成像装置及其驱动方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种成像装置及其驱动方法。提供了一种消除读取低分辨率的图像和读取高分辨率的图像的复杂性并避免帧率降低的成像装置。所述装置包括：像素区，包括多个像素元件，并将对象的入射光成像为图像；以及读取单元，对来自像素区的像素元件进行稀疏化处理以读取低分辨率的稀疏化图像，并从像素区的局部区读取分辨率高于稀疏化图像的分辨率的局部图像（水平移位寄存器和垂直移位寄存器），其中，读取单元从互相不同的像素元件读取稀疏化图像和局部图像，并将稀疏化图像和局部图像读取为不同的成像帧。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种，所述成像装置包括像素 区，该像素区包括多个像素元件并将对象的入射光成像为图像。
技术介绍
作为能够利用较低的分辨率对较宽的成像区域进行成像并利用 较高的分辨率对预定的局部成像区域进行成像的传统成像装置，存在以下专利，例如，第H09-214836号特许公开的曰本专利申请以及第 2000-032318号特许>>开的日本专利申请。在第H09-214836号特许公开的日本专利申请中，使用能够读取 预定像素元件的数据的成像装置。在所有像素元件中仅读取预定块的 像素元件的块模式以及以预定稀疏率读取所有像素元件的跳跃模式 被切换以进行驱动、写入存储器以及显示。因此，提供一种能够在成 像之前实现视角调整以及实现用于快速准确地聚焦的图像显示的成 像装置，此外，提供能够使得以短循环周期在一显示器上完全显示的 图像和按照局部放大的方式显示的图像同时可见的成像装置。此外，在第2000-032318号特许公开的日本专利申请中，公开一 种包括具有二维像素阵列的固态成像装置并被用来以多种扫描模式 进行扫描的成像装置。所述成像装置在固态成像装置的像素阵列中仅 扫描连续的预定区的像素组的所有像素元件。此外，所述成像装置包 括扫描控制单元，以稀疏化(thin out)方式在像素阵列的剩余区域 中扫描像素组；视频信号分离单元，将来自整个像素扫描区的视频信 号与来自稀疏化扫描区的视频信号彼此分离。因此，提供一种成像装 置，其能够同时从相同帧通过稀疏化扫描来获得整个图像信息并通过 整个像素扫描来获得高分辨率的局部图像信息。然而，上述两个专利文档分别包括以下问题。首先，在第H09-214836号特许公开的日本专利申请中描述的成像装置在读取低 分辨率的图像和读取高分辨率的图像的时候使用相同的像素元件。因 此，同样在交替地读取低分辨率的帧和高分辨率的帧的情况下，必须 对于每一帧按照先后顺序来执行累加和像素读取，这产生问题。此外，在第2000-032318号特许乂>开的日本专利申请中描述的成 像装置将从相同帧获得低分辨率的图像和高分辨率的图像。因此，必 须对于每个图像调整每个像素元件的膝光控制或增益，从而传感器的 驱动时序的改变变得复杂，这产生问题。此外，对于在图像读取时的驱动频率，上述两种成像装置均不作考虑；在读取多个高分辨率的图像的情况下，每个图像的帧率将改变， 这产生问题。
技术实现思路
考虑到上述问题而实现本专利技术，因此，本专利技术的目的在于提供一 种成像装置并提供所述成像装置的驱动方法，所述成像装置能够在不 会使读取低分辨率的图像和高分辨率的图像变得复杂的情况下防止 帧率的下降。本专利技术的成像装置包括像素区，其包括多个像素元件并将对象 的入射光成像为图像；以及读取单元，用于对来自像素区的像素元件 进行稀疏化处理以读取低分辨率的稀疏化图像，并从像素区的局部区 读取分辨率高于稀疏化图像的分辨率的局部图像，其中，读取单元从 互相不同的像素元件读取稀疏化图像和局部图像，并将稀疏化图像和 局部图像读取为互相不同的成像帧。此外，本专利技术的成像装置包括 像素区，其包括多个像素元件并将入射光成像为图像；以及读取单元，疏化图像，并从像素区的局部区读取分辨率高于稀疏化图像的分辨率 的局部图像，其中，读取单元从互相不同的像素元件读取稀疏化图像 和局部图像，并在互相不同的累加时间段中进行读取。本专利技术的驱动成像装置的方法是驱动如下成像装置的方法，所述 成像装置包括像素区，所述像素区包括多个像素元件并将对象的入射光成像为图像，其中，所述方法包括以下步骤通过对来自像素区的 像素元件进行稀疏化处理来读出低分辨率的稀疏化图像；从像素区的 局部区读出分辨率高于稀疏化图像的分辨率的局部图像。在所述两个 读取步骤期间，从各不相同的像素元件以及从各不相同的成像帧读出 稀疏化图像和局部图像。根据本专利技术，可在不会使读取低分辨率的图像和高分辨率的图像 变得复杂的情况下防止帧率的下降。通过以下参照附图进行的对示例性实施例的描述，本专利技术的其它特点将变得清楚。 附图说明图1是示出关于本专利技术实施例的成像装置的示意性配置的示例 的示图。图2是由关于本专利技术实施例的成像装置实现的图像的示例的示意图。图3是示出由关于本专利技术实施例的成像装置实现的图像的示例 的像素区的示意图。图4是示出由关于本专利技术实施例的成像装置实现的图像的示例 的像素区的示意图。图5是示出由关于本专利技术实施例的成像装置实现的图像的示例 的像素区的示意图。图6是示出使得能够进行随机存取的像素区的单位像素元件中 的电路的示例的示图。图7是示出像素区的单位像素元件中的电路的示例的示图。图8是示出像素区中的电路的另一示例的示图。闺9是示出关于本专利技术实施例的成像装置的传感器单元(成像装 置)的示意性配置的示例的示图。图IO是示出关于本专利技术实施例的驱动成像装置的方法的示例的时序图。图IIA和图11B是示出用于确定行l中的像素元件的累加时间 段的设置的复位脉沖的输入时序的示例的时序图。图12是示出本专利技术实施例并示出改变用于读取低分辨率的稀疏 化图像和读取高分辨率的局部图像的驱动频率的示例的时序图。具体实施方式以下，将参照附图来描述本专利技术的实施例。图1是示出关于本专利技术实施例的成像装置的示意性配置的示例 的示图。例如，成像装置100包括光学单元110、传感器单元(成 像装置)120、信号处理电路单元130、记录和发送单元140、时序控 制电路单元150、系统控制电路单元160以及再现和显示单元170。通过光学单元110的对象入射光被聚焦到传感器单元(成像装 置)120以形成图像。传感器单元(成像装置)120包括例如，像 素区，其中，按照二维矩阵来排列像素元件。当对象的入射光在像素 区中被聚焦以形成图像时，通过像素区的每个像素元件将对象的光转 换为电信号(图像信号)，图像被成像。在传感器单元(成像装置)120的每个像素元件中转换的图像信 号在信号处理电路单元130中按照预定方法经历信号转换处理。此外， 通过记录介质来记录由信号处理电路单元130进行信号处理的图像信 号，所述图像信号被记录和发送单元140发送到外部设备，或被直接 发送到再现和显示单元170，并被再现和显示。此外，由记录和发送 单元140记录在记录介质中的图像信号在必要的情况下被发送到再现 和显示单元170，并被再现和显示。时序控制电路单元150基于系统控制电路单元160的控制来控制 用于传感器单元(成像装置)120和信号处理电路单元130的驱动时 序。系统控制电路单元160综合地控制成像装置的操作,并控制光学 单元110、记录和发送单元140、时序控制电路单元150以及再现和显示单元170的各组件单元。此外，系统控制电路单元160通过时序 控制电路单元150来控制传感器单元(成像装置)120和信号处理电 路单元130的驱动。接下来将首先简要描述本专利技术。图2是由关于本专利技术实施例的成 像装置实现的图像的示例的示意图。这里，图2示意性示出在传感器 单元(成像装置)120中提供的像素区121与从像素区121的每个像 素元件读取之后的局部图像A和B以及稀疏化图像C之间的关系。 也就是说，图2示出包括在像素区121中的像素元件中稀疏化图像(C) 的像素以及局部图像(A,本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种成像装置，包括：　　　　像素区，包括多个像素元件，用于基于入射光成像为图像；以及　　　　读取单元，通过对来自像素区的像素元件进行稀疏化处理以读出低分辨率的稀疏化图像，并从像素区的局部区读出分辨率高于稀疏化图像的分辨率的局部图像，其中，　　　　读取单元从各不相同的像素元件，以及从各不相同的成像帧读出稀疏化图像和局部图像。

【技术特征摘要】
JP 2007-3-6 2007-0557691、一种成像装置，包括像素区，包括多个像素元件，用于基于入射光成像为图像；以及读取单元，通过对来自像素区的像素元件进行稀疏化处理以读出低分辨率的稀疏化图像，并从像素区的局部区读出分辨率高于稀疏化图像的分辨率的局部图像，其中，读取单元从各不相同的像素元件，以及从各不相同的成像帧读出稀疏化图像和局部图像。2、 如权利要求1所述的成像装置，其中，在像素区提供要从其 中读出局部图像的一个或多个局部区。3、 如权利要求1所述的成像装置，其中，读取单元通过以任意 频率对来自像素区的像素元件进行稀疏化处理来读出稀疏化图像，并 从稀疏化的像素元件读出局部图像。4、 如权利要求1所述的成像装置，还包括 控制单元，独立地控制稀疏化图像和局部图像的曝光。5、 如权利要求1所述的成像装置...

【专利技术属性】
技术研发人员：太田径介，桥本诚二，繁田和之，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]