CN101569181A - 固态图像传感装置和图像信号输出电路 - Google Patents
固态图像传感装置和图像信号输出电路 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101569181A CN101569181A CNA200880001250XA CN200880001250A CN101569181A CN 101569181 A CN101569181 A CN 101569181A CN A200880001250X A CNA200880001250X A CN A200880001250XA CN 200880001250 A CN200880001250 A CN 200880001250A CN 101569181 A CN101569181 A CN 101569181A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- clock
- output
- selector
- bit data
- signal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000007787 solid Substances 0.000 title claims abstract description 12
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 18
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 claims abstract description 9
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 10
- 238000013519 translation Methods 0.000 description 28
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 22
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 10
- 238000003909 pattern recognition Methods 0.000 description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 4
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 3
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 3
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 3
- 241001269238 Data Species 0.000 description 2
- 108010076504 Protein Sorting Signals Proteins 0.000 description 2
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
- H04N25/70—SSIS architectures; Circuits associated therewith
- H04N25/71—Charge-coupled device [CCD] sensors; Charge-transfer registers specially adapted for CCD sensors
- H04N25/75—Circuitry for providing, modifying or processing image signals from the pixel array
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
- H04N25/70—SSIS architectures; Circuits associated therewith
- H04N25/76—Addressed sensors, e.g. MOS or CMOS sensors
- H04N25/78—Readout circuits for addressed sensors, e.g. output amplifiers or A/D converters
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
Abstract
本发明公开了固态图像传感装置和图像信号输出电路。由固态图像传感元件成像所获得的像素信号可以与输出时钟同步地以n位或者以n的整数倍的位数选择性地输出。为此设置了时钟转换单元(26)、分配单元(32)、第一选择器(31)、第二选择器(27)以及输出模式控制单元。分配单元(32)与由时钟转换电路(26)转换的时钟同步地将由固态图像传感元件成像获得的像素信号的各个位数据交替地分配成至少两个序列的位数据。第一选择器(31)从被分配单元(32)分配的位数据和未被分配单元(32)分配的位数据中选择输出。第二选择器(27)从具有由时钟转换单元(26)转换的频率的时钟和具有未由时钟转换单元(26)转换的频率的时钟中选择输出。
Description
技术领域
本发明涉及包括固态图像传感元件并且输出由图像传感元件获得的像素信号的固态图像传感装置,以及设置在固态图像传感装置中的图像信号输出电路。
背景技术
随着半导体加工技术的提高,在诸如CMOS(互补金属氧化物半导体)图像传感器和CCD(电荷耦合器件)图像传感器的、形成在半导体基板上的固态图像传感元件中的像素数量趋向增加。当像素数量增加时,用于输出每一帧的图像信号所需要的数据量也相应地增加。
例如,通过增加用于输出图像信号的一个像素的信号(像素信号)的像素时钟的频率并与像素时钟同步地输出数据,能够增加用于输出每一帧周期的图像信号的数据量。一个像素的像素信号是例如从8位至约12位的预定位数的数据。该位数的像素数据与像素时钟同步地输出。
然而,如果增加像素时钟的频率以缩短用于输出像素信号的周期,则由于以非常高的传输速率来传输图像信号,所以在结合有固态图像传感装置的像机中的用于接收图像信号的电路可能处理不了该图像信号。
为此,通常通过增加用于输出一个像素的像素信号的位数来降低传输速率。
例如,通常为以下结构。在一个像素由8位构成的情况下,为了输出8位像素数据而设置8个端子,该结构使得从这8个端子并行输出8位像素数据。一个像素的像素数据在像素时钟的一个周期(或者半个周期)输出。
另外,为了通过减小像素时钟的频率来降低传输速率,设置了16个输出端子,并且将用于一个像素的输出的端子分配为两个端子以使传输速率可以减半。当传输速率可以减半时,可以相应地降低图像信号接收侧的电路接收信号的传输时钟的频率,所以相应地减小了电路上的负荷。
当仅减半传输速率还不够时,有必要通过增加输出端子的数量来进一步降低传输时钟的频率,以进一步将数据分配到更大数量的端子中。
日本专利局公开的JP-A-2007-19583披露了用于减少图像像素信号的传输速率的处理结构的实例。
然而,当与结合有固态图像传感装置的像机装置的电路可以接收的传输速率相应地准备具有不同传输速率的多个固态图像传感装置时,问题出现了,即,需要相应大数量的不同类型的固态图像传感装置。
除了传输速率之外,存在各种模式作为图像信号的输出模式,例如在像素时钟的一个周期期间输出一个像素的数据的情况和在半个周期期间输出一个像素的数据的情况。如果对于每一种输出模式都需要一种固态图像传感装置,则所需的固态图像传感装置的类型的数量变得更大。
本发明是鉴于这种情况完成的。本发明的目的是使通过一个固态图像传感装置来处理各种类型的像素信号输出模式成为可能。
发明内容
本发明被应用于与输出时钟同步地输出由固态图像传感元件成像获得并具有n位或者n位的整数倍(其中,n为整数)的位数的像素信号的固态图像传感装置。
该装置包括:时钟转换单元、分配单元、第一选择器、第二选择器以及输出模式控制单元作为其组件。
时钟转换单元将时钟转换成为具有至少1/2倍频率的时钟。
分配单元与由时钟转换单元转换的时钟同步地将通过使用固态图像传感元件成像所获得的像素信号的各个位数据交替地分配成至少两个序列的位数据。
第一选择器在已被分配单元分配的位数据和未被分配单元分配的位数据之间选择输出。
第二选择器在具有已由时钟转换单元转换的频率的时钟和具有未由时钟转换单元转换的频率的时钟之间选择输出。
输出模式控制单元指定第一选择器和第二选择器的输出模式。
从而,以相同的传输速率输出的像素信号可以与具有不同频率的时钟同步地输出。
这种结构能够通过选择第一选择器的输出,从而在n位像素信号和n的整数倍的像素信号之间,能够与时钟同步地选择从固态图像传感装置输出的像素信号。因此,能够根据输出位数的选择来选择输出像素信号的传输速率。对于同样与像素信号同步的时钟,能够通过第二选择器的选择来选择具有期望频率的时钟。
根据本发明,呈现以下有益效果。可以通过一个固态图像传感装置来选择输出像素信号的传输速率,所以允许该装置处理由像素信号接收电路(诸如在相机中的电路)可以接收的传输速率。因此,可以增强固态图像传感装置的高通用性。
在这种情况下,可以通过提供用于分配像素信号的分配单元和用于提供与传输速率相对应的时钟的时钟转换电路并且对各个输出进行选择来实现该结构。因此,可以通过简单结构来完成本发明。
附图说明
图1为示出根据本发明的第一实施方式的实例的固态图像传感装置的功能框图。
图2为示出根据本发明的第一实施方式的实例的固态图像传感装置的像素信号输出单元的实例的结构图。
图3为示出在图2中所示的实例的像素信号输出单元的输出定时(1DDR输出)的实例的时序图。
图4为示出在图2中所示的实例的像素信号输出单元的输出定时(1SDR输出)的实例的时序图。
图5为示出在图2中所示的实例的像素信号输出单元的输出定时(2SDR输出)的实例的时序图。
图6为示出根据本发明的第二实施方式的实例的固态图像传感装置的像素信号输出单元的实例的结构图。
图7为示出在图6中所示的实例的像素信号输出单元的输出定时(4SDR输出)的实例的时序图。
图8为示出本发明的第二实施方式的修改例的像素信号输出单元的结构图。
具体实施方式
下文中,将参照图1~图5描述本发明的第一实施方式的实例。
该实施方式为将本发明应用于固态图像传感装置的实施方式,其中,COMS图像传感器被用作图像传感器(固态图像传感元件)。该实施方式的固态图像传感装置被结合并用在诸如摄像机和数码相机的各种成像装置中。
图1为该实施方式的固态图像传感装置的功能框图。在图1中,将整个固态图像传感装置称作图像传感器。在以下描述中,像素信号是指通过图像传感器成像所获得的图像信号的一个像素单元的信号。
该实施方式的实例的图像传感器10包括以矩阵状配置有均用作信号光接收单元的像素11a的传感器单元11。为了通过传感器单元11接收光学信号,通过控制单元13的控制从驱动电路12向传感器单元11提供驱动信号。从传感器单元11以每次一条水平线的信号的方式顺序读取在传感器单元11的像素11a中所积累的信号(图像信号),并将该信号提供给模拟/数字转换器(ADC)14。
模拟/数字转换器14以一个像素的像素信号为单位将所提供的图像信号转换成为数字信号,并将所转换的像素信号提供给信号处理单元15。信号处理单元15执行诸如增益控制的各种图像信号处理。从输出单元20输出经处理的图像信号。在诸如摄像机的成像装置的情况下,该输出单元20输出用于执行记录和显示的视频信号。将省略在输出单元20以后的电路结构的描述。
在该实例的情况下,图像传感装置采用了这样一种结构,其中,通过模拟/数字转换器14将一个像素的像素信号转换成为12位的数字像素信号,并且对于为一个单位的12位像素信号,从输出单元20并行地输出该像素信号。当从输出单元20输出信号时,同时输出与每一个像素的输出定时同步的像素时钟,该像素时钟在图像传感器10内生成。
该实施方式的实例采用这样的结构,其中,可以从1DDR输出模式、1SDR输出模式以及2SDR输出模式中选择输出单元20的像素信号的输出方式(输出模式)。文中,DDR为双倍数据速率的缩写,SDR为单倍数据速率的缩写。
1DDR输出模式为下述输出方式的模式,其中,每一个像素的12位像素信号以像素时钟的每半个周期一位接一位地分别从12个输出端口输出。该模式对应于图3的稍后所述的输出状态。
1SDR输出模式为下述输出方式的模式,其中,每一个像素的12位像素信号以像素时钟的每一个周期一位接一位地分别从12个输出端口输出。该模式对应于图4的稍后所述的输出状态。
2SDR输出模式为下述输出方式的模式,其中,以原始像素时钟的每1/2周期一位接一位地将每一个像素的12位像素信号分配给24个输出端口并从其输出。该模式对应于在图5的稍后所述的输出状态。
图2为示出该实施方式的输出单元20的结构的示图。
参照图2,输入端子21-0~21-n(n为与位数相对应的整数)为从图像传感器10中的信号处理单元14(图1)向其提供像素信号的端子。在该实例中,一个像素的像素信号由12位构成;因此,n为11,且设置了12个输入端子21-0~21-n。将一个像素的像素信号的一位位置的信号顺序地提供给输入端子21-0~21-n的每个。
在输入端子21-0~21-n处所获得的像素信号经受变换处理和在数据选择单元30-0~30-n中的选择处理。尽管在图2中仅示出了数据选择单元30-0的结构,但是其他数据选择单元30-1~30-n也具有相同结构。
数据选择单元30-0的结构如下。将在输入端子21-0处所获得的像素信号提供给选择器31和2SDR变换电路32。2SDR变换电路32为一种作为分配单元的变换电路,该变换电路用于交替地将所提供的像素信号一位接一位地顺序分配成两个序列的位数据2SDRDT0和2SDR DT1,从而将所提供的像素信号转换成为2SDR输出格式信号。将在稍后说明时序图(图5)时描述在变换电路32中的变换操作的具体实例。
通过2SDR变换电路32分配成两个序列的位数据2SDR DT0和2SDR DT1被提供给选择器31。
选择器31具有两个输出端口22a-0和22b-0。这两个输出端口22a-0和22b-0的每个均是针对图像传感器(固态图像传感装置)10设置的输出端口。在图2中,数据选择单元30-0~30-n的第一序列的输出端口分别表示为输出端口22a-0、22a-1、...以及22a-n,而数据选择单元30-0~30-n的第二序列的输出端口分别表示为输出端口22b-0、22b-1、...以及22b-n。
当选择1DDR输出模式或者1SDR输出模式作为输出模式时,仅第一序列的输出端口22a-0~22a-n被用于输出像素信号。当选择2SDR输出模式作为输出模式时,将第一序列的输出端口22a-0~22a-n和第二序列的输出端口22b-0~22b-n这两者都用于输出像素信号。在选择器31中,当输出定时的调节为必要时,可按照需要通过延迟等执行调节像素信号的输出定时的处理。
通过在输出模式指定信号输入端子23处所获得的信号来控制这些输出模式的选择。具体来说,将在输入端子23处所获得的输出模式指定信号提供给各个数据选择单元30-0~30-n的选择器31,从而可以输出相应模式的信号。在该实例的情况下,选择三个输出模式中的一个输出模式,所以在输入端子23处所获得的输出模式指定信号由两比特信号。应该注意,通过在图像传感器10中的控制单元13处设置的电流输出模式来生成在输入端子23处所获得的输出模式指定信号。然而,能够这样的结构,其中,可以将用于确定输出模式的信号从图像传感器10的外部控制单元直接提供给输入端子23。
本实施方式采用这样一种结构,其中,与像素信号的各个输出端口的输出同步地从输出端口28输出像素时钟。
因此,设置了时钟输入端子24,像素时钟从图像传感器10中的像素时钟生成单元(未示出)向其提供,并且该像素时钟被提供给分频器26,以将其转换成为具有1/2频率的时钟。基于通过使用模式识别单元25识别在输入端子23处所获得的输出模式指定信号所获得的结果来执行分频器26的分频操作。具体地,仅在模式识别单元25确定输出模式为需要具有1/2频率的时钟的输出模式的情况下,允许分频器26进行操作。作为选择,可以允许分频器26一直进行操作。
然后,选择器27在从输出端口28按原样输出在时钟信号输入端子24处所获得的时钟信号的模式和从输出端口28输出通过分频器26将其频率划分为1/2的时钟的模式之间进行选择。基于在输入端子23处所获得的输出模式指定信号来执行选择器27的选择。
接下来,参照图3~图5的时序图描述在各个输出模式中的输出状态的实例。
首先,参照图3描述使用1DDR输出模式输出信号的实例。1DDR输出模式为下述输出方式的模式,其中,以像素时钟的每半个周期一位接一位地分别从12个输出端口输出每一个像素的12位的像素信号。
具体来说,如图3(a)所示,以每一个像素一位地将数据0、数据1、数据2、数据3、...、等顺序提供给输入端子21-0~21-n的每一个的这种方式提供由预定的(n+1)位例如12位构成的一个像素信号的一位的输出。
然后,与该像素信号同步,如图3(b)所示,将像素时钟提供给输入端子24。通过图3(b)所指示的该像素时钟为每一个像素一个周期的时钟。
当在设置1DDR输出模式的状态下将这种像素信号输入到输出单元20时,如图3(c)所示,通过选择器31选择在输入端子21-0~21-n处所获得的像素信号,以将其从第一序列的输出端口22a-0~22a-n输出。应该注意,在图3(c)的实例中定时被延迟一个像素。
然后,如图3(d)所示,通过选择器27来选择从输出端口28输出的像素时钟,以使输出通过分频器26将其频率划分为1/2的时钟。在该实例中,如图3(c)和3(d)所示,像素数据与时钟的上升和下降相关地进行改变。
接下来,参照图4描述使用1SDR输出模式输出信号的实例。1SDR输出模式为下述输出方式的模式,其中,以像素时钟的每一个周期一位接一位地分别从12个输出端口输出每一个像素的12位的像素信号。
具体来说,如图4(a)所示,以每一个像素一位地将数据0、数据1、数据2、数据3、...、等顺序提供给输入端子21-0~21-n的每一个的这种方式提供由预定的(n+1)位例如12位构成的一个像素信号的一位的输出。
然后,与该像素信号同步,如图4(b)所示,将像素时钟提供给输入端子24。通过图4(b)所指示的该像素时钟为每1个像素1周期的时钟。
当在设置1SDR输出模式的状态下将这种像素信号输入到输出单元20时,如图4(c)所示,通过选择器31选择在输入端子21-0~21-n处所获得的像素信号,以将其从第一序列的输出端口22a-0~22a-n输出。应该注意,在图4(c)的实例中定时被延迟一个像素。到此,操作与1DDR输出模式相同。
然后,如图4(d)所示,通过选择器27来选择从输出端口28输出的像素时钟,以使没有改变频率地输出被输入至输出单元20的像素时钟。在该实例中,如图4(c)和4(d)所示,像素数据与时钟的上升相关地进行改变。
接下来,参照图5描述使用2SDR输出模式输出信号的实例。2SDR输出模式为下述输出方式的模式,其中,以像素时钟的每两个周期一位接一位地分别从24个输出端口输出每一个像素的12位的像素信号。尽管该2SDR输出模式需要两倍的1SDR输出模式和1DDR输出模式的输出端口,但是每一个端口的传输速率变成1/2。
同样地在这种情况下,如图5(c)所示,以每一个像素一位地将数据0、数据1、数据2、数据3、...、等顺序提供给输入端子21-0~21-n的每一个的这种方式提供由预定的(n+1)位例如12位构成的一个像素信号的一位的输出。
与该像素信号同步,如图5(a)所示,将像素时钟提供给输入端子24。通过图5(a)所指示的该像素时钟为每1个像素1周期的时钟,并且如图5(b)所示,通过分频器26来生成具有1/2频率的时钟。
然后,2SDR变换电路32将在图5(c)中所获得的像素信号一位接一位地顺序分配成两个序列的信号,如图5(d)所示的第一序列的信号(偶数信号)和如图5(e)所示的第二序列的信号(奇数信号)。当仅以这种方式分配信号时,像素信号的两个序列的相位发生偏移。因此,延迟信号以生成如图5(g)和5(h)所示的两个信号的定时相匹配的第一序列的像素数据2SDR DT0和第二序列的像素数据2SDR DT1。
在选择器31和27中执行选择处理,以使与在图5(h)中所示的像素时钟(与图5(b)的时钟相同)同步地输出在图5(g)和5(h)中所示的第一序列的像素数据2SDR DT0和第二序列的像素数据2SDR DT1。
根据该实施方式的结构,一个图像传感器10可以在图3中所示的1DDR输出模式、在图4中所示的1SDR输出模式、以及在图5中所示的2SDR输出模式之间进行选择,并且可以将其结合于支持任何输出模式的成像装置(相机)中。因此,即使当相机侧的电路支持任何输出模式时,也可以将普通图像传感器用作图像传感装置,从而图像传感器的通用性改善。具体地,在2SDR输出模式的情况下,尽管输出端口的数量变成较大的两倍,但是可以将每一个端口的传输速率降低至其他模式的1/2,所以适合于相机侧可以接收信号的传输速率存在限制的情况。
而且,可以通过设置用于分配用于2SDR输出模式的各个位的像素信号的电路、时钟变换电路、以及用于选择它们的选择器的相对简单的结构来完成该实施方式的结构。因此,如在该实施方式中一样能够处理多个输出模式的图像传感装置不会使图像传感器的电路结构很大程度地变复杂,并且可以通过简单结构来完成该图像传感装置。
接下来,将参照图6和图7描述本发明的第二实施方式的实例。
本实施方式的实例采样这样的结构,其中,除1DDR输出模式、1SDR输出模式、以及2SDR输出模式之外,还可以选择4SDR输出模式。
该实施方式为将本发明应用于将COMS图像传感器用作图像传感器(固态图像传感元件)的固态图像传感装置的实施方式。图像传感器的整体结构与在前面所述的第一实施方式中的图1的结构相同,但是将输出单元20的结构改变成在图6所示的结构。
具体来说,参照图6,输入端子121-0~121-n(n为与位数相对应的整数)为从在图像传感器10中的信号处理单元14(图1)向其提供像素信号的端子。同样在该实例中,一个像素的像素信号由12位构成,n为11,并且设置了12个输入端子121-0~121-n。将一个像素的像素信号的一位位置的信号顺序提供给输入端子121-0~121-n的每个。
在输入端子121-0~121-n所获得的像素信号经受变换处理和在数据选择单元130-0~130-n中的选择处理。尽管在图6中仅示出了数据选择单元130-0的结构,但是其他数据选择单元130-1~130-n也具有相同的结构。
数据选择单元130-0的结构如下。将在输入端子121-0处所获得的像素信号提供给选择器131、2SDR变换电路132、以及4SDR变换电路133。2SDR变换电路132作为分配单元的变换电路,该变换电路将所提供的像素信号交替地一位接一位地顺序分配成两个通道的位数据2SDR DT0和2SDR DT1,以将所提供的像素信号转换成为2SDR输出格式信号。
4SDR变换电路133为一种作为分配单元起作用的变换电路,该变换电路将所提供的像素信号交替地一位接一位地顺序分配成四个通道的位数据4SDR DT0、4SDR DT1、4SDR DT2、以及4SDRDT3的,以将所提供的像素信号转换成为4SDE输出格式信号。
通过2SDR变换电路132所分配的两个通道的位数据2SDRDT0和2SDR DT1被提供给选择器131。通过4SDR变换电路133所分配的四个通道的位数据4SDR DT0、4SDR DT1、4SDR DT2、以及4SDR DT3也被提供给选择器131。
选择器131具有输出端口122a-0、122b-0、122c-0、以及122d-0。输出端口122a-0、122b-0、122c-0、以及122d-0的每个都是为图像传感器(固态图像传感装置)10提供的输出端口。在图6中,将数据选择单元30-0~30-n的输出端口的第一序列分别表示为输出端口122a-0、122a-1、...以及122a-n。同样地,将数据选择单元130-0~130-n的输出端口的第二序列分别表示为输出端口122b-0、122b-1、...以及122b-n。同样地,将数据选择单元130-0~130-n的输出端口的第三序列分别表示为输出端口122c-0、122c-1、...以及122c-n。同样地,将数据选择单元130-0~130-n的输出端口的第四序列分别表示为输出端口122d-0、122d-1、...以及122d-n。
当选择1DDR输出模式或1SDR输出模式作为输出模式时,仅将第一序列的输出端口122a-0~122a-n用于输出像素信号。当选择2SDR输出模式作为输出模式时,将第一序列的输出端口122a-0~122a-n和第二序列的输出端口122b-0~122b-n这两者用于输出像素信号。另外,当选择4SDR输出模式作为输出模式时,将第一序列的输出端口122a-0~122a-n、第二序列的输出端口122b-0~122b-n、第三序列的输出端口122c-0~122c-n、以及第四序列的输出端口122d-0~122d-n用于输出像素信号。在选择器131中,当输出定时的调节为必要时,可根据需要通过延迟等执行调节像素信号的输出定时的处理。
通过在输出模式指定信号输入端子123处所获得的信号来控制这些输出模式的选择。具体地,将在输入端子123所获得的输出模式指定信号提供给数据选择单元130-0~130-n的每个的选择器131,以使可以输出相应模式的信号。在该实例的情况下,选择在四个输出模式中的一个输出模式,所以在输入端子23处所获得的输出模式指定信号由2位的信号构成。
另外,与来自像素信号的各个输出端口的输出同步地从输出端口128输出像素时钟。
因此,设置了时钟输入端子124,其中,从图像传感器10中的像素时钟生成单元(未示出)向其提供像素时钟,并且将像素时钟提供给分频器126,以将该像素时钟转换成为具有1/2频率的时钟。基于通过使用模式识别单元125识别在输入端子123处所获得的输出模式指定信号所获得的结果来执行分频器126的分频操作。具体来说,仅在模式识别单元25确定输出模式为需要具有1/2频率的时钟的输出模式的情况下,允许分频器126进行操作。作为选择,可以允许分频器126一直进行操作。
然后,选择器127在从输出端口128按原样输出在时钟输入端子124处所获得的时钟的模式和从输出端口128输出通过分频器126将其频率划分为1/2或者1/4的时钟的模式之间进行选择。基于在输入端子123处所获得的输出模式指定信号来执行通过选择器127的选择。
接下来,描述在各个输出模式中的输出状态的实例。
1DDR输出模式、1SDR输出模式、以及2SDR输出模式的输出状态为与参照图3~图5在第一实施方式中所描述的输出状态相同的输出状态,这里将省略其描述。
当选择4SDR输出模式时,以图7所示的状态执行输出。
下文中,描述图7的输出状态。通过4SDR输出模式的输出为下述输出方式的模式,其中,以像素时钟的每4个周期一位接一位地将每一个像素的12位的像素信号分配给48个输出端口和从其输出每一个像素的12位的像素信号。尽管该4SDR输出模式需要4倍1SDR输出模式和1DDR输出模式的输出端口,但是每一个端口的传输速率成为1/4。
同样在这种情况下,如图7(d)所示,以每一位像素一位地将数据0、数据1、数据2、数据3、...、等顺序提供给输入端子121-0~121-n的每个的这种方式提供由预定的(n+1)位例如12位构成的一个像素信号的一位的输出。
与该像素信号同步,如图7(a)所示,将像素时钟提供给输入端子124。通过图7(a)所指示的该像素时钟为每1个像素1周期的时钟。如图7(b)所示,通过分频器126来生成具有1/2频率的时钟,并且进一步地,如图7(c)所示,生成具有1/4频率的时钟。
然后,4SDR变换电路133一位接一位地将在图7(d)中所获得的像素信号顺序分配成四个序列的信号,在图7(e)中所示的第一序列的信号、在图7(f)中所示的第二序列的信号、在图7(g)中所示的第三序列的信号、以及在图7(h)中所示的第四序列的信号。当仅以这种方式分配信号时,四个序列的像素信号的相位发生位移。因此,延迟信号以生成如图7(i)~7(l)所示的信号的定时相匹配的第一序列的像素数据4SDR DT0、第二序列的像素数据4SDR DT1、第三序列的像素数据4SDR DT2、以及第四序列的像素数据4SDR DT3。
在选择器133和127中执行选择处理,以使与在图7(m)所示的像素时钟(与图7(c)的时钟相同)同步地输出在图7(i)~图7(l)所示的像素数据的各个序列。
第二实施方式的该实施方式能够使用4SDR输出模式输出信号。因此,可以进一步降低传输速率,并且即时在传输速率的限制更加严格的情况下,本发明也是可用的。
应该注意,尽管在附图中没有示出,例如,但是也能够通过应用第二实施方式的结构原理,通过与具有1/8频率的时钟同步地将信号分配给8个序列的输出端口来进一步降低传输速率。
在图6所示的结构中,对数据选择单元130-0~130-n准备2SDR变换电路132和4SDR变换电路133,以使通过各个电路来执行用于各个模式的变换处理。然而,如图8所示,可以准备2/4SDR变换电路134从而通过公共电路来执行用于2SDR输出模式的变换处理和用于4SDR输出模式的变换处理,并且,例如可以通过输出模式指定信号来切换在变换电路134中的变换操作。在图8中的其它的部分与图6中的结构相同。
根据图8的结构,相应于公共变换电路的设置可以使数据变换电路的结构更简单。
尽管上述实施方式描述了将CMOS图像传感器用作图像传感器的实例,但是当然能够将本发明应用于诸如CCD型图像传感器的、被配置为其他类型的固态图像传感装置的各种其他图像传感器。
附图标记
10、图像传感器 11、传感器单元
11a、像素 12、驱动电路
13、控制单元 14、模拟/数字转换器
15、信号处理单元 20、输出单元
23、输出模式指定信号输入端子 24、时钟输入端子
25、模式识别单元 26、分频器
27、选择器 28、输出端口
30-0、30-1、30-n、数据选择单元 31、选择器
32、2SDR变换电路 123、输出模式指定信号输入端子
124、时钟输入端子 125、模式识别单元
126、分频器 127、选择器
128、输出端口 130-0、130-1、130-n、数据选择单元
131、选择器 132、2SDR变换电路
133、4SDR变换电路 134、2/4SDR变换电路
Claims (6)
1.一种固态图像传感装置,包括:
时钟转换单元,用于将与由成像获得的像素信号同步的时钟转换成为具有至少1/2倍频率的时钟;
分配单元,用于与由所述时钟转换单元转换的时钟同步地将由成像获得的所述像素信号的位数据交替分配成至少两个序列的位数据;
第一选择器,用于在已由所述分配单元分配的位数据和未由所述分配单元分配的位数据之间选择输出;
第二选择器,用于在具有已由所述时钟转换电路转换的频率的时钟和具有未由所述时钟转换电路转换的频率的时钟之间选择输出;以及
输出模式控制单元,用于指定所述第一选择器和所述第二选择器的输出模式,其中
以相同传输速率输出的像素信号可以与具有不同频率的时钟同步地输出。
2.根据权利要求1所述的固态图像传感装置,其中:
准备以下的输出模式作为由所述控制单元指定的输出模式:其中,所述第一选择器选择没有分配的位数据的输出,而所述第二选择器选择由所述时钟转换单元所转换并具有1/2倍频率的时钟。
3.根据权利要求2所述的固态图像传感装置,其中:
所述时钟转换单元进一步将所述时钟转换成为具有1/4倍频率的时钟;
所述分配单元进一步交替地将所述信号分配成四个序列的位数据;
所述第一选择器在一个序列的位数据、被分配成为两个序列的位数据和被分配成为四个序列的位数据之间进行选择;以及
所述第二选择器在具有未被转换的频率的时钟、具有1/2倍频率的时钟和具有1/4倍频率的时钟之间进行选择。
4.一种图像信号输出电路,包括:
时钟转换单元,用于将与由固态图像传感元件成像获得的像素信号同步的时钟转换成为具有至少1/2倍频率的时钟;
分配单元,用于与由所述时钟转换单元转换的时钟同步地将由所述固态图像传感元件成像获得的所述像素信号的位数据交替分配成至少两个序列的位数据;
第一选择器,用于在已由所述分配单元分配的位数据和未由所述分配单元分配的位数据之间进行选择;
第二选择器,用于在具有已由所述时钟转换单元转换的频率的时钟和具有未由所述时钟转换单元转换的频率的时钟之间选择输出;以及
输出模式控制单元,用于指定所述第一选择器和所述第二选择器的输出模式,其中
以相同传输速率输出的像素信号可以与具有不同频率的时钟同步地输出。
5.根据权利要求4所述的图像信号输出电路,其中,
准备以下的输出模式作为由所述控制单元指定的输出模式:其中,所述第一选择器选择没有分配的位数据的输出,而所述第二选择器选择由所述时钟转换单元所转换并具有1/2倍频率的时钟。
6.根据权利要求5所述的图像信号输出电路,其中,
所述时钟转换单元进一步将所述时钟转换成为具有1/4倍频率的时钟;
所述分配单元进一步交替地将所述信号分配成四个序列
的位数据;
所述第一选择器在一个序列的位数据、被分配成为两个序列的位数据和被分配成为四个序列的位数据之间进行选择;以及
所述第二选择器在具有未被转换的频率的时钟、具有1/2倍频率的时钟和具有1/4倍频率的时钟之间进行选择。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007258161A JP5012379B2 (ja) | 2007-10-01 | 2007-10-01 | 固体撮像装置及び撮像信号出力回路 |
JP258161/2007 | 2007-10-01 | ||
PCT/JP2008/067639 WO2009044700A1 (ja) | 2007-10-01 | 2008-09-29 | 固体撮像装置及び撮像信号出力回路 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN101569181A true CN101569181A (zh) | 2009-10-28 |
CN101569181B CN101569181B (zh) | 2011-07-06 |
Family
ID=40526129
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN200880001250XA Expired - Fee Related CN101569181B (zh) | 2007-10-01 | 2008-09-29 | 固态图像传感装置和图像信号输出电路 |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US8305475B2 (zh) |
EP (1) | EP2091239B1 (zh) |
JP (1) | JP5012379B2 (zh) |
KR (1) | KR101523032B1 (zh) |
CN (1) | CN101569181B (zh) |
TW (1) | TWI477145B (zh) |
WO (1) | WO2009044700A1 (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110868203A (zh) * | 2018-08-27 | 2020-03-06 | 龙芯中科技术有限公司 | 信号处理方法、装置及选择电路 |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102440056B (zh) * | 2009-03-23 | 2015-03-25 | 黑莓有限公司 | 用于分配和传输上行链路数据块传输的系统和方法 |
US8984324B2 (en) * | 2011-02-10 | 2015-03-17 | Sony Corporation | Establishing clock speed for lengthy or non-compliant HDMI cables |
US10685406B1 (en) * | 2014-02-26 | 2020-06-16 | Capital One Services, Llc | Systems and methods for providing context to customer activity through a visual representation |
US9967500B2 (en) * | 2014-09-29 | 2018-05-08 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Systems and methods of selective output for reducing power |
US10614299B2 (en) * | 2015-02-09 | 2020-04-07 | Carnegie Mellon University | Indoor identification of individuals through footstep induced structural vibration |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3271070B2 (ja) * | 1991-06-28 | 2002-04-02 | ソニー株式会社 | 固体イメージセンサ |
EP0905975B1 (en) | 1992-10-09 | 2001-12-12 | Sony Corporation | Solid state image pick-up apparatus |
JPH09181964A (ja) * | 1995-12-26 | 1997-07-11 | Canon Inc | ディジタル信号処理装置 |
US6160578A (en) * | 1998-06-18 | 2000-12-12 | Redlake Imaging Corporation | High speed, increased bandwidth camera |
JP4102055B2 (ja) * | 2001-11-02 | 2008-06-18 | 株式会社メガチップス | データ転送方法 |
JP4322548B2 (ja) * | 2003-05-09 | 2009-09-02 | 日本電気株式会社 | データ形式変換回路 |
US20050052386A1 (en) * | 2003-08-28 | 2005-03-10 | Su-Hyun Kwon | Method of processing image signals for improved image quality |
JP4457613B2 (ja) * | 2003-09-04 | 2010-04-28 | ソニー株式会社 | 固体撮像装置 |
JP2006303752A (ja) * | 2005-04-19 | 2006-11-02 | Sony Corp | 撮像装置 |
JP2007019583A (ja) | 2005-07-05 | 2007-01-25 | Sony Corp | 撮像装置 |
JP4682750B2 (ja) * | 2005-08-22 | 2011-05-11 | ソニー株式会社 | Da変換装置 |
JP4561601B2 (ja) * | 2005-11-11 | 2010-10-13 | ソニー株式会社 | 表示駆動用信号処理装置、表示装置、表示駆動用信号処理方法 |
-
2007
- 2007-10-01 JP JP2007258161A patent/JP5012379B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2008
- 2008-09-29 EP EP08835958.3A patent/EP2091239B1/en not_active Not-in-force
- 2008-09-29 US US12/516,549 patent/US8305475B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2008-09-29 KR KR1020097011341A patent/KR101523032B1/ko active IP Right Grant
- 2008-09-29 CN CN200880001250XA patent/CN101569181B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2008-09-29 WO PCT/JP2008/067639 patent/WO2009044700A1/ja active Application Filing
- 2008-09-30 TW TW097137559A patent/TWI477145B/zh not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110868203A (zh) * | 2018-08-27 | 2020-03-06 | 龙芯中科技术有限公司 | 信号处理方法、装置及选择电路 |
CN110868203B (zh) * | 2018-08-27 | 2024-03-01 | 龙芯中科技术股份有限公司 | 信号处理方法、装置及选择电路 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US8305475B2 (en) | 2012-11-06 |
EP2091239A4 (en) | 2011-12-21 |
CN101569181B (zh) | 2011-07-06 |
WO2009044700A1 (ja) | 2009-04-09 |
JP2009089196A (ja) | 2009-04-23 |
TW200926794A (en) | 2009-06-16 |
KR20100054114A (ko) | 2010-05-24 |
TWI477145B (zh) | 2015-03-11 |
US20100026867A1 (en) | 2010-02-04 |
EP2091239B1 (en) | 2016-12-14 |
JP5012379B2 (ja) | 2012-08-29 |
KR101523032B1 (ko) | 2015-05-26 |
EP2091239A1 (en) | 2009-08-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11076119B2 (en) | Solid state imaging device, method of controlling solid state imaging device, and program for controlling solid state imaging device | |
CN101569181B (zh) | 固态图像传感装置和图像信号输出电路 | |
CN100568736C (zh) | 子采样模式下支持高帧速的列模数转换装置与方法 | |
US7399952B2 (en) | Image processing apparatus and image capturing apparatus | |
CN101409772B (zh) | 数据处理器、固态成像设备、成像设备以及电子装置 | |
CN103051850A (zh) | 用于高性能cmos图像传感器的算术计数器电路、配置和应用 | |
US7457014B2 (en) | Image processing apparatus and image processing system | |
EP2424229A2 (en) | Photoelectric conversion apparatus and image pickup system | |
EP2424231A2 (en) | Photoelectric conversion apparatus and image pickup system | |
CN101478633B (zh) | Cmos图像传感器模拟输出合并电路、图像传感器及电子设备 | |
US20040090535A1 (en) | Digital camera using a solid image capturing element having a mosaic color filter | |
JP2007266872A (ja) | 多重化処理システム | |
JP2000312312A (ja) | 固体撮像装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20110706 Termination date: 20190929 |
|
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |