專利名稱：圖像傳感裝置的驅(qū)動(dòng)控制方法以及成像裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種圖像傳感裝置的驅(qū)動(dòng)控制方法及一種成像裝置，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)通過如下方式實(shí)現(xiàn)高速傳輸無用信號(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)明的申請人提出過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，通過控制行間轉(zhuǎn)移(interlinetransfer，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)快門來拍攝圖像，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1998年的日本專利申請公開第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，通過設(shè)定快速傳輸期間來改變作為圖像信號(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)。
當(dāng)希望從有效圖像輸出中提取某一水平圖像時(shí)，在圖1中示出的成像裝置100中，以往是通過存儲(chǔ)器103提取圖像。具體來說，在成像裝置100中，如圖2中的時(shí)序圖所示，響應(yīng)于與由定時(shí)發(fā)生器104提供的水平同步信號(hào)(HD)同步的水平傳輸時(shí)鐘(H1、H2)而從CCD圖像傳感器101讀取的圖像信號(hào)(So)通過模-數(shù)轉(zhuǎn)換器102數(shù)字化，然后所有的有效圖像數(shù)據(jù)(Do)一次性寫入存儲(chǔ)器103。當(dāng)從存儲(chǔ)器103讀取圖像數(shù)據(jù)時(shí)，根據(jù)由定時(shí)發(fā)生器104提供的水平消隱信號(hào)(HBLK)，只讀出必要的水平圖像數(shù)據(jù)(Da)。

發(fā)明內(nèi)容
然而，在使用上述存儲(chǔ)器103的傳統(tǒng)成像裝置100中，在一幀一幀地傳輸必要數(shù)據(jù)的情況下，無法高速有效地傳輸圖像信息。這一事實(shí)的原因在于，除非高速傳輸進(jìn)入存儲(chǔ)器103的圖像數(shù)據(jù)，否則一些數(shù)據(jù)有時(shí)會(huì)被重復(fù)地傳輸，這將造成高速傳輸數(shù)據(jù)的假象。由于從存儲(chǔ)器103讀取數(shù)據(jù)的速度比將數(shù)據(jù)寫入存儲(chǔ)器103的速度高，因此，數(shù)據(jù)讀取速度不會(huì)高于數(shù)據(jù)寫入速度。
因此，希望提供一種能夠高速地從任意區(qū)域提取所拍攝圖像數(shù)據(jù)的圖像傳感裝置驅(qū)動(dòng)控制方法和成像裝置來克服相關(guān)技術(shù)的上述缺陷。
根據(jù)本發(fā)明，提供了一種用于行間轉(zhuǎn)移型固態(tài)圖像傳感裝置的驅(qū)動(dòng)控制方法，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)碾姾桑撔虚g轉(zhuǎn)移型固態(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)同步地被讀至垂直傳輸單元，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，該方法通過以下步驟驅(qū)動(dòng)行間轉(zhuǎn)移型固態(tài)圖像傳感裝置在水平同步期間內(nèi)設(shè)置任意水平提取期間；在第一水平傳輸信號(hào)和將以比第一水平傳輸信號(hào)高的速度傳輸?shù)牡诙絺鬏斝盘?hào)之間進(jìn)行選擇，同時(shí)在第一水平消隱信號(hào)和對應(yīng)于第一水平傳輸信號(hào)的第一水平同步信號(hào)以及第二水平消隱信號(hào)和對應(yīng)于第二水平傳輸信號(hào)的第二水平同步信號(hào)之間進(jìn)行選擇，從而在水平提取期間提供第一水平傳輸信號(hào)、第一水平消隱信號(hào)和對應(yīng)于第一水平傳輸信號(hào)的第一水平同步信號(hào)，同時(shí)在水平提取期間之外的期間提供第二水平傳輸信號(hào)、第二水平消隱信號(hào)和對應(yīng)于第二水平傳輸信號(hào)的第二水平同步信號(hào)，從而，響應(yīng)于第二水平傳輸信號(hào)進(jìn)行高速傳輸并掃除提供到水平傳輸單元的所有有效電荷中對應(yīng)于水平提取期間之外的期間的有效電荷，并通過正常速度傳輸?shù)谝凰絺鬏斝盘?hào)而從水平傳輸單元提取對應(yīng)于水平提取期間的有效電荷作為有效視頻信號(hào)。
根據(jù)本發(fā)明，還提供了一種包括行間轉(zhuǎn)移型固態(tài)圖像傳感裝置的成像裝置，該行間轉(zhuǎn)移型固態(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?，該行間轉(zhuǎn)移型固態(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，該成像裝置包括參數(shù)設(shè)置塊，用于在水平同步期間內(nèi)設(shè)置任意水平提取期間；水平傳輸信號(hào)發(fā)生器，用于生成第一水平傳輸信號(hào)和速度高于第一水平傳輸信號(hào)的第二水平傳輸信號(hào)；水平傳輸信號(hào)切換裝置，用于在由參數(shù)設(shè)置塊設(shè)置的水平提取期間和水平提取期間之外的期間之間，對由水平傳輸信號(hào)發(fā)生器提供的第一水平傳輸信號(hào)和將以高于第一水平傳輸信號(hào)的速度傳輸?shù)牡诙絺鬏斝盘?hào)進(jìn)行切換；水平同步信號(hào)發(fā)生器，用于生成第一水平消隱信號(hào)和對應(yīng)于第一水平傳輸信號(hào)的第一水平同步信號(hào)、以及第二水平消隱信號(hào)和對應(yīng)于第二水平傳輸信號(hào)的第二水平同步信號(hào)；水平同步信號(hào)切換裝置，用于在由參數(shù)設(shè)置塊設(shè)置的水平提取期間和水平提取期間之外的期間之間，對由水平同步信號(hào)發(fā)生器提供的第一水平同步信號(hào)和水平消隱信號(hào)以及第二水平同步信號(hào)和水平消隱信號(hào)進(jìn)行切換；以及垂直同步信號(hào)發(fā)生器，用于通過使用水平同步信號(hào)切換裝置對由水平同步信號(hào)發(fā)生器提供的水平同步信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)，生成垂直同步信號(hào)和垂直消隱信號(hào)。該成像裝置通過以下步驟控制行間轉(zhuǎn)移型固態(tài)圖像傳感裝置在第一水平傳輸信號(hào)和將以比第一水平傳輸信號(hào)高的速度傳輸?shù)牡诙絺鬏斝盘?hào)之間進(jìn)行選擇，同時(shí)在第一水平消隱信號(hào)和對應(yīng)于第一水平傳輸信號(hào)的第一水平同步信號(hào)以及第二水平消隱信號(hào)和對應(yīng)于第二水平傳輸信號(hào)的第二水平同步信號(hào)之間進(jìn)行選擇，從而在水平提取期間提供第一水平傳輸信號(hào)、第一水平消隱信號(hào)和對應(yīng)于第一水平傳輸信號(hào)的第一水平同步信號(hào)，同時(shí)在水平提取期間之外的期間提供第二水平傳輸信號(hào)、第二水平消隱信號(hào)和對應(yīng)于第二水平傳輸信號(hào)的第二水平同步信號(hào)，從而，響應(yīng)于第二水平傳輸信號(hào)進(jìn)行高速傳輸并掃除提供到水平傳輸單元的所有有效電荷中對應(yīng)于水平提取期間之外的期間的有效電荷，并通過正常速度傳輸?shù)谝凰絺鬏斝盘?hào)而從水平傳輸單元提取對應(yīng)于水平提取期間的有效電荷作為有效視頻信號(hào)。
根據(jù)本發(fā)明，通過選擇具有高自由度的水平圖像范圍，可以更有效地減少不必要的視頻數(shù)據(jù)并獲得更高速的圖像信息。并且，圖像范圍可以通過串行接口來控制，高度用戶友好地進(jìn)行操作，并且從遠(yuǎn)程位置容易地進(jìn)行控制。
以下通過結(jié)合附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，本發(fā)明的這些目標(biāo)以及其他目標(biāo)、特征、和優(yōu)點(diǎn)將更加顯而易見。


圖1是能夠從有效圖像輸出中提取水平圖像的傳統(tǒng)成像裝置的示意性框圖；圖2是傳統(tǒng)成像裝置進(jìn)行操作的時(shí)序圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明的成像系統(tǒng)的示意性框圖；
圖4是包括在圖3的成像系統(tǒng)中的成像裝置的示意性框圖；圖5是包括在成像裝置中的IT(行間轉(zhuǎn)移)型CCD圖像傳感器的示意性平面圖；圖6是包括在成像裝置中的定時(shí)發(fā)生器的實(shí)質(zhì)部分的示意性框圖；圖7示意性示出了在定時(shí)發(fā)生器所包括的參數(shù)設(shè)置塊中設(shè)置的垂直提取期間和水平提取期間；圖8是成像裝置中進(jìn)行垂直數(shù)據(jù)提取的時(shí)序圖；圖9是成像裝置中進(jìn)行水平數(shù)據(jù)提取的時(shí)序圖；圖10示意性示出了在參數(shù)設(shè)置塊中設(shè)置的水平提取期間；圖11示意性示出了從成像裝置的CCD圖像傳感器提取的對應(yīng)于VGA的圖像和對應(yīng)于XGA的圖像；以及圖12是成像系統(tǒng)中一個(gè)接一個(gè)地拍攝位于基板(substrate)上預(yù)定的不同位置上的多個(gè)物體的時(shí)序圖。
具體實(shí)施例方式
下面將結(jié)合附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例。
本發(fā)明應(yīng)用于具有如圖3示意性示出的結(jié)構(gòu)的成像系統(tǒng)，該成像系統(tǒng)總體上用參考標(biāo)號(hào)50表示。
在成像系統(tǒng)50中，由物體傳感器3檢測在例如帶式傳送機(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輸出的檢測結(jié)果，成像裝置10對該物體成像，所拍攝的圖像保存為靜止圖片。由成像裝置10通過基于從物體傳感器3輸出的檢測來對物體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4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)；以及定時(shí)發(fā)生器13，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5所示構(gòu)造的行間轉(zhuǎn)移(IT)類型。它包括對應(yīng)于奇數(shù)場內(nèi)像素的光接收元件SODD和對應(yīng)于偶數(shù)場內(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；和水平傳輸單元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)電子快門功能通過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)間的長度。
在此注意，在成像裝置10中，CCD圖像傳感器11是對應(yīng)于SXGA的行間轉(zhuǎn)移(IT)類型，在SXGA中，取1280×1024個(gè)像素作為有效圖像區(qū)域。
CCD圖像傳感器11由定時(shí)發(fā)生器13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13具有如圖6所示的實(shí)質(zhì)部分。如圖所示，它包括參數(shù)設(shè)置塊(block)131，響應(yīng)于從圖像處理器20提供的串行設(shè)置信號(hào)，通過例如USB的串行接口來設(shè)置參數(shù)；水平傳輸信號(hào)發(fā)生器132，用于生成對應(yīng)于在參數(shù)設(shè)置塊131中設(shè)置的參數(shù)的水平傳輸信號(hào)；水平傳輸信號(hào)開關(guān)133，用于選擇從水平傳輸信號(hào)發(fā)生器132輸出的水平傳輸信號(hào)的路徑；水平同步信號(hào)發(fā)生器134，用于生成對應(yīng)于在參數(shù)設(shè)置塊131中設(shè)置的參數(shù)的水平同步信號(hào)；水平同步信號(hào)開關(guān)135，用于選擇從水平同步信號(hào)發(fā)生器134輸出的水平同步信號(hào)的路徑；垂直同步信號(hào)發(fā)生器136，通過對由水平同步信號(hào)開關(guān)135提供的水平同步信號(hào)HD進(jìn)行計(jì)數(shù)，生成垂直同步信號(hào)VD和垂直消隱信號(hào)VBLK，等等。
水平傳輸信號(hào)發(fā)生器132包括第一水平傳輸信號(hào)生成塊132A，用于生成將以正常速度傳輸?shù)牡谝凰絺鬏斝盘?hào)；以及第二水平傳輸信號(hào)生成塊132B，用于生成將以比第一水平傳輸信號(hào)高的速度傳輸?shù)牡诙絺鬏斝盘?hào)。
此外，水平同步信號(hào)發(fā)生器134包括第一水平同步信號(hào)生成塊134A，用于生成對應(yīng)于第一水平傳輸信號(hào)并將以正常速度傳輸?shù)牡谝凰酵叫盘?hào)和第一水平消隱信號(hào)；以及第二水平同步信號(hào)生成塊134B，用于生成對應(yīng)于第二水平傳輸信號(hào)并將以高速度傳輸?shù)牡诙酵叫盘?hào)和第二水平消隱信號(hào)。
垂直同步信號(hào)發(fā)生器136包括水平同步計(jì)數(shù)塊136A，用于對從水平同步信號(hào)發(fā)生器134通過水平同步信號(hào)開關(guān)135提供的水平同步信號(hào)HD進(jìn)行計(jì)數(shù)；以及垂直同步信號(hào)生成塊136B，基于從水平同步計(jì)數(shù)塊136A輸出的計(jì)數(shù)來生成垂直同步信號(hào)VD和垂直消隱信號(hào)VBLK。
在定時(shí)發(fā)生器13中，當(dāng)從圖像處理器20經(jīng)由串行接口提供高速水平傳輸/高速傳輸區(qū)域命令時(shí)，則如圖7所示，參數(shù)設(shè)置塊131在垂直同步期間TV中設(shè)置任意垂直提取期間TWV，以及在水平同步期間TH中設(shè)置任意水平提取期間TWH。因此，在成像裝置10中，可以從CCD圖像傳感器11的有效成像區(qū)域中可用的所有拍攝圖像中任意指定所要提取的期望提取圖像區(qū)域。
響應(yīng)于提供到參數(shù)設(shè)置塊131的高速傳輸區(qū)域命令，區(qū)域設(shè)置信號(hào)被發(fā)送到水平傳輸信號(hào)發(fā)生器132和水平同步信號(hào)發(fā)生器134，以識(shí)別哪個(gè)區(qū)域是高速傳輸區(qū)域，然后響應(yīng)于區(qū)域設(shè)置，設(shè)置水平傳輸信號(hào)XH1/XH2、水平同步信號(hào)HD/HBLKG、以及垂直同步信號(hào)VD/VBLKG。
同樣，根據(jù)提供到參數(shù)設(shè)置塊131的高速傳輸區(qū)域命令來控制水平傳輸信號(hào)開關(guān)133和水平同步信號(hào)開關(guān)135，以在第一水平傳輸信號(hào)和將以比第一水平傳輸信號(hào)高的速度傳輸?shù)牡诙絺鬏斝盘?hào)之間進(jìn)行選擇，同時(shí)在對應(yīng)于第一水平傳輸信號(hào)的第一水平同步信號(hào)和第一水平消隱信號(hào)以及對應(yīng)于第二水平傳輸信號(hào)的第二水平同步信號(hào)和第二水平消隱信號(hào)之間進(jìn)行選擇，從而，在垂直提取期間TWV內(nèi)，提供將以正常速度傳輸?shù)摹?yīng)于第一水平同步信號(hào)的垂直傳輸信號(hào)，同時(shí)在垂直提取期間TWV之外的期間內(nèi)，提供將以高速傳輸?shù)?、對?yīng)于第二水平同步信號(hào)的垂直傳輸信號(hào)，這樣來驅(qū)動(dòng)CCD圖像傳感器11，從而垂直傳輸如圖8中所示的垂直傳輸信號(hào)XV1、XV2、和XV3；并且，在水平提取期間TWH內(nèi)，提供第一水平傳輸信號(hào)、對應(yīng)于第一水平傳輸信號(hào)的第一水平同步信號(hào)和第一水平消隱信號(hào)，同時(shí)在水平提取期間TWH之外的期間內(nèi)，提供第二水平傳輸信號(hào)、對應(yīng)于第二水平傳輸信號(hào)的第二水平同步信號(hào)和第二垂直消隱信號(hào)，以驅(qū)動(dòng)CCD圖像傳感器11，從而水平傳輸如圖9中所示的水平傳輸信號(hào)XH1和XH2，從而，通過在正常速度傳輸期間中傳輸?shù)诙絺鬏斝盘?hào)，進(jìn)行高速傳輸并掃除提供到水平傳輸單元HREG的所有有效電荷中對應(yīng)于水平提取期間TWH之外的期間的有效電荷，并響應(yīng)于第一水平傳輸信號(hào)從水平傳輸單元HREG提取對應(yīng)于水平提取期間TWH的有效電荷作為有效視頻信號(hào)。
注意，在成像裝置10中，如圖8所示，在高速傳輸期間中，在垂直提取期間TWV之前設(shè)置了以正常速度進(jìn)行垂直傳輸?shù)木彌_期間，以穩(wěn)定垂直提取期間TWV中的高速垂直傳輸。
這里注意，在成像裝置10的參數(shù)設(shè)置塊131中，如圖10所示，CCD圖像傳感器11的有效圖像區(qū)域被水平分成10個(gè)子區(qū)域，并且在水平同步期間中，對應(yīng)于多于三個(gè)連續(xù)子區(qū)域的期間通過串行接口被任意設(shè)置為水平提取期間TWH。
因此，如圖11所示，成像裝置10通過設(shè)置對應(yīng)于10個(gè)水平子區(qū)域中的例如5個(gè)連續(xù)水平子區(qū)域的水平提取期間TWH以及對應(yīng)于32個(gè)垂直子區(qū)域中的15個(gè)連續(xù)垂直子區(qū)域的垂直提取期間TWV，能夠從有效圖像區(qū)域IA是1280×1024像素的SXGA所對應(yīng)的CCD圖像傳感器11中直接提取有效圖像區(qū)域是640×480像素的VGA所對應(yīng)的圖像IB，并且，通過設(shè)置對應(yīng)于10個(gè)水平子區(qū)域中的例如8個(gè)連續(xù)水平子區(qū)域的水平提取期間TWH以及對應(yīng)于32個(gè)垂直子區(qū)域中的24個(gè)連續(xù)垂直子區(qū)域的垂直提取期間TWV，還能夠從有效圖像區(qū)域是1280×1024像素的SXGA所對應(yīng)的CCD圖像傳感器11中直接提取有效圖像區(qū)域是1024×780像素的XGA所對應(yīng)的圖像IC。
同樣，在成像系統(tǒng)50中，由于可以從成像裝置10的CCD圖像傳感器11的有效圖像區(qū)域中提取任意區(qū)域，因此每一次同步于觸發(fā)信號(hào)TRIG對物體2成像時(shí)，如圖12所示，通過設(shè)置水平提取期間TWH和垂直提取期間TWV，即，提取區(qū)域，都能夠一個(gè)接一個(gè)地對設(shè)置在例如基板上的預(yù)定不同位置的多個(gè)物體2A、2B、和2C進(jìn)行拍攝。
對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，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
1.一種用于行間轉(zhuǎn)移型固態(tài)圖像傳感裝置的驅(qū)動(dòng)控制方法，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?，所述行間轉(zhuǎn)移型固態(tài)圖像傳感裝置適于使存儲(chǔ)在多個(gè)所述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所述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所述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，所述行間轉(zhuǎn)移型固態(tài)圖像傳感裝置通過以下步驟驅(qū)動(dòng)在水平同步期間內(nèi)設(shè)置任意水平提取期間；在第一水平傳輸信號(hào)和將以比所述第一水平傳輸信號(hào)高的速度傳輸?shù)牡诙絺鬏斝盘?hào)之間進(jìn)行選擇，同時(shí)在第一水平消隱信號(hào)和對應(yīng)于所述第一水平傳輸信號(hào)的第一水平同步信號(hào)以及第二水平消隱信號(hào)和對應(yīng)于所述第二水平傳輸信號(hào)的第二水平同步信號(hào)之間進(jìn)行選擇，從而在所述水平提取期間提供所述第一水平傳輸信號(hào)、所述第一水平消隱信號(hào)和對應(yīng)于所述第一水平傳輸信號(hào)的所述第一水平同步信號(hào)，同時(shí)在所述水平提取期間之外的期間提供所述第二水平傳輸信號(hào)、所述第二水平消隱信號(hào)和對應(yīng)于所述第二水平傳輸信號(hào)的所述第二水平同步信號(hào)，從而，響應(yīng)于所述第二水平傳輸信號(hào)進(jìn)行高速傳輸并掃除提供到所述水平傳輸單元的所有有效電荷中對應(yīng)于所述水平提取期間之外的期間的有效電荷，并通過正常速度傳輸所述第一水平傳輸信號(hào)而從所述水平傳輸單元提取對應(yīng)于所述水平提取期間的有效電荷作為有效視頻信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述行間轉(zhuǎn)移型固態(tài)圖像傳感裝置的有效圖像區(qū)域被水平劃分成10個(gè)子區(qū)域；以及對應(yīng)于多于三個(gè)連續(xù)的所述子區(qū)域的期間被任意設(shè)置為所述水平同步期間中的所述水平提取期間。
3.一種包括行間轉(zhuǎn)移型固態(tài)圖像傳感裝置的成像裝置，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鲂虚g轉(zhuǎn)移型固態(tài)圖像傳感裝置適于使存儲(chǔ)在多個(gè)所述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)同步地讀至所述垂直傳輸單元，被讀至所述垂直傳輸單元的所述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，以及在所述高速傳輸期間之后，所述垂直傳輸單元中的所述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，所述成像裝置包括參數(shù)設(shè)置塊，用于在水平同步期間內(nèi)設(shè)置任意水平提取期間；水平傳輸信號(hào)發(fā)生器，用于生成第一水平傳輸信號(hào)和速度高于所述第一水平傳輸信號(hào)的第二水平傳輸信號(hào)；水平傳輸信號(hào)切換裝置，用于在由所述參數(shù)設(shè)置塊設(shè)置的所述水平提取期間和所述水平提取期間之外的期間之間，對由所述水平傳輸信號(hào)發(fā)生器提供的所述第一水平傳輸信號(hào)和將以高于所述第一水平傳輸信號(hào)的速度傳輸?shù)乃龅诙絺鬏斝盘?hào)進(jìn)行切換；水平同步信號(hào)發(fā)生器，用于生成第一水平消隱信號(hào)和對應(yīng)于所述第一水平傳輸信號(hào)的第一水平同步信號(hào)、以及第二水平消隱信號(hào)和對應(yīng)于所述第二水平傳輸信號(hào)的第二水平同步信號(hào)；水平同步信號(hào)切換裝置，用于在由所述參數(shù)設(shè)置塊設(shè)置的所述水平提取期間和所述水平提取期間之外的期間之間，對由所述水平同步信號(hào)發(fā)生器提供的所述第一水平同步信號(hào)和所述水平消隱信號(hào)以及所述第二水平同步信號(hào)和所述水平消隱信號(hào)進(jìn)行切換；以及垂直同步信號(hào)發(fā)生器，用于通過使用所述水平同步信號(hào)切換裝置對由所述水平同步信號(hào)發(fā)生器提供的水平同步信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)，生成垂直同步信號(hào)和垂直消隱信號(hào)，所述成像裝置通過以下步驟控制所述行間轉(zhuǎn)移型固態(tài)圖像傳感裝置在所述第一水平傳輸信號(hào)和將以比所述第一水平傳輸信號(hào)高的速度傳輸?shù)乃龅诙絺鬏斝盘?hào)之間進(jìn)行選擇，同時(shí)在所述第一水平消隱信號(hào)和對應(yīng)于所述第一水平傳輸信號(hào)的所述第一水平同步信號(hào)以及所述第二水平消隱信號(hào)和對應(yīng)于所述第二水平傳輸信號(hào)的所述第二水平同步信號(hào)之間進(jìn)行選擇，從而在所述水平提取期間提供所述第一水平傳輸信號(hào)、所述第一水平消隱信號(hào)和對應(yīng)于所述第一水平傳輸信號(hào)的所述第一水平同步信號(hào)，同時(shí)在所述水平提取期間之外的期間提供所述第二水平傳輸信號(hào)、所述第二水平消隱信號(hào)和對應(yīng)于所述第二水平傳輸信號(hào)的所述第二水平同步信號(hào)，從而，響應(yīng)于所述第二水平傳輸信號(hào)進(jìn)行高速傳輸并掃除提供到所述水平傳輸單元的所有有效電荷中對應(yīng)于所述水平提取期間之外的期間的有效電荷，并通過正常速度傳輸所述第一水平傳輸信號(hào)而從所述水平傳輸單元提取對應(yīng)于所述水平提取期間的有效電荷作為有效視頻信號(hào)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其中所述行間轉(zhuǎn)移型固態(tài)圖像傳感裝置的有效圖像區(qū)域被水平劃分成10個(gè)子區(qū)域；以及對應(yīng)于多于三個(gè)連續(xù)的所述子區(qū)域的期間通過串行接口被任意設(shè)置為所述水平同步期間中的所述水平提取期間。
5.一種包括行間轉(zhuǎn)移型固態(tài)圖像傳感裝置的成像裝置，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鲂虚g轉(zhuǎn)移型固態(tài)圖像傳感裝置適于使存儲(chǔ)在多個(gè)所述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)同步地讀至所述垂直傳輸單元，被讀至所述垂直傳輸單元的所述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，以及在所述高速傳輸期間之后，所述垂直傳輸單元中的所述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，所述成像裝置包括參數(shù)設(shè)置塊，用于在水平同步期間內(nèi)設(shè)置任意水平提取期間；水平傳輸信號(hào)發(fā)生器，用于生成第一水平傳輸信號(hào)和速度高于所述第一水平傳輸信號(hào)的第二水平傳輸信號(hào)；水平傳輸信號(hào)開關(guān)，用于在由所述參數(shù)設(shè)置塊設(shè)置的所述水平提取期間和所述水平提取期間之外的期間之間，對由所述水平傳輸信號(hào)發(fā)生器提供的所述第一水平傳輸信號(hào)和將以高于所述第一水平傳輸信號(hào)的速度傳輸?shù)乃龅诙絺鬏斝盘?hào)進(jìn)行切換；水平同步信號(hào)發(fā)生器，用于生成第一水平消隱信號(hào)和對應(yīng)于所述第一水平傳輸信號(hào)的第一水平同步信號(hào)、以及第二水平消隱信號(hào)和對應(yīng)于所述第二水平傳輸信號(hào)的第二水平同步信號(hào)；水平同步信號(hào)開關(guān)，用于在由所述參數(shù)設(shè)置塊設(shè)置的所述水平提取期間和所述水平提取期間之外的期間之間，對由所述水平同步信號(hào)發(fā)生器提供的所述第一水平同步信號(hào)和所述水平消隱信號(hào)以及所述第二水平同步信號(hào)和所述水平消隱信號(hào)進(jìn)行切換；以及垂直同步信號(hào)發(fā)生器，用于通過使用所述水平同步信號(hào)切換裝置對由所述水平同步信號(hào)發(fā)生器提供的水平同步信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)，生成垂直同步信號(hào)和垂直消隱信號(hào)，所述成像裝置通過以下步驟控制所述行間轉(zhuǎn)移型固態(tài)圖像傳感裝置在所述第一水平傳輸信號(hào)和將以比所述第一水平傳輸信號(hào)高的速度傳輸?shù)乃龅诙絺鬏斝盘?hào)之間進(jìn)行選擇，同時(shí)在所述第一水平消隱信號(hào)和對應(yīng)于所述第一水平傳輸信號(hào)的所述第一水平同步信號(hào)以及所述第二水平消隱信號(hào)和對應(yīng)于所述第二水平傳輸信號(hào)的所述第二水平同步信號(hào)之間進(jìn)行選擇，從而在所述水平提取期間提供所述第一水平傳輸信號(hào)、所述第一水平消隱信號(hào)和對應(yīng)于所述第一水平傳輸信號(hào)的所述第一水平同步信號(hào)，同時(shí)在所述水平提取期間之外的期間提供所述第二水平傳輸信號(hào)、所述第二水平消隱信號(hào)和對應(yīng)于所述第二水平傳輸信號(hào)的所述第二水平同步信號(hào)，從而，響應(yīng)于所述第二水平傳輸信號(hào)進(jìn)行高速傳輸并掃除提供到所述水平傳輸單元的所有有效電荷中對應(yīng)于所述水平提取期間之外的期間的有效電荷，并通過正常速度傳輸所述第一水平傳輸信號(hào)而從所述水平傳輸單元提取對應(yīng)于所述水平提取期間的有效電荷作為有效視頻信號(hào)。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種圖像傳感裝置驅(qū)動(dòng)控制方法，其中，在水平同步期間中設(shè)置任意水平提取期間；以及在第一水平傳輸信號(hào)和第二水平傳輸信號(hào)之間選擇，同時(shí)在第一水平同步信號(hào)和第一水平消隱信號(hào)以及第二水平同步信號(hào)和第二水平消隱信號(hào)之間選擇，從而在水平提取期間提供第一水平傳輸信號(hào)、第一水平同步信號(hào)和第一水平消隱信號(hào)，在水平提取期間之外的期間提供第二水平傳輸信號(hào)、第二水平同步信號(hào)和第二水平消隱信號(hào)，從而響應(yīng)于第二水平傳輸信號(hào)高速傳輸并掃除提供到水平傳輸單元的所有有效電荷中對應(yīng)于水平提取期間之外期間的有效電荷，并通過正常速度傳輸?shù)谝凰絺鬏斝盘?hào)而從水平傳輸單元提取對應(yīng)于水平提取期間的有效電荷作為有效視頻信號(hào)。
文檔編號(hào)H04N5/225GK1838726SQ20061006740
公開日2006年9月27日 申請日期2006年3月27日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月25日
發(fā)明者小森英明, 能勢曉彥 申請人:索尼公司