[go: up one dir, main page]

TWI499293B - 影像感測器之取樣及讀出 - Google Patents

影像感測器之取樣及讀出 Download PDF

Info

Publication number
TWI499293B
TWI499293B TW098103003A TW98103003A TWI499293B TW I499293 B TWI499293 B TW I499293B TW 098103003 A TW098103003 A TW 098103003A TW 98103003 A TW98103003 A TW 98103003A TW I499293 B TWI499293 B TW I499293B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
row
image sensor
pixels
pixel
sampling
Prior art date
Application number
TW098103003A
Other languages
English (en)
Other versions
TW200939760A (en
Inventor
John T Compton
John F Hamilton Jr
Original Assignee
Omnivision Tech Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Omnivision Tech Inc filed Critical Omnivision Tech Inc
Publication of TW200939760A publication Critical patent/TW200939760A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI499293B publication Critical patent/TWI499293B/zh

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/70—SSIS architectures; Circuits associated therewith
    • H04N25/76—Addressed sensors, e.g. MOS or CMOS sensors
    • H04N25/77—Pixel circuitry, e.g. memories, A/D converters, pixel amplifiers, shared circuits or shared components
    • H04N25/778—Pixel circuitry, e.g. memories, A/D converters, pixel amplifiers, shared circuits or shared components comprising amplifiers shared between a plurality of pixels, i.e. at least one part of the amplifier must be on the sensor array itself
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/60—Control of cameras or camera modules
    • H04N23/667—Camera operation mode switching, e.g. between still and video, sport and normal or high- and low-resolution modes
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/10—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof for transforming different wavelengths into image signals
    • H04N25/11—Arrangement of colour filter arrays [CFA]; Filter mosaics
    • H04N25/13—Arrangement of colour filter arrays [CFA]; Filter mosaics characterised by the spectral characteristics of the filter elements
    • H04N25/133—Arrangement of colour filter arrays [CFA]; Filter mosaics characterised by the spectral characteristics of the filter elements including elements passing panchromatic light, e.g. filters passing white light
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/10—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof for transforming different wavelengths into image signals
    • H04N25/11—Arrangement of colour filter arrays [CFA]; Filter mosaics
    • H04N25/13—Arrangement of colour filter arrays [CFA]; Filter mosaics characterised by the spectral characteristics of the filter elements
    • H04N25/135—Arrangement of colour filter arrays [CFA]; Filter mosaics characterised by the spectral characteristics of the filter elements based on four or more different wavelength filter elements
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/40—Extracting pixel data from image sensors by controlling scanning circuits, e.g. by modifying the number of pixels sampled or to be sampled
    • H04N25/42—Extracting pixel data from image sensors by controlling scanning circuits, e.g. by modifying the number of pixels sampled or to be sampled by switching between different modes of operation using different resolutions or aspect ratios, e.g. switching between interlaced and non-interlaced mode
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/40—Extracting pixel data from image sensors by controlling scanning circuits, e.g. by modifying the number of pixels sampled or to be sampled
    • H04N25/44—Extracting pixel data from image sensors by controlling scanning circuits, e.g. by modifying the number of pixels sampled or to be sampled by partially reading an SSIS array
    • H04N25/443—Extracting pixel data from image sensors by controlling scanning circuits, e.g. by modifying the number of pixels sampled or to be sampled by partially reading an SSIS array by reading pixels from selected 2D regions of the array, e.g. for windowing or digital zooming
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/40—Extracting pixel data from image sensors by controlling scanning circuits, e.g. by modifying the number of pixels sampled or to be sampled
    • H04N25/46—Extracting pixel data from image sensors by controlling scanning circuits, e.g. by modifying the number of pixels sampled or to be sampled by combining or binning pixels
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/70—SSIS architectures; Circuits associated therewith
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/70—SSIS architectures; Circuits associated therewith
    • H04N25/76—Addressed sensors, e.g. MOS or CMOS sensors
    • H04N25/766—Addressed sensors, e.g. MOS or CMOS sensors comprising control or output lines used for a plurality of functions, e.g. for pixel output, driving, reset or power
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/70—SSIS architectures; Circuits associated therewith
    • H04N25/76—Addressed sensors, e.g. MOS or CMOS sensors
    • H04N25/767—Horizontal readout lines, multiplexers or registers
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/70—SSIS architectures; Circuits associated therewith
    • H04N25/76—Addressed sensors, e.g. MOS or CMOS sensors
    • H04N25/78—Readout circuits for addressed sensors, e.g. output amplifiers or A/D converters
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/60—Control of cameras or camera modules
    • H04N23/63—Control of cameras or camera modules by using electronic viewfinders
    • H04N23/631—Graphical user interfaces [GUI] specially adapted for controlling image capture or setting capture parameters
    • H04N23/632—Graphical user interfaces [GUI] specially adapted for controlling image capture or setting capture parameters for displaying or modifying preview images prior to image capturing, e.g. variety of image resolutions or capturing parameters

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Color Television Image Signal Generators (AREA)
  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)

Description

影像感測器之取樣及讀出
一般而言，本發明係關於用於數位相機及其他影像捕獲裝置中之電子影像感測器，且更特定而言係關於與一電子影像感測器共同使用之取樣及讀出技術。
一典型電子影像感測器包括配置為一二維陣列之若干光敏圖像元素("像素")。此一影像感測器可經組態以藉由在該等像素上方形成一彩色濾光器陣列(CFA)而產生一色彩影像。在標題為"色彩成像陣列"之美國專利第3,971,065號中所揭示之CFA圖案的一個通常使用的類型係Bayer圖案，其以引用的方式併入本文中。該Bayer CFA圖案為每一像素提供色彩光響應，該色彩光響應展示對可視光譜之三個指定部分中之一者之一顯著敏感度。舉例而言，該三個指定部分可係紅色、綠色及藍色，或青綠色、洋紅色及黃色。通常，一給定CFA圖案之特徵為一最小重複單元，該最小重複單元採用一充當該圖案之一基本構建塊之連續像素之子陣列的形式。該最小重複單元之多個拷貝經並置以形成完整圖案。
一使用一具有一Bayer CFA圖案之影像感測器所捕獲之影像在每一像素處僅具有一個色值。因此，為產生一全色彩影像，在每一像素處之缺失色值皆自附近像素之色值而內插。眾多此等內插技術在此項技術中已為人所知。舉例而言，可參見標題為"單個感測器色彩電子相機中之自適應色彩平面內插"之美國專利第5,652,621號，其以引用的方式併入本文中。
根據習用實務，一具有一Bayer CFA圖案之影像感測器之像素的取樣及讀出將通常將在一給定列中之全部像素取樣至行電路中，且然後將在一單個作業中自行電路讀取整列像素。以此方式進行取樣及讀出以保持讀出資料中之Bayer CFA圖案之像素次序。
以引用的方式併入本文之標題為"具有經改良光敏感度之影像感測器"之美國專利申請公開案第2007/0024931號揭示經改良之CFA圖案，其中包含提供具有一全色光響應之像素中之某些像素。此等圖案在本文中亦統稱為"稀疏"CFA圖案。一全色光響應具有一比在所選色彩光響應組中所表示之彼等光譜敏感度更寬之光譜敏感度，且舉例而言，可在大致整個可視光譜兩端具有高敏感度。組態有該經改良之CFA圖案之影像感測器展示較大光敏感度且因此尤其適合用於包括低景物照明度、短曝光時間、小孔隙或對到達影像感測器之光之量之其他限制之應用中。
當應用於稀疏CFA圖案時，諸如在上文Bayer CFA圖案之上下文中闡述之取樣及讀出技術之習用取樣及讀出技術可係低效率的。因此，需要與稀疏CFA圖案共同使用之經改良之取樣及讀出技術。
本發明之闡釋性實施例提供尤其適合與具有稀疏CFA圖案之影像感測器共同使用之取樣及讀出技術。
根據本發明之一個態樣，一影像感測器包括一配置成若干列及若干行之像素陣列，其中該等行被劃分為若干群組，每一群組包括兩個或兩個以上共用一共同輸出之行。該影像感測器進一步包括取樣及讀出電路，該取樣及讀出電路針對該像素陣列中之每一群組之行包含一對應組之兩個或兩個以上行電路。該取樣及讀出電路經組態以將每一群組之行之共同輸出獨立地取樣至與彼群組相關聯之該等行電路中之一者，且將先前所取樣之每一群組之行之共同輸出讀出至與彼群組相關聯之該等行電路中之另一者中。
舉例而言，該取樣及讀出電路可經組態以將該等行群組中之一給定者的共同輸出取樣至與該給定群組相關聯之複數個行電路中之一者，同時將先前所取樣之該給定群組之共同輸出讀出至與該給定群組相關之複數個行電路中之另一者。
在闡釋性實施例中之一者中，根據稀疏CFA圖案色彩組態影像感測器之像素陣列，該稀疏CFA圖案色彩具有一包含複數個小格之最小重複單元，每一小格包含複數個相同色彩像素及複數個全色像素。舉例而言，該等小格中之每一者可包括四個像素，其中兩個係相對彼此成對角配置之相同色彩像素且另兩個係相對彼此成對角配置之全色像素。該取樣及讀出電路可在此類型之一實施例中組態，以便使用與該等小格中之一給定小格中之全色像素不同的行電路來取樣及讀出該給定小格中之色彩像素。
根據本發明之影像感測器可較佳地在一數位相機或其他類型之影像捕獲裝置中實施，且明顯促進影像產生及在各種各樣的不同運作模式中之相關聯的處理作業。舉例而言，該等運作模式可包含具有或沒有色彩重合方格化之全解析度模式、具有全色重合方格化及色彩重合方格化之四分之一解析度模式、雙重取樣模式、視訊模式、快速自動聚焦模式等等。
本文將結合影像捕獲裝置、影像感測器之特定實施例及相關聯之取樣及讀出技術圖解說明本發明。然而，應理解，此等闡釋性配置僅以舉例方式呈現，且不應視為以任何方式限定本發明之範疇。熟習此項技術者將認識到，該等所揭示之配置可適於以一直接方式與各種各樣的其他類型之影像捕獲裝置、影像感測器及相關聯之取樣及讀出技術共同使用。
圖1顯示一數位相機，其中在本發明之一闡釋性實施例中實施取樣及讀出技術。在該數位相機中，將來自一標的場景之光10輸入至一成像級11。成像級11包括透鏡12、中性密度(ND)濾光器13、光圈14及快門18。光10由透鏡12聚焦以在一影像感測器20上形成一影像。到達影像感測器20之光的量由光圈14、ND濾光器13及快門18打開的時間管製。影像感測器20將入射光轉換為每一像素之一電信號。舉例而言，影像感測器20可係一電荷耦合裝置(CCD)類型或主動像素感測器(APS)類型影像感測器，但其他類型之影像感測器亦可用於實施本發明。使用一互補金屬氧化物半導體(CMOS)製程製作之APS類型影像感測器通常稱為CMOS影像感測器。影像感測器20通常具有根據一稀疏CFA而圖案組態之色彩及全色像素之二維陣列。可與影像感測器20一起使用之稀疏CFA圖案之實例包含於上述美國專利申請公開案第2007/0024931號中所闡述之CFA圖案，但其他CFA圖案亦可用於本發明之其他實施例中。
一來自影像感測器20之類比信號由類比信號處理器22處理且施加至類比至數位(A/D)轉換器24。定時產生器26產生各種時鐘信號以選擇像素陣列之特定列及行以用於處理，且使類比信號處理器22及A/D轉換器24之作業同步。影像感測器20、類比信號處理器22、A/D轉換器24及定時產生器26共同形成數位相機之一影像感測器級28。影像感測器級28之組件可包括單獨製作之積體電路，或其可製作為通常與CMOS影像感測器一起完成之一單個積體電路。A/D轉換器24輸出一數位像素值流，該數位像素值流經由一匯流排30被供應至一與一數位信號處理器(DSP)36相關聯之記憶體32。記憶體32可包括任何類型之記憶體，舉例而言，例如同步動態隨機存取記憶體(SDRAM)。匯流排30為位址及資料信號提供一通道且將DSP 36連接至記憶體32及A/D轉換器24。
DSP 36係數位相機之複數個處理元件中之一者，該等處理元件被指示為共同包括一處理級38。處理級38之其他處理元件包含曝光控制器40及系統控制器50。雖然在多個處理元件中對數位相機功能控制之此劃分係典型的，但是可在不影響相機之功能作業及本發明應用之情況下以各種方式組合此等元件。處理級38之處理元件中之一給定處理元件可包括一或多個DSP裝置、微控制器、可程式化邏輯裝置或其他數位邏輯電路。雖然在圖式中顯示三個單獨處理元件之一組合，但是替代實施例可將兩個或兩個以上此等元件之功能性組合至一單個處理器、控制器或其他處理元件中。本文所闡述之取樣及讀出技術可至少部分地以由一或多個此等處理元件執行之軟體的形式實施。
如亮度感測器42所確定，曝光控制器40回應於在場景中可用光之一量之一指示，且將適當控制信號提供至成像級11之ND濾光器13、光圈14及快門18。
系統控制器50經由一匯流排52耦合至DSP 36且耦合至程式記憶體54、系統記憶體56、主機介面57及記憶體卡介面60。系統控制器50基於一或多個儲存於程式記憶體54中之軟體程式控制數位相機之全部作業，程式記憶體54可包括快閃電可擦除可程式化唯讀記憶體(EEPROM)或其他非易失性記憶體。此記憶體亦用於儲存影像感測器校準資料、使用者設定選擇及當關閉相機時必須保存之其他資料。系統控制器50藉由以下來控制影像捕獲之次序：引導曝光控制器40運作如先前所述之透鏡12、ND濾波器13、光圈14及快門18，引導定時產生器26運作影像感測器20及相關聯元件，且引導DSP 36處理所捕獲之影像資料。
在所圖解說明之實施例中，DSP 36根據儲存於程式記憶體54中且拷貝至記憶體32中之一或多個軟體程式來操控其記憶體32中之數位影像資料以供在影像捕獲期間執行。在捕獲且處理一影像之後，儲存於記憶體32中之所產生之影像檔案可(舉例而言)經由主機介面57轉移至一外部主機電腦，經由記憶體卡介面60及記憶體卡插孔62轉移至可移動記憶體卡64或為使用者顯示在一影像顯示器65上。影像顯示器65通常係一主動矩陣色彩液晶顯示器(LCD)，但亦可使用其他類型之顯示器。
數位相機進一步包括一包含一取景器顯示器70、一曝光顯示器72、使用者輸入74及狀態顯示器76之使用者控制及狀態介面68。此等元件可由在曝光控制器40及系統控制器50上執行之軟體程式之一組合控制。使用者輸入74通常包含按鈕、搖杆開關、操縱杆、旋轉刻度盤或觸摸屏之某一組合。曝光控制器40運作光測量、曝光模式、自動聚焦及其他曝光功能。系統控制器50管理一呈現在一或多個顯示器(例如，在影像顯示器65)上之圖形使用者介面(GUI)。該GUI通常包含用於做出各種選項選擇之選單及用於檢查所捕獲影像之檢視模式。
可將經處理之影像拷貝至系統記憶體56中之一顯示緩衝器中，且可經由視訊編碼器80將其連續讀出以產生一視訊信號。可直接將此信號自相機輸出以顯示在一外部顯示器上，或由顯示控制器82處理且將其呈現在影像顯示器65上。
應瞭解，如顯示在圖1中之數位相機可包括為熟習此項技術者所熟知之一類型之額外或替代元件。在本文中未特別顯示或闡述之元件可選自在此項技術中已知之元件。如先前所述，本發明可實施於各種各樣其他類型之數位相機或影像捕獲裝置中。舉例而言，可將本發明實施於包括行動電話及機動車輛之成像應用中。同樣，如上文所提及，本文所闡述之實施例之特定態樣可至少部分地以由一影像捕獲裝置之一或多個處理元件執行之軟體的形式實施。如熟習此項技術者將瞭解，根據本文所提供之教示，可以一直接方式實施此軟體。
在圖1中所顯示之影像感測器20包含在一矽基板上製作之一光敏像素之二維陣列，該矽基板提供將在每一像素之傳入光轉換為一經量測之電信號之一方式。當感測器曝露於光時，可在每一像素之電子結構內產生及捕獲自由電子。捕獲此等自由電子持續一段時間且然後量測所捕獲之電子之數目或量測產生自由電子之速率允許量測在每一像素處之光位準。在前者情況下，累積電荷自像素陣列中被偏移出至一如在一CCD類型之影像感測器中之電荷至電壓量測電路，或靠近每一像素之區含有如在一APS類型或CMOS影像感測器中之一電荷至電壓量測電路之元件。
每當一般參考以下闡述中之一影像感測器時，皆應理解其將代表圖1之影像感測器20。應進一步理解，在此說明書中所揭示之本發明之影像感測器架構及像素圖案之所有實例及其等效物皆用於影像感測器20。
在一影像感測器之上下文中，一像素係指一離散光感測區及與該光感測區相關聯之電荷偏移或電荷量測電路。在一數位色彩影像之上下文中，術語像素通常係指具有相關聯色值之影像中之一特定位置。
圖2顯示一闡釋性實施例之圖1的數位相機之影像感測器20中之一像素陣列100的一部分。像素陣列100之每一像素102包括一光電二極體104及一轉移閘極(TG)106。包括多個電晶體之額外電路108係由配置為一2×2方塊之四個像素之一子陣列所共用。該2×2像素方塊係在本文中較統稱為一"小格"之一項實例。存在與該等2×2像素小格中之每一者相關聯之一不同組的額外電路108。正如像素中之四者及其相關聯四個TG共用額外電路108，在此實施例中之像素陣列100之組態稱為一種四個電晶體、四個共用之(4T4S)配置。根據影像感測器20之一指定稀疏CFA圖案，毗鄰陣列100中之像素102中之每一者的係對應色彩之一指示符，其可係紅色(R)、藍色(B)、綠色(G)或全色(P)。用於本文所闡述之闡釋性實施例中之特定稀疏CFA圖案係一揭示於上述美國專利申請公開案第2007/0024931號中之全色棋盤圖案，但亦可使用眾多其他CFA圖案。
陣列100中顯示於圖2中之部分包含四個列，每列八個像素，其中此部分之上部兩列在本文中稱為一藍色/綠色列對，且下部兩列在本文中稱為一紅色/綠色列對。在此特定CFA圖案中之最小重複單元係16個連續像素之一子陣列，該16個連續像素包括像素陣列100中顯示於圖2中之部分之左半邊或右半邊。因此，該最小重複單元包括如下配置為四個四像素小格之16個像素：
Z P Y P
P Z P Y
Y P X P
P Y P X
其中P代表全色像素中之一者且X、Y及Z代表相應的色彩像素。在此特定實施例中，X、Y及Z分別係紅色、綠色及藍色。另一選擇係，X、Y及Z可以一不同方式自紅色、綠色及藍色中逐個地選出，或自另一組色彩(例如青綠色、洋紅色及黃色)中逐個地選出。可使用具有其他最小重複單元之圖案，例如在上述美國專利申請公開案第2007/0024931號中所闡述之具有至少12個像素之最小重複單元。
像素陣列100中顯示於圖2中之部分中之該等行被劃分為若干群組，其中每一群組包括該等行中之兩者且共用一共同輸出。舉例而言，在陣列之左側的前兩行中之像素共用一表示為PixCol0/1 之共同輸出。類似地，在陣列之下兩行中之像素共用一表示為PixCol2/3 之共同輸出。剩餘的兩對行共用表示為PixCol4/5 及PixCol6/7 的相應共同輸出。在2×2像素小格中之一給定小格中之每一像素皆可經由與彼小格相關聯之額外電路108連接至其共用共同輸出。此實施例中之額外電路108包括如圖所示而互連的三個N型金屬氧化物半導體(NMOS)電晶體。在其他實施例中，可使用不同類型之行分組、像素小格及共用輸出以及用於將像素小格連接至該等共用輸出之電路。
圖2中之像素陣列100之元件耦合至如圖所示之電源電壓Vdd及基板電壓Vsub。施加至該像素陣列之控制信號包含TG控制信號TG_PO、TG_C1、TG_C2及TG_P3，以及包含列選擇(RS)信號及重設閘極(RG)信號之額外控制信號。與此等信號相關聯之下標N+1及N指代該陣列中之相應的上部及下部列對。
如以下將更詳細闡述，像素陣列100有利地經組態以准許相同色彩像素之重合方格化及全色像素之重合方格化。如本文所用之術語"重合方格化"通常係指在取樣同一共同輸出之前同時將兩個或兩個以上來自同一像素小格之像素連接至彼輸出。
圖3圖解說明包括行電路110之例示性取樣及讀出電路，該等行電路經組態以用於取樣及讀出特定行對且位於像素陣列100之底部。在此實例中，每兩行像素具有一個行輸出。行電路110包括取樣及保持開關112、行電路電容器114及行輸出開關116。控制開關112之信號SHx_E及SHx_O為偶數(E)及奇數(O)像素行提供取樣及保持，其中x=R表示重設且x=S表示信號。此實施例中之取樣及讀出電路進一步包括頂部行電路，該頂部行電路以一類似於底部行電路110但未在該圖式中顯示之方式組態在像素陣列100之頂部。舉例而言，結合圖4，本文將更具體地將以圖3所圖解說明之方式而組態之頂部及底部行電路分別表示為頂部及底部行電路110T及110B。
如圖3所顯示之共用共同輸出PixCol0/1 至PixCol14/15 耦合至行電路組110之相應行電路中。通常，每一此共用共同輸出耦合至本實施例中之兩個不同的行電路，其中該等行電路中之一者係一頂部行電路且該等行電路中之另一者係一底部行電路。因此，在此實施例中，與兩個行之一給定群組相關聯之該兩個行電路在像素陣列100之相對側上。同樣，在圖3中僅顯示在像素陣列底部之彼等行電路。在其他實施例中，該兩個共用行電路皆可在像素陣列之相同側上。
在圖3圖表中所顯示之其他信號包含彼等所表示之電壓輸出信號(VSIG)及電壓輸出重置(VRST)以及解碼信號DECK 至DECK+7 ，其中該等解碼信號中之一者與每一行電路相關聯。此實施例中之每一行電路包括一對電容器及相關聯之開關。
旨在對用於本文中之術語"取樣及讀出電路"作出一般解釋以(舉例而言)不僅囊括例如在圖3所顯示之彼等行電路，而且囊括與像素陣列100相關聯之其他相關開關元件，例如額外電路108。因此，一給定實施例中之取樣及讀出電路可囊括與該像素陣列一體形成之開關或其他元件。舉例而言，如在一CMOS影像感測器之情況下，取樣及讀出電路通常實施於感測器陣列20內。
現在將參考圖4至13之圖表更詳細闡述實施於該等闡釋性實施例中之取樣及讀出作業之實例。在圖4至13中所顯示之實例中之每一者採用在圖2中所顯示之像素陣列100之相同四列部分。應瞭解，可組態本發明之一給定實施例以支援欲闡述之所有各種實例、僅一或多個此等實例之一子組或其一或多個其變型。因此，欲闡述之實例中之每一者可視為實施於圖1之數位相機中之一給定組之取樣及讀出電路之一特定運作模式。
圖4大體圖解說明將用於闡述剩餘圖式之取樣及讀出作業之圖表慣例。在該圖式中顯示根據上述全色棋盤CFA圖案而組態之像素陣列100之一部分。如在圖2中，雖然應理解陣列之剩餘部分之取樣及讀出作業係以一類似方式實施，但是在圖4中所顯示之陣列之特定部分包括四個列，每一列有八個像素。假定像素陣列組態於結合圖2所闡述之4T4S配置中，且假定如圖3所顯示組態其相關聯取樣及讀出電路。在陣列左側之文字("C2")識別結合共用像素之一給定2×2子陣列之取樣作業而啟動之一或多個TG。在該圖式左側之"TG配置"圖表顯示TG與2×2子陣列中之像素之間的關係，其中以TG表示的C1及C2代表兩個相同色彩之像素且TG表示的P0及P3代表兩個全色像素。
自像素陣列100伸出之垂直箭頭顯示至頂部行電路或底部行電路中之取樣作業。注意，該等取樣箭頭反映了如下事實：每兩個行僅有一個像素輸出排，但是每一像素輸出排皆可由頂部及底部行電路取樣。垂直箭頭左側之文字("取樣偶數"或"取樣奇數")指示哪些行電路正受到取樣作業之影響。
頂部及底部行電路110T及110B分別由在像素陣列100之頂部及底部之矩形顯示。矩形中之命名以T或B指示頂部或底部且包含讀出位址之一編號。自行電路伸出之右指箭頭指示正讀出哪些行電路。按次序讀取該等行電路。位於右指箭頭左側之文字("讀出奇數"或"讀出偶數")指示將要讀取哪些行電路位址，其中，如上所述，該等位址由行電路矩形中之編號表示。
術語"排"用於指代一讀出單元，亦即，在一給定讀出作業中讀出之一組像素。因此，如在圖4所顯示之"排0"代表一由序列B0、T1、B2及T3給出之讀出單元。在此圖式中，僅自頂部行電路110T讀出奇數位址，而僅自底部行電路110B讀出偶數位址。同樣，應注意，排0提供如陣列中之一給定列中含有的像素(在此情況下係8個)的一半(在此情況下係4個)一樣多之讀出。雖然在此圖式中顯示同時的取樣及讀出作業，但是此一配置並非係本發明之一要求。
圖5A及5B顯示兩個不同之排序列，表示為選項1及選項2，其用於以全解析度且在沒有色彩重合方格化之情況下取樣及讀出像素陣列100之四列部分。顯然，要求表示為排0至排7的八個排讀出在該兩個不同選項中之每一者中之四個列。
圖6A及6B顯示兩個不同之排序列，同樣表示為選項1及選項2，其用於以全解析度且在重合方格化色彩之情況下取樣及讀出像素陣列100之四列部分，以改良信雜比(SNR)且改良圖框速率。注意，在此實例中需要六個排來讀出該四個列。
在圖6之兩個選項中，前四排皆係相同的。然而，在選項2中，在排4及5中之全色像素之取樣及讀出次序與用於選項1中的相反。不管一給定的此全色像素係來自藍/綠列對還是綠/紅列對，此第二選項皆確保使用相同輸出通道讀取在每一2×2像素小格中之相同相對位置中之全色像素。舉例而言，參照圖6A可看出，將輸出通道T0用於排1中以讀出在2×2像素小格中之一者中之下部左側全色像素600，而將輸出通道B0用於排4中以讀出在另一2×2像素小格中之一下部左側全色像素602。因此，在圖6A中，使用不同行電路讀出在不同2×2像素小格中之相同相對位置中之全色像素。圖6B之取樣及讀出配置解決此問題。舉例而言，自此圖式可看出，現在使用行電路T0讀出分別在排1及排5之下部左側的兩個全色像素600及602。此一配置較佳地在其中在頂部與底部行電路之間存在差別之實施例中，否則其即可需要增益校正或另一類型之調整。
圖7顯示在像素陣列100(左表)之四列部分中之像素列與自該陣列讀出之輸出排之間的關係，該等輸出排係以全解析度讀出使用未經重合方格化之色彩像素(中間表)及經重合方格化之色彩像素(右表)兩者而自該陣列讀出。中間表及右表分別對應於圖5B中之表"全解析度未經重合方格化之色彩(選項2)"及圖6B中之"全解析度經重合方格化之色彩(選項2)"。在該陣列之四列部分中自底部至頂部讀出，其中該等像素由其後跟隨有一編號ij之色彩R、B、G或P表示，其中第一個數字i表示列(i=0、1、2或3)且第二個數字j表示行(j=0、1、2、...7)。
如先前所提及，術語"排"用於指示一讀出單元。自圖7可顯而易見，當使用未經重合方格化之色彩(中間表)時需要兩個排來讀出一個全解析度列，其中一個排包括來自該列之所有色彩像素且另一排則包括來自該列之所有全色像素。類似地，當使用經重合方格化之色彩(右表)時需要三個排來讀出兩個全解析度列，其中一個排包括來自該兩個列之經重合方格化之色彩像素，一個排包括來自一個列之所有全色像素，且剩餘的排包括來自另一列之所有全色像素。
現在參照圖8，顯示一序列排，其用於以全解析度在有色彩重合方格化及雙重取樣之情況下取樣及讀出像素陣列100之四列部分。此例示性超取樣配置以圖框速率減小之代價提供進一步的SNR改良。雖然圖式中僅顯示綠/紅列對(亦即，陣列之四列部分之下部兩列)之取樣及讀出，但是應理解，與紅/綠列對相同地讀出綠/藍列對(亦即，陣列之四列部分之上部兩個列)。同樣，在此實例中取樣與讀出並非係同時進行，亦即，其在單獨時間發生。
圖9A及9B顯示兩個不同之排序列，表示為選項1及選項2，其用於以四分之一解析度且在有色彩及全色像素之單獨重合方格化之情況下取樣及讀出像素陣列100之四列部分，以改良SNR且改良圖框速率。需要表示為排0至排3之四個排來讀出該兩個不同選項中之每一者中之四個列。在如圖9A所顯示之選項1中，使用頂部及底部兩種行電路讀出綠色像素。如先前所指示，此類型之情形在其中頂部與底部行電路之間存在差別之實施方案中係不期望的。圖9B中所顯示之取樣及讀出配置藉由確保使用在陣列一個側上之行電路(亦即，此實例中之頂部行電路)將所有綠色像素讀出而解決此問題。此消除綠色響應中之任何差別，否則該等差別將由自陣列之頂部及底部兩者上之行電路讀出綠色像素對而導致。
圖10顯示一序列排，其用於以四分之一解析度在有色彩與全色像素之單獨重合方格化且有雙重取樣之情況下取樣及讀出像素陣列100之四列部分，從而以圖框速率減小之代價提供進一步之SNR改良。如在圖8之實例中，僅為綠/紅列對顯示圖10中之取樣及讀出，但是應理解，綠/藍列對與紅/綠列對相同地被讀出。同樣，在此實例中取樣與讀出同樣並非係同時進行。
圖11顯示像素陣列100之四列部分之四分之一解析度視訊取樣及讀出之三個不同排序列。所有此等序列皆提供與若使用一Bayer CFA圖案則提供之輸出一致之輸出。三個序列之間的差別與將多少全色像素與所重合方格化之結果中之色彩像素包含在一起相關。將全色像素與色彩像素包含在一起增加了全色速度但是減少了色彩飽和度。圖11之頂部圖表顯示唯色彩情況，中間圖表顯示一種將一個全色像素用於每一對相同色彩像素之中間去飽和情況，且底部圖表顯示一將兩個全色像素用於每一對相同色彩像素之較高去飽和情況。
現在轉至圖12，顯示像素陣列100之四列部分之四分之一解析度視訊取樣及讀出的另一排序列。在此序列中，使用雙重取樣來以圖框速率減小之代價提供SNR改良。如在圖11之實例中，類似序列可用於經去飽和之視訊，在該經去飽和之視訊中一個或兩個全色像素與每一對相同色彩像素重合方格化在一起。
圖13顯示用於取樣及讀出像素陣列100之四列部分之兩個不同之排序列，其在快速自動聚焦應用中係特別有用。上部圖表顯示一具有全色像素重合方格化之配置，而下部圖表顯示一具有色彩像素重合方格化之配置及與一Bayer CFA圖案一致之輸出。在兩種情況下皆存在侵略性垂直次取樣(亦即，自每3個列對中取出1個列對)，其可減少欲讀取之資料的量且增加圖框速率。兩種情況中之相對高水平取樣頻率皆允許良好的聚焦確定。該全色情況將具有最佳照相敏感度，倘若高圖框速率將限制曝光時間則此係一重要考量因素。該Bayer輸出情況將允許資料用於預覽及視訊兩種目的以及用於聚焦確定。
闡釋性實施例之取樣及讀出配置有利地允許將來自一給定列對之色彩像素單獨地自全色像素讀出。其中兩行像素共用一共同輸出之圖2之例示性2×2像素配置意味著需要兩個取樣作業來自一給定列中存取所有像素。藉助一稀疏CFA圖案(例如用於上文闡釋性實施例中之全色棋盤圖案)，可藉由單獨地自全色像素讀出色彩像素以避免隨後在記憶體中將其分離而獲得經改良之效能。另外，上述技術允許一半列像素(例如，全色像素或色彩像素)之取樣與先前取樣之半列像素之讀出同時進行，從而有效地消除所花費之取樣時間。另一優點係，所闡述之技術允許一對相同色彩像素或一對全色像素在讀出之前組合於電荷域中，藉此改良SNR且減少讀出時間。舉例而言，該等技術中之某些技術對每一列隊僅需要三個取樣及讀出作業，兩個用於全色像素且一個用於經重合方格化之色彩像素。
該等闡釋性實施例清楚地闡述以下內容：本文中所闡述之取樣及讀出技術具高靈活性，且在各種各樣之應用中提供經改良之效能，其中包含包括雙重取樣(亦即，以讀出時間之代價改良SNR之超取樣)、視訊及自動聚焦之運作模式。端視捕獲條件、最終使用者偏好或其他因素，可使得此等及其他額外運作模式在一給定影像捕獲裝置中可選擇。
儘管已特別參照本發明之某些闡釋性實施例詳細闡述了本發明，但應理解，可在如隨附申請專利範圍中所述之本發明範疇內達成若干變型及修改。舉例而言，包含其影像感測器及相關聯之取樣及讀出電路之一影像捕獲裝置的特定組態在替代實施例中可不同。同樣，諸如所使用之特定類型之CFA圖案、像素陣列與行電路之組態及取樣及讀出作業之排序列等特徵在其他實施例中可被更改以適應其他影像捕獲裝置及運作模式之需要。熟習此項技術者將易於明瞭此等及其他替代實施例。
10．．．來自標的場景之光
11．．．成像級
12．．．透鏡
13．．．中性密度濾光器
14．．．光圈
18．．．快門
20．．．影像感測器
22．．．類比信號處理器
24．．．類比至數位(A/D)轉換器
26．．．定時產生器
28．．．影像感測器級
30．．．數位信號處理器(DSP)匯流排
32．．．數位信號處理器(DSP)記憶體
36．．．數位信號處理器(DSP)
38．．．處理級
40．．．曝光控制器
42．．．亮度感測器
50．．．系統控制器
52．．．匯流排
54．．．程式記憶體
56．．．系統記憶體
57．．．主機介面
60．．．記憶體卡介面
62．．．記憶體卡插孔
64．．．記憶體卡
65．．．影像顯示器
68．．．使用者控制及狀態介面
70．．．取景器顯示器
72．．．曝光顯示器
74．．．使用者輸入
76．．．狀態顯示器
80．．．視訊編碼器
82．．．顯示控制器
100．．．像素陣列
102．．．像素
104．．．光電二極體
106．．．轉移閘極(TG)
110．．．行電路
110T．．．頂部行電路
110B．．．底部行電路
112．．．取樣及保持開關
114．．．行電路電容器
116．．．行輸出開關
600．．．下部左側全色像素
602．．．下部左側全色像素
當結合以下闡述及圖式時，本發明之上述及其他目標、特徵及優點將變得更為顯而易見，其中在可能的情況下使用相同參考數字來指定與該等圖式共同之相同特徵，且其中：
圖1係根據本發明之一闡釋性實施例具有一帶有稀疏CFA圖案之影像感測器且併入取樣及讀出電路之數位相機之一方塊圖；
圖2係圖1之數位相機之影像感測器中之一像素陣列之一部分的一個可能實施方案之一示意圖；
圖3顯示包括用於取樣及讀出圖2之像素陣列之行電路的取樣及讀出電路之一個可能實施方案；且
圖4至13顯示應用於本發明之闡釋性實施例中之圖2之像素陣列之取樣及讀出作業的實例。
100．．．像素陣列
110．．．行電路
112．．．取樣及保持開關
114．．．行電路電容器
116．．．行輸出開關

Claims (20)

  1. 一種影像感測器，其包括：一配置成若干列及若干行之像素陣列，該等行分為若干群組，每一群組包括複數個該等行且共用一個共同輸出；及取樣及讀出電路，其包括用於該像素陣列中之各群組之行的對應之複數個行電路，該取樣及讀出電路經組態以將每一群組之行的該共同輸出獨立地取樣至與該群組相關聯之該複數個行電路中之一者中，且將先前所取樣之每一群組之行的該共同輸出讀出至與該群組相關聯之該複數個行電路中之另一者中。
  2. 如請求項1之影像感測器，其中該影像感測器包括一CMOS影像感測器。
  3. 如請求項1之影像感測器，其中每一群組之該複數個行電路包括：一第一行電路，其配置在該像素陣列之一第一側上；及一第二行電路，其配置在該像素陣列之一第二側上。
  4. 如請求項1之影像感測器，其中每一群組之該複數個行電路包括第一行電路及第二行電路，該第一行電路及該第二行電路兩者皆配置在該像素陣列之一個側上。
  5. 如請求項1之影像感測器，其中該取樣及讀出電路經組態以將該等行群組中之一給定行群組的該共同輸出取樣至與該給定群組相關聯之該複數個行電路中之一者中，且同時將先前所取樣之該給定群組的該共同輸出讀出至 與該給定群組相關聯之該複數個行電路中之另一者中。
  6. 如請求項1之影像感測器，其中該像素陣列經組態以提供該等行群組中之一給定行群組中之該等像素中之一或多個像素至該對應共用共同輸出的可控制連接。
  7. 如請求項1之影像感測器，其中該像素陣列係根據稀疏彩色濾光器陣列圖案而組態。
  8. 如請求項7之影像感測器，其中如根據該稀疏彩色濾光器陣列圖案而組態之該像素陣列具有一包含至少十二個像素之最小重複單元，該最小重複單元具有複數個小格，其中每一小格具有複數個相同色彩像素及複數個全色像素。
  9. 如請求項8之影像感測器，其中該等小格中之每一者包括四個像素，其中該複數個相同色彩像素相對彼此成對角地配置且該複數個全色像素相對彼此成對角地配置。
  10. 如請求項9之影像感測器，其中該最小重複單元包括如下配置於四個四像素小格中之十六個像素：Z P Y P P Z P Y Y P X P P Y P X其中P代表該等全色像素中之一者且X、Y及Z代表相應之色彩像素。
  11. 如請求項10之影像感測器，其中X、Y及Z係自紅色、綠色及藍色中逐個地選出。
  12. 如請求項11之影像感測器，其中X、Y及Z分別係紅色、 綠色及藍色。
  13. 如請求項10之影像感測器，其中X、Y及Z係自青綠色、洋紅色及黃色中逐個地選出。
  14. 如請求項11之影像感測器，其中X、Y及Z分別係青綠色、洋紅色及黃色。
  15. 如請求項8之影像感測器，其中該取樣及讀出電路經組態以便使用與該複數個小格中之一給定小格中之該等全色像素不同的行電路來取樣及讀出該給定小格中之該等色彩像素。
  16. 如請求項7之影像感測器，其中該取樣及讀出電路經組態以便在將該等列中之一給定列中之全色像素取樣至該等行電路中之特定行中的同時，將該列中之色彩像素自該等行電路中之其他行電路中讀出。
  17. 如請求項8之影像感測器，其中該複數個小格之一給定小格中之相同色彩像素一起被取樣至與包含彼等相同色彩像素之該行群組相關聯之該相同行電路。
  18. 如請求項7之影像感測器，其中該取樣及讀出電路可組態至複數個運作模式中，其中包含下列模式中之一或多者：一沒有相同色彩像素重合方格化之全解析度模式；一具有相同色彩像素重合方格化之全解析度模式；一具有相同色彩像素重合方格化及雙重取樣之全解析度模式；一具有全色及相同色彩像素重合方格化之四分之一解 析度模式；一具有全色及相同色彩像素重合方格化及雙重取樣之四分之一解析度模式；一沒有去飽和之四分之一解析度視訊模式；一具有去飽和之四分之一解析度視訊模式；一具有雙重取樣之四分之一解析度視訊模式；一具有全色像素重合方格化之快速自動聚焦模式；及一具有色彩像素重合方格化之快速自動聚焦模式。
  19. 一種數位成像裝置，其包括：一影像感測器；及一或多個處理元件，其經組態以處理該影像感測器之輸出以產生一數位影像；其中該影像感測器包括：一配置成若干列及若干行之像素陣列，該等行分為若干群組，每一群組包括複數個該等行且共用一個共同輸出；及取樣及讀出電路，其包括用於該像素陣列中之各群組之行的對應之複數個行電路，該取樣及讀出電路經組態以將每一群組之行的該共同輸出獨立地取樣至與該群組相關聯之該複數個行電路中之一者中，且將先前所取樣之每一群組之行的該共同輸出讀出至與該群組相關聯之該複數個行電路中之另一者中。
  20. 如請求項19之數位成像裝置，其中該數位成像裝置包括一數位相機。
TW098103003A 2008-02-01 2009-01-23 影像感測器之取樣及讀出 TWI499293B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US12/024,743 US7999870B2 (en) 2008-02-01 2008-02-01 Sampling and readout of an image sensor having a sparse color filter array pattern

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW200939760A TW200939760A (en) 2009-09-16
TWI499293B true TWI499293B (zh) 2015-09-01

Family

ID=40433655

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW098103003A TWI499293B (zh) 2008-02-01 2009-01-23 影像感測器之取樣及讀出

Country Status (7)

Country Link
US (1) US7999870B2 (zh)
EP (3) EP2339828B1 (zh)
JP (2) JP5469613B2 (zh)
KR (1) KR101410184B1 (zh)
CN (1) CN101926162B (zh)
TW (1) TWI499293B (zh)
WO (1) WO2009099540A1 (zh)

Families Citing this family (44)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8274715B2 (en) 2005-07-28 2012-09-25 Omnivision Technologies, Inc. Processing color and panchromatic pixels
US8139130B2 (en) 2005-07-28 2012-03-20 Omnivision Technologies, Inc. Image sensor with improved light sensitivity
US7916362B2 (en) 2006-05-22 2011-03-29 Eastman Kodak Company Image sensor with improved light sensitivity
US8031258B2 (en) 2006-10-04 2011-10-04 Omnivision Technologies, Inc. Providing multiple video signals from single sensor
SE532493C2 (sv) * 2008-05-29 2010-02-09 Moelnlycke Health Care Ab Sårförband med två med varandra förbundna sårdynor,lämpligt för användning med kompressionsbandage
US8224082B2 (en) * 2009-03-10 2012-07-17 Omnivision Technologies, Inc. CFA image with synthetic panchromatic image
US8068153B2 (en) * 2009-03-27 2011-11-29 Omnivision Technologies, Inc. Producing full-color image using CFA image
JP5272860B2 (ja) * 2009-04-08 2013-08-28 ソニー株式会社 固体撮像素子およびカメラシステム
US8045024B2 (en) * 2009-04-15 2011-10-25 Omnivision Technologies, Inc. Producing full-color image with reduced motion blur
US8203633B2 (en) * 2009-05-27 2012-06-19 Omnivision Technologies, Inc. Four-channel color filter array pattern
US8237831B2 (en) * 2009-05-28 2012-08-07 Omnivision Technologies, Inc. Four-channel color filter array interpolation
US8125546B2 (en) * 2009-06-05 2012-02-28 Omnivision Technologies, Inc. Color filter array pattern having four-channels
US8253832B2 (en) * 2009-06-09 2012-08-28 Omnivision Technologies, Inc. Interpolation for four-channel color filter array
WO2011053711A1 (en) 2009-10-30 2011-05-05 Invisage Technologies, Inc. Systems and methods for color binning
US8525910B2 (en) 2009-12-31 2013-09-03 Omnivision Technologies, Inc. Suspending column readout in image sensors
US8659694B2 (en) 2009-12-31 2014-02-25 Omnivision Technologies, Inc. Pausing column readout in image sensors
KR101198249B1 (ko) 2010-07-07 2012-11-07 에스케이하이닉스 주식회사 이미지센서의 컬럼 회로 및 픽셀 비닝 회로
US8384813B2 (en) 2010-12-20 2013-02-26 Omnivision Technologies, Inc. Suspending column addressing in image sensors
DE102011100350A1 (de) * 2011-05-03 2012-11-08 Conti Temic Microelectronic Gmbh Bildsensor mit einstellbarer Auflösung
US8657200B2 (en) 2011-06-20 2014-02-25 Metrologic Instruments, Inc. Indicia reading terminal with color frame processing
PL4149113T3 (pl) 2012-05-25 2025-12-22 Sun Patent Trust Sposób kodowania ruchomych obrazów, sposób dekodowania ruchomych obrazów, urządzenie do kodowania ruchomych obrazów, aparatura do dekodowania ruchomych obrazów oraz aparatura do kodowania-dekodowania ruchomych obrazów
JP6179813B2 (ja) 2012-05-25 2017-08-16 サン パテント トラスト 画像符号化方法、画像符号化装置、画像復号方法、画像復号装置および画像符号化復号装置
WO2013175736A1 (ja) 2012-05-25 2013-11-28 パナソニック株式会社 動画像符号化方法、動画像符号化装置、動画像復号方法、動画像復号装置、および、動画像符号化復号装置
CA2840064C (en) 2012-06-04 2019-01-15 Panasonic Corporation Moving picture coding method, moving picture coding apparatus, moving picture decoding method, and moving picture decoding apparatus
JP6124697B2 (ja) * 2012-07-12 2017-05-10 キヤノン株式会社 撮像素子
CN103067673B (zh) * 2012-12-17 2018-01-02 上海集成电路研发中心有限公司 模拟抖动采样的像素阵列
CN103067672B (zh) * 2012-12-18 2017-12-08 上海集成电路研发中心有限公司 抖动采样的像素阵列
DK2941633T3 (da) 2013-01-04 2024-04-02 Meso Scale Technologies Llc Assayapparater, fremgangsmåder og reagenser
JP5884847B2 (ja) * 2014-03-12 2016-03-15 ソニー株式会社 固体撮像装置、固体撮像装置の信号処理方法および撮像装置
US9978801B2 (en) 2014-07-25 2018-05-22 Invisage Technologies, Inc. Multi-spectral photodetector with light-sensing regions having different heights and no color filter layer
CN105472274A (zh) * 2014-09-05 2016-04-06 恒景科技股份有限公司 影像传感器
JP6541324B2 (ja) 2014-10-17 2019-07-10 キヤノン株式会社 固体撮像装置及びその駆動方法、並びに、撮像システム
CN106357995B (zh) * 2015-07-22 2019-07-30 恒景科技股份有限公司 图像传感器
US9998695B2 (en) * 2016-01-29 2018-06-12 Ford Global Technologies, Llc Automotive imaging system including an electronic image sensor having a sparse color filter array
CN105915821A (zh) * 2016-06-02 2016-08-31 北京大学 一种基于半行交替的焦平面阵列无隙读出方法与电路
US10306191B2 (en) * 2016-11-29 2019-05-28 Cista System Corp. System and method for high dynamic range image sensing
US10638054B2 (en) * 2017-01-25 2020-04-28 Cista System Corp. System and method for visible and infrared high dynamic range sensing
DE112018005899T5 (de) 2017-12-18 2020-08-13 Arris Enterprises Llc System und Verfahren zum Konstruieren einer Ebene für planare Prädiktion
WO2020244765A1 (en) * 2019-06-06 2020-12-10 Huawei Technologies Co., Ltd. Color filter array apparatus
WO2021062661A1 (zh) * 2019-09-30 2021-04-08 Oppo广东移动通信有限公司 图像传感器、摄像头组件及移动终端
US11082643B2 (en) * 2019-11-20 2021-08-03 Waymo Llc Systems and methods for binning light detectors
CN112788313B (zh) * 2020-12-25 2023-04-07 RealMe重庆移动通信有限公司 图像传感器、成像系统和终端
KR102828215B1 (ko) * 2021-03-22 2025-07-04 삼성전자주식회사 이미지 센서
CN116132812A (zh) 2021-11-12 2023-05-16 三星电子株式会社 图像传感器和图像传感器的操作方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6714243B1 (en) * 1999-03-22 2004-03-30 Biomorphic Vlsi, Inc. Color filter pattern

Family Cites Families (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3971065A (en) 1975-03-05 1976-07-20 Eastman Kodak Company Color imaging array
US5670817A (en) 1995-03-03 1997-09-23 Santa Barbara Research Center Monolithic-hybrid radiation detector/readout
US5652621A (en) 1996-02-23 1997-07-29 Eastman Kodak Company Adaptive color plane interpolation in single sensor color electronic camera
JP4006075B2 (ja) * 1998-01-30 2007-11-14 キヤノン株式会社 Ｃｍｏｓセンサ及び撮像システム
US6977684B1 (en) 1998-04-30 2005-12-20 Canon Kabushiki Kaisha Arrangement of circuits in pixels, each circuit shared by a plurality of pixels, in image sensing apparatus
US6466265B1 (en) * 1998-06-22 2002-10-15 Eastman Kodak Company Parallel output architectures for CMOS active pixel sensors
US6734906B1 (en) 1998-09-02 2004-05-11 Canon Kabushiki Kaisha Image pickup apparatus with photoelectric conversion portions arranged two dimensionally
JP3784602B2 (ja) * 1999-03-08 2006-06-14 シャープ株式会社 画像読み取り方法および画像読み取りシステム
JP3501682B2 (ja) * 1999-05-31 2004-03-02 キヤノン株式会社 カラー撮像装置及びそれを用いた撮像システム
JP2001045378A (ja) * 1999-08-04 2001-02-16 Canon Inc 固体撮像装置
US20040246354A1 (en) * 2003-06-04 2004-12-09 Hongli Yang CMOS image sensor having high speed sub sampling
US7859581B2 (en) * 2003-07-15 2010-12-28 Eastman Kodak Company Image sensor with charge binning and dual channel readout
US6984816B2 (en) 2003-08-13 2006-01-10 Motorola, Inc. Vertically integrated photosensor for CMOS imagers
US6927432B2 (en) 2003-08-13 2005-08-09 Motorola, Inc. Vertically integrated photosensor for CMOS imagers
US6809008B1 (en) 2003-08-28 2004-10-26 Motorola, Inc. Integrated photosensor for CMOS imagers
US7652703B2 (en) 2004-07-12 2010-01-26 Micron Technology, Inc. Dual panel pixel readout in an imager
JP2006295620A (ja) * 2005-04-12 2006-10-26 Pentax Corp 固体撮像素子
US7705900B2 (en) 2005-06-01 2010-04-27 Eastman Kodak Company CMOS image sensor pixel with selectable binning and conversion gain
US8306362B2 (en) 2005-07-20 2012-11-06 Omnivision Technologies, Inc. Selective pixel binning and averaging based on scene illuminant
US8139130B2 (en) * 2005-07-28 2012-03-20 Omnivision Technologies, Inc. Image sensor with improved light sensitivity
US8274715B2 (en) 2005-07-28 2012-09-25 Omnivision Technologies, Inc. Processing color and panchromatic pixels
US20070046807A1 (en) 2005-08-23 2007-03-01 Eastman Kodak Company Capturing images under varying lighting conditions
KR100775058B1 (ko) 2005-09-29 2007-11-08 삼성전자주식회사 픽셀 및 이를 이용한 이미지 센서, 그리고 상기 이미지센서를 포함하는 이미지 처리 시스템
US7821553B2 (en) * 2005-12-30 2010-10-26 International Business Machines Corporation Pixel array, imaging sensor including the pixel array and digital camera including the imaging sensor
US7688368B2 (en) 2006-01-27 2010-03-30 Eastman Kodak Company Image sensor with improved light sensitivity
JP5011814B2 (ja) * 2006-05-15 2012-08-29 ソニー株式会社 撮像装置、および画像処理方法、並びにコンピュータ・プログラム
US7916362B2 (en) 2006-05-22 2011-03-29 Eastman Kodak Company Image sensor with improved light sensitivity
JP4908067B2 (ja) 2006-06-01 2012-04-04 オリンパス株式会社 固体撮像装置及びそれを用いた撮像装置システム

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6714243B1 (en) * 1999-03-22 2004-03-30 Biomorphic Vlsi, Inc. Color filter pattern

Also Published As

Publication number Publication date
EP2241103A1 (en) 2010-10-20
EP2339829A3 (en) 2014-03-05
JP2011511562A (ja) 2011-04-07
JP5587090B2 (ja) 2014-09-10
CN101926162B (zh) 2013-09-25
US7999870B2 (en) 2011-08-16
TW200939760A (en) 2009-09-16
JP5469613B2 (ja) 2014-04-16
EP2339828B1 (en) 2018-03-28
CN101926162A (zh) 2010-12-22
JP2011045051A (ja) 2011-03-03
EP2339828A2 (en) 2011-06-29
US20090195681A1 (en) 2009-08-06
EP2339829A2 (en) 2011-06-29
WO2009099540A1 (en) 2009-08-13
EP2339829B1 (en) 2019-07-10
KR20100135714A (ko) 2010-12-27
KR101410184B1 (ko) 2014-06-19
EP2339828A3 (en) 2014-05-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI499293B (zh) 影像感測器之取樣及讀出
US8164669B2 (en) Charge-coupled device image sensor with efficient binning of same-color pixels
EP1908302B1 (en) Image sensor with improved lightsensitivity
US7781716B2 (en) Stacked image sensor with shared diffusion regions in respective dropped pixel positions of a pixel array
CN101233763B (zh) 处理彩色和全色像素
EP2179591B1 (en) Multiple component readout of image sensor
US7769230B2 (en) Producing low resolution images
US9686486B2 (en) Multi-resolution pixel architecture with shared floating diffusion nodes
JP2009524988A (ja) 光感度が改善されたイメージ・センサー
KR20110036823A (ko) 복수의 감지층들을 구비한 이미지 센서
CN101248659A (zh) 在变化照明条件下捕获图像
WO2013172205A1 (ja) 撮像装置および撮像方法、電子機器、並びにプログラム
CN109769095B (zh) 具有多个像素访问设置的图像传感器
CN110830737B (zh) 像素设备、比较装置和使用该像素设备的cmos图像传感器
US20090189232A1 (en) Methods and apparatuses providing color filter patterns arranged to reduce the effect of crosstalk in image signals
JP5624228B2 (ja) 撮像装置、撮像装置の制御方法、及び制御プログラム
JP7156330B2 (ja) 撮像素子及び撮像装置