具备时间重叠图像输出的图像传感器制造技术

一种图像传感器系统，具有生成第一图像和第二图像的图像传感器。第一和第二图像以时间重叠方式传送到处理器。举例来说，图像可以以交错方式传递到处理器或在分开的专用总线上提供。

【技术实现步骤摘要】
【专利说明】具备时间重叠图像输出的图像传感器本申请是我国申请号为200480013924.x且国际申请号为PCT/US2004/014139、国际申请日为2004年5月6日的专利申请的分案申请。交叉相关申请的引用本申请是国际专利申请，要求2003年5月23日提交的美国专利申请10/445256的优先权。专利技术背景1.专利
一般来讲，所公开的主题涉及半导体图像传感器领域。2.背景信息摄影器材、如数码相机和数码摄像机包含电子图像传感器，该传感器捕获光线以分别处理成静态或视频图像。有两种主要类型的电子图像传感器，电荷耦合器件(CCD)和互补金属氧化物半导体(CMOS)传感器。CCD图像传感器具有相对较高的信噪比(SNR)M提供优质图像。此外，CCD可制成具有相对较小的像素阵列，同时符合大部分相机和视频分辨率要求。像素是图像的最小分立元素。由于这些原因，大部分市场上可买到的相机和摄像机中使用CCD。CMOS传感器比CXD器件速度更快且消耗更少的电力。此外，CMOS制造工艺被用于制造许多种类的集成电路。因此，CMOS传感器比CCD传感器拥有更充裕的制造能力。至今，仍未开发出具有与市场上可买到的CXD传感器同样SNR和像素间距要求的CMOS传感器。像素间距是相邻像素中心之间的距离。希望提供一种CMOS传感器，具有相对较高的SNR，同时提供商业上可接受的像素间距。图像传感器通常连接至外部处理器和外部存储器。外部存储器存储来自图像传感器的数据。处理器处理存储的数据。为了提高画质，有时希望捕获同一画面的两个不同的图像。对于CCD传感器，在捕获第一图像和捕获第二图像之间存在固有的延迟。在此延迟期间，图像可能移动。此图像移动可能会降低最终画面的质量。希望减少从像素阵列捕获和传输图像所需的时间。还希望提供可利用外部存储器的低噪声、高速、高分辨率的图像传感器。专利技术概述一种图像传感器系统，包括以时间重叠方式将第一图像和第二图像传输到处理器的图像传感器。附图概述图1是图像传感器的实施例的示意图；图2是在外部存储器中存储静态图像的像素数据的方法的图解；图3是提取和组合静态图像的像素数据的方法的图解；图4是提取和组合像素数据的备选方法的图解；图5是提取和组合像素数据的备选方法的图解；图6是提取和组合像素数据的备选方法的图解；图7是提取和组合像素数据的备选方法的图解；图8是说明存储和组合视频图像的像素数据的方法的图解；图9是说明存储和组合视频图像的像素数据的方法的又一图解；图10是说明转换像素数据的分辨率的方法的图解；图11是说明转换像素数据的分辨率的备选方法的图解；图12是说明转换像素数据的分辨率的备选方法的图解；图13是图像传感器的像素的实施例的示意图；图14是图像传感器的光读取器电路的实施例的示意图；图15是图像传感器的操作的第一模式的流程图；图16是图像传感器的操作的第一模式的时序图；图17是说明像素的光电二极管两端的信号电平的图解；图18是生成图16的时序图的逻辑电路的示意图；图19是生成像素行的RST信号的逻辑电路的示意图；图20是图19中所示逻辑电路的时序图；图21是说明图像传感器的操作的第二模式的流程图；图22是图像传感器的操作的第二模式的时序图；图23a是图像传感器系统的备选实施例的示意图；图23b是图像传感器系统的备选实施例的示意图；图24是图像传感器系统的备选实施例的示意图；图25是图像传感器系统的备选实施例的示意图；图26是外部处理器的备选实施例的示意图；图27是图像传感器系统的备选实施例的示意图；图28是图27中所示处理器的处理器实施例的示意图；图29是图28中所示处理器的DMA控制器的实施例的示意图。详细说明所公开的是一种图像传感器系统，具有生成第一图像和第二图像的图像传感器。第一和第二图像以时间重叠方式传输到处理器。举例来说，图像可以以交错方式传输到处理器或在分开的专用总线上提供。整个图像传感器最好是通过CMOS制造工艺和电路来制造。CMOS图像传感器具有高速、低功耗、小像素间距和高SNR的特性。更具体地按照参考编号参照附图，图1说明图像传感器10。图像传感器10包括像素阵列12，其中包含多个独立的光电检测像素14。像素14排列成行和列的二维阵列。像素阵列12通过总线18耦合至光读取器电路16并通过控制线22耦合至行解码器20。行解码器20可以选择像素阵列12的各个行。光读取器16则可以读取所选行中的特定离散列。结合在一起，行解码器20和光读取器16允许读取阵列12中的各个像素14。光读取器16可以通过输出线26耦合至模数转换器24 (ADC)。ADC 24产生数字位串，对应于由光读取器16和所选像素14提供的信号的振幅。ADC 24通过线路36和开关38、40和42耦合至一对第一图像缓冲器28和30，以及一对第二图像缓冲器32和34。第一图像缓冲器28和30通过线路46和开关48耦合至存储器控制器44。存储器控制器44可更一般地称作数据接口。第二图像缓冲器32和34通过线路52和开关54耦合至数据组合器50。存储器控制器44和数据组合器50分别通过线路58和60连接至读回缓冲器56。读回缓冲器56的输出通过线路62连接至控制器44。数据组合器50通过线路64连接至存储器控制器44。此外，控制器44通过线路66连接至ADC 24。存储器控制器44通过控制器总线70耦合至外部总线68。外部总线68耦合至外部处理器72和外部存储器74。总线70、处理器72和存储器74在现有的数码相机、相机和手机中很常见。为了捕获静态画面图像，光读取器16从像素阵列12逐行提取画面的第一图像。开关38处于将ADC 24连接至第一图像缓冲器28和30的状态。开关40和48经过设置，使得数据进入一个缓冲器28或30以及通过存储器控制器44从其他缓冲器30或28提取。例如，第二行像素可以存储在缓冲器30中，而第一行像素数据通过存储器控制器44从缓冲器28提取并存储在外部存储器74中。在画面的第二图像的第一行可获得时，选择开关38以交替地将第一图像数据和第二图像数据分别存储在第一图像缓冲器28和30以及第二图像缓冲器32和34中。可以选择开关48和54以交错方式交替地将第一和第二图像数据存储到外部存储器74中。此过程如图2所述。有多种方法用于提取和组合第一和第二图像数据。如图3所示，在一种方法中，第一和第二图像的每一行从外部存储器74以存储器数据速率被提取，并存储在读回缓冲器56中，在数据组合器50中组合，并以处理器数据速率传输到处理器72。或者，第一和第二图像可以存储在读回缓冲器56中，然后以交错或接连方式提供给处理器72，而不在组合器50中组合图像。此技术允许处理器72以不同的方法处理数据方式。图4说明外部处理器72组合像素数据的备选方法。从外部存储器74提取第一图像的一行并以存储器数据速率存储在读回缓冲器56中，然后以处理器数据速率传输到外部处理器72。然后，从外部存储器74提取第二图像的一行，存储在读回缓冲器56中，并传输到外部处理器72。对第一和第二图像的每一行继续此程序。或者，可以从外部存储器74提取整个第一图像，存储在读回缓冲器56中并传输到外部处理器72，每次一行，如图5所示。然后，从外部存储器74提取第本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于传递第一图像和第二图像的方法，包括：从图像传感器的像素阵列产生第一图像，其中，所述图像传感器以逐行扫描的方式从其像素阵列提取所述第一图像；从所述像素阵列产生第二图像；以时间重叠方式将所述第一和第二图像从所述图像传感器传递到处理器部件，其中由于所述第二图像的曝光时间所导致的延迟，所述第二图像比所述第一图像晚到达所述处理器部件；以及执行来自非易失性存储部件的固件，且根据所述固件，使所述处理器部件以时间重叠方式接收所述第一和第二图像。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：HN泰，
申请(专利权)人：坎德拉微系统公司，
类型：发明
国别省市：新加坡;SG