專利名稱：圖象攝取裝置的制作方法
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圖1中示出一種傳統的固態圖象攝取元件。該圖中附圖標記101表示具有諸如光電二極管之類的光電轉換部分的象素。通過二維排列這些象素形成在其上獲取研究對象圖象的象素區域100。
此外，附圖標記103表示從象素101讀出的信號被送往的縱向信號線，104表示用于暫時累積從象素101讀出到縱向信號線103的信號的存儲電容器，105表示用于將被讀出到縱向信號線103的信號傳輸到存儲電容器104的傳輸MOS晶體管，且106a和106b表示用于將存儲電容器104中的信號傳輸到水平信號線107的傳輸MOS晶體管。
此外，附圖標記108表示用于沿縱向方向對水平方向上每一行象素101進行依次掃描、從而以每一行為基礎控制從象素101中將信號讀出到縱向信號線103的縱向掃描電路。附圖標記109a和109b表示用于控制傳輸MOS晶體管106a和106b、從而將存儲電容器104中累積的信號連續讀出到水平信號線107a和107b的水平掃描電路。此外，附圖標記107表示象素101中包括的、用于構成晶體管和源極輸出器的加載電流源。
這里將描述用于傳統的固態圖象攝取元件的色彩濾波器的方案。圖2示出了該方案的一個例子，其中附圖標記121表示用于發送紅色光的第一色彩濾波器，122表示用于發送綠色光的第二色彩濾波器，而123表示用于發送藍色光的第三色彩濾波器。
第一色彩濾波器121和第二色彩濾波器122自象素101的第一列開始交替排列在奇數列，而第二色彩濾波器122和第三色彩濾波器123自象素101的第二列開始交替排列在偶數列，其中色彩濾波器與二維排列的象素中的每一個相對應。此外，第二色彩濾波器122這樣排列，從而使奇數列中和偶數列中的第二色彩濾波器122彼此在水平方向不相鄰。
傳統的固態圖象攝取元件具有象素區域101，其中具有若干如圖2中排列的色彩濾波器。然而，用這種方法，例如，如果使用的一個固態圖象攝取元件在每10μm的象素間距中水平方向上具有640個象素而縱向方向上具有480個象素，則給出透鏡標準視角的焦距為8mm，該值為該固態圖象攝取元件的對角線長度。
因此，這就為使圖象攝取裝置更薄一些帶來了限制，例如使用這種固態圖象攝取元件生產的數碼照相機。
圖3示出公開號為62-11264的日本發明申請中所公開的一種固態圖象攝取元件。在圖2中，在硅芯片1上形成了用于獲取具有三種顏色成分R、G、B的圖象的固態圖象攝取區域2-4。然后，使用圖象攝取區域2作為例子，說明了該圖象攝取區域2-4的構造和操作。
在圖象攝取區域2中，在水平和縱向方向排列了包括光電二極管21和用于將該光電二極管21產生的信號傳輸到縱向輸出線23上的晶體管22在內的象素20。輸出到縱向輸出線23的信號通過晶體管24經由水平輸出線連續地從輸出端25輸出，其中晶體管24由水平移位寄存器27控制開/關。
此外，這三個圖象攝取區域2-4由一個縱向移位寄存器14經由共用的讀取驅動線12驅動。
然而，由于上述傳統固態圖象攝取元件中圖象攝取區域是一維排列的，芯片尺寸沿一個方向增加，從而在使芯片元件緊湊方面出現了問題。
此外，如果一個對象的圖象通過透鏡被分為三個圖象，并且這些圖象在各自的圖象攝取區域被獲取，由于圖象攝取區域2和圖象攝取區域4的位置分開，就會導致該對象的圖象偏移。
此外，由于每一個圖象攝取區域到一個縱向移位寄存器的距離不一樣，因此當一個傳輸給讀取驅動線的控制信號被提供給遠離該縱向移位寄存器的圖象攝取區域時，該控制信號將因為電壓降有一個下降的信號電平。結果，被讀出的信號的電平可能會變化，從而導致最終獲取的圖象產生陰影或發生顏色漂移。
此外，本發明的另一目的是獲取帶有更少陰影的圖象。
為了實現上述目的，依據本發明的一個方面，提供了一種圖象攝取裝置，該裝置包括在同一半導體芯片上形成、并在水平和縱向方向上排列的多個圖象攝取區域，其中每一圖象攝取區域具有在水平方向和縱向方向上排列的若干象素，并且相鄰圖象攝取區域之間的距離要大于同一圖象攝取區域內的象素間距離；多個縱向掃描電路，用于沿縱向方向依次掃描象素，從而實現在縱向方向上對該若干圖象攝取區域進行相互獨立的掃描；為縱向方向上的多個圖象攝取區域提供共用的水平掃描電路，用于讀出信號。
此外，依據本發明的另一方面，提供了一種圖象攝取裝置，該裝置包括在同一半導體芯片上形成、并在水平和縱向方向上排列的多個圖象攝取區域，其中每一圖象攝取區域具有在水平方向和縱向方向上排列的多個象素；多個縱向掃描電路用于沿縱向方向依次掃描象素，從而實現在縱向方向上對該多個圖象攝取區域進行彼此獨立的掃描；其中這些多個縱向掃描電路被這樣設置-即它們與多個圖象攝取區域的每一個的至少一邊相鄰。
通過以下結合附圖進行的詳細描述，本發明的其它目的、特征和優點將會是顯而易見的。
附圖的簡短說明這些附圖結合起來構成說明書的一部分，并顯示了本發明的實施例，并和說明書一起解釋了本發明的原理，其中圖1是顯示了一種傳統固態圖象攝取元件結構的示意圖。
圖2是示出了傳統固態圖象攝取元件的一部分的圖。
圖3是顯示了傳統固態圖象攝取元件的結構示意圖；圖4是根據本發明第一個實施例的固態圖象攝取元件的結構示意圖；圖5是圖1中的象素、脈沖信號輸出電路和行存儲器的電路框圖；圖6是根據本發明第二個實施例的固態圖象攝取元件結構的平面結構示意圖；圖7是根據本發明第三個實施例的固態圖象攝取元件的結構示意圖；圖8是根據本發明第四個實施例的固態圖象攝取元件的結構示意圖；圖9是根據本發明第五個實施例的固態圖象攝取元件的結構示意圖；圖10是根據本發明第六個實施例的固態圖象攝取元件的結構示意圖；圖11是一幅表示固態圖象攝取元件和透鏡間關系的視圖；圖12是根據本發明第七個實施例的固態圖象攝取元件的平面示意圖；圖13是根據本發明第七個實施例的固態圖象攝取元件的平面示意圖；圖14是用于本發明第七至九實施例的象素結構的平面示意圖；圖15是根據本發明第八個實施例的固態圖象攝取元件的平面示意圖；圖16是根據本發明第八個實施例的固態圖象攝取元件的平面示意圖；圖17是根據本發明第九個實施例的固態圖象攝取元件的平面示意圖；圖18是根據本發明第九個實施例的固態圖象攝取元件的平面示意圖；圖19是根據本發明第十個實施例的固態圖象攝取元件的平面示意圖；圖20是一個固態圖象攝取元件的平面結構示意圖；圖21是顯示了一個固態圖象攝取元件的象素組和圖象攝取透鏡的排列的局部圖；圖22是顯示了一個固態圖象攝取元件的象素組和圖象攝取透鏡的排列的局部圖；圖23是示出將第一個到第十個實施例中任一固態圖象攝取元件應用到數碼照相機(和圖象攝取裝置)的情況的框圖。
最佳實施例的描述本發明的最佳實施例將在后面結合附圖進行說明。
圖4是本發明第一個實施例中的固態圖象攝取元件的結構示意圖，該固態圖象攝取元件的組成部分通過例如CMOS加工在同一半導體芯片上形成。圖4中，附圖標記905表示具有光電二極管的象素；901-904表示圖象攝取區域，在該區域中，象素905被二維排列，并分別提供了用于形成圖象的R、G1、G2和B濾波器；906a表示一個用于輸出一控制信號的縱向移位寄存器，產生所述控制信號是為了依據從外部輸入的時鐘信號VCLK2控制圖象攝取區域901和902中沿縱向方向的象素掃描；906b表示一個縱向移位寄存器，它是一個信號提供裝置，用于依據從外部輸入的時鐘信號VCLK1控制圖象攝取區域903和904沿縱向方向的象素掃描；907表示一個脈沖信號輸出電路，響應于縱向移位寄存器906a和906b輸出的控制信號輸出驅動象素905的脈沖信號，該象素905包括一個電荷或一個用于基于電荷從象素905內部讀取一個放大信號的讀取脈沖；909表示水平信號線，用于將脈沖信號輸出電路907輸出的脈沖信號發送給每一個象素905；912表示用于發送從每一象素905讀取出的電荷或類似信號的縱向信號線；910表示一個行存儲器，用于為每一行保持發送的電荷或類似信號；911a表示一個水平移位寄存器，用于產生一個控制信號以便將保持在行存儲器910中的電荷或類似信號中的、從圖象攝取區域901和903中讀出的電荷連續地輸出到一個外部處理電路，并依據從外部輸入的時鐘信號HCLK1輸出控制信號；911b表示一水平移位寄存器，該寄存器是一讀取裝置用于產生一控制信號以便將保持在行存儲器901中的電荷或類似信號中的、從圖象攝取區域902和904中讀出的電荷連續地輸出到一個外部處理電路，并依據從外部輸入的時鐘信號HCLK2輸出控制信號；913表示一個放大器，該放大器是一個用于放大從行存儲器910中輸出的電荷或類似信號的輸出單元；914表示一輸出端，用于將放大后的電荷和類似信號輸出到處理電路。
進一步地，盡管為了避免復雜，在圖4中的圖象攝取區域901-904中有三行和三列象素，但是，在實際中根據需要的分辨率將若干象素排列在水平和縱向方向。此外，如后面所描述的，參照讀取電荷或類似的次序給每一象素一個編號。
圖5是象素905、脈沖信號輸出電路907和行存儲器910的電路框圖。圖5中，附圖標記921表示用于將光轉換到電荷的光電二極管；922表示用于將光電二極管921轉換得到的電荷傳輸給漂移擴散區域的轉換開關；923表示MOS晶體管，用于獲取基于被傳輸的電荷得到的放大信號；925表示選擇開關，用于選擇象素905將放大的信號讀出到縱向信號線912；以及924表示復位開關，用于在放大信號被讀取后對漂移擴散區域和光電二極管921的電壓進行復位。
此外，在圖5中，附圖標記926-928分別表示選擇脈沖發送線、復位脈沖發送線和傳輸脈沖發送線，分別發送用于控制選擇開關925，復位開關924和轉換開關922打開/關閉的選擇脈沖、復位脈沖和傳輸脈沖；931-933表示傳輸脈沖產生信號輸入端，復位脈沖產生信號輸入端和選擇脈沖信號輸入端，分別用于輸入能夠產生通過傳輸脈沖發送線928、復位脈沖發送線927和選擇脈沖發送線926發送的傳輸脈沖、復位脈沖和選擇脈沖的產生信號；930表示與門，用于將每一個由傳輸脈沖產生信號輸入端931、復位脈沖產生信號輸入端932和選擇脈沖產生信號輸入端933輸入的產生信號與一個由縱向移位寄存器906輸出的控制信號相加；934表示輸入控制開關，用于控制將從縱向輸入線912讀取的電荷輸入到行存儲器910；937表示一控制脈沖發送線，用于發送一個控制輸入控制開關934開/關的控制脈沖；935表示用于累積被讀出到每一縱向輸出線912上的電荷的電容器；936表示輸出控制開關，用于控制電容器935中累積電荷的輸出；915表示用于輸入一來自水平移位寄存器的控制信號的輸入端。
進一步地，圖5中所示具有MOS類型圖象攝取元件的象素具有一個優點，即其在自動曝光機制上非常優秀，可以實現低消耗，可以用一塊芯片形成，并且可以被非破壞性讀取。然而，例如，也可以不象圖2中所示結構那樣使用放大MOS成象器(AMI)圖象攝取元件，電荷調制設備(CMD)和CCD圖象攝取元件。需注意的是，例如，當使用一個CCD圖象攝取元件，設置一個縱向傳輸CCD和一個水平傳輸CCD代替縱向移位寄存器906a和906b以及水平移位寄存器911a和911b就足夠了。
進一步地，水平信號線909提供有復位脈沖發送線928，復位脈沖發送線927和選擇脈沖發送線926同時提供。
接下來，將描述圖4和5中的操作。首先，從一個對象發出的光通過一圖象攝取透鏡被聚光在一個固態圖象攝取元件上。然后，當這束光進入到每一個排列在R、G1、G2和B的每一個圖象攝取區域901-904中的相應位置的光電二極管921時，電荷就產生了。
在本實施例中，如稍候將參照圖11描述的那樣，對象圖象被相應于每一個圖象攝取區域901-904提供的圖象攝取透鏡分為若干圖象，而其中每一幅圖象均在每一個圖象攝取區域901和904上形成。
隨后，當從每一縱向移位寄存器依據時鐘信號VKLC1控制信號輸出的控制信號通過每一輸入終端被分別輸入到脈沖信號輸出電路907時，該脈沖信號輸出電路907通過與門930產生一個在通過傳輸脈沖產生信號輸入端931輸入的控制信號和這個控制信號的基礎上打開每一個傳輸開關922的傳輸脈沖信號，然后將該傳輸脈沖信號通過傳輸信號發送線928發送給象素905一側。
然后，例如在G2圖象攝取區域903和B圖象攝取區域904的每個第三行中的象素的傳輸開關922被打開，而且光電二極管921中的電荷被傳輸到漂移擴散區域。因此，每一個MOS晶體管的門都通過這些電荷打開。
接下來，當依據時鐘信號VKLC1從每一個縱向移位寄存器906b輸出的控制信號分別通過每一個輸入端929被輸入到脈沖信號輸出電路907中時，脈沖信號輸出電路907根據該控制信號和一個通過選擇脈沖產生信號輸入端933輸入的產生的信號并通過與門930產生了一個選擇脈沖信號，用于將象素905的每一個選擇開關925的門打開，從該象素905中將一個基于電荷的放大信號讀出，然后通過選擇脈沖發送線926發送選擇脈沖信號。
這里，由于向每一個圖象攝取區域901-904的第三行中的每一個象素給了一個數，所以在G2圖象攝取區域903的第三行第一列的象素905、B圖象攝取區域904的第三行第一列的象素905、G2圖象攝取區域903的第三行第二列的象素905、B圖象攝取區域904的第三行第二列的象素905、G2圖象攝取區域903的第三行第三列的象素905和B圖象攝取區域904的第三行第三列的象素905的每一個選擇開關925的門被打開了。
這樣，每一個由MOS晶體管923獲得的放大信號被讀出到每一個縱向信號線912。此外，在每一個從中讀取放大信號的象素905中，每一個復位開關924都分別由一個復位脈沖信號打開，所述復位脈沖產生信號依據時鐘信號VKLC1和一個通過復位脈沖信號輸入端932輸入的產生信號、分別在從每一個縱向移位寄存器906b輸出的控制信號的基礎上由與門930產生，然后將每一個漂移擴散區域和每一個光電二極管的電壓復位。
另一方面，當輸入控制開關934響應于一個從控制脈沖發送線937發送的信號而打開時，被讀取到每一根縱向信號線912的放大信號在行存儲器910的每一個電容器935中被累積。
然后，在每一個水平移位寄存器911a和911b中產生用于連續地將每一個電容器935中累積的放大信號輸出到外部的控制信號，并根據時鐘信號HCLK1和HCLK2將該控制信號分別輸出到行存儲器910。這里，如果使時鐘信號HCLK1和HCLK2的高低交替出現，那么每一個輸出控制開關936都會以讀取每一個象素905的放大信號的順序連續打開，并將行存儲器910中累積的放大信號輸出到外部。
類似地，從R圖象攝取區域901和G1圖象攝取區域902的第三行中的每一個象素905中讀取放大信號。隨后，來自于G2圖象攝取區域903和B圖象攝取區域904的第二行的每一個象素905、R圖象攝取區域901和G1圖象攝取區域902的第二行的每一個象素905、G2圖象攝取區域903和B圖象攝取區域904的第一行的每一個象素905、以及R圖象攝取區域901行和G1圖象攝取區域902的第一行的每一個象素905中的放大信號被分別輸出到外部。
如上所述，在這個實施例中，分別在縱向方向上提供了兩個縱向移位寄存器906a和906b，由此，當將一個從排列在對應于每一個圖象攝取區域901-904的位置的象素905中讀取的信號輸出到一個處理電路時引起的時間差，減少到一個相當于輸出一行上的象素905的信號引起的時間差。
也就是說，如果相對于在縱向方向上排列的圖象攝取區域來說，在從一個圖象攝取區域輸出一個信號后，從下一個圖象攝取區域輸出一個信號，則用于累積光電荷變化的時間將在縱向方向上的這兩個圖象攝取區域之間發生顯著的變化，這反過來會影響一幅最終的圖象。
例如，如果在每一圖象攝取區域中的象素都被排列為m行，也就是對于一個完整的固態圖象攝取元件排列了2m行象素，這樣時間差等于從控制信號被輸出到R圖象攝取區域的第i(1≤i≤m)行中的象素到控制信號被輸出到G2圖象攝取區域的第i(1≤i≤m)行中的象素的這段時間內為m行象素輸出控制信號的時間差。在縱向方向上的兩個圖象攝取區域之間的光電荷累積中的時間差可通過上述實施例的操作來近似消除。
此外，在該實施例中，由于在讀取行存儲器中累積信號的過程中，信號是為來自不同圖象攝取區域的每一個象素交替輸出的，所以處理電路在隨后階段中的處理就變得簡單了。
此外，在該實施例中，由于沒有為每一個圖象攝取區域提供一個放大器或類似元件，但是為四個圖象攝取區域提供了公用的放大器或類似元件，因此每個放大器的色散被消除了，而使得獲得一幅滿意的圖象成為可能。
圖6是顯示了本發明第二個實施例的固態圖象攝取元件的結構示意圖，該固態圖象攝取元件的組成部分是通過CMOS工藝或類似的工藝形成在同一半導體芯片上。圖6中，附圖標記910a和910b分別表示用于累積從排列在R圖象攝取區域901和G1圖象攝取區域902中的象素905中讀取的電荷或類似信號的行存儲器，而910c-910f分別表示用于將在行存儲器910a和911b所保留的電荷或類似信號中、從R圖象存儲區域901、G1圖象存儲器區域902、G2圖象存儲器區域903和B圖象存儲器區域904中讀取的電荷或類似信號連續輸出到外部處理電路的水平移位寄存器。此外，圖6中與圖4中所示相同的元件給出了相同的附圖標記。
此外，圖6中固態圖象攝取元件的操作與圖4中的相似。但是如圖6中編號，當注意力集中在排列在每一個圖象攝取區域901-904第三行的象素905時，縱向移位寄存器產生的控制信號以如下順序輸出到一個處理電路例如，來自G2圖象攝取區域903第三行第1列的象素905的放大信號和來自R圖象攝取區域901中第三行第1列的象素905的放大信號被同時輸出，然后來自B圖象攝取區域904中第三行第1列的象素905的放大信號和來自G1圖象攝取區域902中第三行第1列的象素905的放大信號被同時輸出，來自G2圖象攝取區域903中第三行第1列的象素905的放大信號和來自R圖象攝取區域901中第三行第1列的象素905的放大信號被同時輸出，然后來自B圖象攝取區域904中第三行第2列中象素905的放大信號和來自G1圖象攝取區域902中第三行第2列的象素905的放大信號被同時輸出。
此外，響應于一個由水平移位寄存器911c產生的控制信號，將從排列在R圖象攝取區域901的象素905中讀取的以及在行存儲器910a中累積的放大信號輸出到該處理電路。響應于一個由水平移位寄存器911d產生的控制信號，將從排列在G1圖象攝取區域902的象素905中讀取的以及在行存儲器910a中累積的放大信號輸出到該處理電路。
類似地，響應于一個由水平移位寄存器911e產生的控制信號，將從排列在G2圖象攝取區域903的象素905中讀取的以及在行存儲器910b中累積的放大信號輸出到該處理電路。響應于一個由水平移位寄存器911d產生的控制信號，將從排列在B圖象攝取區域904的象素905中讀取的以及在行存儲器910f中累積的放大信號輸出到該處理電路。
如上所述，在該實施例中，在縱向方向上分別提供了兩個縱向移位寄存器906a和906b，借此消除了當將一個從排列在對應于每一個圖象攝取區域901-904的一個位置的象素905中讀取的信號輸出到處理電路時導致的時間差。
也就是說，對于排列在縱向方向上的圖象攝取區域來說，如果在從一個圖象攝取區域輸出一個信號后輸出下一個圖象攝取區域的信號，在縱向方向上的這兩個圖象攝取區域之間累積光電荷的時間將會變化得很顯著，這將反過來影響一幅最終的圖象。
例如，如果每一圖象攝取區域中象素被排列為m行，也就是說，整個固態圖象攝取元件中象素被排列為2m行，時間差等于從控制信號被輸出到R圖象攝取區域第i(1＜i＜m)行中的象素到控制信號被輸入到G2圖象攝取區域第i(1＜i＜m)行中的象素的時間段內為m行象素輸出控制信號的時間差值。通過該實施例，徹底消除了在縱向方向上兩個圖象攝取區域之間累積光電荷的時間差。
此外，在該實施例中，由于在讀出行存儲器中累積信號的過程中，為來自不同圖象攝取區域的每一個象素交替輸出信號，因此隨后階段中處理電路中的處理就變簡單了。在上述實施例中，在同一行中圖象攝取區域之間累積光電荷的時間差減少了，并能獲得一幅令人滿意的圖象。此外，由于若干圖象攝取區域被二維排列，因此如果對象的圖象被分為若干圖象攝取區域，且一幅圖象在每一個圖象攝取區域上形成，則使芯片尺寸緊湊同時減少圖象偏移變為可能。
圖7是本發明第三個實施例的固態圖象攝取區域的結構示意圖。圖7中附圖標記905表示具有光電轉換元件的象素，901-904表示圖象攝取區域R、G1、G2和B，圖象攝取區域中象素分別被二維排列以形成一幅圖象，這四個圖象攝取區域被配置為二維排列。附圖標記906a-906d表示用于為讀取基于一個電荷的放大信號提供控制信號的控制定時的縱向移位寄存器，其中該電荷分別來自于排列在每一圖象攝取區域901-904的每個象素905，909表示用于向每一象素905提供控制信號的水平信號線，912表示縱向信號線，用于發送從每一象素905讀取的放大信號，而911a-911d表示水平移位寄存器，用于連續地控制分別將讀取到縱向信號線912的放大信號傳輸到外部處理電路。
進一步地，R、G1、B和G2圖象攝取區域901-904被以光學設計術語這樣配置，從而使例如，具有一個R濾波器的R圖象攝取區域901與具有一個B濾波器的B圖象攝取區域904呈直角排列，而具有一個G1濾波器的G1圖象攝取區域902與具有一個G2濾波器的G2圖象攝取區域903呈直角排列。這里每一個象素905的細節結構與圖5中所示的象素905相同。
然后將描述圖7中的操作。首先，一個對象的圖象被分別依據每個圖象攝取區域901-904提供的圖象攝取透鏡分為四個圖象，且這些圖象聚焦在圖象攝取區域901-904中的每一個上。然后，當光線進入排列在每一個圖象攝取區域R、G1、G2和B901-904中相應位置的光電二極管921中時，電荷就產生了。在那之后，當每一個傳輸開關922被打開時，每一個光電二極管921中的電荷被傳輸到每一個漂移擴散區域。因此，每一個MOS晶體管923的門被這些電荷打開。
然后，當來自縱向移位寄存器906a-906d的控制信號打開被選來通過每一個水平信號線909讀取放大信號的選擇開關925的門時，一個由MOS晶體管923獲得的放大信號被讀出到每一個縱向信號線912。進一步來講，在每一個從中讀取放大信號的象素905中，每一個復位開關924被打開了，然后每一個漂移擴散區域和每一個光電二極管921的電壓被復位。
如圖7所示，該實施例的固態圖象攝取元件為每一個圖象攝取區域901-904分別提供了縱向移位寄存器906a-906d和水平移位寄存器911a-911d，同時將來自縱向移位寄存器906a-906d的控制信號提供給相應位置中的每一象素905，并進一步通過水平移位寄存器911a-911d將從每一個象素905中讀取的放大信號提供給處理電路。
具體地，如圖7中所示，當縱向移位寄存器906a-906d被排列在左側，且水平移位寄存器911a-911d被排列在每一個圖象攝取區域901-904的下部時，則每一個圖象攝取區域901-904中相應位置的各象素905同縱向移位寄存器906a-906d之間的距離是相等的。因此，通過水平信號線909發送的控制信號的電平并不容易受電壓降的影響。
圖8是本發明第四個實施例的固態圖象攝取元件的結構示意圖。圖8中，縱向移位寄存器906a-906d和水平移位寄存器911a-911d被分別排列在圖象攝取區域901-904的四周。進一步來講，圖8中與圖7中相同的元件采用了相同的附圖標記。
需注意的是，最好是為每一個圖象攝取區域提供一個圖象攝取透鏡，這樣每一個圖象攝取區域901-904的入射光在位于每一個圖象攝取區域901-904的中心的象素905上形成圖象。此外，最好是，每一個象素905都靠近一條連接位于R圖象攝取區域901中心的象素905與位于B圖象攝取區域904中心的象素905的線以及一條連接位于G1圖象攝取區域902中心的象素905與位于G2圖象攝取區域903中心的象素905的線的交叉點。
換句話說，最好是該圖象攝取區域901-904排列得彼此接近。這是因為，舉例來說，如果一個對象與每一個圖象攝取區域901-904的距離縮短，由于基于來自每一個圖象攝取區域901-904的電荷獲得的圖象不同，則除非是實行復雜的補充或類似操作否則最終不能獲得一幅圖象。
因此，如圖8所示，縱向移位寄存器906a-906d和水平移位寄存器911a-911d被分別排列在每一個圖象攝取區域901-904的四周，通過這種布置使得圖象攝取區域901-904彼此接近。
圖9是本發明第五個實施例的固態圖象攝取元件的結構示意圖。圖9中，附圖標記911a-911f表示水平移位寄存器，這些水平移位寄存器分別對于R圖象攝取區域901和G2圖象攝取區域903中的每一個象素905以及G1圖象攝取區域902和B圖象攝取區域904是公用的。此外，圖9中與圖7中相同的元件采用了相同的附圖標記。
需注意的是，如上所述，盡管最好是使圖象攝取區域901-904彼此接近，但圖象攝取區域901-904必須總是在空間上相互分離。這是因為，所提供的每一個圖象攝取區域901-904上方的圖象攝取透鏡的直徑需要比每一個圖象攝取區域901-904的邊長要長一些，以便使得來自對象的光線進入圖象攝取區域901-904。
因此，如圖9所示，本實施例中，水平移位寄存器911-911f分別對于R圖象攝取區域901和G2圖象攝取區域的象素905是公用的，而R圖象攝取區域901和G2圖象攝取區域903之間形成的空間以及G1圖象攝取圖象902和B圖象攝取區域904之間形成的空間被有效利用了起來。因此，該固態圖象攝取元件變得小型化。
此外，本實施例是參照水平移位寄存器911e-911f分別對于R圖象攝取區域901和G2圖象攝取區域903中的每一個象素是公用的情況作為例子進行說明的。而縱向移位寄存器可以分別對于R圖象攝取區域901和G1圖象攝取區域902中的每一個象素以及G2圖象攝取區域903和B圖象攝取區域904中的每一個象素905是公用的，也可以使縱向移位寄存器906b-906d被排列在G1圖象攝取區域902和B圖象攝取區域904的右側。
圖10是本發明第六個實施例的固態圖象攝取元件的結構示意圖。附圖標記906e-906f表示縱向移位寄存器，它們分別對于R圖象攝取區域901和G1圖象攝取區域902中的每一個象素以及G2圖象攝取區域903和B圖象攝取區域904中的每一個象素905是公用的。此外，圖10中與圖9中相同的元件采用了相同的附圖標記。
這樣，在本實施例中，縱向移位寄存器906a-906f和水平移位寄存器911e-911f被排列在圖象攝取區域901-904中，這樣圖象攝取區域901-904中的空間被有效利用，從而使得固態圖象攝取元件小型化。
上述第三至第六實施例中，從每一個圖象攝取區域中讀取信號的操作與前面實施例中描述的相同。此外，盡管圖7-10中省略了，但是在圖5中表示為910的行存儲器具體是排列在每個水平移位寄存器911和每一個圖象攝取區域901、902、903和904之間。
如上所述，當本發明中每一個實施例所描述的固態圖象攝取元件被用于一個數碼相機成類似裝置中時，可以使其緊湊并減少串擾。因此可以獲得高質量的圖象。
此外，在每一個實施例中，通過CMOS工藝或類似處理將二維排列的若干圖象攝取區域、縱向移位寄存器和水平移位寄存器形成在同一塊半導體芯片上。
此外，盡管每一個實施例中描述了一次色彩貝賽爾的色彩濾波器方案，但也可以采用其它方案如互補色彩濾波器方案。
上述第三至第六實施例除了第一至第二實施例的效果外還有如下效果。
固態圖象攝取元件被配置為具有一個信號提供裝置，用于將信號提供給若干圖象攝取區域中每一個區域外圍上的至少一邊上的圖象攝取區域中的象素，從而消除圖象中的陰影或者色彩異質。
此外，除了上述結構，在若干圖象攝取區域的每一個區域內至少獨立地提供一個縱向移位寄存器，這樣由于可以實現高速劃分就產生了一個顯著的效果，即消除了在獲取移動圖象時不能繼續圖象攝取操作的問題。
與第七至第十實施例共有的內容將在后面描述。
在諸如數碼相機的圖象攝取裝置中，其中圖象形成透鏡被置于一個固態圖象攝取元件上方以便通過該圖象形成透鏡將來自對象的光聚焦，并通過固態圖象攝取元件將該光轉換成電信號，這樣就已經實現了一個圖象形成透鏡的圖象形成中心以及固態圖象攝取元件的象素區域的中心的定位。
然而，上述在圖象攝取裝置中圖象形成透鏡的圖象形成中心以及固態圖象攝取元件的象素區域的中心的定位并不總是容易的，在結構上需要高精確度定位的情況下，就需要更復雜的工作。
下面將要描述的第七至第十個實施例中的特征是當裝配固態圖象攝取元件和圖象攝取透鏡時，可以高精確度和高效率的調整固態圖象攝取元件的象素區域中心以及圖象攝取透鏡的中心。
本申請的發明人檢查過一個復合眼類型的固態圖象攝取裝置，該裝置包括若干圖象攝取透鏡，通過每一個圖象攝取透鏡將來自一個圖象攝取對象的光聚焦在一個具有光電轉換元件的二維傳感器上，并在一個圖象處理單元中對來自二維傳感器的輸出信號進行處理以形成一個圖象。
圖10是上述圖象攝取裝置的一個例子的結構示意圖。圖10中，附圖標記901表示圖象攝取透鏡，用于將來自一個圖象攝取對象的光聚焦在象素群902a-902d，該象素群分別具有色彩濾波器R、G1、G2和B；903表示固態圖象攝取元件，包括若干光電轉換元件。復合眼圖象攝取可以通過提供每個色彩濾波器R、G1、G2和B來實現。
本發明的范圍并不特別局限于上述圖象攝取裝置。然而，在復合眼圖象攝取裝置中，當裝配復合眼類型的固態圖象攝取元件和若干用于將來自圖象攝取對象的光聚焦在固態圖象攝取元件的圖象攝取透鏡時，用于通過圖象攝取透鏡對準每一個圖象攝取區域R、G1、G2和B的中心和圖象形成中心的微調比單眼圖象攝取裝置更加困難。因此，裝配的效率可能就下降了。因此，可以通過后面描述的第七至第十個實施例中的結構提供一種不是光學路徑調整的調整方法，這種結構可以更好地應用到復合眼類型的情況。
圖12和13是本發明第七個實施例的固態圖象攝取元件的結構示意圖。圖12是本實施例的固態圖象攝取元件的設計圖，該圖顯示了所謂四眼類型。如圖11所示，該固態圖象攝取裝置包括被安置在固態圖象攝取元件前方的圖象攝取透鏡(圖象形成光學系統)。
在圖12中，附圖標記101和102表示圖象攝取區域，其中二維排列著用于將一個入射光轉換為一個電信號的光電轉換元件。更具體來講，附圖標記101a-101d表示象素組，102表示在行方向用于調整固態圖象攝取元件的象素組中心位置的象素組(將成為冗余象素組)，103表示形成象素組101a-101d的一個象素。在圖中，“+”表示每一個圖象攝取透鏡的圖象形成中心，而“x”表示每一個象素組的中心，R12表示當圖象攝取透鏡的圖象形成中心和象素組中心位于同一水平線時的有效象素范圍。
圖13是顯示圖12中的固態圖象攝取元件具有讀取電路的情況的平面圖。在圖13中，附圖標記101a-101d表示象素組(在該圖中，附圖標記101b-101d被省略)，102表示在行方向用于調整圖象攝取元件象素組的中心的象素組，203表示用于讀取象素組的輸出的水平移位寄存器(HSRs)，204表示用于讀取象素組輸出的縱向移位寄存器(VSRs)，205表示用于放大從象素組讀取的輸出的放大器。象素組101a-101d和102依據如圖3所示的象素進行配置。
圖14是顯示了象素103的結構的等效電路框圖。附圖標記301表示用于光電轉換入射光的光電二極管，302表示用于將電信號傳輸到漂移擴散(FD)區域的傳輸開關，304表示一個用于獲得放大信號的MOS晶體管，這里漂移擴散(FD)區域與門之間相互連接，305表示用于輸出信號電荷的縱向輸出線。
通過圖13中所示的縱向MOS晶體管(VSRs)304從光電二極管301傳輸到漂移擴散區域的電信號被輸出到縱向輸出線305。通過圖2中所示的水平移位寄存器(HSRs)，信號被從縱向移位寄存器305讀取出并被放大。
本實施例的圖象攝取設備具有帶有四個濾波器R、G1、G2和B的四個象素組101a至101d，并使入射光通過圖象攝取透鏡而進入形成各象素組101a至101d的象素。
當裝配如圖12中所示的固態圖象攝取元件和圖象攝取透鏡時，為了對準每一個象素組的中心和每一個圖象攝取透鏡的中心，本實施例中有效象素范圍被設定為從象素組101a至象素組102，這樣就可以很容易地對準每一個象素組的中心和每一個圖象攝取透鏡的中心，并且增加了裝配中的效率。本實施例中這對于水平方向上大的偏移的裝配是有效的。此外，象素組102的象素中沒有用來作為有效象素的象素也把入射光光電轉換成為輸出電信號。通過縱向移位寄存器204和水平移位寄存器203讀取光學輸出信號，并將該信號輸出到一形成圖象的信號處理單元。然而，不從沒有被用來作為圖象信息的象素中讀取信號并且不將這些信號作為圖象信息就足夠了。然后，來自于被用作圖象信息的象素的信號進行多種處理如色彩處理，并將處理后的信號輸出到一顯示器(顯示裝置)、一存儲器或類似裝置。
此外，可使用任何傳感器如放大MOS圖象器(AMI)、電荷調制設備(CMD)和CCD來代替圖14中所謂CMOS傳感器。
本實施例適用于將一個固態圖象攝取元件的象素組的中心和一個圖象攝取透鏡的圖象形成中心在行方向對準很困難的情況。例如，如圖20所示，如果用于劃分象素組的一個選擇氧化物膜區域110的寬度在列方向大于行方向，也就是說，如果劃分R象素組和G2象素組以及G1象素組和B象素組的選擇氧化物膜區域的寬度大于劃分R象素組和G1象素組以及G2象素組和B象素組的選擇氧化物膜區域的寬度，那么，象素組和圖象攝取透鏡的方案就如圖12和13所示。
當從圖20的Y方向觀察圖象形成透鏡和固態圖象攝取元件的位置關系，圖象攝取透鏡間的距離縮短了，因為如圖21所示選擇氧化物膜區域的寬度是小的。這里，舉例來講，如果通過原來用于在G2象素組上形成圖的透鏡111在與G2象素組相鄰的B象素組上形成圖象，則會導致一種被稱作污點的現象。因此，在劃分R象素組和G1象素組的以及G2象素組和B象素組的選擇氧化物膜的寬度小的水平方向(行方向)上，需要對圖象攝取透鏡111的光學中心和每一個象素組的中心的位置進行高精確度的調整。另一方面，當從圖20所示的X方向觀察圖象攝取透鏡和固態圖象攝取元件的象素組之間的位置關系時，圖象攝取透鏡之間的距離變大，因為如圖22中所示選擇氧化物膜的寬度大。在這種情況下，應當在某一象素組上形成圖象的光因而不大可能在一個鄰近的象素組上形成圖象。因此，圖象攝取透鏡111的光學中心和每一個象素組的中心的位置調整精度在劃分R象素組和G2象素組的以及G1象素組和B象素組的選擇氧化物膜的寬度大的縱向方向(列方向)上比水平方向(行方向上)更低。
因此，在圖20所示的結構中，由于在象素組水平方向(行方向)裝配固態圖象攝取元件的象素組的中心和圖象攝取透鏡的圖象形成中心很困難，因此需要在水平方向上提供圖12中所示的冗余象素組。
進一步地，可以在縱向和水平方向的LOCOS區域提供一個電路(模擬/邏輯)、GND或類似的部分。
此外，在一些情況中，并沒有形成劃分R象素組和G1象素組的以及G2象素組和B象素組的選擇氧化物膜，而是彼此相鄰地形成R象素組和G1象素組的以及G2象素組和B象素組。
在后面描述的第八個實施例中，將描述一個在列方向提供冗余象素組的例子。這最好也實施應用于在象素組的列方向(縱向方向)上裝配固態圖象攝取元件的象素組的中心和圖象攝取透鏡的圖象形成中心很困難的情況下。
圖15和16是本發明第八個實施例的固態圖象攝取元件的結構示意圖。圖15是本實施例的固態圖象攝取元件的平面圖，顯示了一種所謂四眼類型固態圖象攝取元件。如圖11所示，圖象攝取裝置包括排列在固態圖象攝取元件前方的圖象攝取透鏡。
圖15中，附圖標記401和402表示其中二維排列著用于將入射光轉換為電信號的光電轉換元件的圖象攝取區域。更具體來講，附圖標記401a-401d表示象素組，402表示在列方向用于調整固態圖象攝取元件的象素組的中心位置的象素組(將成為冗余象素組)，403表示形成象素組401a-401d的一個象素。象素配置同圖14所示的相同。在該圖中，“+”表示每一個圖象攝取透鏡的圖象形成中心，而“x”表示每一個象素組的中心，R15表示當圖象攝取透鏡的圖象形成中心和象素組的中心位于同一縱向線時的有效象素范圍。
圖16是顯示圖15中的固態圖象攝取元件具有讀取電路的情況的平面圖。圖16中，附圖標記401a-401d表示象素組(圖中附圖標記401b-401d被省略了)，402表示在列方向用于調整固態圖象攝取元件的象素組的中心位置的象素組，503表示用于讀取象素組的輸出的水平移位寄存器(HSRs)，504表示用于讀取象素組輸出的縱向移位寄存器(VSRs)，505表示用于放大從象素組讀取的輸出的放大器。一個電信號通過圖16中所示縱向移位寄存器(VSRs)504從光電二極管傳輸到漂移擴散區域，并通過MOS晶體管放大，然后輸出到縱向輸出線。該信號被圖16中所示的水平移位寄存器(HSRs)503讀出，并被放大器505放大。
本實施例的圖象攝取裝置包括具有四個濾波器R、G1、G2和B的四個象素組401a-401d，使得入射光通過圖象攝取透鏡進入形成每個象素組401a-401d的象素403中。
當裝配圖15中所示的固態圖象攝取元件和圖象攝取透鏡時，為了將每一個象素組的中心和每一個圖象攝取透鏡的中心對準，本實施例中象素的有效范圍被設定為從象素組401a至象素組402，這樣使得對準每一個象素組的中心和每一個圖象攝取透鏡的中心變得容易并且可以提高裝配的效率。本實施例中這對于在水平方向上大偏移的裝配更加有效。此外，在象素組402的象素中沒有用來作為有效象素的象素也把入射光光電轉換成為輸出電信號。通過縱向移位寄存器504和水平移位寄存器503讀取光學輸出信號，經放大器505放大后將該信號輸出到一形成圖象的信號處理單元。然而，不從沒有被用來作為圖象信息的象素中讀取信號并且不將這些信號作為圖象信息就足夠了。然后，來自于被用作圖象信息的象素的信號進行多種處理如色彩處理，并將處理后的信號輸出到一顯示器(顯示裝置)、一存儲器或類似裝置。
此外，可使用任何傳感器如放大MOS圖象器(AMI)、電荷調制設備(CMD)和CCD來代替圖14中所謂CMOS傳感器。
圖17和18是本發明第九個實施例的固態圖象攝取元件的結構示意圖。圖17是本實施例中固態圖象攝取元件的平面圖，顯示了所謂四眼類型圖象攝取元件。如圖11所示，圖象攝取裝置包括排列在固態圖象攝取元件前方的圖象攝取透鏡。
圖17中，附圖標記601和602表示其中二維排列著用于將入射光轉換為電信號的光電轉換元件的圖象攝取區域，更具體來講，附圖標記601a-601d表示象素組，602表示在行和列方向用于調整固態圖象攝取元件的象素組的中心位置的象素組(將成為冗余象素組)，603表示形成象素組601a-601d的一個象素。象素配置同圖14所示的相同。在圖17中，“+”表示每一個圖象攝取透鏡的圖象形成中心，而“x”表示每一個象素組的中心，R171表示當圖象攝取透鏡的圖象形成中心與象素組的中心位于同一水平線時的有效象素范圍。R172表示當圖象攝取透鏡的圖象形成中心與象素組的中心位于同一縱向線時的有效象素范圍。
圖18是顯示圖157中的固態圖象攝取元件具有讀取電路的情況的平面圖。圖18中，附圖標記601a-601d表示象素組(圖中附圖標記601b-601d被省略了)，602表示在行和列方向上用于調整固態圖象攝取元件的象素組的中心位置的象素組，703表示用于讀取象素組的輸出的水平移位寄存器(HSRs)，704表示用于讀取象素組輸出的縱向移位寄存器(VSRs)，705表示用于放大從象素組讀取的輸出的放大器。
一個電信號通過圖18中所示的縱向移位寄存器(VSRs)704從光電二極管傳輸到漂移擴散區域，并通過MOS晶體管放大，然后輸出到縱向輸出線。該信號被圖18中所示的水平移位寄存器(HSRs)703讀取出，并被放大器705放大。
本實施例的圖象攝取裝置包括具有四個濾波器R、G1、G2和B的四個象素組601a-601d，使得入射光通過圖象攝取透鏡進入形成每個象素組601a-601d的象素603。
當裝配圖17中所示的固態圖象攝取元件和圖象攝取透鏡時，為了將每一個象素組的中心和每一個圖象攝取透鏡的中心對準，本實施例中象素的有效范圍被設定為從象素組601a至象素組602，這樣使得對準每一個象素組的中心和每一個圖象攝取透鏡的中心變得容易并且可以提高裝配的效率。本實施例中這對于在水平和縱向方向上大偏移的裝配更加有效。此外，在象素組602的象素中沒有被用作有效象素的象素也把入射光光電轉換成為輸出電信號。通過縱向移位寄存器704和水平移位寄存器703讀取光學輸出信號，經放大器705放大后將該信號輸出到一形成圖象的信號處理單元。然而，不從不被用來作為圖象信息的象素中讀取信號并且不將這些信號作為圖象信息就足夠了。然后，來自于被用作圖象信息的象素的信號進行多種處理如色彩處理，并將處理后的信號輸出到一顯示器(顯示裝置)、一存儲器或類似裝置。
此外，可使用任何傳感器如放大MOS圖象器(AMI)、電荷調制設備(CMD)和CCD來代替圖14中所謂CMOS傳感器。
圖19是第十個實施例的結構設計圖，其中的固態圖象攝取元件具有讀取電路。圖19中，附圖標記801和802表示其中二維排列著用于將入射光轉換為電信號的光電轉換元件的圖象攝取區域。更具體來講，附圖標記801a-801d表示象素組，802表示在行和列方向上用于調整固態圖象攝取元件的象素組的中心位置的象素組(將成為冗余象素組)，803表示用于讀取象素組的輸出的水平移位寄存器(HSRs)，804表示用于讀取象素組輸出的縱向移位寄存器(VSRs)，805表示用于放大從象素組讀取的輸出的放大器。806表示讀取象素組輸出的水平解碼器，用來調整水平方向上的象素組的中心位置，807表示讀取象素組輸出的縱向解碼器，用來調整縱向方向上的象素組的中心位置。一個電信號通過縱向移位寄存器(VSRs)804和縱向解碼器807從光電二極管傳輸到漂移擴散區域，并通過MOS晶體管放大，然后輸出到縱向輸出線。該信號被水平移位寄存器(HSRs)803和水平解碼器806讀取出，并被放大器805放大。
本實施例的圖象攝取裝置包括具有四個濾波器R、G1、G2和B的四個象素組，使得入射光通過圖象攝取透鏡進入形成每個象素組的象素。當裝配固態圖象攝取元件和圖象攝取透鏡時，本實施例中象素的有效范圍被設定為從用于將象素組802的圖象攝取透鏡的中心與每一個象素組的中心對準的象素組801到象素組802，這樣使得對準每一個象素組的中心和每一個圖象攝取透鏡的中心變得容易并且可以提高裝配的效率。本實施例中這對于在水平或縱向方向上大偏移的裝配更加有效。此外，通過水平移位寄存器和縱向移位寄存器從象素組801中讀取輸出，并且只有象素組802中被用來作為有效象素的象素被水平解碼器和縱向解碼器讀出，這樣縮短了讀取來自固態圖象攝取裝置的輸出的時間。然后在信號處理單元中執行形成圖象的處理。然后處理后的信號輸出到一顯示器(顯示裝置)，一存儲器或類似裝置。
如果在行方向上提供了用于對準每一個象素組中心和每一個圖形攝取透鏡中心的類似象素組801的象素組，以便對準每一個象素組中心和每一個圖形攝取透鏡中心，則本實施例的有效象素范圍被設定為從象素組801至象素組802，這樣可以輕松地對準每一個象素組的中心和每一個圖象攝取透鏡的中心，并且可以增加裝配的效率。如果本實施例中在水平方向上提供類似象素組802的象素組，則這對于水平方向上有大偏差的裝配方法很有效。此外，如果在縱向方向上提供與象素組802類似的象素組，則對于縱向方向上有大偏差的裝配方法很有效。此外，如果在水平和縱向方向上提供與象素組802類似的象素組，則對于水平和縱向方向上有大偏差的裝配方法很有效。
此外，可使用任何傳感器如放大MOS圖象器(AMI)、電荷調制設備(CMD)和CCD來代替圖14中所謂CMOS傳感器。
圖23是顯示了將第一個至第十個實施例中的任何一個的固態圖象攝取元件應用到數碼靜態相繼(圖象攝取裝置)中的方框圖。
圖23中，附圖標記1表示起到透鏡的保護物和主開關作用的擋板，2表示用于在固態圖象攝取單元上形成對象的光學圖象的透鏡，3表示一個用于改變通過透鏡2的光量的可變光闌，4表示用于獲取由透鏡2形成的研究對象的圖象以作為圖象信號的圖象攝取元件。進一步來講，固態圖象攝取元件4是一個復眼類型的圖象攝取元件，具有提供了上述色彩濾波器R、G1、G2和B的四個圖象攝取區域。附圖標記6表示一個用于對固態圖象攝取元件4輸出的圖象信號進行模擬/數字轉換的A/D轉換器，7表示一個信號處理單元，用于對A/D轉換器6輸出的圖象信號和壓縮數據進行校正，8表示一個定時產生單元，用于向固態圖象攝取單元4、圖象攝取信號處理電路5、A/D轉換電路6和信號處理單元7輸出多種定時信號，9表示一個系統控制和操作單元，用于控制各種操作和整個數碼靜態相機，10表示一個用于暫時存儲圖象數據的存儲單元，11表示一個用于向一個記錄介質中記錄或或從一個記錄介質中讀取圖象數據的接口單元，12表示一個用于讀取或記錄圖象數據的可分離記錄介質、例如一個半導體存儲器，13表示一個用于與外部計算機或類似設備通信的接口單元。
然后將描述上述結構的的數碼靜態相機在照相時的操作。
當擋板1打開時，一個主電源被打開，然后控制系統的電源被打開，再然后圖象攝取系統電路如A/D轉換電路6的電源被打開。接著，為了控制曝光度，系統控制和操作單元9打開了可變光闌3。固態圖象攝取元件4輸出的信號經A/D轉換電路6轉換后被輸出到信號處理單元7。然后由系統控制和操作單元9執行曝光操作。這時，在實施例七至九中在信號處理單元7中執行下述處理。
在信號處理單元7中，例如第一個實施例中所述，圖象攝取區域102中的象素中沒有被用作有效象素的象素也把入射光光電轉換并輸出電信號。該相片輸出信號由縱向移位寄存器204和水平移位寄存器203讀取，經放大器205放大后輸出到信號處理單元7。來自于沒有被用作圖象信息的象素的信號不被信號處理單元7讀取，而是執行不將它們作為圖象信息的處理。然后，對來自于被用作圖象信息的象素的信號執行多種處理如色彩處理。在處理后的數據的基礎上在系統控制和操作單元9中執行曝光操作。
亮度是在光度計的結果的基礎上確定的，而根據該結果由系統控制和操作單元9控制可變光闌3。
然后，從固態圖象攝取元件4輸出的信號中抽取高頻部分，以便在系統控制和操作單元9中計算到對象的距離。之后，驅動透鏡2來確定透鏡2是否位于焦點對準位置，如果確定透鏡2不在焦點對準位置，則再次驅動透鏡來執行距離的測量。然后，在焦點對準后開始主曝光。
當曝光結束后，固態圖象攝取元件4輸出的圖象信號經A/D轉換電路6轉換后，經信號處理單元7發送，通過系統控制和操作單元9寫入到存儲單元10。
然后，存儲單元10中累積的數據經記錄介質控制I/F單元11發送，并在系統控制和操作單元9的控制下被記錄在可分離記錄介質12如一個半導體存儲器中。
此外，一幅圖象的處理可以通過外部I/F單元13直接將數據輸入到計算機或類似設備中來執行。
因為在不脫離本發明的范圍和精神的前提下可以做出很多明顯不同的實施例，因此需要理解本發明并不局限于這里的具體實施例，而是由所附的書來限定。
權利要求
1.一種圖象攝取裝置，包括多個形成在同一半導體芯片上、并且沿水平方向和縱向方向排列的圖象攝取區域，每一圖象攝取區域具有排列在水平方向和縱向方向上的多個象素；多個縱向掃描電路，用于依次沿縱向方向掃描象素，使彼此獨立地掃描在縱向方向上的多個圖象攝取區域；多個透鏡，所述多個圖象攝取區域中的每一個中都設置了至少一個該透鏡，用于把光會聚在所述圖象攝取區域上以形成一個圖象；驅動電路，用于驅動所述多個縱向掃描電路，從而使所述多個縱向掃描電路的每一個的至少一部分掃描期間彼此重疊。
2.根據權利要求1所述的圖象攝取裝置，進一步包括一條公用輸出線，用于連續輸出來自于水平和縱向方向上排列的所述多個圖象攝取區域的信號，以及這些多個圖象攝取區域在縱向方向上共用的一個水平掃描電路，用于將信號讀取到所述公用輸出線。
3.根據權利要求2所述的圖象攝取裝置，其中所述驅動電路驅動所述多個掃描電路，以便所述多個掃描電路掃描縱向方向上排列的多個圖象攝取區域中的第一圖象攝取區域中包括的一行象素，然后掃描在縱向方向上排列的多個圖象攝取區域中的第二圖象攝取區域中包括的一行象素，而不掃描所述第一圖象攝取區域中包括的、還沒有被掃描的多個行。
4.根據權利要求1所述的圖象攝取裝置，進一步包括第一條公用輸出線，用于連續輸出來自于第一圖象攝取塊的信號，所述第一圖象攝取塊中包括沿水平方向排列的多個圖象攝取區域；第一水平掃描電路，用于將信號讀取到所述第一公用輸出線；第二條公用輸出線，用于連續輸出來自一個第二圖象攝取塊的信號，所述第二圖象攝取塊中包括沿水平方向排列的多個圖象攝取區域；第二水平掃描電路，用于將信號讀取到所述第二公用輸出線；其中所述第一圖象攝取塊和第二圖象攝取塊沿縱向方向排列。
5.根據權利要求4所述的圖象攝取裝置，其中所述驅動電路驅動多個縱向掃描電路以便所述多個縱向掃描電路同時掃描所述第一圖象攝取塊中的一行象素和所述第二圖象攝取塊中的一行象素。
6.根據權利要求1所述的圖象攝取裝置，其中所述多個縱向掃描電路至少與每一個所述多個圖象攝取區域的一邊相鄰。
7.一種圖象攝取裝置，包括多個形成在同一半導體芯片上、并沿水平和縱向方上排列的圖象攝取區域，每一個圖象攝取區域具有多個沿水平和縱向方向排列的象素，而相鄰圖象攝取區域之間的距離要大于同一圖象攝取區域內象素之間的距離；多個縱向掃描電路，用于依次沿縱向方向掃描象素，沿縱向方向彼此獨立地掃描多個圖象攝取區域；一條公用輸出線，用于依次輸出來自于多個沿水平和縱向方向排列的所述多個圖象攝取區域的信號；一個水平掃描電路，它是為沿水平方向的多個圖象攝取區域共同提供的，用于將信號讀取到所述公用輸出線。
8.根據權利要求7所述的圖象攝取裝置，其中所述驅動電路驅動所述多個掃描電路，以便所述多個掃描電路掃描沿縱向方向排列的多個圖象攝取區域中的一個第一圖象攝取區域中的一行象素，然后掃描沿縱向方向排列的多個圖象攝取區域中的一個第二圖象攝取區域中的一行象素，而不掃描所述第一圖象攝取區域中包含的、還沒有被掃描的多個行。
9.根據權利要求7所述的圖象攝取裝置，其中所述多個縱向掃描電路至少與每一個所述多個圖象攝取區域的一邊相鄰。
10.一種圖象攝取裝置，包括形成在同一半導體芯片并沿水平和縱向方向排列的多個圖象攝取區域，每一圖象攝取區域具有多個沿水平和縱向方向排列的象素；多個縱向掃描電路，用于依次沿縱向方向掃描象素，以彼此獨立地掃描沿縱向方向上的多個圖象攝取區域；其中所述多個縱向掃描電路與所述多個圖象攝取區域中的每一個的至少一個邊相鄰地設置。
全文摘要
提供一種圖象攝取裝置,包括形成在同一半導體芯片上、沿水平和縱向方向排列的多個圖象攝取區域。每一圖象攝取區域包括多個沿水平和縱向方向排列的象素,多個縱向掃描電路,用于依次掃描縱向方向上的象素,以彼此獨立地掃描縱向方向上的多個圖象攝取區域。多個透鏡,至少為每一多個圖象攝取區域提供這些透鏡中的一個,這些透鏡用于在圖象攝取區域上聚光形成一個圖象;以及一個驅動電路,用于驅動多個縱向掃描電路,以使多個縱向掃描電路中每一個的掃描期間的一部分彼此重疊。
文檔編號H04N3/15GK1374701SQ01130198
公開日2002年10月16日 申請日期2001年10月12日 優先權日2000年10月13日
發明者米田智也, 井上俊輔, 光地哲伸, 高橋秀和, 小倉正德 申請人:佳能株式會社