(57)【要約】  本発明は、カメラぶれを補正する方法を提供する。この方法は、中間露出時間中、光に対して、第１位置に位置する第１グループ画素を露出して、前記光を表すアナログ信号を提供する段階と、前記アナログ信号を第２位置に位置する第２グループ画素に転送する段階と、を含み、前記第１位置と前記第２位置との間の関係は、推定された画像中シフトに応答し、この方法は、前記第２グループ画素を露出する段階などを含む。本発明は、カメラぶれを補正する装置を提供する。この装置は、(i)中間露出時間中に光を受信する２次元画素アレイであって、前記光を表すアナログ信号を提供するように応答し、さらに、以前の受信光を表す書き込み戻し信号の受信に応じて状態が変化する２次元画素アレイと、(ii)前記画素アレイ内の第１グループに受信される光を表すアナログ信号を受け取って記憶するアナログ・メモリと、(iii)前記記憶されたアナログ信号を、第２位置に位置する第２グループ画素に戻して書き込む、書き込み戻し回路と、を備え、前記第１位置と前記第２位置との間の関係は、推定された画像中シフトに応答する。
2007535212.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像を提供する方法であって、
中間露出時間（ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ  ｅｘｐｏｓｕｒｅ  ｐｅｒｉｏｄ）中に、光に対して、第１位置に位置する第１グループ画素を露出して、前記光を表すアナログ信号を提供する段階と、
前記アナログ信号をアナログ・メモリに記憶する段階と、
前記記憶されたアナログ信号を、第２位置に位置する第２グループ画素に戻して書き込む（ｗｒｉｔｅ  ｂａｃｋ）段階と、
を含み、
前記第１位置と前記第２位置との間の関係は、推定された画像中シフト（ｅｓｔｉｍａｔｅｄ  ｉｎｔｅｒ−ｉｍａｇｅ  ｓｈｉｆｔ）に応答する、方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法であって、
露出する前記段階に先行して、前記中間露出時間を決定する段階を、
含む方法。
【請求項３】
請求項２に記載の方法であって、前記中間露出時間は、前記推定された画像中シフトに応答する、方法。
【請求項４】
請求項２に記載の方法であって、前記中間露出時間は、前記アナログ・メモリの容量に応答する、方法。
【請求項５】
請求項１に記載の方法であって、
露出する前記段階、記憶する前記段階、及び、戻して書き込む前記段階を繰り返して、写真を提供する段階を、
含む方法。
【請求項６】
請求項１に記載の方法であって、
露出する前記段階、記憶する前記段階、及び、戻して書き込む前記段階の複数の反復により、中間画像（ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ  ｉｍａｇｅ）を提供する段階を、
含む方法。
【請求項７】
請求項１に記載の方法であって、
複数の中間画像が得られるまで、露出する前記段階、記憶する前記段階、及び、戻して書き込む前記段階を繰り返す段階を、
含む方法。
【請求項８】
請求項７に記載の方法であって、前記中間画像の総数は、総露出時間に応答する、方法。
【請求項９】
請求項１に記載の方法であって、前記第１グループ画素は、画素の行である、方法。
【請求項１０】
請求項１に記載の方法であって、前記第１グループ画素は、画素の列である、方法。
【請求項１１】
第１画素を更新する方法であって、
光に対して、第２位置に位置する第２画素を露出して、前記光を表すアナログ信号を提供する段階と、
前記アナログ信号をアナログ・メモリに記憶する段階と、
前記記憶されたアナログ信号を、第１位置に位置する前記第１画素に戻して書き込む段階と、
を含み、
前記第１位置と前記第２位置との間の関係は、推定された画像中シフトに応答する、方法。
【請求項１２】
請求項１１に記載の方法であって、前記第１画素は、前記第２画素と異なる、方法。
【請求項１３】
請求項１１に記載の方法であって、前記第１画素は、前記第２画素と等しい、方法。
【請求項１４】
請求項１１に記載の方法であって、前記記憶されたアナログ信号は、リセット信号と異なる、方法。
【請求項１５】
画素であって、
受信光に応答するアナログ信号を生成する光感知素子と、
以前の受信光を表す書き込み戻し（ｗｒｉｔｅ−ｂａｃｋ）信号を受け取る第１構成であって、前記書き込み戻し信号に応答する前記光感知素子の状態を変化させる第１構成と、
を備える画素。
【請求項１６】
請求項１５に記載の画素であって、
前記アナログ信号を表す出力信号を提供することができる第２構成を、
さらに備える画素。
【請求項１７】
カメラぶれを補正するための装置であって、
中間露出時間中に光を受信するように構成される、第１位置に位置する第１グループ画素であって、前記光を表すアナログ信号を提供するように応答する第１グループ画素と、
前記アナログ信号を記憶するアナログ・メモリと、
前記記憶されたアナログ信号を、第２位置に位置する第２グループ画素に戻して書き込む、書き込み戻し回路と、
を備え、
前記第１位置と前記第２位置との間の関係は、推定された画像中シフトに応答する、装置。
【請求項１８】
請求項１７に記載の装置であって、
前記書き込み戻し回路、前記アナログ・メモリ、並びに、前記第１及び第２グループ画素を制御する制御部を、
さらに備える装置。
【請求項１９】
請求項１７に記載の装置であって、
前記画像中シフトを推定する制御部を、
さらに備える装置。
【請求項２０】
請求項１９に記載の装置であって、前記制御部は、前記中間露出時間を決定する、装置。
【請求項２１】
請求項２０に記載の装置であって、前記中間露出時間は、前記推定された画像中シフトに応答する、装置。
【請求項２２】
請求項２０に記載の装置であって、前記中間露出時間は、前記アナログ・メモリの容量に応答する、装置。
【請求項２３】
請求項１７に記載の装置であって、前記第１グループ画素の光への露出、前記アナログ信号の記憶、及び、前記前記アナログ信号の書き込み戻しを繰り返して写真を提供するように、構成された装置。
【請求項２４】
請求項１７に記載の装置であって、少なくとも、前記第１及び第２グループ画素を備える画素アレイを
備える装置。
【請求項２５】
請求項２４に記載の装置であって、異なるグループ画素の光への露出、前記アナログ信号の記憶、及び、前記前記アナログ信号の書き込み戻しを繰り返して中間画像を提供するように、構成された装置。
【請求項２６】
請求項２４に記載の装置であって、異なるグループ画素の光への露出、前記アナログ信号の記憶、及び、前記前記アナログ信号の書き込み戻しを繰り返して複数の中間画像を提供するように、構成された装置。
【請求項２７】
請求項２６に記載の装置であって、中間画像の総数は、総露出時間に応答する、装置。
【請求項２８】
請求項１７に記載の装置であって、前記第１グループ画素は、画素の行である、装置。
【請求項２９】
請求項１７に記載の装置であって、前記第１グループ画素は、画素の列である、装置。
【請求項３０】
カメラぶれを補正するための装置であって、
中間露出時間中に光を受信するように構成される二次元画素アレイであって、前記光を表すアナログ信号を提供するように応答し、さらに、以前の受信光を表す書き込み戻し信号の受信に応じて状態が変化する二次元画素アレイと、
前記画素アレイ内の第１グループ画素で受信される光を表すアナログ信号を受け取り、記憶するアナログ・メモリと、
前記第１グループからの記憶されたアナログ信号を、第２位置に位置する第２グループ画素に戻して書き込む、書き込み戻し回路と、
を備え、
前記第１位置と前記第２位置との間の関係は、推定された画像中シフトに応答する、装置。
【請求項３１】
請求項３０に記載の装置であって、前記第１及び第２グループ画素は、画素の行である、装置。
【請求項３２】
請求項３０に記載の装置であって、前記第１及び第２グループ画素は、画素の列である、装置。
【請求項３３】
請求項３０に記載の装置であって、前記画素アレイの所定の部分が前記書き込み戻し信号を受け取るまで、様々なグループの画素の光への露出、前記アナログ信号の記憶、及び、前記前記アナログ信号の書き込み戻しを繰り返するように、構成された装置。
【請求項３４】
請求項３０に記載の装置であって、前記第１画素画素の光への露出、前記アナログ信号の記憶、及び、前記前記アナログ信号の書き込み戻しを繰り返して写真を提供するように、構成された装置。
【請求項３５】
請求項３０に記載の装置であって、異なるグループの画素の光への露出、前記アナログ信号の記憶、及び、前記前記アナログ信号の書き込み戻しを繰り返して中間画像を提供するように、構成された装置。
【請求項３６】
請求項３０に記載の装置であって、異なるグループの画素の光への露出、前記アナログ信号の記憶、及び、前記前記アナログ信号の書き込み戻しを繰り返して複数の中間画像を提供するように、構成された装置。
【請求項３７】
画像を提供する方法であって、
中間露出時間中に、光に対して、第１位置に位置する第１グループ画素を露出して、前記光を表すアナログ信号を提供する段階と、
前記アナログ信号をアナログ・メモリに記憶する段階と、
前記アナログ信号を、第２位置に位置する第２グループ画素に転送する段階と、
を含み、
前記第１位置と前記第２位置との間の関係は、推定された画像中シフトに応答する、方法。
【請求項３８】
請求項３７に記載の方法であって、
更なる中間露出時間について、光に対して、前記第２位置に位置する前記第２グループ画素を露出する段階を、
更に含む方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カメラぶれ補正方法及び装置に関連し、より詳細には、ＣＭＯＳ画素アレイにおけるぶれを補正する方法及び装置に関連する。
【背景技術】
【０００２】
デジタルカメラは、２次元の画素アレイ（ｐｉｘｅｌ  ａｒｒａｙ）を含む。各画素は、光子をアナログ信号に変換する光感知素子を含む。光感知素子には、光ダイオード、光ドランジスタ、光ゲート、ホール・アキュムレーション・ダイオード（ｈｏｌｅ  ａｃｃｕｍｌａｔｉｏｎ  ｄｉｏｄｅ）、ピン・ダイオード、アバランシェ・ダイオード、埋込アキュムレーション及びトランスファ層デバイス、等が含まれ得る。
【０００３】
既知の様々な従来技術における画素がある。最も一般的に使用される画素は、ＣＣＤ画素又はＣＭＯＳ画素の何れかである。従来のＣＭＯＳ画素及び２次元ＣＭＯＳアレイは、以下の米国特許に説明されており、それらを参照して本出願に組み込む：”CMOS active pixel reset noise reduction”と題されたLeeの米国特許第6777660号；”CMOS image sensor capable of increasing fill factor and driving method thereof”と題されたLeeの米国特許第6762401号；”solid-state imaging device and a method of reading a signal charge in a solid-state imaging device which can reduce smear and can provide an excellent image characteristics  ”と題されたHaradaの米国特許第6707495号；”Active-passive imager pixel array with small groups of pixels having short common bus lines”と題されたTennantらの米国特許第6750912号；”compact low-noise active pixel sensor with progressive row reset”と題されたKozlowskiらの米国特許第6697111号；”active pixel sensor having intra-pixel charge transfer with analog-to-digital converter”と題されたFossumらの米国特許第6665013号；”low noise active-pixel sensor for imaging arrays with high speed row reset”と題されたKozlowskiらの米国特許第6587142号；”amplified CMOS transducer for single photon read-out of photodetectors”と題されたKozlowskiの米国特許第6538245号；”low-noise active sensor for imaging arrays with high-speed row reset”と題されたKozlowskiらの米国特許第6532040号；”low noise amplifier for passive pixel CMOS imager”と題されたKozlowskiらの米国特許第5892540号；”imaging system having a sensor array reset noise reduction mechanism”と題されたDhuseらの米国特許第6438276号；及び”high speed CMOS imager with motion artifact suppression and anti-blooming”と題されたPainらの米国特許第6326230号。
【０００４】
各画素は、光感知素子と相互に作用する光に応じて、アナログ信号を提供する。様々な理由のため、各画素は、適切なアナログ信号を提供するために、少なくとも最小の量の光子を受け取らなければならない。この最小量の光子は、光の強度に逆比例する露出時間に影響する。言い換えれば、より少ない量の光は、より長い露出時間を与える。
【０００５】
対象物と画素アレイとの間の相対的な移動は、対象物の動き、或いは、カメラの動きから、生じる。後者は、カメラ（特に、携帯可能なデバイス（例えば、携帯電話）に一体化されたカメラ）の大きさが減少するとともに、増加する。この相対的な移動は、「カメラぶれ」として知られている。
【０００６】
この相対的な移動は、特に、露出時間が相対的な移動と比較して十分に短くない時に、望まれない効果（例えば、写真（ｐｉｃｔｕｒｅ）のぼけ）を生じさせ得る。典型的には、画像（ｉｍａｇｅ）が、露出時間中に、１画素の約半分を超える距離だけ移動する場合、得られる写真は、ブレたと考えられる。
【０００７】
従来、カメラぶれを補正する様々な方法及びシステムが、知られている。これらには、一般に、カメラの光学特性を変化させること、一定のレンズを移動させること、その他の同様な技術が、含まれる。
【０００８】
高価な望遠鏡は、大気の乱れが含まれる画像エラーを高価な機構で補正し、この機構は、露出時間を分割し、多数のスナップショットを大きなメモリ・アレイにデジタル的に記録させ、また、それらを互いに組み合わせて複合デジタル回路に提供し、この複合デジタル回路は、大きな外部メモリ（それぞれが多くの画素を持つ多くの画像が記憶されるように）、超高速バス、及び、複合信号処理ロジックを含む。さらに、高速バス上の高速信号伝送は、ＲＦＩ問題を生じさせることを留意されたい。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
カメラぶれを補正する効率の良い方法及び装置を提供することが、必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
（発明の概要）
本発明は、カメラぶれを補正する方法を提供する。この方法は、（ｉ）中間露出時間（ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ  ｅｘｐｏｓｕｒｅ  ｐｅｒｉｏｄ）中、光に対して、第１位置に位置する第１グループ画素を露出して、前記光を表すアナログ信号を提供するステップと、（ｉｉ）前記アナログ信号を第２位置に位置する第２グループ画素にシフトさせるステップと、を含み、前記第１位置と前記第２位置との間の関係は、推定された画像中シフト（ｅｓｔｉｍａｔｅｄ  ｉｎｔｅｒ−ｉｍａｇｅ  ｓｈｉｆｔ）に応答する。本発明の実施形態に従って、この方法は、シフトさせる前記ステップの前に、前記アナログ信号を記憶するステップを、更に含む。好ましくは、前記画素は、アナログ・メモリに記憶される。
【００１１】
本発明は、画素を提供する。この画素は、（ｉ）受信光に応じてアナログ信号を提供する光感知素子と、（ｉｉ）以前の受信光を表す書き込み戻し信号を受け取る第１構成であって、前記書き込み戻し信号に応じて前記光感知素子の状態を変化させる第１構成と、
本発明は、カメラぶれを補正する装置を提供する。この装置は、（ｉ）第１位置に位置する第１グループ画素であって、中間露出時間中に受信光を受け取り、前記光を表すアナログ信号を提供するように応答する第１グループ画素と、（ｉｉ）前記アナログ信号を記憶するアナログ・メモリと、（ｉｉｉ）前記アナログ信号を第２位置に位置する第２グループ画素に戻して書き込む、書き込み戻し回路と、を備え、前記第１位置と前記第２位置との間の関係は、推定された画像中シフトに応答する。
【００１２】
本発明は、カメラぶれを補正する装置を提供する。この装置は、（ｉ）中間露出時間中に光を受信する２次元画素アレイであって、前記光を表すアナログ信号を提供するように応答し、さらに、以前の受信光を表す書き込み戻し信号の受信に応じて状態が変化する２次元画素アレイと、（ｉｉ）前記画素アレイ内の第１グループに受信される光を表すアナログ信号を受け取って記憶するアナログ・メモリと、（ｉｉｉ）前記記憶されたアナログ信号を、第２位置に位置する第２グループ画素に戻して書き込む、書き込み戻し回路と、を備え、前記第１位置と前記第２位置との間の関係は、推定された画像中シフトに応答する。
【００１３】
なお、本発明は、図面と関連づけられた以下の詳細な説明から、より完全に、理解され、また、明らかになるであろう。    
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明によって提供される方法及び装置は、受信光を表すアナログ信号をある画素で受け取り、その信号を他の画素にシフトさせる。本発明の複数の実施形態のうちの１つは、画素を読み、それをアナログ・メモリに記録し、それをもう１つの画素に戻して書き込む。なお、光感知素子によって生成されるアナログ信号は、読み出し、記録及び書き込み動作中、変換され、変化され、拡大され、その他の加工をされ得る。このような修正及び／又は変更も、やはり、受信光を表すアナログ信号を提供する。説明を簡単にするために、この段階（ｓｔａｇｅ）を経るアナログ信号は、アナログ信号と呼ぶ。    
【００１５】
本発明によって提供される方法は、（ｉ）中間露出時間（ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ  ｅｘｐｏｓｕｒｅ  ｐｅｒｉｏｄ）中、光に対して、第１位置に位置する第１グループ画素を露出して、前記光を表すアナログ信号を提供するステップと、（ｉｉ）前記アナログ信号を第２位置に位置する第２グループ画素に転送するステップと、を含み、前記第１位置と前記第２位置との間の関係は、推定された画像中シフト（ｅｓｔｉｍａｔｅｄ  ｉｎｔｅｒ−ｉｍａｇｅ  ｓｈｉｆｔ）に応答する。
【００１６】
図１は、本発明の実施形態に従った、カメラぶれ補正装置３０の概略図である。
図１の本発明の実施形態に従った装置３０及び本出願において述べられる他の装置は、回転動作を実行することができるが、その回転は、一般に、比較的大きなアナログ・メモリを必要とする。
【００１７】
装置３０は、写真移動検出部４２と、写真シフト部３６及び読み出し部３４を含む書き込み戻し回路と、タイミング及び制御部４０と、行ドライバ３８と、を備える。画素アレイ３２は、行ドライバ３８に、読み出し部３４に、及び、写真シフト部３６に、接続される。写真シフト部３６は、さらに、制御部４０に、写真移動検出部４２に、読み出し部３４に、接続され、また、装置３０への出力インターフェースを提供する。装置３０によって得られる写真は、この出力インターフェースを経由して、出力することができる。
【００１８】
写真移動検出部４２は、画素アレイによって得られる画像内の、画素アレイと少なくとも１つの対象物との間の相対的な移動を推定することができる。写真移動検出部４２は、前記移動を判定するための周知のアルゴリズムを備えることができる。好ましくは、写真移動検出部４２は、装置３０の多数の出力信号（一般的には、多数の画像）を受け取り、それらを処理して、前の移動を判定し、将来の移動を推定する。写真移動検出部４２は、その移動の方向及びその速度を判定することができる。好ましくは、推定された移動は、Ｘ軸及びＹ軸の推定移動成分に、変換される。これらの成分を使用して、カメラぶれを補正するが、これは、どの画素が、他の画素によって生成されるアナログ信号を受信するだろうかを判定することによって、行う。
【００１９】
画素アレイ３２は、例えば、多数の中間画像を提供するように、制御される。ある中間画像が一旦得られると、その画像（又は中間画像の一部）は、読み出し部３４を介して、写真シフト部３６に送られ、一時的に記憶され、また、推定された移動に応答するように、（好ましくは、書き込み戻し段階中に、）画素に提供される。
【００２０】
装置３０は、多数の短い中間露出時間を含む、長い総統合期間（ｌｏｎｇ  ａｇｇｒｅｇａｔｅ  ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ  ｐｅｒｉｏｄ）を容易にさせる。前の中間画像を表すアナログ信号をシフトさせることによって、装置３０は、暗い周囲光条件でさえも、シャープな画像を提供することができる。
【００２１】
画素アレイ３２は、多数の画素を含む。これらの画素は、従来の画素を用いることができ、例えば、前述の特許によって説明される画素であるが、そうである必要はない。例えば、画素は、受信光に応答するアナログ信号を生成する光感知素子（例えば、光ダイオード、光ゲート、又は、光トランジスタ、等）と、前記光感知素子に接続される追加的構成であって、（例えば、電圧、電流、その他の同様のものを感知することによって）そのアナログ信号を読んで、他の構成（例えば、読み出し部３４）に送る追加的構成と、を含むことができる。画素は、さらに、前の中間露出時間を表すアナログ信号を受け取ることができる。これらの信号は、また、書き込み戻し信号として参照することができる。また、これらの信号を提供するプロセスは、書き込み戻しプロセスと呼ぶことができる。各書き込み戻し動作は、新しい光情報と、以前に得られた情報と、を統合し、全体の長い総統合期間を生じさせる。書き込み戻し信号の受信は、画素の状態を変化させ、特に、例えば他の画素からの光の以前の受信を反映させるために、光感知素子の状態を変化させる。
【００２２】
行ドライバ３８は、ストロボ信号を画素アレイ３２に提供し、タイミング及び制御部によって提供されるタイミングに従って読み及び書き込み動作を、可能にする。読み出し部３４は、画素の光感知素子によって生成された信号を表すアナログ信号を回収し、また、アナログ及びデジタル構成を含むことができる。それは、増幅器、ノイズ減少回路、アナログ・デジタル・コンバータ、及び、その他の同様なものを含むことができる。
【００２３】
写真シフト部３６は、画素によって受信される光を表すアナログ信号を記憶し、その信号を推定された動き（「画像中シフト」とも言う。）に従ってシフトさせ、それを、直接に、或いは、読み出し部３４を介して、画素アレイ３２に送り戻す。
【００２４】
図２は、本発明の実施形態に従った、写真シフト部３６のセル５０を概略的に示す。各セルは、ある列に属する画素に、選択的に接続される。セル５０は、画素Ｐ１に接続される。
【００２５】
セル５０は、セレクタ構成５２と、１つ又は複数のメモリ構成（例えば、Ｍ１  ５４及びＭ２  ５６）と、を含む。セレクタ構成は、他のセルのメモリ構成と、接続することができる。何れかのメモリ構成を選択して画素Ｐ１と接続することにより、セル５０は、Ｘ軸シフト動作を実行することができる。セレクタ構成５２は、書き込み戻し構成５８と接続されており、書き込み戻し構成５８は、選択されたメモリ構成内に記憶されたアナログ信号を画素Ｐ１に提供することができる。画素Ｐ１は、また、リセット信号を画素Ｐ１に提供することができるリセット構成６０に接続され、さらに、画素Ｐ１の内容を読むことができる読み出し構成６３に接続される。セル５０は、写真シフト部３６を構成するマルチセル配置（ｍｕｌｔｉｐｌｅ  ｃｅｌｌ  ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔ）の一部である。例えば、セル５０は、２つの同等のセル５１及び５３の間に位置し、セル５１及び５３は、画素Ｐ１に隣接する画素Ｐ０及びＰ２に接続されている。
【００２６】
図３は、本発明の実施形態に従った、カメラぶれ補正装置１０’の一部１００を概略図である。
部分１００は、Ｐ１１−Ｐ４６で示される４×６画素を含み、それぞれの画素は、読み制御信号、リセット／書き込み戻し制御信号、リセット信号、又は書き込み戻し信号を受信し、アナログ信号を出力するように、適合される。
【００２７】
第１列の画素Ｐ１１−Ｐ４１は、第１書き込み戻し／リセット構成１１１に、及び、第１読み出し構成１２１に、接続される。第２列の画素Ｐ１２−４２は、第２書き込み戻し／リセット構成１１２に、及び、第２読み出し構成１２２に、接続される。第３列の画素Ｐ１３−４３は、第３書き込み戻し／リセット構成１１３に、及び、第３読み出し構成１２３に、接続される。第４列の画素Ｐ１４−４４は、第４書き込み戻し／リセット構成１１４に、及び、第４読み出し構成１２４に、接続される。第５列の画素Ｐ１５−４５は、第５書き込み戻し／リセット構成１１５に、及び、第５読み出し構成１２５に、接続される。第６列の画素Ｐ１６−４６は、第６書き込み戻し／リセット構成１１６に、及び、第６読み出し構成１２６に、接続される。
【００２８】
書き込み戻し／リセット構成１１１−１１６は、アナログ・メモリ構成１４１−１４６に接続される。アナログ・メモリ構成１４１−１４６は、マルチプレクサ１３０に接続され、このマルチプレクサ１３０は、どの読み出し構成に対して、アナログ・メモリ構成１４１−１４６を接続するのかを判定する。例えば、Ｘ軸の推定される移動成分が、ゼロの場合、アナログ・メモリ構成１４１−１４６は、書き込み戻し／リセット構成１１１−１１６に接続される。例えば、Ｘ軸の推定される移動成分が、右に２画素である場合、アナログ・メモリ構成１４１−１４６は、書き込み戻し／リセット構成１１３−１１８に接続される。
【００２９】
画素は、行ベースの制御信号を受信し、その結果、１行の画素は、読み出し構成１２１−１２６に平行なアナログ信号を出力する。
濃い矢印は、画素３３（実際には、全ての第３行が読まれる）から第３読み出し構成１２３への読み動作と、第３アナログ・メモリ構成１４３におけるアナログ信号の記憶と、を示す。記憶されたアナログ信号は、第５の読み出し構成１２５へのマルチプレクサ１３０を介して、画素Ｐ１５への第５書き込み戻し／リセット構成１１５に、送られる。なお、画素Ｐ３１−３６の内容は、画素Ｐ１３−Ｐ１８に書き込まれる。
【００３０】
アナログ・メモリ構成は、一般に、２以上の行のメモリ・セルを含む。行の総数は、Ｙ軸の移動補正の量を決定する。行の総数は、また、画素アレイの構成に、応答することもできる。カラーの画素アレイは、一般に、単一光の画素アレイよりも多くの行を必要とする。
【００３１】
典型的なカラーの画素アレイ構成は、画素の上にモザイク・パターンで位置するグリッド状のカラー・フィルタを含み、その結果、赤、緑及び緑の光のうちの１つのみが、所与の画素に到達する。単一画素アレイカメラで使用されている最も一般的なカラー・フィルタ・パターンは、ベイヤ（Ｂａｙｅｒ）パターンである。このパターンにおいて、画素アレイは、５０％の緑色画素と、２５％の赤色画素と、２５％の青色画素と、を含む。画素は、１行が、それぞれが赤色画素の間に位置する緑色画素を含み、隣の行が、それぞれが青色画素の間に位置する緑色画素を含むように、配置される。
【００３２】
書き込み戻し動作は、同じ色の画素間で、起こる。従って、カラーの画素アレイを使用するためには、単色の画素アレイと比較して、少なくとも１つの追加的な行のメモリ・セルが必要となる。
【００３３】
部分１００は、ローリング・シャッタ（ｒｏｌｌｉｎｇ  ｓｈｕｔｔｅｒ）モードで動作する。従って、行（又は列）の画素アレイは、行から行へ、読み出され、リセットされ、或いは、書き込み戻しされる。数百の或いは千以上もの行を備える典型的な画素アレイにおいて、各画素の行のデューティ・サイクルは、とても高く、比較的に短いリセット、読み、又は書き込み戻しの動作によって、制限される。好ましくは、画素中シフトの判定は、読み出し、リセット、或いは、書き込み戻しの段階において、実行される。
【００３４】
図４は、本発明の実施形態に従った、画素Ｐ１１  １５０を示す。Ｐ１１は、図３の部分１００の一部とする。画素Ｐ１１は、受信光に応答するアナログ信号を提供するように適合された光感知素子（例えば、Ｄ１  １５２）と、前の受信光を表す書き込み戻し信号を受信し、且つ、書き込み戻し信号に応答する光感知素子の状態を変化させるように、適合された第１構成（例えば、トランジスタＭ１）と、を含む。好ましくは、画素Ｐ１１は、さらに、アナログ信号を表す出力信号を提供することができる第２構成（例えば、と欄ジスタＭ２  １５６及びＭ３  １５８）を含む。
【００３５】
画素Ｐ１１は、光を光電流に変換するフォトダイオードＤ１  １５２を含む。Ｄ１  １５２は、画素Ｐ１１の第１ノード１６０に接続される。Ｐ１１は、さらに、リセットトランジスタＭ１  １５４と、バッファ・トランジスタＭ２  １５６と、読みトランジスタＭ３  １５８と、を備える。Ｍ１  １５４のゲートは、Ｐ１１のリセット制御入力１６６を介してリセット制御信号を受信するように適合される。Ｍ１  １５４のドレインは、Ｐ１１の書き込み戻し／リセット入力１６２を介して第１書き込み戻し／リセット構成１１１からリセット信号又はアナログ信号を受信するように適合される。Ｍ１  １５４のソースは、Ｍ２  １５６のゲートとともに、第１ノード１６０に接続される。Ｍ２  １５６のソースは、Ｍ３  １５８のソースに接続される一方、Ｍ２  １５６のドレインは、供給源ソースＶｄｄに接続される。Ｍ３  １５８のゲートは、Ｐ１１の読み入力１６４を介して読み制御信号を受信するように適合される。Ｍ３  １５８のドレインは、Ｐ１１の出力ノード１６４を介して、Ｐ１１のアナログ出力信号を提供する。リセット又は書き込み戻し制御信号が、Ｍ１  １５４のゲートに到達するとき、第１ノード１６０の電圧は、Ｐ１１のリセット／書き込み戻し入力１６２引く（マイナス）Ｍ１  １５４の小さなドレイン・ソース電圧Ｖｄｓに定められる電圧に、設定される。Ｍ３  １５８のゲートは、読み制御信号を読むとき、それは、Ｖｆｎ−Ｖｔ２−Ｖｓｄ３に等しい電圧を、Ｐ１１の出力信号として、提供する。ここで、Ｖｆｎは、第１ノード１６０の電圧レベルであり、Ｖｔ２は、Ｍ２  １５６のシュレッショルド電圧であり、Ｖｓｄ３は、Ｍ３  １５８のソース／ドレイン電圧である。
【００３６】
図５は、本発明のもう１つの実施形態に従った、画素Ｐ１２  １５１を示す。画素＝１２は、画素Ｐ１１に類似するが、Ｍ２  １５６のソースは、接地され、Ｍ１２  １５６のドレインは、Ｍ３  １５８のソースに接続される。
【００３７】
本発明の他の実施形態に従った他の画素の構成も、使用することができ、例えば、熱ノイズを減少させる増幅器又はトランジスタを含むフィートバック・ループに接続される又は選択的に選択される、画素又は４つのトランジスタからなる画素を含む。画素は、受信光を表す電流を提供することができる。
【００３８】
図６は、本発明の実施形態に従った、写真を得る方法１００を示すフローチャートであある。
方法１００は、様々な写真パラメータを測定する段階２１０によって開始する。これらの写真パラメータには、周囲光の量、画素アレイと対象物との相対的な移動、等が含まれる。
【００３９】
この段階を実行するための様々な従来の方法がある。例えば、画素アレイと対象物との相対的な移動は、光学フロー・アルゴリズム、ブロック−マッチング・アルゴリズム、相関関係ベースのアルゴリズム、フーリエ変換ベースのアルゴリズム、ウェーブレット変換ベースのアルゴリズム等を適用することによって、測定される。従来技術の幾つかは、完全な画像を処理する一方、その他は、画像を多数のサブ画像に分割し、それらを分離して解析する。あるアルゴリズムは、各画像の小さい画像を用いて、その画像移動を判定する。これらの小さい画像のエリアは、様々な尺度（例えば、良い又はベストなコントラスト、カラー・コントラスト、対象物のエッジ、等）に従って選ばれる。
【００４０】
段階２１０の後に、画像獲得スキームを判定する段階２２０が続く。好ましくは、この判定は、周囲光の量、必要とされる総露出時間、及び、相対的な移動に、応答する。
画像獲得スキームは、段階２２０に続く段階２３０によって示されるように、シングル・ショットを含むことができる。シングル・ショットは、写真が、光に対するカメラの画素アレイの単一露出の結果として、得られることを、意味する。
【００４１】
画像獲得スキームは、段階２２０に続く段階２４０−２５４によって示されるように、多数の中間画像を得ることができる。各中間画像は、中間露出時間中に、獲得される。中間露出時間の長さを選択することで、シャープな中間画像を提供することができる。言い換えれば、中間露出時間は、その期間中、推定される相対的な移動が、所定のシュレッショルド（例えば、０．１画素より下）よりも小さくなるように、選択される。好ましくは、週間露出時間は、カメラのアナログ・メモリ容量を含むカメラの制限（例えば、行の総数）に応答する。この制限は、図４に関連して、更に議論される。
【００４２】
段階２４０は、光に対して第１位置に位置する第１グループの画素を、中間露出時間中、露出して、光を表すアナログ信号を提供することを含む。
段階２４０の後に、アナログ信号をアナログ・メモリに記憶する段階２４４が続く。
【００４３】
段階２４４の後に、記憶されたアナログ信号を、第２位置に位置する第２グループの画素に書き込み戻す段階１４８が続く。第１位置と第２位置との間の関係は、推定される画像中シフトに応答する。
【００４４】
段階２４８の後に、画素アレイの所定の部分が、読まれ、記憶されたかどうかを判定するクエリー２５０が、続く。例えば、この質問は、画素のすべての行が光に露出され、読まれたかどうかを判定することを含むこができる。答えが否定的である場合、段階２５０の後に、アレイの他の何れかの画素が光に対して露出され、読まれる、もう１つの一連の段階２４０−２５８が、続く。
【００４５】
答えが肯定的である場合、中間画像が形成され、また、段階２５０の後に、必要とされる中間画像の量が得られたかどうかを判定するクエリー段階２５４が、続く。答えが肯定的である場合、段階２５４の後に、最後の中間画像を写真として提供する段階２６０が、続く。なお、写真の一部だけを提供することもできる。
【００４６】
答えが否定的である場合、追加的な中間画像を提供する必要がある。このような場合、段階２５４の後に、段２４０が続く。なお、この方法は、現在得られた中間画像に従って移動推定を更新することを含むことができる。
【００４７】
当業者は、特許請求の範囲に記載の本発明の範囲及び精神から離れることなく、ここに述べた実施形態を修正し、変更し、他の実施をすることができる。従って、本発明は、特許請求の範囲の範囲及び精神の代わりに、前述の例示によって限定されることはない。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の実施形態に従ったカメラぶれ補正装置の概略図である。
【図２】本発明の実施形態に従った写真シフト部のセルの概略図である。
【図３】本発明の実施形態に従った写真シフト部のセルの概略図である。
【図４】本発明の実施形態に従った画素の概略図である。
【図５】本発明のもう１つの実施形態に従った画素の概略図である。
【図６】本発明の実施形態に従った写真を得る方法を説明するためのフローチャートである。
【図１】
2007535212.tif 000003
【図２】
2007535212.tif 000004
【図３】
2007535212.tif 000005
【図４】
2007535212.tif 000006
【図５】
2007535212.tif 000007
【図６】
2007535212.tif 000008
【国際調査報告】
2007535212.tif 000009
2007535212.tif 000010