(57)【要約】【課題】イメージャを読み取る新規の方法を実現する。【解決手段】本方法は、ｎ個の行およびｍ個の列を備えており、該行の一対を単一行アクセス時間の間に読み取ることができるようなイメージャアレイ４０を提供するステップを含んでいる。このイメージャアレイの隣接する行からなる対のピクセル値を逐次式に読み取りかつ記憶することによって第１の画像フィールドを完成させている。この読み出しは、第１番目の行で開始させ、またこの読み取りは未読み取りの行が３つ未満となった時点で終了させている。その後、次の行のピクセル値は読み取るが記憶していない。その後、イメージャアレイの第１の行のピクセル値は読み取るが記憶していない。隣接する行からなる対のピクセル値を逐次式に読み取りかつ記憶することによって第２の画像フィールドを完成させている。【選択図】  図４
2004260829.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ｎ個の行およびｍ個の列を備えており、該行の一対を単一行アクセス時間の間に読み取ることができるようなイメージャアレイを提供するステップと、
第１番目の前記行で読み取りを開始させ、かつ未読み取りの前記行が３つ未満になった時点で読み取りを終了させるようにし、前記イメージャアレイの隣接する前記行からなる対に関するピクセル値を逐次式に読み取りかつ記憶することによって第１の画像フィールドを完成させるステップと、
その後、次の前記行のピクセル値を読み取るが記憶しないステップと、
その後、前記イメージャアレイの前記第１の行のピクセル値を読み取るが記憶しないステップと、
第２番目の前記行で読み取りを開始させ、かつ未読み取りの前記行が２つ未満になった時点で読み取りを終了させるようにして、隣接する前記行からなる対に関するピクセル値を逐次式に読み取りかつ記憶することによって第２の画像フィールドを完成させるステップと、
を含むイメージャを読み取る方法。
【請求項２】
次の前記行のピクセル値を読み取るが記憶しない前記ステップは、前記次の行で開始させて隣接する前記行からなる対を読み取るステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記イメージャアレイがさらにカラーフィルタアレイを備えている、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記第１の画像フィールドと前記第２の画像フィールドを組み合わせることによってカラー画像フィールドを完成させるステップをさらに含む、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記カラーフィルタアレイは３つのフィルタタイプを備えている、請求項３に記載の方法。
【請求項６】
前記３つのカラーフィルタタイプは赤色、緑色および青色を含む、請求項４に記載の方法。
【請求項７】
前記３つのカラーフィルタタイプは、前記イメージャアレイの各ピクセルが前記カラーフィルタタイプのうちの１つによってフィルタ処理されるようにして配列されていると共に、第１の前記カラーフィルタタイプによってフィルタ処理を受けた前記ピクセルはいずれも、第２の前記カラーフィルタタイプによってフィルタ処理を受けた第１の隣接する前記ピクセルを備えた相補的の前記ピクセルを有し、かつ第３の前記カラーフィルタタイプによってフィルタ処理を受けた第２の隣接する前記ピクセルを有している、請求項４に記載の方法。
【請求項８】
前記ピクセルの前記値を前記相補的ピクセルの前記値と組み合わせることによってその各々が決定されるようなカラーピクセル値からなるアレイを備えるカラー画像フィールドを完成させるステップをさらに含む、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記第１と第２の画像フィールドは等しい積算時間を備えている、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
ｎ個の行およびｍ個の列を備え、該行の一対を単一行アクセス時間の間に読み取ることができ、かつ前記イメージャアレイにカラーフィルタアレイを覆い被せているようなイメージャアレイを提供するステップと、
第１番目の前記行で読み取りを開始させ、かつ未読み取りの前記行が３つ未満になった時点で読み取りを終了させるようにして、前記イメージャアレイの隣接する前記行からなる対に関するピクセル値を逐次式に読み取りかつ記憶することによって第１の画像フィールドを完成させるステップと、
その後、次の前記行のピクセル値を読み取るが記憶しないステップと、
その後、前記イメージャアレイの前記第１の行のピクセル値を読み取るが記憶しないステップと、
第２番目の前記行で読み取りを開始させ、かつ未読み取りの前記行が２つ未満になった時点で読み取りを終了させるようにし、隣接する前記行からなる対に関するピクセル値を逐次式に読み取りかつ記憶することによって第２の画像フィールドを完成させるステップと、
前記第１の画像フィールドと前記第２の画像フィールドを組み合わせることによってカラー画像フィールドを完成させるステップと、
を含むイメージャを読み取る方法。
【請求項１１】
次の前記行のピクセル値を読み取るが記憶しない前記ステップは、前記次の行で開始させて隣接する前記行からなる対を読み取るステップを含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記カラーフィルタアレイは３つのフィルタタイプを備えている、請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】
前記３つのカラーフィルタタイプが赤色、緑色および青色を含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記３つのカラーフィルタタイプは、前記イメージャアレイの各ピクセルが前記カラーフィルタタイプのうちの１つによってフィルタ処理されるようにして配列されていると共に、第１の前記カラーフィルタタイプによってフィルタ処理を受けた前記ピクセルはいずれも、第２の前記カラーフィルタタイプによってフィルタ処理を受けた第１の隣接する前記ピクセルを備えた相補的の前記ピクセルを有し、かつ第３の前記カラーフィルタタイプによってフィルタ処理を受けた第２の隣接する前記ピクセルを有している、請求項１２に記載の方法。
【請求項１５】
カラー画像フィールドを完成させる前記ステップは、前記ピクセルの前記値を前記相補的ピクセルの前記値と組み合わせるステップを含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記第１と第２の画像フィールドが等しい積算時間を備えている、請求項１０に記載の方法。
【請求項１７】
ｎ個の行およびｍ個の列を備えており、該行の一対を単一行アクセス時間の間に読み取ることができるようなイメージャアレイを提供するステップと、
画像フィールドを完成させるステップと、を含み
前記画像フィールドを完成させるステップは、
前記行の一対に関する一連のピクセル値を読み取りかつ記憶するステップと、
前記対の第１の前記行に対する前記ピクセル値を、前記列に対応した順序で前記ピクセル列から第１の行レジスタに複写するステップと、
前記対の第２の前記行に対する前記ピクセル値を、前記列に対応した前記順序で前記ピクセル列から第２の行レジスタに複写するステップと、
読み取りおよび記憶の前記ステップ、前記対の第１の前記行に対する前記ピクセル値の前記複写のステップ、および前記対の第２の前記行に対する前記ピクセル値の前記複写のステップを、前記イメージャアレイのすべての前記行に関して反復するステップと、を含む、
イメージャアレイの画像フィールドの読み取り方法。
【請求項１８】
前記第１の行レジスタを第１の行表示レジスタに複写するステップと、
前記第２の行レジスタを第２の行表示レジスタに複写するステップと、
をさらに含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記第１および第２の行表示レジスタの内容をイメージャ再生デバイス上に表示される、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記行の各前記対は前記イメージャアレイ上の隣接する前記行を含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項２１】
前記反復のステップは、行１から行ｎまで、または行ｎから行１まで、逐次式に索引付けするステップを含む、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
前記行の各前記対は、前記イメージャアレイの上半分からの１つの前記行と、前記イメージャアレイの下半分からの１つの前記行と、を含むと共に、前記反復のステップは行１と行ｎを含む前記行対から行ｎ／２と行（ｎ／２）＋１を含む前記行対まで索引付けするステップを含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項２３】
前記行の各前記対は、前記イメージャアレイの上半分からの１つの前記行と、前記イメージャアレイの下半分からの１つの前記行と、を含むと共に、前記反復のステップが行ｎ／２と行（ｎ／２）＋１を含む前記行対から行１と行ｎを含む前記行対まで索引付けするステップを含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項２４】
前記行の各前記対は、前記イメージャアレイの上半分からの１つの前記行と、前記イメージャアレイの下半分からの１つの前記行と、を含むと共に、前記反復のステップは行１と行（ｎ／２）＋１を含む前記行対から行ｎ／２と行ｎを含む前記行対まで索引付けするステップを含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項２５】
ｎ個の行およびｍ個の列を備えており、該行の一対を単一行アクセス時間の間に読み取ることができるようなイメージャアレイを提供するステップと、
第１の前記偶数番号行で読み取りを開始させ、かつ前記偶数番号行をすべて読み取り終えた時点で読み取りを終了させるようにして、前記イメージャアレイの偶数番号の前記行からなる対に関するピクセル値を逐次式に読み取りかつ記憶することによって第１の画像フィールドを完成させるステップと、
行１で読み取りを開始させ、かつ行ｎを読み取り終えた時点で読み取りを終了させるようにして、隣接する前記行からなる対に関するピクセル値を逐次式に読み取りかつ記憶することによって第２の画像フィールドを完成させるステップと、
を含むイメージャを読み取る方法。
【請求項２６】
前記偶数番号の行は各フレームごとに更新しかつ奇数番号の前記行は１フレームおきに更新するようにして前記第１および第２の画像フィールドを表示させるステップをさらに含む、請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
前記第１と第２の画像フィールドが積算時間を備えている、請求項２５に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、参照により本明細書に組み込むものとする米国仮出願第６０／４５０，０９０号（２００３年２月２６日提出）の優先権を主張するものである。
本発明はイメージングアレイに関し、さらに詳細には、デュアル行アクセス能力を有するイメージャに対する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
標準的なＣＭＯＳアクティブピクセルセンサ（ＡＰＳ）は、ピクセルデータをアドレス指定しかつ画像フレームを作成するために行走査アーキテクチャを利用している。イメージャの各行を逐次式に走査することによって、順次式走査フォーマットとして知られるようなフォーマットでフル画像を作成している。カラー画像では、画像をその基本色成分に分解するためにイメージングピクセルを直に覆うように配置させた標準モザイクフィルタパターンを使用している。１次カラーフィルタは画像を赤色、緑色および青色の成分に分解しており、一方相補的フィルタはその画像を黄色、シアンおよびマゼンタの成分に分解している。
【０００３】
標準化生成法を可能にするためには、標準パターンが一般に使用されている。最も一般的な標準化パターンは図２に示すようなＢａｙｅｒパターン２５である。図２に示すように、Ｂａｙｅｒパターンは、２×２ピクセルのサブアレイを含む１つのアレイである。２×２の各サブアレイ２５は、第１の行１００では左から右に赤色ピクセル続いて緑色ピクセルを含み、また第２の行１０１では左から右に緑色ピクセル続いて青色ピクセルを含んでいる。一方、この配列は、第１の列２００では上から下に赤色ピクセル続いて緑色ピクセルとなり、また第２の列２０１では上から下に緑色ピクセル続いて青色ピクセルとなっている。この２×２のサブアレイ２５は、図３に示すようなアレイなどの大型のイメージャピクセルアレイを生成させるように多数回反復させている。
【０００４】
第１のピクセルにおいてイメージャアレイでカラー画像を瞬時に正確に再生成させるには、第１のピクセル位置の信号を第２および第３のピクセルと適正な比率で組合わせる必要がある。具体的には、任意に選択した第１のピクセルに隣接する第２および第３のピクセルからのカラー信号によって、第１のピクセルのカラー信号を正確に多重分離させるのに必要な追加的なカラー信号を供給する。たとえば、第１のピクセルが緑色フィルタを通したピクセルである場合には、隣接する青色および赤色フィルタを通したピクセルからのカラー信号をこの緑色ピクセル信号と比例配分して組合わせ、緑色ピクセル箇所に関する色相を正確に再生成させる。所与の任意のピクセルを完全に再生成させるまたは多重化解除させるためにはそのアレイの２つのラインまたは行からのカラーピクセル信号が必要となることは、図２および３のアレイ構成から容易に理解することができる。
【０００５】
大多数のＣＭＯＳイメージャは、ランダムｙアドレス指定アーキテクチャとランダムｘおよびｙアドレス指定アーキテクチャのいずれかを利用している。これらのアーキテクチャによって、イメージャは順次式と飛越式の走査方法のいずれかを用いて読み取ることが可能となる。これらのイメージャでは、単一の任意のアクセスに関して、ピクセルの単一ラインを読み取ることができる。１つの行またはラインを選択し、次いで読み取っている。次いで、１つのフレームを構築させるように連続的なライン読み取りを実行する。イメージャからのフルカラー再現を達成するためには、現在のイメージャラインデータを、上で検討したような以前に読み取ったラインと組合わせなければならない。したがって、現在のデータと組合わせることができるように以前のイメージャラインの読み取り結果を記憶するためのメモリを使用しなければならない。
【０００６】
従来技術の幾つかの発明は、画像データを読み取りまたは操作するための方法に関するものである。Ｃｕｒｒｙらに対する米国特許第５，７４２，３２５号は、記録メディア上に画像データを描出するためのプリンタ装置について記載している。データの読み取りのためには２つのチャンネルを使用しており、このデータはさらに画像データに関するハーフトーン処理およびラインアートまたはテキストに関するしきい値処理という２つの方法のうちの１つに従って処理することができる。Ｃｕｒｒｙらに対する米国特許第６，２４３，１００号Ｂ１は補間動作向けのイメージャ処理システムについて教示している。
【特許文献１】米国特許第５，７４２，３２５号
【特許文献２】米国特許第６，２４３，１００号Ｂ１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の主たる目的は、デュアル行読み取り可能ＣＭＯＳイメージャを読み取るために効率がよくかつ極めて製造が容易な方法を提供することである。
別の目的の１つは、ライン、領域またはフレームデータに対するチップ外保存を必要とせずに、デュアル読み取りＣＭＯＳイメージャ上で飛越式走査のカラー読出しを実行するための方法を提供することである。
【０００９】
本発明の別の目的の１つは列ＣＭＯＳイメージャあたりのデュアル読み取りのフレームレートを２倍にするための方法を提供することである。
本発明のさらに別の目的の１つは、デュアルライン読み取りＣＭＯＳイメージャを用いた追加的な画像処理機能を提供することである。
【００１０】
本発明のこれらの目的に従って、イメージャを読み取る方法を実現させている。この方法は、ｎ個の行およびｍ個の列を備えており、該行の一対を単一行アクセス時間の間に読み取ることができるようなイメージャアレイを提供するステップを含んでいる。このイメージャアレイの隣接する行からなる対のピクセル値を逐次式に読み取りかつ記憶することによって第１の画像フィールドを完成させている。この読み出しは、第１番目の行で開始させ、またこの読み取りは未読み取りの行が３つ未満となった時点で終了させている。その後、次の行のピクセル値は読み取るが記憶していない。その後、イメージャアレイの第１の行のピクセル値は読み取るが記憶していない。隣接する行からなる対のピクセル値を逐次式に読み取りかつ記憶することによって第２の画像フィールドを完成させている。この読み取りは、第２番目の行で開始させ、またこの読み取りは未読み取りの行が２つ未満となった時点で終了させている。
【００１１】
さらに本発明のこれらの目的に従って、イメージャアレイの画像フィールドを読み取る方法を実現させている。この方法は、ｎ個の行およびｍ個の列を備えたイメージャアレイを提供するステップを含んでいる。単一行アクセス時間の間で一対の行を読み取ることができる。画像フィールドは、一対の行に関する一連のピクセル値を読み取りかつ記憶するステップを含む方法によって完成させている。これらのピクセル値は、当該対の第１の行に関してその列に対応した順序でそのピクセル列から第１の行レジスタまで複写される。これらのピクセル値は、当該対の第２の行に関してその列に対応した順序でそのピクセル列から第２の行レジスタまで複写される。この読み取りおよび記憶のステップ、当該対の第１の行に関するピクセル値を複写するステップ、並びに当該対の第２の行に関するピクセル値を複写するステップは、イメージャアレイの行のすべてに関して反復している。
【００１２】
さらに本発明のこれらの目的に従って、イメージャを読み取る方法を実現させている。この方法は、ｎ個の行およびｍ個の列を備えており、該行の一対を単一行アクセス時間の間に読み取ることができるようなイメージャアレイを提供するステップを含んでいる。イメージャアレイの偶数番号の行からなる対のピクセル値を逐次式に読み取りかつ記憶することによって第１の画像フィールドを完成させている。この読み取りは第１の偶数番号行で開始させており、またこの読み取りは偶数番号行をすべて読み取り終えた時点で終了させている。隣接する行からなる対のピクセル値を逐次式に読み取りかつ記憶することによって第２の画像フィールドを完成させており、この読み取りは行１で開始し、また行ｎを読み取り終えた時点でこの読み取りは終了させている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
この説明の重要な部分を形成している添付の図面では、「図面の簡単な説明」に示す図を表している。
本発明の好ましい実施形態では、デュアル行読み取りが可能なＣＭＯＳイメージャを読み取るための幾つかの方法を開示している。本発明の範囲を逸脱することなく本発明を応用しかつ拡張できることは、当業者には当然明らかであろう。
【００１４】
ここで図１を参照すると、イメージャアレイ１０を表している。特に重要なことは、このイメージャアレイ１０がデュアル行読み取り能力を有していることである。典型的なイメージャでは、ｎ行とｍ列の形でアレイ状のピクセルを配列させている。各ピクセルは、入射光を検知し、さらにこの光エネルギを電圧信号に変換している。このイメージャはアナログ／ディジタル変換器（ＡＤＣ）を使用してピクセル電圧をディジタルデータに変換している。典型的には、所与の任意のアクセスをしたときに、ピクセルの１つの行を読み取ることができる。１回の読み取りの間で、当該行の各ピクセルに対するアナログ／ディジタル変換が実行される。次いで、この行内の各ピクセルのディジタル値は、データバスを通じて一連のデータとして読み出される。
【００１５】
本発明では、デュアル行読み取り可能イメージャの読み取りのための幾つかの特有の方法を開示している。デュアル行読み取り可能イメージャでは、イメージャに対する各行アクセスは、イメージャの単一行ではなく２つの行に対してアナログ／ディジタル変換およびデータストリーミングを実行する。たとえば、Ｓａｒｎｏｆｆ  ＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎによるＡＰＳ７５  ＣＭＯＳイメージャは１つのピクセルに関して２つの部分で読み出しを提供するように設計した２つの出力を含んでいる。各列ごとに同一の２つの相関２重サンプリング回路（ＣＤＳ）を設けると共に、２つの行に対する同時変換のために２つの別々のアナログ／ディジタル変換器を設けている。この２つのサンプルは、水平クロック出力の２倍で出力が提供されるように時分割多重化（ＴＤＭ）している。このアーキテクチャは、ピクセル信号の分割ではなくデュアル行読み出しを実行するために活用することができ、これによって本発明で開示している特有の幾つかのイメージング方法が可能となる。これらの方法はカラーイメージャとグレイスケールイメージャの両者に対して適用することができる。
【００１６】
再度図１を参照すると、デュアル行読み出し能力のあるイメージャアレイ１０を簡略な形態で表している。図１では、アレイ１０をｎ＝８およびｍ＝１２としたｎ行×ｍ列のアレイとして表している。各ピクセル１５は図示したような行、列座標で配置させることができる。本発明にとって特に重要なことは、イメージャアレイ１０が、単一のデュアル行読み取りを用いたアクセスを受け、図示したような単一のピクセル値ストリーム２０を生成できることである。この例では、行対として読み出すために行２と行５を選択している。このピクセル値は、水平クロック信号の速度の２倍でイメージャデータバス出力に提示される。この方式では、従来のイメージャの単一行アクセスで必要となる時間内に、２つのデータ行を読み出すことが可能である。
【００１７】
本発明の第１の好ましい実施形態は、カラー画像向けのデュアル読み取り可能イメージャに対する読み取りおよび処理のための特有の方法を含む。基本Ｂａｙｅｒサブアレイ２５はすでに上で記載しており、これを図２に表している。Ｂａｙｅｒパターンは、第１の行１００において左から右に赤色ピクセル続いて緑色ピクセルとした２×２ピクセルアレイ２５と、第２の行１０１において左から右に緑色ピクセル続いて青色ピクセルとした２×２ピクセルアレイ２５と、を備えている。一方この配列では、第１の列２００では上から下に赤色ピクセル続いて緑色ピクセルとなり、また第２の列２０１では上から下に緑色ピクセル続いて青色ピクセルとなる。この２×２サブアレイは、図３に示すアレイなど大型のイメージャピクセルアレイを作成するように多くの回数反復させている。再度図３を参照すると、Ｂａｙｅｒパターンで配列させたピクセルからなるイメージャアレイを表している。この例で示したアレイは、８個の行（Ｒ１〜Ｒ８）と１２個の列（Ｃ１〜Ｃ１２）を有するような８行×１２列のアレイである。
【００１８】
ここで図４および５を参照すると、この第１の好ましい実施形態を模式的に表している。この方法では、イメージャアレイ４０はｎ個の行とｍ個の列を備えている。この例では、ｎ＝７でありかつｍ＝６である。実際には、何千ものピクセルを備えたさらに多くのアレイが使用される。重要なことは、このイメージャアレイ４０が単一行アクセス時間中に一対の行を読み取ることができるようなタイプである点である。第１の主要ステップとして、イメージャアレイ４０の隣接する行の対（Ｒ１とＲ２、Ｒ３とＲ４、Ｒ５とＲ６）に関するピクセル値４２、４４および４６を逐次式に読み取りかつ記憶することによって第１の画像フィールドを完了させている。この読み取りは第１の行（Ｒ１）で開始し、また、未読み取りの行が３つ未満となった時点でこの読み取りは終了させる。換言すると、読み取りの残りが１つまたは２つの行だけとなった場合には、データを読み取りかつ記憶する処理は停止させる。このケースでは、行Ｒ５およびＲ６の読み取りおよび記憶の後で最後の行（Ｒ７）が残される。行Ｒ７は次の行となり、番号４８で読み取られる。しかし、行Ｒ７の行ピクセル値は番号４８において記憶しない。この時点において、データに関する第１の画像フィールドは読み取りかつ記憶し終えたことになる。
【００１９】
第２の画像フィールドを読み取る前に、番号５０において、このアレイの第１の行Ｒ１を読み取って棄却する。第２の画像フィールドは、隣接する行の対に関するピクセル値５２および５４を逐次式に読み取りかつ記憶することによって完了させる。第２の画像フィールドの読み取りは第２の行Ｒ２で開始している。この読み取りは、未読み取りの行が２つ未満になった時点で終了させる。このケースでは、行対Ｒ２とＲ３、並びにＲ４とＲ５を読み取りかつ記憶している（５２および５４）。最後の行対Ｒ６およびＲ７は読み取るが棄却する。
【００２０】
イメージャアレイを読み取るこの方法によって、第１の画像フィールドと第２の画像フィールドという２つの画像フィールドが得られる。２つの隣接する行を単一の読み取り時間中に同時に読み取るため、隣接する行ＲｎおよびＲｎ＋１はデュアル読み出し構造を用いて同時に読み出される。次いで、列ＣｍおよびＣｍ＋１で赤色、緑色および青色の信号が利用可能となり、これによってイメージャが検出した画像のフルカラー再現が可能となる。本発明の方法では、イメージャ出力において平行な２つのラインを提供するようなデュアル読み出し構造が必要である。しかし、ラインメモリやフレームメモリは必要ではない。
【００２１】
イメージャアレイ４０では、図示のようなカラーフィルタアレイが必要となる。このカラーフィルタアレイはイメージャアレイに重ね合わせている。カラーフィルタタイプの１つを、イメージャアレイ４０内の各ピクセルと重ね合わせている。このケースでは、赤色、緑色および青色という３つのカラーフィルタタイプを有するＢａｙｅｒパターンが使用される。第１および第２の画像フィールドを１つのカラー画像に変換するには、第１のフィルタタイプを有する第１のピクセルのピクセル値を、第２のタイプのフィルタを有する第２のピクセルのピクセル値および第３のタイプのフィルタを有する第３のピクセルのピクセル値と比例配分して組合わせされている。Ｂａｙｅｒパターンのこの構成では、隣接するピクセルをこの３つのタイプのうちのそれぞれのタイプとさせることが可能である。図４に示すようなデュアル行アクセスを用いて第１および第２の画像フィールドを読み取ることによって、カラー変換に関して水平クロック速度の２倍でアレイ全体に対するデータを利用することができる。さらに、各画像フィールドに関しては等しい回数の行アクセスが使用されることに留意すべきである。これによって、各画像フィールドごとに等しい積算時間とすることが可能となる。このことが、第１の領域における行Ｒ７、並びに第２の領域における行１、６および７などの幾つかの行について読み取った後に棄却している理由である。
【００２２】
図４の例では、このイメージャは奇数個の行（ｎ＝７）を有している。イメージャが偶数個の行を有している場合には、本方法は図５に示すようになる。このケースでは、アレイ４０は偶数個の行（ｎ＝６）を有している。第１の領域は３回の読み取り６０、６２および６４が必要であり、また第２の領域は３回の読み取り６６、６８および７０が必要である。この場合も、「読み取りかつ棄却」のステップ６４および６６を用いることによって第１および第２の画像フィールドに対する積算時間は同じに保たれる。第１の実施形態の方法を用いれば、連続する領域（第１と第２の領域）は、行１つ分だけオフセットさせると共に互いから１領域期間ずらして読み出している飛越式走査から構成される。
【００２３】
ここで図６ないし９を参照すると、本発明の第２の好ましい実施形態を表している。具体的に図６を参照すると、ピクセル値のビットストリーム４０１はイメージャに対するデュアル行アクセスによって作成している。このビットストリーム４０１は、２つの行の各々の各ビットごとのデータ値（バイトまたはワード）を含んでいる。一般に、第１の行にはＲｎとラベルすることができ、また第２の行にはＲｎ＋１とラベルすることができる。Ｓａｒｎｏｆｆ  ＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎのＡＰＳ７５  ＣＭＯＳイメージャでは、そのピクセルビットストリームによって、変換済みのピクセル値が交番方式で提示される。詳細には、ピクセル値は列１から列ｎまで昇順で提示され、また当該対の第１の行Ｒｎと第２の行Ｒｎ＋１の間で交番式に提示される。したがって、第１のデータ値はＲｎ／Ｃ１であり、第２のデータ値はＲｎ＋１／Ｃ１であり、第３の値はＲｎ／Ｃ２である、等々となる。この第２の好ましい実施形態ではデータ値を再マッピングし、再マッピングしたビットストリーム４０２の第１の半分では行ｎのデータを列１から列ｎまで含み、また再マッピングしたビットストリームの第２の半分では行ｎ＋１のデータを列１から列ｎまで含むことが有用である。
【００２４】
この方法の別の有用な特徴は、再マッピングした第１および第２の行に対するそれぞれの表示レジスタ４０３ａおよび４０３ｂである。再マッピングした２つのラインは、表示のために再マッピングレジスタ４０２ａおよび４０２ｂから２ライン記憶素子４０３ａおよび４０３ｂまで転送される。次の２ラインが再構成される間に、直前のラインから直前の２ラインを読み出している。したがって、その表示速度はイメージャライン対のアドレス指定速度の２倍となる。このイメージャは、デュアル水平読み出しを利用してイメージャピクセル読み出し速度を実効的に２倍にすることによって、通常の水平読み出し速度で動作することができる。
【００２５】
第２の実施形態の方法によって一対の行に関する一連のピクセル値４０１を読み取りかつ記憶することによって画像フィールドが完了する。次いで、当該対の第１の行に関するピクセル値は、その列に対応した順序でこのピクセル列から第１の行レジスタ４０２ａに複写される。当該対の第２の行に関するピクセル値は、その列に対応した順序でそのピクセル列から第２の行レジスタ４０２ｂに複写される。読み取りおよび記憶のステップ、当該対の第１の行に関するピクセル値を複写するステップ、並びに当該対の第２の行に関するピクセル値を複写するステップは、イメージャアレイの行のすべてに関して反復している。これらのステップは図７、８および９に示すような可能な幾つかのパターンのいずれかに従って反復させている。
【００２６】
特に、図７は、ピクセルデータストリームに対する読み取りおよび再マッピングのこの方法を用いてイメージャ２００を簡単に順次索引付けすることができる仕組みを表している。第１の２行は、第１のアクセス２０２において読み取ってレジスタ２０４に再マッピングしている。残りの行によってレジスタ２０８および２１２を満たすために、行ｎを読み取るまでアクセスが継続される（２０６および２１０）。行レジスタ２０４、２０８および２１２を満たすように新たな各再マッピングを実行するのに従って、このデータをさらに表示レジスタ（図示せず）にシフトさせ、これによって水平クロック速度の２倍で画像データの連続表示を達成させることができる。この順次式走査読み出しでは、単一行アクセス式のイメージャの時間の半分で、画像フレーム全体をライン対の形で読み出すことができる。さらに、各対の読み出しは同一の積算時間を有している。したがって動きが生じる場合には、各ラインごとではなく、各１ラインおきに走査中の対象変位が生じることになる。
【００２７】
ここで図８を参照すると、第２の実施形態を用いて上側および下側のエッジから中心に向かってイメージャ２００を走査している。このケースでは、第１の読み取りおよび再マッピング２２２は行１および行ｎに関するものであり第１の値２２４が記憶される。後続の読み取り２２６では記憶値２２８が生成され、行ｎ／２および行（ｎ／２）＋１に関して最後の読み取りおよび再マッピング２３０をして最後の記憶値２３２が生成されるように、アレイの中央に向かって読み取りおよび再マッピングが移動する。ここで図９を参照すると、第２の実施形態を用いてイメージャ２００を上半分セクションおよび下半分セクションとして走査している。このケースでは、第１の読み取りおよび再マッピング２４２は行および行１（ｎ／２）＋１に関するものであり第１の値２４４が記憶される。後続の読み取り２４６は記憶値２４８を生成させており、行ｎ／２および行ｎに関して最後の読み取りおよび再マッピング２５０をして最後の記憶値２５２が生成されるように、アレイに沿って下方向に読み取りおよび再マッピングが移動する。
【００２８】
ここで図１０を参照すると、本発明の第３の好ましい実施形態を表している。このデュアルライン／列読み出しアーキテクチャを用いた設計としたイメージャ３００では、対にしたデュアルライン読み出しに関する任意のパターンを使用することが可能である。このケースでは、各ライン対が同じ光学積算時間を有する必要がない。詳細には、この第３の実施形態では、第１の画像フィールドは、イメージャアレイ３００の偶数番号行からなる対に関するピクセル値を逐次式に読み取りかつ記憶する（３０４、３０８および３１２）ことによって完了させている。この読み取りは第１の偶数番号行（行２）で開始させ、また、偶数番号行をすべて読み取り終えた時点（偶数アレイの場合は行ｎ、また奇数アレイの場合はｎ−１）でこの読み取りは終了となる。第２の画像フィールドは、隣接する行からなる対に関するピクセル値を逐次式に読み取りかつ記憶する（３１６、３２０および３２４）ことによって完了させており、この際にその読み取りは行１で開始させ、また行ｎを読み取り終えた時点（偶数アレイの場合は行ｎ−１の時点）で読み取りを終了させている。
【００２９】
図示した第３の実施形態では、第１の画像フィールドは偶数行のみを含んでおり、一方、第２の画像フィールドは偶数行と奇数行の両方を含んでいる。この方法を用いると、イメージャのダイナミックレンジの拡張が可能となる。チップ外部処理によって、データが各フレームごとに更新されるようにダイナミックレンジを拡張させた画像の作成が可能となる。各フレームごとには偶数行のみを更新しており、一方奇数行（背景の暗い部分を表すことがある）は１フレームおきに更新している。
【００３０】
ここで、本発明の利点をまとめることができる。デュアル行読み取り可能ＣＭＯＳイメージャを読み取るための効率がよくかつ極めて製造容易な方法が達成される。デュアル読み取りＣＭＯＳイメージャに関して、ライン、領域またはフレームデータに対するチップ外保存を必要とせずに飛越式走査からなるカラー読出しを実行するための方法が達成される。ＣＭＯＳイメージャにおいて１列あたりのデュアル読み取りのフレームレートを２倍にするための方法が達成される。デュアルライン読み取りＣＭＯＳイメージャを用いた追加的な画像処理機能が提供される。
【００３１】
この好ましい実施形態で示すように、本発明による新規の方法によって従来技術に対する効率よくかつ製造容易な代替法が提供される。
本発明についてその好ましい実施形態を参照しながら具体的に図示し記載してきたが、当業者であれば本発明の精神および趣旨を逸脱することなく形態および詳細に関してさまざまな変更を行うことができることが理解されよう。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】行アクセスごとにデュアル行を読み取る能力を有するＣＭＯＳイメージャアレイの図である。
【図２】基本Ｂａｙｅｒパターンの２×２イメージャサブアレイの図である。
【図３】カラーイメージング向けのＢａｙｅｒパターン式８行×１２列イメージャアレイの図である。
【図４】奇数個の行を備えたデュアル行読み取りイメージャを読み取るための方法を表した本発明の第１の好ましい実施形態の図である。
【図５】偶数個の行を備えたデュアル行読み取りイメージャを読み取るための方法を表した本発明の第１の好ましい実施形態の図である。
【図６】デュアル行アクセス対の各行ごとにピクセル値が好ましく再マッピングされている様子を表している本発明の第２の好ましい実施形態の図である。
【図７】デュアル行読み取り能力を有するイメージャアレイを読み取るための本発明の第２の好ましい実施形態であって、イメージャを走査するための代替的方法を表した図である。
【図８】デュアル行読み取り能力を有するイメージャアレイを読み取るための本発明の第２の好ましい実施形態であって、イメージャを走査するための代替的方法を表した図である。
【図９】デュアル行読み取り能力を有するイメージャアレイを読み取るための本発明の第２の好ましい実施形態であって、イメージャを走査するための代替的方法を表した図である。
【図１０】その画像フィールドの一部でダイナミックレンジを増大させているイメージャアレイを読み取るための本発明の第４の好ましい実施形態の図である。
【符号の説明】
【００３３】
１０  イメージャアレイ
１５  ピクセル
２０  ピクセル値ストリーム
２５  Ｂａｙｅｒサブアレイ、２×２ピクセルアレイ
４０  イメージャアレイ
１００  行
１０１  行
２００  イメージャ
２００  列
２０１  列
２０２  読み取りアクセス
２０４  行レジスタ
２０６  読み取りアクセス
２０８  行レジスタ
２１０  読み取りアクセス
２１２  行レジスタ
２２２  読み取りおよび再マッピング
２２４  行レジスタ
２２６  読み取りおよび再マッピング
２２８  行レジスタ
２３０  読み取りおよび再マッピング
２３２  行レジスタ
２４２  読み取りおよび再マッピング
２４６  読み取りおよび再マッピング
２５０  読み取りおよび再マッピング
３００  イメージャ
４０１  ピクセル値ビットストリーム
４０２  再マッピングしたビットストリーム
４０２ａ  再マッピングレジスタ
４０２ｂ  再マッピングレジスタ
４０３ａ  表示レジスタ
４０３ｂ  表示レジスタ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【外国語明細書】
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