7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的圖像捕獲裝置，其中，當(dāng)選擇分別從所述多個(gè)電荷累積單元中讀出的信號(hào)中的一個(gè)時(shí)，所述生成單元選擇從在接近在所述多個(gè)電荷累積單元中累積電荷的時(shí)間段的開始的定時(shí)進(jìn)行電荷累積的電荷累積單元中讀出的信號(hào)。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的圖像捕獲裝置，所述圖像捕獲裝置還包括照相機(jī)抖動(dòng)檢測(cè)單元， 其中，當(dāng)選擇分別從所述多個(gè)電荷累積單元中讀出的信號(hào)中的一個(gè)時(shí)，所述生成單元選擇從在照相機(jī)抖動(dòng)的影響小的定時(shí)進(jìn)行電荷的累積的電荷累積單元中讀出的信號(hào)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中的任一項(xiàng)所述的圖像捕獲裝置，其中，所述第一芯片和所述第二芯片彼此疊置。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的圖像捕獲裝置，所述圖像捕獲裝置還包括:放大單元，被構(gòu)造為根據(jù)獲得所述生成單元生成的所述像素中的各個(gè)的信號(hào)的條件，對(duì)所述信號(hào)進(jìn)行放大。
11.一種圖像捕獲裝置，其包括: 圖像傳感器，其包括多個(gè)像素，所述像素中的各個(gè)包括: 光電轉(zhuǎn)換單元； 多個(gè)電荷累積單元，用于累積在所述光電轉(zhuǎn)換單元中生成的電荷； 電荷保持單元，被構(gòu)造為保持從所述多個(gè)電荷累積單元傳送的電荷； 控制單元，被構(gòu)造為對(duì)電荷在所述多個(gè)電荷累積單元中的各個(gè)中的累積進(jìn)行控制； 傳送單元，被構(gòu)造為將電荷從所述多個(gè)電荷累積單元傳送到所述電荷保持單元；以及讀出單元，被構(gòu)造為讀出與保持在所述電荷保持單元中的電荷相對(duì)應(yīng)的信號(hào)中的各個(gè)；以及 生成單元，被構(gòu)造為根據(jù)從所述電荷保持單元中讀出的信號(hào)，生成所述像素中的各個(gè)的信號(hào)， 其中，所述光電轉(zhuǎn)換單元形成在第一芯片中，并且所述多個(gè)電荷累積單元、所述電荷保持單元、所述控制單元、所述傳送單元和所述讀出單元形成在第二芯片中。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的圖像捕獲裝置，其中，所述圖像傳感器進(jìn)行: 不相加讀出，其中，累積在所述多個(gè)電荷累積單元中的一個(gè)電荷累積單元中的電荷被所述傳送單元傳送到所述電荷保持單元，并且所述讀出單元從所述電荷保持單元中讀出與所傳送的電荷相對(duì)應(yīng)的信號(hào)；以及 相加讀出，其中，在通過所述不相加讀出將信號(hào)讀出之后，累積在所述多個(gè)電荷累積單元中的另一個(gè)電荷累積單元中的電荷被所述傳送單元進(jìn)一步傳送到所述電荷保持單元并被相加，并且所述讀出單元從所述電荷保持單元中讀出與通過所述相加獲得的相加電荷相對(duì)應(yīng)的信號(hào)，并且 如果通過所述相加讀出獲得的信號(hào)未達(dá)到飽和電平，則所述生成單元選擇通過所述相加讀出獲得的信號(hào)，而如果通過所述相加讀出獲得的信號(hào)達(dá)到了所述飽和電平，則所述生成單元選擇通過所述不相加讀出獲得的信號(hào)，并且使用所選擇的信號(hào)作為相應(yīng)像素的像素信號(hào)。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的圖像捕獲裝置，其中，所述圖像傳感器以預(yù)定周期讀出各個(gè)幀的信號(hào)，并且進(jìn)行: 不相加讀出，其中，累積在所述多個(gè)電荷累積單元中的一個(gè)電荷累積單元中的電荷被所述傳送單元傳送到所述電荷保持單元，并且所述讀出單元從所述電荷保持單元中讀出與所傳送的電荷相對(duì)應(yīng)的信號(hào)；以及 相加讀出，其中，累積在所述多個(gè)電荷累積單元中的電荷被所述傳送單元傳送到所述電荷保持單元并被相加，并且所述讀出單元從所述電荷保持單元中讀出與通過所述相加獲得的相加電荷相對(duì)應(yīng)的信號(hào)，并且 根據(jù)前一幀的信號(hào)電平，針對(duì)各個(gè)行或者各個(gè)幀切換所述不相加讀出和所述相加讀出。
14.根據(jù)權(quán)利要求11至13中的任一項(xiàng)所述的圖像捕獲裝置，其中，所述第一芯片和所述第二芯片彼此疊置。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的圖像捕獲裝置，所述圖像捕獲裝置還包括:放大單元，被構(gòu)造為根據(jù)獲得所述生成單元生成的所述像素中的各個(gè)的信號(hào)的條件，對(duì)所述信號(hào)進(jìn)行放大。
16.一種圖像捕獲裝置的控制方法，所述圖像捕獲裝置包括:圖像傳感器，其包括多個(gè)像素，所述像素中的各個(gè)包括:光電轉(zhuǎn)換單元和用于累積在所述光電轉(zhuǎn)換單元中生成的電荷的多個(gè)電荷累積單元、控制單元和讀出單元，其中，所述光電轉(zhuǎn)換單元形成在第一芯片中，并且所述多個(gè)電荷累積單元、所述控制單元和所述讀出單元形成在第二芯片中，所述控制方法包括: 電荷累積步驟，通過所述控制單元對(duì)電荷在所述多個(gè)電荷累積單元中的各個(gè)中的累積進(jìn)行控制； 讀出步驟，通過所述讀出單元從所述多個(gè)電荷累積單元中的各個(gè)中，讀出與電荷相對(duì)應(yīng)的信號(hào)；以及 生成步驟，通過生成單元根據(jù)在所述讀出步驟中分別從所述多個(gè)電荷累積單元中讀出的信號(hào)，生成所述像素中的各個(gè)的信號(hào)。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的圖像捕獲裝置的控制方法，其中，在所述電荷累積步驟中，針對(duì)所述多個(gè)電荷累積單元中的各個(gè)，在不同的時(shí)間段內(nèi)累積電荷，并且 在所述生成步驟中，從分別從所述多個(gè)電荷累積單元中讀出的信號(hào)中，選擇并使用未達(dá)到飽和電平的、較大電平的信號(hào)，作為相應(yīng)像素的像素信號(hào)。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的圖像捕獲裝置的控制方法，其中，在所述電荷累積步驟中，在相同的時(shí)間段內(nèi)在所述多個(gè)電荷累積單元中累積電荷，并且 在所述生成步驟中，將分別從所述多個(gè)電荷累積單元中輸出的信號(hào)相加，如果通過所述相加獲得的相加信號(hào)未達(dá)到飽和電平，則選擇所述相加信號(hào)，而如果所述相加信號(hào)達(dá)到了所述飽和電平，則選擇并使用分別從所述多個(gè)電荷累積單元中讀出的信號(hào)中的一個(gè)，作為相應(yīng)像素的像素信號(hào)。
19.根據(jù)權(quán)利要求16所述的圖像捕獲裝置的控制方法，其中，在所述電荷累積步驟中，在相同的時(shí)間段內(nèi)在所述多個(gè)電荷累積單元中累積電荷，并且 在所述讀出步驟中，輸出通過將從所述多個(gè)電荷累積單元中讀出的信號(hào)乘以彼此不同的增益而獲得的信號(hào)，并且 在所述生成步驟中，從通過乘以所述不同的增益而獲得的信號(hào)中，選擇并使用未達(dá)到飽和電平的、較大電平的信號(hào)，作為相應(yīng)像素的像素信號(hào)。
20.根據(jù)權(quán)利要求16所述的圖像捕獲裝置的控制方法，其中，在所述電荷累積步驟中，針對(duì)所述多個(gè)電荷累積單元中的各個(gè)，在不同的定時(shí)累積電荷，并且 在所述生成步驟中，將分別從所述多個(gè)電荷累積單元中讀出的信號(hào)相加，如果通過所述相加獲得的相加信號(hào)未達(dá)到飽和電平，則選擇所述相加信號(hào)，而如果所述相加信號(hào)達(dá)到了所述飽和電平，則選擇并使用分別從所述多個(gè)電荷累積單元中讀出的信號(hào)中的一個(gè)，作為相應(yīng)像素的像素信號(hào)。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的圖像捕獲裝置的控制方法，其中，在所述生成步驟中，當(dāng)選擇分別從所述多個(gè)電荷累積單元中讀出的信號(hào)中的一個(gè)時(shí)，選擇從在接近在所述多個(gè)電荷累積單元中累積電荷的時(shí)間段的中間的定時(shí)進(jìn)行電荷累積的電荷累積單元中讀出的信號(hào)。
22.根據(jù)權(quán)利要求20所述的圖像捕獲裝置的控制方法，其中，在所述生成步驟中，當(dāng)選擇分別從所述多個(gè)電荷累積單元中讀出的信號(hào)中的一個(gè)時(shí)，選擇從在接近在所述多個(gè)電荷累積單元中累積電荷的時(shí)間段的開始的定時(shí)進(jìn)行電荷累積的電荷累積單元中讀出的信號(hào)。
23.根據(jù)權(quán)利要求20所述的圖像捕獲裝置的控制方法，所述控制方法還包括:通過照相機(jī)抖動(dòng)檢測(cè)單元檢測(cè)照相機(jī)抖動(dòng)的步驟， 其中，在所述生成步驟中，當(dāng)選擇分別從所述多個(gè)電荷累積單元中讀出的信號(hào)中的一個(gè)時(shí)，選擇從在照相機(jī)抖動(dòng)的影響小的定時(shí)進(jìn)行電荷的累積的電荷累積單元中讀出的信號(hào)。
24.根據(jù)權(quán)利要求16至23中的任一項(xiàng)所述的圖像捕獲裝置的控制方法，其中，所述第一芯片和所述第二芯片彼此疊置。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的圖像捕獲裝置的控制方法，所述控制方法還包括:通過放大單元根據(jù)獲得所述生成單元生成的所述像素中的各個(gè)的信號(hào)的條件，對(duì)所述信號(hào)進(jìn)行放大的步驟。
26.一種圖像捕獲裝置的控制方法，所述圖像捕獲裝置包括:圖像傳感器，其包括多個(gè)像素，所述像素中的各個(gè)包括:光電轉(zhuǎn)換單元；多個(gè)電荷累積單元，用于累積在所述光電轉(zhuǎn)換單元中生成的電荷；電荷保持單元，被構(gòu)造為保持從所述多個(gè)電荷累積單元傳送的電荷；控制單元；傳送單元；以及讀出單元，其中，所述光電轉(zhuǎn)換單元形成在第一芯片中，并且所述多個(gè)電荷累積單元、所述電荷保持單元、所述控制單元、所述傳送單元和所述讀出單元形成在第二芯片中，所述控制方法包括: 控制步驟，通過所述控制單元對(duì)電荷在所述多個(gè)電荷累積單元中的各個(gè)中的累積進(jìn)行控制； 傳送步驟，通過所述傳送單元將電荷從所述多個(gè)電荷累積單元傳送到所述電荷保持單元；以及 讀出步驟，通過所述讀出單元讀出與保持在所述電荷保持單元中的電荷相對(duì)應(yīng)的信號(hào)中的各個(gè)；以及 生成步驟，通過生成單元根據(jù)分別從所述電荷保持單元中讀出的信號(hào)，生成所述像素中的各個(gè)的信號(hào)。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的圖像捕獲裝置的控制方法，其中，通過不相加讀出或者相加讀出對(duì)所述圖像傳感器進(jìn)行控制， 在所述不相加讀出中， 在所述傳送步驟中，累積在所述多個(gè)電荷累積單元中的一個(gè)電荷累積單元中的電荷被傳送到所述電荷保持單元，并且 在所述讀出步驟中，從所述電荷保持單元中讀出與所傳送的電荷相對(duì)應(yīng)的信號(hào)，并且 在所述相加讀出中， 在所述傳送步驟中，在所述不相加讀出中將信號(hào)讀出之后，累積在所述多個(gè)電荷累積單元中的另一個(gè)電荷累積單元中的電荷被進(jìn)一步傳送到所述電荷保持單元并被相加，并且 在所述讀出步驟中，從所述電荷保持單元中讀出與通過所述相加獲得的相加電荷相對(duì)應(yīng)的信號(hào)，并且 在所述生成步驟中，如果在所述相加讀出中獲得的信號(hào)未達(dá)到飽和電平，則選擇在所述相加讀出中獲得的信號(hào)，而如果在所述相加讀出中獲得的信號(hào)達(dá)到了所述飽和電平，則選擇并且使用在所述不相加讀出中獲得的信號(hào)，作為相應(yīng)像素的像素信號(hào)。
28.根據(jù)權(quán)利要求26所述的圖像捕獲裝置的控制方法，其中，所述圖像傳感器以預(yù)定周期讀出各個(gè)幀的信號(hào)，并且通過不相加讀出或者相加讀出對(duì)所述圖像傳感器進(jìn)行控制，并且 在所述不相加讀出中， 在所述傳送步驟中，累積在所述多個(gè)電荷累積單元中的一個(gè)電荷累積單元中的電荷被傳出到所述電荷保持單元，并且 在所述讀出步驟中，從所述電荷保持單元中讀出與所傳送的電荷相對(duì)應(yīng)的信號(hào)，并且 在所述相加讀出中， 在所述傳送步驟中，累積在所述多個(gè)電荷累積單元中的電荷被傳送到所述電荷保持單元并被相加，并且 在所述讀出步驟中，從所述電荷保持單元中讀出與通過所述相加獲得的相加電荷相對(duì)應(yīng)的信號(hào)，并且 所述控制方法還包括:切換步驟，根據(jù)前一幀的信號(hào)電平，針對(duì)各個(gè)行或者各個(gè)幀，在所述不相加讀出和所述相加讀出之間進(jìn)行切換。
29.根據(jù)權(quán)利要求26至28中的任一項(xiàng)所述的圖像捕獲裝置的控制方法，其中，所述第一芯片和所述第二芯片彼此疊置。
30.根據(jù)權(quán)利要求29所述的圖像捕獲裝置的控制方法，所述控制方法還包括:通過放大單元根據(jù)獲得所述生成單元生成的所述像素中的各個(gè)的信號(hào)的條件，對(duì)所述信號(hào)進(jìn)行放大的步驟。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種圖像捕獲裝置和圖像捕獲裝置的控制方法。所述圖像捕獲裝置包括：圖像傳感器；以及生成單元，被構(gòu)造為根據(jù)分別從多個(gè)電荷累積單元中讀出的信號(hào)，生成像素中的各個(gè)的信號(hào)。所述圖像傳感器包括多個(gè)像素，所述像素中的各個(gè)包括：光電轉(zhuǎn)換單元；多個(gè)電荷累積單元，用于累積在所述光電轉(zhuǎn)換單元中生成的電荷；控制單元，被構(gòu)造為對(duì)電荷在所述多個(gè)電荷累積單元中的各個(gè)中的累積進(jìn)行控制；以及讀出單元，被構(gòu)造為從所述多個(gè)電荷累積單元中的各個(gè)中，讀出與電荷相對(duì)應(yīng)的信號(hào)。所述光電轉(zhuǎn)換單元形成在第一芯片中，并且所述多個(gè)電荷累積單元、所述控制單元和所述讀出單元形成在第二芯片中。
【IPC分類】H04N5-378, H04N5-374, H04N5-225
【公開號(hào)】CN104702825
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410747854
【發(fā)明人】西沢秀太
【申請(qǐng)人】佳能株式會(huì)社
【公開日】2015年6月10日
【申請(qǐng)日】2014年12月9日
【公告號(hào)】US20150163437