CN1717014A - 图像处理对图像传感器的影响的降低 - Google Patents

Abstract

本发明公开了图像处理对图像传感器的影响的降低。一种固态成像设备包括图像传感器，该图像传感器被配置以输出由图像传感元件生成的图像数据以及时序信号；和图像处理单元，该图像处理单元被配置以输出图像数据，该图像数据从图像传感器提供，并在由时序信号指示的时序后的预定延迟时间经历了预定的信号处理；图像传感器还被配置以使得时序信号指示第一时序，该第一时序至少比第二时序提前了所述处理延迟时间，该第二时序指示图像数据的有效周期的开始，并且图像传感器被配置以自第一时序到图像数据的有效周期的开始，输出虚设数据。

Description

图像处理对图像传感器的影响的降低

技术领域

本发明一般地涉及固态成像设备、图像传感器、图像处理装置和成像方法，具体地，涉及在通过使用图像传感器获得图像信号后，进行预定信号处理的固态成像设备，以及用于在这样的固态成像设备中使用的图像传感器、图像处理装置和成像方法。

背景技术

在配备有诸如CCD或CMOS的图像传感器的固态成像设备中，从图像传感器输出的信号经历预定的信号处理，以生成适合屏幕显示的图像信号，并且这些图像信号被提供给下一阶段。在固态成像设备中执行的这样的信号处理包括：缺陷像素校正，用于通过处理包含在图像信号中的缺陷像素的数据而校正缺陷；色彩插值，用于基于从RGB Bayer模式获得的色彩信息获得每个像素的色彩数据；斑点校正，用于基于色彩数据校正透镜畸变；自动白平衡；伽马校正；边缘处理等。

图1是示出了相关技术固态成像设备的结构示例的框图。图1的固态成像设备包括图像传感器10和图像处理单元11。图像传感器10以数字数据形式向图像处理单元11提供获得的图像信号，以及水平同步信号、垂直同步信号和时钟信号。图像处理单元11执行如上所述的各种信号处理以生成数字图像数据，用于在屏幕上输出，并向下一阶段提供数据，以及水平同步信号、垂直同步信号和时钟信号。

图像传感器10包括由诸如CCD或CMOS的固态图像传感元件组成的像素阵列21、噪声消除电路(CDS)22、放大器23、模数转换器(ADC)24和时序发生器25。像素阵列21由多个光电二极管组成，这些光电二极管以矩阵形式排列以用作光传感单元。为了成像的目的，这些光电二极管对应各个像素。入射光逐像素进行光电转换，通过光电转换获得的电荷被积累在电荷形成部分中，用于信号读取。噪声消除电路22从像素阵列21读取图像信号，同时通过例如相关二次采样降低噪声。获得的图像信号被差分放大器23放大，并被模数转换器24从模拟信号转换为数字信号。

时序发生器25生成与数字图像信号同步的时钟信号、垂直同步信号和水平同步信号，并将这些信号和数字图像数据提供给图像处理单元11。数字图像数据被分成块，使得对应于一个单独水平行的图像数据组成一个数据块，并且对应于单独水平行的图像数据被逐块连续输出。在单独的水平行之间，提供不存在图像数据的消隐期(blanking period)，其用作对于使用孔径调整等的余量(margin)。水平同步信号指示对应于单独水平行的图像数据的有效数据周期。在每一水平行的数据存在的周期期间，水平同步信号变为高，在其他周期变为低。

在水平同步信号变为高的周期期间，图像处理单元11将如上所述的各种信号处理应用于所提供的图像数据，由此生成用于在屏幕上输出的数字图像数据。图像处理单元11还输出与输出图像数据同步的时钟信号、水平同步信号和垂直同步信号。

图2是示出了被输入到图像处理单元11的各种信号与从图像处理单元11输出的各种信号之间的时序关系的时序图。在图2中，(a)表示在输入端的垂直同步信号，(b)表示在输入端的水平同步信号，(c)表示在输入端的图像数据。另外，(d)表示在输出端的垂直同步信号，(e)表示在输出端的水平同步信号，(f)表示在输出端的图像数据。如图2所示，在垂直同步信号是高的周期期间，提供对应于从第一行到第n行的n行图像数据。对应于一行的图像数据等于m个像素，因此整个图像数据对应于一个m×n像素阵列。另外，水平同步信号与图像数据同步地被提供，在对应于每行的图像数据有效周期期间变为高。在图像处理单元11的输入端信号和输出端信号之间存在延时，如图2所示的处理等待时间。这是因为图像处理单元11分别对每块图像数据执行信号处理，因此直到给定块的所有数据被输入到图像处理单元11后才处理图像数据。

[专利文献1]日本专利申请公开No.2000-188721。

为了降低功耗，图像处理单元11在消隐期(在两个相邻水平行之间的周期)期间不执行信号处理。从而，当在如图2所示的处理等待时间之后图像处理单元11开始信号处理时，由数字电路的运行导致的电源噪声等影响了图像传感器10的模拟电路的工作。

图3是用于解释图像处理单元11的操作对模拟电路的影响的示意图。在图3中，(a)示出了从图像传感器10输出的水平同步信号(即输入到图像处理单元11的水平同步信号)，(b)示出了从图像传感器10输出的图像数据(即输入到图像处理单元11的图像数据)，(c)示出了噪声电平，(d)示出了在图像处理单元11输出端的水平同步信号，(e)示出了在图像处理单元11输出端的图像数据。这里，噪声电平是指图像传感器10和图像处理单元11通常所使用的电源中发生的噪声。

如图3所示，图像传感器10的模拟电路工作以输出(b)中所示的图像数据。当图像数据在被输出时，在从(a)中所示的水平同步信号上升沿时序延迟了处理等待时间的时序处(对应于(d)中所图示的水平同步信号的上升沿)，图像处理单元11开始其操作。结果，(c)中所示的噪声电平随着图像处理单元11开始其操作而变为较大的噪声电平。这一噪声电平的变化影响了图像传感器10的模拟电路的工作，使得该水平行的头X个像素的图像数据和随后像素的图像数据具有不同的电平，即具有如(b)中所示的代码位移。这里，数字X是与处理等待时间相对应的像素的数目。

这样，数字图像数据一般应该在图像传感器10的输出端保持固定电平，但是，由于图像处理单元11的操作引起的噪声，在操作启动的前后存在代码差别。因此，在信号处理结束后从图像处理单元11输出的图像数据有一条在屏幕垂直方向延伸的不同亮度的条纹，其宽度等于X个像素。

因此，需要这样一种固态成像设备，其中图像数据不受由图像处理单元操作的启动引起的噪声电平的变化的影响，同样也需要在这样的固态成像设备中使用的图像传感器、图像处理装置和成像方法。

发明内容

本发明的一般目的是提供固态成像设备、图像传感器、图像处理装置以及成像方法，它们基本上消除了由相关技术的局限和缺点引起的一个或多个问题。

在下面的说明中将表明本发明的特征和优点，从说明书和附图，这些特征和优点将部分地变得清楚，或者可以根据说明书中提供的教导通过本发明的实施而认识到这些特征和优点。本发明的目的以及其他特征和优点将通过固态成像设备、图像传感器、图像处理装置和成像方法而被实现和获得，其在说明书中以全面、清晰、简洁、准确的话语被具体的指出，从而使得本领域的普通技术人员可以实施本发明。

为了获得与本发明目的一致的这些优点和其他优点，发明提供了一种固态成像设备，其包括图像传感器，该图像传感器被配置以输出由图像传感元件生成的图像数据以及时序信号；和图像处理单元，该图像处理单元被配置以输出图像数据，该图像数据从图像传感器提供，并在由时序信号指示的时序之后的预定延迟时间，经历了预定的信号处理；图像传感器还被配置以使得时序信号指示第一时序，该第一时序至少比第二时序提前了处理延迟时间，该第二时序指示图像数据的有效周期的开始，以及该图像传感器被配置以自第一时序到图像数据的有效周期的开始，输出虚设数据。

根据本发明的另一个方面，一种图像传感器包括图像传感元件；和时序发生器，该时序发生器被配置以输出由图像传感元件生成的图像数据以及时序信号，该时序发生器还被配置以使得时序信号指示第一时序，该第一时序至少比第二时序提前了处理延迟时间，该第二时序指示图像数据的有效周期的开始，以及该时序发生器被配置以自第一时序到图像数据的有效周期的起始，输出虚设数据，该处理延迟时间是图像数据的图像处理所必需的时间周期。

根据本发明的另一个方面，一种图像处理装置包括图像处理单元，该图像处理单元被配置以接收时序信号以及包括虚设数据和有效数据的图像数据，并输出图像数据，该图像数据在由时序信号指示的时序之后的预定延迟时间，经历了预定的信号处理，该图像处理单元还被配置以输出指示输出图像数据中所包含的有效数据的开始的时序信号。

根据本发明的另一个方面，一种成像方法包括如下步骤：从图像传感器输出指示第一时序的时序信号，该第一时序至少比第二时序提前了预时序间，该第二时序指示从图像传感元件获得的图像数据的有效周期的开始；自第一时序到图像数据的有效周期的开始，从图像传感器输出虚设数据；从图像传感器输出跟在虚设数据之后的图像数据；在从由时序信号指示的第一时序开始的预时序间内，由图像处理单元对从图像传感器输出的虚设数据和图像数据执行预定的信号处理；以及从图像处理单元输出已经经历了预定信号处理的图像数据和指示已经经历了预定信号处理的图像数据的有效周期的开始的时序信号。

根据本发明的至少一个实施例，用作指示有效数据的时序信号的水平同步信号的周期(高电平周期)在有效图像数据实际开始前开始，在有效图像数据前加入足够的虚设数据以弥补水平同步信号的提前开始。在提前开始的水平同步信号开始之后的预定处理等待时间后，图像处理单元开始其信号处理，信号处理的开始等于或早于从图像传感器输出的有效图像数据实际开始时的时序。因此，在等于或早于从图像传感器输出的有效图像数据实际开始时的时序，由图像处理单元的操作导致的噪声已经存在。结果，图像传感器的模拟电路在恒定噪声电平下工作，以生成有效图像数据，使得在有效图像数据中间不发生代码位移。利用这一方式，即使图像处理单元操作的启动引起了噪声电平的变化，图像数据也不会受到影响。

附图说明

结合附图，从下面的详细描述中，本发明的其他目的和进一步的特征将变得明显，附图中：

图1是示出了相关技术固态成像设备的结构示例的框图；

图2是示出了被输入到图像处理单元的各种信号和从图像处理单元输出的各种信号之间的时序关系的时序图；

图3是用于解释图像处理单元的操作对模拟电路的影响的示意图；

图4是示出了根据本发明的固态成像设备的结构示例的框图；

图5是用于解释图4的固态成像设备的操作的示意图；

图6是示出了时序发生器一部分的第一实施例的电路图；

图7是示出了水平同步校正单元实施例的结构的电路图；

图8是用于解释图6的电路和图7的水平同步校正单元的操作的时序图；

图9是示出了时序发生器一部分的第二实施例的电路图；

图10是用于解释图9的电路的操作的时序图。

具体实施方式

下面，参考附图描述本发明的实施例。

图4是示出了根据本发明的固态成像设备的结构示例的框图。在图4中，与图1中的元件相同的元件用相同的数字表示，并省略了对它们的描述。

图4的固态成像设备包括图像传感器30、图像处理单元11和水平同步校正单元32。图像传感器30以数字数据形式向图像处理单元11提供获得的图像信号，以及水平同步信号、垂直同步信号和时钟信号。图像处理单元11执行上述的各种信号处理，以生成用于在屏幕上输出的数字图像数据，并向下一阶段提供数据，以及水平同步信号、垂直同步信号和时钟信号。

图4的图像传感器30与图1的图像传感器10不同，其中时序发生器31代替了时序发生器25。如稍后将要描述的那样，时序发生器31在有效图像数据实际开始前开始指示了有效数据的水平同步信号周期(高电平周期)，在有效图像数据前加入虚设数据(dummy data)，其数量为补偿水平同步信号的提前开始所需的数量。在提前开始的水平同步信号开始之后预定的处理等待时间后，图像处理单元11开始其信号处理，信号处理开始时的时序等于或早于从时序发生器31输出的有效图像数据实际开始的时序。在等于或早于从时序发生器31输出的有效图像数据实际开始的时序处，由图像处理单元11的操作引起的噪声已经存在了。结果，图像传感器30的模拟电路在恒定的噪声电平下工作以生成有效图像数据，使得在有效图像数据中间不发生代码位移。

图4中所示的水平同步校正单元32校正早于正常时序而从图像处理单元11输出的水平同步信号，从而生成与实际有效图像数据周期匹配的水平同步信号。以这一方式，图像处理单元11向其提供输出的位于随后阶段的电路接收指示了正确的图像数据有效周期的水平同步信号。

图5是用于解释图4的固态成像设备的操作的示意图。在图5中，(a)表示从图像传感器30输出的水平同步信号，(b)表示从图像传感器30输出的图像数据，(c)表示噪声电平，(d)表示从图像处理单元11输出的水平同步信号，(e)表示从图像处理单元11输出的图像数据，(f)表示从水平同步校正单元32输出的水平同步信号，(g)表示在由(f)中示出的水平同步信号所指示的周期期间有效的图像数据。

如(a)中所示，从图像传感器30输出的垂直同步信号的开始早于实际的有效图像数据的开始。在图像处理单元11的处理等待时间等于X个像素的情况下，水平同步信号至少提前X个像素开始。在图5的(a)所示的例子中，水平同步信号恰好比实际有效图像数据的开始提前X个像素开始。在这样的情形中，水平同步信号高的周期是m+X像素长度。因为水平同步信号提前开始，所以在有效图像数据前加入虚设数据，如(b)所示。如果没有被加入的虚设数据，由于较轻的处理负载等原因，图像处理单元11的操作可能不会产生与有效图像数据处理期间产生的噪声电平相同类型的噪声电平。因此，虚设数据优选地与实际被处理的有效图像数据相似，例如，可以是从紧接着的前一水平行的有效图像数据中提取的数据。

图像传感器30的模拟电路工作以输出包括(b)中所示的虚设数据的图像数据。当图像数据正在被输出时，在从(a)中所示的水平同步信号上升沿的时序处被延迟了处理等待时间的时序处(对应于(d)中所图示的水平同步信号的上升沿)，图像处理单元11开始其操作。结果，随着图像处理单元11开始其操作，(c)中所示的噪声电平变为较大噪声电平。因为水平同步信号至少提前了处理等待时间而开始，所以被延迟了处理等待时间的图像处理单元11的操作的开始不会晚于(b)中所示的有效图像数据的开始。也就是说，(b)中所示的有效图像数据的生成和输出在(c)的噪声电平显示出大且恒定的噪声电平的周期期间发生。即使图像处理单元11的操作的开始导致噪声电平的变化，在有效数据的生成和输出期间，对图像传感器30的模拟电路的工作的影响也是恒定的。这样，在图像数据中不会生成代码位移。

图5的(d)所示的水平同步信号被水平同步校正单元32校正，使得头X个像素被去除。这产生了如图5的(f)所示的水平同步信号。该水平同步信号的高的周期与(g)中所示的有效图像数据(与(e)中所示的有效图像数据相同)的周期相匹配。以这种方式，图像数据和只在有效图像数据周期才变高的校正后的水平同步信号被提供给位于随后阶段的电路。

图6是示出了时序发生器31的一部分的第一实施例的电路图。图6中所示的结构涉及生成和输出水平同步信号和图像数据的时序发生器31的一部分。生成和输出垂直同步信号的部分与传统的技术相同，在这里省略对其的说明。

图6的电路包括计数器41、比较器42至44、多路转换器(MUX)45和x个触发器46-1至46-X。计数器41对图像传感器30内生成的时钟信号脉冲计数，并执行从0到m+X的计数操作。比较器42至44将计数器41的计数值与各自的预设的值比较，从而在各自的预定时间周期内生成变为高的信号。

比较器43将计数值与X+m-1比较，并且当计数值小于或等于X+m-1时，将其输出设置为高。也就是说，比较器43的输出SEL4在时间等于X+m个像素的持续时间内变为高，这一时间对应于从计数值0到计数值X+m-1的周期。这被用作从图像传感器30输出的水平同步信号。这里，图像数据被提供使得计数值X的时序对应于有效图像数据的第一像素的时序。

比较器42将计数值与2X-1比较，并且当计数值小于或等于2X-1时，将其输出设置为高。也就是说，比较器42的输出SEL2在时间等于2X个像素的持续时间内变为高，这一时间对应于从计数值0到计数值2X-1的周期。

触发器46-1至46-X组成X位移位寄存器。该移位寄存器接收比较器42的输出SEL2作为使能信号，执行与时钟信号同步的移位操作。也就是说，与紧接着的前一水平行相对应的已经在前一循环中被锁存的图像数据的头X个像素的像素值被连续输出到多路转换器45，接下来通过移位操作锁存与当前水平行相对应的图像数据的头X个像素的像素值。全部这些是在每一水平行中的输出SEL2的高的周期期间完成的。该移位寄存器生成由X个像素组成的虚设数据。

比较器44将计数值与X-1比较，并且当计数值小于或等于X-1时将其输出设置为高。也就是说，比较器44的输出SEL1在时间等于X个像素的持续时间内变为高，该时间对应于从计数值0到计数值X-1的周期。

多路转换器45选择从移位寄存器提供的虚设数据，用于在比较器44的输出SEL1的高周期期间输出，并选择有效图像数据，用于在输出SEL1的低周期期间输出。利用这一方式，生成了数据DATA1，DATA1包括X像素的虚设数据，其后跟随有m像素的有效图像数据。

图7是示出了水平同步校正单元32的实施例的结构的电路图。图7中所示的水平同步校正单元32包括计数器51、比较器52以及与门53。计数器51接收使能信号，该使能信号是从图像处理单元11输出的水平同步信号SIG1，并对从图像处理单元11输出的时钟信号脉冲计数，从而执行从0到X的计数操作。比较器52将计数器51的计数值与值X比较，并且如果计数值大于或等于X，则将其输出SIG2设置为高。与门53在水平同步信号SIG1和比较器52的输出SIG2之间执行与操作，由此输出具有m个像素长度的水平同步信号SEL3。

图8是用于解释图6的电路和图7的水平同步校正单元32的操作的时序图。在图8中，(a)中所示的时钟信号由计数器41计数，这样产生(e)中所示的计数值。

(b)中所示的SEL1是比较器44的输出，如前所述，其在与从计数值0到计数值X-1的周期相对应的X个像素的持续期间内变为高。SEL1被用来控制多路转换器45，由此生成图像数据DATA1，DATA1在有效图像数据前加有X像素的虚设数据，如(f)所示。

(c)中所示的SEL2是比较器42的输出，如前所述，其在与从计数值0到计数值2X-1的周期相对应的2X个像素的持续期间内变为高。SEL2被用来使能由触发器46-1至46-X组成的移位寄存器，以使得移位寄存器在从计数值0到计数值X-1的周期内，连续输出已经被存储在移位寄存器中的与紧接着的前一水平行相对应的有效图像数据的头X个像素。在从计数值X到计数值2X-1的周期内，移位寄存器连续锁存与当前水平行相对应的有效图像数据的头X个像素，由此将它们保存为在下一水平行中使用的虚设数据。

(d)中所示的SEL4是比较器43的输出，如前所述，其在与从计数值0到计数值X+m-1的周期相对应的X+m个像素的持续期间内变为高。SEL4被提供给图像处理单元11，用作水平同步信号。

前面所述的内容涉及图6的电路的操作。下面，参考图8描述图7中所示的水平同步校正单元32的操作。

从图像处理单元11输出的时钟信号由计数器51计数，这样产生(j)中所示的计数值。(g)中所示的SIG1是从图像处理单元11输出的水平同步信号。水平同步信号SIG1具有X+m个像素的长度。(h)中所示的SIG2是比较器52的输出，在计数值达到X后保持高电平。

(i)中所示的SEL3是与门53的输出，其通过(g)的SIG1与(h)的SIG2之间的与操作获得。因为SIG2在水平同步信号SIG1开始后X个像素处变为高，所以在等于水平同步信号SIG1的高周期减去头X个像素的周期内，SEL3变为高。也就是说，在从图像处理单元11输出的水平同步信号中去除头X个像素后剩下的m像素周期中，SEL3变为高。结果，获得了校正后的水平同步信号SEL3。可以理解，在与(k)中所示的从图像处理单元11输出的图像数据DATA2的有效像素周期相匹配的周期中，水平同步信号SEL3变为高。

图9是示出了时序发生器31的一部分的第二实施例的电路图。图9中所示的结构涉及生成和输出水平同步信号和图像数据的时序发生器31的一部分。生成和输出垂直同步信号的部分与传统的技术相同，在这里省略了对其的说明。在图9中，与图6中相同的元件用相同的数字表示。

图9的电路包括计数器41、比较器42至44、多路转换器(MUX)45、两个触发器61-1和61-2以及多路转换器(MUX)62。计数器41对图像传感器30内生成的时钟信号脉冲计数，并执行从0到m+X的计数操作。比较器42至44将计数器41的计数值与各自的预设的值比较，由此生成在各自预定时间周期内变高的信号。

比较器43将计数值与X+m-1比较，并且当计数值小于或等于X+m-1时，将其输出设置为高。也就是说，比较器43的输出SEL4在时间等于X+m个像素的持续时间内变为高，该时间对应于从计数值0到计数值X+m-1的周期。这被用作从图像传感器30输出的水平同步信号。这里，提供图像数据，使得计数值X的时序与有效图像数据的第一像素的时序相对应。

比较器42将计数值与X和X+1比较，并且当计数值大于或等于X并小于或等于X+1时，将其输出设置为高。也就是说，比较器42的输出SEL2在时间等于2个像素的持续时间内变为高，该时间对应于从计数值X到计数值X+1的周期。

触发器61-1至61-2组成2位移位寄存器。该移位寄存器接收比较器42的输出SEL2作为使能信号，执行与时钟信号同步的移位操作。也就是说，在每一水平行中输出SEL2的高周期期间，移位寄存器通过移位操作锁存与当前水平行相对应的图像数据的头两个像素的像素值。多路转换器62接收计数器41的输出中的最低有效位，用作选择信号SEL5。当计数值是偶数时，选择信号SEL5变为低，当计数值是奇数时，选择信号SEL5变为高。这样，当计数值是偶数时，多路转换62选择触发器61-2的输出，当计数值是奇数时，选择出触发器61-1的输出。以这种方式，多路转换器62交替选择两个像素的像素值，以生成像素数据，作为虚设数据提供给多路转换器45。

比较器44将计数值与X-1比较，并且当计数值小于或等于X-1时将其输出设置为高。也就是说，比较器44的输出SEL1在时间等于X个像素的持续时间内变为高，该时间对应于从计数值0到计数值X-1的周期。

多路转换器45选择从多路转换器62提供的虚设数据，用于在比较器44的输出SEL1的高周期期间输出，并选择有效图像数据用于在输出SEL1的低周期期间输出。以这一方式，生成数据DATA1，DATA1包括X像素的虚设数据，其后接有m像素的有效图像数据。

在图6中所示的第一实施例中，虚设数据是紧接着的前一水平行的头X个像素的像素值。另一方面，在图9中所示的第二实施例中，虚设数据由从紧接着的前一水平行的头两个像素的像素值中交替选出的数据组成。在第二实施例中，使用在量上等于两个像素的数据作为虚设数据使得可以大大减少触发器的数量，因此获得电路尺寸的减小。

图10是用于解释图9的电路的操作的时序图。在图10中，(a)中所示的时钟信号由计数器41计数，这样产生如(b)所示的计数值。

(c)中所示的SEL2是比较器42的输出，如上所述，其在与从计数值X到计数值X+1周期相对应的2个像素的持续期间变为高。因为计数值X对应于(g)中所示的图像数据DATA1的有效图像数据的第一个像素，所以用SEL2使能移位寄存器使得该移位寄存器可以锁存有效图像数据的头两个像素的数据。

(d)中所示的SEL1是比较器44的输出，如前所述，其在与从计数值0到计数值X-1的周期相对应的X个像素的持续期间变高。SEL1被用来控制多路转换器45，由此生成图像数据DATA1，DATA1在有效图像数据前加有X像素的虚设数据，如(g)所示。

(e)中所示的SEL4是比较器43的输出，如前所述，其在与从计数值0到计数值X+m-1的周期相对应的X+m个像素的持续期间变高。SEL4被提供给图像处理单元11，用作水平同步信号。

(f)中所示的SEL5是代表计数值的多个位中的最低有效位，如前所述，当计数值是偶数时，其变为低，当计数值是奇数时，其变为高。SEL5被用来交替改变多路转换器62的选择，由此交替地选择已经被存储在移位寄存器中的与紧接着的前一水平行相对应的有效图像数据的头两个像素值。这样提供了用于生成虚设数据的方式，这些虚设数据被插入到从计数值0到计数值X-1的周期中。

图10的(h)至(l)中所示的内容涉及图7中所示的水平同步校正单元32的操作。这一部分与图8的(g)至(k)所示的部分相同，这里省略对其的描述。

另外，本发明并不限于这些实施例，可以做出各种变化和修改，而不脱离本发明的范围。在上述的实施例中，水平方向是主扫描方向，垂直方向是副扫描方向。即使垂直方向是主扫描方向而水平方向是副扫描方向，通过产生关于垂直方向数据的虚设数据并对虚设数据进行信号处理，也可以获得相同的优点。另外，在上述的实施例中，水平同步校正单元32被描述为是与图像处理单元11分立的单元。可替换地，水平同步校正功能可以被结合在图像处理单元11中。在上述的实施例中，从图像处理单元11输出的图像数据拥有被加入其中的虚设数据，并且包括虚设数据的图像数据被提供给随后的阶段。可替换地，通过使用校正后的水平同步信号，可以从图像数据中去除虚设数据，由此只向随后的阶段提供有效图像数据。在上述的实施例中，具有与图像数据的有效周期相对应的高周期的水平同步信号被用作用于指示图像数据有效周期的信号。可替换地，同样可以使用任何正确指示出图像数据有效周期的信号，即使该信号不是具有与有效周期相匹配的高周期的信号，通过由这样的信号所指示的时序的提前以及虚设数据的插入，产生与上述实施例相同的优点。

本申请基于2004年6月29日向日本特许厅提交的在先日本专利申请No.2004-191473，并要求该申请的优先权，其全部内容通过引用被结合于此。

Claims (10)

1.一种固态成像设备，包括：

图像传感器，所述图像传感器被配置以输出由图像传感元件产生的图像数据以及时序信号；和

图像处理单元，所述图像处理单元被配置以输出图像数据，所述图像数据从所述图像传感器提供，并在由所述时序信号指示的时序之后的预定延迟时间经历了预定的信号处理。

所述图像传感器还被配置以使得所述时序信号指示第一时序，所述第一时序至少比第二时序提前了所述处理延迟时间，所述第二时序指示所述图像数据的有效周期的开始，以及所述图像数据被配置以自所述第一时序到所述图像数据的所述有效周期的开始，输出虚设数据。

2.如权利要求1所述的固态成像设备，其中，所述图像传感器包括存储器电路，所述存储器电路被配置以保存在所述图像数据之前被输出的前一图像数据的一部分，以及所述图像传感器输出从所述存储器电路读取的数据作为所述虚设数据。

3.如权利要求2所述的固态成像设备，其中，在所述存储器电路中存储的数据是所述前一图像数据的开始部分的数据。

4.如权利要求2所述的固态成像设备，其中，所述虚设数据是X个像素的数据，所述存储器电路存储所述X个像素的数据。

5.如权利要求2所述的固态成像设备，其中，所述虚设数据是X个像素的数据，所述存储器电路存储小于X个像素的数量的像素的数据，所述图像传感器还被配置以通过重复读取存储在所述存储器电路中的数据来输出所述X个像素的虚设数据。

6.如权利要求1所述的固态成像设备，还包括水平同步校正单元，所述水平同步校正单元被配置以校正从所述图像处理单元输出的时序信号，以生成校正后的时序信号，所述校正后的时序信号指示从所述图像处理单元输出的图像数据的有效周期的开始。

7.如权利要求6所述的固态成像设备，其中，所述水平同步校正单元以等于所述虚设数据长度的延迟长度，延迟由从所述图像处理单元输出的所述时序信号所指示的时序，由此生成所述校正后的时序信号。

8.一种图像传感器，包括：

图像传感元件；和

时序发生器，所述时序发生器被配置以输出由所述图像传感元件生成的图像数据以及时序信号，

所述时序发生器还被配置以使得所述时序信号指示第一时序，所述第一时序至少比第二时序提前了处理延迟时间，所述第二时序指示所述图像数据的有效周期的开始，以及所述时序发生器被配置以自所述第一时序到所述图像数据的所述有效周期的开始，输出虚设数据，所述处理延迟时间是所述图像数据的图像处理所必需的时间周期。

9.一种图像处理装置，包括图像处理单元，所述图像处理单元被配置以接收时序信号以及包括虚设数据和有效数据的图像数据，并输出在由所述时序信号所指示的时序之后的预定延迟时间，经历了预定的信号处理的图像数据，所述图像处理单元还被配置以输出指示所述输出图像数据中所包含的有效数据的开始的时序信号。

10.一种成像方法，包括如下步骤：

从图像传感器输出指示第一时序的时序信号，所述第一时序至少比第二时序提前了预定时间，所述第二时序指示从图像传感元件获得的图像数据的有效周期的开始；

自所述第一时序到所述图像数据的所述有效周期的开始，从所述图像传感器输出虚设数据；

从所述图像传感器输出跟在所述虚设数据之后的图像数据；

在从由所述时序信号指示的所述第一时序开始的所述预时序间内，由图像处理单元对从所述图像传感器输出的所述虚设数据和所述图像数据进行预定的信号处理；以及

从所述图像处理单元输出已经经历了所述预定的信号处理的图像数据以及指示已经经历了所述预定的信号处理的所述图像数据的有效周期的开始的时序信号。

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