成像器件和电子装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了包括像素生成单元和帧存储器的成像器件并提供了包含该成像器件的电子装置，所述像素生成单元生成由与入射光相一致的多个像素信号形成的图像信号，且所述帧存储器存储多个帧的所述图像信号。由此，通过抑制功率消耗和热量产生来获得分辨率更小地恶化的超高速拍摄的运动图像。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及成像器件、成像装置和电子装置，并具体地涉及能够以相对低的功率消耗获得以超高速拍摄的运动图像(超慢运动图像)的成像器件、成像装置和电子装置。〈相关申请的交叉引用〉本申请要求于2013年12月20日提交的日本在先专利申请JP 2013-263378和于2014年9月18日提交的日本在先专利申请JP 2014-190163的权益，将这些日本在先专利申请的全部内容以引用的方式并入本文。
技术介绍
通常，由成像器件拍摄的运动图像的帧速率大约为30fps，且在试图实现比上述此帧速率快的高速帧速率的情况下，实际使用中的成像器件的上限在很多情况下受I/F的带宽和功率消耗限制。例如，在以100fps的帧速率输出每像素数据量为10比特且分辨率为1920 X 1080的全高清运动图像的情况下，传递图像数据的I/F须具有等于或大于20Gbps的带宽。另一方面，诸如移动电话等移动设备的I/F的带宽即使具有高的速度，也仅约为4至6Gbps。因此，在安装在移动设备或消费类相机上的小型成像器件中，上述情形非常突出。此外，在未来，期望传播具有4K(其4倍于全高清)或8K(其8倍于全高清)的分辨率的运动图像，且对高速帧速率的需求增加。因此，可以预期的是，仅通过使I/F的带宽变宽可能难以克服上述限制。此外，在分辨率或帧速率增加的情况下，成像器件或设置在下一阶段中的图像信号处理电路的功率消耗增加，这导致发热增大，而这种发热的增大是移动设备或消费类相机必须避免的问题。在相关技术中，针对此问题，提出了如下方法:通过对像素进行稀疏(thinningout)或裁去图像的部分区域实现高帧速率，且通过降低处理后的像素的数量可以抑制功率消耗和发热的增加(例如，参考专利文献I)。引用文献列表专利文献专利文献I日本未审查专利申请公开号9-247543
技术实现思路
技术问题在上述相关技术中的方法中，可以实现高的帧速率，但是运动图像的分辨率显著恶化。期望通过抑制功率消耗和热量产生来获得分辨率更小地恶化的超高速拍摄的运动图像。问题的解决方案根据本专利技术的第一实施例，提供了一种成像器件，其包括:像素生成单元，其生成由与入射光相一致的多个像素信号形成的图像信号；以及帧存储器，其存储多个帧的所述图像信号。根据本专利技术的第一实施例的成像器件还可包括:写入单元，其将生成的所述图像数据写入所述帧存储器中；以及读取单元，其读取被写入所述帧存储器中的所述图像数据。所述写入单元可将生成的所述图像数据重写到所述帧存储器的第一区域中；且所述读取单元可以以帧为单元稀疏并读取被重写到所述帧存储器的所述第一区域中的所述图像数据。所述写入单元可以将以第一帧速率生成的所述图像数据重写到所述帧存储器的第一区域中，且所述读取单元可以稀疏并以低于所述第一帧速率的第二帧速率读取以所述第一帧速率被重写到所述帧存储器的所述第一区域中的所述图像数据。根据本专利技术的第一实施例的成像器件还可包括:编码单元，其对被写入所述帧存储器中的所述图像数据进行编码；以及解码单元，其对从所述帧存储器读取的经编码的所述图像数据进行解码。根据本专利技术的第一实施例的成像器件可还包括:控制单元，其根据触发条件控制所述写入单元并停止将生成的所述图像数据重写到所述帧存储器的所述第一区域中。所述控制单元可根据所述触发条件立即或在延迟预定帧数之后控制所述写入单元并停止将生成的所述图像数据重写到所述帧存储器的所述第一区域中。通过作为所述触发条件的来自外部的指令，所述控制单元可控制所述写入单元并停止将生成的所述图像数据重写到所述帧存储器的所述第一区域中。根据本专利技术的第一实施例的成像器件可还包括:检测单元，其检测被重写到所述帧存储器的所述第一区域中的所述图像数据中的高速转变场景。通过作为所述触发条件的对所述高速转变场景的所述检测，所述控制单元可控制所述写入单元并停止将生成的所述图像数据重写到所述帧存储器的所述第一区域中。由于停止在所述帧存储器的所述第一区域中的所述重写，所述读取单元可读取所述帧存储器的所述第一区域中保持的图像数据。在停止在所述第一区域中重写所述帧存储器的所述图像数据之后，所述写入单元可将生成的所述图像数据写入不同于所述第一区域的第二区域中，且所述读取单元可读取被写入所述帧存储器的所述第二区域中的所述图像数据，并可由于所述重写的停止还读取所述帧存储器的所述第一区域中保持的所述图像数据。在停止在所述第一区域中以所述第一帧速率重写所述帧存储器的所述图像数据之后，所述写入单元可将以低于所述第一帧速率的所述第二帧速率生成的图像数据写入所述帧存储器的不同于所述第一区域的所述第二区域中，且所述读取单元可以以所述第二帧速率读取被写入所述帧存储器的所述第二区域中的所述图像数据，并可由于所述重写的停止还读取所述帧存储器的所述第一区域中保持的所述图像数据。所述像素生成单元可执行以下操作中的至少一者:改变生成的所述图像数据的视角，以及添加所述像素信号。根据本专利技术的第一实施例的成像器件可布置在一个或多个基板上，并可形成在单个芯片中。根据本专利技术的第二实施例，提供了一种安装有成像器件的成像装置。所述成像器件包括:像素生成单元，其生成由与入射光相一致的多个像素信号形成的图像信号；以及帧存储器，其存储多个帧的所述图像信号。根据本专利技术的第三实施例，提供了一种安装有成像器件的电子装置。所述成像器件包括:像素生成单元，其生成由与入射光相一致的多个像素信号形成的图像信号；以及帧存储器，其存储多个帧的所述图像信号。在本专利技术的第一至第三实施例中，生成由与入射光相一致的多个像素信号形成的所述图像信号，并将其写入存储多个帧的所述图像信号的所述帧存储器中。根据本专利技术的第四实施例，提供了一种包括成像器件和ISP处理单元的成像装置。所述成像器件包括以第一帧速率生成由与入射光相一致的多个像素信号形成的图像信号的像素生成单元、对所述图像信号进行编码的编码器以及以第一帧速率将经编码的所述图像信号输出至所述ISP处理单元的输出单元。所述ISP处理单元包括存储多个帧的经编码的所述图像信号的帧存储器、以所述第一帧速率将从所述成像器件输入的经编码的所述图像信号写入所述帧存储器中的写入单元以及以低于所述第一帧速率的第二帧速率读取被写入所述帧存储器中的经编码的所述图像信号的ISP单元，并执行解码和ISP处理。所述ISP处理单元还可包括控制单元，所述控制单元根据触发条件控制所述写入单元并停止将经编码的所述图像数据重写到所述帧存储器中。所述成像器件还可包括用于检测生成的所述图像数据中的高速转变场景的检测单元，且所述控制单元可将对所述高速转变场景的检测用作所述触发条件。ISP处理单元可还包括:解码器，其对从所述成像器件输入的经编码的所述图像信号进行解码；以及检测单元，其检测经编码的所述图像数据中的高速转变场景。所述控制单元可将对所述高速转变场景的检测用作所述触发条件。在根据本专利技术的第四实施例的成像器件中，以所述第一帧速率将生成和编码的所述图像数据输出至ISP处理单元。在ISP处理单元中，以所述第一帧速率将经编码的所述图像信号写入所述帧存储器中，且以低于所述第一帧速率的所述第二帧速率读取被写入所述帧存储器中的经编码的所述图像信号，且对经编码的所述图像信号执行所述解码和所述ISP处理。根本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种成像器件，其包括：像素生成单元，其生成由与入射光相一致的多个像素信号形成的图像信号；以及帧存储器，其存储多个帧的所述图像信号。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：中岛务，桥爪淳，
申请(专利权)人：索尼公司，
类型：发明
国别省市：日本;JP