 80.. .固態影像讀取頭裝置 90…影像處理電路 91·.·差動放大器(比較器） 9 la…斜波信號供應源 92…增加計數器 93…他轉換時脈 28 200803469 94.. . ADC控制電路 100.. .可攜式端 swl...保留取樣開關 sw2...箝制開關 nl，n2…節點 C31，C32...電容器 C91，C92...電容器 n91-n93…連接節點 PD11…光二極體 Mil…轉換電晶體 Mila...重置電晶體 M12…放大電晶體 M12a...放大電晶體 M13...選擇電晶體 M13a…選擇電晶體 M14...重置電晶體 29