專利名稱：有光二極管的圖像傳感器的制作方法
如權利要求1前序中所描述的。本發(fā)明進一步涉及包括有這種圖像傳感器的照相機例如，可以從已公開的歐洲專利EP-A 0547 697(PHN 13·926)中了解這種設備?，F(xiàn)在對電荷耦合成像設備加以描述，這種設備的寬度和高度之間的比例(寬高比)是可變的，尤其是可在二個標準值，即16/9和4/3之間加以調節(jié)。值4/3對應于迄今TV圖像的常用寬高比。值16/9對應于寬屏電視的寬高比。對錄相而言，它為使用照相機提供明顯的優(yōu)越性，可將它設定為這些標準值的一種。
上面提到的歐洲專利EP-A 0547 697相應地建議將成像設備用于16/9格式并在寬屏應用中使用全部行。另一方面，對于4/3標準中的應用不要將矩陣左右兩邊的兩條中的行用作有效視頻信息。在這些行中的信號，例如，通過行回掃期間的讀出寄存器使其放電。
這種做法的弊端是每行的像素數(shù)目會改變，這意味著像機的頻率改變，對于給定的一個相等的行時間，會導致再次需要對信號加以處理。此外，這種變換會導致水平分辨率的丟失和水平觀看角的改變。一般而言，這種已知類型的可轉換成像設備用于16/9寬高比時為最佳，但表明在4/3方式中其工作不夠滿意。
從美國專利US-A-4,734,772，知道一種使用光-電變換元件的固態(tài)成像設備。
本發(fā)明的目的在于提供這樣一種電荷耦合成像設備，它既可以工作在1080P，和/或工作在720P，和/或480I，和/或1080I，和/或480P，所以圖像的寬度和高度相同。此外，本發(fā)明注重提供行數(shù)可調的電荷耦合設備。
根據(jù)本發(fā)明的電荷耦合成像設備的特征為，提供可選擇所說的設備作為M-相電荷耦合設備或作為N-相電荷耦合設備而工作的方法，工作在M-相時，電荷包對應于M光-電變換元素，而工作在N-相時，電荷包對應于N光-電變換元素。N比M小，因而可以調節(jié)成像設備的圖像的行數(shù)，同時保持寬度和高度相同，由此也使圖像的對角線相同。
相的數(shù)目的改變也引起像素高度的改變。結果，對給定的光二極管數(shù)目，通過對相的選擇可改變圖像行的數(shù)目。
通過切換到較低的相數(shù)目，因而增大圖像的行數(shù)和準確地符合ATSC標準所要求的數(shù)目，可得到相同的高度和寬度和由此而產生的相同對角線。
注意，用本發(fā)明的圖像傳感器，既可以使用數(shù)M，也可以使用數(shù)N，或者二者兼用，或者，例如，用三個不同的數(shù)N，M和K。
注意，從美國專利US-A-5,784,103(PHN14744)知道一種叫做FT型的電荷耦合成像設備。如有必要可引用該專利作為參考。
根據(jù)本專利的成像設備的一種重要優(yōu)先實施方案的特點是M和N分別等于4和3的情況。在這種格式中將會驚奇地發(fā)現(xiàn)，在給定的寬高比16∶9的情況下所有ATSC標準要求的行的數(shù)目都變得可能。
這種能使電荷耦合設備作為4-相和作為3-相工作而無需復雜的電路和/或布線的實施方案，其特點在于其電極是互連的，所以形成一種12-相電荷耦合設備。
在其他從屬權利要求中將描述進一步的實施方案。
參照在以下描述的和在附圖
中展示的實例，通過優(yōu)化實施本發(fā)明，本發(fā)明的優(yōu)點和其他特點將十分明顯。這里示出附圖示出根據(jù)本發(fā)明的成像設備的實例。
附圖從原理上展示一種固態(tài)成像設備SSID的實例，它包括按矩陣排列用于累積對應于入射光的信號電荷的光-電變換元件1，用于每次垂直掃描期間(場或幀)將累積在光-電變換元件1中的信號電荷讀出的傳送門(未示出)，將每次水平掃描期間(1H)累積的讀出信號在垂直方向傳送的垂直寄存器2，電氣上與垂直寄存器2一端相連接在水平方向傳送信號電荷的水平寄存器3，以及將從水平寄存器3傳送來的信號電荷變換成電信號的輸出電路4。
根據(jù)本發(fā)明的電荷耦合成像設備包括裝置5，通過裝置5設備SSID可以按所希望的方式工作，至少在電荷輸送期間，例如作為電荷包對應于M光二極管的M-相電荷耦合設備，或作為電荷包對應于N光二極管的N-相電荷耦合設備，N小于M。相的數(shù)目的改變也會引起像素高度的改變。結果，對給定的光二極管數(shù)目通過相的選擇可以改變圖像的行數(shù)目。通過相的調節(jié)可以用這種方式改變像素的大小，因而改變行的數(shù)目。相的數(shù)目的改變也改變了像素的高度。結果，對給定的光二極管數(shù)目，通過相的選擇可以改變圖像行的數(shù)目。
通過切換到較低的相數(shù)目，因而增大圖像的行數(shù)和準確地填充ATSC標準所要求的數(shù)目，可得到相同的高度和寬度和由此而產生的相同對角線。
注意，用本發(fā)明的圖像傳感器，既可以使用數(shù)M，也可以使用數(shù)N，或者二者兼用，或者，例如，用三個不同的數(shù)N，M和K。
注意，該成像設備既可以作為稱之為FIT(幀行間傳送)設備工作，也可以作為稱之為FT(幀傳送)設備工作，或作為IT(行間傳送)設備工作。
權利要求
1.一種包括半導體主體的電荷耦合成像設備，主體表面有圖像傳感器元件的傳感器矩陣，有相互緊鄰，在半導體主體內互相平行同時和表面平行的電荷輸送道系統(tǒng)，在這種輸送道內通過吸收輻射在圖像傳感器元件內發(fā)生的電荷可以電荷包的形式加以儲存，并且在電荷輸送道上形成的時鐘電極系統(tǒng)上所加時鐘電壓的影響下可以將它輸送到讀出單元，該成像設備的特征是提供可選擇所說的設備作為M-相電荷耦合設備或作為N-相電荷耦合設備而工作的裝置，工作在M-相時，電荷包對應于M光-電變換元素，而工作在N相時，電荷包對應于N光-電變換元素，N比M小，因而可以調節(jié)成像設備圖像的行數(shù)，同時保持寬度和高度相同，由此也使圖像的對角線相同。
2.權利要求1的電荷耦合成像設備，其特征是通過選擇電荷與之相結合的光二極管的數(shù)目可以調節(jié)該成像設備的圖像的行數(shù)目而寬度和高度基本上保持相同。
3.權利要求2的電荷耦合成像設備，其特征是工作在M-相時其寬/高比等于或至少基本上等于4/3，而工作在N-相時至少基本上等于16/9。
4.權利要求1的電荷耦合成像設備，其特征是M和N分別等于4和3。
5.權利要求4的電荷耦合成像設備，其特征是其電極互連以形成12相電荷耦合設備。
6.權利要求1的電荷耦合成像設備，其特征是其成像設備為幀傳送(FT)型，并且進一步包括存儲器矩陣和連接至它的讀出寄存器，在積分期后經由電荷輸送道被輸送至存儲內的電荷包和從該存儲器至讀出寄存器被輸送的行，通過這種行的輸送一行的電荷包被輸送給讀出單元。
7.權利要求6的電荷耦合成像設備，其特征是該存儲器矩陣所包括的存儲單元多于對傳感器矩陣M-相工作的電荷包的最大數(shù)目。
8.權利要求7的電荷耦合成像設備，其特征是存儲器矩陣中的存儲單元數(shù)目等于或小于在該設備N-相工作期間所形成的電荷包的最大數(shù)目。
9.權利要求6的電荷耦合成像設備，其特征是同M-相工作期間的圖像行數(shù)相比，在傳感器矩陣的N相工作期得到多余的圖像行，在N-相工作期圖像行兩條內的電荷包沒有用作視頻信息，每一條具有的寬度基本上等于所說的多余的圖像行的一半，所說的兩條的第一條位于鄰近存儲器的傳感器傳感器矩陣的一邊，而所說的兩條的第二條位于傳感器矩陣的另一邊。
10.權利要求9的電荷耦合成像設備，其特征是，在電荷包從傳感器矩陣至存儲器矩陣的傳送期間，將第1條多余的行輸送到存儲器矩陣以便通過讀出寄存器將其除去，同時將第2條多余的行從傳感器矩陣移至位于傳感器矩陣下面的區(qū)域并且和該傳感器矩陣的輸送道至少分隔一個pn結。
11.根據(jù)權利要求1的電荷耦合成像設備，其特征是該存儲器矩陣是用M-相電荷耦合設備形成的。
12.一種包括有半導體主體的電荷耦合成像設備的照相機，在其表面有圖像傳感器元件的傳感器矩陣，有相互緊鄰，在半導體主體內互相平行同時和表面平行的電荷輸送道系統(tǒng)，在這種輸送道內通過吸收輻射在圖像傳感器元件內發(fā)生的電荷可以電荷包的形式加以儲存，并且在電荷輸送道上形成的時鐘電極系統(tǒng)上所加時鐘電壓的影響下可以將其輸送到讀出單元，該照相機的特征是提供可選擇所說的設備作為M-相電荷耦合設備或作N-相電荷耦合設備而工作的裝置，工作在M-相時電荷包對應于M時鐘電極，而工作在N-相時電荷包對應于N時鐘電極，N小于M，因而可以調圖像行的數(shù)目而維持相同的寬度和高度。
全文摘要
一種在本領域內熟悉的圖像傳感器,例如,將它用于照相機以采集圖像。在本應用中將光－電變換元件用作電荷包。并且進一步提供可選擇所說的設備作為M－相電荷耦合設備(M光－電變換元件),或作為N－相電荷耦合設備(N光－電變換元件)工作的方法,N小于M,因而可以調節(jié)該成像設備的圖像行數(shù)目,同時保持寬度和高度相同,由此使圖像的對角線也相同。
文檔編號H04N3/15GK1366762SQ01800802
公開日2002年8月28日 申請日期2001年3月26日 優(yōu)先權日2000年4月3日
發(fā)明者P·G·M·岑藤 申請人:皇家菲利浦電子有限公司