CN110636233B - 摄像设备、摄像系统、可移动物体和信号处理设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供摄像设备、摄像系统、可移动物体和信号处理设备。所述摄像设备包括:多个像素,其被布置为形成多个行和多个列并且各个像素被构造为根据入射光输出信号;多个列信号处理部,其与所述多个列相关联地配设并且各个列信号处理部具有A/D转换部,所述A/D转换部对从布置在对应列上的像素输出的信号进行A/D转换;多个存储器部,其与所述多个列相关联地配设并且各个存储部具有存储器,所述存储器保持从对应列的列信号处理部输出的数字数据;传送部,其向公共输出线依次输出在所述多个存储器部中的各个存储器部中保持的数字数据;以及位值反转部,其对向公共输出线依次输出的第一数字数据和第二数字数据中的一者的位的值进行反转。
Description
技术领域
本发明涉及摄像设备、摄像系统、可移动物体和信号处理设备。
背景技术
用于获取二维图像的区域型摄像设备之一是CMOS型图像传感器(下文,称为CMOS传感器)。近年来,开发了如下CMOS传感器,该CMOS传感器通过使用与像素阵列的各列相关联地配设的模拟-数字(A/D)转换器对从像素阵列逐行读出的模拟信号进行并行处理,并将模拟信号转换为N位数字信号。从各列上的A/D转换器输出的数字信号通过使用水平传送电路被依次传送到输出电路,并被输出到CMOS传感器的外部。在这种逐列嵌入A/D转换器的CMOS传感器中,可以通过对A/D转换操作和水平传送操作进行管线处理来提高帧速率。
日本特开第2012-085063号公报公开了一种技术,其中,在对A/D转换操作和水平传送操作进行管线处理的CMOS传感器中,降低由于水平传送操作所涉及的消耗电流的变化而产生的A/D转换误差。此外,日本特开第2017-017381号公报公开了一种技术,其确保通过拍摄被摄体而获得的数字数据的串行传输中的传输质量。
日本特开第2012-085063号公报中公开的技术在于,通过调整水平传送时段的长度来降低由于消耗电流的变化而产生的A/D转换误差。然而,在日本特开第2012-085063号公报中公开的技术中,由于传送数据的变化也会引起水平传送操作所涉及的消耗电流的变化,因此无法降低依赖于被摄体的传送数据的变化所涉及的A/D转换误差。此外,在日本特开第2017-017381号公报中公开的技术中,在数据传输过程中将数字数据转换为随机数据,并且在传送从A/D转换器输出的数字数据时,可能发生依赖于被摄体的数字数据的变化。因此,当驱动传输路径时,无法抑制由于数字数据的变化而可能发生的消耗电流的变化,并且无法降低依赖于被摄体的传送数据的变化所涉及的A/D转换误差。
发明内容
本发明旨在提供一种摄像设备,其能够降低由于数字数据的水平传送操作所涉及的消耗电流的变化而导致的图像质量的劣化。
根据本发明的一方面,提供了一种摄像设备,所述摄像设备包括:多个像素,其被布置为形成多个行和多个列并且各个像素被构造为根据入射光输出信号;多个列信号处理部,其与所述多个列相关联地配设并且各自具有A/D转换部,所述A/D转换部对从布置在对应列上的像素输出的信号进行A/D转换;多个存储器部,其与所述多个列相关联地配设并且各个存储器部具有存储器,所述存储器保持从对应列的列信号处理部输出的数字数据;传送部,其向公共输出线依次输出在所述多个存储器部中的各个存储器部中保持的数字数据;以及位值反转部,其对向公共输出线依次输出的第一数字数据和第二数字数据中的一者的位的值进行反转。
此外,根据本发明的另一方面,提供了一种摄像设备,所述摄像设备包括:多个像素,其被布置为形成多个行和多个列并且各自被构造为根据入射光输出信号;多个列信号处理部,其与所述多个列相关联地配设并且各个列信号处理部具有A/D转换部,所述A/D转换部对从布置在对应列上的像素输出的信号进行A/D转换;多个存储器部,其与所述多个列相关联地配设并且各个存储器部具有存储器,所述存储器保持从对应列的列信号处理部输出的数字数据;传送部,其向公共输出线依次输出在所述多个存储器部中的各个存储器部中保持的数字数据;以及加扰部,其对向公共输出线依次输出的第一数字数据和第二数字数据中的至少一者进行加扰处理。
此外,根据本发明的又一方面,提供了一种摄像设备,所述摄像设备包括:多个像素,其被布置为形成多个行和多个列并且各个像素被构造为根据入射光输出信号;多个列信号处理部,其与所述多个列相关联地配设并且各个列信号处理部具有A/D转换部,所述A/D转换部对从布置在对应列上的像素输出的信号进行A/D转换;多个存储器部,其与所述多个列相关联地配设并且各个存储器部具有存储器,所述存储器保持从对应列的列信号处理部输出的数字数据;多条输出线;传送部,其向所述多条输出线输出在所述多个存储器部中保持的数字数据;以及位值反转部,其包括对从所述多个存储器部中的第一存储器部输出的第一数字数据和从所述多个存储器部中的第二存储器部输出的第二数字数据中的至少一者的位的值进行反转的部。
此外,根据本发明的另一方面,提供了一种信号处理设备,所述信号处理设备包括:多个信号处理部,各个信号处理部具有A/D转换部,所述A/D转换部对基于入射光的信号进行A/D转换;多个存储器部,其与所述多个信号处理部相关联地配设并且各个存储器部具有存储器,所述存储器保持从对应的一个信号处理部输出的数字数据;传送部,其向公共输出线依次输出在所述多个存储器部中的各个存储器部中保持的数字数据;以及位转换部,其对向公共输出线依次输出的第一数字数据和第二数字数据中的至少一者的位的值进行反转。
此外,根据本发明的另一方面,提供了一种信号处理设备,所述信号处理设备包括:多个信号处理部,各个信号处理部具有A/D转换部,所述A/D转换部对基于入射光的信号进行A/D转换;多个存储器部,其与所述多个信号处理部相关联地配设并且各个存储器部具有存储器,所述存储器保持从对应的一个信号处理部输出的数字数据;传送部,其向公共输出线依次输出在所述多个存储器部中的各个存储器部中保持的数字数据;以及加扰部,其对向公共输出线依次输出的第一数字数据和第二数字数据中的至少一者进行加扰处理。
此外,根据本发明的另一方面,提供了一种信号处理设备,所述信号处理设备包括:多个信号处理部,各个信号处理部具有A/D转换部,所述A/D转换部对基于入射光的信号进行A/D转换;多个存储器部,其与所述多个信号处理部相关联地配设并且各个存储器部具有存储器,所述存储器保持从对应的一个信号处理部输出的数字数据;多条输出线;传送部,其向所述多条输出线输出所述多个存储器部中保持的数字数据;以及位值反转部,其包括对从所述多个存储器部中的第一存储器部输出的第一数字数据和从所述多个存储器部中的第二存储器部输出的第二数字数据中的至少一者的位的值进行反转的部。
通过以下参照附图对示例性实施例的描述,本发明的其他特征将变得清楚。
附图说明
图1是例示根据本发明第一实施例的摄像设备的概略构造的框图。
图2是例示根据本发明第一实施例的摄像设备中的数字存储器组的构造示例的示意图。
图3是例示根据本发明第一实施例的摄像设备中的数字信号处理部的构造示例的示意图。
图4、图5和图6是例示根据本发明第一实施例的摄像设备中的驱动形式的示意图。
图7是例示根据参考示例的摄像设备中的数字存储器组的构造示例的示意图。
图8是示意性地例示根据参考示例的摄像设备的从数字存储器组到数字信号处理输出线的信号路径上的数据值的图。
图9是例示被摄体的一个示例的示意图。
图10和图11是示意性地例示当由根据参考示例的摄像设备拍摄图9的被摄体时从数字存储器组到数字信号处理输出线的信号路径上的数据值的图。
图12是例示被摄体的另一示例的示意图。
图13是示意性地例示当由根据参考示例的摄像设备拍摄图12的被摄体时从数字存储器组到数字信号处理输出线的信号路径上的数据值的图。
图14是例示根据参考示例的摄像设备中的驱动定时与电源电流之间的关系的图。
图15和图16是示意性地例示根据本发明第一实施例的摄像设备的从数字存储器组到数字信号处理输出线的信号路径上的数据值的图。
图17和图18是示意性地例示当由根据本发明第一实施例的摄像设备拍摄图9的被摄体时从数字存储器组到数字信号处理输出线的信号路径上的数据值的图。
图19是示意性地例示当由根据本发明第一实施例的摄像设备拍摄图12的被摄体时从数字存储器组到数字信号处理输出线的信号路径上的数据值的图。
图20是例示根据本发明第一实施例的摄像设备中的驱动定时与电源电流之间的关系的图。
图21是例示根据本发明第二实施例的摄像设备中的数字存储器组的构造示例的示意图。
图22是例示根据本发明第三实施例的摄像设备中的数字存储器组的构造示例的示意图。
图23是例示根据本发明第四实施例的摄像设备中的数字存储器组的构造示例的示意图。
图24是示意性地例示根据本发明第四实施例的摄像设备中的从数字存储器组到数字信号处理输出线的信号路径上的数据值的图。
图25是例示根据本发明第五实施例的摄像设备的概略构造的框图。
图26是例示根据本发明第五实施例的摄像设备中的数字存储器组的构造示例的示意图。
图27是例示根据本发明第五实施例的摄像设备的驱动方法的图。
图28是例示根据本发明第六实施例的摄像设备中的数字存储器组的构造示例的示意图。
图29是示意性地例示当由根据本发明第六实施例的摄像设备拍摄图9的被摄体时从数字存储器组到数字信号处理输出线的信号路径上的数据值的图。
图30是例示根据本发明第七实施例的摄像设备中的数字存储器组的构造示例的示意图。
图31是例示根据本发明第八实施例的摄像设备中的数字存储器组的构造示例的示意图。
图32和图33是示意性地例示当由根据本发明第八实施例的摄像设备拍摄图9的被摄体时从数字存储器组到数字信号处理输出线的信号路径上的数据值的图。
图34是例示根据本发明第九实施例的摄像系统的概略构造的框图。
图35A是例示根据本发明第十实施例的摄像系统的构造示例的图。
图35B是例示根据本发明第十实施例的可移动物体的构造示例的图。
具体实施方式
现在将参照附图详细描述本发明的优选实施例。
[第一实施例]
将参照图1至图20描述根据本发明第一实施例的摄像设备。
首先,将通过使用图1至图3描述根据本实施例的摄像设备的概略构造。图1是例示根据本实施例的摄像设备的概略构造的框图。图2是例示根据本实施例的摄像设备中的数字存储器组的构造示例的示意图。图3是例示根据本实施例的摄像设备中的数字信号处理部的构造示例的示意图。
如图1中所示,根据本实施例的摄像设备1000包括像素阵列100、像素驱动部200、信号处理部300、数字存储器组400和水平扫描部500。此外,摄像设备1000还包括:数字信号处理部600、并行/串行(P/S)转换部700、信号输出部800和控制部900。摄像设备1000的这些组件可以例如形成在单个半导体基板上,但不特别限于此。
像素阵列100包括在多个行和多个列上以矩阵布置的多个像素101。形成像素阵列100的像素101的数量不受特别限制。在本说明书中,假设像素阵列100包括以n行×m列的矩阵布置的多个像素101,并且可以使用这些变量n和m来进行说明。
在像素阵列100的各行上,像素驱动信号线201被布置成在第一方向(图1中的水平方向)延伸。各个像素驱动信号线201分别连接到在第一方向排列的像素101,并形成这些像素101公共的信号线。像素驱动信号线201延伸的第一方向可以称为行方向。各行上的像素驱动信号线201连接到像素驱动部200。
在像素阵列100的各列上,像素输出线202被布置成在与第一方向相交的第二方向(图1中的竖直方向)延伸。各个像素输出线202分别连接到在第二方向上排列的像素101,并形成这些像素101公共的信号线。像素输出线202延伸的第二方向可以称为列方向。各列上的像素输出线202连接到信号处理部300。
信号处理部300包括与像素阵列100的各列相关联地配设的多个列信号处理部310。各列上的像素输出线202连接到对应列上的列信号处理部310。各列上的列信号处理部310经由对应列上的信号处理输出线301连接到数字存储器组400。
数字存储器组400包括与像素阵列100的各列相关联地配设的多个数字存储器部410和420。信号处理部300的在各列上的列信号处理部310经由对应列上的信号处理输出线301连接到数字存储器部410和数字存储器部420中的一者。各列上的数字存储器部410和420经由公共输出线401连接到数字信号处理部600。
水平扫描部500经由与像素阵列100的各列相关联地配设的选择信号线501连接到对应列上的数字存储器部410或数字存储器部420。数字信号处理部600经由数字信号处理输出线605连接到P/S转换部700。P/S转换部700连接到信号输出部800。控制部900连接到像素驱动部200、信号处理部300、数字存储器组400、水平扫描部500、数字信号处理部600等。
注意,信号处理输出线301、公共输出线401和数字信号处理输出线605中的各个是用于输出N位数字信号(N是自然整数)的信号线,并且由与数字信号的位数相对应的N条信号线形成。
如图2所示,数字存储器组400包括与像素阵列100的各列相关联地配设的多个数字存储器部410和420。数字存储器部410和420逐列交替地布置。例如,数字存储器部410布置在奇数列上,数字存储器部420布置在偶数列上。或者,数字存储器部420布置在奇数列上,数字存储器部410布置在偶数列上。在图2中,在形成数字存储器组400的在m列上的数字存储器部410和420当中挑出六个连续列的数字存储器部410和420并将该六个连续列的数字存储器部410和420图示。在图2中,为了简化图示,省略了对从第三列到第六列的数字存储器部410和420的详细图示。
各个数字存储器部410包括N位数字存储器单元(memory cell)402、以及与数字存储器单元402的各个位相关联地配设的缓冲器404和三态缓冲器405。
数字存储器部410的数字存储器单元402连接到对应列上的信号处理输出线301。输出N位数字像素信号的信号处理输出线301的N条信号线连接到N位数字存储器单元402的各个位。数字存储器单元402的各个位经由数字存储器单元输出线403连接到缓冲器404的输入端子。缓冲器404的输出端子连接到三态缓冲器405的输入端子。三态缓冲器405的输出端子连接到输出N位信号的公共输出线401的N条信号线当中的对应位的信号线。选择信号线501连接到数字存储器单元402的各个位。缓冲器控制线406连接到各个三态缓冲器405,并且三态缓冲器405可以由从控制部900供给的缓冲器控制信号控制。
各个数字存储器部420包括N位数字存储器单元402、以及与数字存储器单元402的各个位相关联地配设的反相器407和三态缓冲器405。
数字存储器部420的数字存储器单元402连接到对应列上的信号处理输出线301。输出N位数字像素信号的信号处理输出线301的N条信号线连接到N位数字存储器单元402的各个位。数字存储器单元402的各个位经由数字存储器单元输出线403连接到反相器407的输入端子。反相器407的输出端子连接到三态缓冲器405的输入端子。三态缓冲器405的输出端子连接到输出N位信号的公共输出线401的N条信号线当中的对应位的信号线。选择信号线501连接到数字存储器单元402的各个位。缓冲器控制线406连接到各个三态缓冲器405,并且三态缓冲器405可以由从控制部900供给的缓冲器控制信号控制。反相器407具有位值反转部的功能,位值反转部反转由数字存储器单元402保持的数据的各个位的值。
经由信号处理输出线301从信号处理部300的在各列上的列信号处理部310输出的N位数字像素信号,被保持在对应列上的数字存储器部410或数字存储器部420的数字存储器单元402中。
经由选择信号线501从水平扫描部500供给的控制信号(列选择信号)并行输入到数字存储器单元402的各个位。响应于从水平扫描部500接收到控制信号,数字存储器部410的数字存储器单元402经由数字存储器单元输出线403、缓冲器404和三态缓冲器405,将各个位的数字值输出到公共输出线401。响应于从水平扫描部500接收到控制信号,数字存储器部420的数字存储器单元402经由数字存储器单元输出线403、反相器407和三态缓冲器405,将各个位的数字值输出到公共输出线401。三态缓冲器405被构造为能够响应于经由缓冲器控制线406供给的控制信号将输出控制到高阻抗状态,并且被控制,使得在选择其他列时输出处于高阻抗状态。
数字信号处理部600包括与形成公共输出线401的各N条信号线对应的多个处理电路。图3例示了连接到形成公共输出线401的N条信号线中的一条信号线的处理电路的构造示例。在实际实现方式中,数字信号处理部600包括与形成公共输出线401的N条信号线相对应的N个处理电路。这同样适用于数字信号处理部600的N个处理电路与数字信号处理输出线605之间的连接。
如图3所示,数字信号处理部600的处理电路包括缓冲器601、反相器602和开关603和604。缓冲器601和反相器602的输入端子连接到公共输出线401。缓冲器601的输出端子经由开关603连接到数字信号处理输出线605。反相器602的输出端子经由开关604连接到数字信号处理输出线605。开关603和604由从控制部900供给的控制信号控制。例如,当控制信号为高时开关603接通(导通状态),当控制信号为低时开关603断开(非导通状态),当控制信号为高时开关604接通(导通状态),当控制信号为低时开关604断开(非导通状态)。
经由公共输出线401从数字存储器部410和420输入到数字信号处理部600的数字信号被输入到缓冲器601和反相器602。缓冲器601的输出信号和反相器602的输出信号中的由开关603和604选择的一个输出信号,经由数字信号处理输出线605传送到P/S转换部700。
接下来,将通过使用图1至图6来描述根据本实施例的摄像设备的一般操作。
各个像素101包括由诸如光电二极管的光电转换元件形成的光电转换部,并且根据其光量将入射光转换为电信号(像素信号)。像素驱动部200经由像素驱动信号线201向像素101供给用于在从像素101读出像素信号时驱动像素101内的读出电路(未图示)的控制信号。像素驱动部200通过使用经由像素驱动信号线201供给的控制信号来控制像素101的复位、光电转换、电荷传送、输出像素信号的行的选择等。由此,各个像素101响应于从对应行上的像素驱动信号线201供给的控制信号,将基于由光电转换部生成的电荷量的像素信号输出到对应列上的像素输出线202。属于由像素驱动部200选择的行的多个像素101同时将像素信号输出到对应列上的像素输出线202。
输出到像素输出线202的像素信号被输入到对应列上的列信号处理部310,并且在列信号处理部310中对其进行预定信号处理。各个列信号处理部310至少包括模拟-数字(A/D)转换器,并将作为模拟信号的像素信号转换为N位数字信号。由各列上的列信号处理部310处理的数字像素信号经由对应列上的信号处理输出线301输入到对应列上的数字存储器部410或数字存储器部420。
列信号处理部310还可以具有A/D转换之外的功能。可以配设给列信号处理部310的其他功能例如可以是:放大像素信号的功能、进行相关双采样(CDS)的功能、以及对像素信号进行采样和保持(S/H)的功能。
各列上的数字存储器部410或数字存储器部420保持经由信号处理输出线301从对应列上的列信号处理部310供给的数字像素信号。水平扫描部500可以由解码器或移位寄存器形成。水平扫描部500经由选择信号线501向数字存储器部410和420供给,用于将保持在数字存储器部410和420中的数字数据逐列依次传送到数据信号处理部600的控制信号。水平扫描部500是将在数字存储器部410和420中的各个中保持的数字数据依次输出到公共输出线401的传送部。已经从水平扫描部500接收到控制信号的数字存储器部410和420将保持在其中的数字数据经由公共输出线401传送到数字信号处理部600。
数字信号处理部600对从数字存储器组400接收的数字数据进行预定信号处理。由数字信号处理部600进行的信号处理例如可以是数字信号处理,诸如数字增益或偏移的加法和减法、解码、数据的加扰处理等。在本实施例中,数字信号处理部600具有作为解码处理部的功能,该解码处理部进行解码处理以恢复由位值反转部反转的位值,或者进行解码处理以恢复由加扰部对数字数据进行的加扰处理。
在数字信号处理部600中进行数字信号处理的数字数据经由数字信号处理输出线605被传送到P/S转换部700,然后经由信号输出部800被输出到摄像设备1000的外部。信号输出部800具有如下方式的外部接口,例如,如同缓冲电路一样从单个端子输出电压的方式或具有两个差分端子的低压差分信号(LVDS)方式。
控制部900向像素驱动部200、信号处理部300、数字存储器组400、水平扫描部500、数字信号处理部600等供给用于控制这些部的操作或其定时的控制信号。可以从摄像设备1000的外部供给从控制部900供给的至少一些控制信号。
图4至图6是例示根据本实施例的摄像设备中的驱动形式的示意图。在图4和图5中,项“像素读出”表示直到像素信号从像素101被读出到像素输出线202为止的操作。在图6中,项“像素读出+S/H”表示直到像素信号从像素101被读出并且被采样并被保持在列信号处理部310的采样保持(S/H)电路中为止的操作。在图4至图6中,项“A/D转换”表示直到列信号处理部310对像素信号进行A/D转换并且数字转换信号存储在数字存储器部410或数字存储器部420中为止的操作。在图4至图6中,项“水平传送”表示直到从信号输出部800输出保持在数字存储器部410或数字存储器部420中的像素信号为止的操作。在图4至图6中,竖直方向表示像素阵列100中的行位置,水平方向表示时间。各个块的水平方向上的长度基本上表示一个水平时段。
图4是一种驱动形式,其中,“像素读出”、“A/D转换”和“水平传送”被定义为一系列信号处理,并且在前一行(例如,第(n-1)行)的一系列信号处理完成之后,开始下一行(例如,第n行)的一系列信号处理。在前一行的“像素读出”结束之后并且下一行的“像素读出”开始之前,进行像素101中的复位、光电转换和累积的操作。
图5例示了一种驱动形式,其中,在各行的一系列信号处理当中,在相同的定时进行前一行(例如,第(n-1)行)的“水平传送”和下一行(例如,第n行)的“像素读出”。
由于“像素读出”的操作不影响水平传送的数字数据的信号处理,因此前一行的“水平传送”和下一行的“像素读出”可以同时开始且并行进行。这种构造可以缩短读出所有行所需的时间。
图6例示了一种驱动形式,其中,“像素读出+S/H”、“A/D转换”和“水平传送”被定义为一系列信号处理,并且前一行(例如,第(n-2)行)的“A/D转换”和下一行(例如,第(n-1)行)的“像素读出+S/H”在相同的定时进行。更详细地说,前一行(例如,第(n-2)行)的“水平传送”、下一行(例如,第(n-1)行)的“A/D转换”和再下一行(例如,第n行)的“像素读出+S/H”在相同的定时并行进行。
这里,列信号处理部310在A/D转换部的前级包括S/H电路。当列信号处理部310在A/D转换部的前级包括S/H电路时,可以在相同定时进行前一行的“A/D转换”和下一行的“像素读出+S/H”。虽然为了图7中的简化说明“像素读出+S/H”用作一个操作部,但是在严格意义上,在前一行的“A/D转换”结束之后开始下一行的“S/H”操作。利用这样的构造,可以在相同的定时进行前一行的“A/D转换”和下一行的“像素读出”。
此外,数字存储器组400还包括:用于保持在列信号处理部310中通过A/D转换获得的数字数据的数字存储器部;以及用于保持所获得的数字数据的读出用的另一数字存储器部。利用具有两个系统的数字存储器部的数字存储器组400,可以在从一个数字存储器部读出数字数据的同时,将通过A/D转换获得的数字数据存储在另一个数字存储器部中。由此,可以在相同的定时并行地进行前一行的“水平传送”和下一行的“A/D转换”。利用这种构造,可以进一步缩短读出所有行所需的时间。
接下来,将通过使用图7至图20,与根据参考示例的摄像设备的操作相比较来描述根据本实施例的摄像设备的详细操作。
图7是例示根据参考示例的摄像设备中的数字存储器组400的构造示例的示意图。除了数字存储器组400的构造不同之外,根据参考示例的摄像设备的基本构造与根据本实施例的摄像设备的基本构造相同。如图7中所示,根据参考示例的摄像设备的数字存储器组400包括与像素阵列100的各列相关联地配设的多个数字存储器部410。在图7中,从形成数字存储器组400的在m列上的数字存储器部410当中挑出六个连续列的数字存储器部410并将六个连续列的数字存储器部410图示。在图7中,为了简化图示,省略了从第二列到第六列的数字存储器部410的详细图示。由于根据参考示例的摄像设备的数字存储器组400中的各个数字存储器部410与图2所示的根据本实施例的摄像设备的数字存储器组400中的数字存储器部410相同,因此将省略其详细描述。
图8是示意性地例示根据参考示例的摄像设备的从数字存储器组400到数字信号处理输出线605的信号路径上的数据值的图。这里,作为列信号处理部310进行的A/D转换的结果,保持在数字存储器单元402的各个位中的数据由“0”和“1”表示。
在图8中,项“数字存储器单元402”表示在连续六列上的数字存储器单元402的特定位中保持的数据值。例如,图8中所示的各个值0、0、1、1、0、0是在图7中所示的六列上的各个数字存储器单元402的特定位中保持的数据值。
项“公共输出线401”表示当在各列上的数字存储器单元402中保持的数据被依次输出到公共输出线401时,与公共输出线401的特定关注位相对应的信号线上的数据值。例如,图8中所示的各个值0、0、1、1、0、0表示公共输出线401的关注信号线上的数据值按此顺序转变。
项“开关603”和“开关604”表示到开关603和604的控制信号的信号电平。例如,当关注信号电平是高电平时,对应的开关处于接通状态。此外,当关注信号电平是低电平时,对应的开关处于断开状态。这里,通过高电平控制信号将开关603控制为接通状态,并且通过低电平控制信号将开关604控制为断开状态。
项“数字信号处理输出线605”例示了与数字信号处理输出线605的特定关注位相对应的信号线上的数据值。例如,图8中所示的各个值0、0、1、1、0、0表示数字信号处理输出线605的关注信号线上的数据值按此顺序转变。
这里假设图9所示的被摄体用作像素阵列100拍摄的被摄体的一个示例。图9所示的被摄体包括暗区域和亮区域。当像素阵列100被划分为由图9所示的列定义的范围A、范围B和范围C时,第一行至第k行的范围A、B和C以及第k行至第n行的范围A和C对应于暗区域,并且第k行至第n行的范围B对应于亮区域。
图10和图11是示意性地例示当由根据参考示例的摄像设备拍摄图9的被摄体时从数字存储器组400到数字信号处理输出线605的信号路径上的数据值的图。图10和图11以与图8相同的方式例示了在各列上的数字存储器部410的数字存储器单元402的特定位中保持的数据值、以及在公共输出线401和数字信号处理输出线605上的关注数据值。在数字存储器单元402的特定关注位中保持的各个数据值对于图9的暗区域是“0”而对于亮区域是“1”。
在图10和图11中,项“数字存储器单元402”表示在连续的18列上的数字存储器单元402的特定位中保持的数据值。这里假设范围A、B和C中的各个范围包括六列。项“公共输出线401”表示与公共输出线401的特定关注位对应的信号线上的数据值。项“数字信号处理输出线605”表示与数字信号处理输出线605的特定关注位相对应的信号线上的数据值。此外,图10和图11还例示了三态缓冲器405的电源电流的电平。在图10和图11中,当电源电流的电平改变时,这表示电源电流波动。
图10例示了根据参考示例的摄像设备拍摄图9的被摄体并且传送第一行的数字数据的情况。在图9的被摄体中,由于范围A、B和C的所有列在第一行上都是暗的,因此在所有列上的数字存储器单元402的关注位中保持的数据是“0”。因此,在公共输出线401和数字信号处理输出线605上不发生数据转变,并且基本上不会发生由于三态缓冲器405的驱动引起的电源电流的波动。
图11例示了根据参考示例的摄像设备拍摄图9的被摄体并且传送第n行的数字数据的情况。在图9的被摄体中,由于在n行上范围A和C是暗的并且范围B是亮的,因此在范围A和C的数字存储器单元402的关注位中保持“0”,并且在范围B的数字存储器单元402的关注位中保持“1”。因此,在公共输出线401和数字信号处理输出线605上,数据的转变发生在从范围A的列向范围B的列转变的定时以及从范围B的列向范围C的列转变的定时。在这种情况下,由于三态缓冲器405的驱动引起的电源电流的波动在发生数据转变的定时发生。
图12例示了由像素阵列100拍摄的被摄体的另一示例。图12所示的被摄体对应于亮区域从图9的状态在行方向平行移动的状态。图13例示了根据参考示例的摄像设备拍摄图12的被摄体并且传送第n行的数字数据的情况。
此外,如图13所示,当拍摄图12的被摄体时,基本操作与拍摄图9的被摄体的情况相同。然而,响应于数字存储器单元402中保持的数据的改变,公共输出线401和数字信号处理输出线605上数据转变的定时改变,并且发生电源电流波动的定时改变。
图14是例示使用图6例示的驱动形式与使用图10和图11例示的三态缓冲器405中的电源电流的波动之间的关系的图。在图14中,第一行至第三行例如对应于图9的第一行至第k行的行,第(n-2)行至第n行例如对应于图9的第k行至第n行的行。
如图14所示,当应用图6中的驱动形式时,在相同的定时进行第一行的水平传送操作、第二行的A/D转换操作以及第三行的像素读出和S/H操作。此外,在相同的定时进行第二行的水平传送操作、第三行的A/D转换操作以及第四行(未例示)的像素读出和S/H操作。此外,在相同的定时进行第(n-2)行的水平传送操作、第(n-1)行的A/D转换操作以及第n行的像素读出和S/H操作。此外,在相同的定时进行第(n-1)行的水平传送操作和第n行的A/D转换操作。
与图6中的驱动形式相同,当对多行并行进行信号处理操作以实现高速率读出时,由于水平传送操作引起的电源电流的波动可能影响其他行的读出操作。例如,在S/H操作中,S/H电容器上的信号可能由于采样时的串扰而改变,信号可能在稳定之前保持,结果,在A/D转换后的像素信号中可能发生误差。此外,参考比较电压或偏置电压可能由于A/D转换时的串扰而改变,并且可能发生A/D转换误差。
如使用图10所描述,当根据参考示例的摄像设备拍摄图9的被摄体时,基本上不存在由于第一行的水平传送操作而导致的电源电流的波动。然而,如使用图11所描述,在第(n-2)行的水平传送操作中,可能发生电源电流的波动。例如,当由于电源电流的波动引起的串扰而发生A/D转换结果的误差时,在第一行至第三行上不发生A/D转换误差,并且在第(n-2)行至第n行上发生A/D转换误差。也就是说,虽然第一行至第k行的范围A、B和C以及第k行至第n行的范围A和C是相同的暗区域,并且从像素101输出相同电平的像素信号,但是A/D转换结果将不同。这作为与用光照射的行相同行上的暗区域中的噪声被观察到,并且在从摄像设备输出的图像中通常可能发生被称为拖尾的图像质量问题。
此外,如使用图12和图13所描述,发生电源电流波动的定时根据被摄体的图像而改变。当发生串扰的定时在S/H操作或A/D转换操作中改变时,误差发生的方式改变。例如,关于A/D转换误差,转换值的误差量由于图9与图12之间的图案的差异而改变。即,拖尾水平根据亮区域的位置而变化。这意味着,在尝试校正拖尾时需要考虑被摄体的亮部分或暗部分的位置信息,然而,难以进行这种校正。
注意,电源电流的波动不仅可以在三态缓冲器405中发生,而且可以在数字信号处理部600或P/S转换部700中发生。同样在数字信号处理部600或P/S转换部700中,数字数据值的改变可能导致电源电流波动并引起与三态缓冲器405中相同的串扰。
串扰路径可以是,在半导体基板上的杂质层、配线或元件中的各个中存在的耦合电容,由于在行方向上延伸的公共输出线401上的电流变化而引起的电磁波噪声等。此外,在摄像设备外部的封装或基板上存在串扰路径。注意,将省略串扰路径的详细描述。
图15和图16是示意性地例示根据本实施例的摄像设备的从数字存储器组400到数字信号处理输出线605的信号路径上的数据值的图。这里,以与图8的情况相同的方式,作为列信号处理部310的A/D转换结果保持在数字存储器单元402的各个位中的数据由“0”和“1”表示。
在图15和图16中,项“数字存储器单元402”表示在连续六列上的数字存储器单元402的特定位中保持的数据值。例如,图15和图16中所示的各个值0、0、1、1、0、0是在图2中所示的六列上的各个数字存储器单元402的特定位中保持的数据值。
项“公共输出线401”表示当在各列上的数字存储器单元402中保持的数据被依次输出到公共输出线401时,与公共输出线401的特定关注位相对应的信号线上的数据值。
项“开关603”和“开关604”表示到开关603和604的控制信号的信号电平。例如,当关注信号电平是高电平时,对应的开关处于接通状态。此外,当关注信号电平是低电平时,对应的开关处于断开状态。这里,通过高电平控制信号将开关603控制为接通状态,并且通过低电平控制信号将开关604控制为断开状态。
项“数字信号处理输出线605”例示了与数字信号处理输出线605的特定关注位相对应的信号线上的数据值。
图15例示了如下情况:以与图8的情况相同的方式进行驱动,以通过使用高电平控制信号将开关603控制为接通状态,并且通过使用低电平控制信号将开关604控制为断开状态。根据来自水平扫描部500的控制信号依次选择各列上的数字存储器部410和420,从而与公共输出线401的特定关注位相对应的信号线上的数据按照0、1、1、0、0、1的顺序转变。当开关603的控制信号为高电平且开关604的控制信号为低电平时,开关603处于接通状态,开关604处于断开状态,并且选择缓冲器601。因此,数字信号处理输出线605上的数据以与和公共输出线401的特定关注位对应的信号线上的数据相同的方式,按照0、1、1、0、0、1的顺序转变。
图16例示了如下情况:进行驱动以与从水平扫描部500供给的控制信号同步地在高电平和低电平之间交替切换开关603和604的控制信号。根据来自水平扫描部500的控制信号依次选择各列上的数字存储器部410和420,因此与公共输出线401的特定关注位对应的信号线上的数据按照0、1、1、0、0、1的顺序转变。如图16所示,开关603和604交替接通,因此交替地选择缓冲器601和反相器602。因此,数字信号处理输出线605上的数据按照0、0、1、1、0、0的顺序转变。
如上所述,在图15所示的驱动示例的情况下,保持在数字存储器组400中的数字数据被每隔一列反转,被传送到P/S转换部700,并从信号输出部800输出到摄像设备1000的外部。因此,需要在摄像设备1000外部对从信号输出部800输出的数据进行解码处理。
另一方面,在图16所示的驱动示例的情况下,保持在数字存储器组400中的数字数据被每隔一列反转并从数字存储器组400输出,但是在数字信号处理部600中再次被每隔一列反转并被传送到信号输出部800。因此,不需要在摄像设备1000外部对从信号输出部800输出的数据进行解码处理。
图17例示了根据本实施例的摄像设备拍摄图9的被摄体并且第一行上的数字数据被传送的情况。以与图16所示的驱动示例的情况相同的方式,与从水平扫描部500供给的控制信号同步地交替反复接通和断开数字信号处理部600的开关603和604。
由于在图9的被摄体中,第一行上的范围A、B和C的所有列都是暗的,因此在所有列上的数字存储器单元402的关注位中保持的数据是“0”。然而,在数字存储器组400包括数字存储器部410和420的构造中,从数字存储器组400输出到公共输出线401的数据逐列被反转。因此,数据0和数据1在公共输出线401上交替地转变,并且发生由于三态缓冲器405的驱动引起的电源电流的波动。输出到公共输出线401的数据在数字信号处理部600中再次逐列反转回原始值并被传送到信号输出部800。
图18例示了根据本实施例的摄像设备拍摄图9的被摄体并且第n行上的数字数据被传送的情况。同样在第n行的数字数据传送中,以与图17的情况相同的方式,从数字存储器组400输出到公共输出线401的数据逐列反转。因此,数据0和数据1在公共输出线401上交替地转变,并且发生由于三态缓冲器405的驱动而引起的电源电流的波动。输出到公共输出线401的数据在数字信号处理部600中再次逐列反转回原始值并被传送到信号输出部800。
图19例示了根据本实施例的摄像设备拍摄图12的被摄体并且第n行上的数字数据被传送的情况。同样在拍摄图12的被摄体的情况下,如图19所示,基于操作与拍摄图9的被摄体的情况相同。但是,数据存储单元402中保持的数据的变化引起数据在公共输出线401和数字信号处理输出线605上转变的定时的变化,并且还引起发生电源电流的波动的定时的变化。
图20是例示使用图6例示的驱动形式与使用图17和图18例示的三态缓冲器405中的电源电流的波动之间的关系的图。在图20中,第一行至第三行例如对应于图9的第一行至第k行的行,第(n-2)行至第n行例如对应于图9的第k行至第n行的行。
当根据本实施例的摄像设备拍摄图9的被摄体时,如使用图17所描述,在第一行至第三行的水平传送操作中发生三态缓冲器405的电源电流的波动。此外,如使用图18所描述,在第(n-2)行至第n行的水平传送操作中也发生三态缓冲器405的电源电流的波动。即,在根据本实施例的摄像设备中,在第一行至第三行和第(n-2)行至第n行两者上均发生A/D转换误差。
然而,在根据本实施例的摄像设备中,虽然电源电流的波动存在轻微差异,但是通过配线或元件的寄生电容或寄生电阻来使电源电流的波动平滑。也就是说,包括第一行到第三行的转换误差的A/D转换结果和包括第(n-2)行到第n行的转换误差的A/D转换结果基本上相同,并且可以降低由A/D转换值的差异引起的拖尾。此外,由于不管被摄体的明暗如何都发生电源电流的波动,因此还可以减小依赖于被摄体的亮部分和暗部分的位置的电源电流的波动。
如上所述,在根据本实施例的摄像设备中,保持在数字存储器组400中的数字数据被每隔一列反转并在公共输出线401上输出。换句话说,依次输出到公共输出线401的第一数字数据和第二数字数据之一的位的值被反转。这可以抑制信号处理操作的时间轴上的电源电流的特定波动,并且降低依赖于被摄体的亮部分和暗部分的位置的图像质量的劣化。
注意,虽然在本实施例中在传送数字数据时逐列反转要传送的数字数据,但是可以通过使用逐列利用随机数据替换A/D转换结果的加扰器、编码器等来转换数据。在这种情况下,为了恢复由加扰器、编码器等进行的数据转换,解扰器或解码器可以布置在数字信号处理部600或摄像设备1000的外部。注意,由加扰部(加扰器)进行的加扰处理例如可以是,根据预定加扰模式重新布置在数字数据中包括的各个位的值的处理、反转特定位的值的处理等等。本实施例中描述的反转各个位的值的处理也是加扰处理的一种形式。
此外,当A/D转换结果是二进制代码时,例如可以逐列仅反转较高阶位,诸如依赖于被摄体而不太可能发生0和1的切换的最高有效位(MSB)。
此外,虽然在本实施例中关注图6中所示的驱动形式的信号处理操作时的串扰,但是在图4和图5的驱动示例中可以类似地发生串扰。例如,在图4的驱动示例的情况下,在从读出一个像素到读出下一个像素的时段中进行的像素的复位操作、光电转换操作或累积操作中,在时间轴上的特定定时处的电源电流的波动可能引起串扰。可以应用本实施例来抑制上述串扰。
如上所述,根据本实施例,可以降低由于数字信号的水平传送操作所涉及的消耗电流的变化而导致的图像质量劣化。
[第二实施例]
将参照图21描述根据本发明第二实施例的摄像设备。与根据第一实施例的摄像设备中的组件相同的组件用相同的附图标记来标记,并且将省略或简化其描述。图21是例示根据本实施例的摄像设备中的数字存储器组的构造示例的示意图。
除了数字存储器组400和公共输出线401的构造之外,根据本实施例的摄像设备的基本构造与根据第一实施例的摄像设备的基本构造相同。也就是说,如图21所示,根据本实施例的摄像设备的数字存储器组400包括与像素阵列100的各列相关联地配设的多个数字存储器部410A、410B、420A和420B。此外,根据本实施例的摄像设备包括两对公共输出线401A和401B。
数字存储器部410A、410B、420A和420B按此顺序在各列上反复布置。例如,数字存储器部410A布置在第一列、第五列、...,数字存储器部410B布置在第二列、第六列、...,数字存储器部420A布置在第三列、第七列、...,数字存储器部420B布置在第四列、第八列、...。
数字存储器部410A和410B中的各个以与根据第一实施例的摄像设备的数字存储器组400中的数字存储器部410相同的方式,包括数字存储器单元402、缓冲器404和三态缓冲器405。数字存储器部410A和410B的各个数字存储器单元402连接到对应列上的信号处理输出线301。输出N位数字像素信号的信号处理输出线301的N条信号线连接到N位数字存储器单元402的各个位。数字存储器单元402的各个位经由数字存储器单元输出线403连接到缓冲器404的输入端子。缓冲器404的输出端子连接到三态缓冲器405的输入端子。
布置在相邻列上的各个数字存储器部410A和410B形成一对。供给相同控制信号的公共选择信号线501连接到形成各对的数字存储器部410A和410B。数字存储器部410A的三态缓冲器405的各个输出端子连接到输出N位信号的公共输出线401A的N条信号线当中的对应位的信号线。此外,数字存储器部410B的三态缓冲器405的各个输出端子连接到输出N位信号的公共输出线401B的N条信号线当中的对应位的信号线。
数字存储器部420A和420B中的各个以与根据第一实施例的摄像设备的数字存储器组400中的数字存储器部420相同的方式,包括数字存储器单元402、反相器407和三态缓冲器405。数字存储器部420A和420B的各个数字存储器单元402连接到对应列上的信号处理输出线301。输出N位数字像素信号的信号处理输出线301的N条信号线连接到N位数字存储器单元402的各个位。数字存储器单元402的各个位经由数字存储器单元输出线403连接到反相器407的输入端子。反相器407的输出端子连接到三态缓冲器405的输入端子。
布置在相邻列上的各个数字存储器部420A和420B形成一对。供给相同控制信号的公共选择信号线501连接到形成各对的数字存储器部420A和420B。数字存储器部420A的三态缓冲器405的各个输出端子连接到输出N位信号的公共输出线401A的N条信号线当中的对应位的信号线。此外,数字存储器部420B的三态缓冲器405的各个输出端子连接到输出N位信号的公共输出线401B的N条信号线当中的对应位的信号线。
利用这样的构造,可以将保持在数字存储器部410A和410B的数字存储器单元402中的数据并行地读出到公共输出线401A和401B。此外,可以将保持在数字存储器部420A和420B的数字存储器单元402中的数据并行地读出到公共输出线401A和401B。因此,根据本实施例的摄像设备,可以以第一实施例的摄像设备的速率的两倍的速率进行读出。
利用并行地对多个列进行读出的构造,在传送数字数据的同时驱动的电路的数量,例如,三态缓冲器405的数量,根据并联的数量而增大,电源电流的波动也将根据并联的数量而增大。例如,当在其中布置有用于12位的数字存储器单元402的构造中对10列并行地进行读出时,形成公共输出线401的信号线的数量将是12×10并联,即,总共120条。当A/D转换的结果是二进制代码时,虽然并非所有12位数据都必须改变,并且在10列的并行读出中电源电流的波动可能不会简单地为10倍,但仍难以抑制电源电流波动的增大。
因此,当向根据通过使用图7描述的参考示例的摄像设备应用对多个列进行并行读出的构造时,由于被摄体的亮度差异,电源电流的波动差异变大,因此图像质量的劣化可能更显著。
在这方面,在根据本实施例的摄像设备中,可以如第一实施例所述抑制由于电源电流的波动引起的影响。因此,根据本实施例的摄像设备,即使当摄像设备被构造为对多个列进行并行读出时,也可以有效地抑制电源电流的波动对图像质量的影响。
如上所述,根据本实施例,可以降低由于数字信号的水平传送操作所涉及的消耗电流的变化而导致的图像质量劣化。
注意,虽然在本实施例中已经描述了对每两列进行并行读出的构造,但是也可以是对每特定数量(三个或更多)的列进行并行读出的构造。在这种情况下,可以针对与多个公共输出线中的各个相对应的列在每列上反转数据。利用这样的构造,可以以第一实施例的摄像设备中的速率的三倍速率进行读出。
[第三实施例]
将通过使用图22描述根据本发明第三实施例的摄像设备。与根据第一和第二实施例的摄像设备中的组件相同的组件用相同的附图标记来标记,并且将省略或简化其描述。图22是例示根据本实施例的摄像设备中的数字存储器组的构造示例的示意图。
除了数字存储器组400和公共输出线401的构造之外,根据本实施例的摄像设备的基本构造与根据第一实施例的摄像设备的基本构造相同。也就是说,如图22所示,根据本实施例的摄像设备的数字存储器组400包括与像素阵列100的各列相关联地配设的多个数字存储器部430A、430B、440A和440B。此外,根据本实施例的摄像设备包括两对公共输出线401A和401B。
数字存储器部430A、430B、440A和440B按此顺序在各列上反复布置。例如,数字存储器部430A布置在第一列、第五列、...,数字存储器部430B布置在第二列、第六列、...,数字存储器部440A布置在第三列、第七列、...,数字存储器部440B布置在第四列、第八列、...。各个数字存储器部430A、430B、440A和440B包括数字存储器单元402、缓冲器404、反相器407和三态缓冲器405。
布置在相邻列上的各个数字存储器部430A和430B形成一对。供给相同控制信号的公共选择信号线501连接到形成各对的数字存储器部430A和430B。数字存储器部430A的三态缓冲器405的各个输出端子连接到输出N位信号的公共输出线401A的N条信号线当中的对应位的信号线。此外,数字存储器部430B的三态缓冲器405的各个输出端子连接到输出N位信号的公共输出线401B的N条信号线当中的对应位的信号线。
类似地,布置在相邻列上的各个数字存储器部440A和440B形成一对。供给相同控制信号的公共选择信号线501连接到形成各对的数字存储器部440A和440B。数字存储器部440A的三态缓冲器405的各个输出端子连接到输出N位信号的公共输出线401A的N条信号线当中的对应位的信号线。此外,数字存储器部440B的三态缓冲器405的各个输出端子连接到输出N位信号的公共输出线401B的N条信号线当中的对应位的信号线。
在第一和第二实施例中描述的各个数字存储器部410、410A和410B包括在各个位的数字数据的输出路径上的缓冲器404。此外,在第一和第二实施例中描述的各个数字存储器部420、420A和420B包括在各个位的数字数据的输出路径上的反相器407。
相反,本实施例中的各个数字存储器部430A、430B、440A和440B包括在数字数据的输出路径上各自具有缓冲器404的位和在数字数据的输出路径上各自具有反相器407的位。此外,相邻数字存储器部430A和数字存储器部440A被构造为使得具有缓冲器404的位和具有反相器407的位彼此不同。例如,当缓冲器404被布置在第一列上的数字存储器部430A的最高有效位的输出路径上时,反相器407被布置在第三列上的数字存储器部440A的最高有效位的输出路径上。这同样适用于其他位。此外,相邻数字存储器部430B和数字存储器部440B被构造为使得具有缓冲器404的位和具有反相器407的位彼此不同。
利用这样的构造,经由缓冲器404输出的数字数据和经由反相器407输出的数字数据被交替地输出到形成公共输出线401A和401B的各条信号线。因此,对于缓冲器404或反相器407的电源电流的波动,可以获得与第一和第二实施例中描述的优点相同的优点。
此外,三态缓冲器405的输出值被按位反转,因此在第一实施例中描述的电源电流的波动发生在相反的相位,并且可以抵消由于电源电流的波动而涉及的电源的波动或串扰。因此,可以降低图像质量的劣化。
如上所述,根据本实施例,可以降低由于数字信号的水平传送操作所涉及的消耗电流的变化而导致的图像质量劣化。
[第四实施例]
将参照图23和图24描述根据本发明第四实施例的摄像设备。与根据第一至第三实施例的摄像设备中的组件相同的组件用相同的附图标记来标记,并且将省略或简化其描述。图23是例示根据本实施例的摄像设备中的数字存储器组的构造示例的示意图。图24是示意性地例示根据本实施例的摄像设备中的从数字存储器组到数字信号处理输出线的信号路径上的数据值的图。
虽然在第一至第三实施例中已经描述了在数字存储器单元402的后级(post-stage)进行数字数据的反转处理或加扰处理的示例,但是数字数据的反转处理或加扰处理可以不必在数字存储器单元402的后级进行。在本实施例中,将描述如下示例:在数字存储器单元402的前级进行数字数据的反转处理或加扰处理。
除了信号处理部300和数字存储器组400之间的连接形式不同于参考示例之外,根据本实施例的摄像设备与根据第一实施例中描述的参考示例的摄像设备相同。也就是说,如图23所示,在根据本实施例的摄像设备中,缓冲器302或反相器303连接在各列上的信号处理输出线301和数字存储器部410之间。缓冲器302和反相器303逐列交替地布置。反相器303用作位值反转部,其反转从列信号处理部310输出的各个数据位的值。注意,在本说明书中,缓冲器302和反相器303可以各自被描述为信号处理部300或列信号处理部310的组件。
虽然图23例示了一个缓冲器302或一个反相器303连接到各个信号处理输出线301,但是在实际实现方式中,缓冲器302或反相器303连接到形成信号处理输出线301的N条信号线中的各条信号线。
图24是示意性地例示在图23中所示的摄像设备上的从信号处理部300到数字信号处理输出线605的信号路径上的数据值的图。
在图24中,“信号处理输出线301”表示从连续六列上的列信号处理部310输出到信号处理输出线301的数字像素信号的特定位的数据值。例如,图24所示的各个值0、0、1、1、0、0是从如下信号线输出的数据值,该信号线对应于图23所示的六列上的各个信号处理输出线301的特定位。
项“数字存储器单元402”表示经由缓冲器302或反相器303输入到与六个关注列对应的数字存储器单元402的特定关注位的数据值。例如,图24所示的各个值0、1、1、0、0、1是输入到图24所示的六列上的各个数字存储器单元402的特定位的数据值。
项“公共输出线401”表示当在各列上的数字存储器单元402中保持的数据被依次读出到公共输出线401时,与公共输出线401的特定关注位对应的信号线上的数据值。例如,图24所示的各个值0、1、1、0、0、1表示公共输出线401的关注信号线上的数据值按此顺序转变。
项“数字信号处理输出线605”表示与数字信号处理输出线605的特定关注位对应的信号线上的数据值。例如,图24所示的各个值0、0、1、1、0、0表示数字信号处理输出线605的信号线上的数据值按此顺序转变。
利用摄像设备的这种构造,在从信号处理部300输出的数字像素信号当中,预定列上的数字像素信号的数字数据可以被反转并保持在数字存储器单元402中。在图23的构造示例中,保持在数字存储器单元402中的数据逐列被反转。因此,公共输出线401上的数据的转变和三态缓冲器405的电源电流的波动,与根据第一实施例的摄像设备的情况(图16)相同。也就是说,同样在根据本实施例的摄像设备中,可以获得与根据第一实施例的摄像设备相同的优点。
注意,在图23的构造示例中,配设了其上缓冲器302连接到形成信号处理输出线301的所有N条信号线的列、以及其上反相器303连接到形成信号处理输出线301的所有N条信号线的列。然而,在形成信号处理输出线301的N条信号线中,一些信号线可以连接到缓冲器302,并且一些其他信号线可以连接到反相器303。此外,可以通过在连接到数据值的变化频率高的位(例如最低有效位(LSB))的信号路径上不布置缓冲器302或反相器303,来降低元件的数量。
如上所述,根据本实施例,可以降低由于数字信号的水平传送操作所涉及的消耗电流的变化而导致的图像质量劣化。
[第五实施例]
将通过使用图25至图27来描述根据本发明第五实施例的摄像设备。与根据第一至第四实施例的摄像设备中的组件相同的组件用相同的附图标记来标记,并且将省略或简化其描述。图25是例示根据本实施例的摄像设备的概略构造的框图。图26是例示根据本实施例的摄像设备中的数字存储器组的构造示例的示意图。图27是例示根据本实施例的摄像设备的驱动方法的图。
在本实施例中,将描述如下示例:以与第四实施例中相同的方式在数字存储器单元402的前级进行数字数据的反转处理或加扰处理。在本实施例中,通过使用A/D转换器进行数字数据的反转处理或加扰处理。注意,A/D转换方案可以是管线型、连续比较型、积分型等,并且在本实施例中例示了使用积分型A/D转换器的应用。然而,适用于本发明的A/D转换方案不受特别限制。
如图25所示,除了图1所示的摄像设备的构造之外,根据本实施例的摄像设备1000还包括参考比较电压发生器320和计数器450。参考比较电压发生器320生成信号电平随时间流逝而改变的参考比较电压(例如斜坡电压),并将该电压供给到各列上的列信号处理部310。各列上的列信号处理部310包括比较器(未例示),其将模拟像素信号的电平与参考比较电压的电平进行比较,并根据比较结果将信号输出到对应列上的数字存储器部410。计数器450与由参考比较电压发生器320生成的参考比较电压的电平的改变的开始同步地开始测量时间,并且将计数值供给到各列上的数字存储器部410。
图26是例示各列上的计数器450和数字存储器部410之间的连接关系的图。如图26所示,从计数器450输出的N位计数值经由缓冲器460或反相器470供给到各列上的数字存储器部410。在图26中,从计数器450经由缓冲器460连接到数字存储器部410的列和从计数器450经由反相器470连接到数字存储器部410的列逐列交替布置。也就是说,将各个位的值反转的计数值被供给到相邻列上的数字存储器部410。反相器470用作位值反转部,其反转从计数器450输出的数据的各个位的值。
接下来,将通过使用图27来描述根据本实施例的摄像设备中的A/D转换操作。
参考比较电压发生器320生成电平随时间流逝而改变的斜坡参考比较电压,并将生成的参考比较电压供给到各列上的列信号处理部310。图27例示了电压电平随着时间流逝而减小的参考比较电压作为参考比较电压。
列信号处理部310的比较器将模拟像素信号的电平与参考比较电压的电平进行比较。比较器根据模拟像素信号的电平与参考比较电压的电平之间的关系的变化输出锁存信号。例如,图27例示了如下情况:在模拟像素信号的电平变得高于参考比较电压的电平的定时,比较器的输出信号从低电平变为高电平。
计数器450与参考比较电压的电平的改变的开始同步地开始测量(计数)时间,并且将测量的计数值供给到各列上的数字存储器部410。已经从列信号处理部310的比较器接收到锁存信号的数字存储器部410保持在从比较器接收到锁存信号的定时从计数器450接收的计数值,作为数字存储器单元402中的A/D转换结果。
也就是说,当从计数器450经由缓冲器460向其供给计数值的数字存储器部410接收锁存信号时,计数值a的各个位的原始值保持在关注的数字存储器部410的各个位中。此外,当从计数器450经由反相器470向其供给计数值的数字存储器部410接收锁存信号时,计数值a的各个位的反转后的值保持在关注的数字存储器部410的各个位中。
如上所述,在根据本实施例的摄像设备中,经由缓冲器460连接到计数器450的数字存储器部410和经由反相器470连接到计数器450的数字存储器部410逐列交替地布置。由此,可以将各个位的值被反转的计数值供给到相邻列上的数字存储器部410。也就是说,在根据本实施例的摄像设备中传送数字数据的形式与图24所示的第四实施例的情况相同。
如上所述,根据本实施例,可以降低由于数字信号的水平传送操作所涉及的消耗电流的变化而导致的图像质量劣化。
注意,在本实施例中,虽然经由缓冲器460输入有计数值的数字存储器部410和经由反相器470输入有计数值的数字存储器部410逐列交替布置,但是不一定要求逐列交替布置。可以根据应用于数字数据的反转处理或加扰处理的形式,来适当地选择各个列上的计数器450和数字存储器部410之间的连接。
此外,虽然在本实施例中已经例示了缓冲器460或反相器470布置在计数器450和数字存储器部410之间的所有位的信号线上的示例,但是缓冲器460或反相器470所布置的位,或者这些位的数量没有特别限制。
此外,虽然在本实施例中计数器450由各个列上的A/D转换器共享,但是各列上的各个数字存储器部410可以包括计数器。在这种情况下,可以逐列来测量时间,并且可以每隔一列来反转、输出和传送计数结果。或者,可以每隔一列地交替布置均使用用于单调增加(向上计数)的计数器的A/D转换器和均使用用于单调降低(向下计数)的计数器的A/D转换器。利用这样的构造,可以每隔一列地反转和输出计数值的各个位的值,并且可以获得与本实施例相同的优点。
[第六实施例]
将参照图28和图29描述根据本发明第六实施例的摄像设备。与根据第一至第五实施例的摄像设备中的组件相同的组件用相同的附图标记来标记,并且将省略或简化其描述。图28是例示根据本实施例的摄像设备中的数字存储器组的构造示例的示意图。图29是示意性地例示当由根据本实施例的摄像设备拍摄图9的被摄体时从数字存储器组到数字信号处理输出线的信号路径上的数据值的图。
除了数字存储器组400和公共输出线401的构造之外,根据本实施例的摄像设备的基本构造与根据第一实施例的摄像设备的基本构造相同。也就是说,如图28所示,根据本实施例的摄像设备的数字存储器组400包括与像素阵列100的各列相关联地配设的多个数字存储器部410A和420B。此外,根据本实施例的摄像设备以与第二和第三实施例相同的方式包括两对公共输出线401A和401B。
数字存储器部410A和420B交替地布置在各列上。例如,数字存储器部410A布置在奇数列上,数字存储器部420B布置在偶数列上。或者,数字存储器部420B布置在奇数列上,数字存储器部410A布置在偶数列上。数字存储器部410A和420B与根据第二实施例的摄像设备中的数字存储器部410A和420B相同。
也就是说,数字存储器部410A包括数字存储器单元402。此外,数字存储器部410A包括分别与数字存储器单元402的各个位相关联的缓冲器404和三态缓冲器405。数字存储器部410A的三态缓冲器405的各个输出端子连接到输出N位信号的公共输出线401A的N条信号线的对应位的信号线。
此外,数字存储器部420B包括数字存储器单元402。此外,数字存储器部420B包括分别与数字存储器单元402的各个位相关联的反相器407和三态缓冲器405。数字存储器部420B的三态缓冲器405的各个输出端子连接到输出N位信号的公共输出线401B的N条信号线的对应位的信号线。
像素阵列100的多列包括均由相邻的两列形成的对。例如,第一列和第二列形成一对,第三列和第四列形成一对。供给相同控制信号的公共选择信号线501连接到属于各对的数字存储器部410A和420B。
利用这样的构造,保持在数字存储器部410A的数字存储器单元402中的数据和保持在数字存储器部420B的数字存储器单元402中的数据可以被并行地读出到公共输出线401A和401B。
图29是示意性地例示当由根据本实施例的摄像设备拍摄图9的被摄体并且传送第n行上的数字数据时从数字存储器组400到数字信号处理输出线605的信号路径上的数据值的图。图29以与图11相同的方式例示了在各列上的数字存储器部410A和420B的数字存储器单元402的特定位中保持的数据值、以及在公共输出线401A和401B和数字信号处理输出线605上的关注数据值。在数字存储器单元402的特定关注位中保持的各个数据值,对于图9的暗区域是“0”而对于亮区域是“1”。
在图29中,项“数字存储器单元402”表示在连续的18列上的数字存储器单元402的特定位中保持的数据值。这里假设范围A、B和C中的各个范围包括六列。项“公共输出线401A”表示与公共输出线401A的特定关注位相对应的信号线上的数据值。项“公共输出线401B”表示与公共输出线401B的特定关注位相对应的信号线上的数据值。项“数字信号处理输出线605”表示与数字信号处理输出线605的特定关注位相对应的信号线上的数据值。此外,图29还例示了包括在数字存储器部410A和420B中的各个中的三态缓冲器405的电源电流的电平。在图29中,当电源电流的电平改变时,这表示电源电流波动。
在图9的被摄体中,由于在第n行上范围A和C是暗的并且范围B是亮的,因此在范围A和C的数字存储器单元402的关注位中保持“0”,在范围B的数字存储器单元402的关注位中保持“0”。因此,在公共输出线401A、公共输出线401B和数字信号处理输出线605上,数据的转变发生在从范围A的列向范围B的列转变的定时和从范围B的列向范围C的列转变的定时。在这种情况下,在发生数据转变的这些定时,发生由于三态缓冲器405的驱动而导致的电源电流的波动。
然而,在根据本实施例的摄像设备中,对应位的值彼此反转并输出到与公共输出线401A和公共输出线401B的相同位对应的信号线。因此,由于数字存储器部410A中的三态缓冲器405的驱动而引起的电源电流波动的极性与由于数字存储器部420B中的三态缓冲器405的驱动引起的电源电流的波动的极性相反。因此,由数字存储器部410A中的电源电流的波动造成的影响和由数字存储器部420B中的电源电流的波动造成的影响彼此抵消,并且可以整体抑制由于电源电流的波动而产生影响。此外,可以减小引起相同极性的电源电流的波动的数字存储器部的数量,并且与根据图7所示的参考示例的摄像设备的数字存储器组400的构造相比,可以减小相同极性的电源电流的波动的绝对值。
此外,在根据本实施例的摄像设备中,保持在数字存储器部410A和420B的数字存储器单元402中的数据可以被并行地读出到公共输出线401A和401B。因此,以与第二实施例相同的方式,可以以第一实施例的摄像设备中的速率的两倍速率进行读出。
如上所述,根据本实施例,可以降低由于数字信号的水平传送操作所涉及的消耗电流的变化而导致的图像质量劣化。
注意,虽然在本实施例中数字存储器部410A和420B在每一列上交替布置,但是数字存储器部410A和420B可以每两列或更多列、或基于特定数量的列交替布置。此外,传送的数字数据可以在数字信号处理部600中解码,或者可以在摄像设备外部解码。
[第七实施例]
将参照图30描述根据本发明第七实施例的摄像设备。与根据第一至第六实施例的摄像设备中的组件相同的组件用相同的附图标记来标记,并且将省略或简化其描述。图30是例示根据本实施例的摄像设备中的数字存储器组的构造示例的示意图。
除了数字存储器组400和公共输出线401的构造之外,根据本实施例的摄像设备的基本构造与根据第一实施例的摄像设备的基本构造相同。即,如图30所示,根据本实施例的摄像设备的数字存储器组400包括与像素阵列100的各列相关联地配设的多个数字存储器部430A和440B。此外,根据本实施例的摄像设备以与第二、第三和第六实施例相同的方式包括两对公共输出线401A和401B。
数字存储器部430A和440B交替地布置在各列上。例如,数字存储器部430A布置在奇数列上,数字存储器部440B布置在偶数列上。或者,数字存储器部440B布置在奇数列上,数字存储器部430A布置在偶数列上。数字存储器部430A和440B与根据第三实施例的摄像设备中的数字存储器部430A和440B相同。也就是说,数字存储器部430A和440B中的各个包括数字存储器单元402、缓冲器404、三态缓冲器405和反相器407。
数字存储器部430A和440B中的各个包括:在数字数据的输出路径上具有缓冲器404的位和在数字数据的输出路径上具有反相器407的位。此外,数字存储器部430A和数字存储器部440B被构造为,使得具有缓冲器404的位和具有反相器407的位彼此不同。例如,当缓冲器404被布置在第一列上的数字存储器部430A的最高有效位的输出路径上时,反相器407被布置在第二列上的数字存储器部440B的最高有效位的输出路径上。这同样适用于其他位。
数字存储器部430A的三态缓冲器405的各个输出端子连接到输出N位信号的公共输出线401A的N条信号线的对应位的信号线。此外,数字存储器部440B的三态缓冲器405的各个输出端子连接到输出N位信号的公共输出线401B的N条信号线的对应位的信号线。
像素阵列100的多列包括均由相邻的两列形成的对。例如,第一列和第二列形成一对,第三列和第四列形成另一对。供给相同控制信号的公共选择信号线501连接到属于各对的数字存储器部430A和440B。图30例示了连接到第一列上的数字存储器部430A和第二列上的数字存储器部440B的选择信号线501-1、以及连接到第三列上的数字存储器部430A和第四列上的数字存储器部440B的选择信号线501-2。
利用这样的构造,以与第六实施例中相同的方式,对应位的值彼此反转并输出到与公共输出线401A和公共输出线401B的相同位对应的信号线。因此,由于数字存储器部430A中的三态缓冲器405的驱动而引起的电源电流的波动的极性与由于数字存储器部440B中的三态缓冲器405的驱动引起的电源电流的波动的极性相反。因此,由数字存储器部430A中的电源电流的波动造成的影响和由数字存储器部440B中的电源电流的波动造成的影响彼此抵消,并且可以整体抑制由于电源电流的波动而产生影响。
此外,在根据本实施例的摄像设备中,由于数据在相邻位之间反转,因此与第六实施例相比,在各个数字存储器部430A和440B中发生的三态缓冲器405的电流波动的极性或波动的发生定时是分布式的。因此,可以降低可能根据被摄体的明暗发生的电源的剧烈波动。
如上所述,根据本实施例,可以降低由于数字信号的水平传送操作所涉及的消耗电流的变化而导致的图像质量劣化。
[第八实施例]
将参照图31至图33描述根据本发明第八实施例的摄像设备。与根据第一至第七实施例的摄像设备中的组件相同的组件用相同的附图标记来标记,并且将省略或简化其描述。
首先,将通过使用图31来描述根据本实施例的摄像设备的概略构造。图31是例示根据本实施例的摄像设备中的数字存储器组的构造示例的示意图。
除了信号处理部300和数字信号处理部600之间的构造之外,根据本实施例的摄像设备的基本构造与根据第一实施例的摄像设备的基本构造相同。即,如图31所示,根据本实施例的摄像设备的数字存储器组400包括多个数字存储器块1400,并且经由公共输出线1420、缓冲部1411和公共输出线1421连接到数字信号处理部600。
数字存储器组400包括多个数字存储器块1400。各个数字存储器块1400与像素阵列100中的多个列中的各个相关联地配设。为了简化说明,图31例示了如下情况作为示例,其中,像素阵列100由12列形成,并且四个数字存储器块1400-1、1400-2、1400-3和1400-4中的各个与12列中的三列相关联。数字存储器块1400-1、1400-2、1400-3和1400-4具有相同的构造。这里为了简化图,省略了数字存储器块1400-1之外的数字存储器块1400-2、1400-3和1400-4的详细图示。注意,包括在数字存储器组400中的数字存储器块1400的数量和与各个数字存储器块1400相关联的列的数量没有特别限制。
各个数字存储器块1400包括多个数字存储器部1401和缓冲部1404。各个数字存储器块1400的多个数字存储器部1401分别配设在与关注的数字存储器块1400相关联的各列上。为了简化图示,图31例示了如下情况作为示例,其中,各个数字存储器块1400包括对应于三列的三个数字存储器部1401-1、1401-2和1401-3。数字存储器部1401-1、1401-2和1401-3具有相同的构造。这里为了使图简化,省略了数字存储器部1401-1之外的数字存储器部1401-2和1401-3的详细图示。
各个数字存储器部1401包括N位数字存储器单元402。此外,各个数字存储器部1401包括与数字存储器单元402的各个位相关联的缓冲器404、反相器407、三态缓冲器405、开关1402和1403。注意,这里为了简化图和说明,仅例示了一组缓冲器404、反相器407、三态缓冲器405和开关1402和1403连接到数字存储器单元402的特定位。
数字存储器单元402连接到对应列上的信号处理输出线301。输出N位数字像素信号的信号处理输出线301的N条信号线连接到N位的数字存储器单元402的各个位。数字存储器单元402的各个位经由数字存储器单元输出线403连接到缓冲器404的输入端子和反相器407的输入端子。此外,选择信号线501连接到数字存储器单元402的各个位。缓冲器404的输出端子经由开关1402连接到三态缓冲器405的输入端子。反相器407的输出端子经由开关1403连接到三态缓冲器405的输入端子。三态缓冲器405的输出端子连接到形成公共输出线401的N条信号线的对应位的信号线。注意,在本实施例中,为各个数字存储器块1400独立地配设公共输出线401。
各个缓冲部1404包括与形成公共输出线401的N条信号线中的各条信号线相关联的缓冲器1405、反相器1406、开关1407和1408、以及三态缓冲器1409。注意,这里为了简化图和说明,仅例示了一组缓冲器1405、反相器1406、开关1407和1408、以及三态缓冲器1409连接到公共输出线401的N条信号线的特定位的信号线。
缓冲器1405的输入端子和反相器1406的输入端子连接到形成公共输出线401的N条信号线的对应位的信号线。缓冲器1405的输出端子经由开关1407连接到三态缓冲器1409的输入端子。反相器1406的输出端子经由开关1408连接到三态缓冲器1409的输入端子。三态缓冲器1409连接到缓冲器控制线1410,并且三态缓冲器1409能够由从控制部900供给的缓冲器控制信号控制。三态缓冲器1409的输出端子连接到形成公共输出线1420的N条信号线的对应位的信号线。
公共输出线1420连接到缓冲部1411。各个缓冲部1411包括与形成公共输出线1420的N条信号线中的各个相关联的缓冲器1412、反相器1413、开关1414和1415。注意,这里为了简化图和说明,仅例示了一组缓冲器1412、反相器1413、以及开关1414和1415连接到公共输出线1420的N条信号线的特定位的信号线。
缓冲器1412的输入端子和反相器1413的输入端子连接到形成公共输出线1420的N条信号线的对应位的信号线。缓冲器1412的输出端子经由开关1414连接到形成公共输出线1421的N条信号线的对应位的信号线。反相器1413的输出端子经由开关1415连接到形成公共输出线1421的N条信号线的对应位的信号线。公共输出线1421连接到数字信号处理部600。
各列上的数字存储器部1401在数字存储器单元402中保持经由信号处理输出线301从对应列上的列信号处理部310输出的数字像素信号。响应于经由选择信号线501从水平扫描部500接收到控制信号,数字存储器部1401的数字存储器单元402将各个位的数据输出到数字存储器单元输出线403。响应于开关1402和1403中的任何一个被接通,输出到数字存储器单元输出线403的数据不被反转或被反转,被输入到三态缓冲器405,并被输出到公共输出线401的对应位的信号线。即,当开关1402被接通时,输出到数字存储器单元输出线403的数据经由缓冲器404、开关1402和三态缓冲器405被输出到公共输出线401。此外,当开关1403被接通时,输出到数字存储器单元输出线403的数据经由反相器407、开关1403和三态缓冲器405被输出到公共输出线401。三态缓冲器405被构造为,能够通过经由缓冲器控制线406供给的控制信号将输出控制为高阻抗状态,并且当选择其他列时,将输出控制为高阻抗状态。
输出到公共输出线401的数据被输入到缓冲部1404。响应于缓冲部1404的开关1407和1408中的任何一个被接通,输入到缓冲部1404的数据不被反转或者被反转,被输入到三态缓冲器1409,并被输出到公共输出线1420的对应位的信号线。即,当开关1407被接通时,经由公共输出线401输出到缓冲部1404的数据经由缓冲器1405、开关1407和三态缓冲器1409被输出到公共输出线1420。此外,当开关1408被接通时,经由公共输出线401输出到缓冲部1404的数据经由反相器1406、开关1408和三态缓冲器1409输出到公共输出线1420。三态缓冲器1409被构造为,能够通过经由缓冲器控制线1410供给的控制信号将输出控制为高阻抗状态,并且当选择其他数字存储器部1401时,将输出控制为高阻抗状态。
输出到公共输出线1420的数据被输入到缓冲部1411,并且响应于缓冲部1411的开关1414和1415中的任何一个被接通,输入到缓冲部1411的数据不被反转或被反转,并被输出到公共输出线1421的对应位的信号线。即,当开关1414被接通时,经由公共输出线1420输入到缓冲部1411的数据经由缓冲器1412和开关1414被输出到公共输出线1421。此外,当开关1415被接通时,经由公共输出线1420输入到缓冲部1411的数据经由反相器1413和开关1415被输出到公共输出线1421。输出到公共输出线1421的数据被输入到数字信号处理部600。
在本实施例中,针对各个数字存储器块1400布置公共输出线401。因此,当数字存储器部1401的总列数与第一实施例的情况相同时,与第一实施例相比,可以降低数字存储器部1401的连接的三态缓冲器405的数量。此外,延伸的公共输出线401的物理长度更短可以降低寄生负载。因此,可以降低公共输出线401上的驱动负载,并且可以更快地传送数字数据。
此外,虽然在图31的构造示例中将一个缓冲部1411配设给所有数字存储器块1400-1、1400-2,1400-3和1400-4,但是可以配设两个或更多个缓冲部1411。例如,可以配设与数字存储器块1400-1、1400-2、1400-3和1400-4各个对应的四个缓冲部1411。利用这样的构造,以与公共输出线401相同的方式,可以降低公共输出线1420上的驱动负载,并且可以更快地传送数字数据。
接下来,将通过使用图32和图33来描述根据本实施例的摄像设备的操作。图32和图33是示意性地例示当由根据本实施例的摄像设备拍摄图9的被摄体并且传送第n行上的数字数据时从数字存储器组400到数字信号处理输出线605的信号路径上的数据值的图。开关的操作在图32和图33之间是不同的。
图32和图33例示了在各列上的数字存储器部1401的数字存储器单元402的特定位中保持的数据值、以及在公共输出线401、1420和1421以及数字信号处理输出线605上的关注数据值。保持在数字存储器单元402的特定关注位中的各个数据值对于图9的暗区域是“0”而对于亮区域是“1”。
在图32和图33中,项“数字存储器单元402”表示在连续的12列上的数字存储器单元402的特定位中保持的数据值。这里假设范围A包括三列,范围B包括六列,范围C包括三列。范围A对应于数字存储器块1400-1,范围B对应于数字存储器块1400-2和1400-3,范围C对应于数字存储器块1400-4。项“公共输出线401”表示与各个数字存储器块1400-1、1400-2、1400-3和1400-4的公共输出线401的特定关注位对应的信号线上的数据值。项“公共输出线1420”表示与公共输出线1420的特定关注位对应的信号线上的数据值。项“公共输出线1421”表示与公共输出线1421的特定关注位对应的信号线上的数据值。项“开关603”和“开关604”表示开关603和604的控制信号的信号电平。项“数字信号处理输出线605”表示与数字信号处理输出线605的特定关注位对应的信号线上的数据值。此外,图32和图33还例示了三态缓冲器405和1409的电源电流的电位。在图32和图33中,当电源电流的电平改变时,这表示电源电流波动。
这里,三态缓冲器405引起各个数字存储器块1400的电源电流的波动。此外,三态缓冲器1409引起数字存储器组400的电源电流的波动。在这里的描述中,电源三态缓冲器405和1409的电源相同,其总和是数字存储器组400的电源电流。三态缓冲器405布置在多个数字存储器部1401中的各个中,三态缓冲器1409布置在多个数字存储器块1400中的各个中,并且在数据正被传送的时段中发生电源电流的波动。图32例示了随着公共电源的波动的连续电源波动。
首先,将通过使用图32描述根据本实施例的摄像设备的第一驱动示例。注意,本实施例中描述的开关的驱动是示例,并不限制开关的驱动方法。
在第一驱动示例中,数字存储器块1400-1和1400-3的数字存储器部1401-1和1401-3的开关1402被设置为接通状态,并且其开关1403被设置为断开状态。此外,数字存储器块1400-1和1400-3的数字存储器部1401-2的开关1402被设置为断开状态,并且其开关1403被设置为接通状态。另一方面,数字存储器块1400-2和1400-4的数字存储器部1401-1和1401-3的开关1402被设置为断开状态,并且其开关1403被设置为接通状态。此外,数字存储器块1400-2和1400-4的数字存储器部1401-2的开关1402被设置为接通状态,并且其开关1403被设置为断开状态。也就是说,输入到各列上的数字存储器部1401的三态缓冲器405的数据相对于保持在数字存储器单元402中的数据,按照列号的顺序,具有非反转、反转、非反转、反转...的关系。
包括在数字存储器块1400-1、1400-2、1400-3和1400-4中的缓冲部1404的开关1407被设置为接通状态,并且其开关1408被设置为断开状态。也就是说,从数字存储器块1400-1至1400-4输出到公共输出线1420的数据相对于从各个数字存储器部1401-1至1401-3的三态缓冲器405输出的数据,具有非反转关系。
缓冲部1411的开关1414被设置为接通状态,并且其开关1415被设置为断开状态。也就是说,从缓冲部1411输出到公共输出线1421的数据相对于从公共输出线1420输入到缓冲部1411的数据具有非反转关系,并且被输入到数字信号处理部600。
数字信号处理部600的开关603和604被驱动,使得每当传送各列上的数据时切换接通状态和断开状态,如在第一实施例中使用图16所描述。
在图9的被摄体中,由于在第n行上范围A和C是暗的并且范围B是亮的,因此在范围A和C的列上的对应数字存储器单元402的特定位中保持“0”,并且在范围B的列上的对应数字存储器单元402的特定位中保持“1”。
根据上述开关1402和1403的状态的数据从数字存储器单元402传送到各个数字存储器块1400的公共输出线401。
例如,数字数据0、0、0以此顺序保持在数字存储器块1400-1的对应三列上的数字存储器单元402中。这些数字数据是分别具有非反转、反转、非反转关系的数字数据,并且被输入到三态缓冲器405。因此,数据0、1、0被依次传送到数字存储器块1400-1的公共输出线401。
此外,数字数据1、1、1以此顺序保持在数字存储器块1400-2的对应三列上的数字存储器单元402中。这些数字数据是分别具有反转、非反转、反转关系的数字数据,并且被输入到三态缓冲器405。因此,数据0、1、0被依次传送到数字存储器块1400-2的公共输出线401。
在公共输出线1420和1421上,二者的输入信号作为具有非反转关系的数据被传送并被输入到数字信号处理部600。在数字信号处理部600中,开关603和604是控制为交替接通,如在第一实施例中使用图16所描述。因此,数据以与各列上的数字存储器单元402中保持的数据顺序相同的顺序被传送到数字信号处理输出线605。
在图9的被摄体中,数据的转变发生在从范围A的列向范围B的列的转变的定时以及从范围B的列向范围C的列的转变的定时。在这种情况下,由于三态缓冲器405和1409的驱动引起的电源电流的波动发生在发生数据转变的这些定时。
然而,在本实施例的第一驱动示例中,同样以与第一实施例中相同的方式,当适当地设置各个开关的状态时,不管被摄体的明暗如何都发生电源电流的波动。因此,可以减小依赖于被摄体的亮部分或暗部分的位置的电源电流的波动。也就是说,通过适当地驱动各个开关,可以更有效地减小电源电流的波动。
接下来,将通过使用图33来描述根据本实施例的摄像设备的第二驱动示例。第二驱动示例与第一驱动示例的不同在于开关的状态。
在第二驱动示例中,数字存储器块1400-1至1400-4的数字存储器部1401-1至1401-3的开关1402和1403的设置与第一驱动示例相同。
在数字存储器块1400-1至1400-4中包括的缓冲部1404的开关1407被设置为断开状态,并且其开关1408被设置为接通状态。也就是说,从数字存储器块1400-1至1400-4输出到公共输出线1420的数据相对于从各个数字存储器部1401-1至1401-3的三态缓冲器405输出的数据具有反转关系。
缓冲部1411的开关1414被设置为接通状态,并且其开关1415被设置为断开状态。也就是说,从缓冲部1411输出到公共输出线1421的数据相对于从公共输出线1420输入到缓冲部1411的数据具有非反转关系,并且被输入到数字信号处理部600。
虽然数字信号处理部600的开关603和604被驱动,使得每当传送各列上的数据时切换接通状态和断开状态,但是开关603和604的接通时段和断开时段与第一驱动示例相反。
在图9的被摄体中,由于在第n行上范围A和C是暗的并且范围B是亮的,因此在范围A和C的列上的对应数字存储器单元402的特定位中保持“0”,并且在范围B的列上的对应数字存储器单元402的特定位中保持“1”。
根据上述开关1402和1403的状态的数据从数字存储器单元402被传送到各个数字存储器块1400的公共输出线401。由于第二驱动示例中的开关1402和1403的设置与第一驱动示例相同,因此输出到公共输出线401的数据与第一驱动示例的情况相同。
在公共输出线1420和1421上,二者的输入信号作为具有反转关系的数据被传送并被输入到数字信号处理部600。即,在第二驱动示例中,在公共输出线1420和公共输出线1421上的数据中,相对于第一驱动示例,各个对应数据被反转。
在数字信号处理部600中开关603和604交替接通,并且接通时段和断开时段与第一驱动示例中的接通时段和断开时段相反。因此,以与第一驱动示例相同的方式,按照与各列上的数字存储器单元402中保持的数据的顺序相同的顺序将数据传送到数字信号处理输出线605。
同样在本实施例的第二驱动示例中,发生由于数据的转变导致的三态缓冲器405和1409的电源电流的波动。然而,当适当地设置各个开关的状态时,无论被摄体的明暗如何,都会发生电源电流的波动。因此,可以减小依赖于被摄体的亮部分或暗部分的位置的电源电流的波动。也就是说,通过适当地驱动各个开关,可以更有效地减小电源电流的波动。
特别地,在第二驱动示例中,三态缓冲器405中的驱动电流的波动的极性与三态缓冲器1409中的驱动电流的波动的极性相反。因此,电源电流的波动被抵消,并且可以降低波动量。
如上所述,在根据本实施例的摄像设备中,可以逐列或按位,将保持在数字存储器组400中的数字数据控制为不反转或者反转。此外,可以在数据传送路径上控制数据的非反转或反转。由此,可以抑制或降低由于数字数据的水平传送操作而可能发生的电源电流的特定波动,并且可以降低依赖于被摄体的亮部分或暗部分的位置的图像质量的劣化。
注意,在本实施例中,选择缓冲器404和反相器407中的一个的开关1402和1403被配设在数字存储器部1401中,并且控制输入到三态缓冲器405的数据的非反转或反转。然而,数字存储器部1401可以以与第一或第二实施例的数字存储器部1401类似的方式来固定输入到三态缓冲器405的数据的非反转和反转。在这种情况下,不需要在数字存储器部1401中进行要传送的数据的非反转或反转,并且可以在缓冲部1404和1411或数字信号处理部600中控制数据的非反转或反转。
此外,在本实施例中,虽然在图像拍摄时维持开关1402、1403、1407、1408、1414和1415的状态,但是可以以与开关603和604类似的方式,每当传送数据时切换接通状态和断开状态。控制各个开关的单位没有特别限制,例如可以以数字存储器块1400为单位进行,或者可以以数字存储器部1401为单位进行。
此外,在本实施例中,虽然针对各个数字存储器块1400划分公共输出线401以实现更快的处理,但是也可以划分公共输出线1420以实现更快的处理。此外,各个数字存储器部1401与公共输出线401、1420和1421之间的连接关系或并行布置的信号线的数量不限于本实施例中描述的构造。
[第九实施例]
将参照图34描述根据本发明第九实施例的摄像系统。图34是例示根据本实施例的摄像系统的概略构造的框图。
在以上第一至第八实施例中描述的摄像设备1000适用于各种摄像系统。适用的摄像系统的示例可以包括数字静态照相机、数字摄录机、监视照相机、复印机、传真机、移动电话、车载照相机、观测卫星等。另外,包括诸如透镜的光学系统和摄像设备的照相机模块也包括在摄像系统中。图34例示了数字静态照相机的框图作为这些示例中的示例。
例示为图34中的示例的摄像系统1200包括摄像设备1201、将被摄体的光学图像拍摄到摄像设备1201上的透镜1202、用于改变穿过透镜1202的光量的光圈1204以及用于保护透镜1202的遮蔽件1206。透镜1202和光圈1204形成将光会聚到摄像设备1201上的光学系统。摄像设备1201是在第一至第八实施例中的任意一个中描述的摄像设备1000,并且将由透镜1202拍摄的光学图像转换成图像数据。
摄像系统1200还包括处理从摄像设备1201输出的输出信号的信号处理部1208。信号处理部1208进行将由摄像设备1201输出的模拟信号转换为数字信号的AD转换。另外,必要时,信号处理部1208进行上述之外的各种校正和压缩,并输出图像数据。作为信号处理部1208的一部分的AD转换部可以在配设有摄像设备1201的半导体基板上或者在没有配设摄像设备1201的半导体基板上形成。此外,摄像设备1201和信号处理部1208可以在同一半导体基板上形成。
摄像系统1200还包括用于在其中临时存储图像数据的存储器部1210和用于与外部计算机等通信的外部接口部(外部I/F部)1212。摄像系统1200还包括用于进行摄像数据的存储或读出的诸如半导体存储器的存储介质1214和用于在存储介质1214上进行存储或读出的存储介质控制接口部(存储介质控制I/F部)1216。注意,存储介质1214可以嵌入在摄像系统1200中或者可以是可移除的。
摄像系统1200还包括控制各种运算和整个数字静态照相机的通用控制/运算部1218、以及向摄像设备1201和信号处理部1208输出各种定时信号的定时生成部1220。这里,可以从外部输入定时信号等,并且摄像系统1200可以至少包括摄像设备1201和处理从摄像设备1201输出的输出信号的信号处理部1208。
摄像设备1201将摄像信号输出到信号处理部1208。信号处理部1208对从摄像设备1201输出的摄像信号进行预定信号处理,并输出图像数据。信号处理部1208通过使用摄像信号来生成图像。
如上所述,根据本实施例,可以实现应用根据第一至第八实施例的摄像设备1000的摄像系统。
[第十实施例]
将参照图35A和图35B描述根据本发明第十实施例的摄像系统和可移动物体。图35A是例示根据本实施例的摄像系统的构造的图。图35B是例示根据本实施例的可移动物体的构造的图。
图35A例示了与车载照相机相关的摄像系统的示例。摄像系统1300包括摄像设备1310。摄像设备1310是在以上第一至第八实施例中的任意一个中描述的摄像设备1000。摄像系统1300包括:图像处理部1312,其对由摄像设备1310获取的多个图像数据进行图像处理;以及视差获取部1314,其根据由摄像系统1300获取的多个图像数据计算视差(视差图像的相位差)。此外,摄像系统1300包括距离获取部1316和碰撞确定部1318,距离获取部1316基于计算的视差来计算到物体的距离,碰撞确定部1318基于计算的距离确定是否存在碰撞可能性。这里,视差获取部1314和距离获取部1316是获取关于到物体的距离的距离信息的距离信息获取部的示例。也就是说,距离信息是关于视差、散焦量,到物体的距离等的信息。碰撞确定部1318可以使用任何距离信息来确定碰撞可能性。距离信息获取部可以由专用设计的硬件实现,或者可以由软件模块实现。此外,距离信息获取部可以由现场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)等实现,或者可以通过它们的组合来实现。
摄像系统1300连接到车辆信息获取设备1320并且可以获取车辆信息,例如车辆速度、偏航率、转向角等。此外,摄像系统1300连接到控制ECU 1330,控制ECU 1330是基于碰撞确定部1318的确定结果输出用于使车辆生成制动力的控制信号的控制设备。此外,摄像系统1300还连接到警报设备1340,警报设备1340基于碰撞确定部1318的确定结果向驾驶员发出警报。例如,当碰撞可能性高作为碰撞确定部1318的确定结果时,控制ECU 1330进行车辆控制以通过施加制动、推回加速器、抑制发动机功率等来避免碰撞或降低损坏。警报设备1340通过发出诸如声音的警报、在汽车导航系统等的显示器上显示警报信息、向安全带或方向盘提供振动等来警告用户。
在本实施例中,通过使用摄像系统1300拍摄车辆周围的区域,例如,前方区域或后方区域。图35B例示了当拍摄车辆的前方区域(拍摄区域1350)时的摄像系统。车辆信息获取设备1320将指令发送到摄像系统1300或摄像设备1310。这样的构造可以进一步提高测距精度。
虽然上面已经描述了用于避免与其他车辆碰撞的控制的示例,但是该实施例可应用于跟随其他车辆的自动驾驶控制、不离开行车道的自动驾驶控制等。此外,摄像系统不限于诸如主题车辆的车辆,并且可以例如应用于诸如船舶、飞机或工业机器人的可移动物体(移动装置)。另外,摄像系统可以广泛应用于利用物体识别的设备,例如智能交通系统(ITS),而不限于可移动物体。
[变型实施例]
本发明不限于上述实施例,并且可以进行各种变型。
例如,任何实施例的构造的一部分被添加到其他实施例的示例、或任何实施例的构造的一部分被其他实施例的构造的一部分替换的示例,是本发明的一个实施例。
例如,虽然在上述第一至第三实施例中的数字存储器单元402的后级进行数字数据的反转处理或加扰处理,并且在第四和第五实施例中的数字存储器单元402的前级进行数字数据的反转处理或加扰处理,但是可以在两级进行这样的处理。在这种情况下,可以适当地组合各个级的数据处理,使得公共输出线401上的数据以上述实施例中描述的形式转变。
此外,虽然在上述第一至第八实施例中已经描述了用于拍摄图像的设备(即摄像设备)作为示例,但是本发明的应用不必限于摄像设备。例如,在应用于如上述第十实施例中描述的用于测距的设备的情况下,不一定需要输出图像。在这种情况下,所述设备可以被称为将光信息转换为预定电信号的光电转换设备。摄像设备是光电转换设备之一。
此外,虽然在上述第一至第八实施例中已经描述了应用了本发明的摄像设备,但是具有根据入射光的光量输出信号的多个像素的特征不是本发明的基本要求。根据本发明的一个方面,例如,可以构造如下信号处理设备,该信号处理设备对基于入射光的信号进行上述第一至第八实施例中描述的预定信号处理。
此外,上述第九和第十实施例中所示的摄像系统是可以应用本发明的光电转换设备的摄像系统的示例,并且可以应用本发明的光电转换设备的摄像系统不限于图34和图35A所示的构造。
还可以通过读出并执行记录在存储介质(也可更完整地称为“非临时性计算机可读存储介质”)上的计算机可执行指令(例如,一个或更多个程序)以进行上述实施例中的一个或更多个的功能、并且/或者包括用于进行上述实施例中的一个或更多个的功能的一个或更多个电路(例如,专用集成电路(ASIC))的系统或装置的计算机,来实现本发明的实施例,并且,可以利用通过由所述系统或装置的所述计算机例如读出并执行来自所述存储介质的所述计算机可执行指令以进行上述实施例中的一个或更多个的功能、并且/或者控制所述一个或更多个电路进行上述实施例中的一个或更多个的功能的方法,来实现本发明的实施例。所述计算机可以包括一个或更多个处理器(例如,中央处理单元(CPU),微处理单元(MPU)),并且可以包括分开的计算机或分开的处理器的网络,以读出并执行所述计算机可执行指令。所述计算机可执行指令可以例如从网络或所述存储介质被供给到计算机。所述存储介质可以包括例如硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、分布式计算系统的存储器、光盘(诸如压缩光盘(CD)、数字通用光盘(DVD)或蓝光光盘(BD)TM)、闪存设备以及存储卡等中的一个或更多个。
本发明的实施例还可以通过如下的方法来实现,即,通过网络或者各种存储介质将进行上述实施例的功能的软件(程序)供给到系统或装置,该系统或装置的计算机或是中央处理部(CPU)、微处理部(MPU)读出并进行程序的方法。
虽然参照示例性实施例对本发明进行了描述,但是应当理解,本发明并不限于所公开的示例性实施例。应当对所附权利要求的范围给予最宽的解释,以使其涵盖所有这些变型例以及等同的结构和功能。
Claims (43)
1.一种摄像设备,其包括:
多个像素,其被布置为形成多个行和多个列并且各个像素被构造为根据入射光输出信号;
多个列信号处理部,其与所述多个列相关联地配设并且各个列信号处理部具有A/D转换部,所述A/D转换部对从布置在对应列上的像素输出的信号进行A/D转换;
多个存储器部,其与所述多个列相关联地配设并且各个存储器部具有存储器,所述存储器保持从对应列的列信号处理部输出的数字数据;
传送部,其向公共输出线依次输出在所述多个存储器部中的各个存储器部中保持的数字数据;以及
多个位值反转部,各个位值反转部被构造为对向公共输出线依次输出的第一数字数据和第二数字数据中的一者的位的值进行反转,
其中,所述多个位值反转部的至少一部分位值反转部的各个位值反转部与所述多个列的对应列相关联地配设。
2.根据权利要求1所述的摄像设备,其中,位值反转部配设在各个存储器部中,并对存储器中保持的数字数据的位的值进行反转,以向公共输出线输出反转后的值。
3.根据权利要求1所述的摄像设备,其中,位值反转部配设在各个列信号处理部中,并对数字数据的位的值进行反转,以向各个存储器部输出反转后的值。
4.根据权利要求3所述的摄像设备,所述摄像设备还包括:对于所述多个列上的A/D转换部公共的计数器,
其中,位值反转部对从计数器向各个存储器部输出的计数值的位的值进行反转。
5.根据权利要求3所述的摄像设备,其中,各个列信号处理部包括具有进行向上计数的计数器的A/D转换部、以及具有进行向下计数的计数器的A/D转换部。
6.根据权利要求1至5中的任一项所述的摄像设备,其中,位值反转部对形成数字数据的多个位的值分别进行反转。
7.根据权利要求1至4中的任一项所述的摄像设备,其中,位值反转部对形成数字数据的多个位中的一些位的一个或更多个值进行反转。
8.根据权利要求1至5中的任一项所述的摄像设备,其中,每隔一列地配设位值反转部。
9.根据权利要求1至5中的任一项所述的摄像设备,所述摄像设备还包括:并行输出数字数据的多个公共输出线,
其中,针对与所述多个公共输出线中的各个公共输出线相对应的列,每隔一列地配设位值反转部。
10.根据权利要求1所述的摄像设备,
其中,位值反转部包括逐列交替配设的第一位值反转部和第二位值反转部,
其中,第一位值反转部对形成与第一数字数据相对应的数字数据的多个位中的一些位的一个或更多个值进行反转,并且
其中,第二位值反转部对形成与第二数字数据相对应的数字数据的多个位中的其他位的一个或更多个值进行反转。
11.根据权利要求1所述的摄像设备,所述摄像设备还包括:
解码处理部,其配设在公共输出线的后级并被构造为进行解码处理,以恢复由位值反转部反转的位的值。
12.根据权利要求1至5中的任一项所述的摄像设备,其中,并行进行向列信号处理部输出属于一行的像素的信号的操作、以及基于从属于其他行的像素输出的信号向公共输出线输出数字数据的操作。
13.根据权利要求1至5中的任一项所述的摄像设备,其中,并行进行对从属于一行的像素所输出的信号进行A/D转换的操作、以及基于由属于其他行的像素所输出的信号向公共输出线输出数字数据的操作。
14.一种摄像设备,其包括:
多个像素,其被布置为形成多个行和多个列并且各个像素被构造为根据入射光输出信号;
多个列信号处理部,其与所述多个列相关联地配设并且各个列信号处理部具有A/D转换部,所述A/D转换部对从布置在对应列上的像素输出的信号进行A/D转换;
多个存储器部,其与所述多个列相关联地配设并且各个存储器部具有存储器,所述存储器保持从对应列的列信号处理部输出的数字数据;
传送部,其向公共输出线依次输出在所述多个存储器部中的各个存储器部中保持的数字数据;以及
多个加扰部,各个加扰部对向公共输出线依次输出的第一数字数据和第二数字数据中的至少一者进行加扰处理,
其中,所述多个加扰部的至少一部分加扰部的各个加扰部与所述多个列的对应列相关联地配设。
15.根据权利要求14所述的摄像设备,其中,加扰部配设在各个存储器部中,并对保持在存储器中的数字数据进行加扰处理,以向公共输出线输出加扰的数字数据。
16.根据权利要求14所述的摄像设备,其中,加扰部配设在各个列信号处理部中,并对从A/D转换部输出的数字数据进行加扰处理,以向各个存储器部输出加扰的数字数据。
17.根据权利要求14至16中的任一项所述的摄像设备,其中,每隔一列地配设加扰部。
18.根据权利要求14至16中的任一项所述的摄像设备,所述摄像设备还包括:并行输出数字数据的多个公共输出线,
其中,针对与所述多个公共输出线中的各个公共输出线相对应的列,每隔一列地配设加扰部。
19.根据权利要求14至16中的任一项所述的摄像设备,所述摄像设备还包括:
解码处理部,其配设在公共输出线的后级并被构造为进行解码处理,以恢复由加扰部对数字数据进行的加扰处理。
20.根据权利要求14至16中的任一项所述的摄像设备,其中,并行进行向列信号处理部输出属于一行的像素的信号的操作、以及基于从属于其他行的像素所输出的信号向公共输出线输出数字数据的操作。
21.根据权利要求14至16中的任一项所述的摄像设备,其中,并行进行对从属于一行的像素所输出的信号进行A/D转换的操作、以及基于由属于其他行的像素所输出的信号向公共输出线输出数字数据的操作。
22.一种摄像设备,其包括:
多个像素,其被布置为形成多个行和多个列并且各个像素被构造为根据入射光输出信号;
多个列信号处理部,其与所述多个列相关联地配设并且各个列信号处理部具有A/D转换部,所述A/D转换部对从布置在对应列上的像素输出的信号进行A/D转换;
多个存储器部,其与所述多个列相关联地配设并且各个存储器部具有存储器,所述存储器保持从对应列的列信号处理部输出的数字数据;
多条输出线;
传送部,其向所述多条输出线输出由所述多个存储器部保持的数字数据;以及
多个位值反转部,各个位值反转部包括对从所述多个存储器部中的第一存储器部输出的第一数字数据和从所述多个存储器部中的第二存储器部输出的第二数字数据中的至少一者的位的值进行反转的部,
其中,所述多个位值反转部的至少一部分位值反转部的各个位值反转部与所述多个列的对应列相关联地配设。
23.根据权利要求22所述的摄像设备,其中,传送部向所述多条输出线的公共输出线依次输出第一数字数据和第二数字数据。
24.根据权利要求22所述的摄像设备,
其中,所述多条输出线包括第一输出线和第二输出线,并且
其中,传送部向第一输出线输出第一数字数据,并向第二输出线输出第二数字数据。
25.根据权利要求24所述的摄像设备,其中,传送部同时输出第一数字数据和第二数字数据。
26.根据权利要求22至25中的任一项所述的摄像设备,其中,位值反转部配设在各个存储器部中,并对存储器中保持的数字数据的位的值进行反转,以向输出线输出反转后的值。
27.根据权利要求22至25中的任一项所述的摄像设备,其中,位值反转部对形成数字数据的多个位的值分别进行反转。
28.根据权利要求22至25中的任一项所述的摄像设备,其中,位值反转部对形成数字数据的多个位中的一些位的一个或更多个值进行反转。
29.根据权利要求22至25中的任一项所述的摄像设备,其中,每隔一列地配设位值反转部。
30.根据权利要求22至25中的任一项所述的摄像设备,
其中,位值反转部包括逐列交替配设的第一位值反转部和第二位值反转部,
其中,第一位值反转部对形成与第一数字数据相对应的数字数据的多个位中的一些位的一个或更多个值进行反转,并且
其中,第二位值反转部对形成与第二数字数据相对应的数字数据的多个位中的其他位的一个或更多个值进行反转。
31.根据权利要求22至25中的任一项所述的摄像设备,其中,第一存储器部和第二存储器部布置在相邻列上。
32.根据权利要求22至25中的任一项所述的摄像设备,所述摄像设备还包括:
解码处理部,其配设在输出线的后级并被构造为进行解码处理,以恢复由位值反转部反转的位的值。
33.一种摄像设备,其包括:
多个像素,其被布置为形成多个行和多个列并且各个像素被构造为根据入射光输出信号;
多个列信号处理部,其与所述多个列相关联地配设并且各个列信号处理部具有A/D转换部,所述A/D转换部对从布置在对应列上的像素输出的信号进行A/D转换;
多个存储器部,其与所述多个列相关联地配设并且各个存储器部具有存储器,所述存储器保持从对应列的列信号处理部输出的数字数据;
传送部,其向公共输出线依次输出在所述多个存储器部中的各个存储器部中保持的数字数据;以及
位值反转部,其对向公共输出线依次输出的第一数字数据和第二数字数据中的一者的位的值进行反转,
其中,并行进行向列信号处理部输出属于一行的像素的信号的操作、以及基于从属于其他行的像素输出的信号向公共输出线输出数字数据的操作。
34.一种摄像设备,其包括:
多个像素,其被布置为形成多个行和多个列并且各个像素被构造为根据入射光输出信号;
多个列信号处理部,其与所述多个列相关联地配设并且各个列信号处理部具有A/D转换部,所述A/D转换部对从布置在对应列上的像素输出的信号进行A/D转换;
多个存储器部,其与所述多个列相关联地配设并且各个存储器部具有存储器,所述存储器保持从对应列的列信号处理部输出的数字数据;
传送部,其向公共输出线依次输出在所述多个存储器部中的各个存储器部中保持的数字数据;以及
位值反转部,其对向公共输出线依次输出的第一数字数据和第二数字数据中的一者的位的值进行反转,
其中,并行进行对从属于一行的像素所输出的信号进行A/D转换的操作、以及基于由属于其他行的像素所输出的信号向公共输出线输出数字数据的操作。
35.一种摄像设备,其包括:
多个像素,其被布置为形成多个行和多个列并且各个像素被构造为根据入射光输出信号;
多个列信号处理部,其与所述多个列相关联地配设并且各个列信号处理部具有A/D转换部,所述A/D转换部对从布置在对应列上的像素输出的信号进行A/D转换;
多个存储器部,其与所述多个列相关联地配设并且各个存储器部具有存储器,所述存储器保持从对应列的列信号处理部输出的数字数据;
传送部,其向公共输出线依次输出在所述多个存储器部中的各个存储器部中保持的数字数据;以及
加扰部,其对向公共输出线依次输出的第一数字数据和第二数字数据中的至少一者进行加扰处理,
其中,并行进行向列信号处理部输出属于一行的像素的信号的操作、以及基于从属于其他行的像素所输出的信号向公共输出线输出数字数据的操作。
36.一种摄像设备,其包括:
多个像素,其被布置为形成多个行和多个列并且各个像素被构造为根据入射光输出信号;
多个列信号处理部,其与所述多个列相关联地配设并且各个列信号处理部具有A/D转换部,所述A/D转换部对从布置在对应列上的像素输出的信号进行A/D转换;
多个存储器部,其与所述多个列相关联地配设并且各个存储器部具有存储器,所述存储器保持从对应列的列信号处理部输出的数字数据;
传送部,其向公共输出线依次输出在所述多个存储器部中的各个存储器部中保持的数字数据;以及
加扰部,其对向公共输出线依次输出的第一数字数据和第二数字数据中的至少一者进行加扰处理,
其中,并行进行对从属于一行的像素所输出的信号进行A/D转换的操作、以及基于由属于其他行的像素所输出的信号向公共输出线输出数字数据的操作。
37.一种摄像设备,其包括:
多个像素,其被布置为形成多个行和多个列并且各个像素被构造为根据入射光输出信号;
多个列信号处理部,其与所述多个列相关联地配设并且各个列信号处理部具有A/D转换部,所述A/D转换部对从布置在对应列上的像素输出的信号进行A/D转换;
多个存储器部,其与所述多个列相关联地配设并且各个存储器部具有存储器,所述存储器保持从对应列的列信号处理部输出的数字数据;
多条输出线;
传送部,其向所述多条输出线输出由所述多个存储器部保持的数字数据;以及
位值反转部,其包括对从所述多个存储器部中的第一存储器部输出的第一数字数据和从所述多个存储器部中的第二存储器部输出的第二数字数据中的至少一者的位的值进行反转的部,
其中,并行进行向列信号处理部输出属于一行的像素的信号的操作、以及基于从属于其他行的像素输出的信号向所述多条输出线输出数字数据的操作。
38.一种摄像设备,其包括:
多个像素,其被布置为形成多个行和多个列并且各个像素被构造为根据入射光输出信号;
多个列信号处理部,其与所述多个列相关联地配设并且各个列信号处理部具有A/D转换部,所述A/D转换部对从布置在对应列上的像素输出的信号进行A/D转换;
多个存储器部,其与所述多个列相关联地配设并且各个存储器部具有存储器,所述存储器保持从对应列的列信号处理部输出的数字数据;
多条输出线;
传送部,其向所述多条输出线输出由所述多个存储器部保持的数字数据;以及
位值反转部,其包括对从所述多个存储器部中的第一存储器部输出的第一数字数据和从所述多个存储器部中的第二存储器部输出的第二数字数据中的至少一者的位的值进行反转的部,
其中,并行进行对从属于一行的像素所输出的信号进行A/D转换的操作、以及基于由属于其他行的像素所输出的信号向所述多条输出线输出数字数据的操作。
39.一种摄像系统,其包括:
根据权利要求1至38中的任一项所述的摄像设备;以及
信号处理部,其处理从所述摄像设备的像素输出的信号。
40.一种可移动物体,其包括:
根据权利要求1至38中的任一项所述的摄像设备;
距离信息获取部,其从基于从所述摄像设备输出的信号的视差图像,获取关于到物体的距离的距离信息;以及
控制部,其基于距离信息控制所述可移动物体。
41.一种信号处理设备,其包括:
多个信号处理部,各个信号处理部具有A/D转换部,所述A/D转换部对基于入射光的信号进行A/D转换;
多个存储器部,其与所述多个信号处理部相关联地配设并且各个存储器部具有存储器,所述存储器保持从对应的一个信号处理部输出的数字数据;
传送部,其向公共输出线依次输出在所述多个存储器部中的各个存储器部中保持的数字数据;以及
多个处理部,各个处理部被构造为对向公共输出线依次输出的第一数字数据和第二数字数据中的至少一者的位的值进行反转,并且/或者对第一数字数据和第二数字数据中的至少一者进行加扰处理,
其中,所述多个处理部的至少一部分处理部的各个处理部与所述多个存储器部的对应存储器部相关联地配设。
42.一种信号处理设备,其包括:
多个信号处理部,各个信号处理部具有A/D转换部,所述A/D转换部对基于入射光的信号进行A/D转换;
多个存储器部,其与所述多个信号处理部相关联地配设并且各个存储器部具有存储器,所述存储器保持从对应的一个信号处理部输出的数字数据;
传送部,其向公共输出线依次输出在所述多个存储器部中的各个存储器部中保持的数字数据;以及
多个加扰部,各个加扰部对向公共输出线依次输出的第一数字数据和第二数字数据中的至少一者进行加扰处理,
其中,所述多个加扰部的至少一部分加扰部的各个加扰部与所述多个存储器部的对应存储器部相关联地配设。
43.一种信号处理设备,其包括:
多个信号处理部,各个信号处理部具有A/D转换部,所述A/D转换部对基于入射光的信号进行A/D转换;
多个存储器部,其与所述多个信号处理部相关联地配设并且各个存储器部具有存储器,所述存储器保持从对应的一个信号处理部输出的数字数据;
多条输出线;
传送部,其向所述多条输出线输出所述多个存储器部中保持的数字数据;以及
多个位值反转部,各个位值反转部被构造为包括对从所述多个存储器部中的第一存储器部输出的第一数字数据和从所述多个存储器部中的第二存储器部输出的第二数字数据中的至少一者的位的值进行反转的部,
其中,所述多个位值反转部的至少一部分位值反转部的各个位值反转部与所述多个存储器部的对应存储器部相关联地配设。
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