專(zhuān)利名稱(chēng)：成像裝置和方法、以及成像控制裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種成像裝置和方法，以及一種成像控制裝置和方法，其在面向工廠自動(dòng)化(FA)的成像系統(tǒng)、監(jiān)視系統(tǒng)等中被用于拍攝例如高速移動(dòng)的物體。
背景技術(shù)：
在用于FA和監(jiān)控的成像裝置中，以往快速獲取必要視頻信號(hào)通過(guò)如下方式實(shí)現(xiàn)高速傳輸無(wú)用信號(hào)將其掃除，同時(shí)以正常速度傳輸有用信號(hào)而將其作為有效像素進(jìn)行處理。這稱(chēng)為例如“高速功能”。為了使成像裝置成為具有高速功能的像機(jī)，必須輸入表示快速傳輸期間起始點(diǎn)的基準(zhǔn)信號(hào)，以及表示成像裝置正在快速傳輸期間內(nèi)運(yùn)行的控制信號(hào)。
本發(fā)明的申請(qǐng)人提出過(guò)一種圖像傳感裝置驅(qū)動(dòng)控制方法、成像裝置、成像控制裝置和成像系統(tǒng)，其中，通過(guò)控制行間轉(zhuǎn)移(IT)型固態(tài)圖像傳感器件(CCD圖像傳感器)的有效電荷存儲(chǔ)時(shí)間，使用與觸發(fā)信號(hào)同步的高速隨機(jī)快門(mén)來(lái)捕捉圖像，從而可以獲取落入預(yù)定成像范圍內(nèi)的有效電荷作為視頻信號(hào)(例如，參見(jiàn)1998年的日本專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)第191177號(hào))。
在該成像系統(tǒng)中，響應(yīng)于基于觸發(fā)信號(hào)的預(yù)定定時(shí)的電荷讀取信號(hào)，將存儲(chǔ)在IT型固態(tài)圖像傳感器件中的多個(gè)光接收元件的每一個(gè)中的成像電荷讀至垂直傳輸單元，同步于垂直同步脈沖高速垂直地傳輸讀入垂直傳輸單元的成像電荷，然后，通過(guò)水平傳輸單元以同步于水平同步信號(hào)的正常傳輸速度從垂直傳輸單元讀取成像電荷作為圖像信號(hào)。在該成像系統(tǒng)中，通過(guò)設(shè)定快速傳輸期間來(lái)改變?yōu)樽鲌D像信號(hào)輸出的行的數(shù)目，可以獲取落入任意成像范圍的有效電荷作為成像信號(hào)。
在過(guò)去，通過(guò)將存儲(chǔ)于CCD圖像傳感器的每一個(gè)光接收元件中的電荷掃除至襯底(substrate)來(lái)控制電荷存儲(chǔ)時(shí)間的長(zhǎng)度，可以實(shí)現(xiàn)該類(lèi)型成像系統(tǒng)中所使用的CCD圖像傳感器的電子快門(mén)功能。

發(fā)明內(nèi)容
注意，在采用如上所述的具有電子快門(mén)功能(如上所述，通過(guò)將存儲(chǔ)于CCD圖像傳感器的每一個(gè)光接收元件中的電荷掃除至襯底來(lái)控制電荷存儲(chǔ)時(shí)間的長(zhǎng)度，可以實(shí)現(xiàn)該電子快門(mén)功能)的CCD圖像傳感器的成像系統(tǒng)中，有效視頻期間內(nèi)電荷掃除信號(hào)(chargesweep-away signal)SUB的存在會(huì)在輸出視頻信號(hào)中產(chǎn)生噪音。基于這個(gè)原因，除了電荷在垂直消隱(blanking)期間被掃除的快速快門(mén)運(yùn)動(dòng)之外，還需要在水平消隱期間內(nèi)掃除電荷，電荷存儲(chǔ)時(shí)間的長(zhǎng)度必須控制為一個(gè)水平掃描周期單位，并且當(dāng)快門(mén)速度被控制為十分接近高速的中速時(shí)，只能設(shè)定為近似中等的快門(mén)速度。
例如，即使像如圖1所示的電荷掃除脈沖SUB′一樣將快門(mén)速度設(shè)定為1/1000秒時(shí)，也只能將其設(shè)定為如實(shí)際電荷掃除脈沖SUB的1/1004秒。
快門(mén)速度對(duì)于中速移動(dòng)物體的清晰成像是非常重要的因素。除非能夠精細(xì)調(diào)節(jié)快門(mén)速度，否則某些物體無(wú)法像實(shí)際情況那樣清晰地成像。
而且，即使設(shè)法克服傳統(tǒng)技術(shù)的上述缺點(diǎn)，也將由于在輸出視頻信號(hào)中會(huì)產(chǎn)生噪聲而不可能獲得清晰的成像。
更具體地，在傳統(tǒng)成像系統(tǒng)中，如果強(qiáng)行將快門(mén)速度設(shè)定為1/1000秒，則在有效視頻信號(hào)中將產(chǎn)生噪聲，這是因?yàn)?，?dāng)水平消隱信號(hào)HBLK如圖1所示為高時(shí)(即，在有效視頻期間內(nèi))，存在電荷掃除信號(hào)SUB。
因此，期望通過(guò)提供一種可以任意快門(mén)速度無(wú)噪音地獲取拍攝圖像的成像裝置和方法以及成像控制裝置和方法，來(lái)克服相關(guān)技術(shù)的上述缺點(diǎn)。
根據(jù)本發(fā)明，控制CCD圖像傳感器，在遇到導(dǎo)致噪聲的視頻信號(hào)時(shí)停止將有效視頻信號(hào)存入存儲(chǔ)器，當(dāng)有效視頻信號(hào)已經(jīng)被存入存儲(chǔ)器時(shí)，將有效視頻信號(hào)中被停止的部分設(shè)定為無(wú)效以避免將導(dǎo)致噪聲的視頻信號(hào)存入存儲(chǔ)器中，從而提供無(wú)噪音的、精確控制的圖像作為從存儲(chǔ)器輸出的最終視頻。
根據(jù)本發(fā)明，提供了一種成像裝置，包括固態(tài)圖像傳感裝置，該固態(tài)圖像傳感裝置包括光接收單元，在該光接收單元中以矩陣形式布置有多個(gè)光接收元件，每個(gè)光接收元件產(chǎn)生并存儲(chǔ)對(duì)應(yīng)于入射到其上的光量的電荷；垂直傳輸單元，用于傳輸從光接收單元中的每個(gè)光接收元件讀取的電荷；和水平傳輸單元，用于輸出經(jīng)由垂直傳輸單元傳輸?shù)碾姾?，該固態(tài)圖像傳感裝置適于使存儲(chǔ)在多個(gè)光接收元件的每一個(gè)元件中的電荷與外部觸發(fā)信號(hào)的定時(shí)同步地讀至垂直傳輸單元，被讀至垂直傳輸單元的電荷在高速傳輸期間響應(yīng)于高速垂直傳輸信號(hào)以第一傳輸速度垂直傳輸，在高速傳輸期間之后，垂直傳輸單元中的電荷在正常速度傳輸期間響應(yīng)于正常速度垂直傳輸信號(hào)以低于第一傳輸速度的第二傳輸速度垂直傳輸，從而，從水平傳輸單元將在正常速度傳輸期間內(nèi)提供給水平傳輸單元的電荷作為有效電荷輸出；存儲(chǔ)器，用于臨時(shí)保存從固態(tài)圖像傳感裝置讀取的圖像輸出；以及定時(shí)發(fā)生器，用于控制固態(tài)圖像傳感裝置和存儲(chǔ)器的操作，該定時(shí)發(fā)生器提供如下控制當(dāng)電荷掃除信號(hào)在水平消隱以外的有效視頻期間生成時(shí)，固態(tài)圖像傳感裝置在電荷掃除信號(hào)生成期間停止水平傳輸操作，從而通過(guò)存儲(chǔ)器連續(xù)地讀取圖像輸出。
根據(jù)本發(fā)明，還提供了一種通過(guò)存儲(chǔ)器輸出從固態(tài)圖像傳感裝置讀取的圖像輸出的成像方法，該固態(tài)圖像傳感裝置包括光接收單元，在該光接收單元中以矩陣形式布置有多個(gè)光接收元件，每個(gè)光接收元件產(chǎn)生并存儲(chǔ)對(duì)應(yīng)于入射到其上的光量的電荷；垂直傳輸單元，用于傳輸從光接收單元中的每個(gè)光接收元件讀取的電荷；和水平傳輸單元，用于輸出經(jīng)由垂直傳輸單元傳輸?shù)碾姾?，該固態(tài)圖像傳感裝置適于使存儲(chǔ)在多個(gè)光接收元件的每一個(gè)中的電荷與外部觸發(fā)信號(hào)的定時(shí)同步地讀至垂直傳輸單元，被讀至垂直傳輸單元的電荷在高速傳輸期間響應(yīng)于高速垂直傳輸信號(hào)以第一傳輸速度垂直傳輸，在高速傳輸期間之后，垂直傳輸單元中的電荷在正常速度傳輸期間響應(yīng)于正常速度垂直傳輸信號(hào)以低于第一傳輸速度的第二傳輸速度垂直傳輸，從而，從水平傳輸單元將在正常速度傳輸期間內(nèi)提供給水平傳輸單元的電荷作為有效電荷輸出，該方法為當(dāng)電荷掃除信號(hào)在水平消隱以外的有效視頻期間生成時(shí)，固態(tài)圖像傳感裝置在電荷掃除信號(hào)生成期間停止水平傳輸操作，從而通過(guò)存儲(chǔ)器連續(xù)地讀取圖像輸出。
根據(jù)本發(fā)明，還提供了一種用于控制成像裝置的操作的成像控制器，該成像裝置包括固態(tài)圖像傳感裝置，該固態(tài)圖像傳感裝置包括光接收單元，在該光接收單元中以矩陣形式布置有多個(gè)光接收元件，每個(gè)光接收元件產(chǎn)生并存儲(chǔ)對(duì)應(yīng)于入射到其上的光量的電荷；垂直傳輸單元，用于傳輸從光接收單元中的每個(gè)光接收元件讀取的電荷；和水平傳輸單元，用于輸出經(jīng)由垂直傳輸單元傳輸?shù)碾姾?，固態(tài)圖像傳感裝置適于使存儲(chǔ)在多個(gè)光接收元件的每一個(gè)元件中的電荷與外部觸發(fā)信號(hào)的定時(shí)同步地讀至垂直傳輸單元，被讀至垂直傳輸單元的電荷在高速傳輸期間響應(yīng)于高速垂直傳輸信號(hào)以第一傳輸速度垂直傳輸，在高速傳輸期間之后，垂直傳輸單元中的電荷在正常速度傳輸期間響應(yīng)于正常速度垂直傳輸信號(hào)以低于第一傳輸速度的第二傳輸速度垂直傳輸，從而，從水平傳輸單元將在正常速度傳輸期間內(nèi)提供給水平傳輸單元的電荷作為有效電荷輸出；和存儲(chǔ)器，用于臨時(shí)保存從固態(tài)圖像傳感裝置讀取的圖像輸出；該成像控制器包括定時(shí)發(fā)生器，定時(shí)發(fā)生器提供如下控制當(dāng)電荷掃除信號(hào)在水平消隱以外的有效視頻期間生成時(shí)，固態(tài)圖像傳感裝置在電荷掃除信號(hào)生成期間停止水平傳輸操作，從而通過(guò)存儲(chǔ)器連續(xù)地讀取圖像輸出。
根據(jù)本發(fā)明，還提供了一種用在成像裝置中的成像控制方法，該成像裝置包括固態(tài)圖像傳感裝置，該固態(tài)圖像傳感裝置包括光接收單元，在該光接收單元中以矩陣形式布置有多個(gè)光接收元件，每個(gè)光接收元件產(chǎn)生并存儲(chǔ)對(duì)應(yīng)于入射到其上的光量的電荷；垂直傳輸單元，用于傳輸從光接收單元中的每個(gè)光接收元件讀取的電荷；和水平傳輸單元，用于輸出經(jīng)由垂直傳輸單元傳輸?shù)碾姾?，固態(tài)圖像傳感裝置適于使存儲(chǔ)在多個(gè)光接收元件的每一個(gè)元件中的電荷與外部觸發(fā)信號(hào)的定時(shí)同步地讀至垂直傳輸單元，被讀至垂直傳輸單元的電荷在高速傳輸期間響應(yīng)于高速垂直傳輸信號(hào)以第一傳輸速度垂直傳輸，在高速傳輸期間之后，垂直傳輸單元中的電荷在正常速度傳輸期間響應(yīng)于正常速度垂直傳輸信號(hào)以低于第一傳輸速度的第二傳輸速度垂直傳輸，從而，從水平傳輸單元將在正常速度傳輸期間內(nèi)提供給水平傳輸單元的電荷作為有效電荷輸出；和存儲(chǔ)器，用于臨時(shí)保存從固態(tài)圖像傳感裝置讀取的圖像輸出；該方法為當(dāng)電荷掃除信號(hào)在水平消隱以外的有效視頻期間生成時(shí)，固態(tài)圖像傳感裝置在電荷掃除信號(hào)生成期間停止水平傳輸操作，從而通過(guò)存儲(chǔ)器連續(xù)地讀取圖像輸出。
通過(guò)將本發(fā)明應(yīng)用于使用十分接近高快門(mén)速度的中等快門(mén)速度的用途，可以更精確的中等快門(mén)速度來(lái)獲取無(wú)噪音的拍攝圖像。
本發(fā)明的這些目的和其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將從以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)描述中變得更加顯而易見(jiàn)。


圖1是傳統(tǒng)成像裝置的操作的時(shí)序圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明的成像系統(tǒng)的示意框圖；圖3是包括在成像系統(tǒng)中的成像裝置的示意框圖；圖4是包括在成像裝置中的IT型CCD圖像傳感器的平面示意圖；圖5是包括在成像裝置中的定時(shí)發(fā)生器的實(shí)質(zhì)部分的示意框圖；圖6是定時(shí)發(fā)生器響應(yīng)于觸發(fā)信號(hào)的操作的時(shí)序圖；
圖7是定時(shí)發(fā)生器響應(yīng)于快門(mén)微調(diào)命令的操作的時(shí)序圖；以及圖8是成像裝置的操作的時(shí)序圖。
具體實(shí)施例方式
下面將參照附圖通過(guò)本發(fā)明的實(shí)施例詳細(xì)描述本發(fā)明。
本發(fā)明應(yīng)用于具有如圖2示意性示出的結(jié)構(gòu)的成像系統(tǒng)，總體上用參考標(biāo)50表示該成像系統(tǒng)。
在成像系統(tǒng)50中，由物體傳感器3檢測(cè)在例如帶式傳送機(jī)等的傳輸路徑1上運(yùn)送的物體2，基于從物體傳感器3輸出的檢測(cè)結(jié)果，成像裝置10對(duì)該物體成像，所拍攝的圖像保存為靜止圖片。由成像裝置10通過(guò)基于從物體傳感器3輸出的檢測(cè)來(lái)對(duì)物體2成像而拍攝的圖像數(shù)據(jù)提供給同樣包括在成像系統(tǒng)50中的圖像處理器20。
在成像系統(tǒng)50中，物體傳感器3檢測(cè)在傳輸路徑1上運(yùn)送的物體2，當(dāng)物體2到達(dá)物體傳感器3的前面時(shí)生成觸發(fā)信號(hào)TRIG，并將觸發(fā)信號(hào)TRIG提供給成像裝置10。
如圖3所示，成像裝置10包括CCD圖像傳感器11；模-數(shù)轉(zhuǎn)換器12，用于將從CCD圖像傳感器11讀取的圖像信號(hào)(So)數(shù)字化，并輸出該信號(hào)；存儲(chǔ)器13，用于臨時(shí)保存由模-數(shù)轉(zhuǎn)換器12數(shù)字化的圖像信號(hào)(So)；以及定時(shí)發(fā)生器14，用于為成像裝置10的上述部件中的每一個(gè)提供操作時(shí)鐘。
CCD圖像傳感器11是如圖4所示構(gòu)造的行間轉(zhuǎn)移(IT)類(lèi)型。CCD圖像傳感器11包括對(duì)應(yīng)于奇數(shù)場(chǎng)內(nèi)像素的光接收元件SODD和對(duì)應(yīng)于偶數(shù)場(chǎng)內(nèi)像素的光接收元件SEVEN；垂直傳輸單元VREG，存儲(chǔ)在光接收單元SODD和SEVEN內(nèi)的電荷被讀至其中；水平傳輸單元HREG，以一個(gè)水平行為單位將讀至垂直傳輸單元VREG的電荷作為圖像信號(hào)輸出。CCD圖像傳感器11這樣實(shí)現(xiàn)電子快門(mén)功能通過(guò)控制形成在光接收元件SODD和SEVEN之下的襯底(未示出)上的電位，將存儲(chǔ)在光接收元件SODD和SEVEN中的電荷掃除至襯底，從而控制電荷存儲(chǔ)時(shí)間的長(zhǎng)度。
CCD圖像傳感器11由定時(shí)發(fā)生器14驅(qū)動(dòng)，同步于外部觸發(fā)信號(hào)TRIG將存儲(chǔ)在多個(gè)光接收元件SODD和SEVEN中的電荷讀至垂直傳輸單元VREG，并在高速傳輸期間內(nèi)，響應(yīng)于高速垂直傳輸信號(hào)以第一傳輸速度垂直地傳輸被讀至垂直傳輸單元VREG的電荷，以及在高速傳輸期間之后的正常速度傳輸期間內(nèi)，響應(yīng)于正常速度垂直傳輸信號(hào)以低于第一傳輸速度的第二傳輸速度垂直地傳輸垂直傳輸單元內(nèi)VREG內(nèi)的電荷，從而，從水平傳輸單元HREG將在正常速度傳輸期間內(nèi)提供給水平傳輸單元HREG的電荷作為有效電荷輸出。
成像裝置10中的定時(shí)發(fā)生器14具有如圖5所示的實(shí)質(zhì)部分。如圖所示，它包括參數(shù)設(shè)置塊131，響應(yīng)于從圖像處理器20提供的串行設(shè)置信號(hào)，通過(guò)例如USB的串行接口來(lái)設(shè)置參數(shù)；電子快門(mén)控制信號(hào)發(fā)生器132，用于生成對(duì)應(yīng)于參數(shù)設(shè)置塊中參數(shù)設(shè)置的電子快門(mén)控制信號(hào)；電荷掃除信號(hào)開(kāi)關(guān)133，用于選擇從電子快門(mén)控制信號(hào)發(fā)生器132輸出的電荷掃除信號(hào)的路徑；水平傳輸信號(hào)發(fā)生器134，用于生成對(duì)應(yīng)于參數(shù)設(shè)置塊131中參數(shù)設(shè)置的水平傳輸信號(hào)；水平傳輸信號(hào)開(kāi)關(guān)135，用于選擇從水平傳輸信號(hào)發(fā)生器134輸出的水平傳輸信號(hào)的路徑；水平同步信號(hào)發(fā)生器136，用于生成對(duì)應(yīng)于參數(shù)設(shè)置塊131中參數(shù)設(shè)置的水平同步信號(hào)；水平同步信號(hào)開(kāi)關(guān)137，用于選擇從水平同步信號(hào)發(fā)生器136輸出的水平同步信號(hào)的路徑；垂直同步信號(hào)發(fā)生器138，用于生成對(duì)應(yīng)于參數(shù)設(shè)置塊131中參數(shù)設(shè)置的垂直同步信號(hào)；垂直同步信號(hào)開(kāi)關(guān)139，用于選擇從垂直同步信號(hào)發(fā)生器138輸出的垂直同步信號(hào)的路徑，等等。
電子快門(mén)控制信號(hào)發(fā)生器132包括正常速度電荷掃除信號(hào)生成塊132A，用于生成以水平掃描周期為單位的正常速度電荷掃除信號(hào)SUB；微調(diào)電荷掃除信號(hào)發(fā)生塊132B，用于生成微調(diào)電荷掃除信號(hào)SUB′，其精確地對(duì)應(yīng)于被微調(diào)至預(yù)定快門(mén)速度(例如1/1000秒等)的任意快門(mén)速度；以及傳感器門(mén)信號(hào)發(fā)生塊132C，用于生成正常傳感器門(mén)信號(hào)SG。
此外，水平傳輸信號(hào)發(fā)生器134包括正常速度電荷水平傳輸信號(hào)生成塊134A，用于生成對(duì)應(yīng)于正常速度電荷掃除信號(hào)SUB的正常傳輸速度的正常速度水平傳輸信號(hào)；以及微調(diào)水平傳輸信號(hào)生成塊134B，用于生成對(duì)應(yīng)于微調(diào)電荷掃除信號(hào)SUB′的微調(diào)水平傳輸信號(hào)。
此外，水平同步信號(hào)發(fā)生器136包括正常速度水平同步信號(hào)生成塊136A，用于生成對(duì)應(yīng)于正常速度電荷掃除信號(hào)SUB的正常傳輸速度的正常速度水平同步信號(hào)和正常速度水平消隱信號(hào)；以及微調(diào)水平同步信號(hào)生成塊136B，用于生成對(duì)應(yīng)于微調(diào)電荷掃除信號(hào)SUB′的微調(diào)水平同步信號(hào)和微調(diào)水平消隱信號(hào)。
此外，垂直同步信號(hào)發(fā)生器138包括正常速度垂直同步信號(hào)生成塊138A，用于產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于正常速度電荷掃除信號(hào)SUB的正常傳輸速度的正常速度垂直同步信號(hào)和正常速度垂直消隱信號(hào)；以及微調(diào)垂直同步信號(hào)生成塊138B，用于生成對(duì)應(yīng)于微調(diào)電荷掃除信號(hào)SUB′的微調(diào)垂直同步信號(hào)和微調(diào)垂直消隱信號(hào)。
在定時(shí)發(fā)生器14中，如圖6中所示，當(dāng)提供了觸發(fā)信號(hào)TRIG時(shí)，水平同步信號(hào)HD復(fù)位，同時(shí)生成垂直同步信號(hào)。并且，可以響應(yīng)于寬度Wtrig控制快門(mén)速度。
同樣，當(dāng)從圖像處理器20通過(guò)串行接口向參數(shù)設(shè)置塊131提供微調(diào)命令時(shí)，定時(shí)發(fā)生器14將分別由正常速度電荷掃除信號(hào)生成塊132A、正常速度水平傳輸信號(hào)生成塊134A、正常速度水平同步信號(hào)生成塊136A、以及正常速度垂直同步信號(hào)生成塊138A生成的單位為信號(hào)水平掃描周期的正常速度電荷掃除信號(hào)SUB、正常速度水平傳輸信號(hào)H1/H2/RG、正常速度水平同步信號(hào)HD、正常速度水平消隱信號(hào)HBLK、正常速度垂直同步信號(hào)VD和正常速度垂直消隱信號(hào)VBLK，轉(zhuǎn)換為分別由微調(diào)電荷掃除信號(hào)生成塊132B、微調(diào)水平傳輸信號(hào)生成塊134B、微調(diào)水平同步信號(hào)生成塊136B、以及微調(diào)垂直同步信號(hào)生成塊138B生成的微調(diào)電荷掃除信號(hào)SUB′、微調(diào)正常速度水平傳輸信號(hào)H1′/H2′/RG、微調(diào)水平同步信號(hào)HD′、微調(diào)水平消隱信號(hào)HBLK′、微調(diào)垂直同步信號(hào)VD′和微調(diào)垂直消隱信號(hào)VBLK′微調(diào)。因此，如圖7所示，提供至CCD圖像傳感器11的水平傳輸信號(hào)H1/H2/RG在產(chǎn)生微調(diào)電荷掃除信號(hào)SUB′的期間內(nèi)停止，使水平消隱信號(hào)HBLK′下降(存在無(wú)效視頻期間)，并暫時(shí)停止有效視頻期間。當(dāng)CCD圖像傳感器11被驅(qū)動(dòng)時(shí)，無(wú)效視頻部分同時(shí)增加，并且同步信號(hào)HD′/HBLK′/VD′/VBLK′的周期也增加。
通過(guò)上述操作，在無(wú)效視頻期間內(nèi)設(shè)置了微調(diào)電荷掃除信號(hào)SUB′，能夠以精確的快門(mén)速度獲得無(wú)噪音視頻信號(hào)。
通過(guò)上述操作，解決了噪聲問(wèn)題，但是無(wú)法連續(xù)獲得視頻信號(hào)?；谶@個(gè)原因，如圖8所示，在成像裝置10中，由定時(shí)發(fā)生器14中的水平同步信號(hào)發(fā)生器136生成的水平同步信號(hào)WRITE_HD/HBLK和READ_HD/HBLK、以及由垂直同步信號(hào)發(fā)生器138生成的垂直同步信號(hào)WRITE_VD/VBLK和READ_VD/VBLK被用于將由模-數(shù)轉(zhuǎn)換器12數(shù)字化的圖像信號(hào)(So)暫時(shí)保存在存儲(chǔ)器13內(nèi)，以及從存儲(chǔ)器13連續(xù)讀取視頻信號(hào)。
對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種成像裝置，包括固態(tài)圖像傳感裝置，包括光接收單元，在所述光接收單元中以矩陣形式布置有多個(gè)光接收元件，每個(gè)所述光接收元件產(chǎn)生并存儲(chǔ)對(duì)應(yīng)于入射到其上的光量的電荷；垂直傳輸單元，用于傳輸從所述光接收單元中的每個(gè)所述光接收元件讀取的電荷；和水平傳輸單元，用于輸出經(jīng)由所述垂直傳輸單元傳輸?shù)乃鲭姾?，所述固態(tài)圖像傳感裝置適于使存儲(chǔ)在所述多個(gè)光接收元件的每一個(gè)元件中的電荷與外部觸發(fā)信號(hào)的定時(shí)同步地被讀至所述垂直傳輸單元，被讀至所述垂直傳輸單元的電荷在高速傳輸期間響應(yīng)于高速垂直傳輸信號(hào)以第一傳輸速度垂直傳輸，在所述高速傳輸期間之后，所述垂直傳輸單元中的電荷在正常速度傳輸期間響應(yīng)于正常速度垂直傳輸信號(hào)以低于所述第一傳輸速度的第二傳輸速度垂直傳輸，從而，從所述水平傳輸單元將在所述正常速度傳輸期間內(nèi)提供給所述水平傳輸單元的電荷作為有效電荷輸出；存儲(chǔ)器，用于臨時(shí)保存從所述固態(tài)圖像傳感裝置讀取的圖像輸出；以及定時(shí)發(fā)生器，用于控制所述固態(tài)圖像傳感裝置和所述存儲(chǔ)器的操作，所述定時(shí)發(fā)生器提供控制，以使當(dāng)電荷掃除信號(hào)在水平消隱以外的有效視頻期間生成時(shí)，所述固態(tài)圖像傳感裝置在所述電荷掃除信號(hào)生成期間停止水平傳輸操作，從而通過(guò)所述存儲(chǔ)器連續(xù)地讀取圖像輸出。
2.一種通過(guò)存儲(chǔ)器輸出從固態(tài)圖像傳感裝置讀取的圖像輸出的成像方法，所述固態(tài)圖像傳感裝置包括光接收單元，在所述光接收單元中以矩陣形式布置有多個(gè)光接收元件，每個(gè)所述光接收元件產(chǎn)生并存儲(chǔ)對(duì)應(yīng)于入射到其上的光量的電荷；垂直傳輸單元，用于傳輸從所述光接收單元中的每個(gè)所述光接收元件讀取的電荷；和水平傳輸單元，用于輸出經(jīng)由所述垂直傳輸單元傳輸?shù)碾姾?，所述固態(tài)圖像傳感裝置適于使存儲(chǔ)在所述多個(gè)光接收元件的每一個(gè)中的電荷與外部觸發(fā)信號(hào)的定時(shí)同步地被讀至所述垂直傳輸單元，被讀至所述垂直傳輸單元的電荷在高速傳輸期間響應(yīng)于高速垂直傳輸信號(hào)以第一傳輸速度垂直傳輸，在所述高速傳輸期間之后，所述垂直傳輸單元中的電荷在正常速度傳輸期間響應(yīng)于正常速度垂直傳輸信號(hào)以低于所述第一傳輸速度的第二傳輸速度垂直傳輸，從而，從所述水平傳輸單元將在所述正常速度傳輸期間內(nèi)提供給所述水平傳輸單元的電荷作為有效電荷輸出，所述方法為當(dāng)電荷掃除信號(hào)在水平消隱以外的有效視頻期間生成時(shí)，所述固態(tài)圖像傳感裝置在所述電荷掃除信號(hào)生成期間停止水平傳輸操作，從而通過(guò)所述存儲(chǔ)器連續(xù)地讀取圖像輸出。
3.一種用于控制成像裝置的操作的成像控制器，所述成像裝置包括固態(tài)圖像傳感裝置，包括光接收單元，在所述光接收單元中以矩陣形式布置有多個(gè)光接收元件，每個(gè)所述光接收元件產(chǎn)生并存儲(chǔ)對(duì)應(yīng)于入射到其上的光量的電荷；垂直傳輸單元，用于傳輸從所述光接收單元中的每個(gè)所述光接收元件讀取的電荷；和水平傳輸單元，用于輸出經(jīng)由所述垂直傳輸單元傳輸?shù)乃鲭姾桑龉虘B(tài)圖像傳感裝置適于使存儲(chǔ)在所述多個(gè)光接收元件的每一個(gè)元件中的電荷與外部觸發(fā)信號(hào)的定時(shí)同步地被讀至所述垂直傳輸單元，被讀至所述垂直傳輸單元的電荷在高速傳輸期間響應(yīng)于高速垂直傳輸信號(hào)以第一傳輸速度垂直傳輸，在所述高速傳輸期間之后，所述垂直傳輸單元中的電荷在正常速度傳輸期間響應(yīng)于正常速度垂直傳輸信號(hào)以低于所述第一傳輸速度的第二傳輸速度垂直傳輸，從而，從所述水平傳輸單元將在所述正常速度傳輸期間內(nèi)提供給所述水平傳輸單元的電荷作為有效電荷輸出；以及存儲(chǔ)器，用于臨時(shí)保存從所述固態(tài)圖像傳感裝置讀取的圖像輸出，所述成像控制器包括定時(shí)發(fā)生器，所述定時(shí)發(fā)生器提供如下控制當(dāng)電荷掃除信號(hào)在水平消隱以外的有效視頻期間生成時(shí)，所述固態(tài)圖像傳感裝置在所述電荷掃除信號(hào)生成期間停止水平傳輸操作，從而通過(guò)所述存儲(chǔ)器從所述固態(tài)圖像傳感裝置連續(xù)地讀取圖像輸出。
4.一種用在成像裝置中的成像控制方法，所述成像裝置包括固態(tài)圖像傳感裝置，包括光接收單元，在所述光接收單元中以矩陣形式布置有多個(gè)光接收元件，每個(gè)所述光接收元件產(chǎn)生并存儲(chǔ)對(duì)應(yīng)于入射到其上的光量的電荷；垂直傳輸單元，用于傳輸從所述光接收單元中的每個(gè)所述光接收元件讀取的電荷；和水平傳輸單元，用于輸出經(jīng)由所述垂直傳輸單元傳輸?shù)乃鲭姾?，所述固態(tài)圖像傳感裝置適于使存儲(chǔ)在所述多個(gè)光接收元件的每一個(gè)元件中的電荷與外部觸發(fā)信號(hào)的定時(shí)同步地被讀至垂直傳輸單元，被讀至所述垂直傳輸單元的電荷在高速傳輸期間響應(yīng)于高速垂直傳輸信號(hào)以第一傳輸速度垂直傳輸，在所述高速傳輸期間之后，所述垂直傳輸單元中的電荷在正常速度傳輸期間響應(yīng)于正常速度垂直傳輸信號(hào)以低于所述第一傳輸速度的第二傳輸速度垂直傳輸，從而，從所述水平傳輸單元將在所述正常速度傳輸期間內(nèi)提供給所述水平傳輸單元的電荷作為有效電荷輸出；以及存儲(chǔ)器，用于臨時(shí)保存從所述固態(tài)圖像傳感裝置讀取的圖像輸出，所述方法為當(dāng)電荷掃除信號(hào)在水平消隱以外的有效視頻期間生成時(shí)，所述固態(tài)圖像傳感裝置在所述電荷掃除信號(hào)生成期間停止水平傳輸操作，從而通過(guò)所述存儲(chǔ)器連續(xù)地讀取圖像輸出。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種成像裝置，包括固態(tài)圖像傳感裝置，包括光接收單元、垂直傳輸單元、和水平傳輸單元，該固態(tài)圖像傳感裝置適于使光接收單元中的電荷與外部觸發(fā)信號(hào)的定時(shí)同步地讀至垂直傳輸單元，被讀出的電荷在高速傳輸期間以第一傳輸速度垂直傳輸，之后，電荷在正常速度傳輸期間以第二傳輸速度垂直傳輸，從而，將在正常速度傳輸期間內(nèi)提供給水平傳輸單元的電荷輸出為有效電荷；存儲(chǔ)器，用于臨時(shí)保存圖像輸出；以及定時(shí)發(fā)生器，用于控制固態(tài)圖像傳感裝置和存儲(chǔ)器的操作，它提供如下控制當(dāng)電荷掃除信號(hào)在水平消隱以外的有效視頻期間生成時(shí)，固態(tài)圖像傳感裝置在電荷掃除信號(hào)生成期間停止水平傳輸操作，從而通過(guò)存儲(chǔ)器連續(xù)地讀取圖像輸出。
文檔編號(hào)H04N5/376GK1838740SQ20061006616
公開(kāi)日2006年9月27日 申請(qǐng)日期2006年3月24日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月25日
發(fā)明者小森英明, 能勢(shì)曉彥 申請(qǐng)人:索尼公司