CN110073655B - 固态摄像器件、电子设备和用于控制固态摄像器件的方法 - Google Patents

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Abstract

本技术的目的是为了在抑制固态摄像器件的尺寸增大的同时能够精确地校正亮度不均匀性。根据本技术，在像素阵列部中设置有多个行，各行包括沿预定方向布置的预定数量的像素。在模数转换部中设置有超过所述预定数量的模数转换器，各个所述模数转换器用于将模拟信号转换为数字信号。扫描电路执行控制以按顺序选择所述多个行，并且每当选择了一行时，所述扫描电路就将超过所述预定数量的模拟信号输出到所述模数转换部。校正部对所述数字信号执行黑电平校正处理。

Description

固态摄像器件、电子设备和用于控制固态摄像器件的方法
技术领域
本技术涉及固态摄像器件、电子设备和用于控制固态摄像器件的方法。更具体地，本技术涉及被构造成能够校正像素数据的固态摄像器件和电子设备以及用于控制该固态摄像器件的方法。
背景技术
传统地，诸如互补MOS(CMOS：complementary MOS)或电荷耦合器件(CCD：chargecoupled device)等固态摄像器件被用来在摄像装置中产生图像数据。在该固态摄像器件中，各个像素的特性差异和电压波动有时会导致亮度不均匀。特别地，呈筋状的不均匀亮度被称为条纹(streak)。为了抑制这些条纹，已经提出了一种固态摄像器件，其中，当水平方向被定义为左右方向时，光学黑(OPB：optical black)像素被布置在有效像素的像素阵列的左侧和右侧上(例如，参见专利文献1)。
引用列表
专利文献
专利文献1：日本专利申请公开第2016-111641号
发明内容
本发明要解决的问题
在上述已知的技术中，固态摄像器件能够通过利用OPB像素的像素数据对有效像素的像素数据进行校正来抑制条纹。然而，将OPB像素布置在有效像素的像素阵列的左侧和右侧上将会增大固态摄像器件在左右方向上的尺寸。另一方面，虽然通过减少OPB像素的像素数量就能够缩小固态摄像器件，但是这可能会导致不准确的校正值，因而使得难以对条纹进行高精度地校正。这样，上述已知的技术难以在抑制固态摄像器件的尺寸增大的同时对不均匀亮度(条纹)进行高精度地校正。
本技术就是鉴于上述状况而作出的，并且本技术的目的是在抑制固态摄像器件的尺寸增大的同时以高精度校正不均匀亮度。
解决问题的技术方案
已经做出了本技术来解决上述问题，并且本技术的第一方面是固态摄像器件和用于控制该固态摄像器件的方法，所述固态摄像器件包括：像素阵列部，其包括多个行，各所述行包括沿预定方向布置的预定数量的像素；模数转换部，其布置有超过所述预定数量的模数转换器，所述模数转换器用于将模拟信号转换为数字信号；扫描电路，其执行控制以按顺序选择所述多个行，并且每当选择了一行时，所述扫描电路就将超过所述预定数量的模拟信号输出到所述模数转换部；以及校正部，其对所述数字信号执行黑电平校正处理。这将会产生如下的效果：能够输出在数量上超过该行中的像素数量的模拟信号。
此外，在第一方面中，所述模拟信号包括有效像素信号和表示黑电平的基准信号，并且所述模数转换部可以包括：有效像素信号转换部，其将有效像素信号转换为数字信号，并将该数字信号作为有效像素数据输出；以及基准信号转换部，其将所述基准信号转换为数字信号，并将该数字信号作为基准数据输出。而且，所述校正部可以执行用于求出所述有效像素数据和所述基准数据之间的差分的处理以作为所述黑电平校正处理。这将会产生以下效果：能够求出有效像素数据和基准数据之间的差分。
此外，在第一方面中，还允许进一步包括：用于产生所述基准信号的虚设电路(dummy circuit)，其中，每次当选择了一行时，所述扫描电路可以驱动所选择的这一行中的各个像素，从而致使该像素输出所述有效像素信号，且可以致使所述虚设电路输出所述基准信号。这将会产生以下效果：基于通过对来自虚设电路的基准信号进行转换而获得的基准数据，来校正有效像素数据。
此外，在第一方面中，所述模数转换部包括多个所述基准信号转换部和多个所述有效像素信号转换部，并且各个所述基准信号转换部可以分散地布置在各个所述有效像素信号转换部之间。这将会产生以下效果：基于通过对来自分散地布置着的基准信号转换部的基准信号进行转换而获得的基准数据，来校正有效像素数据。
此外，在第一方面中，所述像素阵列部可以包括：用于产生所述有效像素信号的有效像素和用于产生所述基准信号的遮光像素，它们都作为所述像素而被布置着。这将会产生以下效果：基于通过对来自遮光像素的基准信号进行转换而获得的基准数据，来校正有效像素数据。
此外，在第一方面中，所述多个行可以包括：多个有效像素行，在所述有效像素行中，沿预定方向布置有所述预定数量的所述有效像素；以及遮光像素行，在所述遮光像素行中，沿所述预定方向布置有所述预定数量的所述遮光像素。而且，所述扫描电路可以同时选择所述多个有效像素行中的一个有效像素行和所述遮光像素行，并且可以控制所选择的所述一个有效像素行和所述遮光像素行以使它们分别输出所述有效像素信号和所述基准信号。这将会产生以下效果：同时选择多个有效像素行中的任一行和遮光像素行。
此外，在第一方面中，所述多个行中的每一行可以包括所述有效像素和所述遮光像素，并且所述扫描电路可以执行控制以输出在数量上与所选择的一行中的所述有效像素的数量相等的所述有效像素信号，并且所述扫描电路可以执行控制以输出在数量上比所选择的一行中的所述遮光像素的数量多的所述基准信号。这将会产生以下效果：输出在数量上等于有效像素的数量的有效像素信号，并且输出在数量上超过所选择的一行中的遮光像素的数量的基准信号。
此外，在第一方面中，所述模数转换部和所述校正部可以布置在预定基板上，并且所述像素阵列部和所述扫描电路可以布置在层叠于所述预定基板之上的基板上。这将会产生以下效果：从布置在层叠的基板上的像素阵列部输出模拟信号。
此外，在第一方面中，所述模数转换部可以包括第一模数转换部和第二模数转换部，并且所述扫描电路可以同时选择所述多个行中的第一行和第二行，而且所述扫描电路可以执行控制以将与所述第一行对应的模拟信号输出到所述第一模数转换部，且可以执行控制以将与所述第二行对应的模拟信号输出到所述第二模数转换部。这将会产生以下效果：同时从第一行和第二行输出模拟信号。
此外，在第一方面中，所述黑电平校正处理可以包括：将所述数字信号乘以针对各行而设定的校正系数的处理。这将会产生以下效果：将数字信号乘以各行的校正系数。
此外，本技术的第二方面是电子设备，所述电子设备包括：像素阵列部，其包括多个行，各所述行包括沿预定方向布置的预定数量的像素；模数转换部，其布置有超过所述预定数量的模数转换器，所述模数转换器用于将模拟信号转换为数字信号；扫描电路，其执行控制以按顺序选择所述多个行，并且每当选择了一行时，所述扫描电路就将超过所述预定数量的模拟信号输出到所述模数转换部；校正部，其对所述数字信号执行黑电平校正处理；以及信号处理单元，其对经过了所述黑电平校正处理的所述数字信号进行处理。这将会产生以下效果：在数量上超过一行中的像素数量的模拟信号被转换为数字信号并且被处理。
本发明的效果
根据本技术，可以获得以下的优异效果：能够在抑制固态摄像器件的尺寸增大的同时精确地校正不均匀的亮度。注意，这里说明的效果必然是非限制性的。本发明的效果可以是本公开中说明的任何效果。
附图说明
图1是示出根据本技术的第一实施例的电子设备的构造例的框图。
图2是示出根据本技术的第一实施例的固态摄像器件的构造例的框图。
图3是示出根据本技术的第一实施例的像素阵列部和列模数转换器(ADC：analog-to-digital converter)的构造例的框图。
图4是示出根据本技术的第一实施例的有效像素和OPB像素的构造例的电路图。
图5是示出根据本技术的第一实施例的逻辑电路的构造例的框图。
图6是示出在本技术的第一实施例中访问行的顺序的示例的曲线图。
图7是示出根据本技术的第一实施例的扫描电路的操作示例的时序图。
图8是示出根据本技术的第一实施例的固态摄像器件的操作示例的流程图。
图9是示出根据本技术的第一实施例的第一变形例的列ADC的构造例的框图。
图10是示出根据本技术的第一实施例的第一变形例的校正之前和之后的有效像素数据的示例的曲线图。
图11是示出根据本技术的第一实施例的第二变形例的固态摄像器件的构造例的框图。
图12是示出本技术的第一实施例的第三变形例中的像素阵列部和列ADC的构造例的框图。
图13是示出根据本技术的第一实施例的第四变形例的逻辑电路的构造例的框图。
图14是示出根据本技术的第一实施例的第五变形例的下侧逻辑电路的构造例的框图。
图15是示出根据本技术的第二实施例的像素阵列部、虚设电路和列ADC的构造例的框图。
图16是示出根据本技术的第二实施例的虚设电路的构造例的电路图。
图17是示出根据本技术的第二实施例的虚设电路的布置示例的视图。
图18是示出本技术的第三实施例中的像素阵列部和列ADC的构造例的框图。
图19是示出根据本技术的第三实施例的OPB区域的构造例的平面图。
图20是示出本技术的第三实施例中访问行的顺序的示例的曲线图。
图21是示出车辆控制系统的示意性构造例的框图。
图22是示出车外信息检测部和摄像部的安装位置的示例的说明图。
具体实施方式
下文中，将说明本技术的实施例(以下称为实施例)。将按以下顺序给出说明。
1.第一实施例(利用来自OPB像素行的信号进行校正的示例)
2.第二实施例(利用来自虚设电路的信号进行校正的示例)
3.第三实施例(利用来自OPB列的信号进行校正的示例)
4.移动体的应用例
<1.第一实施例>
[电子设备的示例性构造]
图1是示出根据本技术的第一实施例的电子设备100的构造例的框图。电子设备100是具有摄像功能的电子设备，并且电子设备100包括摄像透镜110、固态摄像器件200、图像处理部120、摄像控制部130、以及记录部140。电子设备100的可应用实例包括数码相机、智能电话和个人计算机。
摄像透镜110聚集来自被摄体的光，并将所聚集的光引导至固态摄像器件200。
固态摄像器件200与来自摄像控制部130的垂直同步信号VSYNC同步地采集图像数据。这里，垂直同步信号VSYNC是表示摄像时刻的时序信号。例如，使用30赫兹(Hz)或60赫兹(Hz)的周期性信号作为垂直同步信号VSYNC。固态摄像器件200将图像数据经由信号线209提供给图像处理部120。
摄像控制部130控制固态摄像器件200。摄像控制部130将垂直同步信号VSYNC、或者用于控制曝光时间的信号等经由信号线139提供给固态摄像器件200。此外，例如摄像控制部130响应于摄像启动操作(例如按下快门按钮)开始供应垂直同步信号VSYNC。
图像处理部120对图像数据执行各种类型的图像处理，例如去马赛克处理和白平衡处理等。图像处理部120将所处理过的图像数据经由信号线129提供给记录部140。记录部140记录图像数据。注意，图像处理部120是权利要求书中所述的信号处理单元的实例。
(固态摄像器件的示例性构造)
图2是示出根据本技术的第一实施例的固态摄像器件200的构造例的框图。固态摄像器件200包括半导体基板201。半导体基板201包括扫描电路210、像素阵列部300、列ADC220、逻辑电路250、以及时序控制部280。
像素阵列部300包括以二维格子图案布置的多个像素。下文中，沿预定方向布置的像素集合将被称为“行”，并且在垂直于行的方向上布置的像素集合将被称为“列”。此外，像素阵列部300包括未被遮光的有效像素和被遮光的OPB像素，这些有效像素和OPB像素作为阵列像素。稍后将说明有效像素和OPB像素的相应布置位置。
时序控制部280与垂直同步信号VSYNC同步地控制扫描电路210、列ADC 220和逻辑电路250的各个操作时序。
扫描电路210按顺序地选择行，并驱动所选行中的像素。每个被驱动像素将模拟像素信号提供给列ADC 220。
列ADC 220将各个像素信号转换为数字信号，并将该数字信号作为像素数据输出到逻辑电路250。
逻辑电路250对每个像素数据执行用于抑制条纹的黑电平校正处理。逻辑电路250将包括所处理过的像素数据的图像数据提供给图像处理部120。注意，逻辑电路250是权利要求书中所述的校正部的实例。
图3是示出本技术的第一实施例中的像素阵列部300和列ADC 220的构造例的框图。像素阵列部300分为有效像素区域310和OPB区域350。
有效像素区域310包括以二维格子图案布置的多个有效像素320。有效像素320包括M(M是整数)行和N(N是整数)列。此外，有效像素区域310包括针对各列布置的垂直信号线308-n(n是从0至N-1的整数)v。第n列中的每个有效像素320连接到垂直信号线308-nv。
当将有效像素区域310的列方向定义为上下方向时，OPB区域350布置在与有效像素区域310的上侧或下侧相邻的位置。例如，当将列ADC 220侧定义为下侧时，OPB区域350布置在有效像素区域310的下侧。OPB区域350包括沿着行方向布置的N个OPB像素360。此外，OPB区域350与每列的垂直信号线309-nv连接。第n列的OPB像素360连接到垂直信号线309-nv。注意，OPB像素360是权利要求书中所述的遮光像素的实例。
列ADC 220包括两个OPB列转换部221且包括有效像素列转换部223。当将行方向定义为左右方向时，OPB列转换部221布置在有效像素列转换部223的左侧和右侧。此外，每个OPB列转换部221包括沿着行方向布置的N/2个ADC 222。有效像素列转换部223包括沿着行方向布置的N个ADC 222。也就是说，列ADC 220包括N×2个ADC 222的阵列。注意，列ADC 220是权利要求书中所述的模数转换部的实例。此外，OPB列转换部221是权利要求书中所述的基准信号转换部的实例。有效像素列转换部223是权利要求书中所述的有效像素信号转换部的实例。
左侧的OPB列转换部221的第nL列中的ADC 222经由垂直信号线309-nLv连接到第nL列中的OPB像素360。这里，nL是从0到(N/2-1)的整数。右侧的OPB列转换部221的第nR列中的ADC 222经由垂直信号线309-nRv连接到第nR列中的OPB像素360。这里，nR是从N/2到N-1的整数。
有效像素列转换部223中的第n列ADC 222经由垂直信号线308-nv连接到第n列有效像素320。
每个ADC 222将来自相应垂直信号线的模拟像素信号转换为数字像素数据。在下文中，将来自有效像素320的像素信号称为“有效像素信号”，并且将来自OPB像素360的像素信号称为“OPB像素信号”。该OPB像素信号用作在条纹校正时表示黑电平的基准信号。此外，在下文中，将与有效像素信号对应的像素数据称为“有效像素数据”，并且将与OPB像素信号对应的像素数据称为“OPB像素数据”。注意，OPB像素信号是权利要求书中所述的基准信号的实例，并且OPB像素数据是权利要求书中所述的基准数据的实例。
扫描电路210按顺序选择出一行有效像素320(以下称为“有效像素行”)，并且每当选择了一个有效像素行时，扫描电路210同时选择了OPB像素360的行(以下称为“OPB像素行”)。因此，每当选择一个有效像素行时，所选择的有效像素行就输出N个有效像素信号，并且OPB像素行就输出N个OPB像素信号。接下来，列ADC 220将像素信号转换为N×2个像素数据，并将该数据输出到逻辑电路250。
通常，由于电压波动、像素阵列部300及列ADC 220的特性差异等原因，会出现筋状分量(条纹)。即使当在个别的有效像素行中发生电压波动时，由于同时驱动有效像素行和OPB像素行，这将会使用在相同的电压条件下的来自OPB像素行的信号来执行校正，从而能够抑制由于电压波动引起的条纹。
此外，由于有效像素行和OPB像素行中的工艺条件及温度条件相同，因此，使用来自OPB像素行的信号进行校正，就能够抑制由于像素阵列部300的特性差异而引起的条纹。
此外，由于OPB列转换部221和有效像素列转换部223中的工艺条件及温度条件相同，因此，使用OPB像素数据进行校正，就能够抑制由于列ADC 220的特性差异而引起的条纹。
此外，由于OPB区域350布置在有效像素区域310的下侧，因此，与OPB区域350布置在左侧或右侧的情况相比，可以在左右方向(行方向)上减小像素阵列部300的尺寸。
[像素阵列部的构造例]
图4是示出根据本技术的第一实施例的有效像素320和OPB像素360的构造例的电路图。每个有效像素320包括复位晶体管321、传输晶体管322、光电二极管323、放大晶体管324、浮动扩散层325和选择晶体管326。
光电二极管323进行光电转换以从光产生电荷。传输晶体管322根据传输信号TRG_M(M是从0到M的整数)将光电二极管323产生的电荷传输到浮动扩散层325。
浮动扩散层325累积传输过来的电荷，并产生与电荷量对应的电压。复位晶体管321根据复位信号RST_M将浮动扩散层325的电荷量初始化。
放大晶体管324放大浮动扩散层325的电压。选择晶体管326根据选择信号SEL_M将放大后的电压的信号作为有效像素信号经由垂直信号线308-nv输出到有效像素列转换部223。
扫描电路210将选择信号SEL_M提供给所选择的行。此外，扫描电路210在所选择的行的曝光开始时发送传输信号TRG_M和复位信号RST_M，并使电压初始化。此后，扫描电路210在所选择的行的曝光结束时发送传输信号TRG_M，以传输电荷。
每个OPB像素360包括复位晶体管361、传输晶体管362、光电二极管363、放大晶体管364、浮动扩散层365和选择晶体管366。这些元件的功能类似于有效像素320中的功能。
注意，有效像素320的电路和OPB像素360的电路不限于图4所示的电路。例如，该构造可以使用由多个像素共用的浮动扩散层。
[逻辑电路的构造例]
图5是示出根据本技术的第一实施例的逻辑电路250的构造例的框图。逻辑电路250包括校正值计算部251和黑电平校正部252。黑电平校正部252包括N个减法器253。
每当选择了有效像素行时，校正值计算部251就将N个OPB像素数据的平均值计算出来作为校正值。校正值计算部251将校正值提供给黑电平校正部252。注意，虽然校正值计算部251将平均值计算出来作为校正值，但是也可以将除了平均值之外的统计量(例如中值(median value))计算出来作为校正值。
减法器253计算相应列的有效像素数据与校正值之间的差分。通过第n列的减法器253，从第n列的有效像素数据中减去校正值。减法器253将所计算出来的差分作为OPB校正后的有效像素数据输出到图像处理部120。
注意，除了能够使用OPB像素数据进行黑电平校正之外，逻辑电路250还能够执行例如相关双采样(CDS：correlated double sampling)处理等信号处理。
图6是示出本技术的第一实施例中访问行的顺序的示例的曲线图。在该图中，纵轴表示作为访问目的地的行(line/row)的地址(垂直地址)，并且横轴表示时间。V_0表示OPB像素行的垂直地址，并且V_1至V_M表示有效像素行的垂直地址。
在垂直同步信号VSYNC的周期内的时刻T_1处，扫描电路210同时访问V_0的地址和V_1的地址。此操作同时驱动OPB像素行和第一个有效像素行。
随后，在下一个时刻T_2处，扫描电路210同时访问V_0的地址和V_2的地址。此操作同时驱动OPB像素行和第二个有效像素行。此后，类似地，扫描电路210重复地执行同时访问V_0的地址和V_3或其后续的地址的处理。
此后，在时刻T_M处，扫描电路210同时访问V_0的地址和V_M的地址。此操作同时驱动OPB像素行和最后一个有效像素行。以这种方式，同时驱动多个有效像素行之中的一个有效像素行和OPB像素行。利用该构造，每当选择了有效像素行时，就输出N×2个像素信号。
上述一系列处理生成图像数据。在垂直同步信号VSYNC的各个周期中，通过类似的处理生成图像数据。
这里，假设OPB区域350布置在有效像素区域310的左侧和右侧。在这种情况下，为了在每当选择了有效像素行时就输出N×2个像素信号，必须在左侧和右侧总共布置N列OPB像素。与仅有有效像素的布置情况相比，布置多达N列的OPB像素将会使像素阵列部300在左右方向上的尺寸加倍。同样，像素阵列部300的面积也加倍，从而难以使固态摄像器件200小型化。
相反，固态摄像器件200将OPB像素行布置在有效像素区域310的下侧。因此，像素阵列部300在左右方向上的尺寸可以与仅具有有效像素的构造情况一样小。此外，由于OPB像素行是一行，因此像素阵列部300在上下方向上的尺寸可以小到(M+1)/M倍，面积也小到(M+1)/M倍。
同时，即使在OPB区域350布置于有效像素区域310的左侧和右侧的情况下，也可以通过减少OPB像素的列数来抑制尺寸的增大。然而，另一方面，各行OPB像素信号的数量将会减少，从而难以以高精度执行校正。
相反，固态摄像器件200针对每个有效像素行都会输出在数量上与该行的列数N相同的许多OPB像素信号，从而能够以高精度进行校正。
图7是示出根据本技术的第一实施例的扫描电路210的操作示例的时序图。假设垂直同步信号的周期对应于1V周期。在1V周期内的时刻T_1至T_M的期间中，扫描电路210输出选择信号SEL_0来驱动OPB像素行。此外，在时刻T_1处，扫描电路210输出选择信号SEL_1来驱动第一个有效像素行。
在下一个时刻T_2处，扫描电路210输出选择信号SEL_2来驱动第二个有效像素行，并且在时刻T_3处输出选择信号SEL_3来驱动第三个有效像素行。此后，以类似的方式顺序地驱动有效像素行。
[固态摄像器件的操作示例]
图8是示出根据本技术的第一实施例的固态摄像器件的操作示例的流程图。例如，该操作是响应于开始摄像的动作而开始的。
固态摄像器件200将初始值“1”设定给m(步骤S901)。接下来，固态摄像器件200同时驱动第m行(有效像素行)和第0行(OPB像素行)，从而读出像素数据(步骤S902)。
固态摄像器件200计算出OPB像素数据的平均值作为校正值(步骤S903)，并通过使用该校正值来校正有效像素数据(步骤S904)。固态摄像器件200使m按增量增大(步骤S905)，并判断m是否大于M(即，判断这是否为最后一行)(步骤S906)。
在m为M以下的情况下(步骤S906：否)，固态摄像器件200重复步骤S902及其后续步骤的处理。相反，在m大于M的情况下(步骤S906：是)，固态摄像器件200对图像数据进行图像处理(步骤S907)，并判断摄像控制部130是否指示了摄像结束(步骤S908)。
在没有指示摄像结束的情况下(步骤S908：否)，固态摄像器件200重复执行步骤S901及其后续步骤的处理。相反，在指示了摄像结束的情况下(步骤S908：是)，固态摄像器件200完成摄像操作。
以这种方式，根据本技术的第一实施例，扫描电路210将有效像素信号和OPB像素信号输出到在数量上比有效像素行的列数N多的2N个ADC 222中的各者，从而使得能够通过OPB像素信号来校正条纹。此外，由于有效像素的列数小于ADC 222的数量2N，因此，与列数为2N的情况相比，可以减小固态摄像器件200的尺寸。
[第一变形例]
在上述第一实施例中，在列ADC 220中，OPB列转换部221布置在有效像素列转换部223的左侧和右侧。然而，这种布置有可能在各列中出现了不均匀亮度的情况下不能充分地校正不均匀亮度。将各列中出现的不均匀亮度称为水平阴影分量。根据第一实施例的第一变形例的固态摄像器件200与第一实施例的固态摄像器件200的不同之处在于，它进一步校正水平阴影分量。
图9是示出根据本技术的第一实施例的第一变形例的列ADC 220的构造例的框图。第一实施例的第一变形例的列ADC 220包括多个OPB列转换部221和多个有效像素列转换部223。此外，OPB列转换部221分散地布置在两端处以及有效像素列转换部223各者之间的部分处。例如，在布置有三个有效像素列转换部223和四个OPB列转换部221的情况下，其中的两个OPB列转换部221布置在两端处。此外，剩余的两个OPB列转换部221分别布置在三个有效像素列转换部223之间。
黑电平校正部252通过使用来自与各个有效像素列转换部223相邻的OPB列转换部221的OPB像素数据来校正这个有效像素列转换部223的有效像素数据。例如，通过来自最左侧的OPB列转换部221的OPB像素数据和来自从最左侧数起的第二个OPB列转换部221的OPB像素数据的平均值来校正最左侧的有效像素列转换部223的有效像素数据。
图10是示出根据本技术的第一实施例的第一变形例的校正之前和之后的有效像素数据的示例的曲线图。在该图中，a是表示在黑电平校正之前的各列的有效像素数据的示例的曲线图，并且该图中的b是表示在黑电平校正之后的各列的有效像素数据的示例的曲线图。而且，在该图中，纵轴表示有效像素数据的亮度值，并且横轴表示作为列地址的水平地址。虚线上的值表示真实的黑电平。此外，空心圆表示OPB列转换部221的OPB像素数据的平均值(校正值)。实线表示有效像素数据的亮度值。
如图10的a所示，在黑电平校正之前，左侧的列中的OPB像素数据的平均值相对地高于右侧的平均值。因此，整体上，左侧的列的亮度高于右侧的亮度。换句话说，存在着表示各列的不均匀亮度的水平阴影分量。如该图的b所示，通过使用分散布置着的OPB列转换部221的校正值(空心圆)来执行校正，能够校正该水平阴影分量。
以这种方式，在本技术的第一实施例的第一变形例中分散地布置有OPB列转换部221，从而使固态摄像器件200能够通过使用OPB列转换部221的校正值来校正水平阴影分量。
[第二变形例]
在上述的第一实施例中，像素阵列部300和列ADC 220布置在一个半导体基板201上。然而，倘若半导体基板201的面积是一定的，就需要在增加像素数量的同时进一步使像素微细化。这种微细化将会减小每个像素的光电二极管的面积，从而难以保持例如灵敏度等像素特性。为了解决这个问题，将像素阵列部300等分散地布置在层叠起来的多个基板上，就能够抑制由于微细化而导致的像素特性(灵敏度等)的劣化。根据第一实施例的第二变形例的固态摄像器件200与第一实施例的固态摄像器件200的不同之处在于，像素阵列部300和列ADC 220分散地布置在层叠起来的多个半导体基板上。
图11是示出根据本技术的第一实施例的第二变形例的固态摄像器件200的构造例的框图。根据第一实施例的第二变形例的固态摄像器件200包括上侧基板202和下侧基板203。这两个基板相互层叠在一起。
例如，上侧基板202包括扫描电路210和像素阵列部300。例如，下侧基板203包括列ADC 220、逻辑电路250和时序控制部280。
注意，尽管扫描电路210和像素阵列部300布置在上侧基板202上，并且其余部分布置在下侧基板203上，但是本技术不限于这种构造。例如，将像素阵列部300单独布置在上侧基板202上并且将其余部分都布置在下侧基板203上也是允许的。
以这种方式，在本技术的第一实施例的第二变形例中，像素阵列部300和列ADC220分散地布置在层叠起来的多个基板上，从而可以抑制由于微细化而导致的像素特性的劣化。
[第三变形列]
在上述的第一实施例中，ADC 222是针对有效像素的一行而布置着的，并且执行逐行读出。然而，这种方法在行数增大的同时会随之让读出所有行所需的时间变长。根据第一实施例的第三变形例的固态摄像器件200与第一实施例的固态摄像器件200的不同之处在于，减少了读出所有行所需的时间。
图12是示出本技术的第一实施例的第三变形例中的像素阵列部300和列ADC的构造例的框图。根据第一实施例的第三变形例的像素阵列部300包括上侧OPB区域370和下侧OPB区域380，以它们来取代OPB区域350。此外，第三变形例的固态摄像器件200包括上侧列ADC 230和下侧列ADC 240，以它们来取代列ADC 220。注意，上侧列ADC 230是权利要求书中所述的第一模数转换部的实例，并且下侧列ADC 240是权利要求书中所述的第二模数转换部的实例。
上侧OPB区域370和下侧OPB区域380各自包括沿着行方向布置的N个OPB像素。此外，当将列方向定义为上下方向时，上侧OPB区域370布置在有效像素区域310的上侧，并且下侧OPB区域380布置在有效像素区域310的下侧。
扫描电路210同时分别选择有效像素区域310的两行(例如，一个奇数行和一个偶数行)以及上侧OPB像素行和下侧OPB像素行。有效像素区域310内的所选择的奇数行和上侧OPB像素行分别将N个有效像素信号和N个OPB像素信号输出到上侧列ADC 230。此外，有效像素区域310内的所选择的偶数行和下侧OPB像素行分别将N个有效像素信号和N个OPB像素信号输出到下侧列ADC 240。
上侧列ADC 230和下侧列ADC 240各自包括N×2个ADC，这些N×2个ADC与第一实施例的列ADC 220类似地布置着。上侧列ADC 230和下侧列ADC 240各自将输入过来的N×2个像素信号(有效像素信号和OPB像素信号)转换为数字信号。
注意，尽管固态摄像器件200同时读出有效像素区域310的两行，但是也允许同时读出三行或更多行。例如，在要同时读出四行的情况下，设置四个列ADC和四个OPB像素行就是足够的。
以这种方式，根据本技术的第一实施例的第三变形例，由于同时读出有效像素区域310的两行，因此，与一次读出一行的情况相比，可以减少读出所有行所需的时间。
[第四变形例]
在上述的第一实施例中，固态摄像器件200通过使用与有效像素数据同时读出的OPB像素数据的平均值(校正值)来校正有效像素数据。然而，在由于有效像素的特性差异等原因，除了OPB像素数据的校正值之外另外地产生了偏移分量(offset component)的情况下，仅通过校正值将会难以校正偏移分量。例如，在出现了各行的偏移分量的情况下，会产生各行的不均匀亮度，并且将该分量称为垂直阴影分量。根据第一实施例的第四变形例的固态摄像器件200与第一实施例的不同之处在于，它进一步校正垂直阴影分量。
图13是示出根据本技术的第一实施例的第四变形例的逻辑电路250的构造例的框图。根据第一实施例的第四变形例的逻辑电路250与第一实施例的不同之处在于，它还包括每行校正系数保持部254和垂直阴影校正部255。
每行校正系数保持部254针对各个有效像素行保存有用于校正偏移分量的校正系数。例如，该校正系数是在出货时的测试等中被求出并被预先保存的。另外，每当选择了有效像素行时，垂直阴影校正部255就读出与该行对应的校正系数。
垂直阴影校正部255包括N个乘法器256。第n(n是从0到N-1的整数)列的乘法器256将第n列的OPB校正后的有效像素数据乘以与有效像素行对应的校正系数。接下来，乘法器256将相乘后的数据作为垂直阴影校正后的像素数据提供给图像处理部120。
注意，尽管垂直阴影校正部255使用预先保存的校正系数，但是垂直阴影校正部255也可以从摄像时的有效像素行的平均值来求出校正系数。
以这种方式，在本技术的第一实施例的第四变形例中，通过针对各个有效像素行用相应的校正系数乘以OPB校正后的像素数据，可以校正垂直阴影分量。
[第五变形例]
在上述第一实施例的第四变形例中，ADC 222是针对有效像素的一行而被布置着并且进行逐行读出，由此校正垂直阴影分量。然而，这种方法在行数增大的同时会随之让读出所有行所需的时间变长。根据第一实施例的第五变形例的固态摄像器件200与第四变形例的固态摄像器件200的不同之处在于，减少了读出所有行所需的时间。
图14是示出根据本技术的第一实施例的第五变形例的下侧逻辑电路270的构造例的框图。根据第一实施例的第五变形例的固态摄像器件200包括上侧逻辑电路260和下侧逻辑电路270，以它们取代逻辑电路250。
下侧逻辑电路270包括校正值计算部271、黑电平校正部272、每行校正系数保持部274和垂直阴影校正部275。黑电平校正部272包括N个减法器273，黑电平校正部272通过使用OPB像素数据的平均值来校正各列的有效像素数据，并将校正后的数据作为下侧OPB校正后像素数据输出到垂直阴影校正部275。
每行校正系数保持部274保存有各个有效像素行的校正系数。
垂直阴影校正部275包括N×2个乘法器276和N个加法器277。
第偶数个乘法器276将第n列的下侧OPB校正后像素数据乘以相应的该偶数行的校正系数，并将相乘后的值提供给第n个加法器277。第奇数个乘法器276将第n列的上侧OPB校正后像素数据乘以相应的该奇数行的校正系数，并将相乘后的值提供给第n个加法器277。第n个加法器277将来自相应的这两个乘法器276的乘法值相加，并将相加后的值作为垂直阴影校正后的像素数据提供给图像处理部120。
上侧逻辑电路260的构造类似于下侧逻辑电路270的构造。
以这种方式，本技术的第一实施例的第五变形例同时读出有效像素区域310的两行，并将数据乘以校正系数，从而可以在减少读出所有行所需的时间的同时校正垂直阴影分量。
<2.第二实施例>
在上述的第一实施例中，在像素阵列部300中，除了有效像素320之外，还添加了具有与有效像素相同的构造的OPB像素360。然而，由于添加了OPB像素360，因此增加了像素阵列部300的尺寸。根据第二实施例的固态摄像器件200与第一实施例的不同之处在于，进一步减小了像素阵列部300的尺寸。
图15是示出根据本技术的第二实施例的像素阵列部300、虚设电路290和列ADC220的构造例的框图。第二实施例的固态摄像器件200包括两个虚设电路290。此外，第二实施例的像素阵列部300仅包括有效像素区域310，而没有布置OPB区域350。
此外，第二实施例的列ADC 220包括两个基准信号转换部224，以它们取代两个OPB列转换部221。基准信号转换部224布置在有效像素列转换部223的左侧和右侧。两个虚设电路290布置在像素阵列部300和列ADC 220之间。这两个虚设电路中的一个虚设电路290连接到左侧的基准信号转换部224，而另一个虚设电路290连接到右侧的基准信号转换部224。
在扫描电路210的控制下，每个虚设电路290将C个预定的基准信号输出到相应的基准信号转换部224。该基准信号是用作黑电平校正中的基准的信号。例如，把如下的信号用作基准信号：该信号的相关噪声被充分抑制到大约10μVrms(均方根)。
两个基准信号转换部224各自设置有C(C是整数)个ADC 222。有效像素列转换部223设置有N个ADC 222，这与第一实施例类似。也就是说，在列ADC 220中总共设置有(N+2C)个ADC 222。基准信号转换部224将C个基准信号中的每一者转换为数字信号，并将该信号作为基准数据输出到逻辑电路250。此后，逻辑电路250通过使用基准数据以取代OPB像素数据来校正有效像素数据。
图16是示出根据本技术的第二实施例的虚设电路290的构造例的电路图。虚设电路290包括放大晶体管291和选择晶体管292。放大晶体管291的构造和选择晶体管292的构造与有效像素320中的放大晶体管324的构造和选择晶体管326的构造类似。然而，选择晶体管292所连接的垂直信号线被分支为C个，并且输出C个基准信号。
扫描电路210通过源极跟随器等生成具有恒定电压振幅的驱动信号DMY，并将产生的信号输入到放大晶体管291的栅极。
如上所述，由于在像素阵列部300中没有设置OPB区域350，因此，该固态摄像器件200难以校正由像素阵列部300的工艺条件或温度条件引起的条纹。然而，类似于第一实施例，可以校正由电压波动和列ADC220的差异而引起的条纹。此外，由于没有OPB区域350，因此，像素阵列部300的尺寸可以减少OPB区域350的所占尺寸量。
注意，尽管虚设电路290布置在列ADC 220和像素阵列部300之间，但是虚设电路290的位置不限于该位置。如图17所示，虚设电路290可以设置在列ADC 230的下侧。
此外，上述的第一变形例至第五变形例都可以应用于第二实施例的固态摄像器件200。例如，在应用了层叠结构的第二变形例的情况下，虚设电路290布置在下侧基板203上。此外，在应用了包括上侧列ADC 230和下侧列ADC 240的第三变形例的情况下，这些列ADC可以共用一个虚设电路290。
以这种方式，在本技术的第二实施例中，扫描电路210将有效像素信号和基准信号输出到在数量上比有效像素行的列数N多的N+2C个ADC 222中的每一者，从而可以通过使用基准信号来校正条纹。此外，由于有效像素的列数小于ADC 222的数量(N+2C)，因此，可以使固态摄像器件200的尺寸减少那个所占尺寸量。
<3.第三实施例>
在上述第一实施例中，每当选择了有效像素行时，扫描电路210就选择OPB像素行并读出这些OPB像素行。然而，这种扫描方法与仅选择有效像素行的情况相比，使得要读出的行数加倍了，从而导致固态摄像器件200的电力消耗增加。因此，从减少电力消耗的角度来看，希望能够减少要读出的行数。根据第三实施例的固态摄像器件200与第一实施例的不同之处在于，减少了要读出的行数。
图18是示出本技术的第三实施例中的像素阵列部300和列ADC 220的构造例的框图。在第三实施例的像素阵列部300中，在有效像素区域310的下侧未设置OPB区域350。取代的是，在有效像素区域310的左侧和右侧设置OPB区域390。
每个OPB区域390包括M行×B列(B是小于C的整数)的OPB像素阵列。此外，每当选择了有效像素行时，OPB区域390就产生C个像素相加信号(pixel addition signal)，并将该信号提供给OPB列转换部221。这里，像素相加信号是作为B个OPB像素信号之和的信号。
第三实施例的OPB列转换部221各自包括C个ADC 222的阵列。与第一实施例类似，有效像素列转换部223设置有N个ADC 222。也就是说，在列ADC 220中总共设置有(N+2C)个ADC 222。OPB列转换部221将C个像素相加信号中的各者转换为数字信号，并将该信号作为像素相加数据输出到逻辑电路250。
随后，第三实施例的逻辑电路250将2C个像素相加数据之和除以(B×2C)而获得的值计算出来作为校正值，并通过使用该校正值来校正有效像素数据。
图19是示出根据本技术的第三实施例的OPB区域390的构造例的平面图。OPB区域390包括M行×B列的OPB像素391的阵列。OPB像素391的各列连线到垂直信号线。所有这些垂直信号线都是相连的。因此，每当选择了一行时，就以模拟的方式添加B个OPB像素信号。此外，垂直信号线被分支为C根，并且C个像素相加信号被输出到OPB列转换部221。
图20是示出本技术的第三实施例中访问行的顺序的示例的曲线图。在该图中，纵轴表示作为访问目的地的行(line/row)的地址(垂直地址)，并且横轴表示时间。V_1至V_M表示行的垂直地址。
在时刻T_1处，扫描电路210访问V_1的地址。该操作同时驱动该行中的有效像素和OPB像素。此时，输出在数量上比列数N+2B多的N+2C个像素信号。此后，扫描电路210以类似的方式按顺序访问地址V_2及后续的地址。在第一实施例中，OPB像素行被访问N次，但是第三实施例不执行该访问，从而导致作为访问目的地的行数减半。
注意，上述第一变形例至第五变形例中的每一者都可以应用于第三实施例的固态摄像器件200。
以这种方式，在本技术的第三实施例中，扫描电路210将像素信号输出到在数量上比列数(N+2B)多的(N+2C)个ADC 222中的每一者，从而与像素信号的数量为N+2B个的情况相比，可以以更高的精度校正条纹。此外，由于列数小于ADC 222的数量(N+2C)，因此，与列数为N+2C的情况相比，可以减小固态摄像器件200的尺寸。
<4.移动体的应用例>
根据本公开的技术(本技术)能够应用于各种产品。例如，根据本公开的技术可以被实施为安装在任何类型的移动体上的装置，这些移动体例如是：汽车、电动汽车、混合动力汽车、摩托车、自行车、个人移动设备(personal mobility)、飞机、无人机(drone)、船舶和机器人等。
图21是示出根据本公开的技术能够适用的作为移动体控制系统的一个示例的车辆控制系统的示意性构造示例的框图。
车辆控制系统12000包括通过通信网络12001连接在一起的多个电子控制单元。在图21所示的示例中，车辆控制系统12000包括：驱动系统控制单元12010、车身系统控制单元12020、车外信息检测单元12030、车内信息检测单元12040以及集成控制单元12050。此外，作为集成控制单元12050的功能构造，示出了微型计算机12051、声音图像输出部12052以及车载网络I/F(接口：interface)12053。
驱动系统控制单元12010根据各种程序来控制与车辆的驱动系统有关的设备的操作。例如，驱动系统控制单元12010起到下述各设备的控制装置的作用，这些设备是：诸如内燃机或驱动电机等用于产生车辆的驱动力的驱动力产生设备；用于将驱动力传递到车轮的驱动力传递机构；用于调节车辆的转向角度的转向机构；以及用于产生车辆的制动力的制动设备等。
车身系统控制单元12020根据各种程序来控制安装在车体上的各种设备的操作。例如，车身系统控制单元12020起到下述各设备的控制装置的作用，这些设备是：无钥匙进入系统；智能钥匙系统；电动车窗装置；或者诸如前灯、尾灯、刹车灯、转向信号灯和雾灯等各种灯。在这种情况下，车身系统控制单元12020能够接收如下输入：用于代替钥匙的从便携式设备发送的无线电波、或各种开关的信号。车身系统控制单元12020接收这些无线电波或信号的输入，并且控制车辆的门锁装置、电动车窗装置、和灯等。
车外信息检测单元12030检测安装有车辆控制系统12000的车辆的外部的信息。例如，摄像部12031连接到车外信息检测单元12030。车外信息检测单元12030致使摄像部12031拍摄车辆外部的图像，并且接收所拍摄的图像。基于所接收到的图像，车外信息检测单元12030可以对诸如行人、车辆、障碍物、标志、或路面上的文字等物体执行物体检测处理或距离检测处理。
摄像部12031是用于接收光并且输出与所接收的光量对应的电气信号的光传感器。摄像部12031能够将该电气信号作为图像而输出或作为测距信息而输出。此外，由摄像部12031接收的光可以是可见光，或者诸如红外线等非可见光。
车内信息检测单元12040检测车辆内部的信息。例如，车内信息检测单元12040与用于检测驾驶员的状态的驾驶员状态检测器12041连接。例如，驾驶员状态检测器12041可以包括用于拍摄驾驶员的相机。基于从驾驶员状态检测器12041输入的检测信息，车内信息检测单元12040可以计算驾驶员的疲劳程度或专注程度，或者可以判断驾驶员是否在打瞌睡。
基于由车外信息检测单元12030或车内信息检测单元12040获取到的车辆外部/内部信息，微型计算机12051能够计算出驱动力产生设备、转向机构或制动设备的控制目标值，并且能够向驱动系统控制单元12010输出控制命令。例如，微型计算机12051能够执行用于实现先进驾驶员辅助系统(ADAS：advanced driver assistance system)的各功能的协同控制，所述先进驾驶员辅助功能包括：车辆的碰撞避免或撞击减缓、基于车辆间距离的追随行驶、巡航驾驶(cruise)控制、车辆碰撞警告、或车辆偏离车道警告等。
此外，基于由车外信息检测单元12030或车内信息检测单元12040获取到的车辆周边的信息，微型计算机12051可以控制驱动力产生设备、转向机构或制动设备等，从而执行旨在实现不必依赖驾驶员的操作而执行自主行驶的自动驾驶等的协同控制。
此外，基于通过车外信息检测单元12030获取到的车辆外部信息，微型计算机12051能够向车身系统控制单元12020输出控制命令。例如，微型计算机12051能够根据由车外信息检测单元12030感测到的前车或对面来车的位置来控制前灯，从而能够执行例如从远光灯切换到近光灯等旨在实现防眩光的协同控制。
声音图像输出部12052将声音或图像中的至少一者的输出信号发送到输出设备，该输出设备能够在视觉上或在听觉上向车上的乘客或车辆外部通知信息。在图21的示例中，作为示例性的输出设备，示出了音频扬声器12061、显示部12062和仪表面板12063。例如，显示部12062可以包括板载显示器(on-board display)或平视显示器(head-updisplay)中的至少一者。
图22是示出摄像部12031的安装位置的示例的图。
在图22中，摄像部12031包括摄像部12101、12102、12103、12104、和12105。
例如，摄像部12101、12102、12103、12104和12105被设置于车辆12100的以下位置：包括前鼻、侧视镜、后保险杠、后备箱门、车厢内的挡风玻璃的上部等。设置于前鼻处的摄像部12101和设置于车厢内的挡风玻璃的上部处的摄像部12105主要获取车辆12100前方的图像。设置于侧视镜处的摄像部12102和12103主要获取车辆12100两侧的图像。设置于后保险杠或后备箱门处的摄像部12104主要获取车辆12100后方的图像。设置于车厢内的挡风玻璃的上部处的摄像部12105主要用于检测前车、行人、障碍物、交通信号、交通标志、或车道等。
图22示出了摄像部12101～12104的拍摄范围的示例。摄像范围12111表示设置于前鼻处的摄像部12101的摄像范围，摄像范围12112和12113各自表示设置于侧视镜处的摄像部12102和12103的摄像范围，并且摄像范围12114表示设置于后保险杠或后备箱门处的摄像部12104的摄像范围。例如，将由摄像部12101～12104拍摄到的图像数据彼此叠加，从而产生了车辆12100的从上方观看到的俯瞰图像。
摄像部12101～12104中的至少一者可以具有获取距离信息的功能。例如，摄像部12101～12104中的至少一者可以是包括多个摄像器件的立体相机，或者可以是具有用于相位差检测的像素的摄像器件。
例如，基于从摄像部12101～12104获得的距离信息，微型计算机12051能够计算出与摄像范围12111～12114内的各个立体物的距离以及该距离随时间的变化(相对于车辆12100的相对速度)，从而能够将在与车辆12100大致相同的方向上以预定速度(例如，0km/h以上)行驶的立体物(特别是在车辆12100的行驶道路上的最靠近的立体物)作为前车而提取出来。此外，微型计算机12051能够设定用于在前车之前预先确保的车辆间距离，并且能够执行自动制动控制(包括追随停止控制)、以及自动加速控制(包括追随推进控制)等。以这种方式，可以执行旨在实现不依赖于驾驶员的操作而自主行驶的自动驾驶的协同控制等。
例如，基于从摄像部12101～12104获得的距离信息，微型计算机12051能够在把立体物分类为例如两轮车辆、普通车辆、大型车辆、行人、以及诸如电线杆等其他立体物的同时提取出关于该立体物的三维数据，并且微型计算机12051能够使用所提取的数据来自动避开障碍物。例如，微型计算机12051将车辆12100附近的障碍物识别为对于车辆12100的驾驶员来说具有高可视性的障碍物和对于驾驶员来说具有低可视性的障碍物。然后，微型计算机12051判断用于表示与各个障碍物发生碰撞的危险度的碰撞风险。当碰撞风险大于或等于设定值并且因而存在碰撞可能性时，微型计算机12051能够通过音频扬声器12061和显示部12062向驾驶员输出警报，并且能够通过驱动系统控制单元12010执行强制减速和避让转向，从而实现用于避免碰撞的驾驶辅助。
摄像部12101～12104中的至少一者可以是用于检测红外线的红外相机。例如，微型计算机12051能够通过判断摄像部12101～12104的所拍摄图像中是否存在行人来识别行人。例如，这种对行人的识别是通过如下过程来执行的：提取作为红外相机的摄像部12101～12104的所拍摄图像中的特征点的过程；以及通过对表示物体轮廓的一系列特征点进行图案匹配处理来识别该物体是否为行人的过程。当微型计算机12051判定摄像部12101～12104的所拍摄图像中存在行人并且识别出该行人时，声音图像输出部12052控制显示部12062，以使其在所识别出的行人上叠加地显示出用于强调的矩形轮廓线。此外，声音图像输出部12052可以控制显示部12062，以使其把用于表示行人的图标等显示在所期望的位置处。
在上面，已经说明了根据本公开的技术能够适用的车辆控制系统的示例。例如，根据本公开的技术能够应用于上述的构造方案中的摄像部12101。将根据本公开的技术应用于摄像部12101，就能够在抑制摄像部12101的尺寸增大的同时抑制图像数据的条纹。
注意，上述各实施例示出了用于实施本技术的示例，并且各实施例的各个事项对应于随附权利要求书中所包含的本发明的各个事项。同样，随附利要求书中所包含的本发明的各个事项对应于具有相同名称的、在本技术的实施例中的各个事项。然而，本技术不限于上述实施例，并且在不脱离本技术的范围的情况下，能够对上述实施例进行各种修改。
此外，上述各实施例中的处理过程可以被视为包括这一系列过程的方法，并且可以被视为能够使计算机执行这一系列过程的程序或者作为存储该程序的记录介质。例如，该记录介质可以是压缩磁盘(CD：compact disc)、迷你盘(MD)、数字通用盘(DVD：digitalversatile disc)、存储卡、蓝光(注册商标)盘等。
注意，在本说明书中描述的效果是出于示例性说明的目的而提供的，而非用于限制。还可以考虑其他效果。
注意，本技术也可以实现如下技术方案。
(1)一种固态摄像器件，包括：
像素阵列部，其包括多个行，各所述行包括沿预定方向布置的预定数量的像素；
模数转换部，其设置有超过所述预定数量的模数转换器，所述模数转换器用于将模拟信号转换为数字信号；
扫描电路，其执行控制以按顺序选择所述多个行，并且每当选择了一行时，所述扫描电路就将超过所述预定数量的模拟信号输出到所述模数转换部；以及
校正部，其对所述数字信号执行黑电平校正处理。
(2)根据(1)所述的固态摄像器件，其中，
所述模拟信号包括有效像素信号和表示黑电平的基准信号，
所述模数转换部包括：
有效像素信号转换部，其将所述有效像素信号转换为数字信号，并将该数字信号作为有效像素数据输出；以及
基准信号转换部，其将所述基准信号转换为数字信号，并将该数字信号作为基准数据输出，并且
所述校正部执行用于求出所述有效像素数据和所述基准数据之间的差分的处理以作为所述黑电平校正处理。
(3)根据(2)所述的固态摄像器件，还包括
虚设电路，其产生所述基准信号，
其中，每当选择了一行时，所述扫描电路就驱动所述选择的行中的各个所述像素，从而致使这些像素输出所述有效像素信号，并致使所述虚设电路输出所述基准信号。
(4)根据(2)或(3)所述的固态摄像器件，
其中，所述模数转换部包括多个所述基准信号转换部和多个所述有效像素信号转换部，并且
各个所述基准信号转换部分散地布置在各个所述有效像素信号转换部之间。
(5)根据(2)～(4)中任一项所述的固态摄像器件，
其中，所述像素阵列部包括：用于产生所述有效像素信号的有效像素和用于产生所述基准信号的遮光像素，所述有效像素和所述遮光像素作为所述像素而被布置着。
(6)根据(5)所述的固态摄像器件，
其中，所述多个行包括多个有效像素行和遮光像素行，在所述有效像素行中，在所述预定方向上布置有所述预定数量的有效像素，在所述遮光像素行中，在所述预定方向上布置有所述预定数量的遮光像素，并且
所述扫描电路同时选择所述多个有效像素行中的一个有效像素行和所述遮光像素行，并控制所述选择的所述一个有效像素行和所述遮光像素行以使它们分别输出所述有效像素信号和所述基准信号。
(7)根据(5)所述的固态摄像器件，
其中，所述多个行中的每一行包括所述有效像素和所述遮光像素，并且
所述扫描电路执行控制以输出在数量上与所选择的一行中的所述有效像素的数量相等的所述有效像素信号，并且所述扫描电路执行控制以输出在数量上比所选择的一行中的所述遮光像素的数量多的所述基准信号。
(8)根据(1)～(7)中任一项所述的固态摄像器件，
其中，所述模数转换部和所述校正部布置在预定基板上，并且
所述像素阵列部和所述扫描电路布置在层叠于所述预定基板之上的基板上。
(9)根据(1)～(8)中任一项所述的固态摄像器件，
其中，所述模数转换部包括第一模数转换部和第二模数转换部，并且
所述扫描电路同时选择所述多个行中的第一行和第二行，并执行控制以将与所述第一行对应的模拟信号输出到所述第一模数转换部，并执行控制以将与所述第二行对应的模拟信号输出到所述第二模数转换部。
(10)根据(1)～(9)中任一项所述的固态摄像器件，
其中，所述黑电平校正处理包括：将所述数字信号乘以针对各行而设定的校正系数的处理。
(11)一种电子设备，包括：
像素阵列部，其包括多个行，各所述行包括沿预定方向布置的预定数量的像素；
模数转换部，其设置有超过所述预定数量的模数转换器，所述模数转换器用于将模拟信号转换为数字信号；
扫描电路，其执行控制以按顺序选择所述多个行，并且每当选择了一行时，所述扫描电路就将超过所述预定数量的模拟信号输出到所述模数转换部；
校正部，其对所述数字信号执行黑电平校正处理；以及
信号处理单元，其对经过了所述黑电平校正处理的所述数字信号执行信号处理。
(12)一种用于控制固态摄像器件的方法，所述固态摄像器件具有像素阵列部，所述像素阵列部包括多个行，各行包括沿预定方向布置的预定数量的像素，所述方法包括：
扫描过程：在所述像素阵列部中，执行控制以按顺序选择所述多个行，并且每当选择了一行时，将超过所述预定数量的模拟信号输出到设置有超过所述预定数量的模数转换器的模数转换部；以及
校正过程：对所述数字信号执行黑电平校正处理。
附图标记说明
100：电子设备
110：摄像透镜
120：图像处理部
130：摄像控制部
140：记录部
200：固态摄像器件
201：半导体基板
202：上侧基板
203：下侧基板
210：扫描电路
220：列ADC
221：OPB列转换部
222：ADC
223：有效像素列转换部
224：基准信号转换部
230：上侧列ADC
240：下侧列ADC
250：逻辑电路
251、271：校正值计算部
252、272：黑电平校正部
253、273：减法器
254、274：每行校正系数保持部
255、275：垂直阴影校正部
256、276：乘法器
270：下侧逻辑电路
277：加法器
280：时序控制部
290：虚设电路
300：像素阵列部
310：有效像素区域
320：有效像素
321、361：复位晶体管
322、362：传输晶体管
323、363：光电二极管
324、364、291：放大晶体管
325、365：浮动扩散层
326、366、292：选择晶体管
350、390：OPB区域
360、391：OPB像素
370：上侧OPB区域
380：下侧OPB区域
12101：摄像部

Claims (10)

1.固态摄像器件，其包括：
像素阵列部，其包括多个行，各所述行包括沿预定方向布置的预定数量的像素；
模数转换部，其布置有超过所述预定数量的模数转换器，所述模数转换器用于将模拟信号转换为数字信号，所述模拟信号包括有效像素信号和表示黑电平的基准信号，
所述模数转换部包括：
多个有效像素信号转换部，所述有效像素信号转换部被配置成将所述有效像素信号转换为数字信号，且将该数字信号作为有效像素数据输出；以及
多个基准信号转换部，所述基准信号转换部被配置成将所述基准信号转换为数字信号，且将该数字信号作为基准数据输出；
扫描电路，其执行控制以按顺序选择所述多个行，并且每当选择了一行时，所述扫描电路就将超过所述预定数量的模拟信号输出到所述模数转换部；和
校正部，其执行用于求出所述有效像素数据和所述基准数据之间的差分的处理以作为黑电平校正处理，
其中，各个所述基准信号转换部分散地布置在两端处以及各个所述有效像素信号转换部之间，并且
所述校正部通过使用各个所述有效像素信号转换部的相邻两侧的所述基准信号转换部的所述基准数据来校正所述有效像素信号转换部的有效像素数据。
2.根据权利要求1所述的固态摄像器件，还包括：
虚设电路，其产生所述基准信号，
其中，每次当选择了一行时，所述扫描电路就驱动所选择的这一行中的各个像素，从而致使这些像素输出所述有效像素信号，且致使所述虚设电路输出所述基准信号。
3.根据权利要求1所述的固态摄像器件，其中
所述像素阵列部包括：用于产生所述有效像素信号的有效像素和用于产生所述基准信号的遮光像素，它们都作为所述像素而被布置着。
4.根据权利要求3所述的固态摄像器件，其中
所述多个行包括多个有效像素行且包括遮光像素行，在所述有效像素行中，沿所述预定方向布置有所述预定数量的所述有效像素，在所述遮光像素行中，沿所述预定方向布置有所述预定数量的所述遮光像素，并且
所述扫描电路同时选择所述多个有效像素行中的一个有效像素行和所述遮光像素行，且控制所选择的所述一个有效像素行和所述遮光像素行以使它们分别输出所述有效像素信号和所述基准信号。
5.根据权利要求3所述的固态摄像器件，其中
所述多个行中的每一行包括所述有效像素和所述遮光像素，并且
所述扫描电路执行控制以输出在数量上与所选择的一行中的所述有效像素的数量相等的所述有效像素信号，而且所述扫描电路执行控制以输出在数量上比所选择的一行中的所述遮光像素的数量多的所述基准信号。
6.根据权利要求1所述的固态摄像器件，其中
所述模数转换部和所述校正部布置在预定基板上，并且
所述像素阵列部和所述扫描电路布置在层叠于所述预定基板之上的基板上。
7.根据权利要求1所述的固态摄像器件，
其中，所述模数转换部包括第一模数转换部和第二模数转换部，并且
所述扫描电路同时选择所述多个行中的第一行和第二行，而且执行控制以将与所述第一行对应的所述模拟信号输出到所述第一模数转换部，而且还执行控制以将与所述第二行对应的所述模拟信号输出到所述第二模数转换部。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的固态摄像器件，其中
所述黑电平校正处理包括：将所述数字信号乘以针对各行而设定的校正系数的处理。
9.电子设备，其包括：
根据权利要求1至8中任一项所述的固态摄像器件；以及
信号处理单元，其对经过了所述黑电平校正处理的所述数字信号进行处理。
10.用于控制固态摄像器件的方法，所述固态摄像器件具有像素阵列部，所述像素阵列部包括多个行，各行包括沿预定方向布置的预定数量的像素，所述方法包括：
扫描过程：在所述像素阵列部中，执行控制以按顺序选择所述多个行，并且每当选择了一行时，就将超过所述预定数量的模拟信号输出到设置有超过所述预定数量的模数转换器的模数转换部，所述模拟信号包括有效像素信号和表示黑电平的基准信号，
所述模数转换部包括：
多个有效像素信号转换部，所述有效像素信号转换部被配置成将所述有效像素信号转换为数字信号，且将该数字信号作为有效像素数据输出；以及
多个基准信号转换部，所述基准信号转换部被配置成将所述基准信号转换为数字信号，且将该数字信号作为基准数据输出；以及校正过程：执行用于求出所述有效像素数据和所述基准数据之间的差分的处理以作为黑电平校正处理，
其中，各个所述基准信号转换部分散地布置在两端处以及各个所述有效像素信号转换部之间，并且
在所述校正过程中，通过使用各个所述有效像素信号转换部的相邻两侧的所述基准信号转换部的基准数据来校正所述有效像素信号转换部的有效像素数据。
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