專(zhuān)利名稱(chēng)：圖像傳感器模塊、其制造方法和包括其的圖像處理系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及圖像傳感器模塊，并且更具體地，涉及包括圖像傳感芯片和圖像信 號(hào)處理芯片的圖像傳感模塊、制造該圖像傳感器的方法以及包括圖像傳感器模塊的圖像 處理系統(tǒng)，其中所述圖像傳感器芯片和圖像信號(hào)處理芯片是使用互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體 (complementary metal-oxide-semiconductor, CMOS)工藝制造的具有不同的最小特征尺 寸。
背景技術(shù)：
圖像傳感器可以大致劃分成電荷耦合器件(CCD)圖像傳感器和CMOS圖像傳感器。 使用CMOS工藝來(lái)制造CMOS圖像傳感器并且CMOS圖像傳感器將光學(xué)信號(hào)轉(zhuǎn)化成電信號(hào)。 CMOS圖像傳感器比起CXD圖像傳感器操作更簡(jiǎn)單。此外，因?yàn)槭褂肅MOS工藝將用于處理從 像素輸出的電信號(hào)的電路集成到單一的芯片，并且該電路具有低功耗的優(yōu)點(diǎn)，所以能夠小 型化和以低成本制造CMOS圖像傳感器。由于CMOS工藝的這些優(yōu)點(diǎn)，近來(lái)已經(jīng)使用了將像素陣列、模擬-數(shù)字變換器(ADC) 和圖像信號(hào)處理器(ISP)全部集成到單一芯片的方法，其中ADC將從像素陣列輸出的模擬 信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，ISP對(duì)從ADC輸出的數(shù)字信號(hào)執(zhí)行圖像信號(hào)處理。然而，當(dāng)將CMOS圖像傳感器和ISP在使用一個(gè)襯底的一個(gè)芯片上實(shí)現(xiàn)時(shí)，ISP中 產(chǎn)生的數(shù)字噪聲可能影響CMOS圖像傳感器。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一些實(shí)施例提供了包括圖像傳感器芯片和圖像信號(hào)處理芯片的圖像傳 感器模塊、制造圖像傳感器模塊的方法和包括圖像傳感器模塊的圖像處理系統(tǒng)，其中圖像 傳感器芯片和圖像信號(hào)處理芯片是使用互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)工藝制造的、具有 不同的最小特征尺寸，使得圖像信號(hào)處理芯片中生成的數(shù)字噪聲不影響圖像傳感器芯片并 且圖像信號(hào)處理芯片的性能和集成度得以提高。根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，提供了圖像傳感器模塊，包括印刷電路板(PCB)、放 置在PCB的第一平面上并且電連接到PCB的圖像傳感器芯片以及放置在PCB的第一平面上 并且電連接到PCB的圖像信號(hào)處理芯片。此處，圖像信號(hào)處理芯片的寬高比可以是圖像傳 感器芯片的寬高比至少兩倍以上，并且在圖像傳感器芯片中實(shí)現(xiàn)的金屬線(xiàn)的最小特征尺寸 可以是在圖像信號(hào)處理芯片中實(shí)現(xiàn)的金屬線(xiàn)的最小特征尺寸的至少1. 5倍以上。圖像傳感器的寬高比是1. 0至2. 0并且圖像信號(hào)處理芯片的寬高比是3至10。
圖像傳感器模塊還可以包括多個(gè)焊線(xiàn)。此處，圖像傳感器芯片和圖像信號(hào)處理芯 片中的至少一個(gè)可以通過(guò)多個(gè)焊線(xiàn)連接到PCB。作為替代，圖像傳感器模塊還可以包括多個(gè)硅穿孔(TSV)。此處，圖像傳感器芯片 和圖像信號(hào)處理芯片中的至少一個(gè)可以通過(guò)多個(gè)TSV連接到PCB。作為其他替代，圖像傳感器模塊還可以包括多個(gè)焊料凸塊。此處，圖像傳感器芯片 和圖像信號(hào)處理芯片中的至少一個(gè)可以通過(guò)多個(gè)焊料凸塊倒裝焊接到PCB?？商鎿Q地，圖像傳感器模塊還可以包括多個(gè)焊線(xiàn)，被配置成將圖像傳感器芯片電 連接到PCB的第一平面；多個(gè)焊料凸塊，被配置成將圖像信號(hào)處理芯片倒裝焊接到PCB的第 一平面。圖像傳感器芯片可以包括像素陣列；定時(shí)生成器，被配置成生成第一水平同步 信號(hào)和第一垂直同步信號(hào)，該第一水平同步信號(hào)和第一垂直同步信號(hào)各自的水平消隱期和 垂直消隱期已經(jīng)根據(jù)數(shù)字縮放比信息而被調(diào)整過(guò)；以及輸出電路，被配置成根據(jù)第一垂直 同步信號(hào)和第一水平同步信號(hào)，從與自像素陣列輸出的信號(hào)對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)信號(hào)中輸出對(duì)應(yīng)于 縮放區(qū)域的數(shù)據(jù)信號(hào)。定時(shí)生成器可以根據(jù)數(shù)字縮放比信息來(lái)增大水平消隱期并且同時(shí)減小垂直消隱 期。圖像傳感器芯片還可以包括縮放塊，其中縮放塊被配置成從輸出電路接收對(duì)應(yīng)于 縮放區(qū)域的數(shù)據(jù)信號(hào)，對(duì)數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行插值；從定時(shí)生成器接收第一水平同步信號(hào)和第一 垂直同步信號(hào)；根據(jù)數(shù)字縮放比信息來(lái)調(diào)整第一水平同步信號(hào)的水平消隱期；并且根據(jù)第 一垂直同步信號(hào)和具有經(jīng)調(diào)整的水平消隱期的第二水平同步信號(hào)來(lái)輸出經(jīng)插值的信號(hào)。可替換地，圖像信號(hào)處理芯片可以包括縮放塊，其中縮放塊被配置成從圖像傳感 器芯片的輸出電路接收對(duì)應(yīng)于縮放區(qū)域的數(shù)據(jù)信號(hào)，對(duì)數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行插值；從定時(shí)生成器 接收第一水平同步信號(hào)和第一垂直同步信號(hào)；根據(jù)數(shù)字縮放比信息來(lái)調(diào)整第一水平同步信 號(hào)的水平消隱期；并且根據(jù)第一垂直同步信號(hào)和具有經(jīng)調(diào)整的水平消隱期的第二水平同步 信號(hào)來(lái)輸出經(jīng)插值的數(shù)據(jù)信號(hào)。根據(jù)本發(fā)明的其他實(shí)施例，提供了一種封裝，包括PCB，放置在PCB的第一平面上 并且電連接到PCB的圖像傳感器芯片，以及放置在PCB的第一平面上并且電連接到PCB的 圖像信號(hào)處理芯片。此處，圖像信號(hào)處理芯片的寬高比可以是圖像傳感器芯片的寬高比至 少兩倍以上，并且在圖像傳感器芯片中實(shí)現(xiàn)的金屬線(xiàn)的最小特征尺寸可以至少是在圖像信 號(hào)處理芯片中實(shí)現(xiàn)的金屬線(xiàn)的最小特征尺寸的至少1. 5倍以上，封裝的寬高比是0. 8至1. 2根據(jù)本發(fā)明的其他實(shí)施例，提供了一種照相機(jī)，包括鏡頭和圖像傳感器模塊，其中 圖像傳感器模塊包括電連接到PCB的圖像傳感器芯片和圖像信號(hào)處理芯片。此處，圖像傳 感器芯片可以將通過(guò)鏡頭的光學(xué)信號(hào)變成電子信號(hào)，并且圖像信號(hào)處理芯片可以處理從圖 像傳感器芯片輸出的電子信號(hào)，圖像信號(hào)處理芯片的寬高比可以是圖像傳感器芯片的寬高 比至少兩倍以上，并且在圖像傳感器芯片中實(shí)現(xiàn)的金屬線(xiàn)的最小特征尺寸可以是在圖像信 號(hào)處理芯片中實(shí)現(xiàn)的金屬線(xiàn)的最小特征尺寸的至少1. 5倍以上。圖像傳感器芯片可以包括像素陣列；定時(shí)生成器，被配置成生成第一水平同步 信號(hào)和第一垂直同步信號(hào)，該第一水平同步信號(hào)和第一垂直同步信號(hào)各自的水平消隱期和 垂直消隱期已經(jīng)根據(jù)數(shù)字縮放比信息而被調(diào)整過(guò)；以及輸出電路，被配置成根據(jù)第一垂直同步信號(hào)和第一水平同步信號(hào)，從與自像素陣列輸出的信號(hào)對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)信號(hào)中輸出對(duì)應(yīng)于 縮放區(qū)域的數(shù)據(jù)信號(hào)。圖像傳感器芯片還可以包括縮放塊，其中縮放塊被配置成從輸出電路接收對(duì)應(yīng)于 縮放區(qū)域的數(shù)據(jù)信號(hào)；對(duì)數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行插值；從定時(shí)生成器接收第一水平同步信號(hào)和第一 垂直同步信號(hào)；根據(jù)數(shù)字縮放比信息來(lái)調(diào)整第一水平同步信號(hào)的水平消隱期；并且根據(jù)第 一垂直同步信號(hào)和具有經(jīng)調(diào)整的水平消隱期的第二水平同步信號(hào)來(lái)輸出經(jīng)插值的信號(hào)?？商鎿Q地，圖像信號(hào)處理芯片可以包括縮放塊，其中縮放塊被配置成從圖像傳感 器芯片的輸出電路接收對(duì)應(yīng)于縮放區(qū)域的數(shù)據(jù)信號(hào)，對(duì)數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行插值；從定時(shí)生成器 接收第一水平同步信號(hào)和第一垂直同步信號(hào)；根據(jù)數(shù)字縮放比信息來(lái)調(diào)整第一水平同步信 號(hào)的水平消隱期；并且根據(jù)第一垂直同步信號(hào)和具有經(jīng)調(diào)整的水平消隱期的第二水平同步 信號(hào)來(lái)輸出經(jīng)插值的數(shù)據(jù)信號(hào)。圖像傳感器的寬高比可以是1. 0至2. 0并且所述圖像信號(hào)處理芯片的寬高比可以 是3至10。照相機(jī)可以實(shí)施為移動(dòng)電話(huà)、智能電話(huà)、網(wǎng)絡(luò)照相機(jī)、個(gè)人數(shù)字助理、個(gè)人計(jì)算 機(jī)、上網(wǎng)本和筆記本計(jì)算機(jī)的一部分。根據(jù)本發(fā)明的其他實(shí)施例，提供了一種制造圖像傳感器模塊的方法。該方法包括 將圖像傳感器芯片電連接到PCB，其中圖像傳感器芯片具有第一寬高比并且將光學(xué)信號(hào)轉(zhuǎn) 換成電子信號(hào)；將圖像信號(hào)處理芯片電連接到PCB，其中圖像信號(hào)處理芯片具有第二寬高 比并且處理從圖像傳感器芯片輸出的電子信號(hào)。此處，第一寬高比可以是大于1.0而小于 2. 0，第二寬高比可以是大于3而小于10，并且在圖像傳感器芯片中實(shí)現(xiàn)的金屬線(xiàn)的最小特 征尺寸可以是在圖像信號(hào)處理芯片中實(shí)現(xiàn)的金屬線(xiàn)的最小特征尺寸的至少1. 5倍以上。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，提供了一種制造照相機(jī)的方法。該方法包括將圖像 傳感器芯片電連接到PCB，其中圖像傳感器芯片具有第一寬高比并且將光學(xué)信號(hào)轉(zhuǎn)換成電 子信號(hào)；將圖像信號(hào)處理芯片電連接到PCB，其中圖像信號(hào)處理芯片具有第二寬高比并且 處理從圖像傳感器芯片輸出的電子信號(hào)；將包括鏡頭的鏡頭模塊固定到PCB，以使得通過(guò) 鏡頭的光學(xué)信號(hào)輸入到圖像傳感器芯片。此處，第一寬高比可以是大于1. 0而小于2. 0，第 二寬高比可以是大于3而小于10，并且在圖像傳感器芯片中實(shí)現(xiàn)的金屬線(xiàn)的最小特征尺寸 可以是在圖像信號(hào)處理芯片中實(shí)現(xiàn)的金屬線(xiàn)的最小特征尺寸的至少1. 5倍以上。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，提供了一種圖像傳感器模塊，包括PCB，放置在PCB 的第一平面上并且電連接到PCB的圖像傳感器芯片，以及被配置成嵌入PCB并且用以處理 從圖像傳感器輸出的處理信號(hào)的圖像信號(hào)處理芯片。所述圖像傳感器模塊還可以包括多個(gè)焊線(xiàn)，被配置成將圖像傳感器芯片電連接 到PCB的第一平面；嵌入PCB并且與圖像信號(hào)處理芯片連接的多個(gè)焊料凸塊。此處，圖像信 號(hào)處理芯片可以通過(guò)多個(gè)焊線(xiàn)和多個(gè)焊料凸塊來(lái)處理從圖像傳感器芯片輸出的信號(hào)。可替換地，圖像傳感器模塊還可以包括多個(gè)硅穿孔(TSV)，被配置成將圖像傳感 器芯片電連接到PCB ；以及嵌入PCB并且與圖像信號(hào)處理芯片連接的多個(gè)焊料凸塊。此處， 圖像處理芯片可以通過(guò)多個(gè)TVS和多個(gè)焊料凸塊來(lái)處理從圖像傳感器芯片輸出的信號(hào)。圖像信號(hào)處理芯片的寬高比可以是圖像傳感器芯片的寬高比至少兩倍以上，并且 在圖像傳感器芯片中實(shí)現(xiàn)的金屬線(xiàn)的最小特征尺寸可以是在圖像信號(hào)處理芯片中實(shí)現(xiàn)的 金屬線(xiàn)的最小特征尺寸的至少1. 5倍以上。
在其它實(shí)施例中，圖像傳感器芯片可以包括像素陣列；定時(shí)生成器，被配置成生 成第一水平同步信號(hào)和第一垂直同步信號(hào)，該第一水平同步信號(hào)和第一垂直同步信號(hào)各自 的水平消隱期和垂直消隱期已經(jīng)被根據(jù)數(shù)字縮放比信息而調(diào)整過(guò)；以及輸出電路，被配置 成根據(jù)第一垂直同步信號(hào)和第一水平同步信號(hào)，從與自像素陣列輸出的信號(hào)對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)信 號(hào)中輸出對(duì)應(yīng)于縮放區(qū)域的數(shù)據(jù)信號(hào)。定時(shí)生成器可以根據(jù)數(shù)字縮放比信息來(lái)增大水平消隱期并且同時(shí)減小垂直消隱 期。定時(shí)生成器可以包括寄存器，被配置成存儲(chǔ)數(shù)字縮放比信息；地址生成器，被配 置成輸出用于選擇與像素陣列中的縮放區(qū)域?qū)?yīng)的像素的地址；同步信號(hào)生成器，被配置 成生成第一水平同步信號(hào)和第一垂直同步信號(hào)；主控制單元，被配置成根據(jù)寄存器存儲(chǔ)的 數(shù)字縮放比信息來(lái)控制地址生成器的操作和同步信號(hào)生成器的操作；控制單元，被配置成 根據(jù)寄存器存儲(chǔ)的縮放比信息來(lái)控制輸出電路輸出對(duì)應(yīng)于縮放區(qū)域的數(shù)據(jù)信號(hào)。圖像傳感器芯片還可以包括縮放塊，其中縮放塊被配置成從輸出電路接收對(duì)應(yīng)于 縮放區(qū)域的數(shù)據(jù)信號(hào)；根據(jù)數(shù)字縮放比信息來(lái)對(duì)數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行插值；從定時(shí)生成器接收第 一水平同步信號(hào)和第一垂直同步信號(hào)；根據(jù)數(shù)字縮放比信息來(lái)調(diào)整第一水平同步信號(hào)的水 平消隱期；并且根據(jù)第一垂直同步信號(hào)和具有經(jīng)調(diào)整的水平消隱期的第二水平同步信號(hào)來(lái) 輸出經(jīng)插值的信號(hào)?？s放塊可以包括插值器，被配置成根據(jù)數(shù)字縮放比信息來(lái)針對(duì)對(duì)應(yīng)于縮放區(qū)域 的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行插值并且生成經(jīng)插值的數(shù)據(jù)信號(hào)；以及同步信號(hào)再生器，被配置成從定時(shí) 生成器接收第一水平同步信號(hào)和第一垂直同步信號(hào)，根據(jù)數(shù)字縮放比信息來(lái)調(diào)整第一水平 同步信號(hào)的水平消隱期，并且生成第一垂直同步信號(hào)和具有經(jīng)調(diào)整的水平消隱期的第二水 平同步信號(hào)。此處，插值器可以根據(jù)第一垂直同步信號(hào)和第二水平同步信號(hào)來(lái)輸出經(jīng)插值 的數(shù)據(jù)信號(hào)。在其他實(shí)施例中，圖像處理系統(tǒng)包括圖像傳感器芯片和圖像信號(hào)處理芯片，其中 圖像傳感器芯片包括像素陣列；定時(shí)生成器，被配置成生成第一水平同步信號(hào)和第一垂 直同步信號(hào)，該第一水平同步信號(hào)和第一垂直同步信號(hào)各自的水平消隱期和垂直消隱期已 經(jīng)根據(jù)數(shù)字縮放比信息而被調(diào)整過(guò)；以及輸出電路，被配置成根據(jù)第一垂直同步信號(hào)和第 一水平同步信號(hào)，從與自像素陣列輸出的信號(hào)對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)信號(hào)中輸出對(duì)應(yīng)于縮放區(qū)域的數(shù) 據(jù)信號(hào)，其中圖像傳感器芯片包括縮放塊，其中縮放塊被配置成從輸出電路接收對(duì)應(yīng)于縮 放區(qū)域的數(shù)據(jù)信號(hào)，根據(jù)數(shù)字縮放比來(lái)對(duì)數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行插值；從定時(shí)生成器接收第一水平 同步信號(hào)和第一垂直同步信號(hào)；根據(jù)數(shù)字縮放比信息來(lái)調(diào)整第一水平同步信號(hào)的水平消隱 期；并且根據(jù)第一垂直同步信號(hào)和具有經(jīng)調(diào)整的水平消隱期的第二水平同步信號(hào)來(lái)輸出經(jīng) 插值的信號(hào)。在其他實(shí)施例中，操作圖像傳感器芯片的方法包括接收數(shù)字縮放比信息；以及 根據(jù)數(shù)字縮放比信息同時(shí)調(diào)整水平同步信號(hào)的水平消隱期和垂直同步信號(hào)的垂直消隱期， 并且生成第一水平同步信號(hào)和第一垂直同步信號(hào)。所述方法還可以包括根據(jù)數(shù)字縮放比信息，從與自像素陣列輸出的信號(hào)對(duì)應(yīng)的 數(shù)據(jù)信號(hào)中選擇一些數(shù)據(jù)信號(hào)，并且根據(jù)第一垂直同步信號(hào)和第一水平同步信號(hào)來(lái)輸出這 些數(shù)據(jù)信號(hào)。
所述方法還可以包括根據(jù)數(shù)字縮放比信息來(lái)對(duì)一些數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行插值；通過(guò)根 據(jù)數(shù)字縮放比信息調(diào)整第一水平同步信號(hào)的水平消隱期來(lái)生成第二水平同步信號(hào)；根據(jù)第 一垂直同步信號(hào)和第二水平同步信號(hào)來(lái)輸出經(jīng)插值的數(shù)據(jù)信號(hào)。


通過(guò)參考附圖具體描述示例實(shí)施例，示例實(shí)施例的上述和其他特征和優(yōu)點(diǎn)變得更 加明顯。附圖意在描述示例實(shí)施例并且不應(yīng)該被解釋為限制權(quán)利要求的意圖范圍。除非明 確注明，否則不應(yīng)該認(rèn)為附圖按比例繪制。圖1是根據(jù)本發(fā)明的示例實(shí)施例的圖像傳感器模塊的結(jié)構(gòu)的示意圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明的示例實(shí)施例的圖像傳感器模塊的結(jié)構(gòu)的示意圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明的示例實(shí)施例的圖像傳感器模塊的結(jié)構(gòu)的示意圖；圖4是圖1、圖2、圖3、圖12和圖13所例示的圖像傳感器模塊的平面視圖；圖5是制造根據(jù)本發(fā)明的示例實(shí)施例的照相機(jī)的方法的流程圖；圖6是包括根據(jù)本發(fā)明的示例實(shí)施例的圖1、圖2、圖3、圖12、圖13、圖14或圖15 所例示的圖像傳感器模塊的圖像處理系統(tǒng)的圖；圖7是包括根據(jù)本發(fā)明的示例實(shí)施例的圖1、圖2、圖3、圖12、圖13、圖14或圖15 所例示的圖像傳感器模塊的圖像處理系統(tǒng)的圖；圖8是包括在根據(jù)本發(fā)明的示例實(shí)施例的圖1、圖2、圖3、圖12、圖13、圖14或圖 15所例示的圖像傳感器模塊中的圖像傳感器芯片的框圖；圖9是圖8所例示的圖像傳感器芯片的詳細(xì)的框圖；圖10是包括根據(jù)本發(fā)明的示例實(shí)施例的圖1、圖2、圖3、圖12、圖13、圖14或圖 15所例示的圖像傳感器模塊的圖像處理系統(tǒng)的圖；圖11是圖10中所例示的圖像處理系統(tǒng)的操作的流程圖；圖12是根據(jù)本發(fā)明的示例實(shí)施例的圖像傳感器模塊的結(jié)構(gòu)的示意圖；圖13是根據(jù)本發(fā)明的示例實(shí)施例的圖像傳感器模塊的結(jié)構(gòu)的示意圖；圖14是根據(jù)本發(fā)明的示例實(shí)施例的圖像傳感器模塊的結(jié)構(gòu)的示意圖；圖15是根據(jù)本發(fā)明的示例實(shí)施例的圖像傳感器模塊的結(jié)構(gòu)的示意圖；圖16是根據(jù)本發(fā)明的示例實(shí)施例的圖1、圖2、圖3、圖12、圖13、圖14或圖15所 例示的圖像傳感器芯片的框圖；圖17是圖16所例示的圖像傳感器芯片中包括的定時(shí)生成器的框圖；圖18是圖16所例示的縮放塊的框圖；圖19是說(shuō)明通過(guò)圖16所例示的定時(shí)生成器調(diào)整水平消隱期的長(zhǎng)度和垂直消隱期 的長(zhǎng)度之前的幀的圖；圖20是說(shuō)明通過(guò)圖16所例示的定時(shí)生成器調(diào)整水平消隱期的長(zhǎng)度和垂直消隱期 的長(zhǎng)度之后的幀的圖；圖21是說(shuō)明使用圖16所例示的定時(shí)生成器來(lái)調(diào)整垂直消隱期的方法的時(shí)序圖；圖22是說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的圖16所例示的縮放塊的輸入信號(hào)和輸出 信號(hào)的波形的圖；圖23是說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的示例實(shí)施例的圖16所例示的縮放塊的輸入信號(hào)和輸出信號(hào)的波形的圖；圖M是圖23所例示的波形圖的部分放大的圖；圖25是用于說(shuō)明曝光時(shí)間的圖；以及圖沈是圖16所例示的圖像傳感器芯片的操作的流程圖。
具體實(shí)施例方式下文中將參考附圖，更全面地說(shuō)明本發(fā)明的示例實(shí)施例，附圖中示出了示例實(shí)施 例。然而，本發(fā)明可以以許多種不同方式實(shí)施，并且不應(yīng)解釋為限于本說(shuō)明書(shū)中闡述的實(shí)施 例。相反的，提供了這些實(shí)施例使得該公開(kāi)是徹底的和完整的，并且將向本領(lǐng)域的技術(shù)人員 充分傳達(dá)本發(fā)明的范圍。在附圖中，出于清楚的目的，可能夸大層和區(qū)域的大小以及相對(duì)大 小。相同的附圖標(biāo)記始終表示相同的元件。因此，盡管示例實(shí)施例可以是多種修改和替代方法，但是在附圖中以舉例的方式 說(shuō)明其實(shí)施例并且在說(shuō)明書(shū)中詳細(xì)說(shuō)明。然而，應(yīng)該理解，不是用來(lái)將示例實(shí)施例限制為所 公開(kāi)的具體方式，而是相反，示例實(shí)施例用以覆蓋所有落入示例實(shí)施例的范圍的修改、等效 和替換。相同的附圖標(biāo)記表示相同的元件。將理解的是，當(dāng)一個(gè)元件被稱(chēng)作是“連接”或“耦接”到另一個(gè)元件時(shí)，其可以是直 接連接或耦接到另一個(gè)元件，或者可以存在居間元件。相反，當(dāng)一個(gè)元件被稱(chēng)作是“直接連 接”或“直接耦接，，到另一個(gè)元件時(shí)，沒(méi)有居間元件存在。如在此使用的，術(shù)語(yǔ)“和/或”包 括有關(guān)所列的元件的一個(gè)或多個(gè)的任何和全部的組合，可以縮寫(xiě)為“/”。應(yīng)該理解，雖然術(shù)語(yǔ)第一、第二等在此用作描述不同的元件，但是這些元件可以不 限于這些術(shù)語(yǔ)。這些術(shù)語(yǔ)僅用于將一個(gè)元件與另一個(gè)區(qū)別開(kāi)。例如，“第一”信號(hào)可以指第 二信號(hào)，類(lèi)似地，“第二”信號(hào)可以指第一信號(hào)而不背離本公開(kāi)的教導(dǎo)。此處使用的術(shù)語(yǔ)僅用于描述具體的實(shí)施例而不是試圖限制本發(fā)明。如此處所用， 單數(shù)形式“一”、“一個(gè)”和“該”同樣試圖包括復(fù)數(shù)形式，除非上下文另外明確指出不是這 樣。還應(yīng)該理解，當(dāng)在本說(shuō)明書(shū)中使用“包含”或“包括”時(shí)，確定了所述的特征、區(qū)域、整數(shù)、 步驟、操作、元件和/或組件的存在，但是不排除一個(gè)或多個(gè)其他特征、區(qū)域、整數(shù)、步驟、操 作、元件和/或組件的存在和添加。除非另外定義，所有在此使用的術(shù)語(yǔ)(包括技術(shù)的和科技的術(shù)語(yǔ))具有通常能夠 被本發(fā)明所屬的技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員理解的含義相同的含義。還應(yīng)該理解，那些定義在通 用詞典中的術(shù)語(yǔ)應(yīng)該解釋為具有在相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域和/或本申請(qǐng)中的上下文中的含義相一 致的含義，而不應(yīng)該以理想化或過(guò)度正式的感覺(jué)解釋?zhuān)谴颂幪貏e定義。還應(yīng)該注意的是，在一些替代實(shí)施中，所注明的功能/動(dòng)作可以不按附圖的順序 出現(xiàn)。例如，取決于涉及的功能/動(dòng)作，事實(shí)上可以實(shí)質(zhì)上同時(shí)發(fā)生或可以有時(shí)以相反的順 序執(zhí)行連續(xù)示出的兩個(gè)附圖。圖1是根據(jù)本發(fā)明的示例實(shí)施例的圖像傳感器模塊IOA的結(jié)構(gòu)的示意圖。圖像傳 感器模塊或多芯片模塊IOA可以用于諸如照相機(jī)這樣的圖像處理系統(tǒng)并且包括印刷電路 板(printed circuit board，PCB) 20、圖像傳感器芯片30和圖像信號(hào)處理芯片40。PCB 20 可以是柔性PCB(flexible PCB，F(xiàn)PCB)。由于在半導(dǎo)體襯底上，也即PCB 20上，圖像傳感器 芯片30和圖像信號(hào)處理芯片40互相分開(kāi)，因此減少或消除了出現(xiàn)在圖像信號(hào)處理芯片40中的數(shù)字噪聲的影響。在PCB 20的第一平面20-1上放置圖像傳感器芯片30并且將其與PCB20電連接。 圖像傳感器芯片30將光學(xué)信號(hào)轉(zhuǎn)換成電子信號(hào)。例如，圖像傳感器芯片30可以包括光電 轉(zhuǎn)換區(qū)，其包括將接收的光學(xué)信號(hào)轉(zhuǎn)換為電子信號(hào)的多個(gè)轉(zhuǎn)換器件；晶體管區(qū)，其包括將從 光電轉(zhuǎn)換區(qū)輸出的電子信號(hào)傳送到列線(xiàn)的多個(gè)晶體管；和信號(hào)處理區(qū)，其包括處理從列線(xiàn) 接收的電子信號(hào)并且向圖像信號(hào)處理芯片40輸出例如數(shù)字信號(hào)的處理信號(hào)作為輸出信號(hào) 的多個(gè)處理電路。使用諸如130，95，65nm或更小的互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)工藝的 精細(xì)工藝，可以形成光電轉(zhuǎn)換區(qū)、晶體管區(qū)和信號(hào)處理區(qū)。也可以將圖像信號(hào)處理芯片40放置在PCB 20的第一平面20_1并且將其與PCB 20電連接。圖像信號(hào)處理芯片40可以作為圖像信號(hào)處理器(ISP)或數(shù)字信號(hào)處理器(DSP) 工作。圖像信號(hào)處理芯片40處理從圖像傳感器芯片30輸出的電子信號(hào)并且向顯示裝置輸 出處理信號(hào)。通過(guò)顯示裝置可以顯示從圖像信號(hào)處理芯片輸出的處理信號(hào)。顯示裝置可以 是例如使用薄膜晶體管液晶顯示器(TFT-IXD)的平板顯示裝置、有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)， 有源矩陣OLED (AMOLED)或發(fā)光二極管(LED)。使用95，65，45，32nm或更小的CMOS工藝可 以形成圖像信號(hào)處理芯片40。在圖像傳感器芯片30中實(shí)現(xiàn)的金屬線(xiàn)的最小特征尺寸可以是在圖像信號(hào)處理芯 片40中實(shí)現(xiàn)的金屬線(xiàn)的最小特征尺寸的1. 5倍或以上。由于圖像信號(hào)處理芯片40的最小 特征尺寸小于圖像傳感器芯片30的最小特征尺寸，因此圖像信號(hào)處理芯片40的集成度高 于圖像傳感器芯片30的集成度。結(jié)果，可以在圖像信號(hào)處理芯片40上實(shí)現(xiàn)用于提高圖像 信號(hào)處理功能的電路，因此，能夠獲得高性能的圖像信號(hào)處理芯片。例如，當(dāng)使用90nm CMOS 工藝制造圖像傳感器芯片30時(shí)，可以使用32nm或42nm CMOS工藝制造圖像信號(hào)處理芯片 40。此時(shí)，90nm、45nm和32nm是使用CMOS工藝形成金屬線(xiàn)的最小特征尺寸。圖像傳感器模塊10A還包括多個(gè)第一焊線(xiàn)30-1和多個(gè)第二焊線(xiàn)40_1。圖像傳感 器芯片30通過(guò)第一焊線(xiàn)30-1電連接到PCB 20并且圖像信號(hào)處理芯片40通過(guò)第二焊線(xiàn) 40-1電連接到PCB 20。圖像傳感器模塊10A還包括與PCB 20機(jī)械連接的鏡頭模塊。鏡頭模塊包括鏡頭52 和支持鏡頭52的固定器(hOlder)50。鏡頭模塊位于允許光學(xué)信號(hào)通過(guò)鏡頭52精確地輸入 到在圖像傳感器芯片30中實(shí)現(xiàn)的像素陣列(未示出)的位置。可以在單個(gè)封裝(package) 中封裝圖像傳感器模塊10A和鏡頭模塊。圖2是根據(jù)本發(fā)明的其他實(shí)施例的圖像傳感器模塊10B的結(jié)構(gòu)的示意圖。參考圖 2，圖像傳感器模塊10B包括PCB 20、圖像傳感器芯片30、圖像信號(hào)處理芯片40、第一焊線(xiàn) (bonding wire) 30-1和多個(gè)焊料凸塊(solderbump) 42。例如，圖像信號(hào)處理芯片40可以 是通過(guò)焊料凸塊42倒裝焊接(flip-chip-bonded)形成在PCB 20的第一平面上。為了清楚說(shuō)明，圖2中例示圖像傳感器芯片30通過(guò)第一焊線(xiàn)30-1電連接到PCB 20，圖像信號(hào)處理芯片40通過(guò)焊料凸塊42倒裝焊接。根據(jù)示例實(shí)施例，圖像傳感器芯片30 和圖像信號(hào)處理芯片40中的至少一個(gè)可以是通過(guò)形成在PCB 20的第一平面20-1上的多 個(gè)焊料凸塊倒裝焊接的。圖3是根據(jù)本發(fā)明示例實(shí)施例的圖像傳感器模塊10C的結(jié)構(gòu)的示意圖。參考圖3， 圖像傳感器模塊10C包括PCB 20、圖像傳感器芯片30、圖像信號(hào)處理芯片40、多個(gè)第一硅穿孔(through-silicon vias，TSV)) 32 和多個(gè) TSV44。圖像傳感器芯片30通過(guò)第一 TSV 32電連接到PCB 20并且圖像信號(hào)處理芯片40 通過(guò)第二 TSV 44電連接到PCB 20。因此，圖像信號(hào)處理芯片40可以處理從圖像傳感器芯 片30輸出的電子信號(hào)并且將經(jīng)處理的信號(hào)發(fā)送到顯示裝置。根據(jù)圖1至圖3所示的示例實(shí)施例，圖像傳感器芯片30和圖像信號(hào)處理芯片40 兩者可以通過(guò)多個(gè)焊線(xiàn)、凸塊或TSV電連接到PCB 20。根據(jù)示例實(shí)施例，圖1、圖2、圖3、圖 12、圖13、圖14或圖15所例示的圖像傳感器模塊1(^、1( 、10(、100、1(^、1(^或106可以表 示包括或排除鏡頭模塊的模塊。此外，諸如照相機(jī)這樣的圖像處理系統(tǒng)可以包括鏡頭模塊 和圖像傳感器模塊10A、10B、10C、10D、10E、10F或IOG。圖4是圖1、圖2、圖3、圖14和圖15例示的圖像傳感器模塊10A、10B、10C、IOF或 IOG的平面視圖的示例。參考圖4，可以是圖像傳感器模塊10A、10B、10CU0F或IOG的圖像 傳感器模塊22包括電連接到PCB 20的圖像傳感器芯片30和圖像信號(hào)處理芯片40。圖像 傳感器模塊22形狀可以是方形。圖像傳感器芯片30的寬高比，即W1/H1，可以是1到2。圖像信號(hào)處理芯片40的 寬高比，即W2/H2，可以是3到10。包括圖像傳感器模塊22的封裝的寬高比，即W3/H3，可以 是0. 8到1. 2。封裝可以具有接近用于光學(xué)系統(tǒng)的方形的、0. 8到1. 2的寬高比。圖5是制造根據(jù)本發(fā)明的示例實(shí)施例的照相機(jī)的方法的流程圖。在操作SlO中， 使用第一最小特征尺寸CMOS工藝，例如90nm CMOS工藝，來(lái)制造具有第一寬高比(例如1 到2)的圖像傳感器芯片30。在操作S20中，使用第二最小特征尺寸CMOS工藝，例如45nm 或32nm CMOS工藝，來(lái)制造具有第二寬高比(例如3到10)圖像信號(hào)處理芯片40。由于操 作SlO和S20分別使用不同的CMOS處理，因此可以改變SlO和S20的操作順序。換句話(huà)說(shuō)，可以使用具有不同最小特征尺寸的CMOS工藝制造圖像傳感器芯片30 和圖像信號(hào)處理芯片40，以使得圖像傳感器芯片30中的金屬線(xiàn)的第一最小特征尺寸是圖 像信號(hào)處理芯片40中的金屬線(xiàn)的第二最小特征尺寸的1. 5倍或以上。在操作S30中，具有第一寬高比的圖像傳感器芯片30和具有第二寬高比的圖像信 號(hào)處理芯片40中的一個(gè)芯片電連接到PCB 20的第一平面20-1。在操作S40中，圖像傳感 器芯片30和圖像信號(hào)處理芯片40的另一個(gè)芯片電連接到PCB 20的第一平面20-1。在操 作S50中，鏡頭模塊機(jī)械連接到PCB20，以使得將通過(guò)鏡頭52的光學(xué)信號(hào)輸入到圖像傳感器 芯片30的像素陣列。圖6是包括根據(jù)本發(fā)明的示例實(shí)施例的分別例示在圖1、圖2、圖3、圖12、圖13、圖 14或圖15中的圖像傳感器模塊10A、10B、10C、10D、10EU0F或10G的圖像處理系統(tǒng)的示意 圖。包括圖像傳感器模塊10A、10B、10C、10D、10EU0F或10G的圖像處理系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)為移 動(dòng)電話(huà)、視頻電話(huà)、智能電話(huà)或個(gè)人數(shù)字助理(PDA)。鏡頭模塊連接到包括在圖像傳感器模 塊10A、10B、10C、10D、10EU0F或10G的圖像傳感器芯片30?？梢詫㈢R頭模塊和圖像傳感器 模塊10A、10B、10C、10D、10E、10F或10G封裝在單個(gè)封裝中。圖7是包括根據(jù)本發(fā)明的示例實(shí)施例的分別例示在圖1、圖2、圖3、圖12、圖13、圖 14或圖15中的圖像傳感器模塊10A、10B、10C、10D、10EU0F或10G的圖像處理系統(tǒng)的示意 圖。包括圖像傳感器模塊10A、10B、10C、10D、10EU0F或10G的圖像處理系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)為個(gè) 人計(jì)算機(jī)(PC)、臺(tái)式PC、筆記本計(jì)算機(jī)、上網(wǎng)本、閉路電視(CCTV)系統(tǒng)、家庭自動(dòng)化系統(tǒng)和衛(wèi)星系統(tǒng)。鏡頭模塊連接到包括在圖像傳感器模塊10A、10B、10C、10D、10EU0F或IOG的圖 像傳感器芯片30。圖8是包括在根據(jù)本發(fā)明的示例實(shí)施例的分別例示在圖1、圖2、圖3、圖12、圖13、 圖14或圖15中的圖像傳感器模塊10A、10B、10C、10D、10E、IOF或IOG中的圖像傳感器芯片 30的框圖。參考圖1至圖8，圖像傳感器芯片30包括定時(shí)控制器90、有源像素陣列(或有 源像素傳感器陣列)110、讀出電路112和壓縮器160。定時(shí)控制器90、有源像素陣列110、 讀出電路112和壓縮器160可以包括具有第一最小特征尺寸的金屬線(xiàn)。定時(shí)控制器90生成用于控制有源像素陣列110的操作和讀出電路112的操作的 控制信號(hào)。例如，有源像素陣列110包括從鏡頭52接收的光學(xué)信號(hào)中生成像素信號(hào)或Bayer 信號(hào)的多個(gè)像素。有源像素陣列110的寬高比可以是，例如4 3，或可以是用于高清晰度 的 16 9。讀出電路112將從有源像素陣列110輸出的像素信號(hào)或Bayer信號(hào)轉(zhuǎn)換成Bayer 數(shù)字信號(hào)。從讀出電路112輸出的Bayer數(shù)字信號(hào)可以不經(jīng)過(guò)任何校正處理。根據(jù)示例實(shí) 施例，圖像傳感器芯片30可以不包括用于校正從有源像素陣列輸出的像素信號(hào)或Bayer信 號(hào)，因此，同包括至少一個(gè)校正電路塊的傳統(tǒng)圖像傳感器的布圖區(qū)域相比，可以顯著減小圖 像傳感器芯片30的布圖區(qū)域。此時(shí)，“校正處理”可以包括黑點(diǎn)校正(shading correction)、壞像素校正(BPC)、 重新分級(jí)(binning)或數(shù)字增益調(diào)整中的至少一個(gè)。黑點(diǎn)校正是補(bǔ)償用于由在圖像傳感器 模塊10A、10B、10C、10D、10E、IOF或IOG中采用的鏡頭52的特性引起的、在圖像的邊緣處 圖像傳感器芯片30上的入射光的密度降低的處理。BPC是這樣的處理過(guò)程通過(guò)像素間的 比較，校正有源像素陣列110中包括的像素中的由加熱受損的死像素或壞像素。重新分級(jí) (binning)是這樣的處理過(guò)程通過(guò)對(duì)被放棄的像素和通過(guò)抽樣選擇的像素給予權(quán)重并且 將其平均以提高畫(huà)面質(zhì)量來(lái)消除高頻分量。數(shù)字增益調(diào)整是這樣的處理過(guò)程將增益調(diào)整 到最小化黑電平的噪聲的電平以提高能見(jiàn)度。連接到讀出電路112的壓縮器160可以壓縮沒(méi)有經(jīng)歷過(guò)任何校正的Bayer數(shù)字信 號(hào)，并且向輸出接口(未示出)傳送壓縮后的Bayer數(shù)字信號(hào)。輸出接口可以是串行接口 或并行接口?？商鎿Q地，讀出電路112可以輸出已經(jīng)經(jīng)過(guò)黑點(diǎn)校正、BPC、重新分級(jí)(binning)或 數(shù)字增益調(diào)整的輸出信號(hào)。此時(shí)，壓縮器160可以壓縮已經(jīng)經(jīng)過(guò)黑點(diǎn)校正、BPC、重新分級(jí) (binning)或數(shù)字增益調(diào)整的信號(hào)并且將壓縮后的信號(hào)發(fā)送到輸出接口。圖9是圖8所例示的圖像傳感器芯片30的詳細(xì)框圖。參考圖8和圖9，圖像傳感 器模塊1(^、1( 、10(、100、1(^、1(^或106包括的圖像傳感器芯片30包括定時(shí)控制器90、 像素陣列110、垂直解碼器/行驅(qū)動(dòng)器100、有效負(fù)載塊120、模擬讀出電路130、數(shù)據(jù)輸出塊 140、水平解碼器150和壓縮器160。在器件90、100、110、120、130、140、150、和160的每一 個(gè)中實(shí)現(xiàn)的金屬線(xiàn)的最小特征尺寸是在圖像信號(hào)處理芯片40中實(shí)現(xiàn)的金屬線(xiàn)的最小特征 尺寸的1.5倍或以上。定時(shí)控制器90生成用于控制圖像傳感器芯片30的總體操作的多個(gè)控制信號(hào)。像 素陣列110包括可以包括多個(gè)像素，其可以包括多個(gè)色彩像素，例如至少一個(gè)紅色像素、至 少一個(gè)綠色像素和至少一個(gè)藍(lán)色像素的多個(gè)像素。當(dāng)圖像傳感器芯片30被實(shí)現(xiàn)為三維圖像傳感器時(shí)，所述多個(gè)像素還可以包括至少除了色彩像素之外的至少一個(gè)深度(或距離) 像素。所述至少一個(gè)深度像素可以生成與紅外線(xiàn)范圍的波長(zhǎng)對(duì)應(yīng)的光電荷。像素陣列110 可以包括多個(gè)列線(xiàn)。以列方向排列的多個(gè)像素可以連接到列線(xiàn)的每一個(gè)。有效負(fù)載塊120包括多個(gè)有效負(fù)載電路，其中響應(yīng)于從定時(shí)控制器90輸出的控制 信號(hào)CTL1，所述多個(gè)有效負(fù)載電路的每一個(gè)可以被使能或被禁用。此處，“被使能”意思是 連接到列線(xiàn)的像素能夠執(zhí)行用于輸出像素信號(hào)的處理并且將從像素輸出的像素信號(hào)輸出 給模擬讀出電路130。相反，“被禁用”意思是連接到列線(xiàn)的像素不能執(zhí)行用于輸出像素信 號(hào)的處理并且沒(méi)有信號(hào)從像素輸出。模擬讀出電路130是處理分別從列線(xiàn)輸出的像素信號(hào)PXl到PXm的信號(hào)處理電 路。模擬讀出電路130可以包括，例如，雙相關(guān)采樣(CDQ電路。CDS電路可以分別連接到 列線(xiàn)。⑶S的每一個(gè)可以對(duì)于從對(duì)應(yīng)的列線(xiàn)輸出的像素信號(hào)執(zhí)行⑶S并且輸出⑶S像素信 號(hào)。模擬讀出電路130還可以包括分別連接到CDS電路的多個(gè)模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器(ADC)電 路。ADC電路的每一個(gè)將CDS像素信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。數(shù)據(jù)輸出塊140向壓縮器160傳送從模擬讀出電路130輸出的輸出信號(hào)Dl至Dm。 例如，分別響應(yīng)于列線(xiàn)選擇信號(hào)CSELl至CSELm，數(shù)據(jù)輸出塊140可以向壓縮器160輸出模 擬讀出電路130的輸出信號(hào)Dl至Dm。水平解碼器150，其可以稱(chēng)作列解碼器，將從定時(shí)控制器90輸出的列地址HAD解碼 并且根據(jù)解碼結(jié)果輸出列選擇信號(hào)CSELl至CSELm。定時(shí)控制器90生成用于控制垂直解碼 器/行驅(qū)動(dòng)器100的操作的控制信號(hào)，至少一個(gè)用于控制模擬讀出電路130的操作的控制 信號(hào)，用于控制數(shù)據(jù)輸出塊140的操作的控制信號(hào)，用于控制水平解碼器150的操作的控制 信號(hào)。在一些實(shí)施例中，行地址VDA和列地址HAD分別從外部輸入。讀出電路112可以是包括器件100、120、130、140和150的電路。壓縮器160壓縮 從例如數(shù)據(jù)輸出塊這樣的讀出電路112輸出的像素信號(hào)或Bayer數(shù)字信號(hào)，并且通過(guò)輸入/ 輸出接口向圖像信號(hào)處理芯片40傳輸壓縮的Bayer數(shù)字信號(hào)。從數(shù)據(jù)輸出塊140輸出的 像素信號(hào)或Bayer數(shù)字信號(hào)尚未經(jīng)過(guò)任何校正處理。圖10是包括根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)示例實(shí)施例的圖1、圖2、圖3、圖12、圖13、圖14 或圖15所例示的圖像傳感器模塊10A、10B、10C、10D、10EU0F或IOG的圖像處理系統(tǒng)的示 意圖。在圖10中，圖像傳感器模塊(或多芯片封裝(MCP))10A、10B、10C、10D、10EU0F或 IOG 一般以標(biāo)記10表示。圖像處理系統(tǒng)200包括圖像傳感器模塊10和控制圖像傳感器模塊10的操作的處 理器220。圖像處理系統(tǒng)200還可以包括存儲(chǔ)經(jīng)圖像傳感器模塊10處理的數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)裝置 230。存儲(chǔ)裝置230可以通過(guò)非易失性存儲(chǔ)裝置實(shí)現(xiàn)。圖像處理系統(tǒng)200還可以包括輸入 / 輸出(I/O)接口 240。處理器220控制存儲(chǔ)裝置230中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)用以通過(guò)系統(tǒng)總線(xiàn)210和I/O接口 240發(fā)送到外部裝置。I/O接口 240可以是顯示裝置或輸入裝置，諸如鼠標(biāo)、鍵盤(pán)或觸摸板。圖11是圖10所例示的圖像處理系統(tǒng)200的操作的流程圖。參考圖1至圖11，在 操作SllO中，圖像傳感器芯片30的有源像素陣列110從光學(xué)信號(hào)中生成Bayer信號(hào)。在 操作S120中，圖像傳感器芯片30的壓縮器160壓縮從讀出電路112輸出的信號(hào)并且向圖 像信號(hào)處理芯片40輸出壓縮后的信號(hào)。從讀出電路112輸出的信號(hào)可以是尚未經(jīng)過(guò)校正處理的Bayer信號(hào)。在操作130中，圖像信號(hào)處理芯片40對(duì)從圖像傳感器芯片30輸出的 壓縮后的信號(hào)進(jìn)行諸如插值法和色彩校正之類(lèi)的處理中的至少一項(xiàng)處理?？梢詫⒔?jīng)圖像信 號(hào)處理芯片40處理后的信號(hào)發(fā)送到顯示裝置用以顯示。圖12是根據(jù)本發(fā)明的其他實(shí)施例的圖像傳感器模塊IOD的結(jié)構(gòu)的示意圖。圖像 傳感器模塊IOD包括PCB 20、圖像傳感器芯片30、圖像信號(hào)處理芯片40和多個(gè)TSV 32。圖像傳感器芯片30通過(guò)TSV 32電連接到PCB 20。在PCB 20中嵌入圖像信號(hào)處 理芯片40。TSV 32可以與多個(gè)凸塊42-1電連接。從而，通過(guò)TSV32和凸塊42_1向圖像信 號(hào)處理芯片40傳送從圖像傳感器芯片30輸出的信號(hào)，因此，圖像信號(hào)處理芯片40可以處 理從圖像傳感器芯片30輸出的信號(hào)并且向顯示裝置傳送處理后的信號(hào)用以顯示。為了避免圖像信號(hào)處理芯片40生成的加熱影響圖像傳感器芯片30中包括的像 素，圖像信號(hào)處理芯片40的寬高比是圖像傳感器芯片30的寬高比至少兩倍以上并且圖像 傳感器芯片30中包括的金屬線(xiàn)的最小特征尺寸是圖像信號(hào)處理芯片40中包括的金屬線(xiàn)的 最小特征尺寸的至少1. 5倍或以上。圖13是根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)其他實(shí)施例的圖像傳感器模塊IOE的結(jié)構(gòu)的示意圖。 圖像傳感器模塊IOE包括PCB 20、圖像傳感器芯片30、圖像信號(hào)處理芯片40和多個(gè)焊線(xiàn) 30-1。圖像傳感器芯片30通過(guò)焊線(xiàn)30-1電連接到PCB 20并且圖像信號(hào)處理芯片40嵌 入在PCB 20中。通過(guò)焊線(xiàn)30-1和多個(gè)凸塊42-2向圖像信號(hào)處理芯片40傳送從圖像傳感 器芯片30輸出的信號(hào)，圖像信號(hào)處理芯片40可以處理從圖像傳感器芯片30輸出的信號(hào)并 且向顯示裝置傳送處理后的信號(hào)用以顯示。為了避免圖像信號(hào)處理芯片40生成的加熱影響圖像傳感器芯片30包括的像素， 圖像信號(hào)處理芯片40的寬高比是圖像傳感器芯片30的寬高比至少兩倍以上并且圖像傳感 器芯片30中包括的金屬線(xiàn)的最小特征尺寸是圖像信號(hào)處理芯片40中包括的金屬線(xiàn)的最小 特征尺寸的至少1.5倍或以上。圖12和圖13所例示的實(shí)施例示出在其中圖像信號(hào)處理芯片40嵌入到包括多個(gè) 層的PCB 20中的例子。因此，通過(guò)任何電連接的手段可以向圖像信號(hào)處理芯片40傳送從 圖像傳感器芯片30輸出的信號(hào)。如圖12或圖13所例示，可以在PCB 20中嵌入圖像信號(hào) 處理芯片40用以使圖像信號(hào)處理芯片40位于鏡頭模塊的下面或旁邊。圖14是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)例實(shí)施例的圖像傳感器模塊IOF的結(jié)構(gòu)的示意圖。圖像 傳感器模塊IOF包括PCB 20、圖像傳感器芯片30、圖像信號(hào)處理芯片40和多個(gè)TSV 32-1 和32-2。圖像傳感器芯片30通過(guò)TSV 32-1和32-2連接到嵌入PCB 20中的圖像信號(hào)處理 芯片40。圖像傳感器芯片30形成在圖像信號(hào)處理芯片40之上。圖15是根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的圖像傳感器模塊IOG的結(jié)構(gòu)的示意圖。圖像 傳感器模塊IOG包括PCB 20、圖像傳感器芯片30、圖像信號(hào)處理芯片40和多個(gè)焊線(xiàn)30_2。 圖像傳感器芯片30通過(guò)焊線(xiàn)30-1連接到嵌入PCB 20中的圖像信號(hào)處理芯片40。圖像傳 感器芯片30形成在圖像信號(hào)處理芯片40之上。圖16是根據(jù)本發(fā)明的示例實(shí)施例的圖1、圖2、圖3、圖12、圖13、圖14或圖15所 例示的圖像傳感器芯片的框圖。參考圖16，能夠執(zhí)行高速數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中(on-the-fly) 數(shù)字縮放的圖像傳感器芯片30，不需要用于數(shù)字縮放的幀緩沖存儲(chǔ)器。圖像傳感器芯片30包括圖像信號(hào)處理電路310、控制寄存器塊340、定時(shí)生成器350和緩沖器360。縮放塊370 可以在如圖16所示的圖像傳感器芯片中實(shí)現(xiàn)或者可以在圖1、圖2、圖3、圖12、圖13、圖14 或圖15所例示的圖像信號(hào)處理芯片40中實(shí)現(xiàn)。圖像信號(hào)處理電路310輸出對(duì)應(yīng)于光學(xué)圖像的數(shù)據(jù)信號(hào)。圖像信號(hào)處理電路310 包括有源像素(傳感器)陣列110、行驅(qū)動(dòng)器315、模擬讀出電路320和ADC塊330。有源像 素陣列110包括多個(gè)參照如上圖9所述的像素。像素的每一個(gè)包括光敏器件(例如光敏二 極管)和多個(gè)晶體管。響應(yīng)于從定時(shí)生成器350輸出的至少一個(gè)控制信號(hào)，行驅(qū)動(dòng)器315從多個(gè)像素中 選擇位于一行中的多個(gè)像素。響應(yīng)于從控制寄存器塊340或定時(shí)生成器350輸出的至少一 個(gè)控制信號(hào)，模擬讀出電路320處理從有源像素陣列110的行中選擇的像素輸出的像素信號(hào)。模擬讀出電路320，其具有噪聲消除功能，對(duì)從有源像素陣列110輸出的像素信號(hào) 中的每一個(gè)執(zhí)行⑶S并且輸出⑶S像素信號(hào)。模擬讀出電路320可以包括多個(gè)⑶S電路。 CDS電路可以分別對(duì)于分別從包括在有源像素陣列110的多個(gè)列輸出的像素信號(hào)執(zhí)行CDS。ADC塊330對(duì)從模擬讀出電路320輸出的像素信號(hào)或⑶S像素信號(hào)執(zhí)行模擬_數(shù) 字轉(zhuǎn)換并且向緩沖器360輸出數(shù)字信號(hào)或數(shù)據(jù)信號(hào)?？刂萍拇嫫鲏K340根據(jù)從外部，例如圖像信號(hào)處理芯片40，接收的數(shù)據(jù)的信息，控 制定時(shí)生成器350、圖像信號(hào)處理電路310或緩沖器的操作。例如，控制寄存器塊340可以 根據(jù)從外部，例如圖像信號(hào)處理芯片40，輸出的數(shù)字縮放比(zoom ratio)信息RSV，來(lái)改變 定時(shí)生成器350中包括的寄存器351 (圖17)的設(shè)置。數(shù)字縮放比信息RSV是表示數(shù)字縮 放比的信息。根據(jù)從控制寄存器塊340輸出的數(shù)字縮放比信息RSV或?qū)?yīng)于數(shù)字縮放比信息 RSV的信息，定時(shí)生成器350生成水平消隱期經(jīng)調(diào)整過(guò)的第一水平同步信號(hào)Hsync，垂直消 隱期經(jīng)調(diào)整過(guò)的第一垂直同步信號(hào)Vsync，以及第一數(shù)據(jù)時(shí)鐘信號(hào)DCLK。下文中，數(shù)字縮放 比信息RSV包括從外部，例如圖像信號(hào)處理芯片40或數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)，接收到的數(shù)字 縮放比信息RSV和對(duì)應(yīng)于數(shù)字縮放比的信息。換句話(huà)說(shuō)，定時(shí)生成器350根據(jù)數(shù)字縮放比信息RSV調(diào)整第一水平同步信號(hào) Hsync的水平消隱期并且同時(shí)調(diào)整第一垂直同步信號(hào)Vsync，以便不論數(shù)字縮放比為何都 保持幀速率恒定。因此，定時(shí)生成器350輸出具有調(diào)整過(guò)的垂直消隱期的第一垂直同步信 號(hào)Vsync，具有調(diào)整過(guò)的水平消隱期的第一水平消隱期信號(hào)Hsync，以及第一數(shù)據(jù)時(shí)鐘信號(hào) DCLK0緩沖器360緩沖從圖像信號(hào)處理電路310的ADC塊330輸出的數(shù)據(jù)信號(hào)，例如對(duì) 應(yīng)于縮放區(qū)域的數(shù)據(jù)信號(hào)，并且根據(jù)控制寄存器塊340向縮放塊370輸出緩沖的數(shù)據(jù)信號(hào)。 輸出電路可以表示包括行驅(qū)動(dòng)器315、模擬讀出電路320、ADC塊330的電路，或者包括行驅(qū) 動(dòng)器315、模擬讀出電路320、ADC塊330和緩沖器360的電路?？s放塊370，其執(zhí)行在高速數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中(on-the-fly)的數(shù)字縮放，針對(duì)從輸 出電路輸出的、對(duì)應(yīng)于縮放區(qū)域的數(shù)據(jù)信號(hào)(例如用于數(shù)字縮放的一部分?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)或顯示 器上所選擇的用于數(shù)字縮放的區(qū)域)進(jìn)行插值，即根據(jù)數(shù)字縮放比信息RSV從全部區(qū)域的 數(shù)據(jù)信號(hào)中根據(jù)縮放比選擇的數(shù)據(jù)信號(hào)?？s放功能區(qū)370從定時(shí)生成器350接收第一水平同步信號(hào)Hsync、第一垂直同步信號(hào)Vsync和第一數(shù)據(jù)時(shí)鐘信號(hào)DCLK ；根據(jù)數(shù)字縮放比信息 RSV重新調(diào)整第一水平同步信號(hào)Hsync的水平消隱期；根據(jù)第二水平同步信號(hào)Vsynca、具有 重新調(diào)整的水平消隱期的第二水平同步信號(hào)Hsynca和第二數(shù)據(jù)時(shí)鐘信號(hào)DCLK來(lái)輸出經(jīng)插 值的數(shù)據(jù)信號(hào)DATAa。此時(shí)，第二垂直同步信號(hào)Vsynca與第一垂直同步信號(hào)Vsync相同并 且第二數(shù)據(jù)時(shí)鐘信號(hào)DCLK與第一數(shù)據(jù)時(shí)鐘信號(hào)DCLK相同。可替換地，縮放功能區(qū)370可 以旁路第一垂直同步信號(hào)Vsync和第一數(shù)據(jù)時(shí)鐘信號(hào)DCLK。
圖17是圖16所例示的圖像傳感器芯片30中包括的定時(shí)生成器350的框圖。參 考圖16和圖17，定時(shí)生成器350包括寄存器351、主控制單元353、地址生成器355、同步信 號(hào)生成器357和控制單元359。寄存器351從控制寄存器塊340接收數(shù)字縮放比信息RSV并且將其儲(chǔ)存。例如， 數(shù)字縮放比信息RSV可以包括一個(gè)或多個(gè)比特。根據(jù)儲(chǔ)存在寄存器351的數(shù)字縮放比信息 RSV，主控制單元353控制地址生成器355的操作和同步信號(hào)生成器357的操作。地址生成器355根據(jù)主控制單元353輸出地址X-ADD和Y-ADD，該地址用于從多個(gè) 有源像素陣列110包括的所有像素中選擇對(duì)應(yīng)于縮放區(qū)域的多個(gè)像素。因此，圖像信號(hào)處 理電路310能夠根據(jù)行地址X-ADD和列地址Y-ADD來(lái)僅僅選擇對(duì)應(yīng)于縮放區(qū)域的像素。同步信號(hào)生成器357根據(jù)主控制單元353同時(shí)調(diào)整垂直同步信號(hào)的垂直消隱期和 水平同步信號(hào)的水平消隱期并且生成具有經(jīng)調(diào)整的垂直消隱期的第一垂直同步信號(hào)Vsync 和具有經(jīng)調(diào)整的水平消隱期的第一水平同步信號(hào)Hsync。同步信號(hào)生成器357還可以根據(jù) 主控制單元353生成第一數(shù)據(jù)時(shí)鐘信號(hào)DCLK。此處，第一垂直同步信號(hào)Vsync定義了幀的 起始和結(jié)束(或者單個(gè)幀的數(shù)據(jù))，第一水平同步信號(hào)Hsync定義了線(xiàn)(line)的開(kāi)始和結(jié) 束(單個(gè)線(xiàn)的數(shù)據(jù))，并且使用第一數(shù)據(jù)時(shí)鐘信號(hào)DCLK來(lái)傳送像素?cái)?shù)據(jù)?？刂茊卧?59根據(jù)存儲(chǔ)在檢測(cè)器351中的數(shù)字縮放比信息RSV來(lái)控制輸出電路輸 出對(duì)應(yīng)于有源像素陣列110的縮放區(qū)域的數(shù)據(jù)信號(hào)?？刂茊卧?59可以根據(jù)由地址生成器 355生成的地址X-ADD和Y-ADD和數(shù)字縮放比信息RSV來(lái)控制縮放區(qū)域，并且控制從選擇的 縮放區(qū)域中包括的多個(gè)像素輸出的數(shù)據(jù)信號(hào)被發(fā)送到向緩沖器360或縮放塊370。圖18是圖16所例示的縮放塊370的框圖。參考圖16至圖18，縮放塊370包括插 值器371和同步信號(hào)再生器373，其中縮放塊370可以以圖像傳感器芯片或圖像信號(hào)處理芯 片40實(shí)現(xiàn)。插值器371根據(jù)數(shù)字縮放比信息RSV針對(duì)已經(jīng)被緩沖器360緩沖的、對(duì)應(yīng)于縮 放區(qū)域的數(shù)據(jù)信號(hào)DATA進(jìn)行插值，并且生成經(jīng)插值的數(shù)據(jù)信號(hào)DATAa。同步信號(hào)再生器373從定時(shí)生成器350接收第一垂直同步信號(hào)Vsync、第一水平同 步信號(hào)Hsync和第一數(shù)據(jù)時(shí)鐘信號(hào)DCLK，根據(jù)數(shù)字縮放比信息RSV調(diào)整第一水平同步信號(hào) Hsync的水平消隱期，并且生成具有重新調(diào)整的水平消隱期的第二水平同步信號(hào)Hsynca。 同步信號(hào)再生器373還生成基本上與第一垂直同步信號(hào)Vsync相同的第二垂直同步信號(hào) Vsynca并且第二數(shù)據(jù)時(shí)鐘信號(hào)DCLKa基本上與第一數(shù)據(jù)時(shí)鐘信號(hào)DCLK相同。插值器371 可以根據(jù)第二垂直同步信號(hào)Vsynca、第二水平同步信號(hào)Hsynca和第二數(shù)據(jù)時(shí)鐘信號(hào)DCLKa 來(lái)輸出經(jīng)插值的數(shù)據(jù)信號(hào)。圖19是說(shuō)明通過(guò)圖16所例示的定時(shí)生成器350調(diào)整水平消隱期的長(zhǎng)度和垂直消 隱期的長(zhǎng)度之前的幀的示意圖。參考圖19，單個(gè)幀(或從圖像傳感器芯片30輸出的數(shù)據(jù)信 號(hào)的示意圖)包括圖像信號(hào)區(qū)域(或有效區(qū)域)A11、水平空白(HB)區(qū)域(或非有效區(qū)域)A12和垂直空白(VB)區(qū)域(或非有效區(qū)域)A13。當(dāng)?shù)谝淮怪蓖叫盘?hào)Vsync和第一水平 同步信號(hào)Hsync保持第一電平，例如高電平(或第二電平，例如低電平)時(shí)，僅在圖像信號(hào) 區(qū)域All顯示對(duì)應(yīng)于數(shù)據(jù)信號(hào)的圖像。圖20是說(shuō)明通過(guò)圖16所例示的定時(shí)生成器350調(diào)整水平消隱期的長(zhǎng)度和垂直 消隱期的長(zhǎng)度之后的幀的示意圖。參考圖19和圖20，當(dāng)數(shù)字縮放比大于1時(shí)，第一水平同 步信號(hào)Hsync的水平消 隱期從HBI增大到HBI，(即HBI，> HBI)并且第一垂直同步信號(hào) Vsync的垂直消隱期從VBI降到VBI，(即VBI，< VBI)。當(dāng)數(shù)字縮放比增加時(shí)，第一水平同步信號(hào)Hsync的水平消隱期從HBI增大到HBI， 并且第一垂直同步信號(hào)Vsync的垂直消隱期從VBI降到VBI’。因此，圖像的水平長(zhǎng)度從IHI 降到IHI’并且圖像的垂直長(zhǎng)度從IVI降到IVI’。因此，即使當(dāng)由于第一水平同步信號(hào)Hsync的水平消隱期從HBI增大到HBI，而使 得總水平長(zhǎng)度從THI增大到THI ’，但是由于第一垂直同步信號(hào)Vsync從VBI降到VBI ’，因此 VB區(qū)A23與VB區(qū)A13相同。結(jié)果，無(wú)論數(shù)字縮放比如何，幀速率均保持恒定。換句話(huà)說(shuō)，縮 放區(qū)370實(shí)時(shí)地或在高速數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中(on-the-fly)調(diào)整第一垂直同步信號(hào)Vsync的 垂直消隱期，以保持幀速率恒定，而無(wú)論數(shù)字縮放比如何。圖21是說(shuō)明使用圖16所例示的定時(shí)生成器350來(lái)調(diào)整垂直消隱期的方法的時(shí)序 圖。參考圖21，情況I表示當(dāng)數(shù)字縮放比是1時(shí)的第一垂直同步信號(hào)Vsync的波形；情況 II表示當(dāng)數(shù)字縮放比是2，增大第一水平同步信號(hào)Hsync的水平消隱期但是不減小第一垂 直同步信號(hào)Vsync的垂直消隱期時(shí)的第一垂直同步信號(hào)Vsync。參考圖19到圖21，當(dāng)隨著第一水平同步信號(hào)Hsync的水平消隱期從HBI增大到 HBI’而沒(méi)有減小第一垂直同步信號(hào)Vsync的垂直消隱期時(shí)，總水平長(zhǎng)度THI’減小，因此，VB 區(qū)A23增大，這使得幀速率降低。為了防止幀速率的降低，定時(shí)生成器350將第一水平同步 的水平消隱期增大到HBI ’并且同時(shí)將第一垂直同步號(hào)Vsync的垂直消隱期減小到VBI ’，如 圖16、圖20和圖21(情況III)所示。結(jié)果，無(wú)論數(shù)字縮放比如何變化，定時(shí)生成器350都 生成恒定的第一垂直同步信號(hào)Vsync。圖22是示出根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的、圖16所例示的縮放塊370的輸入信號(hào) 和輸出信號(hào)的波形的示意圖。具體地，圖22示出當(dāng)數(shù)字縮放比是1時(shí)的縮放塊的輸入信號(hào) Vsync,Hsync和DATA以及輸出信號(hào)Vsynca、Hsynca和DATAa的輸出信號(hào)的波形。圖23是 示出根據(jù)本發(fā)明的示例實(shí)施例的、圖16所例示的縮放塊370的輸入信號(hào)和輸出信號(hào)的波形 的示意圖。具體地，圖23示出當(dāng)數(shù)字縮放比是2時(shí)的縮放塊370的輸入信號(hào)VSync、HSync 禾口 DATA以及輸出信號(hào)Vsynca、Hsynca和DATAa的波形。參考圖16、圖20、圖22和圖23，當(dāng)數(shù)字縮放比是2時(shí)，根據(jù)表示數(shù)字縮放比是2的 數(shù)字縮放比信息RSV，定時(shí)生成器350增大第一水平同步信號(hào)Hsync的水平消隱期并且同時(shí) 減小第一垂直同步信號(hào)Vsynca的垂直消隱期以保持幀速率恒定，并且輸出具有減小的垂 直消隱期VBI’的第一垂直同步信號(hào)Vsync以及具有增大的水平消隱期HBI’的第一水平同 步信號(hào)Hsync。圖像信號(hào)處理電路310根據(jù)響應(yīng)于數(shù)字縮放比信息RSV的第一垂直同步信號(hào) Vsync和第一水平同步信號(hào)Hsync，僅輸出對(duì)應(yīng)于有源像素陣列110的縮放區(qū)域的數(shù)據(jù)信號(hào) DATA。
圖24是圖23所例示的波形圖的部分放大的示意圖。參考圖16、圖22、圖23和圖 24，縮放區(qū)370根據(jù)指示數(shù)字縮放比是2的數(shù)字縮放比信息RSV對(duì)數(shù)據(jù)信號(hào)DATA進(jìn)行插值 并且生成插值的數(shù)據(jù)信號(hào)DATAa。例如，縮放區(qū)370還根據(jù)數(shù)字縮放比信息RSV調(diào)整減小第 一水平同步信號(hào)Hsync的水平消隱期，并且生成具有重新調(diào)整的水平消隱期的第二水平同 步信號(hào)Hsynca0 如圖24所例示，縮放塊370根據(jù)第二水平同步信號(hào)Hsynca對(duì)第一數(shù)據(jù)信號(hào)Hl 進(jìn)行插值，生成經(jīng)插值的第一數(shù)據(jù)信號(hào)ΗΓ -1和ΗΓ -2并且輸出經(jīng)插值的第一數(shù)據(jù)信號(hào) HI’ -1和ΗΓ -2?？s放區(qū)370還根據(jù)第二水平同步信號(hào)Hsynca對(duì)第二數(shù)據(jù)信號(hào)Hl進(jìn)行插 值，生成經(jīng)插值的第二數(shù)據(jù)信號(hào)H2’ -1和H2’ -2并且輸出經(jīng)插值的第二數(shù)據(jù)信號(hào)H2’ -1和 H2’ -2。如圖22和圖23所示，當(dāng)數(shù)字縮放比增加時(shí)，根據(jù)哪些經(jīng)插值的數(shù)據(jù)信號(hào)被輸出的 第二水平同步信號(hào)Hsynca的觸發(fā)(toggle)的數(shù)目也增加。圖25是用于說(shuō)明曝光時(shí)間的示意圖。當(dāng)來(lái)自圖像傳感器芯片30的圖像輸出如圖 25所示時(shí)，水平圖像長(zhǎng)度IHI和水平消隱期HBI可以以像素為單位表示，垂直圖像長(zhǎng)度IVI 和垂直消隱期VBI可以以線(xiàn)為單位表示。顯示在顯示裝置上的圖像的亮度由兩個(gè)值cintr和cintc定義，這兩個(gè)值設(shè)置了 顯示裝置中包括的像素中每一個(gè)的曝光時(shí)間。此處，“cintr”表示線(xiàn)的數(shù)目并且“cintc”表 示像素的數(shù)目。因此，曝光時(shí)間定義為(cintr*THI)+cintc。參考圖19、圖20和圖25，當(dāng)增大第一水平同步信號(hào)Hsync的水平消隱期HBI用 于數(shù)字縮放時(shí)，總水平長(zhǎng)度THI也被增大。因此，曝光時(shí)間被改變。因此，為了保持圖像 的亮度而無(wú)論數(shù)字縮放比為何，需要改變值cintr和cintc使得(cintr*THI)+cintc = (cintr' *ΤΗΓ )+cintc'。此處，“cintr”和“cintc”分別表示經(jīng)插值的圖像的線(xiàn)的數(shù) 目和像素的數(shù)目，并且THI’表示改變后的總水平長(zhǎng)度。圖26是圖16所例示的圖像傳感器芯片30的操作的流程圖。參考圖16至圖26， 在操作S210中，定時(shí)生成器350接收指示數(shù)字縮放比的數(shù)字縮放比信息RSV。在步驟S220 中，定時(shí)生成器350根據(jù)數(shù)字縮放比RSV，同時(shí)調(diào)整水平同步信號(hào)的水平消隱期和垂直同步 信號(hào)的垂直消隱期，并且生成具有經(jīng)調(diào)整的水平消隱期的第一水平同步信號(hào)Hsync和具有 經(jīng)調(diào)整的垂直消隱期的第一垂直同步信號(hào)Vsync以及第一數(shù)據(jù)時(shí)鐘信號(hào)DCLK。在操作S230中，輸出電路根據(jù)數(shù)字縮放比信息RSV，從與自有源像素陣列110輸出 的像素信號(hào)對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)信號(hào)中，選擇對(duì)應(yīng)于縮放區(qū)域的數(shù)據(jù)信號(hào)DATA，并且根據(jù)第一垂直 同步信號(hào)Vsync、第一水平同步信號(hào)Hsync和第一數(shù)據(jù)時(shí)鐘信號(hào)DCLK輸出對(duì)應(yīng)于縮放區(qū)域 的數(shù)據(jù)信號(hào)DATA。縮放塊370根據(jù)數(shù)字縮放比信息RAV對(duì)從緩沖器360輸出的數(shù)據(jù)信號(hào)DATA進(jìn)行 插值，并且生成經(jīng)插值的數(shù)據(jù)信號(hào)DATAa?？s放塊370還根據(jù)數(shù)字縮放比信息RSV來(lái)調(diào)整第 一水平同步信號(hào)Hsync的水平消隱期并且生成具有經(jīng)調(diào)整的水平消隱期的第二水平同步 信號(hào)Hsynca。換句話(huà)說(shuō)，參考圖22和圖23，如上所述，縮放塊370根據(jù)數(shù)字縮放比信息RSV 來(lái)控制觸發(fā)的數(shù)目和第一水平同步信號(hào)的脈沖寬度，以便處理經(jīng)插值的數(shù)據(jù)信號(hào)DATAa?？s放塊370根據(jù)第一水平同步信號(hào)Vsync ( = Vsynca)，輸出插值數(shù)據(jù)信號(hào)DATAa、 第二水平同步信號(hào)Hsynca和第一數(shù)據(jù)時(shí)鐘信號(hào)DCLK ( = DCLKa)。因此，在操作S240中， 縮放塊370針對(duì)對(duì)應(yīng)于縮放區(qū)域的數(shù)據(jù)信號(hào)DATA進(jìn)行插值并且執(zhí)行高速數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程(on-the-fly)中的數(shù)字縮放。如上所述，圖16所例示的圖像傳感器芯片20不要求用于數(shù)字縮放的幀存儲(chǔ)器，因此，省去幀緩沖存儲(chǔ)器和用于控制幀緩沖存儲(chǔ)器的操作的控制器。結(jié)果，圖像傳感器芯片30 的尺寸得以減小。根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，圖像傳感器模塊包括具有不同的最小特征尺寸的圖像 傳感器芯片和圖像傳感器處理芯片，使得圖像傳感器芯片上的圖像信號(hào)處理芯片中所生成 的數(shù)字噪聲的影響被減少或消除。此外，圖像處理芯片的金屬線(xiàn)的最小特征尺寸小于圖像 傳感器芯片的金屬線(xiàn)的最小特征尺寸，使得圖像信號(hào)處理芯片的集成度得以提高，同時(shí)圖 像信號(hào)處理芯片的尺寸得以減小。此外，圖像傳感器芯片不要求用于數(shù)字縮放的幀緩沖存 儲(chǔ)器，并且因此，幀緩沖存儲(chǔ)器和用于控制幀緩沖存儲(chǔ)器的操作的控制器得以省去。結(jié)果， 圖像傳感器芯片的尺寸得以減小。已經(jīng)如此描述了示例實(shí)施例，顯然其可以許多方式變化。這樣的變化不應(yīng)被視為 脫離示例實(shí)施例的意圖的精神和范圍，并且對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員明顯可見(jiàn)，所有這樣的修 改意圖被包括在以下權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種圖像傳感器模塊，包括 印刷電路板PCB ；圖像傳感器芯片，在所述PCB的第一平面上并且電連接到所述PCB ；以及 圖像信號(hào)處理芯片，在所述PCB的第一平面上并且與所述PCB電連接， 其中，所述圖像信號(hào)處理芯片的寬高比是所述圖像傳感器芯片的寬高比的至少兩倍以 上，并且在所述圖像傳感器芯片中實(shí)現(xiàn)的金屬線(xiàn)的最小特征尺寸是在所述圖像信號(hào)處理芯 片中實(shí)現(xiàn)的金屬線(xiàn)的最小特征尺寸的至少1. 5倍以上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像傳感器模塊，其中，所述圖像傳感器的寬高比是1.0至 2. 0，所述圖像信號(hào)處理芯片的寬高比是3至10。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像傳感器模塊，還包括多個(gè)焊線(xiàn)，被配置成將所述圖像傳感器芯片電連接到所述PCB的第一平面；以及 多個(gè)焊料凸塊，被配置成將所述圖像信號(hào)處理芯片倒裝焊接到所述PCB的第一平面。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像傳感器，其中，所述圖像傳感器包括 像素陣列；定時(shí)生成器，被配置成生成第一水平同步信號(hào)和第一垂直同步信號(hào)，該第一水平同步 信號(hào)和第一垂直同步信號(hào)各自的水平消隱期和垂直消隱期已經(jīng)根據(jù)數(shù)字縮放比信息而被 調(diào)整；以及輸出電路，被配置成根據(jù)所述第一垂直同步信號(hào)和第一水平同步信號(hào)，從與自所述像 素陣列輸出的信號(hào)對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)信號(hào)中輸出對(duì)應(yīng)于縮放區(qū)域的數(shù)據(jù)信號(hào)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的圖像傳感器模塊，其中，所述定時(shí)生成器根據(jù)所述數(shù)字縮放 比信息來(lái)增大水平消隱期并且同時(shí)減小垂直消隱期。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的圖像傳感器模塊，其中，所述圖像傳感器芯片還包括縮放塊， 該縮放塊被配置成從所述輸出電路接收對(duì)應(yīng)于縮放區(qū)域的數(shù)據(jù)信號(hào)，對(duì)所述數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行 插值，從所述定時(shí)生成器接收所述第一水平同步信號(hào)和所述第一垂直同步信號(hào)，根據(jù)所述 數(shù)字縮放比信息來(lái)調(diào)整所述第一水平同步信號(hào)的水平消隱期，并且根據(jù)所述第一垂直同步 信號(hào)和具有經(jīng)調(diào)整的水平消隱期的第二水平同步信號(hào)來(lái)輸出經(jīng)插值的數(shù)據(jù)信號(hào)。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的圖像傳感器模塊，其中，所述圖像信號(hào)處理芯片包括縮放塊， 該縮放塊被配置成從所述圖像傳感器芯片的輸出電路接收對(duì)應(yīng)于縮放區(qū)域的數(shù)據(jù)信號(hào)，對(duì) 所述數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行插值，從所述定時(shí)生成器接收所述第一水平同步信號(hào)和所述第一垂直同 步信號(hào)，根據(jù)所述數(shù)字縮放比信息來(lái)調(diào)整所述第一水平同步信號(hào)的水平消隱期，并且根據(jù) 所述第一垂直同步信號(hào)和具有經(jīng)調(diào)整的水平消隱期的第二水平同步信號(hào)來(lái)輸出經(jīng)插值的 數(shù)據(jù)信號(hào)。
8.一種封裝，包括根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像傳感器模塊； 其中，所述封裝的寬高比是0. 8至1. 2。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的封裝，其中，所述圖像傳感器芯片包括 像素陣列；定時(shí)生成器，被配置成生成第一水平同步信號(hào)和第一垂直同步信號(hào)，該第一水平同步 信號(hào)和第一垂直同步信號(hào)各自的水平消隱期和垂直消隱期已經(jīng)根據(jù)數(shù)字縮放比信息而被調(diào)整；以及輸出電路，被配置成根據(jù)所述第一垂直同步信號(hào)和第一水平同步信號(hào)，從與自所述像 素陣列輸出的信號(hào)對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)信號(hào)中輸出對(duì)應(yīng)于縮放區(qū)域的數(shù)據(jù)信號(hào)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的封裝，其中，所述圖像傳感器芯片還包括縮放塊，該縮放塊 被配置成從所述輸出電路接收對(duì)應(yīng)于縮放區(qū)域的數(shù)據(jù)信號(hào)，對(duì)所述數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行插值，從 所述定時(shí)生成器接收所述第一水平同步信號(hào)和所述第一垂直同步信號(hào)，根據(jù)所述數(shù)字縮放 比信息來(lái)調(diào)整所述第一水平同步信號(hào)的水平消隱期，并且根據(jù)所述第一垂直同步信號(hào)和具 有經(jīng)調(diào)整的水平消隱期的第二水平同步信號(hào)來(lái)輸出經(jīng)插值的數(shù)據(jù)信號(hào)。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的封裝，其中，所述圖像信號(hào)處理芯片包括縮放塊，該縮放塊 被配置成從所述圖像傳感器芯片的輸出電路接收對(duì)應(yīng)于縮放區(qū)域的數(shù)據(jù)信號(hào)，對(duì)所述數(shù)據(jù) 信號(hào)進(jìn)行插值，從所述定時(shí)生成器接收所述第一水平同步信號(hào)和所述第一垂直同步信號(hào)， 根據(jù)所述數(shù)字縮放比信息來(lái)調(diào)整所述第一水平同步信號(hào)的水平消隱期，并且根據(jù)所述第一 垂直同步信號(hào)和具有經(jīng)調(diào)整的水平消隱期的第二水平同步信號(hào)來(lái)輸出插值的數(shù)據(jù)信號(hào)。
12.—種照相機(jī)，包括鏡頭；以及根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像傳感器，其中，所述圖像傳感器芯片將通過(guò)所述鏡頭的光學(xué)信號(hào)轉(zhuǎn)換為電子信號(hào)，并且所述圖 像信號(hào)處理芯片處理從所述圖像傳感器芯片輸出的所述電子信號(hào)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的照相機(jī)，其中，所述圖像傳感器芯片包括像素陣列；定時(shí)生成器，被配置成生成第一水平同步信號(hào)和第一垂直同步信號(hào)，該第一水平同步 信號(hào)和第一垂直同步信號(hào)各自的水平消隱期和垂直消隱期已經(jīng)根據(jù)數(shù)字縮放比信息而被 調(diào)整過(guò)；以及輸出電路，被配置成根據(jù)所述第一垂直同步信號(hào)和第一水平同步信號(hào)，從與自所述像 素陣列輸出的信號(hào)對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)信號(hào)中輸出對(duì)應(yīng)于縮放區(qū)域的數(shù)據(jù)信號(hào)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的照相機(jī)，其中，所述圖像傳感器芯片還包括縮放塊，該縮放 塊被配置成從所述輸出電路接收對(duì)應(yīng)于縮放區(qū)域的數(shù)據(jù)信號(hào)，對(duì)所述數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行插值， 從所述定時(shí)生成器接收所述第一水平同步信號(hào)和所述第一垂直同步信號(hào)，根據(jù)所述數(shù)字縮 放比信息來(lái)調(diào)整所述第一水平同步信號(hào)的水平消隱期，并且根據(jù)所述第一垂直同步信號(hào)和 具有經(jīng)調(diào)整的水平消隱期的第二水平同步信號(hào)來(lái)輸出經(jīng)插值的數(shù)據(jù)信號(hào)。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的照相機(jī)，其中，所述圖像信號(hào)處理芯片包括縮放塊，該縮 放塊被配置成從所述圖像傳感器芯片的輸出電路接收對(duì)應(yīng)于縮放區(qū)域的數(shù)據(jù)信號(hào)，對(duì)所述 數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行插值，從所述定時(shí)生成器接收所述第一水平同步信號(hào)和所述第一垂直同步信 號(hào)，根據(jù)所述數(shù)字縮放比信息來(lái)調(diào)整所述第一水平同步信號(hào)的水平消隱期，并且根據(jù)所述 第一垂直同步信號(hào)和具有經(jīng)調(diào)整的水平消隱期的第二水平同步信號(hào)來(lái)輸出經(jīng)插值的數(shù)據(jù) 信號(hào)。
16.根據(jù)權(quán)利要求12所述的照相機(jī)，其中，所述圖像傳感器芯片的寬高比是1.0至 2. 0，所述圖像信號(hào)處理芯片的寬高比是3至10。
17.根據(jù)權(quán)利要求12所述的照相機(jī)，其中，所述圖像傳感器模塊還包括多個(gè)焊線(xiàn)，被配置成將所述圖像傳感器芯片電連接到所述PCB的第一平面；以及 多個(gè)焊料凸塊，被配置成將所述圖像信號(hào)處理芯片倒裝焊接到所述PCB的第一平面。
18.根據(jù)權(quán)利要求12所述的照相機(jī)，其中，所述照相機(jī)被實(shí)施為從由移動(dòng)電話(huà)、智能電 話(huà)、網(wǎng)絡(luò)照相機(jī)、個(gè)人數(shù)字助手、個(gè)人計(jì)算機(jī)、上網(wǎng)本和筆記本計(jì)算機(jī)所組成的組中選擇的 成員的一部分。
19.一種圖像傳感器模塊，包括 印刷電路板PCB ；圖像傳感器芯片，在所述PCB的第一平面上并且電連接到所述PCB ；以及 圖像信號(hào)處理芯片，被配置成嵌入所述PCB并且處理從所述圖像傳感器芯片輸出的信號(hào)。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的圖像傳感器模塊，還包括多個(gè)焊線(xiàn)，被配置成將所述圖像傳感器芯片電連接到所述PCB;以及 多個(gè)凸塊，被嵌入所述PCB并且與所述圖像信號(hào)處理芯片連接， 其中，所述圖像信號(hào)處理芯片通過(guò)所述多個(gè)焊線(xiàn)和所述多個(gè)凸塊來(lái)處理從所述圖像傳 感器芯片輸出的信號(hào)。
21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的圖像傳感器模塊，還包括多個(gè)硅穿孔TSV，被配置成將所述圖像傳感器芯片電連接到所述PCB ；以及 多個(gè)凸塊，被嵌入所述PCB并且連接到所述圖像信號(hào)處理芯片， 其中，所述圖像信號(hào)處理芯片通過(guò)所述多個(gè)TSV和所述多個(gè)凸塊來(lái)處理從所述圖像傳 感器芯片輸出的信號(hào)。
22.根據(jù)權(quán)利要求19所述的圖像傳感器模塊，其中，所述圖像信號(hào)處理芯片的寬高比 是所述圖像傳感器芯片的寬高比的至少兩倍以上，并且在所述圖像傳感器芯片中實(shí)現(xiàn)的金 屬線(xiàn)的最小特征尺寸是在所述圖像信號(hào)處理芯片中實(shí)現(xiàn)的金屬線(xiàn)的最小特征尺寸的至少 1.5倍以上。
23.根據(jù)權(quán)利要求19所述的圖像傳感器模塊，其中，所述圖像傳感器芯片包括 像素陣列；定時(shí)生成器，被配置成生成第一水平同步信號(hào)和第一垂直同步信號(hào)，該第一水平同步 信號(hào)和第一垂直同步信號(hào)各自的水平消隱期和垂直消隱期已經(jīng)根據(jù)數(shù)字縮放比信息而被 調(diào)整；以及輸出電路，被配置成根據(jù)所述第一垂直同步信號(hào)和第一水平同步信號(hào)，從與自所述像 素陣列輸出的信號(hào)對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)信號(hào)中輸出對(duì)應(yīng)于縮放區(qū)域的數(shù)據(jù)信號(hào)。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的圖像傳感器模塊，其中，所述定時(shí)生成器根據(jù)所述數(shù)字縮 放比信息來(lái)增大水平消隱期并且同時(shí)減小垂直消隱期。
25.根據(jù)權(quán)利要求23所述的圖像傳感器模塊，其中，所述圖像傳感器芯片還包括縮放 塊，該縮放塊被配置成從所述輸出電路接收對(duì)應(yīng)于縮放區(qū)域的數(shù)據(jù)信號(hào)，對(duì)所述數(shù)據(jù)信號(hào) 進(jìn)行插值，從所述定時(shí)生成器接收所述第一水平同步信號(hào)和所述第一垂直同步信號(hào)，根據(jù) 所述數(shù)字縮放比信息來(lái)調(diào)整所述第一水平同步信號(hào)的水平消隱期，并且根據(jù)所述第一垂直 同步信號(hào)和具有經(jīng)調(diào)整的水平消隱期的第二水平同步信號(hào)來(lái)輸出經(jīng)插值的數(shù)據(jù)信號(hào)。
26.根據(jù)權(quán)利要求23所述的圖像傳感器模塊，其中，所述圖像信號(hào)處理芯片包括縮放塊，該縮放塊被配置成從所述圖像傳感器芯片的輸出電路接收對(duì)應(yīng)于縮放區(qū)域的數(shù)據(jù)信 號(hào)，對(duì)所述數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行插值，從所述定時(shí)生成器接收所述第一水平同步信號(hào)和所述第一 垂直同步信號(hào)，根據(jù)所述數(shù)字縮放比信息來(lái)調(diào)整所述第一水平同步信號(hào)的水平消隱期，并 且根據(jù)所述第一垂直同步信號(hào)和具有經(jīng)調(diào)整的水平消隱期的第二水平同步信號(hào)來(lái)輸出經(jīng) 插值的數(shù)據(jù)信號(hào)。
全文摘要
本發(fā)明提供了圖像傳感器模塊、其制造方法和包括其的圖像處理系統(tǒng)。圖像傳感器模塊包括印刷電路板(PCB)、部署在PCB的第一平面上并且電連接到PCB的圖像傳感器芯片以及部署在PCB的第一平面上并且電連接到PCB的圖像信號(hào)處理芯片。圖像信號(hào)處理芯片的寬高比是圖像傳感器芯片的寬高比至少兩倍以上。在圖像傳感器芯片中實(shí)現(xiàn)的金屬線(xiàn)的最小特征尺寸是在圖像信號(hào)處理芯片中實(shí)現(xiàn)的金屬線(xiàn)的最小特征尺寸的至少1.5倍以上。
文檔編號(hào)H04N5/335GK102110699SQ20101058902
公開(kāi)日2011年6月29日 申請(qǐng)日期2010年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月16日
發(fā)明者樸埈佑, 樸宰用, 李濟(jì)碩, 李潤(rùn)泰, 李秀永, 林埈緒 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社