專利名稱：圖象拾取裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種能夠獲得具有高分辨率的圖象的圖象拾取裝置。
在現(xiàn)有的用于生成一個圖象信號的圖象拾取裝置中，對象的光通過一個彩色濾色器(一個濾色器陣列)射入并射到一個由多個光電二極管(此后稱之為“象素”或“光檢波器”)構(gòu)成的光接收表面上。
可用的彩色濾色器類型包括一個原色彩色濾色器和一個補色彩色濾色器。原色彩色濾色器是一個陣列，在這個陣列中，用于三原色，即紅色(R)和綠色(G)和蘭色(B)的多個彩色濾色器按照預(yù)定順序位于光接收表面上的單個象素處。同樣，補色彩色濾色器是一個陣列，在這個陣列中，用于四種補色，即青(Cy)、黃(Ye)、品紅(Mg)和綠(G)的彩色濾色器按照預(yù)定順序排列。
下面描述在圖象拾取裝置所用的彩色濾色器為上述補色彩色濾色器時，根據(jù)該圖象拾取裝置獲取的信號所執(zhí)行的處理。
首先，青色彩色濾色器吸收可見輻射光范圍內(nèi)的紅色光，黃色彩色濾色器吸收可見輻射光范圍內(nèi)的蘭色光。而在品紅色彩色濾色器吸收可見輻射光范圍內(nèi)的綠色光的同時，綠色彩色濾色器只傳輸綠色光。
后面將描述這些彩色濾色器的排列。
對象的光通過補色彩色濾色器陣列進入其中的圖象拾取裝置得到一個象素信號Cy，該信號相應(yīng)于通過青色彩色濾色器之后投射在一個象素上的光量，一個象素信號Ye，該信號相應(yīng)于通過黃色彩色濾色器之后投射在一個象素上的光量，一個象素信號Mg，該信號相應(yīng)于通過品紅色彩色濾色器之后投射在一個象素上的光量，以及一個象素信號G，該信號相應(yīng)于通過綠色彩色濾色器之后投射在一個象素上的光量。
利用如此得到的象素信號Cy,Ye,Mg和G作為亮度信號Y和色差信號CB和CR，用以調(diào)整數(shù)字靜態(tài)照相機的光圈或白平衡，或用于在自動聚焦過程中執(zhí)行的檢測處理或執(zhí)行壓縮或解壓縮處理的圖象拾取裝置。
用下面的等式(1)到(3)表示亮度信號Y和色差信號CB及CR，其中利用了象素信號Cy,Ye,Mg和G。
Y=Ye+G+Cy+Mg ……(1)CB=(G+Ye)-(Mg+Cy)……(2)CR=(Cy+G)-(Ye+Mg)……(3)

圖1和圖2中示出了用于圖象拾取裝置的補色彩色濾色器中的彩色濾色器的排列模式。
在圖1所示的補色彩色濾色器的排列模式中，彩色濾色器按照在水平方向上兩個象素循環(huán)排列(相應(yīng)于C1,C2,C3,…的方向)，在垂直方向上四個象素循環(huán)排列(相應(yīng)于L1,L2,L3,…的方向)的模式排列。在圖2所示的補色彩色濾色器的排列模式中，彩色濾色器按照在水平方向上兩個象素循環(huán)排列，在垂直方向上八個象素循環(huán)排列的模式排列。
利用任一種補色彩色濾色器，通過執(zhí)行等式(1)的計算而得到亮度信號Y，其中利用用于一個四象素塊(2×2)中象素的象素信號Cy,Ye,Mg和G(圖23和24中被遮住的部分)，所述四象素塊包括兩個水平象素和兩個垂直象素。同樣，通過執(zhí)行采用2×2象素塊中象素的象素信號Cy,Ye,Mg和G的等式(2)和(3)的計算能夠得到色差信號CB和CR。
但是，當(dāng)對象光通過圖1或2所示的彩色濾色器進入其中的現(xiàn)有圖象拾取裝置用于數(shù)字靜態(tài)照相機時，會出現(xiàn)如下問題(1)在按下快門之前，數(shù)字靜態(tài)照相機以分辨率為代價讀取圖象拾取裝置得到的象素信號(此例中為上述圖象信號Cy,Ye,Mg和G)(快讀模式)，并根據(jù)這些信號，在液晶取景器的屏幕上顯示圖象或調(diào)整光圈或白平衡。
當(dāng)圖象拾取裝置采用圖2所示的彩色濾色器時，能夠通過快讀模式讀取圖象拾取裝置獲得的圖象象素，并根據(jù)這些信號調(diào)整白平衡。但是，當(dāng)圖象拾取裝置采用圖1所示的彩色濾色器并且在以分辨率為代價進行快讀時，在垂直方向上間歇地讀出用于單獨象素的象素信號，而只能得到象素信號Cy和Ye，即兩種顏色青和黃的象素信號，并且不能進行白平衡處理。
(2)最近開發(fā)出一種采用了精心設(shè)計的信號讀取方法的圖象拾取裝置，如CCD，其中對象的光被光接收表面接收并且垂直于光接收表面的兩個象素的象素信號被加到一起，合成信號被傳輸?shù)皆撗b置的傳輸單元。其結(jié)果是，圖象拾取裝置輸出成對的象素信號。
具體地，當(dāng)圖象拾取裝置采用圖1所示的彩色濾色器時，對于行L1和L2來說，首先輸出成對的位于(C1,L1)的象素的象素信號Cy和位于(C1,L2)的象素的象素信號Mg，然后輸出成對的位于(C2,L1)的象素的象素信號Ye和位于(C2,L2)的象素的象素信號G，以同樣的方式順序地輸出象素信號對。并且當(dāng)完成了行L1和L2的信號輸出時，對于后續(xù)的行L3和L4，首先輸出成對的位于(C1,L3)的象素的象素信號Cy和位于(C1,L4)的象素的象素信號G，然后輸出成對的位于(C2,L3)的象素的象素信號Ye和位于(C2,L4)的象素的象素信號Mg，再以同樣的方式順序地輸出象素信號對，并完成行L3和L4的信號輸出。
即，對行L1和L2的象素信號輸出為(Cy+Mg),(Ye+G),…，而對行L3和L4的象素信號輸出為(Cy+G),(Ye+Mg),…。
但是，由于亮度信號Y和色差信號CB及CR是從上述輸出信號中得出的，所以存在不能使用等式(2)和(3)用以獲取色差信號CB和CR的計算的信號。
即，當(dāng)?shù)仁?2)被設(shè)定為利用(G+Ye)和(Mg+Cy)時，由于行L3和L4的輸出信號為(Cy+G),(Ye+Mg),…，因此結(jié)果是等式(2)的計算不能用于行L3和L4。同樣地，當(dāng)?shù)仁?3)被設(shè)定為利用(Cy+G)和(Ye+Mg)時，由于行L1和L2的輸出信號為(Cy+Mg),(Ye+G),…，因此結(jié)果是等式(3)的計算不能用于行L1和L2。
如上所述，等式(2)對于行L1和L2的輸出信號能夠得出計算結(jié)果，而對于行L3和L4的輸出信號不能得出計算結(jié)果。同樣，等式(3)對于行L3和L4的輸出信號能夠得出計算結(jié)果，而對于行L1和L2的輸出信號不能得出計算結(jié)果。
因此，盡管圖象拾取裝置能夠輸出四行的象素信號，但只能利用一行上的象素信號得到單種顏色的色差信號CB及CR。即，除非采用四行的象素信號，否則不能得到亮度信號Y和色差信號CB及CR，因此降低了垂直分辨率。
在圖象拾取裝置采用圖2所示的彩色濾色器時，以相同的方式輸出象素信號對行L1和L2的象素信號對(Cy+Mg),(Ye+G),…，行L3和L4的象素信號對(Cy+Mg),(Ye+G),…，行L5和L6的象素信號對(Cy+G),(Ye+Mg),…，以及行L7和L8的象素信號對(Cy+G),(Ye+Mg),…。
但是，由于亮度信號Y和色差信號CB及CR提從上述輸出信號中得出的，所以存在不能使用等式(2)和(3)用以獲取色差信號CB和CR的計算的信號。
即，當(dāng)?shù)仁?2)被設(shè)定為利用(G+Ye)和(Mg+Cy)時，由于行L5,L6,L7和L8的輸出信號為(Cy+G),(Ye+Mg),…，因此結(jié)果是等式(2)的計算不能用于這些行。同樣地，當(dāng)?shù)仁?3)被設(shè)定為利用(Cy+G)和(Ye+Mg)時，由于行L1,L2,L3和L4的輸出信號為(Cy+Mg)，(Ye+G),…，因此結(jié)果是等式(3)的計算不能用于這些行。
如上所述，等式(2)對于行L1到L4的輸出信號能夠得出計算結(jié)果，而對于行L5到L8的輸出信號不能得出計算結(jié)果。同樣，等式(3)對于行L5到L8的輸出信號能夠得出計算結(jié)果，而對于行L1到L4的輸出信號不能得出計算結(jié)果。
因此，盡管圖象拾取裝置能夠輸出八行的象素信號，但只能利用兩行上的象素信號得到單種顏色的色差信號CB及CR。即，除非采用四行的象素信號，否則不能得到亮度信號Y和色差信號CB及CR，因此降低了垂直分辨率。
本發(fā)明的一個目的是產(chǎn)生一個在水平方向和垂直方向上都具有高分辨率的圖象信號。
本發(fā)明的另一個目的是有效地獲得一個具有高分辨率的彩色圖象信號。
本發(fā)明的另一個目的是為容易地進行彩色顯示，為自動聚焦和為白平衡的自動調(diào)整提供多種模式，如以高速輸出一個低分辨率圖象信號的模式和以低速輸出一個高分辨率圖象信號的模式。
為了達(dá)到上述目的，依據(jù)本發(fā)明的一個方面，一種圖象拾取裝置包括在水平方向和垂直方向上排列的多個象素；以及用于按多個象素排列的四種顏色的彩色濾色器陣列，其中彩色濾色器陣列具有四行×四列的循環(huán)模式，以及其中在由四行和四列構(gòu)成的循環(huán)模式單元中，同一行上的彩色濾色器的顏色彼此不同，并且同一列上的彩色濾色器的顏色也彼此不同。
依據(jù)本發(fā)明的另一方面，一種圖象拾取裝置包括在水平方向和垂直方向上排列的多個象素；以及用于按多個象素排列的N種顏色的彩色濾色器陣列(N為一個整數(shù))，
其中彩色濾色器陣列的排列使得從所有行和所有列中產(chǎn)生亮度信號。
依據(jù)本發(fā)明的另一個方面，一種圖象拾取裝置包括在水平方向和垂直方向上排列的多個象素；以及排列在多個象素中用于四種顏色的彩色濾色器陣列，其中通過在一個兩行×兩列的循環(huán)模式中，利用水平方向上象素的相加信號和垂直方向上象素的相加信號，產(chǎn)生兩個色差信號。
依據(jù)本發(fā)明的另一方面，一種圖象拾取裝置包括在水平方向和垂直方向上排列的多個象素；多個垂直輸出行，沿著這些輸出行讀出由多個象素產(chǎn)生的信號；多個沿著垂直輸出行設(shè)置的存儲裝置，用于存儲由多個象素產(chǎn)生的信號；沿著垂直輸出行設(shè)置的第一加法裝置，用于將由多個存儲裝置輸出的同一行上的象素所產(chǎn)生的信號相加在一起；沿著垂直輸出行設(shè)置的第二加法裝置，用于將由多個存儲裝置輸出的同一列上的象素所產(chǎn)生的信號相加在一起；以及一水平輸出行，沿著該水平輸出行讀出由第一加法裝置和第二加法裝置產(chǎn)生的合成信號。
依據(jù)本發(fā)明的另一方面，一種圖象拾取裝置包括在水平方向和垂直方向上排列的多個象素；以及加法裝置，用于在將多個象素平移一個象素的同時，將在水平方向和/或垂直方向上彼此相鄰的象素相加在一起。
依據(jù)本發(fā)明的另一方面，一種圖象拾取裝置包括在水平方向和垂直方向上排列的多個象素；讀出裝置，用于在將多個象素水平或和垂直平移一個象素或預(yù)定數(shù)目個象素的同時，讀出由多個象素產(chǎn)生的信號，其中多個象素以由P行×Q列(P和Q都是整數(shù))構(gòu)成的象素塊為單位；以及保存裝置，用于保存在與下一個象素塊相重疊的區(qū)域中產(chǎn)生的信號，其中所述的下一個象素塊從由讀出裝置讀出的象素塊區(qū)域中的象素塊平移了預(yù)定數(shù)目個象素，其中讀出裝置利用存在保存裝置中的信號讀取后續(xù)的象素塊。
依據(jù)本發(fā)明的另一方面，一種用于讀出由一個設(shè)置了四個彩色濾色器的圖象拾取裝置所產(chǎn)生的圖象信號的方法，包括步驟對由位于四個彩色濾色器處的象素所產(chǎn)生的信號A,B,C和D計算A+B-C-D，其中輸出信號A和B的象素彼此水平或垂直相鄰；以及其中彩色濾色器具有四行×四列的循環(huán)模式，并且在這個由四行和四列構(gòu)成的循環(huán)模式中，同一行上的彩色濾色器的顏色彼此不同，同一列上的彩色濾色器的顏色彼此不同。
依據(jù)本發(fā)明的另一方面，一種用于讀出由一個設(shè)置了四個彩色濾色器的圖象拾取裝置產(chǎn)生的圖象信號的方法，包括步驟對由位于四個彩色濾色器處的象素所產(chǎn)生的信號A,B,C和D計算A+B-C-D，其中輸出信號A和B的象素彼此水平或垂直相鄰；以及其中彩色濾色器具有四行×四列的循環(huán)模式，并且彩色濾色器的排列方式使得從所有行和所有列中生成亮度信號。
依據(jù)本發(fā)明的另一方面，一種用于讀出由一個設(shè)置了四個彩色濾色器的圖象拾取裝置產(chǎn)生的圖象信號的方法，包括步驟對由位于四個彩色濾色器處的象素所產(chǎn)生的信號A,B,C和D計算A+B-C-D，其中輸出信號A和B的象素彼此水平或垂直相鄰；以及其中彩色濾色器的排列使得對一個兩行×兩列的循環(huán)模式來說，通過利用水平方向上象素的相加信號和垂直方向上象素的相加信號產(chǎn)生兩個色差信號。
依據(jù)本發(fā)明的另一方面，一種圖象處理系統(tǒng)，包括一個圖象拾取裝置，其中安裝了一個用于四種顏色的彩色濾色器陣列；一個壓縮裝置，用于壓縮數(shù)據(jù)；一個解壓縮裝置，用于對壓縮數(shù)據(jù)進行解壓縮；以及一個顏色處理器，用于至少執(zhí)行對白平衡或γ校正的調(diào)整，其中一個來自圖象拾取裝置的信號被傳輸?shù)綁嚎s裝置而不經(jīng)過顏色處理器，并且解壓縮裝置對壓縮裝置所壓縮的信號進行解壓縮，合成信號被傳輸?shù)筋伾幚砥?；其中彩色濾色器陣列具有一個四行×四列的循環(huán)模式；以及其中在由四行和四列構(gòu)成的循環(huán)模式中，同一行上的彩色濾色器的顏色彼此不同，同一列上的彩色濾色器的顏色彼此不同。
依據(jù)本發(fā)明的另一方面，一種圖象處理系統(tǒng)，包括一個圖象拾取裝置，其中安裝了一個用于N種顏色的彩色濾色器陣列(N為一個整數(shù))；一個壓縮裝置，用于壓縮數(shù)據(jù)；一個解壓縮裝置，用于對壓縮數(shù)據(jù)進行解壓縮；以及一個顏色處理器，用于至少執(zhí)行對白平衡或γ校正的調(diào)整，其中一個來自圖象拾取裝置的信號被傳輸?shù)綁嚎s裝置而不經(jīng)過顏色處理器，并且解壓縮裝置對壓縮裝置所壓縮的信號進行解壓縮，合成信號被傳輸?shù)筋伾幚砥?；以及其中彩色濾色器的排列方式使得從所有行和所有列中生成亮度信號。
依據(jù)本發(fā)明的另一方面，一種圖象處理系統(tǒng)，包括一個圖象拾取裝置，其中安裝了一個用于N種顏色的彩色濾色器陣列(N為一個整數(shù))；一個壓縮裝置，用于壓縮數(shù)據(jù)；一個解壓縮裝置，用于對壓縮數(shù)據(jù)進行解壓縮；以及一個顏色處理器，用于至少執(zhí)行對白平衡或γ校正的調(diào)整，其中一個來自圖象拾取裝置的信號被傳輸?shù)綁嚎s裝置而不經(jīng)過顏色處理器，并且解壓縮裝置對壓縮裝置所壓縮的信號進行解壓縮，合成信號被傳輸?shù)筋伾幚砥?；以及其中彩色濾色器的排列使得對一個兩行×兩列的循環(huán)模式來說，通過利用水平方向上象素的相加信號和垂直方向上象素的相加信號產(chǎn)生兩個色差信號。
在參照后面的說明和附圖進行解釋的過程中，本發(fā)明的其他目的和特征將是顯而易見的。
利用上述結(jié)構(gòu)，能夠得到高質(zhì)量的圖象。
圖1是說明具有由兩個水平象素和四個垂直象素構(gòu)成的循環(huán)模式的現(xiàn)有彩色濾色器陣列的示圖；圖2是說明具有由兩個水平象素和八個垂直象素構(gòu)成的循環(huán)模式的現(xiàn)有彩色濾色器陣列的示圖3是說明依據(jù)本發(fā)明第一實施例的圖象拾取裝置的排列方框圖；圖4是說明圖象拾取裝置所采用的彩色濾色器陣列的一個例子的示圖；圖5是說明圖象拾取裝置所采用的彩色濾色器陣列的另一個例子的示圖；圖6是用于說明依據(jù)本發(fā)明第二實施例的圖象拾取裝置所采用的彩色濾色器陣列的一個例子的示圖；圖7是說明圖象拾取裝置所采用的彩色濾色器陣列的另一個例子的示圖；圖8是依據(jù)本發(fā)明第三實施例的圖象拾取裝置的電路結(jié)構(gòu)圖，該圖象拾取裝置執(zhí)行第一和第二實施例的象素信號讀取方法1；圖9是說明由具有上述電路結(jié)構(gòu)的圖象拾取裝置執(zhí)行的處理過程的示圖；圖10是依據(jù)本發(fā)明第四實施例的圖象拾取裝置的電路結(jié)構(gòu)圖，該圖象拾取裝置執(zhí)行第一和第二實施例的象素信號讀取方法1；圖11是說明由具有上述電路結(jié)構(gòu)的圖象拾取裝置執(zhí)行的處理過程的示圖；圖12是依據(jù)本發(fā)明第五實施例的圖象拾取裝置的電路結(jié)構(gòu)圖，該圖象拾取裝置執(zhí)行第一和第二實施例的象素信號讀取方法1；圖13是說明由具有上述電路結(jié)構(gòu)的圖象拾取裝置執(zhí)行的處理過程的示圖；圖14是依據(jù)本發(fā)明第六實施例的圖象拾取裝置的電路結(jié)構(gòu)圖，該圖象拾取裝置執(zhí)行重疊(overlap)讀?。粓D15是說明由具有上述電路結(jié)構(gòu)的圖象拾取裝置執(zhí)行的處理過程的示圖；圖16是說明在不執(zhí)行重疊讀取時從象素信號中得到的亮度信號和色差信號的示圖；圖17是說明在執(zhí)行重疊讀取時從象素信號中得到的亮度信號和色差信號的示圖；圖18是作為最佳實施例的圖象拾取裝置的電路結(jié)構(gòu)圖；圖19是說明由具有圖18所示的電路結(jié)構(gòu)的圖象拾取裝置所執(zhí)行的處理過程的示圖20是作為最佳實施例的圖象拾取裝置的另一種電路結(jié)構(gòu)圖；圖21是說明由具有圖20所示的電路結(jié)構(gòu)的圖象拾取裝置所執(zhí)行的處理過程的示圖；圖22是具有圖18和20所示的電路功能的電路結(jié)構(gòu)圖；圖23是說明由具有圖22所示的電路結(jié)構(gòu)的圖象拾取裝置所執(zhí)行的處理過程的示圖；以及圖24是說明依據(jù)本發(fā)明第七實施例的圖象處理系統(tǒng)的排列方框圖。
下面參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的最佳實施例。
(第一實施例)例如，本發(fā)明用于圖3所示的圖象拾取裝置700。
圖象拾取裝置700用于數(shù)字靜態(tài)照相機等并包括一個圖象拾取單元710，用于輸出一個從射入的對象光中得到的象素信號；以及一個亮度/色差準(zhǔn)備單元720，用于利用從圖象拾取單元710接收的象素信號，產(chǎn)生亮度信號Y和色差信號CB及CR。
圖象拾取單元710包括一個彩色濾色器711，一個用于接收通過了彩色濾色器711的對象光的象素單元712，以及一個用于讀取在象素單元712中得到的象素信號的信號讀取單元713。在信號讀取單元713中讀出的象素信號被傳輸?shù)搅炼?色差準(zhǔn)備單元720。
圖象拾取單元710利用四個分別用于黃(Ye)，青(Cy)，品紅(Mg)和綠色(G)的補色彩色濾色器作為彩色濾色器711，這將在后面予以詳細(xì)描述。因此，象素單元712得到四個互補色象素信號Ye,Cy,Mg和G。象素讀取單元713讀出這些象素信號并將其傳輸?shù)搅炼?色差準(zhǔn)備單元720中。
亮度/色差準(zhǔn)備單元720利用從圖象拾取單元710接收的象素信號Ye,Cy,Mg和G，得到亮度信號Y和色差信號CB及CR。也被用作自動聚焦檢測信號的亮度信號Y和色差信號CB及CR被用于在數(shù)字靜態(tài)照相機的液晶取景器中以一個低分辨率顯示圖象和調(diào)整照相機的光圈及白平衡。圖象拾取單元710和亮度/色差準(zhǔn)備單元720可以被安裝在同一IC芯片上，也可以被安裝在分離的IC芯片上。
上述圖象拾取裝置中最重要的特征在于圖象拾取單元710。下面將對圖象拾取單元710進行詳細(xì)的描述。
首先說明彩色濾色器711的結(jié)構(gòu)。
圖4示出了圖3中的彩色濾色器(補色彩色濾色器)711的濾色器排列(模型)。
如圖4所示，彩色濾色器711是一個具有由四個水平象素和四個垂直象素構(gòu)成的循環(huán)模式的濾色器陣列。在如此排列的彩色濾色器711中，在第一行從左邊開始依次排列彩色濾色器G1,Ye1,Cy2和Mg2；在第二行，相當(dāng)于將第一行向左移動兩列，從左邊開始依次排列彩色濾色器Cy1,Mg1,G2和Ye2；在第三行從左邊開始依次排列彩色濾色器Ye3,G3,Mg4和Cy4；在第四行，相當(dāng)于將第三行向左移動兩列，從左邊開始依次排列彩色濾色器Mg3,Cy3,Ye4和G4。
如上所述，彩色濾色器711如此排列使得任一行上的彩色濾色器不會相互重疊且各自的由四個水平象素和四個垂直象素構(gòu)成的循環(huán)模式互不相同，并且使得任一列上的彩色濾色器不會相互重疊且各自的由四個水平象素和四個垂直象素構(gòu)成的循環(huán)模式互不相同。
在圖4所示的濾色器排列中，彩色濾色器可以左右反轉(zhuǎn)或垂直反轉(zhuǎn)。
對象的光通過這樣排列的彩色濾色器711，射在象素單元712的光接收表面(圖中未示出)上。象素單元712執(zhí)行一次光電變換以獲得一個與由光接收表面上每個象素所接收的光量相應(yīng)的象素信號。按照后述的信號讀取方法，信號讀取單元713讀出象素單元712所得到的象素信號并將該象素信號傳輸?shù)搅炼?色差準(zhǔn)備單元720。亮度/色差準(zhǔn)備單元720通過將來自信號讀取單元713的象素信號用于具有不同大小和形狀的區(qū)域，而得到亮度信號Y，蘭色色差信號CB和紅色色差信號CR。
下面說明信號讀取單元713所用的象素信號讀取方法，以及在利用通過信號讀取方法讀出的象素信號的同時由亮度/色差準(zhǔn)備單元720執(zhí)行的計算。信號讀取單元713從象素單元712讀出一個象素信號串(G1+Ye1),(Cy1+Mg1),(Cy2+Mg2),(G2+Ye2),…。然后，亮度/色差準(zhǔn)備單元720通過執(zhí)行下述計算而從象素信號串中的一對(相加的信號)相鄰象素信號中得出色差信號CBCB1=(G1+Ye1)-(Cy1+Mg1)CB2=-(Cy2+Mg2)+(G2+Ye2)信號讀取單元713還從象素單元712讀出一個象素信號串(G1+Cy1),(Ye1+Mg1),(Cy2+G2),(Mg2+Ye2),…。然后，亮度/色差準(zhǔn)備單元720通過執(zhí)行下述計算而從象素信號串中的一對相鄰象素信號中得出色差信號CR:
CR1=(G1+Cy1)-(Ye1+Mg1)CR2=(Cy2+G2)-(Mg2+Ye2)按照信號讀取方法1，與現(xiàn)有技術(shù)的不同之處在于不存在不能執(zhí)行該操作得出色差信號CB和CR的行，并且對于兩個象素信號來說，在水平方向和垂直方向上所得出的每個色差信號CB及CR都是一致的。因此，在水平方向和垂直方向上都能得到高分辨率。信號讀取方法2到5是能夠以高分辨率輸出亮度信號Y的方法。這些方法適用于執(zhí)行只利用亮度信號Y的計算的自動聚焦。
按照信號讀取方法2，信號讀取單元713從象素單元712讀出一個象素信號串(G1+Cy1+Ye3+Mg3),(Ye1+Mg1+G3+Cy3),…。為了計算亮度信號Y，亮度/色差準(zhǔn)備單元720在象素信號串中利用下述等式Y(jié)1=G1+Cy1+Ye3+Mg3Y2=Ye1+Mg1+G3+Cy3按照信號讀取方法2，由于對每個象素來說得到了一個水平方向上的亮度信號Y，所以在水平方向上能夠得到高分辨率。利用此方法產(chǎn)生的亮度信號Y是一個最優(yōu)自動聚焦檢測信號，特別是在細(xì)條形狀的對象具有一個高水平分辨率時。信號讀取單元713從象素單元712讀出一個象素信號串(G1+Cy1+Ye3+Mg3),(Ye1+Mg1+G3+Cy3),…。為了計算亮度信號Y，亮度/色差準(zhǔn)備單元720在象素信號串中利用下述等式Y(jié)1=(G1+Cy1+Ye3+Mg3)+(Ye1+Mg1+G3+Cy3)按照信號讀取方法3，由于對每兩個象素來說得到了一個水平方向上的亮度信號Y，所以亮度信號Y的電平變成高電平。利用此方法產(chǎn)生的亮度信號Y是一個最優(yōu)自動聚焦檢測信號，特別是在細(xì)條形狀的對象具有一個高水平分辨率或?qū)ο罅炼容^低時。
信號讀取單元713從象素單元712讀出一個象素信號串(G1+Ye1+Cy2+Mg2),(Cy1+Mg1+G2+Ye2),…。為了計算亮度信號Y，亮度/色差準(zhǔn)備單元720在象素信號串中利用下述等式Y(jié)1=G1+Ye1+Cy2+Mg2Y2=Cy1+Mg1+G2+Ye2按照信號讀取方法4，由于對每個象素來說得到了一個垂直方向上的亮度信號Y，所以在垂直方向上能夠得到高分辨率。利用此方法產(chǎn)生的亮度信號Y是一個最優(yōu)自動聚焦檢測信號，特別是在細(xì)條形狀的對象具有一個高垂直分辨率時。信號讀取單元713從象素單元712讀出一個象素信號串(G1+Ye1+Cy2+Mg2),(Cy1+Mgl+G2+Ye2),…。為了計算亮度信號Y，亮度/色差準(zhǔn)備單元720在象素信號串中利用下述等式Y(jié)1=(G1+Ye1+Cy2+Mg2)+(Cy1+Mg1+G2+Ye2)按照信號讀取方法5，由于對每兩個象素來說得到了一個垂直方向上的亮度信號Y，所以亮度信號Y的電平增加。利用此方法產(chǎn)生的亮度信號Y是一個最優(yōu)自動聚焦檢測信號，特別是在細(xì)條形狀的對象具有一個高垂直分辨率或低亮度電平時。信號讀取單元713從象素單元712讀出一個象素信號串(G1+Ye1),(Cy1+Mg1),(Cy2+Mg2),(G2+Ye2),…。然后，亮度/色差準(zhǔn)備單元720通過執(zhí)行下述計算而從象素信號串中的一對相鄰象素信號中得出色差信號CBCB1=(G1+Ye1)-(Cy1+Mg1)CB2=-(Cy2+Mg2)+(G2+Ye2)信號讀取單元713還從象素單元712讀出一個象素信號串(Ye3+Mg3),(G3+Cy3),(Mg4+Ye4),(Cy4+G4),…。然后，亮度/色差準(zhǔn)備單元720通過執(zhí)行下述計算而從象素信號串中的一對相鄰象素信號中得出色差信號CRCR1=-(Ye3+Mg3)+(G3+Cy1)CR2=-(Mg4+Ye4)+(Cy4+G4)
按照信號讀取方法6，能夠按照顏色行(co1or 1ines)的順序得出色差信號。這是對象為運動圖象時所采用的最佳方法。由于讀出的信號數(shù)目(讀出的色差信號象素的數(shù)目)只是信號讀取方法1中讀出的信號數(shù)目的一半，所以利用這種方法能夠以較高速度輸出一個圖象信號。信號讀取單元713從象素單元712讀出一個象素信號串(G1+Ye1),(Cy1+Mg1),(Cy2+Mg2),(G2+Ye2),…。然后，亮度/色差準(zhǔn)備單元720通過執(zhí)行下述計算而從象素信號串中的一對相鄰象素信號中得出色差信號CB:
CB1=(G1+Ye1)-(Cy1+Mg1)CB2=-(Cy2+Mg2)+(G2+Ye2)信號讀取單元713還從象素單元712讀出一個象素信號串(Cy2+G2),(Mg2+Ye2),(Mg4+Ye4),(Cy4+G4),…。然后，亮度/色差準(zhǔn)備單元720通過執(zhí)行下述計算而從象素信號串中的一對相鄰象素信號中得出色差信號CRCR1=(Cy2+G2)-(Mg2+Ye2)CR2=-(Mg4+Ye4)+(Cy4+G4)信號讀取方法7以及信號讀取方法6是對象為運動圖象時所采用的最佳方法。并且利用這種方法能夠以較高速度輸出一個圖象信號。用與信號讀取方法7相同的方法得到色差信號CB。
信號讀取單元713從象素單元712讀出一個象素信號串(G1+Cy1),(Ye1+Mg1),(Ye3+Mg3),(G3+Cy3),…。然后，亮度/色差準(zhǔn)備單元720通過執(zhí)行下述計算而從象素信號串中的一對相鄰象素信號中得出色差信號CRCR1=(G1+Cy1)-(Ye1+Mg1)CR2=-(Ye3+Mg3)+(G3+Cy3)信號讀取方法8以及信號讀取方法6和7是對象為運動圖象時所采用的最佳方法。并且利用這種方法能夠以較高速度輸出一個圖象信號。用與信號讀取方法7相同的方法得到色差信號CB。
信號讀取單元713從象素單元712讀出一個象素信號串(G1+Cy1),(Ye1+Mg1),(Cy2+G2),(Mg2+Ye2),…。然后，亮度/色差準(zhǔn)備單元720通過執(zhí)行下述計算而從象素信號串中的一對相鄰象素信號中得出色差信號CRCR1=(G1+Cy1)-(Ye1+Mg1)CR2=(Cy2+G2)-(Mg2+Ye2)信號讀取方法9以及信號讀取方法6到8是對象為運動圖象時所采用的最佳方法。并且利用這種方法能夠以較高速度輸出一個圖象信號。而且此方法的特征在于能夠利用同一區(qū)域中的象素信號得到色差信號CB和CR。信號讀取單元713從象素單元712讀出一個象素信號串(G1+Ye1),(Cy1+Mg1),(Ye3+G3),(Mg3+Cy3),…。然后，亮度/色差準(zhǔn)備單元720通過執(zhí)行下述計算而從象素信號串中的一對相鄰象素信號中得出色差信號CB:
CB1=(G1+Ye1)-(Cy1+Mg1)CB2=(Ye3+G3)-(Mg3+Cy3)用與信號讀取方法6到9相同的方法得到色差信號CR。信號讀取方法10到13以及信號讀取方法6到9是對象為運動圖象時所采用的最佳方法。并且利用這種方法能夠以較高速度輸出一個圖象信號。信號讀取單元713從象素單元712讀出一個象素信號串(G1+Ye1),(Cy1+Mg1),…。然后，亮度/色差準(zhǔn)備單元720通過執(zhí)行下述計算而從象素信號串中的一對相鄰象素信號中得出色差信號CBCB1=(G1+Ye1)-(Cy1+Mg1)信號讀取單元713還從象素單元712讀出一個象素信號串(Mg4+Ye4),(Cy4+G4),…。然后，亮度/色差準(zhǔn)備單元720通過執(zhí)行下述計算而從象素信號串中的一對相鄰象素信號中得出色差信號CR:
CR1=-(Mg4+Ye4)+(Cy4+G4)信號讀取方法14以及信號讀取方法6到13是對象為運動圖象時所采用的最佳方法。并且利用這種方法能夠以較高速度輸出一個圖象信號。特別是，由于利用此方法讀出的信號數(shù)目(產(chǎn)生一個色差信號所需讀出的象素數(shù)目)只是在信號讀取方法1中讀出的信號數(shù)目的四分之一，所以利用這種方法能夠以較高速度輸出一個圖象信號。在信號讀取方法1和6至14中只說明了色差信號的生成。在下述的信號讀取方法15中對亮度信號的生成進行說明。
具體地，信號讀取單元713從象素單元712讀出一個象素信號串(G1+Ye1),(Cy1+Mg1),(Cy2+Mg2),(G2+Ye2),(Ye3+G3),(Mg3+Cy3),(Mg4+Cy4),(Ye4+G4),…。然后，亮度/色差準(zhǔn)備單元720通過執(zhí)行下述計算而從象素信號串中的一對相鄰象素信號中得出亮度信號YY1=(G1+Ye1)+(Cy1+Mg1)Y2=(Cy2+Mg2)+(G2+Ye2)Y3=(Ye3+G3)+(Mg3+Cy3)Y4=(Mg4+Cy4)+(Ye4+G4)按照信號讀取方法15，對于每兩個象素來說，能夠得到水平方向和垂直方向上的亮度信號Y。在信號讀取方法1和6至14中只說明了色差信號的生成。在下述的信號讀取方法16中對亮度信號的生成進行說明。
具體地，信號讀取單元713從象素單元712讀出一個象素信號串(G1+Cy1),(Ye1+Mg1),(Cy2+G2),(Mg2+Ye2),(Ye3+Mg3),(G3+Cy3),(Mg4+Ye4),(Cy4+G4),…。然后，亮度/色差準(zhǔn)備單元720通過執(zhí)行下述計算而從象素信號串中的一對相鄰象素信號中得出亮度信號YY1=(G1+Cy1)+(Ye1+Mg1)Y2=(Cy2+G2)+(Mg2+Ye2)Y3=(Ye3+Mg3)+(G3+Cy3)Y4=(Mg4+Ye4)+(Cy4+G4)按照信號讀取方法16，對于每兩個象素來說，能夠得到水平方向和垂直方向上的亮度信號Y。
在上述實施例中，象素單元712中的彩色濾色器711采用圖4所示的濾色器排列。但是，上述信號讀取方法1至16也適用于圖5所示的濾色器排列，在其中將圖4所示的濾色器排列中的第三行L3和第四行L4進行交換。
依據(jù)信號讀取方法1至16，讀取4×4或2×2象素塊單元的信號，但象素塊單元并不僅限于此。而且，將被讀取的象素塊并不總是鄰近于前一被讀取的象素塊。這些象素塊的位置之間可能隔有由一個預(yù)定塊單元定義的間隔。利用這種排列方式，能夠減少讀取用于信號的象素數(shù)(為生成色差信號而讀取的象素信號的數(shù)目)并提高處理速度。
例如，在一個包括水平象素C1,C2,…,C8和垂直象素L1,L2,…,L8的8×8象素塊中，為了以高速輸出具有低分辨率的信號，可以從(C1,L1),(C1,L2),(C2,L1),(C2,L2)中得出色差信號CR1；可以從(C3,L3),(C3,L4),(C4,L3),(C4,L4)中得出色差信號CB1；可以從(C5,L5),(C5,L6),(C6,L5),(C6,L6)中得出色差信號CR2；可以從(C7,L),(C7,L8),(C8,L7),(C8,L8)中得出色差信號CB2。
(第二實施例)在第二實施例中，對于圖3所示的圖象拾取裝置700，假設(shè)采用圖6中所示的彩色濾色器711的排列方式。
如圖6所示，彩色濾色器711是一個具有由四個水平象素和四個垂直象素構(gòu)成的循環(huán)模式的濾色器陣列。在如此排列的彩色濾色器711中，在第一行從左邊開始依次排列彩色濾色器G1,Ye1,Mg2和Cy2；在第二行，相當(dāng)于將第一行向左移動兩列，從左邊開始依次排列彩色濾色器Mg1,Cy1,G2和Ye2；在第三行，相當(dāng)于將第一行向左移動一列，從左邊開始依次排列彩色濾色器Cy3,G3,Ye4和Mg4；在第四行，相當(dāng)于將第三行向左移動三列，從左邊開始依次排列彩色濾色器Ye3,Mg3,Cy4和G4。
如上所述，在彩色濾色器711中的由四個水平象素和四個垂直象素構(gòu)成的循環(huán)模式中，所有行和所有列都互不相同。
在圖6所示的濾色器排列中，彩色濾色器可以左右反轉(zhuǎn)或垂直反轉(zhuǎn)。
與第一實施例相同，對象的光通過如上所述進行排列的彩色濾色器711，射在象素單元712的光接收表面上。象素單元712執(zhí)行一次光電變換以獲得一個與由光接收表面上每個象素所接收的光量相應(yīng)的象素信號。按照后述的信號讀取方法，信號讀取單元713讀出象素單元712所得到的象素信號并將該象素信號傳輸?shù)搅炼?色差準(zhǔn)備單元720。亮度/色差準(zhǔn)備單元720通過將來自信號讀取單元713的象素信號用于不同形狀的區(qū)域，而得到亮度信號Y，蘭色色差信號CB和紅色色差信號CR。
下面說明信號讀取單元713在本實施例中用以讀出一個象素信號的方法，以及利用按照讀取方法讀出的象素信號，由亮度/色差準(zhǔn)備單元720執(zhí)行的計算。
由于圖象拾取裝置700在本實施例中所執(zhí)行的操作與第一實施例中相同，因此不再進行說明，而只對其結(jié)構(gòu)上的區(qū)別進行具體說明。信號讀取單元713從象素單元712讀出一個象素信號串(G1+Mg1+Cy3+Ye3),(Ye1+Cy1+G3+Mg3),…。為了計算亮度信號Y，亮度/色差準(zhǔn)備單元720在象素信號串中利用下述等式Y(jié)1=G1+Mg1+Cy3+Ye3Y2=Ye1+Cy1+G3+Mg3按照信號讀取方法21，由于對每個象素來說得到了一個水平方向上的亮度信號Y，所以在水平方向上能夠得到高分辨率。利用此方法產(chǎn)生的亮度信號Y是一個最優(yōu)自動聚焦檢測信號，特別是在細(xì)條形狀的對象具有一個高水平分辨率時。信號讀取單元713從象素單元712讀出一個象素信號串(G1+Mg1+Cy3+Ye3),(Ye1+Cy1+G3+Mg3),…。為了計算亮度信號Y，亮度/色差準(zhǔn)備單元720在象素信號串中利用下述等式Y(jié)1=(G1+Mg1+Cy3+Ye3)+(Ye1+Cy1+G3+Mg3)按照信號讀取方法22，由于對每兩個象素來說得到了一個水平方向上的亮度信號Y，所以亮度信號Y的電平變成高電平。利用此方法產(chǎn)生的亮度信號Y是一個最優(yōu)自動聚焦檢測信號，特別是在細(xì)條形狀的對象具有一個高水平分辨率或?qū)ο罅炼容^低時。信號讀取單元713從象素單元712讀出一個象素信號串(G1+Ye1+Mg2+Cy2),(Mg1+Cy1+G2+Ye2),…。為了計算亮度信號Y，亮度/色差準(zhǔn)備單元720在象素信號串中利用下述等式
Y1=G1+Ye1+Mg2+Cy2Y2=Mg1+Cy1+G2+Ye2按照信號讀取方法23，由于對每個象素來說得到了一個垂直方向上的亮度信號Y，所以在垂直方向上能夠得到高分辨率。利用此方法產(chǎn)生的亮度信號Y是一個最優(yōu)自動聚焦檢測信號，特別是在細(xì)條形狀的對象具有一個高垂直分辨率時。信號讀取單元713從象素單元712讀出一個象素信號串(G1+Ye1+Mg2+Cy2),(Mg1+Cy1+G2+Ye2),…。為了計算亮度信號Y，亮度/色差準(zhǔn)備單元720在象素信號串中利用下述等式Y(jié)1=(G1+Ye1+Mg2+Cy2)+(Mg1+Cy1+G2+Ye2)按照信號讀取方法24，由于對每兩個象素來說得到了一個垂直方向上的亮度信號Y，所以亮度信號Y的電平增加。利用此方法產(chǎn)生的亮度信號Y是一個最優(yōu)自動聚焦檢測信號，特別是在細(xì)條形狀的對象具有一個高垂直分辨率或低亮度電平時。信號讀取單元713從象素單元712讀出一個象素信號串(G1+Ye1),(Mg1+Cy1),(Mg2+Cy2),(G2+Ye2),…。然后，亮度/色差準(zhǔn)備單元720通過執(zhí)行下述計算而從象素信號串中的一對相鄰象素信號中得出色差信號CBCB1=(G1+Ye1)-(Mg1+Cy1)CB2=-(Mg2+Cy2)+(G2+Ye2)信號讀取單元713還從象素單元712讀出一個象素信號串(Cy3+G3),(Ye3+Mg3),(Ye4+Mg4),(Cy4+G4),…。然后，亮度/色差準(zhǔn)備單元720通過執(zhí)行下述計算而從象素信號串中的一對相鄰象素信號中得出色差信號CRCR1=(Cy3+G3)-(Ye3+Mg3)CR2=-(Ye4+Mg4)+(Cy4+G4)按照信號讀取方法25，能夠按照顏色行的順序得出色差信號。這是對象為運動圖象時所采用的最佳方法。由于讀出的信號數(shù)目(讀出的色差信號象素的數(shù)目)只是那些需要讀出所有象素的方法中所讀出的信號數(shù)目的一半，所以利用這種方法能夠以較高速度輸出一個圖象信號。信號讀取單元713從象素單元712讀出一個象素信號串(G1+Ye1)，(Mg1+Cy1),…。然后，亮度/色差準(zhǔn)備單元720通過執(zhí)行下述計算而從象素信號串中的一對相鄰象素信號中得出色差信號CBCB1=(G1+Ye1)-(Mg1+Cy1)信號讀取單元713還從象素單元712讀出一個象素信號串(Ye4+Mg4),(Cy4+G4),…。然后，亮度/色差準(zhǔn)備單元720通過執(zhí)行下述計算而從象素信號串中的一對相鄰象素信號中得出色差信號CRCR1=(Ye4+Mg4)-(Cy4+G4)按照信號讀取方法26及信號讀取方法25是對象為運動圖象時所采用的最佳方法，并且利用此方法能夠以較高速度輸出一個圖象信號。而且由于讀出的信號數(shù)目只是那些需要讀出所有象素的方法中所讀出的信號數(shù)目的一半，所以利用這種方法能夠以較高速度輸出一個圖象信號。在信號讀取方法25和26中只說明了色差信號的生成。在下述的信號讀取方法15中對亮度信號的生成進行說明。
具體地，信號讀取單元713從象素單元712讀出一個象素信號串(G1+Ye1),(Mg1+Cy1),(Mg2+Cy2),(G2+Ye2),(Cy3+G3),(Ye3+Mg3),(Ye4+Mg4),(Cy4+G4),…。然后，亮度/色差準(zhǔn)備單元720通過執(zhí)行下述計算而從象素信號串中的一對相鄰象素信號中得出亮度信號YY1=(G1+Ye1)+(Mg1+Cy1)Y2=(Mg2+Cy2)+(G2+Ye2)Y3=(Cy3+G3)+(Ye3+Mg3)Y4=(Ye4+Mg4)+(Cy4+G4)按照信號讀取方法27，對于每兩個象素來說，能夠得到水平方向和垂直方向上的亮度信號Y。在信號讀取方法25和26中只說明了色差信號的生成。在下述的信號讀取方法28中對亮度信號的生成進行說明。
具體地，信號讀取單元713從象素單元712讀出一個象素信號串(G1+Mg1),(Ye1+Cy1),(Mg2+G2),(Cy2+Ye2),(Cy3+Ye3),(G3+Mg3),(Ye4+Cy4),(Mg4+G4),…。然后，亮度/色差準(zhǔn)備單元720通過執(zhí)行下述計算而從象素信號串中的一對相鄰象素信號中得出亮度信號YY1=(G1+Mg1)+(Ye1+Cy1)Y2=(Mg2+G2)+(Cy2+Ye2)Y3=(Cy3+Ye3)+(G3+Mg3)Y4=(Ye4+Cy4)+(Mg4+G4)按照信號讀取方法28，對于每兩個象素來說，能夠得到水平方向和垂直方向上的亮度信號Y。
在上述實施例中，象素單元712中的彩色濾色器711采用圖6所示的濾色器排列。但是，上述信號讀取方法21至28也適用于圖7所示的濾色器排列，在其中將圖6所示的濾色器排列中的第三行L3和第四行L4進行交換。
依據(jù)信號讀取方法21至26，讀取4×4象素塊單元的信號，但象素塊單元并不僅限于此。而且，將被讀取的象素塊并不總是鄰近于前一被讀取的象素塊。這些象素塊的位置之間可能隔有由一個預(yù)定塊單元定義的間隔。利用這種排列方式，能夠減少讀取用于信號的象素數(shù)(為生成色差信號而讀取的象素信號的數(shù)目)并提高處理速度。
(第三實施例)在第三實施例中，例如采用一個CMOS傳感器作為圖2所示的圖象拾取裝置。在這種情況下，下述的電路結(jié)構(gòu)能夠用于執(zhí)行第一和第二實施例中的信號讀取方法1至28。
在圖8中示出了圖象拾取裝置700(此后稱“CMOS傳感器700”)的電路結(jié)構(gòu)。
CMOS傳感器700包括第一輸出系統(tǒng)，用于輸出一個在垂直相鄰的兩個象素(光電檢測器)處所接收的光通量(檢測的光通量)的平均值與由水平相鄰的下一列中的兩個光電檢測器所檢測的光通量的平均值之間的差值；以及第二輸出系統(tǒng)，用于輸出一個由水平相鄰的兩個光電檢測器所檢測的光通量的平均值與由水平相鄰的下一行中的兩個光電檢測器所檢測的光通量的平均值之間的差值。具有如此結(jié)構(gòu)的CMOS傳感器700能夠執(zhí)行讀取方法1。
具體地，在圖8中，垂直掃描電路1首先產(chǎn)生啟動信號，這些啟動信號被激活以啟動垂直方向上的每一行的控制信號，然后用作將射入光轉(zhuǎn)變?yōu)殡姾傻墓鈾z測器的光電二極管100產(chǎn)生電荷，這些電荷被傳輸晶體管101傳輸?shù)狡茢U散區(qū)域(floating diffusion area)102，光檢測器100所產(chǎn)生的電荷暫時存于其中。
用于放出累積在放大晶體管104的柵極上的電荷的復(fù)位晶體管103被用作開關(guān)晶體管121和恒流晶體管112。通過將一個電壓加到一個端子7上來確定該恒定電流。
晶體管105放掉電容器109,110,117和118上的電荷；分配晶體管106與放大晶體管104的源極和電容器109相連接；并且分配晶體管107與放大晶體管104的源極和電容器110相連接。
作為行存儲器的電容器109和110被一個由放大晶體管104提供的電壓充電。
平均晶體管108控制累積在電容器109上的電荷和累積在電容器110上的電荷的平均；并且開關(guān)晶體管111將用作行存儲器的電容器109上的電壓傳送到一個緩沖器123，該緩沖器位于一個差分放大器122的前級。
差分放大器122放大電容器109和109｀之間的電壓差值。
開關(guān)晶體管113與放大晶體管104的源極和電容器117相連接；并且放大晶體管114與放大晶體管104的源極和電容器118相連接。
用作行存儲器的電容器117和118被一個由放大晶體管104的源極提供的電流充電，并且開關(guān)晶體管115控制累積在電容器117上的電荷和累積在電容器117｀上的電荷的平均。
開關(guān)晶體管116控制累積在電容器118上的電荷和累積在電容器118｀上的電荷的平均。開關(guān)晶體管119將用作行存儲器的電容器117上的電壓傳送到一個緩沖器128，該緩沖器位于一個差分放大器127的前級。
差分放大器127放大電容器117和118｀之間的電壓差值。
上述每一行的恒流晶體管112被激活并與放大晶體管104配對而形成放大器。
圖9是示出了圖8中的CMOS傳感器700的工作時序的時序圖。下面將參照圖8和圖9說明由CMOS傳感器700執(zhí)行的處理過程。
首先，在時刻T201，輸入到端子11的脈沖為高電平。在這種情況下，當(dāng)輸入到端子30,31,50和51的脈沖變向高電平時，用作行存儲器電容器109,110,117和118被復(fù)位到初始電位。而且，當(dāng)輸入到垂直掃描電路1的端子2的啟動脈沖和輸入到端子3的掃描脈沖變向高電平時，垂直掃描電路1開始掃描并選擇第一行(R1)。由于高電平脈沖被輸入到端子8，所以象素單元中的漂移擴散區(qū)域被復(fù)位。
在時刻T202，輸入到端子8的復(fù)位脈沖變向低電平(被降低)。這樣，第一行上的象素的漂移擴散區(qū)域被置于電漂移狀態(tài)。
接著，當(dāng)輸入到端子9的脈沖在時刻T203變向高電平時，從第一行上的光檢測器向漂移擴散區(qū)域傳送電荷。
當(dāng)輸入到端子10,30和50的脈沖在時刻T204變向高電平時，放大晶體管104為電容器109和117讀出一個與第一行上的光檢測器所檢測到的光通量成比例的電壓。
然后，輸入到端子3的垂直脈沖在時刻T205變向低電平(被降低)。
當(dāng)輸入到端子3的垂直脈沖在時刻T206再次變向高電平(上升)時，第二行(R2)被選擇。
當(dāng)輸入到端子8的復(fù)位脈沖在時刻T207變向低電平(被降低)時，第二行上的象素的漂移擴散區(qū)域被置于電漂移狀態(tài)。
當(dāng)輸入到端子9的脈沖在時刻T208以及T203變向高電平時，從第二行上的光檢測器向漂移擴散區(qū)域傳送電荷。
在時刻T209，以及T204，輸入到端子10,31和51的脈沖變向高電平，并且對于第二行來說，放大晶體管104為電容器110和118讀出一個與第二行上每個光檢測器所檢測到的光通量成比例的電壓。
當(dāng)輸入到端子40,60和61的脈沖在時刻T210變向高電平時，累積在用作行存儲器的電容器117上的電荷被平均。
在時刻T211，一個水平掃描電路4被激活，并且在水平方向上按順序向差分放大器122和127傳送平均電壓。
然后，差分放大器122和127輸出蘭色色差信號CB和紅色色差信號CR。
此外，當(dāng)端子70,71,80或81的輸出被加到一個由運算放大器構(gòu)成的加法器(圖中未示出)上時，可得到亮度信號Y。而且，當(dāng)由光檢測器對所有行檢測到的電荷被暫時存在電容器109中而沒有被平均晶體管108平均時，可以從端子71得到對每一奇數(shù)行上的每個象素的輸出。同時，可以從端子70得到對每一偶數(shù)行上的每個象素的輸出。
(第四實施例)在第三實施例中，CMOS傳感器700采用圖8所示的電路結(jié)構(gòu)。在第四實施例中，采用圖10所示的結(jié)構(gòu)。
相同的附圖標(biāo)記被用于圖10中與圖8的電路結(jié)構(gòu)相應(yīng)或相同的元件，并且對它們不再予以詳細(xì)描述。
CMOS傳感器700包括一個輸出系統(tǒng)，用于輸出由水平相鄰的兩個光電檢測器所檢測的光通量的平均值或由水平相鄰的四個光電檢測器所檢測的光通量的平均值。具有如此結(jié)構(gòu)的CMOS傳感器700能夠執(zhí)行讀取方法4至23。
具體地，在圖10中，一個開關(guān)晶體管301控制累積在電容器109上的電荷和累積在電容器109｀上的電荷的平均。一個開關(guān)晶體管302控制累積在電容器110上的電荷和累積在電容器110｀上的電荷的平均。
一個開關(guān)晶體管301｀控制累積在電容器109＂上的電荷和累積在電容器109上的電荷的平均。一個開關(guān)晶體管302｀控制累積在電容器110＂上的電荷和累積在電容器110上的電荷的平均。
一個開關(guān)晶體管303控制累積在電容器109｀上的電荷和累積在電容器109＂上的電荷的平均。一個開關(guān)晶體管304控制累積在電容器110｀上的電荷和累積在電容器110＂上的電荷的平均。
當(dāng)開關(guān)晶體管301,301｀和303互相影響時，它們平均累積在電容器109，109｀,109＂和109上的電荷。即，例如當(dāng)開關(guān)晶體管303在開關(guān)晶體管301和301｀導(dǎo)通之后或?qū)ǖ耐瑫r導(dǎo)通時，這些晶體管平均累積在電容器109,109｀,109＂和109上的電荷。
當(dāng)開關(guān)晶體管302,302｀和304互相影響時，它們平均累積在電容器110,110｀,110＂和110上的電荷。即，當(dāng)開關(guān)晶體管304在開關(guān)晶體管302和302｀導(dǎo)通之后或?qū)ǖ耐瑫r導(dǎo)通時，這些晶體管平均累積在電容器110,110｀,110＂和110上的電荷。
圖11是示出了圖10中的CMOS傳感器700的工作時序的時序圖。下面將參照圖10和圖11說明由CMOS傳感器700執(zhí)行的處理過程。
首先，當(dāng)輸入到端子2的垂直掃描電路1啟動脈沖和輸入到端子3的掃描脈沖在時刻T401變向高電平時，垂直掃描電路1開始掃描并選擇第一行(R1)。由于被輸入到端子8的復(fù)位脈沖為高電平，所以象素單元中的漂移擴散區(qū)域被復(fù)位。
在時刻T402，輸入到端子8的復(fù)位脈沖變向低電平(被降低)。這樣，第一行上的象素的漂移擴散區(qū)域被置于電漂移狀態(tài)。
接著，當(dāng)輸入到端子8的脈沖在時刻T403變向高電平時，從第一行上的光檢測器向漂移擴散區(qū)域傳送電荷。
當(dāng)輸入到端子10和50的脈沖在時刻T404變向高電平時，放大晶體管104為電容器109讀出一個與第一行上的光檢測器所檢測到的光通量成比例的電壓。
然后，輸入到端子3的垂直脈沖在時刻T405變向低電平(被降低)。
當(dāng)輸入到端子3的垂直脈沖在時刻T406再次變向高電平(上升)時，第二行(R2)被選擇。
當(dāng)輸入到端子8的復(fù)位脈沖在時刻T407變向低電平(被降低)時，第二行上的象素的漂移擴散區(qū)域被置于電漂移狀態(tài)。
當(dāng)輸入到端子9的脈沖在時刻T408以及T403變向高電平時，從第二行上的光檢測器向漂移擴散區(qū)域傳送電荷。
在時刻T409，以及T404，輸入到端子10和51的脈沖變向高電平，并且對于第二行來說，放大晶體管104為電容器110讀出一個與第二行上每個光檢測器所檢測到的光通量成比例的電壓。
當(dāng)輸入到端子60,61,90和91的脈沖在時刻T410變向高電平時，累積在電容器109,109｀,109＂和109上的電荷以及累積在電容器110,110｀,110＂和110上的電荷在行存儲器中被平均。
在時刻T411，一個水平掃描電路4被激活，并且在水平方向上傳送平均電壓。
出于輸出亮度信號Y的目的，故圖10所示的電路結(jié)構(gòu)中提供的端子16是CMOS傳感器700系統(tǒng)的唯一輸出端子。但是，與圖8所示的電路結(jié)構(gòu)一樣，為了獲得色差信號CB和CR，也可以為CMOS傳感器700提供多個端子(輸出端子)。
(第五實施例)在第三實施例中，CMOS傳感器700采用圖8所示的電路結(jié)構(gòu)。在第五實施例中，采用圖12所示的結(jié)構(gòu)。
相同的附圖標(biāo)記被用于圖12中與圖8的電路結(jié)構(gòu)相應(yīng)或相同的元件，并且對它們不再予以詳細(xì)描述。
CMOS傳感器700包括一個輸出系統(tǒng)，用于輸出由水平相鄰的兩個光電檢測器所檢測的光通量的平均值或由水平相鄰的四個光電檢測器所檢測的光通量的平均值。具有如此結(jié)構(gòu)的CMOS傳感器700能夠執(zhí)行讀取方法2至21。
具體地，在圖12中，分配晶體管501,502,503和504向相應(yīng)的電容器508,509,510和511傳送一個從晶體管104接收的電流。
電容器508累積第一行(R1)上光檢測器的電荷；電容器509累積第二行(R2)上光檢測器的電荷；電容器510累積第三行(R3)上光檢測器的電荷；電容器511累積第四行(R4)上光檢測器的電荷。
一個開關(guān)晶體管505控制累積在電容器508上的電荷和累積在電容器509上的電荷的平均。一個開關(guān)晶體管506控制累積在電容器509上的電荷和累積在電容器510上的電荷的平均。一個開關(guān)晶體管507控制累積在電容器510上的電荷和累積在電容器511上的電荷的平均。
當(dāng)開關(guān)晶體管505,506和507互相影響時，它們平均累積在電容器508,509,510和511上的電荷。即，例如當(dāng)開關(guān)晶體管506在開關(guān)晶體管505和507導(dǎo)通之后或?qū)ǖ耐瑫r導(dǎo)通時，這些晶體管平均累積在電容器508,509,510和511上的電荷。
圖13是示出了圖12中的CMOS傳感器700的工作時序的時序圖。下面將參照圖12和圖13說明由CMOS傳感器700執(zhí)行的處理過程。
首先，當(dāng)輸入到端子2的垂直掃描電路1啟動脈沖和輸入到端子3的掃描脈沖在時刻T601變向高電平時，垂直掃描電路1開始掃描并選擇第一行(R1)。由于被輸入到端子8的復(fù)位脈沖為高電平，所以象素單元中的漂移擴散區(qū)域被復(fù)位。
在時刻T602，輸入到端子8的復(fù)位脈沖變向低電平(被降低)。這樣，第一行上的象素的漂移擴散區(qū)域被置于電漂移狀態(tài)。
接著，當(dāng)輸入到端子8的脈沖在時刻T603變向高電平時，從第一行上的光檢測器向漂移擴散區(qū)域傳送電荷。
當(dāng)輸入到端子10和30的脈沖在時刻T604變向高電平時，與第一行上的光檢測器所檢測到的光通量成比例的電荷被累積到電容器508上。
然后，輸入到端子3的垂直掃描脈沖在時刻T605變向低電平(被降低)。
當(dāng)輸入到端子3的垂直脈沖在時刻T606再次變向高電平(上升)時，第二行(R2)被選擇。
當(dāng)輸入到端子8的復(fù)位脈沖在時刻T607變向低電平(被降低)時，第二行上的象素的漂移擴散區(qū)域被置于電漂移狀態(tài)。
當(dāng)輸入到端子9的脈沖在時刻T608，象在T603一樣變向高電平時，從第二行上的光檢測器向漂移擴散區(qū)域傳送電荷。
在時刻T609，象在T604一樣，輸入到端子10和31的脈沖變向高電平，并且與第二行上每個光檢測器所檢測到的光通量成比例的電荷被累積到電容器509上。
同樣地，在時刻T610，輸入到端子10和32的脈沖變向高電平，并且與第三行上每個光檢測器所檢測到的光通量成比例的電荷被累積到電容器510上。
而且，在時刻T611，輸入到端子10和33的脈沖變向高電平，并且與第四行上每個光檢測器所檢測到的光通量成比例的電荷被累積到電容器511上。
當(dāng)輸入到端子40和41的脈沖在時刻T612變向高電平時，累積在電容器508,509,510和511上的電荷在行存儲器中被平均。
在時刻T613，一個水平掃描電路4被激活，以在水平方向上順序輸出平均電壓。因此，按照列的方向輸出一個與第一至第四行(R1,R2,R3和R4)上的光檢測器所檢測到的光通量成比例的電壓。
由于在圖12所示的電路結(jié)構(gòu)中沒有利用開關(guān)晶體管506來平均電荷，所以從輸出端子70可以得到用于第一列(C1)和第二列(C2)的平均值，從輸出端子71可以得到用于第三列(C3)和第四列(C4)的平均值，以及從輸出端子72可以得到用于第一列(C1)和第二列(C2)的平均值與用于第三列(C3)和第四列(C4)的平均值之間的差值。
而且，在參照圖8至13所描述的由CMOS傳感器700執(zhí)行的處理過程中，在讀出一個象素處的電荷(一個光信號)之前，用于一個漂移擴散區(qū)域的一個復(fù)位電壓可以被讀到另一個行存儲器中。通過得出一個復(fù)位電壓和光信號之間的差值，可以消除由晶體管104的閾值電壓的變化而引起的輸出電壓的變化。因此，由于由這種變化所導(dǎo)致的噪音沒有包括在與光檢測器所檢測的光通量相對應(yīng)的信號中，所以能夠得到具有高S/N比的信號。
對每個塊或?qū)ο喔舳鄠€塊的塊執(zhí)行垂直和水平掃描。其結(jié)果是，能夠得到一個更壓縮的信號。
(第六實施例)在上述實施例中，為了讀出每個象素塊的信號，一個被讀的象素塊必須緊鄰前一個已被讀出的象素塊。在本實施例中，一個被讀的象素塊可以只從前一個已被讀出的象素塊處平移一個象素(重疊讀取)。
圖14示出了在圖3所示的圖象拾取裝置700中，依據(jù)本實施例的用于讀取每個四象素塊信號的圖象拾取單元710的電路結(jié)構(gòu)的主要特征。圖15是圖象拾取單元710的一個階段(section)的工作時序圖。
如圖14和15所示，當(dāng)圖象拾取單元710在垂直掃描脈沖V1被提供的同時接收到選通脈沖S1時，讀出象素信號Y11(以同樣方式讀出信號Y12)并將其存在存儲電容器C1中。當(dāng)在垂直掃描脈沖V2被提供的同時接收到選通脈沖S2時，讀出象素信號Y21(以同樣方式讀出信號Y22)并將其存在存儲電容器C2中。
然后，在接收到選通脈沖H2時，從存儲電容器C1中讀出象素信號Y11和Y21。
以同樣的方式讀出象素信號Y12和Y22。并且象素信號Y11被存在存儲電容器C3中，象素信號Y12被存在存儲電容器C4中，象素信號Y21被存在存儲電容器C5中，象素信號Y22被存在存儲電容器C6中。
當(dāng)選通脈沖T1在時刻t1被提供時，存在存儲電容器C3到C6中的象素信號Y11,Y12,Y21和Y22被同時并行輸出。
當(dāng)在時刻t2接收到選通脈沖T2時，一個水平平移了一個象素的象素塊的象素信號Y13,Y12,Y23和Y22被并行輸出。在這種情況下，存儲電容器C4和C6輸出象素信號Y12和Y22。
如上所述，依據(jù)本實施例，讀出在讀取前向象素塊B1的過程中存在存儲電容器C4和C6中的象素信號Y12和Y22，即，從位于象素塊B1和B2的重疊部分的象素中得出的信號，用于后續(xù)的象素塊B2，同時，為了讀出每個象素塊的信號，將準(zhǔn)備讀的后續(xù)象素塊B2從前向象素塊B1處水平平移一個象素。
通過這種結(jié)構(gòu)，能夠得到后述的效果。
在第一到第五實施例中，如圖16所示，下一個被讀的象素塊B2｀緊鄰前一個被讀的象素塊B1｀。因此，所得到的象素信號是用于一個象素單元中在水平方向和垂直方向上都相隔一個象素的亮度信號Y和色差信號CB及CR。在第六實施例中，如圖17所示，下一個被讀的象素塊B2與前一個被讀的象素塊B1重疊，以致于所得到的象素信號是相應(yīng)于象素單元中的單個水平象素的亮度信號Y和色差信號CB及CR。從而，水平分辨率提高了一倍。
此外，四個電容器C3,C4,C2和C6中的兩個(參看圖14中的箭頭所示)被用作存儲裝置，用于存儲先前被讀出的象素信號，并且存在其中的象素信號作為用于下一個被讀的象素塊的象素信號而被輸出。其結(jié)果是，無須一個外部存儲器，就能夠得到每個平移了一個象素的象素塊的象素信號。
而且，由于在圖象拾取單元710內(nèi)部(在同一設(shè)備內(nèi))得到了每個已平移了一個象素的象素塊的輸出信號，所以能夠高速輸出這些信號。
由于以一個2×2象素塊作為一個讀取單元，所以將四個電容器中的兩個用作存儲先前被讀出的象素信號的存儲裝置。例如，如果以一個4×4象素塊作為一個讀取單元，就必須提供12個電容器作為存儲裝置。即，當(dāng)為一個作為讀取單元的N×N象素塊提供N×(N-1)個存儲裝置時，就象每個2×2象素塊一樣，能夠在水平方向上平移了一個象素的同時，讀出每個N×N象素塊的信號。
水平讀取所用的結(jié)構(gòu)也適用于垂直讀取，并且通過在執(zhí)行平移一個象素的同時讀出每個象素塊的信號來增加垂直分辨率。
此外，利用一個噪音消除函數(shù)，能夠得到更理想的圖象信號。
圖18和20是能夠更好地實現(xiàn)上述實施例的圖象拾取裝置700的電路結(jié)構(gòu)示例圖([示例1]和[示例2])。圖19和21分別是圖18和20所示的電路的工作時序圖。
下面說明[示例1]和[示例2]的電路結(jié)構(gòu)及操作。
應(yīng)當(dāng)注意，在圖18和20中示出了作為圖象拾取裝置700的一個CMOS傳感器(此后稱“圖象拾取裝置700為“CMOS傳感器700”)的電路結(jié)構(gòu)。相同的附圖標(biāo)記被用于圖18和20中與圖8的電路結(jié)構(gòu)相應(yīng)或相同的元件，并且對它們不再予以詳細(xì)描述。圖18所示的CMOS傳感器700能夠計算垂直象素信號而得出色差信號CB，并能對每一列，例如對第一列，第二列，第二列，第三列，第三列和第四列進行上述計算。
在CMOS傳感器700中，輸入到端子8的復(fù)位脈沖被置于高電平。當(dāng)輸入到端子2的垂直掃描電路1啟動脈沖和輸入到端子3的掃描脈沖在時刻T711變向高電平時，象素單元中的漂移擴散區(qū)域被復(fù)位。其結(jié)果是，垂直掃描電路1開始掃描并選擇第一行(R1)。此外，輸入到端子11的脈沖也變向高電平。在這種狀態(tài)中，當(dāng)輸入到端子30和31的脈沖變向高電平時，用作行存儲器的電容器221,222,223和224(相應(yīng)于圖14中為每一行提供電容器C3,C4,C5和C6，此后稱之為“行存儲器”)被復(fù)位。
當(dāng)輸入到端子8的復(fù)位脈沖在時刻T712變向低電平時，第一行上的象素的漂移擴散區(qū)域被置于電漂移狀態(tài)。行存儲器也被置于漂移狀態(tài)。
接著，當(dāng)輸入到端子9和11的脈沖在時刻T713變向高電平時，從第一行上的光檢測器向漂移擴散區(qū)域傳送電荷。
當(dāng)輸入到端子10,30和50的脈沖在時刻T714變向高電平時，讀出在時刻T713被傳輸?shù)碾姾梢杂糜谛写鎯ζ鳌?br> 然后，當(dāng)輸入到端子3的垂直掃描脈沖在時刻T715變向低電平時，第二行(R2)被選擇。
當(dāng)輸入到端子8的復(fù)位脈沖在時刻T716變向低電平時，第二行上的象素的漂移擴散區(qū)域被置于電漂移狀態(tài)。因此，行存儲器被置于漂移狀態(tài)。
當(dāng)輸入到端子9和11的脈沖在時刻T717變向高電平時，從第二行上的光檢測器向漂移擴散區(qū)域傳送電荷。
當(dāng)輸入到端子10,30和50的脈沖在時刻T718變向高電平時，讀出在時刻T717被傳輸?shù)挠糜诘诙械碾姾梢杂糜诹硪粋€行存儲器(一個不同于時刻T714是的行存儲器的行存儲器)。
在時刻T719，輸入到端子40的脈沖變向高電平，并且在行存儲器中產(chǎn)生一個用于兩行，即第一行和第二行的混合信號(mixed signa1)。
在時刻T720，一個水平掃描電路4被激活，以從行存儲器中讀出混合信號。沿著兩條水平輸出行從端子70和71同時輸出兩個相鄰列的混合信號，并且一個差分放大器(圖中未示出)在后級對這些信號執(zhí)行一次減法。其結(jié)果是，CMOS傳感器700直接輸出了一個色差信號。此外，當(dāng)沿著兩條水平輸出行接收到的信號在前級被一個加法器(圖中未示出)加在一起時，也能夠得到一個亮度信號。圖20所示的CMOS傳感器700能夠計算垂直象素信號而得出色差信號CR，并能對每一列，例如對第一列，第二列，第二列，第三列，第三列和第四列進行上述計算。
在CMOS傳感器700中，輸入到端子8的復(fù)位脈沖被置于高電平。當(dāng)輸入到端子2的垂直掃描電路1啟動脈沖和輸入到端子3的掃描脈沖在時刻T731變向高電平時，象素單元中的漂移擴散區(qū)域被復(fù)位。其結(jié)果是，垂直掃描電路1開始掃描并選擇第一行(R1)。此外，輸入到端子11的脈沖也變向高電平。在這種狀態(tài)中，當(dāng)輸入到端子50和51的脈沖變向高電平時，用作行存儲器的電容器225,226,227和228(相應(yīng)于圖14中為每一行提供電容器C3,C4,C5和C6，此后稱之為“行存儲器”)被復(fù)位。
當(dāng)輸入到端子8的復(fù)位脈沖和輸入到端子11,50和51的脈沖在時刻T732變向低電平時，第一行上的象素的漂移擴散區(qū)域被置于電漂移狀態(tài)。行存儲器也被置于漂移狀態(tài)。
接著，當(dāng)輸入到端子9和11的脈沖在時刻T733變向高電平時，從第一行上的光檢測器向漂移擴散區(qū)域傳送電荷。
當(dāng)輸入到端子10和50的脈沖在時刻T734變向高電平時，讀出在時刻T733被傳輸?shù)碾姾梢杂糜谛写鎯ζ鳌?br> 然后，當(dāng)輸入到端子3的垂直掃描脈沖在時刻T735變向低電平時，第二行(R2)被選擇。
當(dāng)輸入到端子8的復(fù)位脈沖和輸入到端子11的脈沖在時刻T736變向低電平時，第二行上的象素的漂移擴散區(qū)域被置于電漂移狀態(tài)。因此，行存儲器被置于漂移狀態(tài)。
當(dāng)輸入到端子9和11的脈沖在時刻T737變向高電平時，從第二行上的光檢測器向漂移擴散區(qū)域傳送電荷。
當(dāng)輸入到端子10和50的脈沖在時刻T738變向高電平時，讀出在時刻T737被傳輸?shù)挠糜诘诙械碾姾梢杂糜诹硪粋€行存儲器(一個不同于時刻T734是的行存儲器的行存儲器)。
在時刻T739，輸入到端子60和61的脈沖變向高電平，并且在行存儲器中產(chǎn)生一個用于兩行，即第一行和第二行的混合信號(mixed signal)。
在時刻T740，一個水平掃描電路4被激活，以從行存儲器中讀出混合信號。沿著兩條水平輸出行從端子70和71同時輸出兩個相鄰列的混合信號，并且一個差分放大器(圖中未示出)在后級對這些信號執(zhí)行一次減法。其結(jié)果是，CMOS傳感器700直接輸出了一個色差信號。此外，當(dāng)沿著兩條水平輸出行接收到的信號在前級被一個加法器(圖中未示出)加在一起時，也能夠得到一個亮度信號。
在示例1和2中對用于實現(xiàn)垂直象素信號的計算的結(jié)構(gòu)進行了說明。當(dāng)同樣的結(jié)構(gòu)用于水平象素信號的計算時，能夠執(zhí)行對每一行，如第一行，第二行，第二行，第三行，第三行或第四行的計算。
此外，當(dāng)同時利用圖18和20的電路結(jié)構(gòu)而形成圖22所示的電路以及圖23所示的工作時序時，能夠同時輸出色差信號CB和CR。還能夠同時輸出一個亮度信號。
在參照圖18至23所描述的由CMOS傳感器700執(zhí)行的處理過程中，在讀出一個象素處的電荷(一個光信號)之前，用于一個漂移擴散區(qū)域的一個復(fù)位電壓可以被讀到另一個行存儲器中。通過計算一個復(fù)位電壓和光信號之間的差值，可以消除由晶體管104的閾值電壓的變化所引起的輸出電壓的變化。因此，由于由這種變化所導(dǎo)致的噪音成分沒有與一個與光檢測器所檢測的光通量相對應(yīng)的信號相混合，所以能夠得到具有高S/N比的信號。
本發(fā)明并不僅限于具有第三到第六實施例中所述的電路結(jié)構(gòu)的CMOS傳感器，而且也能夠適用于一個具有不同電路結(jié)構(gòu)的CMOS傳感器。本發(fā)明也適用于一個CMD，一個BASIS或一個SIT圖象拾取裝置，并實現(xiàn)與實施例相同的效果。
(第七實施例)通常，一個用于處理彩色圖象信號的圖象信號處理系統(tǒng)首先對一個由象素單元輸出的原始信號(象素信號)執(zhí)行預(yù)定的預(yù)處理，并產(chǎn)生亮度信號Y和色差信號CR及CB。然后，圖象信號處理系統(tǒng)利用亮度信號Y和色差信號CR及CB，對彩色數(shù)據(jù)執(zhí)行白平衡校正，γ校正和其他彩色校正，并產(chǎn)生一個完整的亮度信號Y｀和色差信號CR｀及CB｀。亮度信號Y｀和色差信號CR｀及CB｀用于諸如圖象壓縮或擴展之類的圖象處理，或用于屏幕顯示，或用于在存儲媒體上的記錄。
在第七實施例中，本發(fā)明適用于上述用于處理彩色圖象信號的圖象處理系統(tǒng)。
在依據(jù)本發(fā)明的圖象信號處理系統(tǒng)中，如圖24所示，在包括一個圖象拾取設(shè)備810和一個信息壓縮設(shè)備820的發(fā)送方與包括一個信息擴展設(shè)備830，一個彩色處理設(shè)備840以及一個圖象顯示/存儲設(shè)備850的接收方之間交換數(shù)據(jù)。
圖象信號處理系統(tǒng)800的最主要的特征在于圖象拾取設(shè)備810。
圖象拾取設(shè)備810與圖3所示的圖象拾取單元710功能相同，并如圖3所示，包括一個彩色濾色器711，一個象素單元712，一個信號讀取單元713以及一個亮度/色差準(zhǔn)備單元720，所有這些單元都被安裝在一個IC芯片上。由于亮度/色差準(zhǔn)備單元720和象素單元712安裝在同一IC芯片上，所以能夠減少在后面的狀態(tài)中所執(zhí)行的處理過程中的加載次數(shù)。
下面說明由圖象信號處理系統(tǒng)所執(zhí)行的處理過程。
首先，在發(fā)送方，經(jīng)過具有如圖4至7所示的濾色器陣列的彩色濾色器711，向象素單元712發(fā)送對象光。
以同于第一至第六實施例所述的方式，由信號讀取單元713讀出在象素單元712得到的象素信號(原始信號)Ye,Cy,Mg和G，將其用于亮度/色差準(zhǔn)備單元720以產(chǎn)生亮度信號Y和色差信號CR及CB。
信息壓縮設(shè)備820采用一種諸如JPEG,MPEG,H.261或矢量化之類的信息壓縮技術(shù)來壓縮由圖象拾取設(shè)備810產(chǎn)生的亮度信號Y和色差信號CR及CB，而不對彩色信息執(zhí)行白平衡或γ校正。
具體地，壓縮設(shè)備820首先對每個預(yù)定數(shù)目的象素塊執(zhí)行一個DCT(離散余弦變換)。然后量化通過DCT所得到的亮度信號Y和色差信號CR及CB，并產(chǎn)生已消除了高頻成分的壓縮數(shù)據(jù)。然后對壓縮數(shù)據(jù)進行編碼。在可以利用各種編碼方法的同時，也可以利用一種用于根據(jù)數(shù)據(jù)產(chǎn)生的頻率來分配碼長的變長編碼方法以增加壓縮比。
由壓縮設(shè)備820壓縮和編碼的數(shù)據(jù)通過一個媒介，如一條通信線，被傳輸?shù)轿挥诮邮辗降男畔U展設(shè)備830中。
在接收方，信息擴展設(shè)備830對從發(fā)送方接收的數(shù)據(jù)執(zhí)行由壓縮設(shè)備820執(zhí)行的DCT和量化處理反相的處理，并得到亮度信號Y和色差信號CR及CB。
為了獲得令人滿意的圖象質(zhì)量，彩色處理設(shè)備840對由信息擴展設(shè)備830得到的亮度信號Y和色差信號CR及CB執(zhí)行各種彩色處理，如白平衡校正或γ校正，并產(chǎn)生完整形式下的亮度信號Y｀和色差信號CR｀及CB｀。
圖象顯示/存儲設(shè)備850在一個屏幕上顯示彩色處理設(shè)備840所產(chǎn)生的亮度信號Y｀和色差信號CR｀及CB｀，或?qū)⑺鼈兇嫒胍粋€存儲媒體中。
如上所述，在本實施例中，彩色濾色器711采用圖4至7所示的濾色器陣列，并以同于第一至第六實施例所述的方式讀出在象素單元712所得到象素信號。其結(jié)果是，處理彩色圖象信號的圖象處理系統(tǒng)能夠獲得與第五至第六實施例相同的效果。換言之，能夠以高速獲得高水平分辨率和高垂直分辨率的彩色圖象信號。
此外，用于根據(jù)象素單元712所得到的原始信號Ye,Cy,Mg和G而產(chǎn)生亮度信號Y和色差信號CR及CB的亮度/色差準(zhǔn)備單元720和象素單元712安裝在同一芯片上。因此，能夠進行快速計算以得到亮度信號Y和色差信號CR及CB，并能夠有效執(zhí)行諸如圖象壓縮和后級的圖象擴展之類的圖象處理。
利用上述結(jié)構(gòu)，也能夠提高諸如圖象壓縮和后級的圖象擴展之類的圖象處理的精確度，從而能夠獲得一個具有較高圖象質(zhì)量的彩色圖象信號。
而且，壓縮設(shè)備820對從圖象拾取設(shè)備810接收的亮度信號Y和色差信號CR及CB進行壓縮和編碼，信息擴展設(shè)備830對合成數(shù)據(jù)進行擴展，并且彩色處理設(shè)備840對數(shù)據(jù)執(zhí)行彩色處理，如白平衡校正或γ校正，以獲得高圖象質(zhì)量。因此，由在壓縮過程之后執(zhí)行的擴展處理過程中所產(chǎn)生的塊噪音或高頻噪音引起的圖象質(zhì)量的惡化被保持在最低程度。其結(jié)果是，能夠減少由圖象顯示/存儲設(shè)備850存在一個存儲媒體上的數(shù)據(jù)量或通過一條通信線傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量，并防止圖象質(zhì)量的惡化，從而能夠提供一個高質(zhì)量的圖象。
在第七實施例中，在壓縮設(shè)備820執(zhí)行的壓縮處理中利用DCT和變長編碼處理。但是，也可以采用電碼本壓縮技術(shù)(矢量化技術(shù))。
依據(jù)電碼本壓縮技術(shù)，首先，壓縮設(shè)備820將由圖象拾取設(shè)備810產(chǎn)生的亮度信號Y和色差信號CR及CB與預(yù)先存儲的多個電碼本(模式)進行比較并確定哪種模式是最相似的。然后壓縮設(shè)備820向接收方的擴展設(shè)備830傳輸與該模式相應(yīng)的碼號(code number)。
擴展設(shè)備830從多個預(yù)先存儲的電碼本中提取出一種與從壓縮設(shè)備820接收的碼號相應(yīng)的模式，并再現(xiàn)由壓縮設(shè)備820壓縮的一個圖象信號。
在上述實施例中，彩色濾色器711是一個補色彩色濾色器，其中排列著用于四種補色，黃(Ye)，品紅(Mg)，青(Cy)和綠(G)的彩色濾色器。但是，彩色濾色器711不僅限于這種類型，也可以采用其他類型的能夠得到亮度信號和色差信號的濾色器。
但是，在將作為彩色濾色器711的由三種原色R,G和B濾色器構(gòu)成的原色彩色濾色器與如上所述作為彩色濾色器711的由四種補色濾色器構(gòu)成的補色彩色濾色器相比較時，補色彩色濾色器能夠提供更好的效果。這是由于構(gòu)成補色彩色濾色器的所有彩色濾色器都包括彩色分量，從而避免了一個亮度信號的缺陷，降低了射入光的使用率和感光度(sensitivity)。
而且，如下達(dá)到本發(fā)明的目的向一個系統(tǒng)或一個裝置提供一個存有用以實現(xiàn)前述實施例中的主機和端子功能的軟件程序代碼的存儲媒體，并且由系統(tǒng)或裝置中的計算機(或一個CPU或一個MPU)從該存儲媒體中讀出程序代碼。
在這種情況下，從存儲媒體中讀出的程序代碼完成上述實施例的功能，存有程序代碼的存儲媒體構(gòu)成了本發(fā)明。
用于提供這種程序代碼的存儲媒體可以是，例如，一個ROM，一個軟盤，一個硬盤，一個光盤，一個磁光盤，一個CD-ROM，一個CD-R，一個磁帶，或一個非易失性存儲器卡。
比外，本發(fā)明的范圍不僅僅包括由計算機讀出和執(zhí)行程序代碼時能夠執(zhí)行前述實施例的情況，還可以包括根據(jù)程序代碼中的一個指令，運行在計算機上的一個OS執(zhí)行一部分或全部所需的實際處理來完成上述實施例的功能。
而且，本發(fā)明還包括將從一個存儲媒體讀出的程序代碼寫入一個安裝在一個插入計算機中的功能擴展板或與計算機相連的功能擴展單元上的存儲器中，并且一個安裝在功能擴展板或功能擴展單元上的CPU與程序代碼指令一起執(zhí)行一部分或全部所需的實際處理來完成上述實施例的功能。
如上所述，依據(jù)實施例，一個彩色濾色器陣列應(yīng)當(dāng)這樣排列使得用于多種顏色的濾色器被順序排列成一個N行和N列的單元，并且在這個N行×N列的循環(huán)模式單元中，同一行和同一列上的每個濾色器的顏色彼此不同。
因此，所有象素塊來說，可以獲得用于產(chǎn)生一個預(yù)定象素塊單元的一個亮度信號和色差信號所需的象素信號，從而產(chǎn)生具有高分辨率的亮度信號和色差信號。當(dāng)這些信號作為自動聚焦檢測信號而被用于簡易彩色顯示，用于白平衡的調(diào)整或用于圖象壓縮時，能夠提供出令人滿意的彩色圖象。
具體地，對于一個其中用于第一至第四四種顏色(青Cy，黃Ye，品紅Mg和綠G)的濾色器被排列成由4行和4列構(gòu)成的單元的彩色濾色器陣列來說，在4行和4列構(gòu)成的單元中，在行和列的方向上都不會有相同顏色的濾色器重疊，如第一行第一顏色，第二顏色，第三顏色和第四顏色第二行第三顏色，第四顏色，第一顏色和第二顏色第三行第二顏色，第一顏色，第四顏色和第三顏色以及第四行第四顏色，第三顏色，第二顏色和第一顏色。
因此，能夠從所有由2行和2列構(gòu)成的象素塊單元中得出第一到第四顏色的象素信號，即，能夠得出計算一個亮度信號和色差信號所需的象素信號。其結(jié)果是，克服了現(xiàn)有技術(shù)中由此不能計算一個亮度信號和色差信號的缺陷。
此外，當(dāng)將從經(jīng)過彩色濾色器陣列的對象光中得出的象素信號作為一個N行×N列的象素塊單元讀出時，下一個將被讀出的象素塊被定義成一個從前一象素塊在水平或垂直方向或在水平和垂直方向上都進行了平移的象素塊，平移的距離等于預(yù)定的象素數(shù)，從而提高了分辨率。
更具體地，為了讀出作為一個2行和2列的象素塊單元的象素信號，首先，讀取第一象素塊以獲得第一行第一列的象素信號Y11，第一行第二列的象素信號Y12，第二行第三列的象素信號Y21，以及第二行第二列的象素信號Y22。在這些象素信號中，保存位于與下一個將被讀取的第二象素塊(從第一象素塊水平平移一個象素的象素塊)相重疊的部分(第一行第二列和第二行第二列)上的象素信號Y12和Y21。為了讀取后面的象素塊，將這些被保存的象素信號Y12和Y21用作重疊區(qū)域的象素信號。
其結(jié)果是，能夠從由2行和2列構(gòu)成的象素塊單元中得出與水平方向上的單獨象素相對應(yīng)的亮度信號和色差信號。因此，在這種情況下，水平分辨率能夠加倍。
而且，對于每個2行2列的象素塊來說，一種模式(用于信號讀取方法1的模式)被采用，其中讀出一個通過將第一行第一列的象素信號與第一行第二列的象素信號相加而得出的信號與一個通過將第二行第一列的象素信號與第二行第二列的象素信號相加而得出的信號之間的差值，并讀出一個通過將第一行第一列的象素信號與第二行第一列的象素信號相加而得出的信號與一個通過將第一行第二列的象素信號與第二行第二列的象素信號相加而得出的信號之間的差值。然后，能夠得出包括具有水平和垂直高分辨率的色差信號的彩色圖象信號。
此外，由于采用同一彩色濾色器模式的有多種信號讀取方法，因此能夠應(yīng)付一種多模態(tài)(multi-mode)，如一種能夠高速輸出用于簡易彩色顯示，自動聚集或自動白平衡的圖象信號的模式，和一種能夠輸出高分辨率的圖象信號的模式。
而且，由于圖象拾取設(shè)備利用上述信號讀取方法得出亮度信號和色差信號，并且由于在進行數(shù)據(jù)壓縮之前不執(zhí)行諸如白平衡或γ校正之類的彩色處理而在數(shù)據(jù)擴展之后執(zhí)行彩色處理，所以能夠有效壓縮數(shù)據(jù)，并且防止了在執(zhí)行彩色處理之后的圖象惡化。
權(quán)利要求
1．一種圖象拾取裝置，包括在水平方向和垂直方向上排列的多個象素；以及排列在多個象素中用于四種顏色的彩色濾色器陣列，其中所述彩色濾色器陣列具有四行×四列的循環(huán)模式，以及其中在由四行和四列構(gòu)成的循環(huán)模式單元中，同一行上的彩色濾色器的顏色彼此不同，并且同一列上的所述彩色濾色器的顏色也彼此不同。
2．如權(quán)利要求1所述的圖象拾取裝置，包括第一加法裝置，用于將水平或/和垂直相鄰的象素的信號進行相加。
3．如權(quán)利要求2所述的圖象拾取裝置，還包括減法裝置，用于執(zhí)行由所述第一加法裝置加在一起的多個信號之間的減法。
4．如權(quán)利要求2所述的圖象拾取裝置，還包第二加法裝置，用于將由所述第一加法裝置加在一起的多個信號加在一起。
5．如權(quán)利要求1所述的圖象拾取裝置，還包括第一加法裝置，用于將水平或/和垂直相鄰的象素的信號進行相加。減法裝置，用于執(zhí)行由所述第一加法裝置加在一起的多個信號之間的減法。第二加法裝置，用于將由所述第一加法裝置加在一起的多個信號加在一起。
6．如權(quán)利要求1到5中任一所述的圖象拾取裝置，其中所述彩色濾色器是一個用于只傳輸可見光范圍內(nèi)的綠光的濾色器，一個用于只吸收可見光范圍內(nèi)的蘭色光的濾色器，一個用于只吸收可見光范圍內(nèi)的綠色光的濾色器，以及一個用于只吸收可見光范圍內(nèi)的紅色光的濾色器。
7．一種圖象拾取裝置，包括在水平方向和垂直方向上排列的多個象素；以及排列在多個象素中用于N種顏色的彩色濾色器陣列(N為一個整數(shù))，其中彩色濾色器陣列的排列使得從所有行和所有列中產(chǎn)生亮度信號。
8．如權(quán)利要求7所述的圖象拾取裝置，還包括亮度信號發(fā)生裝置，用于利用從所述多個象素中讀出的信號產(chǎn)生一個亮度信號；以及顏色信號發(fā)生裝置，用于利用從所述多個象素中讀出的信號產(chǎn)生一個顏色信號。
9．如權(quán)利要求8所述的圖象拾取裝置，其中所述亮度信號發(fā)生裝置將水平或/和垂直相鄰的象素的信號進行相加。
10．如權(quán)利要求7所述的圖象拾取裝置，還包括第一加法裝置，用于將水平或/和垂直相鄰的象素的信號進行相加。
11．如權(quán)利要求10所述的圖象拾取裝置，還包括減法裝置，用于執(zhí)行由所述第一加法裝置加在一起的多個信號之間的減法。
12．如權(quán)利要求8所述的圖象拾取裝置，還包括第二加法裝置，用于將由所述第一加法裝置加在一起的多個信號加在一起。
13．如權(quán)利要求7所述的圖象拾取裝置，還包括第一加法裝置，用于將水平或/和垂直相鄰的象素的信號進行相加。減法裝置，用于執(zhí)行由所述第一加法裝置加在一起的多個信號之間的減法。第二加法裝置，用于將由所述第一加法裝置加在一起的多個信號加在一起。
14．如權(quán)利要求7到13中任一所述的圖象拾取裝置，其中所述彩色濾色器用于四種顏色，分別是一個用于只傳輸可見光范圍內(nèi)的綠光的濾色器，一個用于只吸收可見光范圍內(nèi)的蘭色光的濾色器，一個用于只吸收可見光范圍內(nèi)的綠色光的濾色器，以及一個用于只吸收可見光范圍內(nèi)的紅色光的濾色器。
15．一種圖象拾取裝置，包括在水平方向和垂直方向上排列的多個象素；以及排列在多個象素中用于四種顏色的彩色濾色器陣列，其中通過在一個兩行×兩列的循環(huán)模式中，利用水平方向上象素的相加信號和垂直方向上象素的相加信號，產(chǎn)生兩個色差信號。
16．如權(quán)利要求15所述的圖象拾取裝置，還包括第一加法裝置，用于將水平或/和垂直相鄰的象素的信號進行相加。減法裝置，用于執(zhí)行由所述第一加法裝置加在一起的多個信號之間的減法。第二加法裝置，用于將由所述第一加法裝置加在一起的多個信號加在一起。
17．如權(quán)利要求15或16所述的圖象拾取裝置，其中所述彩色濾色器用于四種顏色，分別是一個用于只傳輸可見光范圍內(nèi)的綠光的濾色器，一個用于只吸收可見光范圍內(nèi)的蘭色光的濾色器，一個用于只吸收可見光范圍內(nèi)的綠色光的濾色器，以及一個用于只吸收可見光范圍內(nèi)的紅色光的濾色器。
18．一種圖象拾取裝置，包括在水平方向和垂直方向上排列的多個象素；多個垂直輸出行，沿著這些輸出行讀出由所述多個象素產(chǎn)生的信號；多個沿著垂直輸出行設(shè)置的存儲裝置，用于存儲由所述多個象素產(chǎn)生的信號；沿著所述垂直輸出行設(shè)置的第一加法裝置，用于將由所述多個存儲裝置輸出的同一行上的象素所產(chǎn)生的信號相加在一起；沿著所述垂直輸出行設(shè)置的第二加法裝置，用于將由所述多個存儲裝置輸出的同一列上的象素所產(chǎn)生的信號相加在一起；以及一水平輸出行，沿著該水平輸出行讀出由所述第一加法裝置和所述第二加法裝置產(chǎn)生的合成信號。
19．如權(quán)利要求18所述的圖象拾取裝置，其中所述第一和所述第二加法裝置采用一個開關(guān)將存在所述存儲裝置中信號相加。
20．如權(quán)利要求19所述的圖象拾取裝置，其中所述開關(guān)包括一個MOS晶體管。
21．如權(quán)利要求18所述的圖象拾取裝置，其中用于四種顏色的彩色濾色器陣列排列在所述多個象素中；其中所述彩色濾色器陣列具有一個四行×四列的循環(huán)模式單元；以及其中，在由四行和四列構(gòu)成的循環(huán)模式單元中，同一行上的彩色濾色器的顏色彼此不同，并且同一列上的所述彩色濾色器的顏色也彼此不同。
22．如權(quán)利要求18所述的圖象拾取裝置，其中用于N種顏色的彩色濾色器陣列排列在所述多個象素中；其中彩色濾色器陣列的排列使得從所有行和所有列中產(chǎn)生亮度信號。
23．如權(quán)利要求18所述的圖象拾取裝置，其中用于四種顏色的彩色濾色器陣列排列在所述多個象素中；其中通過在一個兩行×兩列的循環(huán)模式中，利用水平方向上象素的相加信號和垂直方向上象素的相加信號，產(chǎn)生兩個色差信號。
24．一種圖象拾取裝置，包括在水平方向和垂直方向上排列的多個象素；以及加法裝置，用于在將多個象素平移一個象素的同時，將在水平方向和/或垂直方向上彼此相鄰的象素相加在一起。
25．一種圖象拾取裝置，包括在水平方向和垂直方向上排列的多個象素；讀出裝置，用于在將所述多個象素水平或/和垂直平移一個象素或預(yù)定數(shù)目個象素的同時，讀出由所述多個象素產(chǎn)生的信號，其中所述多個象素以由P行×Q列(P和Q都是整數(shù))構(gòu)成的象素塊為單位；以及保存裝置，用于將產(chǎn)生的信號保存在與下一個象素塊相重疊的區(qū)域中，其中所述的下一個象素塊從由所述讀出裝置讀出的象素塊區(qū)域中的象素塊平移了所述預(yù)定數(shù)目個象素，其中所述讀出裝置利用存在保存裝置中的所述信號讀取后續(xù)的象素塊。
26．一種用于讀出由一個設(shè)置了四個彩色濾色器的圖象拾取裝置所產(chǎn)生的圖象信號的方法，包括步驟對由位于所述四個彩色濾色器處的象素所產(chǎn)生的信號A,B,C和D計算A+B-C-D，其中輸出信號A和B的象素彼此水平或垂直相鄰；以及其中所述彩色濾色器具有四行×四列的循環(huán)模式，并且在這個由四行和四列構(gòu)成的循環(huán)模式中，同一行上的彩色濾色器的顏色彼此不同，同一列上的所述彩色濾色器的顏色彼此不同。
27．一種用于讀出由一個設(shè)置了四個彩色濾色器的圖象拾取裝置產(chǎn)生的圖象信號的方法，包括步驟對由位于四個彩色濾色器處的象素所產(chǎn)生的信號A,B,C和D計算A+B-C-D，其中輸出信號A和B的象素彼此水平或垂直相鄰；以及其中彩色濾色器具有四行×四列的循環(huán)模式，并且彩色濾色器的排列方式使得從所有所述行和所有所述列中生成亮度信號。
28．一種用于讀出由一個設(shè)置了四個彩色濾色器的圖象拾取裝置產(chǎn)生的圖象信號的方法，包括步驟對由位于四個彩色濾色器處的象素所產(chǎn)生的信號A,B,C和D計算A+B-C-D，其中輸出信號A和B的象素彼此水平或垂直相鄰；以及其中彩色濾色器的排列使得對一個兩行×兩列的循環(huán)模式來說，通過利用水平方向上象素的相加信號和垂直方向上象素的相加信號產(chǎn)生兩個色差信號。
29．一種圖象處理系統(tǒng)，包括一個圖象拾取裝置，其中安裝了一個用于四種顏色的彩色濾色器陣列；一個壓縮裝置，用于壓縮數(shù)據(jù)；一個解壓縮裝置，用于對壓縮數(shù)據(jù)進行解壓縮；以及一個顏色處理器，用于至少執(zhí)行對白平衡或γ校正的調(diào)整，其中一個來自圖象拾取裝置的信號被傳輸?shù)剿鰤嚎s裝置而不經(jīng)過所述顏色處理器，并且所述解壓縮裝置對所述壓縮裝置所壓縮的信號進行解壓縮，合成信號被傳輸?shù)剿鲱伾幚砥?；其中所述彩色濾色器陣列具有一個四行×四列的循環(huán)模式；以及其中在由四行和四列構(gòu)成的循環(huán)模式中，同一行上的彩色濾色器的顏色彼此不同，同一列上的所述彩色濾色器的顏色彼此不同。
30．一種圖象處理系統(tǒng)，包括一個圖象拾取裝置，其中安裝了一個用于N種顏色的彩色濾色器陣列(N為一個整數(shù))；一個壓縮裝置，用于壓縮數(shù)據(jù)；一個解壓縮裝置，用于對壓縮數(shù)據(jù)進行解壓縮；以及一個顏色處理器，用于至少執(zhí)行對白平衡或γ校正的調(diào)整，其中一個來自所述圖象拾取裝置的信號被傳輸?shù)剿鰤嚎s裝置而不經(jīng)過所述顏色處理器，并且所述解壓縮裝置對所述壓縮裝置所壓縮的信號進行解壓縮，合成信號被傳輸?shù)剿鲱伾幚砥鳎灰约捌渲兴霾噬珵V色器的排列方式使得從所有行和所有列中生成亮度信號。
31．一種圖象處理系統(tǒng)，包括一個圖象拾取裝置，其中安裝了一個用于N種顏色的彩色濾色器陣列(N為一個整數(shù))；一個壓縮裝置，用于壓縮數(shù)據(jù)；一個解壓縮裝置，用于對壓縮數(shù)據(jù)進行解壓縮；以及一個顏色處理器，用于至少執(zhí)行對白平衡或γ校正的調(diào)整，其中一個所述來自圖象拾取裝置的信號被傳輸?shù)剿鰤嚎s裝置而不經(jīng)過所述顏色處理器，并且所述解壓縮裝置對所述壓縮裝置所壓縮的信號進行解壓縮，合成信號被傳輸?shù)剿鲱伾幚砥鳎灰约捌渲兴霾噬珵V色器的排列使得對一個兩行×兩列的循環(huán)模式來說，通過利用水平方向上象素的相加信號和垂直方向上象素的相加信號產(chǎn)生兩個色差信號。
全文摘要
為了提供能夠產(chǎn)生一個具有水平和垂直高分辨率的圖象信號的圖象拾取裝置,用于該裝置的彩色濾色器陣列中的濾色器排列是如此設(shè)計的:在一個N行×N列(4行×4列)的循環(huán)模式單元中,同一行和同一列上濾色器的顏色彼此不同。這樣,從所有的象素塊中,能夠得到產(chǎn)生一個亮度信號和色差信號所需的用于每個預(yù)定象素塊單元的象素信號。
文檔編號H04N9/04GK1234680SQ98124080
公開日1999年11月10日 申請日期1998年12月25日 優(yōu)先權(quán)日1997年12月26日
發(fā)明者上野勇武, 須川成利, 小川勝久, 小泉徹, 光地哲伸, 櫻井克仁, 樋山拓己 申請人:佳能株式會社