摄像器件和摄像设备制造技术

在具有相互堆叠且电气直接连接的第一半导体基板和第二半导体基板的摄像器件内设置帧存储器和计算处理单元，并且从该摄像器件输出经过了调整大小处理的数字图像数据。

Camera devices and camera equipment

A frame memory and a computing processing unit are set in the imaging device with the stacked and electrically direct connection of the first semiconductor substrate and the second semiconductor substrate, and the digital image data that has been processed by adjusting size is output from the camera device.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】摄像器件和摄像设备
本专利技术涉及一种摄像器件和摄像设备。
技术介绍
近年来，如专利文献1中所公开的，例如用在诸如数字照相机等的摄像设备中的CMOS摄像器件由于像素的小型化而可以包括数量有所增加的像素，并且能够拍摄高清晰度图像。消费者最近所用的摄像设备通常可以包括1000万个像素以上。图18是这种一般摄像设备的结构框图。参考图18，摄像器件1500包括像素部1501、AD转换单元1502和P/S转换单元1503。像素部1501将被摄体图像转换成电气信号，并且将该电气信号输出至AD转换单元1502。AD转换单元1502将从像素部1501读取的图像信号转换成数字信号。P/S转换单元1503对由AD转换单元1502转换得到的数字信号进行并行-串行转换。图像信号处理电路1600对来自摄像器件1500的图像信号进行信号处理。摄像设备具有用于从摄像器件1500向图像信号处理电路1600传送图像数据的传送容量恒定的传送路径。因而，摄像器件中的像素数增加可能相对导致被摄体的图像数据的传送时间延长。此外，在图像大小根据各摄像模式而改变的情况下，将所有像素的图像数据从摄像器件1500传送至图像信号处理电路1600可能花费时间。换句话说，从摄像器件1500向图像信号处理电路1501传送数据的速度可能是读出图像数据的速度的瓶颈。此外，这种高速传送可能使传送电路和处理电路的电力消耗量和发热量增大，这样可能会降低数据传送的精度。因此，在采用较高帧频的视频记录中，可能需要选择具有较少像素数的摄像器件，使得数据量不能超过传送路径的传送容量。由此，可能难以实现具有较多像素数的高清晰度视频记录。可选地，在使用具有较多像素数的摄像器件的情况下，例如在通过进行间隔剔除处理减少要从像素部读出的像素数之后，必须从摄像器件传送数据。一些摄像设备可能具有电子变焦功能，其中该电子变焦功能用于在正进行视频记录时对摄像区域中的目标范围内的图像进行电子变焦，并且放大相应图像的大小。过去，在从摄像器件向图像信号处理电路传送像素数减少的图像数据之后，在图像信号处理电路中执行这种电子变焦功能。由此，随着电子变焦的倍率的增大，目标图像的放大率增大，这可能导致锯齿或者使分辨率感觉劣化。引文列表专利文献专利文献1：日本特开2013-26675
技术实现思路
本专利技术可以提供能够以适当的传送容量输出高质量的图像数据的摄像器件和使用该摄像器件的摄像设备。本专利技术提供一种摄像器件，其具有相互堆叠并且电气直接连接的第一半导体基板和第二半导体基板，所述摄像器件包括：摄像单元，其设置在所述第一半导体基板上，并且用于接收入射光并对所述入射光进行光电转换；AD转换单元，用于将从所述摄像单元输出的模拟图像信号转换成数字图像数据；存储单元，其设置在所述第二半导体基板上，并且用于存储所述AD转换单元转换得到的一帧的数字图像数据；以及处理单元，其设置在所述第二半导体基板中，并且用于对所述存储单元中所存储的数字图像数据进行调整大小处理。通过以下参考附图对实施例的说明，本专利技术的其它特征将变得明显。附图说明图1示出根据第一实施例的摄像器件的示意结构。图2示出根据第一实施例的数据总线结构的示例。图3示出根据第一实施例的像素和列ADC块的结构。图4A示出根据第一实施例的摄像器件的堆叠结构。图4B示出根据第一实施例的摄像器件的堆叠结构。图5是示出根据第一实施例的摄像器件的截面图。图6是根据第一实施例的摄像设备的系统示意图。图7是示出根据第一实施例的拍摄序列的流程图。图8示出根据第一实施例的图像信号的大小和传送速率之间的关系。图9A示出根据第一实施例的变焦倍率和调整大小处理之间的关系。图9B示出根据第一实施例的变焦倍率和调整大小处理之间的关系。图9C示出根据第一实施例的变焦倍率和调整大小处理之间的关系。图9D示出根据第一实施例的变焦倍率和调整大小处理之间的关系。图10是示出根据第一实施例的针对运动图像的各帧要进行的图像处理的时间点的示意图。图11A示出根据第二实施例的平摇/倾斜处理。图11B示出根据第二实施例的平摇/倾斜处理。图12是示出根据第三实施例的操作的流程图。图13A详细示出根据第三实施例的用于对像素大小进行转换的方法。图13B详细示出根据第三实施例的用于对像素大小进行转换的方法。图13C详细示出根据第三实施例的用于对像素大小进行转换的方法。图13D详细示出根据第三实施例的用于对像素大小进行转换的方法。图14是用于说明根据第四实施例的操作的流程图。图15A详细示出根据第四实施例的用于像素大小切出处理的方法。图15B详细示出根据第四实施例的用于像素大小切出处理的方法。图16是用于说明根据第五实施例的操作的流程图。图17A详细示出根据第五实施例的图像放大方法。图17B详细示出根据第五实施例的图像放大方法。图17C详细示出根据第五实施例的图像放大方法。图17D详细示出根据第五实施例的图像放大方法。图17E详细示出根据第五实施例的图像放大方法。图18示出一般摄像设备的结构。具体实施方式以下将参考附图来详细说明本专利技术的实施例。第一实施例图1是示意性示出根据本专利技术的第一实施例的摄像器件的框图。摄像器件506具有第一芯片(第一半导体基板)10和第二芯片(第二半导体基板)11，并且第二芯片11和第一芯片10相互堆叠。第一芯片10具有包括按矩阵形式排列的多个像素101的像素部，并且相对于第二芯片11设置在光入射侧(或光学图像的受光侧)。在第一芯片10的像素部中，按矩阵形式排列的多个像素101逐行地连接至传送信号线103、重置信号线104和行选择信号线105，并且逐列地连接至多个列输出线102。位于同一列的不同读出行中的像素连接至各自均是针对一列所设置的多个列输出线102中的相应列输出线102。第二芯片11具有各自均是针对一列所设置的多个AD转换器(以下，各AD转换器被称为ADC)111、行扫描电路112、列扫描电路113和时序控制电路114。第二芯片11具有切换开关116、帧存储器117、处理单元118和并行-串行转换单元(以下称为P/S转换单元)119等。时序控制电路114由整体控制计算单元509驱动控制。由于第一芯片10具有像素部、并且第二芯片11具有针对像素部的驱动电路、存储器和计算单元等，因此可以将制造处理划分成摄像器件506的摄像层和电路层。然后，电路层中的配线的细线化和高密度化可以提高速度、缩小大小并且改善功能性。切换开关116将从针对各通道所设置的水平信号线115-a和水平信号线115-b输出的各通道的数字图像数据选择性地输入至处理单元118。处理单元118对这些通道的图像数据进行排序，生成每一帧的图像数据，并且将该图像数据顺次输出至帧存储器117。帧存储器117暂时存储所输出的至少一帧的数字图像数据。处理单元118对帧存储器117中所存储的一帧的数字图像数据进行诸如向所需视角的调整大小处理、切出处理和间隔剔除处理等的计算处理。后面将说明其详情。处理单元118中经过了诸如调整大小处理等的计算处理的一帧的数字图像数据在P/S转换单元119经过并行-串行转换，并且被输出至摄像器件506外部所设置的摄像信号处理电路507。这里，水平信号线115-a、水平信号线115-b、切换开关116、处理单元118和帧本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种摄像器件，其具有相互堆叠并且电气直接连接的第一半导体基板和第二半导体基板，所述摄像器件包括：摄像单元，其设置在所述第一半导体基板上，并且用于接收入射光并对所述入射光进行光电转换；AD转换单元，用于将从所述摄像单元输出的模拟图像信号转换成数字图像数据；存储单元，其设置在所述第二半导体基板上，并且用于存储所述AD转换单元转换得到的一帧的数字图像数据；以及处理单元，其设置在所述第二半导体基板中，并且用于对所述存储单元中所存储的数字图像数据进行调整大小处理。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.05.29 JP 2015-109426;2015.05.29 JP 2015-109421.一种摄像器件，其具有相互堆叠并且电气直接连接的第一半导体基板和第二半导体基板，所述摄像器件包括：摄像单元，其设置在所述第一半导体基板上，并且用于接收入射光并对所述入射光进行光电转换；AD转换单元，用于将从所述摄像单元输出的模拟图像信号转换成数字图像数据；存储单元，其设置在所述第二半导体基板上，并且用于存储所述AD转换单元转换得到的一帧的数字图像数据；以及处理单元，其设置在所述第二半导体基板中，并且用于对所述存储单元中所存储的数字图像数据进行调整大小处理。2.根据权利要求1所述的摄像器件，其中，所述处理单元从被存储在所述存储单元中之前的一帧的数字图像数据中切出预定区域的图像数据，并且将所切出的图像数据存储在所述存储单元中。3.根据权利要求1所述的摄像器件，其中，所述处理单元对所述存储单元中所存储的数字图像数据进行缩小变倍处理。4.根据权利要求3所述的摄像器件，其中，所述处理单元从所述存储单元所存储的数字图像数据中切出预定区域的图像数据，并且对所切出的图像数据进行缩小变倍处理。5.根据权利要求4所述的摄像器件，其中，要经过所述缩小变倍处理的图像数据的大小与所述缩小变倍处理的倍率无关地被设置为恒定。6.根据权利要求4所述的摄像器件，其中，要经过所述处理单元所进行的缩小变倍处理的图像数据的大小具有记录所用的运动图像大小。7.根据权利要求4所述的摄像器件，其中，在从所述存储单元所存储的图像数据中切出预定区域的图像数据的情况下，所述处理单元进行电子平摇/倾斜处理。8.根据权利要求3所述的摄像器件，其中，经过了所述处理单元所进行的缩小变倍处理的图像数据的大小被设置为等于或低于所述摄像器件的输出传送容量。9.一种摄像设备，包...

【专利技术属性】
技术研发人员：伊势诚，渡边忍，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP