圖像傳感器、成像系統(tǒng)、傳感器和圖像傳感器的操作方法
【專利摘要】一種圖像傳感器、成像系統(tǒng)、傳感器和圖像傳感器的操作方法，該圖像傳感器具有：像素陣列；讀出部，被配置為從像素陣列讀出信號；控制部，控制讀出部。讀出部包括：行選擇部，選擇像素陣列中的行；列選擇部，選擇像素陣列中的列；以及輸出部，輸出來自由行選擇部選擇的行上的各像素中的與由列選擇部選擇的列相對應(yīng)的像素的信號。像素陣列包括在距輸出部的距離方面不同的塊，并且控制部控制由讀出部讀出來自所述塊的信號所需的讀出時段，以使得隨著距輸出部的距離增加而在較長讀出時段中讀出來自塊的信號。
【專利說明】圖像傳感器、成像系統(tǒng)、傳感器和圖像傳感器的操作方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種圖像傳感器、成像系統(tǒng)、傳感器以及用于圖像傳感器的操作方法。

【背景技術(shù)】
[0002]在圖像傳感器中，行選擇電路選擇像素陣列的行，所選擇的行上的多個像素將信號輸出到多條列信號線。列選擇電路然后在依次選擇多條列信號線的同時輸出來自一行上的像素的信號。圖像傳感器在改變待選擇的行的同時依次對于多行執(zhí)行該操作。在常規(guī)圖像傳感器中，無論從像素陣列的多行選擇的哪一行，用于信號的讀出時段都是恒定的。
[0003]然而，在包括像素陣列以及依次選擇從像素陣列輸出的信號并且將其輸出到多條列信號線的水平輸出電路的圖像傳感器中，隨著距水平輸出電路的距離增大，讀出時段的不足可能出現(xiàn)更多。在具有幾十厘米的大像素陣列尺寸的圖像傳感器中，這樣的問題變得更明顯。與行位置對應(yīng)的讀出時段的不足可能導(dǎo)致陰影。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供一種有利于減少由于與行位置對應(yīng)的讀出時段的不足而導(dǎo)致的陰影的技術(shù)。
[0005]本發(fā)明第一方面提供一種圖像傳感器，其包括:像素陣列，其中布置有多個像素以便形成多行和多列；讀出部，被配置為讀出來自像素陣列的信號；以及控制部，被配置為控制讀出部，其中，所述讀出部包括:行選擇部，被配置為選擇像素陣列中的行；列選擇部，被配置為選擇像素陣列中的列；以及輸出部，被配置為輸出來自由行選擇部選擇的行上的各像素中的與由列選擇部選擇的列相對應(yīng)的像素的信號，其中像素陣列包括在距輸出部的距離方面不同的多個塊，其中所述控制部控制由讀出部讀出來自多個塊的信號所需的讀出時段，以使得隨著距輸出部的距離增加而在較長讀出時段中讀出來自塊的信號。
[0006]本發(fā)明第二方面提供一種成像系統(tǒng)，其包括:如本發(fā)明的第一方面所述的圖像傳感器；以及處理部，被配置為處理從圖像傳感器輸出的信號。
[0007]本發(fā)明第三方面提供一種傳感器，包括如本發(fā)明第一方面所述的多個圖像傳感器的陣列。
[0008]本發(fā)明第四方面提供一種用于圖像傳感器的操作方法，該圖像傳感器包括:像素陣列，其中布置有多個像素以便形成多行和多列；讀出部，被配置為從像素陣列讀出信號，其中，該讀出部包括:行選擇部，被配置為選擇像素陣列中的行；列選擇部，被配置為選擇像素陣列中的列；以及輸出部，被配置為輸出來自由行選擇部選擇的行上的各像素中的與由列選擇部選擇的列相對應(yīng)的像素的信號，像素陣列包括在距輸出部的距離方面不同的多個塊，其中該操作方法包括控制由讀出部讀出來自多個塊的信號所需的讀出時段，以使得隨著距輸出部的距離增加而在較長讀出時段中讀出來自塊的信號。
[0009]根據(jù)參照附圖對示例性實施例的以下描述，本發(fā)明的其它特征將變得清楚。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1是示出根據(jù)本發(fā)明一個實施例的圖像傳感器的布置的電路圖；
[0011]圖2是示出像素的布置的示例的電路圖；
[0012]圖3是示出讀出部的布置的示例的電路圖；
[0013]圖4是示出控制部的布置的示例的框圖；
[0014]圖5是示出根據(jù)本發(fā)明一個實施例的圖像傳感器的操作的示例的定時圖；
[0015]圖6是示出根據(jù)本發(fā)明一個實施例的成像系統(tǒng)的布置的示例的框圖；
[0016]圖7是示出讀出部的布置的另一示例的電路圖；
[0017]圖8是示出根據(jù)本發(fā)明一個實施例的多芯片傳感器的布置的視圖；以及
[0018]圖9A和圖9B是示出根據(jù)本發(fā)明另一實施例的多芯片傳感器的布置的視圖。

【具體實施方式】
[0019]以下將參照附圖描述本發(fā)明示例性實施例。
[0020]圖1示出根據(jù)本發(fā)明一個實施例的圖像傳感器1的布置。圖像傳感器1包括:像素陣列10，其中多個像素12被布置為形成多行和多列；讀出部20，其從像素陣列10讀出信號；以及控制部30，其控制讀出部20。讀出部20可以包括行選擇部22、輸出部24和列選擇部26。行選擇部22選擇像素陣列10中的行。列選擇部26選擇像素陣列10中的列。輸出部24輸出來自由行選擇部22選擇的行上的各像素12中的與由列選擇部26選擇的列相對應(yīng)的像素12的信號。構(gòu)成圖像傳感器1的所有元件可以被布置在一個基板上，或形成圖像傳感器1的多個像素中的除了像素陣列10之外的所有或一些元件可以被布置在與布置像素陣列10的基板不同的基板上。
[0021]像素陣列10的每個像素12受控于從行選擇部22提供的行控制信號組Vi (假設(shè)像素陣列10由η行形成，i表示1至η)。如下所述，例如，行控制信號組Vi可以包括傳送控制信號TX、重置控制信號RST和選擇信號SEL。來自由行選擇部22選擇的列上的像素12的信號被輸出到列信號線CSLj (假設(shè)像素陣列10由m行形成，j表示1至m)。列信號線CSLj具有寄生電阻rl和寄生電容cl。電流源14連接到列信號線CSLj。
[0022]行選擇部22包括垂直移位寄存器23，其根據(jù)垂直移位時鐘VCLK來對垂直移位脈沖進行移位?？梢酝ㄟ^串聯(lián)與垂直移位時鐘VCLK同步地從前級接收脈沖的多個寄存器(例如，觸發(fā)器)221來形成垂直移位寄存器23。垂直移位寄存器23響應(yīng)于垂直移位開始信號VST而根據(jù)垂直移位時鐘VCLK來對垂直移位脈沖進行移位。行選擇部22選擇與垂直移位寄存器23中的垂直移位脈沖的位置對應(yīng)的行。垂直移位時鐘VCLK的傳送路徑具有寄生負載，如寄生電阻r2。
[0023]列選擇部26包括水平移位寄存器，其響應(yīng)于水平移位開始信號HST而根據(jù)水平移位時鐘HCLK來開始對水平移位脈沖進行移位，并且選擇與水平移位脈沖的位置對應(yīng)的列。列選擇部26通過將對應(yīng)的列選擇信號Hj設(shè)置在有效電平來選擇列。
[0024]控制部30將垂直移位時鐘VCLK和垂直移位開始信號VST提供給行選擇部22，并且將水平移位時鐘HCLK和水平移位開始信號HST提供給列選擇部26。圖像傳感器1可以包括焊盤(pad)，其分別輸出水平移位時鐘HCLK和水平移位開始信號HST。
[0025]圖2例示一個像素12的布置。像素12可以包括例如光電轉(zhuǎn)換部(例如光電二極管)121、傳送晶體管122、浮置擴散區(qū)124、重置晶體管123、放大晶體管125以及選擇晶體管126。圖像傳感器1可以形成為檢測放射線的放射線成像裝置。在此情況下，像素陣列10可以包括閃爍器，其將放射線轉(zhuǎn)換為光。替代地，每個光電轉(zhuǎn)換部121可以形成為直接將放射線轉(zhuǎn)換為電荷。
[0026]光電轉(zhuǎn)換部121中通過光電轉(zhuǎn)換所生成的電荷被累積在光電轉(zhuǎn)換部121的電荷累積區(qū)域中。當(dāng)傳送控制信號TX達到有效電平時，傳送晶體管122將光電轉(zhuǎn)換部121的電荷累積區(qū)域中所累積的電荷傳送到浮置擴散區(qū)124。放大晶體管125連同連接到列信號線CSLj的電流源14 一起形成源極跟隨器，并且將與浮置擴散區(qū)124的電勢對應(yīng)的信號輸出到列信號線CSLj。當(dāng)重置控制信號RST達到有效電平時，重置晶體管123重置浮置擴散區(qū)124的電勢。當(dāng)選擇信號SEL達到有效電平時，選擇晶體管126將放大晶體管125連接到列信號線CSLj。選擇信號SEL達到有效電平表示選擇信號SEL被提供到的行上的像素被設(shè)置在選擇狀態(tài)下。
[0027]圖3例示輸出部24的布置。輸出部24包括例如水平信號線228和多個開關(guān)224，多個開關(guān)224中的每一個輸出來自由行選擇部22選擇的行上的各像素12中的與由列選擇部26選擇的列對應(yīng)的像素12的信號。輸出部24可以還包括放大器229，其放大被輸出到水平信號線228的信號。輸出部24可以還包括處理電路225，其處理輸出到列信號線CSLj的信號。
[0028]處理電路225可以是例如源極跟隨器電路、采樣/保持電路、緩沖電路或差分放大器電路。圖3示出處理電路225是源極跟隨器電路的情況。在圖3所示的情況下，處理電路225包括晶體管226和電流源227。
[0029]圖7示出處理電路225是采樣/保持電路的情況。采樣/保持電路包括:電容元件CP，用于對輸出到列信號線CSLj的信號進行采樣/保持；開關(guān)SW，被提供于列信號線CSLj與電容元件CP之間。當(dāng)開關(guān)SW接通時，列信號線CSLj連接到電容元件CP。在電容元件CP中寫入列信號線CSLj上的信號。當(dāng)開關(guān)SW從接通狀態(tài)轉(zhuǎn)變到關(guān)斷狀態(tài)時，已經(jīng)在電容元件CP中寫入直到進行該轉(zhuǎn)變的信號得以保持。
[0030]除了處理電路225之外，輸出部24可以還包括存儲器。如果以電容元件來形成存儲器，則必須在電容元件經(jīng)由開關(guān)224連接到水平信號線228以輸出信號之后重置水平信號線228的電勢。
[0031]如上所述，寄生負載(如寄生電阻r2)存在于形成行選擇部22的垂直移位寄存器23中的垂直移位時鐘VCLK的傳送路徑中。為此，提供給構(gòu)成垂直移位寄存器23的寄存器221中的每一個的垂直移位時鐘VCLK的波形根據(jù)距作為垂直移位時鐘VCLK的電源的控制部30的距離而鈍化。更具體地說，一次移位操作(將脈沖從一個寄存器221移位到下一寄存器221的操作)所需的時間根據(jù)該距離而增加。因此，從作為垂直移位時鐘VCLK的電源的控制部30中的垂直移位時鐘VCLK的轉(zhuǎn)變定時到選擇行的定時的延遲時間根據(jù)該距離而增加。即，可以用于讀出操作的時間(即讀出時段)根據(jù)該距離而減少。控制部30被放置得比垂直移位寄存器23的最后級寄存器221更靠近垂直移位寄存器23的第一級寄存器221。
[0032]寄生電阻rl和寄生電容cl存在于列信號線CSLj中。因此，信號從所選擇的行上的像素傳送到輸出部24所需的時間根據(jù)從該行到輸出部24的距離而增加。在具有幾十厘米的大像素陣列尺寸的圖像傳感器中，該問題變得更明顯。與行位置對應(yīng)的讀出時段的不足可能導(dǎo)致陰影。
[0033]在該實施例中，因此，像素陣列10被劃分為在距輸出部24的距離方面不同的多個塊，并且不同的讀出時段被分配給這多個塊。更具體地說，控制部30控制讀出部20從各個塊讀出信號的讀出時段，以使得隨著距輸出部24的距離增加，讀出部20從各塊在較長讀出時段中讀出信號。以下將描述這樣的示例:像素陣列10劃分為三個塊，即按照據(jù)輸出部24的距離的升序的第一塊、第二塊和第三塊。注意，當(dāng)像素陣列被劃分為最大數(shù)量的塊時，每個塊由一行形成。S卩，每個塊由至少一行形成。
[0034]圖4例示控制部30的布置?？刂撇?0包括例如塊識別部310、垂直控制部320、水平控制部330和基本信號生成器340?；拘盘柹善?40生成垂直移位開始信號VST、基本時鐘mVCLK和水平移位時鐘HCLK。
[0035]塊識別部310響應(yīng)于垂直移位開始信號VST而根據(jù)垂直移位時鐘VCLK來執(zhí)行計數(shù)操作，并且基于計數(shù)值來識別像素陣列10中的所選擇的行作為屬于多個塊中的特定塊的行。在此情況下，計數(shù)值與行選擇部22所選擇的行的數(shù)量一致。如果行選擇部22所選擇的行屬于第一塊，則塊識別部310將第一塊信號A1設(shè)置在有效電平。類似地，如果行選擇部22所選擇的行屬于第二塊，則塊識別部310將第二塊信號A2設(shè)置在有效電平。類似地，如果行選擇部22所選擇的行屬于第三塊，則塊識別部310將第三塊信號A3設(shè)置在有效電平。
[0036]垂直控制部320包括多個時鐘生成器321、322和323，這些時鐘生成器生成與像素陣列10的多個塊(第一塊、第二塊和第三塊)中的對應(yīng)塊對應(yīng)的時段的時鐘。由各個時鐘生成器321、322和323生成的時鐘由分別受控于第一塊信號A1至第三塊信號A3的開關(guān)325至327選擇，并且作為垂直移位時鐘VCLK而輸出。
[0037]在此情況下，設(shè)VP1是與第一塊對應(yīng)的由時鐘生成器321所生成的時鐘的周期。此夕卜，設(shè)VP2是與第二塊對應(yīng)的由時鐘生成器322所生成的時鐘的周期。此外，設(shè)VP3是與第三塊對應(yīng)的由時鐘生成器323所生成的時鐘的周期。在該實施例中，為了在距輸出部24的距離的增加的情況下對于各塊增加行選擇部22所需的行選擇時間，時鐘生成器321、322和323分別生成的時鐘的周期被確定為滿足VP1〈VP2〈VP3。在距輸出部24的距離增加的情況下，這增加了從塊讀出信號所需的讀出時段。例如，可以設(shè)置VP1、VP2和VP3，以使得滿足VP2 = VPl+α以及VP3 = VPl+2a，其中，α是正數(shù)。例如，α可以是ns的量級。
[0038]時鐘生成器321可以被形成為響應(yīng)于例如由基本信號生成器340生成的垂直移位開始信號VST而開始生成時鐘。另一方面，時鐘生成器322和323可以被形成為分別與塊識別信號A2和A3同步而響應(yīng)于時鐘生成開始信號A2_st和A3_st來開始生成時鐘。替代地，可以通過例如對由基本信號生成器340生成的基本時鐘VCLK進行分頻的分頻電路來形成時鐘生成器321、322和323。
[0039]水平控制部330包括多個定時信號生成器331、332和333，這些定時信號生成器生成與多個塊(第一塊、第二塊和第三塊)中的對應(yīng)塊對應(yīng)的定時信號。定時信號生成器331、332和333所生成的信號由分別受控于第一塊信號A1至第三塊信號A3的開關(guān)335至337選擇，并且作為水平移位開始信號HST而輸出。
[0040]在此情況下，設(shè)tl是由與第一塊對應(yīng)的定時信號生成器331生成的定時信號的產(chǎn)生時間，t2是由與第二塊對應(yīng)的定時信號生成器332生成的定時信號的產(chǎn)生時間，以及t3是由與第三塊對應(yīng)的定時信號生成器333生成的定時信號的產(chǎn)生時間。在該實施例中，定時信號生成器331、332和333被形成為在距輸出部24的距離增加的情況下增加從由行選擇部22選擇行到生成用于對應(yīng)塊的水平移位開始信號HST的時間。換句話說，定時信號生成器331、332和333被形成為使得在距輸出部24的距離增加的情況下從行選擇部22選擇行的時刻到輸出部24開始輸出來自該行上的第一像素的信號的時刻的時間對于對應(yīng)塊而增加。更具體地說，定時信號生成器331、332和333被形成為使得t2晚于tl，t3晚于t2。隨著距輸出部24的距離增加，這使得讀出部20在較長讀出時段中讀出來自塊的信號。例如，tl、t2和t3可以設(shè)置為滿足t2 = tl+β以及t3 = ?1+2β，其中，β是正數(shù)。
[0041]可以通過例如對由基本信號生成器340生成的水平移位時鐘HCLK進行計數(shù)的計數(shù)器來形成定時信號生成器331、332和333。該計數(shù)器可以形成為響應(yīng)于由垂直控制部320生成的垂直移位時鐘VCLK而開始計數(shù)。替代地，可以通過其它電路元件(如延遲元件)來形成定時信號生成器331、332和333。
[0042]圖5示意性示出用于圖像傳感器1的操作方法?！暗谝粔K的一行”指示讀出來自第一塊的一行的信號的操作?！暗诙K的一行”指示讀出來自第二塊的一行的信號的操作?！暗谌龎K的一行”指示讀出來自第三塊的一行的信號的操作。
[0043]當(dāng)讀出來自第一塊的行的信號時，垂直移位時鐘VCLK具有周期VP1。當(dāng)讀出來自第二塊的行的信號時，垂直移位時鐘VCLK具有周期VP2。當(dāng)讀出來自第三塊的行的信號時，垂直移位時鐘VCLK具有周期VP3。如上所述，滿足關(guān)系VP1〈VP2〈VP3，以使得隨著距輸出部24的距離增加而在較長讀出時段中讀出來自塊的信號。
[0044]設(shè)accl是當(dāng)讀出來自第一塊的行的信號時從垂直移位時鐘VCLK的前沿到生成水平移位開始信號HST的時間，acc2是當(dāng)讀出來自第二塊的行的信號時從垂直移位時鐘VCLK的前沿到生成水平移位開始信號HST的時間，以及acc3是當(dāng)讀出來自第三塊的行的信號時從垂直移位時鐘VCLK的前沿到生成水平移位開始信號HST的時間。滿足關(guān)系accl<acc2<acc3,以使得隨著距輸出部24的距離增加而在較長讀出時段中讀出來自塊的信號。
[0045]如果處理電路225具有圖3所不的布置，則accl表不用于第一塊的讀出時段；acc2表不用于第二塊的讀出時段；acc3表不用于第三塊的讀出時段。與之對照，如果處理電路225具有圖7所示的布置，則讀出時段是從預(yù)定時間(如與垂直移位時鐘VCLK的前沿對應(yīng)的時間)到完成采樣的時間(即開關(guān)SW的從導(dǎo)通狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)殛P(guān)斷狀態(tài)的時間)?？梢钥刂崎_關(guān)SW，以與例如水平移位開始信號HST的前沿同步地進行從導(dǎo)通狀態(tài)到關(guān)斷狀態(tài)的轉(zhuǎn)變。
[0046]如上所述，根據(jù)該實施例，控制部30控制讀出部20讀出來自多個塊的信號所需的讀出時段，以使得隨著距輸出部24的距離增加而在較長讀出時段中讀出來自塊的信號。這使得可以解決用于距輸出部24較遠的塊的讀出時段不足的問題，并且減少陰影。
[0047]圖6示出根據(jù)本發(fā)明一個實施例的成像系統(tǒng)800的布置。成像系統(tǒng)800包括例如光學(xué)部810、成像模塊820、記錄/通信部840、定時控制器850、系統(tǒng)控制器860和回放/顯示部870。成像模塊820可以包括上述圖像傳感器1以及處理從圖像傳感器1輸出的圖像信號的處理部830。處理部830根據(jù)經(jīng)由焊盤從圖像傳感器1輸出的水平移位時鐘HCLK和水平移位開始信號HST來接收圖像信號。
[0048]光學(xué)部810在圖像傳感器1的成像平面上形成對象的圖像。圖像傳感器1根據(jù)來自定時控制器850的定時信號而操作，并且輸出與成像平面上形成的圖像對應(yīng)的信號。從圖像傳感器1輸出的信號被提供給處理部830。處理部830根據(jù)通過程序等確定的方法來執(zhí)行信號處理。通過處理部830中的處理生成的信號作為圖像數(shù)據(jù)被發(fā)送到記錄通信部840。記錄/通信部840將用于形成圖像的信號發(fā)送到回放/顯示部870?；胤?顯示部870回放并且顯示運動圖像和靜止圖像。記錄通信部840還從處理部830接收信號，并且與系統(tǒng)控制器860通信。此外，記錄/通信部840在記錄介質(zhì)(未示出)上記錄用于形成圖像的信號。
[0049]系統(tǒng)控制器860綜合地控制成像系統(tǒng)800的操作，并且控制光學(xué)部810、定時控制器850、記錄/通信部840和回放/顯示部870。此外，系統(tǒng)控制器860可以包括例如作為記錄介質(zhì)的存儲設(shè)備(未示出)。可以在存儲設(shè)備上記錄控制成像系統(tǒng)800的操作所需的程序等。此外，系統(tǒng)控制器860把用于根據(jù)由用戶執(zhí)行的操作而在各驅(qū)動模式之間進行改變的信號提供給成像系統(tǒng)800中的對應(yīng)元件。更具體地，例如，該操作包括:改變執(zhí)行讀出操作的行、待重置的行以及伴隨電子變焦的場角，并且改動伴隨電子防抖動操作的場角。定時控制器850在系統(tǒng)控制器860的控制下控制圖像傳感器1和處理部830的驅(qū)動定時。
[0050]圖8不出根據(jù)本發(fā)明一個實施例的多芯片傳感器MCS的布置。多芯片傳感器MCS由多個圖像傳感器(芯片)1的陣列形成。例如，可以通過多個圖像傳感器1的二維陣列來形成多芯片傳感器MCS。在圖8所示的情況下，多個圖像傳感器1被布置為形成2行X 3列。在此情況下，多個圖像傳感器1的陣列的行(形成陣列的行)的方向與每個圖像傳感器1的像素陣列10的行的方向一致。此外，多個圖像傳感器1的陣列的列(形成陣列的列)的方向與每個圖像傳感器1的像素陣列10的列的方向一致。
[0051]此外，在圖8所示的情況下，多個圖像傳感器1被布置為使得列選擇部26將傳感器陣列10夾在其中。換句話說，在多個圖像傳感器1的陣列的每個列上，第一圖像傳感器1的沿著行方向的兩邊中的更遠離列選擇部26的那一邊接近第二圖像傳感器1的沿著行方向的兩邊中的更遠離列選擇部26的那一邊。這使得可以減少多個圖像傳感器1的陣列中丟失像素的數(shù)量。
[0052]圖9A示出本發(fā)明另一實施例的多芯片傳感器MCS的布置。多芯片傳感器MCS由多個圖像傳感器(芯片)1的陣列形成。圖9B示出形成圖9A所示的多芯片傳感器MCS的圖像傳感器(芯片)1的布置的示例。每個圖像傳感器1包括:像素12，被布置為形成多行和多列的像素陣列。在圖9A和圖9B所示的情況下，行選擇部22和列選擇部26被布置在像素陣列中。行選擇部22由多個構(gòu)成元件VSR的集合形成。每個構(gòu)成元件VSR被放置在各光電轉(zhuǎn)換部121之間。此外，列選擇部26由多個構(gòu)成元件HSR的集合形成。每個構(gòu)成元件HSR被放置在對應(yīng)像素12中。
[0053]在圖8至圖9B所示的情況下，列方向上的圖像傳感器1的長度大于行方向上的圖像傳感器1的長度。例如，列方向上的圖像傳感器1的長度是15cm，而行方向上的圖像傳感器1的長度是2cm。在其中列方向上的圖像傳感器1的長度大于行方向上的圖像傳感器1的長度的這種布置中，較長讀出時段應(yīng)被分配給比位于接近列選擇部26的行更遠離列選擇部26的行。
[0054]雖然已經(jīng)參照示例性實施例描述了本發(fā)明，但應(yīng)理解，本發(fā)明不限于公開的示例性實施例。所附權(quán)利要求的范圍將要被賦予最寬泛的解釋，以便包括所有這樣的修改以及等效結(jié)構(gòu)和功能。
【權(quán)利要求】
1.一種圖像傳感器,包括: 像素陣列，其中布置有多個像素以便形成多行和多列； 讀出部，被配置為讀出來自所述像素陣列的信號；以及 控制部，被配置為控制所述讀出部， 其中，所述讀出部包括: 行選擇部，被配置為選擇所述像素陣列中的行， 列選擇部，被配置為選擇所述像素陣列中的列，以及 輸出部，被配置為輸出來自由所述行選擇部選擇的行上的各像素中的與由所述列選擇部選擇的列相對應(yīng)的像素的信號， 其中，所述像素陣列包括在距所述輸出部的距離方面不同的多個塊，以及其中，所述控制部控制由所述讀出部讀出來自所述多個塊的信號所需的讀出時段，以使得隨著距所述輸出部的距離增加而在較長讀出時段中讀出來自塊的信號。
2.如權(quán)利要求1所述的圖像傳感器，其中，所述輸出部包括水平信號線和多個開關(guān)，所述多個開關(guān)被配置為把來自由所述行選擇部選擇的行上的各像素中的與由所述列選擇部選擇的列相對應(yīng)的像素的信號輸出到所述水平信號線。
3.如權(quán)利要求1所述的圖像傳感器，其中，所述控制部控制所述行選擇部，以使得在距所述輸出部的距離增加的情況下增加用于塊的由所述行選擇部所花費的行選擇時間。
4.如權(quán)利要求1所述的圖像傳感器，其中，所述行選擇部包括垂直移位寄存器，所述垂直移位寄存器被配置為根據(jù)垂直移位時鐘來對垂直移位脈沖進行移位，并且所述行選擇部選擇與垂直移位脈沖的位置相對應(yīng)的行，以及 當(dāng)在距所述輸出部的距離增加的情況下所述行選擇部選擇塊的行時，所述控制部增加所述垂直移位時鐘的周期。
5.如權(quán)利要求4所述的圖像傳感器，其中，用于所述垂直移位時鐘的電源被放置為更靠近所述垂直移位寄存器的第一級寄存器，而不是更靠近所述垂直移位寄存器的最后級寄存器。
6.如權(quán)利要求1所述的圖像傳感器，其中，所述控制部控制所述列選擇部，以使得在距所述輸出部的距離增加的情況下對于塊增加從由所述行選擇部選擇行到由所述輸出部從所述行的第一像素輸出的開始的時間的長度。
7.如權(quán)利要求1所述的圖像傳感器，其中，所述列選擇部包括水平移位寄存器，所述水平移位寄存器被配置為響應(yīng)于由所述控制部生成的水平移位開始信號而根據(jù)水平移位時鐘來開始對水平移位脈沖進行移位，并且所述列選擇部選擇與所述水平移位脈沖的位置對應(yīng)的列，以及 當(dāng)在距所述輸出部的距離增加的情況下所述行選擇部選擇塊的行時，所述控制部增加從由所述行選擇部選擇行到生成所述水平移位開始信號的時間。
8.如權(quán)利要求1所述的圖像傳感器，其中，所述控制部包括垂直控制部和水平控制部， 所述垂直控制部包括被配置為生成與所述多個塊中的對應(yīng)塊對應(yīng)的周期的時鐘的多個時鐘生成器，并且把所述多個時鐘生成器中的與屬于由所述行選擇部選擇的行的塊相對應(yīng)的時鐘生成器生成的時鐘作為垂直移位時鐘提供給所述行選擇部， 所述水平控制部包括被配置為生成與所述多個塊中的對應(yīng)塊對應(yīng)的信號的多個定時信號生成器，并且把所述多個定時信號生成器中的與屬于由所述行選擇部選擇的行的塊相對應(yīng)的定時信號生成器生成的定時信號作為水平移位開始信號提供給所述列選擇部， 所述行選擇部包括被配置為根據(jù)所述垂直移位時鐘來對垂直移位脈沖進行移位的垂直移位寄存器，并且選擇與所述垂直移位脈沖的位置相對應(yīng)的行，以及 所述列選擇部包括被配置為響應(yīng)于所述水平移位開始信號而根據(jù)水平移位時鐘來開始對水平移位脈沖進行移位的水平移位寄存器，并且選擇與所述水平移位脈沖的位置相對應(yīng)的列。
9.如權(quán)利要求8所述的圖像傳感器，其中，所述多個時鐘生成器中的每一個都包括分頻電路。
10.如權(quán)利要求8所述的圖像傳感器，其中，所述多個定時信號生成器中的每一個包括被配置為響應(yīng)于所述垂直移位時鐘而開始計數(shù)操作的計數(shù)器。
11.如權(quán)利要求8所述的圖像傳感器，還包括被配置為分別輸出所述水平移位開始信號和所述水平移位時鐘的焊盤。
12.如權(quán)利要求1所述的圖像傳感器，其中，所述多個塊中的每一個都包括至少一行。
13.如權(quán)利要求1所述的圖像傳感器，其中，所述輸出部包括采樣/保持電路，所述采樣/保持電路被配置為對來自由所述行選擇部選擇的行上的各像素中的由所述列選擇部選擇的列中包括的像素的信號進行采樣/保持，并且所述讀出時段是從預(yù)定時間到所述采樣/保持電路進行的采樣的完成時間的時間。
14.一種成像系統(tǒng)，包括: 如權(quán)利要求1至13中的任一項所述的圖像傳感器； 處理部，被配置為處理從所述圖像傳感器輸出的信號。
15.一種傳感器，包括如權(quán)利要求1至13中的任一項所述的多個圖像傳感器的陣列。
16.如權(quán)利要求15所述的傳感器，其中，所述多個圖像傳感器中的每一個在列方向上具有比在行方向上更大的長度。
17.如權(quán)利要求15所述的傳感器，其中，在所述多個圖像傳感器的陣列的每個列上，第一圖像傳感器的沿著行方向的兩邊中的更遠離第一圖像傳感器的列選擇部的那一邊接近第二圖像傳感器的沿著行方向的兩邊中的更遠離第二圖像傳感器的列選擇部的那一邊。
18.一種用于圖像傳感器的操作方法，所述圖像傳感器包括:像素陣列，其中布置有多個像素以便形成多行和多列；以及讀出部，被配置為從所述像素陣列讀出信號， 其中，所述讀出部包括:行選擇部，被配置為選擇所述像素陣列中的行；列選擇部，被配置為選擇所述像素陣列中的列；以及輸出部，被配置為輸出來自由所述行選擇部選擇的行上的各像素中的與由所述列選擇部選擇的列相對應(yīng)的像素的信號，所述像素陣列包括在距所述輸出部的距離方面不同的多個塊，以及 其中，所述操作方法包括控制由所述讀出部讀出來自所述多個塊的信號所需的讀出時段，以使得隨著距所述輸出部的距離增加而在較長讀出時段中讀出來自塊的信號。
【文檔編號】H04N5/369GK104284109SQ201410305535
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2014年6月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月3日
【發(fā)明者】荒岡愉喜男 申請人:佳能株式會社