KR20180036609A - Imaging apparatuses, systems, and moving imaging objects - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 촬상 장치, 촬상 시스템, 이동체, 및 이러한 시스템을 동작하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an imaging apparatus, an imaging system, a moving body, and a method of operating such a system.
일본 특허 출원 공개 제2009-118427호에 기재된 촬상 장치는 유효 화소 영역 및 비유효 화소 영역을 포함한다. 유효 화소 영역은 외부 광을 수광하도록 배열되고 화상을 캡처하기 위해 사용된다. 유효 화소 영역에 배열된 화소는 광전 변환에 의해 전기 신호를 생성하는 포토다이오드를 각각 포함한다. 한편, 비유효 화소 영역의 전체면은 차광막으로 덮인다. 비유효 화소 영역은 참조 영역 및 고장-검지 패턴 영역을 포함한다. 참조 영역에 배열된 화소는 화상 신호 레벨의 참조로서 사용되는 신호를 생성한다. 고장-검지 패턴 영역에는, 각각이 포토다이오드를 구비한 화소(포토다이오드(PD) 구비 화소) 및 각각이 포토 다이오드를 구비하지 않은 화소(PD 비구비 화소)가 배열된다. 이들 PD 구비 화소 및 PD 비구비 화소가 배열되는 패턴에 따른 신호가 고장-검지 패턴 영역으로부터 획득된다. 이들 신호에 기초하여 고장이 판단된다.The image pickup apparatus described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2009-118427 includes an effective pixel region and a non-effective pixel region. The effective pixel region is arranged to receive external light and is used for capturing an image. The pixels arranged in the effective pixel region each include a photodiode for generating an electric signal by photoelectric conversion. On the other hand, the entire surface of the non-effective pixel region is covered with a light-shielding film. The non-effective pixel region includes a reference region and a failure-detection pattern region. The pixels arranged in the reference region generate a signal used as a reference of the image signal level. In the failure-detection pattern area, pixels (pixels provided with a photodiode (PD)) each having the photodiodes and pixels (non-PD pixels without pixels) each having no photodiode are arranged. A signal corresponding to a pattern in which these PD pixels and non-PD pixels are arranged is obtained from the failure-detection pattern region. Based on these signals, a fault is judged.
본 발명의 일 양태에 따르는 예시적인 실시예로서 촬상 장치는 적어도 제1 행(row) 및 제2 행을 적어도 포함하는 매트릭스로 배열된 복수의 화소를 구비하고, 제1 행 및 제2 행 각각은 수광 화소 및 참조 화소를 포함하고, 수광 화소는 입사광을 수광하고 입사광에 기초하여 화소 신호를 출력하도록 구성되고, 참조 화소는 참조 화소가 속하는 행의 위치를 나타내는 어드레스 신호를 형성하기 위한 화소 신호를 출력하도록 구성되고, 상기 제1 행으로부터 출력되는 어드레스 신호의 신호값과 제2 행으로부터 출력되는 어드레스 신호의 신호값이 서로 상이하다.In an exemplary embodiment according to an aspect of the present invention, an imaging device comprises a plurality of pixels arranged in a matrix comprising at least a first row and a second row, wherein each of the first row and the second row Receiving pixel and a reference pixel, wherein the light-receiving pixel receives the incident light and outputs a pixel signal based on the incident light, and the reference pixel outputs a pixel signal for forming an address signal indicating the position of the row to which the reference pixel belongs And the signal value of the address signal output from the first row and the signal value of the address signal output from the second row are different from each other.
본 발명의 다른 양태에 따르는 예시적인 실시예로서 촬상 장치는 적어도 제1 열(column) 및 제2 열을 포함하는 매트릭스로 배열된 복수의 화소를 포함하고, 제1 열 및 제2 열 각각은 수광 화소 및 참조 화소를 포함하고, 수광 화소는 입사광을 수광하고 입사광에 기초하여 화소 신호를 출력하도록 구성되고, 참조 화소는 참조 화소가 속하는 열의 위치를 나타내는 어드레스 신호를 형성하기 위한 화소 신호를 출력하도록 구성되고, 제1 열로부터 출력되는 어드레스 신호의 신호값 및 제2 열로부터 출력되는 어드레스 신호의 신호값은 서로 상이하다.In an exemplary embodiment according to another aspect of the present invention, an imaging device includes a plurality of pixels arranged in a matrix comprising at least a first column and a second column, And the light receiving pixel is configured to receive the incident light and output the pixel signal based on the incident light, and the reference pixel is configured to output the pixel signal for forming the address signal indicating the position of the column to which the reference pixel belongs And the signal value of the address signal outputted from the first column and the signal value of the address signal outputted from the second column are different from each other.
본 발명의 또 다른 양태에 따르는 예시적인 실시예로서 촬상 장치는 복수의 화소로서, 복수의 화소는 적어도 제1 수광 화소 및 제2 수광 화소로서, 각각의 수광 화소가 입사광을 수광하고 입사광에 기초하여 화소 신호를 출력하도록 구성되는, 제1 수광 화소 및 제2 수광 화소, 제1 수광 화소로부터의 화소 신호에 병행하여 화소 신호를 제공하도록 배열된 제1 참조 화소, 그리고 제2 수광 화소로부터의 화소 신호에 병행하여 화소 신호를 제공하도록 배열된 제2 참조 화소를 포함하는, 복수의 화소, 및 출력 제어 회로로서, 제1 참조 화소에 의해 제공되는 화소 신호 및 제2 참조 화소에 의해 제공되는 화소 신호가 상이한 레벨을 갖도록, 제1 참조 화소 및 제2 참조 화소 각각으로부터 화소 신호의 레벨을 제어하도록 구성되는, 출력 제어 회로를 포함한다.In an exemplary embodiment according to another aspect of the present invention, an imaging apparatus includes a plurality of pixels, wherein the plurality of pixels are at least a first light receiving pixel and a second light receiving pixel, and each of the light receiving pixels receives incident light, A first reference pixel arranged to provide a pixel signal in parallel with the pixel signal from the first light receiving pixel, and a second reference pixel arranged to output a pixel signal from the second light receiving pixel, A second reference pixel arranged to provide a pixel signal in parallel with the first reference pixel, and an output control circuit, wherein the pixel signal provided by the first reference pixel and the pixel signal provided by the second reference pixel And control the levels of the pixel signals from the first reference pixel and the second reference pixel, respectively, so as to have different levels.
본 발명의 또 다른 양태에 따르는 예시적인 실시예로서 촬상 시스템은 촬상 장치의 수광 화소로부터 출력된 화소 신호를 처리해서 화소 신호에 기초하여 화상 신호를 제공하도록 구성된 신호 처리 유닛을 포함하고, 신호 처리 유닛은 촬상 장치로부터 출력된 복수의 어드레스 신호를 수신하고, 복수의 어드레스 신호는 상이한 신호값을 갖고, 신호 처리 유닛은 복수의 어드레스 신호에 기초하여 수광 화소의 화소 신호가 촬상 장치로부터 정상적으로 출력되는지 여부를 판단한다.In an exemplary embodiment according to another aspect of the present invention, an imaging system includes a signal processing unit configured to process a pixel signal output from a light-receiving pixel of an imaging device to provide an image signal based on the pixel signal, The plurality of address signals have different signal values, and the signal processing unit determines whether or not the pixel signals of the light-receiving pixels are normally outputted from the image pickup apparatus based on the plurality of address signals .
본 발명의 추가 특징은 첨부 도면을 참조하여 예시적인 실시예의 이하의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다.Additional features of the present invention will become apparent from the following detailed description of illustrative embodiments with reference to the accompanying drawings.
도 1은 촬상 장치의 전체 구성을 개략적으로 도시하는 도면.
도 2a 및 도 2b는 각각 촬상 장치의 화소의 등가 회로를 도시하는 도면.
도 3은 촬상 장치의 화소의 동작을 개략적으로 도시하는 타이밍 차트.
도 4는 촬상 장치로부터 출력되는 어드레스 신호를 개략적으로 도시하는 도면.
도 5는 촬상 장치의 동작을 판단하기 위한 방법을 도시하는 흐름도.
도 6a, 도 6b, 및 도 6c는 촬상 장치로부터 출력된 어드레스 신호를 개략적으로 도시하는 도면.
도 7은 촬상 장치로부터 출력된 어드레스 신호를 개략적으로 도시하는 도면.
도 8은 촬상 장치의 동작을 판단하기 위한 방법을 도시하는 흐름도.
도 9는 촬상 장치로부터 출력된 어드레스 신호를 개략적으로 설명하는 도면.
도 10은 촬상 장치로부터 출력된 어드레스 신호를 개략적으로 도시하는 도면.
도 11은 촬상 시스템의 예시적인 실시예를 도시하는 블록도.
도 12a 및 도 12b는 각각 이동체의 예시적인 실시예를 도시하는 블록도.
도 13은 촬상 장치의 화소의 평면 구성을 개략적으로 도시하는 도면.
도 14는 촬상 장치의 화소의 평면 구성을 개략적으로 도시하는 도면.
도 15a 및 도 15b는 촬상 장치의 화소의 단면 구성을 개략적으로 도시하는 도면.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a view schematically showing an overall configuration of an image pickup apparatus. Fig.
2A and 2B are diagrams showing equivalent circuits of pixels of an image pickup device, respectively.
3 is a timing chart schematically showing the operation of a pixel of an image pickup apparatus.
4 is a view schematically showing an address signal outputted from an image pickup apparatus;
5 is a flow chart showing a method for judging the operation of the image pickup apparatus;
6A, 6B and 6C schematically show address signals output from the image pickup apparatus;
7 is a view schematically showing an address signal outputted from an image pickup apparatus;
8 is a flow chart showing a method for judging the operation of the image pickup apparatus;
9 is a view for schematically explaining an address signal outputted from an image pickup apparatus;
10 is a view schematically showing an address signal outputted from an image pickup apparatus;
11 is a block diagram showing an exemplary embodiment of an imaging system;
12A and 12B are block diagrams showing an exemplary embodiment of a moving body, respectively.
13 is a view schematically showing a planar configuration of a pixel of an image pickup apparatus;
14 is a view schematically showing a planar configuration of a pixel of an image pickup apparatus;
15A and 15B are diagrams schematically showing a sectional configuration of a pixel of an image pickup apparatus.
여러 예시적인 실시예에 따르면, 고장을 정확하게 검지할 수 있다.According to various exemplary embodiments, the failure can be accurately detected.
일본 특허 출원 공보 제2009-118427호에 기재된 기술에 따르면, 고장-검지 패턴 영역으로부터 획득된 신호가 미리 정해진 패턴에 일치하는지 여부가 판단된다. 그러나, 이 방법은 촬상 장치의 고장 및 오동작을 정확하게 검지할 수 없다는 과제를 갖는다. 예를 들어, 촬상 장치의 구동 회로의 고장으로 인해, 유효 화소 영역 내의 지정 화소로부터 화소 신호가 정상적으로 판독되지 않을 수 있다. 한편, 고장-검지 패턴 영역 내의 화소가 정상적인 경우, 고장-검지 패턴 영역으로부터 획득된 신호는 촬상 장치가 정상적으로 동작하고 있는 것을 나타낸다. 즉, 촬상 장치의 고장에도 불구하고, 이 고장은 검지 불가능할 수 있다.According to the technique described in Japanese Patent Application Publication No. 2009-118427, it is determined whether the signal obtained from the failure-detection pattern region matches a predetermined pattern. However, this method has a problem that the failure and malfunction of the imaging apparatus can not be accurately detected. For example, due to a failure of the driving circuit of the imaging device, the pixel signal may not be normally read from the designated pixel in the effective pixel region. On the other hand, when the pixels in the failure-detection pattern region are normal, the signal obtained from the failure-detection pattern region indicates that the imaging apparatus is normally operating. That is, this failure can not be detected despite the failure of the imaging device.
본 발명에 따른 하나의 예시적인 실시예는 촬상 장치이다. 촬상 장치는 매트릭스를 형성하도록 배열된 복수의 화소를 포함한다. 복수의 화소는 수광 화소 및 참조 화소를 포함한다. 외부 광이 외측으로부터 수광 화소에 입사한다. 수광 화소는 입사광에 따른 화소 신호를 출력한다- 즉, 수광 화소는 수신 광에 대응하는 광 신호를 제공하도록 배열된다. 참조 화소는 어드레스 신호를 형성하기 위한 화소 신호를 출력한다.One exemplary embodiment according to the present invention is an imaging device. The imaging device includes a plurality of pixels arranged to form a matrix. The plurality of pixels include a light receiving pixel and a reference pixel. External light is incident on the light receiving pixel from the outside. The light receiving pixel outputs a pixel signal corresponding to the incident light - that is, the light receiving pixel is arranged to provide an optical signal corresponding to the receiving light. The reference pixel outputs a pixel signal for forming an address signal.
어드레스 신호는 행 또는 열의 위치에 관한 정보를 포함한다. 상이한 신호값을 갖는 어드레스 신호가 적어도 2개의 행 또는 2개의 열에 할당된다. 하나의 어드레스 신호는 하나의 참조 화소로부터의 화소 신호 또는 복수의 참조 화소로부터의 화소 신호에 의해 형성된다. 따라서, 예를 들어, 적어도 제1 어드레스 신호는 매트릭스의 제1 행/열로부터의 화소 신호에 기초하여 생성되고, 제2 어드레스 신호는 매트릭스의 제2 행/열로부터의 화소 신호에 기초하여 생성된다. 이 방식으로, 제1 어드레스 신호는 제1 행과 관련되고, 제2 어드레스 신호는 제2 행과 관련된다.The address signal includes information about the position of the row or column. Address signals having different signal values are assigned to at least two rows or two columns. One address signal is formed by a pixel signal from one reference pixel or a pixel signal from a plurality of reference pixels. Thus, for example, at least a first address signal is generated based on a pixel signal from a first row / column of the matrix, and a second address signal is generated based on a pixel signal from a second row / column of the matrix . In this manner, the first address signal is associated with the first row and the second address signal is associated with the second row.
어드레스 신호가 참조 화소로부터의 화소 신호에 의해 형성되는 예시적인 실시예에서, 적어도 하나의 참조 화소가 각각의 행에 대해 배치된다. 다른 행의 참조 화소는 서로 다른 레벨의 복수의 화소 신호를 출력한다. 레벨은 화소 신호의 전류값 또는 전압값을 의미한다. 참조 화소의 화소 신호의 레벨은 어드레스 신호의 신호값을 나타낸다. 즉, 어드레스 신호의 신호값은 화소 신호에 기초할 수 있고 - 예를 들어, 어드레스 신호의 신호값은 하나 이상의 화소 신호의 레벨(들)에 대응할 수 있다. 하나의 예에서, 하나의 참조 화소가 각 행에 배치되고, 홀수 행의 참조 화소가 하이-레벨 화소 신호를 출력하고, 짝수 행의 참조 화소가 로우-레벨의 화소 신호를 출력한다. 이 구성에 의해, 예를 들어, 촬상 장치가 짝수 행의 신호를 판독하는지 또는 홀수 행의 신호를 판독하는지 여부를 판단할 수 있다. 대안적으로, 각 행에 대한 참조 화소는 참조 화소가 속하는 행에 대해 고유한 레벨의 화소 신호를 출력한다. 촬상 장치가 4000 행의 화소를 포함하는 경우, 참조 화소는 4000 레벨의 화소 신호를 출력한다. 이 구성에 의해, 촬상 장치가 어느 행의 신호를 판독하는 지를 판단할 수 있다.In an exemplary embodiment in which an address signal is formed by a pixel signal from a reference pixel, at least one reference pixel is arranged for each row. And the reference pixels of the other rows output a plurality of pixel signals of different levels. Level means a current value or a voltage value of the pixel signal. The level of the pixel signal of the reference pixel indicates the signal value of the address signal. That is, the signal value of the address signal may be based on the pixel signal - for example, the signal value of the address signal may correspond to the level (s) of one or more pixel signals. In one example, one reference pixel is arranged in each row, a reference pixel in an odd row outputs a high-level pixel signal, and a reference pixel in an even row outputs a low-level pixel signal. With this configuration, it is possible to judge, for example, whether or not the image pickup apparatus reads the signals of the even-numbered rows or the signals of the odd-numbered rows. Alternatively, the reference pixel for each row outputs a pixel signal at a level unique to the row to which the reference pixel belongs. When the image pickup apparatus includes 4000 rows of pixels, the reference pixels output 4000 level pixel signals. With this configuration, it is possible to determine which row of signals the imaging device reads.
다른 예시적인 실시예에서, 각각의 행에 대해 복수의 참조 화소가 배치된다. 이 예시적인 실시예에서, 하나의 어드레스 신호는 복수의 참조 화소로부터의 화소 신호에 의해 형성된다. 예를 들어, 참조 화소 각각은 하이-레벨의 화소 신호 또는 로우-레벨의 화소 신호를 출력한다. N개의 참조 화소가 배치되는 경우, 어드레스 신호는 하이-레벨의 화소 신호 및 로우-레벨의 화소 신호의 조합에 기초하여 N-비트 디지털 신호로서 형성된다. 하이-레벨의 화소 신호는 각각의 비트에서 "1"에 대응하고, 로우-레벨의 화소 신호는 각각의 비트에서 "0"에 대응한다. 이 경우, 0과 1이 배열되는 디지털 신호의 배열 패턴은 어드레스 신호의 신호값을 나타낸다. 12개의 참조 화소를 배치함으로써, 4096 행 각각에 대해 고유한 신호값을 갖는 어드레스 신호를 생성할 수 있다. 모든 행 각각에 대해 고유의 어드레스 신호를 생성하지 않아도 된다. 4096 행의 화소에 대해 각각의 행에 포함되는 참조 화소의 개수는 12 참조 화소보다 적을 수 있다. 이 경우, 동일한 신호값을 갖는 어드레스 신호가 복수의 행에 할당된다.In another exemplary embodiment, a plurality of reference pixels are arranged for each row. In this exemplary embodiment, one address signal is formed by pixel signals from a plurality of reference pixels. For example, each of the reference pixels outputs a high-level pixel signal or a low-level pixel signal. When N reference pixels are arranged, the address signal is formed as an N-bit digital signal based on a combination of a high-level pixel signal and a low-level pixel signal. The high-level pixel signal corresponds to "1" in each bit, and the low-level pixel signal corresponds to "0" in each bit. In this case, the arrangement pattern of the digital signal in which 0 and 1 are arranged represents the signal value of the address signal. By arranging the 12 reference pixels, an address signal having a signal value unique to each of 4096 rows can be generated. It is not necessary to generate a unique address signal for each row. The number of reference pixels included in each row for 4096 rows of pixels may be less than 12 reference pixels. In this case, address signals having the same signal value are assigned to a plurality of rows.
상술된 예시적인 실시예 각각에 있어서, 각각의 참조 화소는 다른 레벨의 적어도 2개의 화소 신호를 출력할 수 있다. 대안적으로, 상술된 예시적인 실시예의 각각은, 각각의 참조 화소가 하나의 레벨의 화소 신호만을 출력하는 방식으로 구성될 수 있다. 또한, 각각의 행이 참조 화소를 포함하는 촬상 장치가 상기 설명에서 예로서 인용되었으나, 예시적인 실시예는 또한 본 개시내용에서 용어 "행"을 용어 "열"로 교체함으로써 각각의 열이 참조 화소를 포함하는 촬상 장치에 적용될 수 있다.In each of the above-described exemplary embodiments, each reference pixel can output at least two pixel signals of different levels. Alternatively, each of the above-described exemplary embodiments may be configured in such a manner that each reference pixel outputs only one level of pixel signals. Also, while an imaging device in which each row includes a reference pixel is cited as an example in the above description, the exemplary embodiment may also be referred to in the present disclosure by replacing the term "row" And the like.
본 발명에 따르는 하나의 예시적인 실시예는 촬상 시스템이다. 촬상 시스템은 촬상 장치로부터 출력된 화소 신호를 처리하여 화상 신호를 취득하는 신호 처리 유닛을 포함한다. 신호 처리 유닛은 추가로 촬상 장치로부터 출력되는 어드레스 신호를 수신하고, 촬상 장치로부터 화소 신호가 정상적으로 출력되는지 여부를 판단한다. 어드레스 신호는 여기에 설명된 임의의 어드레스 신호일 수 있고 - 예를 들어, 촬상 장치에 관한 상술된 예시적인 실시예에서 설명된 어드레스 신호와 동일할 수 있다. 여기에 설명된 방법을 사용하여, 예를 들어 화소 신호(들)를 판독하는 제어 신호를 제공하는 판독 회로(들)의 결합을 검지할 수 있다. 이는, 화소 신호가 수광 화소로부터 정상적으로 출력되는지 여부의 판단을 더 정확하게 수행 가능하게 한다.One exemplary embodiment according to the present invention is an imaging system. The imaging system includes a signal processing unit for processing the pixel signals output from the imaging device to acquire an image signal. The signal processing unit further receives an address signal output from the image sensing apparatus, and determines whether or not the pixel signal is normally output from the image sensing apparatus. The address signal may be any address signal described herein-for example, the same as the address signal described in the above-described exemplary embodiment for an imaging device. The method described herein may be used to detect the coupling of the read circuit (s), for example, which provides a control signal to read the pixel signal (s). This makes it possible to more accurately determine whether the pixel signal is normally output from the light-receiving pixel.
하나의 예시적인 실시예에서, 신호 처리 유닛은 복수의 행의 화소 신호가 미리 정해진 순서로 출력되는지 여부를 판단한다. 신호 처리 유닛은 복수의 행의 화소 신호의 판독과 함께 순차 출력되는 복수의 어드레스 신호가 예측대로 변하는지 여부를 판단한다. 예를 들어, 홀수 행과 짝수 행에 상이한 신호값을 갖는 어드레스 신호가 할당된 경우, 신호 처리 유닛은 상이한 신호값을 갖는 이들 어드레스 신호가 교대로 출력되는지 여부를 판단한다. 이 구성에 의해, 복수의 행의 화소 신호가 미리 정해진 순서로 출력되는지 여부를 판단할 수 있다.In one exemplary embodiment, the signal processing unit determines whether pixel signals of a plurality of rows are output in a predetermined order. The signal processing unit determines whether or not a plurality of address signals sequentially output with the reading of the pixel signals of the plurality of rows are predicted. For example, when address signals having different signal values are assigned to odd-numbered rows and even-numbered rows, the signal processing unit determines whether these address signals having different signal values are alternately output. With this configuration, it is possible to determine whether or not the pixel signals of a plurality of rows are output in a predetermined order.
대안적으로, 신호 처리 유닛은 지정된 행의 화소 신호가 적절하게 출력되는지 여부를 판단한다. 신호 처리 유닛은 화소 신호와 함께 출력된 어드레스 신호의 신호값이 지정된 행에 할당된 신호값에 일치하는지 여부 - 즉, 지정된 행의 참조 화소(들)이 제공하도록 설정되었던 신호값(들)과 일치하는지 여부를 판단한다. 이 구성에 의해, 미리 정해진 행의 화소 신호가 정상적으로 출력되는지 여부를 판단할 수 있다.Alternatively, the signal processing unit judges whether or not the pixel signal of the designated row is appropriately outputted. The signal processing unit determines whether or not the signal value of the address signal output with the pixel signal matches the signal value assigned to the designated row, that is, coincides with the signal value (s) set to be provided by the reference pixel Or not. With this configuration, it is possible to judge whether or not the pixel signal of the predetermined row is output normally.
본 예시적인 실시예에서, 어드레스 신호가 예측된 신호값을 출력하는 동안, 촬상 장치는 정상적으로 동작하고 정상적으로 신호를 출력한다고 판단된다. 어드레스 신호의 신호값이 예측된 신호값과 상이한 경우, 신호 처리 유닛은 촬상 장치가 정상적으로 동작하지 않고 또는 촬상 장치가 고장난 것으로 판단한다. 따라서, 예를 들어, 광-신호가 정상적으로 출력되는지 여부에 대한 판단은 어드레스 신호의 신호값이 예측된 신호값(즉, 참조 화소가 제공하도록 설정되었던 화소 신호에 대응하는 신호값)과 일치하는지 여부에 기초하여 이루어진다.In this exemplary embodiment, it is determined that while the address signal outputs the predicted signal value, the imaging apparatus operates normally and normally outputs a signal. When the signal value of the address signal differs from the predicted signal value, the signal processing unit judges that the image pickup apparatus does not operate normally or that the image pickup apparatus has failed. Thus, for example, the determination as to whether the light-signal is normally output is based on whether the signal value of the address signal matches the predicted signal value (i.e., the signal value corresponding to the pixel signal that the reference pixel has been set to provide) .
본 예시적인 실시예에서, 촬상 장치 외측에 제공된 신호 처리 유닛은 촬상 장치가 화소 신호를 정상적으로 출력하는지 여부를 판단한다. 한편, 촬상 장치의 예시적인 실시예에서, 촬상 장치 내측에 제공된 회로는 신호가 정상적으로 출력되는지 여부를 판단할 수 있다. 따라서, 판단은 촬상 장치 내에 또는 촬상 장치 외부에 위치된 처리 배열체에 의해 이루어질 수 있다.In the present exemplary embodiment, the signal processing unit provided outside the image pickup apparatus determines whether or not the image pickup apparatus normally outputs the pixel signal. On the other hand, in an exemplary embodiment of the image pickup apparatus, a circuit provided inside the image pickup apparatus can judge whether or not the signal is outputted normally. Thus, the determination can be made by the processing arrangement located within or outside the imaging apparatus.
상술된 촬상 장치 및 촬상 시스템은 카메라, 감시 장치, 로봇 등에 사용된다. 대안적으로, 상술된 촬상 장치 및 촬상 시스템은 이동체에 사용된다. 특히, 차, 비행기, 선박과 같이 사람을 수송하기 위한 이동체에 있어서, 장비된 장치는 높은 신뢰성을 갖는 것이 바람직하다. 따라서, 이동체라는 용어는 자동차, 보트, 비행기, 자전거, 또는 다른 유형의 차 또는 로봇 등의 이동 가능한 물체이다. 바람직하게는, 이동체는 자율 주행차일 수 있다. 더 일반적으로, 이동체는 또한 예컨대 상품 또는 사람을 운송하는 차량일 수 있다. 상술된 예시적인 실시예의 촬상 장치 및 촬상 시스템에 따르면, 촬상 장치부터 정상적으로 화소 신호가 출력되는지 여부를 판단할 수 있다. 따라서, 촬상 장치에 고장이 발생한 경우, 촬상 동작을 정지할 수 있고 그리고/또는 고장의 발생을 나타내는 경고가 발행될 수 있다.The imaging apparatus and the imaging system described above are used for a camera, a monitoring apparatus, a robot, and the like. Alternatively, the imaging apparatus and the imaging system described above are used in a moving body. Particularly, in a moving body for transporting a person such as a car, an airplane, or a ship, it is desirable that the equipments equipped have high reliability. Thus, the term moving body is a movable object such as a car, boat, airplane, bicycle, or other type of car or robot. Preferably, the moving body may be an autonomous vehicle. More generally, the mobile may also be a vehicle that carries for example goods or people. According to the imaging device and the imaging system of the above-described exemplary embodiments, it is possible to determine whether or not the pixel signals are output normally from the imaging device. Therefore, when a failure occurs in the imaging apparatus, the imaging operation can be stopped and / or a warning indicating occurrence of a failure can be issued.
여러 예시적인 실시예에서, 촬상 장치 또는 촬상 시스템은 참조 화소의 이상을 검지하도록 구성된 유닛을 포함한다. 더 구체적으로, 참조 화소로부터 출력된 어드레스 신호의 신호값이 예측된 신호값과 일치하지 않는 경우에, 이러한 불일치가 참조 화소의 이상 또는 고장에 의한 것인지 또는 이러한 불일치가 실제로 의도하지 않은 수광 화소로부터 신호가 판독된 것을 나타내는지 여부를 판단한다. 이러한 수단은 촬상 장치 또는 촬상 시스템, 또는 이들을 사용한 이동체의 신뢰성을 더욱 향상시킬 수 있다.In various exemplary embodiments, the imaging device or imaging system includes a unit configured to detect an anomaly in a reference pixel. More specifically, when the signal value of the address signal outputted from the reference pixel does not coincide with the predicted signal value, it is judged whether this inconsistency is due to an abnormality or failure of the reference pixel, Is read or not. Such a means can further improve the reliability of the imaging device, the imaging system, or the moving body using them.
이하에서, 본 발명의 예시적인 실시예에 대해서 도면을 사용해서 상세하게 설명한다. 본 발명은 이하에 설명되는 예시적인 실시예로만 한정되지는 않는다. 본 발명의 예시적인 실시예는 또한, 본 발명의 기술 사상에서 벗어나지 않는 범위 내에서 이하에 설명되는 예시적인 실시예의 구성의 일부가 변경되는 변형예를 포함한다. 또한, 본 발명의 예시적인 실시예는 이하의 예시적인 실시예의 임의의 구성의 일부가 다른 예시적인 실시예에 추가되거나 다른 예시적인 실시예의 구성의 일부와 치환된 예를 포함한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The present invention is not limited to the exemplary embodiments described below. The exemplary embodiment of the present invention also includes a modification in which a part of the configuration of the exemplary embodiment described below is changed without departing from the technical spirit of the present invention. Further, exemplary embodiments of the present invention include examples in which some of the constituent elements of the following exemplary embodiments are added to other exemplary embodiments or substituted for some of the constituent elements of other exemplary embodiments.
제1 예시적인 실시예에 대해서 설명한다. 도 1은 제1 예시적인 실시예에 따르는 촬상 장치의 구성을 개략적으로 도시한다. 촬상 장치는 매트릭스를 형성하도록 배열된 복수의 화소(305, 306, 307)를 구비한다. 복수의 화소는 화소(305)로서 수광 화소, 화소(306)로서 옵티컬 블랙 화소(이하, OB 화소로 지칭됨), 및 화소(307)로서 참조 화소를 구비한다. 촬상 장치는 또한 수직 주사 회로(301), 열 회로(302), 수평 주사 회로(303), 출력 제어 회로(304), 출력 라인(308), 구동 제어 라인(309), 및 출력 제어 라인(310)을 구비한다.The first exemplary embodiment will be described. Fig. 1 schematically shows the configuration of an image pickup apparatus according to the first exemplary embodiment. The imaging device has a plurality of pixels (305, 306, 307) arranged to form a matrix. The plurality of pixels includes a light receiving pixel as a
하나의 행에 포함되는 복수의 화소(305, 306, 307)가 공통의 구동 제어 라인(309)에 접속된다. 수직 주사 회로(301)는 구동 제어 라인(309)을 개재하여 복수의 화소(305, 306, 307) 각각에 구동 신호를 공급한다. 구동 신호에 기초하여, 하나의 행에 포함되는 복수의 화소(305, 306, 307) 각각으로부터 화소 신호가 출력 라인(308)에 병행해서 출력된다. 하나의 열에 포함되는 복수의 화소(305, 306, 307)가 공통의 출력 라인(308)에 접속된다. 출력 라인(308)으로 출력된 화소 신호가 열 회로(302)에 입력된다. 개별 출력 라인(308)에 대해 하나의 열 회로(302)가 배치된다. 열 회로(302)는 화소 신호의 증폭, 화소 신호에 대한 아날로그 신호로부터 디지털 신호로의 변환, 화소 신호의 유지, 및 화소 신호의 노이즈 제거 등의 동작을 수행한다. 화소 신호는 수평 주사 회로(303)에 의해 열 회로(302)로부터 순차적으로 판독된다.A plurality of
수광 화소(305)는 외측으로부터의 광을 수광하도록 구성된다. 수광 화소(305)는 입사광에 따르는 화소 신호를 출력한다. OB 화소(306)는 도시하지 않은 차광막으로 덮인다. 차광막은 수광 화소(305)를 노출하도록 배치된다. OB 화소(306)는 입사광이 없는 상태에 대응한 레벨, 즉, 다크 레벨의 화소 신호를 출력한다. OB 화소(306)로부터 출력된 화소 신호는 각각의 화소에 대해 상이한 노이즈 성분을 포함할 수 있다. 따라서, OB 화소(306)로부터 출력된 화소 신호는 위치에 따라서 상이할 수 있다. 그러나, 노이즈 성분의 양은 예를 들어 제조 변동 및 열 노이즈에 의존하며, 따라서 무작위적이다. 따라서, OB 화소(306)로부터의 화소 신호는 행 또는 열의 위치를 특정하기 위한 정보가 아니다.The light-receiving
참조 화소(307)는 어드레스 신호를 형성하기 위한 화소 신호를 출력한다. 상술된 어드레스 신호 중 임의의 것이 본 예시적인 실시예에 사용된다. 본 예시적인 실시예에서, 출력 제어 회로(304)는 참조 화소(307)로부터 출력되는 출력 신호의 레벨을 제어한다. 더 구체적으로, 출력 제어 회로(304)는 미리 정해진 전압을 출력 제어 라인(310)에 공급한다. 참조 화소(307)는 출력 제어 라인(310)의 전압에 따른 레벨의 화소 신호를 출력한다. 참조 화소(307)는 도시하지 않은 차광막으로 덮일 수 있다. 대안적으로, 참조 화소(307)는 노출될 수 있는데, 참조 화소(307)가 포토다이오드를 갖지 않기 때문이다.The
계속해서, 수광 화소(305), OB 화소(306), 및 참조 화소(307) 각각의 구성을 설명한다. 도 2a는 수광 화소(305) 및 OB 화소(306) 각각의 등가 회로를 도시한다. 도 2b는 참조 화소(307)의 등가 회로를 도시한다.Next, the configurations of the light-receiving
도 2a에 도시된 바와 같이, 수광 화소(305) 및 OB 화소(306) 각각은 포토다이오드(이하, PD로 지칭됨)(401)를 포함한다. PD(401)는 광전 변환에 의해 입사광을 전하로 변환한다. 즉, PD(401)는 광전 변환 유닛의 일 예이다. 수광 화소(305)의 PD(401)에는 외부 광이 입사하기 때문에, 수광 화소(305)의 PD(401)에는 광전 변환으로부터 발생된 전하가 축적된다. 한편, OB 화소(306)의 PD(401)는 광으로부터 차단된다. 따라서, OB 화소(306)의 PD(401)에는, 암 전류 등의 노이즈가 될 수 있는 전하가 축적된다. OB 화소(306)의 PD(401)는 생략될 수 있다.2A, each of the light-receiving
도 2b에 도시된 바와 같이, 참조 화소(307)는 PD(401)를 포함하지 않는다. 그 대신, 참조 화소(307)는 출력 제어 라인(310)에 접속된다. 본 예시적인 실시예에서, 전압(Va)을 공급하는 출력 제어 라인(310), 및 전압(Va)과 상이한 전압(Vb)을 공급하는 출력 제어 라인(310)이 참조 화소(307)에 접속된다. 출력 제어 회로(304)는 전압을 공급하기 위해 2개의 출력 제어 라인(310) 중 하나를 선택한다. 이러한 구성에 의해, 참조 화소(307)는 전압(Va)에 대응하는 레벨의 화소 신호 및 전압(Vb)에 대응하는 레벨의 화소 신호를 선택적으로 출력할 수 있다. 참조 화소(307)가 다른 레벨의 복수의 화소 신호를 출력하지 않는 경우, 참조 화소(307)는 전압(Va)을 공급하는 출력 제어 라인(310) 및 전압(Vb)을 공급하는 출력 제어 라인(310) 중 어느 하나에만 접속되어야만 한다.As shown in FIG. 2B, the
수광 화소(305), OB 화소(306), 및 참조 화소(307) 각각은 전송 트랜지스터(402)를 포함한다. 수광 화소(305) 및 OB 화소(306) 각각의 전송 트랜지스터(402)는 PD(401)의 전하를 플로팅 디퓨전(FD) 노드에 전송한다. 한편, 참조 화소(307)의 전송 트랜지스터(402)는 전압(Va) 또는 전압(Vb)을 FD 노드에 전달한다. 전송 트랜지스터(402)의 게이트는 구동 신호(TX)를 공급하는 구동 제어 라인(309)에 접속된다. 전송 트랜지스터(402)는 구동 신호(TX)에 의해 제어된다.Each of the light-receiving
수광 화소(305), OB 화소(306), 및 참조 화소(307) 각각은 증폭 트랜지스터(404)를 포함한다. FD 노드는 증폭 트랜지스터(404)의 게이트에 접속된다. 증폭 트랜지스터(404)는 FD 노드의 전압에 기초하는 화소 신호를 출력 라인(308)에 출력한다. 예를 들어, 증폭 트랜지스터(404) 및 출력 라인(308)에 접속된 도시하지 않은 전류원은 소스 폴로워 회로를 형성한다.Each of the light-receiving
수광 화소(305), OB 화소(306), 및 참조 화소(307) 각각은 리셋 트랜지스터(403)를 포함한다. 리셋 트랜지스터(403)는 FD 노드의 전압을 리셋한다. 리셋 트랜지스터(403)의 드레인은 리셋 전압(Vres)을 공급하는 노드에 접속된다. 본 예시적인 실시예에서, 리셋 전압(Vres)으로서 전원 전압(VDD)이 사용된다. 리셋 트랜지스터(403)의 게이트는 구동 신호(RES)를 공급하는 구동 제어 라인(309)에 접속된다. 리셋 트랜지스터(403)는 구동 신호(RES)에 의해 온 및 오프로 전환되도록 제어된다.Each of the light-receiving
수광 화소(305), OB 화소(306), 및 참조 화소(307) 각각은 선택 트랜지스터(405)를 포함한다. 선택 트랜지스터(405)는 증폭 트랜지스터(404)과 출력 라인(308) 사이의 전기 경로에 배치된다. 선택 트랜지스터(405)의 게이트는 구동 신호(SEL)를 공급하는 구동 제어 라인(309)에 전기 접속된다. 선택 트랜지스터(405)는 구동 신호(SEL)에 따라 온 및 오프로 전환되도록 제어된다. 선택 트랜지스터(405)이 온으로 전환될 때, 대응하는 증폭 트랜지스터(404)로부터 출력 라인(308)으로 화소 신호가 출력된다. 하나의 출력 라인(308)에 접속된 복수의 화소 중 화소의 일부의 선택 트랜지스터(405)를 온으로 전환하고 이들 중 화소의 나머지의 선택 트랜지스터(405)를 오프로 전환함으로써 화소 신호를 출력하는 화소가 선택된다. 하나의 출력 라인(308)에 접속된 둘 이상의 화소가 동시에 선택될 수 있다.Each of the light-receiving
이러한 구성에 의해, 수광 화소(305)는 입사광에 따른 화소 신호를 출력할 수 있다. OB 화소(306)는 다크 레벨의 화소 신호를 출력할 수 있다. 또한, 참조 화소(307)는 전압(Va)에 대응한 레벨의 화소 신호 및 전압(Vb)에 대응한 레벨의 화소 신호를 선택적으로 출력한다.With this configuration, the light-receiving
수광 화소(305) 및 참조 화소(307) 각각의 구성을 상세하게 설명한다. 도 13은 촬상 장치의 수광 화소(305) 및 참조 화소(307) 각각의 평면 구성을 개략적으로 도시한다. 도 13에서, 도 2a 및 도 2b에 사용된 참조 부호와 동일한 참조 부호가 또한 도 2a 및 도 2b에 도시된 부재와 동일한 기능을 갖는 부재를 지시하도록 사용된다.The configuration of each of the light-receiving
전원 배선(201)은 화상 취득용의 화소에 전원 전압(VDD)을 전송하는 배선이다. 수광 화소(305)는 PD(401)의 일부인 반도체 영역(203)을 구비한다. 반도체 영역(203)은 광전 변환으로부터 발생된 전하가 축적되는 전하 축적부이다. 본 예에서, 반도체 영역(203)의 도전형은 n-형이라고 상정된다. 또한, 반도체 영역(203)에 축적되는 전하는 전자라고 상정된다.The
수광 화소(305)는 전송 트랜지스터(402)의 전송 게이트(204), 및 FD 노드의 일부인 부유 확산 영역(205)을 갖는다. 도 13은 2개의 수광 화소(305)가 하나의 증폭 트랜지스터(404)를 그 사이에 공유하는 구성을 도시한다. 따라서, 도 13은 제1 수광 화소(305A)에 포함되는 반도체 영역(203) 및 부유 확산 영역(205)의 쌍, 및 제2 수광 화소(305B)에 포함되는 반도체 영역(203) 및 부유 확산 영역(205)의 쌍을 도시한다.The
수광 화소(305)는 선택 트랜지스터(405)의 게이트(206)(선택 게이트), 증폭 트랜지스터(404)의 게이트(207)(증폭 게이트), 및 리셋 트랜지스터(403)의 게이트(208)(리셋 게이트)를 구비한다. 또한, 수광 화소(305)는 FD 접속 콘택트(209), 제1 FD 접속 배선(210), 및 제2 FD 접속 배선(211)을 포함한다. 이하, 콘택트는 CNT로 지칭된다.The
반도체 영역(203)은 전송 게이트(204)를 개재해서 부유 확산 영역(205)에 접속된다. 반도체 영역(203)에 축적된 전하는 전송 게이트(204)를 개재해서 부유 확산 영역(205)에 전송된다. 부유 확산 영역(205)은 FD 접속 CNT(209) 및 FD 접속 배선(210, 211)을 개재해서 증폭 게이트(207)에 접속된다.The
부유 확산 영역(205)은 FD 접속 CNT(209) 및 FD 접속 배선(210, 211)을 개재해서 리셋 트랜지스터(403)에 접속된다.The floating
참조 화소(307)의 일부 구성은 수광 화소(305)와 유사하다. 수광 화소(305)와 유사한 구성의 부분은 수광 화소(305)와 동일한 참조 부호가 표시된다. 중복 설명은 여기서 생략한다. 도 13은 2개의 참조 화소(307)가 하나의 증폭 트랜지스터(404)를 그 사이에 공유하는 구성을 도시한다. 따라서, 도 13은 제1 참조 화소(307A)에 포함되는 반도체 영역(203) 및 부유 확산 영역(205)의 쌍, 및 제2 참조 화소(307B)에 포함되는 반도체 영역(203) 및 부유 확산 영역(205)의 쌍을 도시한다.A part of the configuration of the
참조 화소(307)의 PD(401)을 구성하는 반도체 영역(203)은 제1 전압 공급 라인(212) 또는 제2 전압 공급 라인(213)에 접속된다. 제1 전압 공급 라인(212) 또는 제2 전압 공급 라인(213)은 출력 제어 라인(310)을 형성하는 배선이다. 반도체 영역(203)과 제1 전압 공급 라인(212) 또는 제2 전압 공급 라인(213) 사이의 접속은 CNT(215), 배선(214), 및 비아(216)를 개재해서 성립된다. 비아(216)는 전압 공급 라인(212 또는 213)과 배선(214)을 서로 접속한다.The
제1 전압 공급 라인(212) 및 전압 공급 라인(213)은 참조 화소(307)의 PD(401)의 상부에 배치된다. 즉, 수광면에 대한 평면도에서 제1 전압 공급 라인(212) 및 PD(401)는 서로 중첩되고 제2 전압 공급 라인(213) 및 PD(401)은 서로 중첩된다.The first
참조 화소(307)에서, 반도체 영역(203)에 제1 전압 공급 라인(212) 또는 제2 전압 공급 라인(213)을 개재해서 인가된 전위는 전송 트랜지스터(402)를 개재해서 부유 확산 영역(205)에 출력된다.The potential applied to the
도 13을 참조하여 설명된 수광 화소(305) 및 참조 화소(307) 각각의 구성을, 도 14를 참조하여 PD(401)를 중심으로 추가로 설명한다. 도 14는 수광 화소(305), 참조 화소(307)의 PD(401), 및 전송 트랜지스터(402)를 도시한다. 도 14에서, 도 13에서 사용된 참조 부호와 동일한 참조 부호가 또한 도 13에서 도시된 부재와 동일한 부재를 나타내는데 사용된다.The configuration of each of the light-receiving
먼저, 수광 화소(305)에 대해서 설명한다. 평면도에서, 전하가 축적되는 반도체 영역(203)은 p-형 반도체 영역(220)과 중첩된다. 도 15a 및 도 15b를 참조하여 후술되는 바와 같이, p-형 반도체 영역(220)은 반도체 영역(203)의 표면을 보호하는 표면 보호층으로서 기능한다. 이후, 반도체 영역(220)은 표면 보호층으로서 지칭될 수 있다.First, the light-receiving
이어서, 참조 화소(307)에 대해서 설명한다. 평면도에서, p-형 반도체 영역(221)은 CNT(215)가 접속되는 반도체 영역(203)의 부분과 전송 게이트(204) 사이에 제공된다.Next, the
도 15a는 도 14에서, 선 C-D를 따라 취한 화소의 단면 구성을 개략적으로 도시한다. 도 15b는 도 14에서, 선 A-B를 따라 취한 화소의 단면 구성을 개략적으로 도시한다.Fig. 15A schematically shows a sectional configuration of a pixel taken along the line C-D in Fig. Fig. 15B schematically shows a cross-sectional configuration of a pixel taken along the line A-B in Fig.
먼저, 도 15a에 도시된 수광 화소(305)(선 C-D에 대응하는 단면)에 대해서 설명한다. 전하가 축적되는 반도체 영역(203)은 p-형 반도체 영역(220)의 하부에 형성된다. 이 구성에 의해, p-형 반도체 영역(220)은 반도체 영역(203)의 표면을 보호하는 표면 보호층으로서 기능한다. p-형 반도체 영역(220)은 반도체 기판의 주면(250)과 반도체 영역(203) 사이에 형성된다.First, the light-receiving pixel 305 (cross section corresponding to line C-D) shown in Fig. 15A will be described. A
이어서, 도 15b에 도시된 참조 화소(307)(선 A-B에 대응하는 단면)에 대해서 설명한다. CNT(215)는 전하가 축적되는 반도체 영역(203)의 일부 영역에 접속된다. p-형 반도체 영역(221)은 이 CNT(215) 하부에는 형성되지 않는다. 또한, CNT(215)가 접속된 반도체 영역(203)의 부분과 전송 게이트(204) 사이에는 p-형 반도체 영역(221)이 설치된다. 또한, p-형 반도체 영역(221)과 반도체 영역(203)이 평면도에서 서로 중첩되는 부분에 관해, p-형 반도체 영역(221)의 하부에 반도체 영역(203)이 설치된다. p-형 반도체 영역(221)은 반도체 기판의 주면(250)과 반도체 영역(203) 사이에 형성된다.Next, the reference pixel 307 (cross section corresponding to line A-B) shown in Fig. 15B will be described. The
반도체 영역(203)의 도전형이 n-형인 경우, 반도체 영역(221)의 도전형은 p-형이다. 따라서, p-형 반도체 영역(221)은 반도체 영역(203A)보다 낮은 전위를 갖는다. 즉, p-형 반도체 영역(221)의 전위는 전송 게이트(204)가 오프로 전환될 때의 전송 게이트(204)의 전위와 반도체 영역(203)의 전위 사이의 전위로 설정된다. p-형 반도체 영역(221)이 형성되지 않은 경우, 전송 게이트(204)에는, 전송 게이트(204)과 반도체 영역(203) 사이의 전위차에 대응하는 전계가 인가된다. 한편, 본 예시적인 실시예에서, p-형 반도체 영역(221)의 제공은 전송 게이트(204)에 인가되는 전계가 전송 게이트(204)와 p-형 반도체 영역(221) 사이의 전위 차에 대응하는 전계로 감소되게 한다. 이 감소는 참조 화소(307)의 전송 트랜지스터(402)에서 고장이 발생하기 어렵게 할 수 있다. 즉, 본 예시적인 실시예의 화소 구성에 따르면, 참조 화소(307)의 고장이 덜 발생하게 될 수 있다.When the conductivity type of the
반도체 영역(203)과 CNT(215) 사이에, 반도체 영역(203)과 동일한 도전형을 구비하며 반도체 영역(203) 보다 불순물 농도가 높은 반도체 영역이 제공될 수 있다. 이러한 구성에 따르면, 접속 저항이 감소될 수 있다.A semiconductor region having the same conductivity type as that of the
이어서, 수광 화소(305), OB 화소(306), 및 참조 화소(307) 각각의 동작을 설명한다. 도 3은 구동 신호(SEL), 구동 신호(RES), 및 구동 신호(TX)의 타이밍 차트이다. 구동 신호가 하이 레벨일 때, 대응하는 트랜지스터가 온으로 전환된다. 구동 신호가 로우 레벨일 때, 대응하는 트랜지스터가 오프로 전환된다. 도 3은 또한 FD 노드의 전압을 나타낸다.Next, the operation of the light-receiving
시각(T1)에서, 선택 트랜지스터(405)가 온으로 전환된다. 이때, 리셋 트랜지스터(403)는 온으로 전환된다. 따라서, FD 노드의 전압은 리셋 전압(Vres)이다. 선택 트랜지스터(405)가 온으로 전환된 이후, 리셋 트랜지스터(403)가 오프로 전환된다. 증폭 트랜지스터(404)는 리셋 전압(Vres)에 대응하는 레벨의 화소 신호(노이즈 신호)를 출력 라인(308)으로 출력한다.At time T1, the
시각(T2)에서, 전송 트랜지스터(402)가 온으로 전환된다. PD(401)의 전하가 수광 화소(305) 및 OB 화소(306) 각각에서 FD 노드에 전송된다. FD 노드의 전압은 리셋 전압(Vres)으로부터 신호 전압(Vsig)으로 변화한다. 증폭 트랜지스터(404)는 전압(Vsig)에 대응하는 레벨의 화소 신호를 출력 라인(308)으로 출력한다.At time T2, the
참조 화소(307)에서, 전송 트랜지스터(402)가 온으로 전환될 때, 출력 제어 회로(304)로부터 출력되는 전압(Va) 또는 전압(Vb)이 FD 노드에 공급된다. 전압(Va)이 공급되는 경우, FD 노드의 전압은 리셋 전압(Vres)으로부터 전압(Va)으로 변한다. 전압(Vb)이 공급되는 경우, FD 노드의 전압은 리셋 전압(Vres)으로부터 전압(Vb)으로 변한다. 증폭 트랜지스터(404)는 전압(Va) 또는 전압(Vb)에 대응하는 레벨의 화소 신호를 출력 라인(308)으로 출력한다. 참조 화소(307)로부터 출력된 화소 신호는 어드레스 신호를 형성한다.In the
시각(T3)에서, 리셋 트랜지스터(403)가 온으로 전환되고, 계속해서, 선택 트랜지스터(405)가 오프로 전환된다. 그 결과, 하나의 행에 포함되는 복수의 화소(305, 306, 307) 각각으로부터의 화소 신호의 판독 동작이 종료된다.At time T3, the
열 회로(302)는 리셋 시에 출력된 노이즈 신호를 사용하여 화소 신호의 차분 처리를 수행한다. 이 처리에 의해, 노이즈가 저감된 화소 신호를 얻을 수 있다. 열 회로(302)는 추가로 필요에 따라, 화소 신호의 유지, 아날로그 신호로부터 디지털 신호로의 변환 등의 처리를 수행한다.The
본 예시적인 실시예에서, 동일한 행에 포함되는 수광 화소(305), OB 화소(306), 및 참조 화소(307)가 공통의 구동 제어 라인(309)에 접속된다. 따라서, 수광 화소(305) 및 OB 화소(306) 각각으로부터 판독되는 화소 신호와 병행하여 참조 화소(307)로부터 화소 신호가 판독된다. 상술한 바와 같이, 참조 화소(307)로부터 화소 신호는 참조 화소(307)가 속하는 행을 나타내는 어드레스 신호를 형성한다. 따라서, 이러한 구성에 의해, 지정된 행부터 정상적으로 화소 신호가 출력되는지 여부를 판단할 수 있다. 동일한 행에 포함되는 수광 화소(305), OB 화소(306), 및 참조 화소(307)는 각각 전기적으로 분리된 개별적인 구동 제어 라인에 접속될 수 있다. 동일한 행의 수광 화소(305), OB 화소(306), 및 참조 화소(307)를 공통의 구동 제어 라인(309)에 접속하는 것은 이들 화소 신호를 병행해서 판독하는 구성의 일 예이다.In this exemplary embodiment, the light-receiving
참조 화소(307)로부터 출력되는 화소 신호에 의해 형성되는 어드레스 신호를 상세하게 설명한다. 본 예시적인 실시예에 따르는 어드레스 신호로서, 디지털 신호가 사용된다. 즉, 참조 화소(307)의 화소 신호는 디지털 신호의 각각의 비트의 신호값에 대응한다. 도 3에 도시된 바와 같이, 전압(Va)에 대응하는 레벨의 화소 신호가 "0"을 나타내고, 전압(Vb)에 대응하는 레벨의 화소 신호가 "1"을 나타낸다. 화소 신호를 서로 구별하기 위해서, 화소 신호에 부호 D(m, n)가 부여된다. 부호에서, m은 행 번호를 나타내고, n은 열 번호를 나타낸다.An address signal formed by the pixel signal output from the
도 4는 본 예시적인 실시예에 따르는 어드레스 신호의 신호값을 개략적으로 도시한다. 도 4는 예로서 16행 × 12열이 되는 참조 화소(307)의 화소 신호를 도시한다. 그러나, 참조 화소(307)의 수는 이에 한정되지 않는다.4 schematically shows the signal value of the address signal according to the present exemplary embodiment. 4 shows a pixel signal of a
하나의 행에 12개의 참조 화소(307)가 포함된다. 즉, 본 예시적인 실시예에서, 어드레스 신호는 12비트의 디지털 신호로서 표현된다. 하나의 행의 참조 화소(307)로부터의 화소 신호에 의해 형성되는 어드레스 신호는 동일한 신호값을 갖는 3개 세트의 서브 신호를 포함한다. 예를 들어, 하나의 행에서 열 번호 0 내지 3의 참조 화소(307)는 신호값 "0001"을 갖는 서브 신호를 출력한다. 하나의 행에서 열 번호 4 내지 7의 참조 화소(307)는 동일한 신호값 "0001"을 갖는 서브 신호를 출력한다. 그리고, 하나의 행에서 열 번호 8 내지 11의 참조 화소(307)는 동일한 신호값 "0001"을 갖는 서브 신호를 출력한다.12
또한, 어드레스 신호는 각각의 행마다 상이한 신호값을 갖는다. 예를 들어, 제1 행에 대한 어드레스 신호의 서브 신호는 신호값 "0001"을 갖는다. 제2 행에 대한 어드레스 신호의 서브 신호는 신호값 "0010"을 갖는다. "0001" 및 "0010"는 상이한 신호값이다.Further, the address signal has a different signal value for each row. For example, the sub signal of the address signal for the first row has the signal value "0001 ". The sub signal of the address signal for the second row has the signal value "0010 ". "0001" and "0010" are different signal values.
계속해서, 어드레스 신호에 기초하여, 촬상 장치가 정상적으로 화소 신호를 출력하는지 여부를 판단하는 방법을 설명한다. 도 5는 촬상 장치의 동작을 판단하기 위한 흐름도이다. 이 판단 처리는 예를 들어 촬상 장치의 외측에 제공된 신호 처리 유닛에 의해 수행된다. 대안적으로, 이 판단 처리는 촬상 장치의 내측에 제공된 신호 처리 회로에 의해 수행된다.Next, a method for determining whether or not the image pickup apparatus normally outputs the pixel signal based on the address signal will be described. 5 is a flowchart for judging the operation of the image pickup apparatus. This determination processing is performed by, for example, a signal processing unit provided outside the imaging device. Alternatively, this determination processing is performed by the signal processing circuit provided inside the image pickup apparatus.
단계(S200)에서, 신호 처리 유닛 또는 회로는 N 번째 행에 대한 어드레스 신호를 취득한다. 전술한 바와 같이, 어드레스 신호는 3개 세트의 서브 신호를 포함한다.In step S200, the signal processing unit or circuit acquires the address signal for the Nth row. As described above, the address signal includes three sets of sub-signals.
단계(S201)에서, 신호 처리 유닛 또는 회로는 3개 세트의 서브 신호의 신호값이 서로 일치하는지 여부를 판단한다. 3개 세트의 서브 신호의 신호값이 서로 일치하는 경우, 신호 처리 유닛 또는 회로는 참조 화소(307)에 이상이 없다고 판단한다(단계(S201)에서 아니오). 이 경우, 처리는 다음 단계인 단계(S203)로 진행한다. 3개 세트의 서브 신호 중 어느 하나가 다른 신호값과 상이한 신호값을 갖는 경우, 신호 처리 유닛 또는 회로는 참조 화소(307)의 일부에 이상이 있다고 판단한다(단계(S201)에서 예). 이 경우, 처리는 단계(S202)로 진행한다.In step S201, the signal processing unit or circuit determines whether or not the signal values of the three sets of sub signals match each other. When the signal values of the three sets of sub signals match each other, the signal processing unit or circuit judges that there is no abnormality in the reference pixel 307 (NO in step S201). In this case, the process proceeds to the next step (S203). If any one of the three sets of sub-signals has a signal value different from the other signal values, the signal processing unit or circuit determines that there is an abnormality in a part of the reference pixels 307 (YES in step S201). In this case, the process proceeds to step S202.
단계(S202)에서, 신호 처리 유닛 또는 회로는 다수의 서브 신호의 신호값을, 이 행을 나타내는 어드레스 신호로서 채용한다. 즉, 단계(S202)에서, 신호 처리 유닛 또는 회로는 3개의 서브 신호를 사용하여 다수결에 의한 판단을 행한다. 예를 들어, 3개의 서브 신호의 신호값이 각각, "0001", "0001", "0101"인 경우, 신호 처리 유닛 또는 회로는 N 번째 행을 나타내는 어드레스 신호의 신호값으로서 "0001"을 채용한다.In step S202, the signal processing unit or circuit adopts the signal value of a plurality of sub signals as an address signal representing this row. That is, in step S202, the signal processing unit or circuit makes judgment by majority decision using three sub-signals. For example, when the signal values of the three sub signals are "0001", "0001", and "0101", the signal processing unit or circuit adopts "0001" as the signal value of the address signal representing the Nth row do.
단계(S203)에서, 신호 처리 유닛 또는 회로는 이전 단계에서 얻은 신호값을 갖는 어드레스 신호를 N 번째 행을 나타내는 어드레스 신호로서 생성한다. 3개 세트의 서브 신호의 신호값이 서로 일치하는 경우(단계(S201)에서 아니오), 이러한 일치하는 신호값을 갖는 어드레스 신호가 생성된다. 서브 신호 중 어느 하나가 다른 신호값과 상이한 신호값을 갖는 경우(단계(S201)에서 예), 단계(S202)에서 다수결에 의해 선택된 신호값을 갖는 어드레스 신호가 생성된다.In step S203, the signal processing unit or circuit generates an address signal having the signal value obtained in the previous step as an address signal representing the Nth row. If the signal values of the three sets of sub signals match each other (NO in step S201), an address signal having such a matching signal value is generated. If any one of the sub signals has a signal value different from the other signal values (YES in step S201), an address signal having a signal value selected by a majority vote is generated in step S202.
단계(S204)에서, 신호 처리 유닛 또는 회로는 생성된 어드레스 신호를, N 번째 행의 어드레스 신호의 예측값과 비교한다. 어드레스 신호의 신호값이 예측값과 일치하는 경우(단계(S204)에서 예), 처리는 단계(S205)로 진행한다. 단계(S205)에서, 신호 처리 유닛 또는 회로는 촬상 장치가 정상적으로 동작한다고 판단한다. 그리고, 처리는 N+1 번째의 판독 동작으로 진행한다.In step S204, the signal processing unit or circuit compares the generated address signal with the predicted value of the address signal of the Nth row. If the signal value of the address signal coincides with the predicted value (YES in step S204), the process proceeds to step S205. In step S205, the signal processing unit or circuit judges that the image pickup apparatus operates normally. Then, the process proceeds to the (N + 1) -th read operation.
단계(S204)에서 어드레스 신호의 신호값이 예측값과 일치하지 않는 경우(단계(S204)에서 아니오), 처리는 단계(S207)로 진행한다. 단계(S207)에서, 신호 처리 유닛 또는 회로는 촬상 장치의 동작에 이상이 있다고 판단한다. 즉, 신호 처리 유닛 또는 회로는 촬상 장치에 고장이 발생했다고 판단한다. 이 경우, 단계(S208)에서, 신호 처리 유닛 또는 회로는 촬상 장치의 동작을 정지하거나, 촬상 장치에 고장이 발생한 것을 나타내는 경고를 발행한다.If the signal value of the address signal does not match the predicted value in step S204 (NO in step S204), the process proceeds to step S207. In step S207, the signal processing unit or circuit judges that the operation of the image pickup apparatus is abnormal. That is, the signal processing unit or circuit judges that a failure has occurred in the image pickup apparatus. In this case, in step S208, the signal processing unit or circuit stops the operation of the image pickup apparatus or issues a warning indicating that a failure has occurred in the image pickup apparatus.
상술한 방식으로, 본 예시적인 실시예에서, 참조 화소(307)로부터 출력되는 화소 신호는 참조 화소(307)가 속하는 행의 위치를 나타내는 어드레스 신호를 형성한다. 이러한 구성에 의해, 지정된 행부터 정상적으로 화소 신호가 출력되는지 여부를 판단할 수 있다. 그 결과로서, 촬상 장치의 고장을 정확하게 검지할 수 있다.In the above-described manner, in this exemplary embodiment, the pixel signal output from the
또한, 본 예시적인 실시예에서, 하나의 어드레스 신호는 서로 동일한 신호값을 갖는 3개 세트의 서브 신호를 포함한다. 이러한 구성에 의해, 일부의 참조 화소(307)에 이상이 발생하더라도, 촬상 장치의 고장 유무를 정확하게 판단할 수 있다. 즉, 하나의 행에 포함되는 복수의 참조 화소(307)가 전체로서 참조 화소의 이상을 검지하도록 구성된 검지 유닛으로서 기능한다.Further, in the present exemplary embodiment, one address signal includes three sets of sub-signals having the same signal value with each other. With such a configuration, even if an error occurs in a part of the
상기 설명에서 각각의 행에 대한 어드레스 신호가 예로 인용되었으나, 각각의 열에 대한 어드레스 신호를 사용해서 촬상 장치의 동작이 판단될 수 있다. 이 경우, 본 예시적인 실시예는 본 개시내용에서 용어 "행"을 용어 "열"로 치환하여 실현될 수 있다.In the above description, the address signal for each row is cited as an example, but the operation of the image pickup apparatus can be determined using the address signal for each column. In this case, the present exemplary embodiment can be realized by replacing the term "row" with the term "column" in the present disclosure.
제2 예시적인 실시예에 대해서 설명한다. 어드레스 신호의 구조는 제1 예시적인 실시예의 촬상 장치와 상이하다. 따라서, 이하의 설명에서, 제2 예시적인 실시예는 제1 예시적인 실시예와 차이점을 중심으로 주로 설명하고, 제1 예시적인 실시예와 유사한 특징의 설명은 생략한다.A second exemplary embodiment will be described. The structure of the address signal is different from that of the image pickup apparatus of the first exemplary embodiment. Therefore, in the following description, the second exemplary embodiment will mainly be described mainly on the differences from the first exemplary embodiment, and description of features similar to those of the first exemplary embodiment will be omitted.
도 6a, 도 6b 및 도 6c 각각은 본 예시적인 실시예에 따르는 어드레스 신호의 신호값을 개략적으로 도시한다. 도 6a에 도시된 촬상 장치에서, 각각의 행은 하나의 참조 화소(307)를 포함한다. 참조 화소(307)는 참조 화소(307)가 속하는 행이 짝수 행 또는 홀수 행인지 여부를 나타내는 화소 신호를 출력한다. 예를 들어, 짝수 행의 참조 화소(307)는 "0"을 나타내는 레벨의 화소 신호를 출력한다. 홀수 행의 참조 화소(307)는 "1"을 나타내는 레벨의 화소 신호를 출력한다. 기타의 구성은 제1 예시적인 실시예와 유사하므로, 그 설명은 여기서 생략한다.6A, 6B and 6C each schematically show the signal value of the address signal according to the present exemplary embodiment. In the image pickup apparatus shown in Fig. 6A, each row includes one
이러한 구성에 의해, 신호가 촬상 장치로부터 올바른 순서로 출력되는지 여부를 판단할 수 있다. 예를 들어, 모든 행으로부터 차례로 화소 신호를 출력하는 동작을 수행하는 경우, 출력되는 어드레스 신호의 신호값은 "0"과 "1" 사이에서 교대로 변한다. 이 어드레스 신호의 변화를 검지함으로써 촬상 장치가 정확하게 화소 신호를 출력한다고 판단할 수 있다.With this configuration, it is possible to judge whether or not the signals are output from the image pickup apparatus in the correct order. For example, when the operation of outputting the pixel signals in order from all the rows is performed, the signal value of the output address signal alternates between "0" and "1 ". By detecting the change of the address signal, it can be determined that the image pickup apparatus outputs the pixel signal correctly.
도 6b는 다른 예시적인 실시예를 도시한다. 도 6b에 도시된 촬상 장치에서, 참조 화소(307)는 참조 화소(307)가 속하는 행에 대해 고유한 레벨의 화소 신호를 출력한다. 그리고, 참조 화소(307)로부터 출력되는 화소 신호의 레벨은 어드레스 신호의 신호값을 나타낸다. 즉, 본 예시적인 실시예에 따르는 어드레스 신호는 아날로그 신호이다. 더 구체적으로, 0 번째 행의 참조 화소(307)는 전압(V0)에 대응하는 레벨의 화소 신호를 출력한다. 유사하게, n 번째 행의 참조 화소(307)는 전압(Vn)에 대응하는 레벨의 화소 신호를 출력한다. 전압(V0)으로부터 전압(Vn)까지의 전압 각각은 다른 전압과 상이한 값을 갖는다.Figure 6B illustrates another exemplary embodiment. In the image pickup apparatus shown in Fig. 6B, the
이러한 구성에 의해, 지정된 행의 화소 신호가 적절하게 출력되는지 여부를 판단할 수 있다. 예를 들어, 제2 행의 수광 화소(305) 및 OB 화소(306) 각각으로부터 화소 신호를 판독할 때, 어드레스 신호의 신호값(참조 화소(307)로부터 출력된 신호값에 기초함)이 제2 행에 할당된 신호값(예를 들어, 제2 행의 참조 화소(들)에 인가된 화소 값 설정(들)에 기초하여 생성될 것으로 예측된 신호값), 특히, 본 예에서는 전압(V2)과 일치하는지 여부를 판단한다. 이들이 서로 일치하지 않는 경우, 화소 신호는 제2 행의 수광 화소(305) 및 OB 화소(306) 각각으로부터 판독이 실패할 수 있고, 이에 의해 촬상 장치에 고장이 발생한 것으로 판단할 수 있다.With this configuration, it is possible to judge whether or not the pixel signal of the designated row is appropriately outputted. For example, when a pixel signal is read from each of the light-receiving
도 6c는 다른 예시적인 실시예를 도시한다. 도 6c에 도시된 촬상 장치에서, 하나의 열에 하나의 참조 화소(307)가 배치된다. 참조 화소(307)는 참조 화소(307)가 속하는 열이 짝수 열 또는 홀수 열인지를 나타내는 화소 신호를 출력한다. 다른 구성은 도 6a을 참조하여 설명된 내용과 유사하다. 또한, 각각의 열의 참조 화소(307)가 도 6b와 같이 서로 다른 레벨의 화소 신호를 출력하는 방식으로 촬상 장치가 구성될 수 있다.Figure 6C illustrates another exemplary embodiment. In the image pickup apparatus shown in Fig. 6C, one
상술한 방식으로, 본 예시적인 실시예에 따르면, 참조 화소(307)로부터 출력되는 화소 신호는, 참조 화소(307)가 속하는 행 또는 열의 위치를 나타내는 어드레스 신호를 형성한다. 이러한 구성에 의해, 지정된 행 또는 열부터 화소 신호가 정상적으로 출력되는지 여부를 판단할 수 있다. 그 결과, 촬상 장치의 고장을 정확하게 검지할 수 있다.In the above-described manner, according to the present exemplary embodiment, the pixel signal output from the
또한, 본 예시적인 실시예에서, 하나의 행은 단지 하나의 참조 화소(307)를 포함하고 또는 하나의 열이 단지 하나의 참조 화소(307)를 포함한다. 따라서, 참조 화소(307)의 수가 감소될 수 있고, 이는 촬상 장치의 크기를 소형화할 수 있다.Further, in the present exemplary embodiment, one row includes only one
본 예시적인 실시예는 참조 화소(307)의 이상을 검지하도록 구성된 검지 유닛을 포함하지 않는다. 따라서, 도 5에 도시된 흐름도에서 단계(S201) 및 단계(S202)는 수행되지 않는다. 참조 화소(307)로부터 출력된 화소 신호가 직접적으로 어드레스 신호로서 사용된다. 본 예시적인 실시예의 변형예로서, 제1 예시적인 실시예와 같이, 참조 화소(307)의 이상을 검지하도록 구성된 검지 유닛이 추가될 수 있다.This exemplary embodiment does not include a detection unit configured to detect an abnormality of the
제3 예시적인 실시예에 대해서 설명한다. 어드레스 신호의 구조는 제1 예시적인 실시예와 상이하다. 따라서, 이하의 설명에서, 제3 예시적인 실시예는 주로 제1 예시적인 실시예와의 차이점을 중심으로 설명하고, 제1 예시적인 실시예와 유사한 특징의 설명은 생략한다.A third exemplary embodiment will be described. The structure of the address signal is different from the first exemplary embodiment. Therefore, in the following description, the third exemplary embodiment mainly focuses on differences from the first exemplary embodiment, and description of features similar to those of the first exemplary embodiment is omitted.
본 예시적인 실시예에 따르는 촬상 장치의 구성은 제1 예시적인 실시예와 유사하다. 즉, 도 1은 제3 예시적인 실시예에 따르는 촬상 장치의 구성을 개략적으로 도시한다. 그 상세한 설명은 여기서 생략한다.The configuration of the image pickup apparatus according to the present exemplary embodiment is similar to the first exemplary embodiment. That is, Fig. 1 schematically shows the configuration of an image pickup apparatus according to the third exemplary embodiment. A detailed description thereof is omitted here.
본 예시적인 실시예에 따르는 수광 화소(305), OB 화소(306), 및 참조 화소(307) 각각의 구성 및 동작은 제1 예시적인 실시예와 유사하다. 즉, 도 2a 및 도 2b는 각각 본 예시적인 실시예에 따르는 수광 화소(305), OB 화소(306), 및 참조 화소(307) 각각의 등가 회로를 도시한다. 수광 화소(305) 및 참조 화소(307) 각각의 구성이 도 13 내지 도 15a 및 도 15b에 도시된다. 또한, 도 3은 본 예시적인 실시예에 따르는 촬상 장치에 사용되는 구동 신호의 타이밍 차트이다. 상세한 설명은 여기서 생략한다.The configuration and operation of each of the light-receiving
본 예시적인 실시예에서, 동일한 행에 포함되는 수광 화소(305), OB 화소(306), 및 참조 화소(307)가 공통의 구동 제어 라인(309)에 접속된다. 따라서, 수광 화소(305) 및 OB 화소(306) 각각으로부터 판독되는 화소 신호와 병행하여 참조 화소(307)로부터 화소 신호가 판독된다. 참조 화소(307)로부터의 화소 신호는 참조 화소(307)가 속하는 행을 나타내는 어드레스 신호를 형성한다. 따라서, 이러한 구성에 의해, 지정된 행으로부터 화소 신호가 정상적으로 출력되는지 여부를 판단할 수 있다. 동일한 행에 포함되는 수광 화소(305), OB 화소(306), 및 참조 화소(307)는 각각, 전기적으로 분리된 개별적인 구동 제어 라인에 접속될 수 있다. 동일한 행의 수광 화소(305), OB 화소(306), 및 참조 화소(307)를 공통의 구동 제어 라인(309)에 접속하는 것은 이들 화소 신호를 병행해서 판독하는 구성의 일 예이다.In this exemplary embodiment, the light-receiving
참조 화소(307)로부터 출력되는 화소 신호에 의해 형성된 어드레스 신호를 상세히 설명한다. 디지털 신호가 본 예시적인 실시예에 따르는 어드레스 신호로서 사용된다. 즉, 참조 화소(307)의 화소 신호는 디지털 신호의 각각의 비트의 신호값에 대응한다. 도 3에 도시된 바와 같이, 전압(Va)에 대응하는 레벨의 화소 신호가 "0"을 나타내고, 전압(Vb)에 대응하는 레벨의 화소 신호가 "1"을 나타낸다. 화소 신호를 서로 구별하기 위해서, 화소 신호에 부호 D(m, n)가 부여된다. 이 부호에서, m은 행 번호를 나타내고, n은 열 번호를 나타낸다.The address signal formed by the pixel signal output from the
도 7은 본 예시적인 실시예에 따르는 어드레스 신호의 신호값을 개략적으로 도시한다. 도 7은 예로서 16행 × 7열이 되는 참조 화소(307)의 화소 신호를 도시한다. 그러나, 참조 화소(307)의 수는 이에 한정되지 않는다.7 schematically shows the signal value of the address signal according to the present exemplary embodiment. 7 shows a pixel signal of a
7개의 참조 화소(307)가 하나의 행에 포함된다. 즉, 본 예시적인 실시예에서, 어드레스 신호는 7비트의 디지털 신호로서 표현된다. 하나의 행의 참조 화소(307)로부터의 화소 신호에 의해 형성되는 어드레스 신호는 참조 화소(307)가 속하는 행의 위치를 나타내는 서브 어드레스 신호, 및 체크 신호를 포함한다. 각각의 행의 열 번호 0 내지 3의 참조 화소(307)로부터 출력되는 화소 신호는 서브 어드레스 신호를 형성한다. 각각의 행의 열 번호 4 내지 6의 참조 화소(307)로부터 출력되는 화소 신호는 체크 신호를 형성한다. 체크 신호는 어드레스 신호의 오류를 보정하기 위한 정보를 포함한다. 본 예시적인 실시예에 따르는 체크 신호는 서브 어드레스 신호에 해밍(Hamming) 부호화 동작의 연산을 행함으로써 설정된다. 즉, 해밍 부호가 본 예시적인 실시예에 따르는 어드레스 신호 사용된다. 이 예 이외의 예로서, 체크 신호가 패리티 비트로서 생성될 수 있다.Seven
해밍 부호화 연산에 대해서 설명한다. 본 예시적인 실시예에서, 서브 어드레스 신호는 4비트의 디지털 신호이다. D0 내지 D3은 서브 어드레스 신호를 구성하는 4비트를 각각 나타내는데 사용될 수 있다. 체크 신호는 3비트의 디지털 신호이다. P0 내지 P2는 체크 신호를 구성하는 3비트를 각각 나타내는데 사용될 수 있다. 다음의 식(1) 내지 식(3)에 의해 표시되는 연산을 계산함으로써, 체크 신호의 비트 각각의 신호값을 얻을 수 있다.The Hamming encoding operation will be described. In the present exemplary embodiment, the sub-address signal is a 4-bit digital signal. D0 to D3 can be used to represent four bits constituting the sub address signal, respectively. The check signal is a 3-bit digital signal. P0 to P2 can be used to represent the three bits constituting the check signal, respectively. The signal value of each bit of the check signal can be obtained by calculating an operation represented by the following equations (1) to (3).
P2 = D3 + D2 + D1 (1)P2 = D3 + D2 + D1 (1)
P1 = D3 + D1 + D0 (2)P1 = D3 + D1 + D0 (2)
P0 = D2 + D1 + D0 (3)P0 = D2 + D1 + D0 (3)
식(1) 내지 식(3) 각각에서, "+"는 배타적 논리합(EXOR)의 논리 연산을 행하는 것을 의미한다. 2개의 논리 값이 서로 상이한 경우, 연산 결과는 "1"이다. 2개의 논리 값이 서로 동등한 경우에는, 연산 결과는 "0"이다.In each of the expressions (1) to (3), "+" means that the logical operation of the exclusive-OR (EXOR) is performed. If the two logical values are different from each other, the operation result is "1 ". When the two logical values are equal to each other, the operation result is "0 ".
0 번째 행의 서브 어드레스 신호는 신호값 "0000"을 갖는다. 따라서 0 번째 행의 체크 신호는 신호값 "000"을 갖는다. 제1 행의 서브 어드레스 신호는 신호값 "0001"을 갖는다. 따라서, 제1 행의 체크 신호는 신호값 "011"을 갖는다. 제2 행의 서브 어드레스 신호는 신호값 "0010"을 갖는다. 따라서, 제2 행의 체크 신호는 신호값 "111"을 갖는다. 다른 행에 대해서도, 유사한 방식으로 체크 신호의 신호값이 또한 설정된다. 본 예시적인 실시예에서, 어드레스 신호는 각각의 행에 대해 신호값을 갖는다.The sub address signal of the 0 < th > row has the signal value "0000 ". Therefore, the check signal of the 0 < th > row has the signal value "000 ". The sub-address signal of the first row has the signal value "0001 ". Therefore, the check signal of the first row has the signal value "011 ". The sub-address signal of the second row has the signal value "0010 ". Therefore, the check signal of the second row has the signal value "111 ". For other rows, the signal value of the check signal is also set in a similar manner. In the present exemplary embodiment, the address signal has a signal value for each row.
계속해서, 어드레스 신호에 기초하여, 촬상 장치가 정상적으로 화소 신호를 출력하는지 여부를 판단하는 방법을 설명한다. 도 8은 촬상 장치의 동작을 판단하기 위한 흐름도이다. 도 5와 유사한 동작이 수행되는 단계는 도 5와 동일한 단계 번호로 표시된다. 이 판단 처리는 예를 들어 촬상 장치 외측에 제공된 신호 처리 유닛에 의해 수행된다. 대안적으로, 이 판단 처리는 촬상 장치 내부에 제공된 신호 처리 회로에 의해 수행된다.Next, a method for determining whether or not the image pickup apparatus normally outputs the pixel signal based on the address signal will be described. 8 is a flowchart for judging the operation of the image pickup apparatus. The step in which an operation similar to that of FIG. 5 is performed is indicated by the same step number as in FIG. This determination processing is performed, for example, by a signal processing unit provided outside the imaging apparatus. Alternatively, this determination processing is performed by the signal processing circuit provided inside the image pickup apparatus.
단계(S200)에서, 신호 처리 유닛 또는 회로는 N 번째 행에 대한 어드레스 신호를 취득한다. 상술한 바와 같이, 어드레스 신호는 서브 어드레스 신호 및 체크 신호를 포함한다.In step S200, the signal processing unit or circuit acquires the address signal for the Nth row. As described above, the address signal includes a sub-address signal and a check signal.
단계(S801)에서, 신호 처리 유닛 또는 회로는 해밍 부호화 연산에 따라서 부호화된 어드레스 신호를 사용해서 참조 화소(307)에 이상이 발생했는지 여부를 판단한다. 더 구체적으로, 신호 처리 유닛 또는 회로는 어드레스 신호에 대하여 복호 처리를 수행한다. 이 처리에 의해, 어드레스 신호의 비트 중 어느 비트에 이상이 발생했는지 여부를 판단할 수 있다. 복호 처리에 대해, 해밍 부호의 공지된 복호 기술이 사용된다.In step S801, the signal processing unit or circuit judges whether an error has occurred in the
단계(S801)에서, 참조 화소(307)의 이상이 검지된 경우(단계(S801)에서 예), 단계(S802)에서, 신호 처리 유닛 또는 회로는 어드레스 신호의 신호값을 보정한다. 더 구체적으로, 신호 처리 유닛 또는 회로는 이상을 갖는다고 판단된 참조 화소(307)에 대응하는 비트의 신호값을 반전한다. 그 후, 처리는 단계(S803)로 진행한다. 단계(S801), 참조 화소(307)의 이상이 검지되지 않는 경우(단계(S801)에서 아니오), 처리는 그대로 단계(S803)로 진행한다.If the abnormality of the
단계(S803)에서, 신호 처리 유닛 또는 회로는 이전 단계에서 취득된 신호값을 갖는 어드레스 신호를 N 번째 행을 나타내는 어드레스 신호로서 생성한다. 참조 화소(307)에 이상이 없는 경우(단계(S801)에서 아니오), 서브 어드레스 신호의 신호값을 갖는 어드레스 신호가 생성된다. 참조 화소(307)에 이상이 있는 경우(단계(S801)에서 예), 단계(S802)에서 보정된 서브 어드레스 신호의 신호값을 갖는 어드레스 신호가 생성된다.In step S803, the signal processing unit or circuit generates an address signal having the signal value acquired in the previous step as an address signal representing the Nth row. If there is no abnormality in the reference pixel 307 (NO in step S801), an address signal having the signal value of the sub address signal is generated. If there is an error in the reference pixel 307 (YES in step S801), an address signal having a signal value of the sub-address signal corrected in step S802 is generated.
이후의 동작은 제1 예시적인 실시예와 유사하다. 단계(S204)에서, 신호 처리 유닛 또는 회로는 생성된 어드레스 신호를, N 번째 행의 어드레스 신호의 예측값과 비교한다. 어드레스 신호의 신호값이 예측값에 일치하는 경우(단계(S204)에서 예), 처리는 단계(S205)로 진행한다. 단계(S205)에서, 신호 처리 유닛 또는 회로는 촬상 장치가 정상적으로 동작한다고 판단한다. 그리고, 처리는 N+1 번째 행의 판독 동작으로 이행한다.The subsequent operation is similar to the first exemplary embodiment. In step S204, the signal processing unit or circuit compares the generated address signal with the predicted value of the address signal of the Nth row. When the signal value of the address signal coincides with the predicted value (YES in step S204), the process proceeds to step S205. In step S205, the signal processing unit or circuit judges that the image pickup apparatus operates normally. Then, the process shifts to the (N + 1) th row read operation.
단계(S204)에서 어드레스 신호의 신호값이 예측값에 일치하지 않는 경우(단계(S204)에서 아니오), 처리는 단계(S207)로 진행한다. 단계(S207)에서, 신호 처리 유닛 또는 회로는 촬상 장치의 동작에 이상이 있다고 판단한다. 즉, 신호 처리 유닛 또는 회로는 촬상 장치에 고장이 발생했다고 판단한다. 이 경우, 단계(S208)에서, 신호 처리 유닛 또는 회로는 촬상 장치의 동작을 정지하거나, 촬상 장치가 고장난 것을 나타내는 경고를 발행한다.If the signal value of the address signal does not match the predicted value in step S204 (NO in step S204), the process proceeds to step S207. In step S207, the signal processing unit or circuit judges that the operation of the image pickup apparatus is abnormal. That is, the signal processing unit or circuit judges that a failure has occurred in the image pickup apparatus. In this case, in step S208, the signal processing unit or circuit stops the operation of the image pickup apparatus or issues a warning indicating that the image pickup apparatus has failed.
상술된 방식에서, 본 예시적인 실시예에서, 참조 화소(307)로부터 출력되는 화소 신호는 참조 화소(307)가 속하는 행의 위치를 나타내는 어드레스 신호를 형성한다. 이러한 구성에 의해, 지정된 행부터 정상적으로 화소 신호가 출력되는지 여부를 판단할 수 있다. 그 결과, 촬상 장치의 고장을 정확하게 검지할 수 있다.In the above-described manner, in the present exemplary embodiment, the pixel signal output from the
또한, 본 예시적인 실시예에서, 어드레스 신호는 해밍 부호화 연산에 기초하여 연산된 체크 신호를 포함한다. 이와 같은 구성에 의해, 일부의 참조 화소(307)에 이상이 발생하더라도, 촬상 장치의 고장 유무를 정확하게 판단할 수 있다. 즉, 체크 신호를 구성하는 화소 신호를 출력하는 참조 화소(307)가 참조 화소의 이상을 검지하도록 구성된 검지 유닛으로서 기능한다.Further, in the present exemplary embodiment, the address signal includes a check signal calculated based on a Hamming encoding operation. With such a configuration, even if an error occurs in a part of the
상기 설명에서, 각각의 행에 대한 어드레스 신호가 예로서 인용되었으나, 각각의 열에 대한 어드레스 신호를 사용해서 촬상 장치의 동작이 판단될 수 있다. 이 경우, 본 예시적인 실시예는 본 개시내용에서 용어 "행"을 용어 "열"로 치환하여 실현될 수 있다.In the above description, although the address signal for each row is cited as an example, the operation of the imaging device can be determined using the address signal for each column. In this case, the present exemplary embodiment can be realized by replacing the term "row" with the term "column" in the present disclosure.
제4 예시적인 실시예에 대해서 설명한다. 본 예시적인 실시예에 따르는 촬상 장치는, 하나의 참조 화소가 서로 다른 레벨의 복수의 화소 신호를 출력하는 구성의 면에서, 제1 예시적인 실시예와 상이하다. 추가로, 제4 예시적인 실시예는 참조 화소(307)의 이상을 검지하는 방법의 면에서 제1 예시적인 실시예와 또한 상이하다. 따라서, 이하의 설명에서, 제4 예시적인 실시예는 제1 예시적인 실시예와 상이점을 중심으로 주로 설명하고 제1 예시적인 실시예와 유사한 설명은 적절히 생략한다.A fourth exemplary embodiment will be described. The image pickup apparatus according to the present exemplary embodiment is different from the first exemplary embodiment in terms of a configuration in which one reference pixel outputs a plurality of pixel signals at different levels. In addition, the fourth exemplary embodiment is also different from the first exemplary embodiment in terms of a method of detecting anomaly in the
본 예시적인 실시예에 따르는 촬상 장치의 구성은 제1 예시적인 실시예와 유사하다. 즉, 도 1은 제4 예시적인 실시예에 따르는 촬상 장치의 구성을 개략적으로 도시한다. 그 상세한 설명은 여기서 생략한다.The configuration of the image pickup apparatus according to the present exemplary embodiment is similar to the first exemplary embodiment. That is, Fig. 1 schematically shows the configuration of an image pickup apparatus according to the fourth exemplary embodiment. A detailed description thereof is omitted here.
본 예시적인 실시예에 따르는 수광 화소(305), OB 화소(306), 및 참조 화소(307) 각각의 구성 및 동작은 제1 예시적인 실시예와 유사하다. 즉, 도 2a 및 도 2b 각각은 본 예시적인 실시예에 따르는 수광 화소(305), OB 화소(306), 및 참조 화소(307) 각각의 등가 회로를 도시한다. 수광 화소(305), 및 참조 화소(307) 각각의 구성은 도 13 내지 도 15a 및 도 15b에 도시된다. 추가로, 도 3은 본 예시적인 실시예에 따르는 촬상 장치에 사용되는 구동 신호의 타이밍 차트이다. 그 상세한 설명은 여기서 생략한다.The configuration and operation of each of the light-receiving
제1 예시적인 실시예에 따르는 참조 화소(307)는, 출력 제어 회로(304)의 제어에 기초하여, 전압(Va)에 대응하는 레벨의 화소 신호 및 전압(Vb)에 대응하는 레벨의 화소 신호를 선택적으로 출력하도록 구성된다. 그러나, 제1 예시적인 실시예에서, 하나의 참조 화소(307)가 상이한 레벨의 2개의 화소 신호를 반드시 출력해야 하는 것은 아니다. 한편, 본 예시적인 실시예에 따르는 참조 화소(307)는, 출력 제어 회로(304)의 제어에 기초하여, 전압(Va)에 대응하는 레벨의 화소 신호 및 전압(Vb)에 대응하는 레벨의 화소 신호 모두를 출력한다. 참조 화소(307)의 이상 유무는 참조 화소(307)로부터 출력되는 화소 신호의 레벨이 예측한 대로 변하는지 여부를 판단함으로써 판단될 수 있다.The
본 예시적인 실시예에서, 동일한 행에 포함되는 수광 화소(305), OB 화소(306), 및 참조 화소(307)가 공통의 구동 제어 라인(309)에 접속된다. 따라서, 수광 화소(305) 및 OB 화소(306) 각각으로부터 출력되는 화소 신호와 병행하여 참조 화소(307)로부터 화소가 판독된다. 상술한 바와 같이, 참조 화소(307)로부터의 화소 신호는 참조 화소(307)가 그 속하는 행을 나타내는 어드레스 신호를 형성한다. 따라서, 이러한 구성에 의해, 지정된 행부터 정상적으로 화소 신호가 출력되는지 여부를 판단할 수 있다. 동일한 행에 포함되는 수광 화소(305), OB 화소(306), 및 참조 화소(307)는 각각, 전기적으로 분리된 개별적인 구동 제어 라인에 접속될 수 있다. 동일한 행의 수광 화소(305), OB 화소(306), 및 참조 화소(307)의 공통의 구동 제어 라인(309)에 대한 접속은 이들 화소 신호를 병행해서 판독하는 구성의 일 예이다.In this exemplary embodiment, the light-receiving
참조 화소(307)로부터 출력되는 화소 신호에 의해 형성되는 어드레스 신호를 상세히 설명한다. 본 예시적인 실시예에 따르는 어드레스 신호로서, 디지털 신호가 사용된다. 즉, 참조 화소(307)의 화소 신호는 디지털 신호의 각각의 비트의 신호값에 대응한다. 도 3에 도시된 바와 같이, 전압(Va)에 대응한 레벨의 화소 신호가 "0"을 나타내고, 전압(Vb)에 대응한 레벨의 화소 신호가 "1"을 나타낸다. 화소 신호를 서로 구별하기 위해서, 화소 신호에 부호 D(m, n)가 부여된다. 부호에서, m은 행 번호를 나타내고, n은 열 번호를 나타낸다.The address signal formed by the pixel signal output from the
도 9는 본 예시적인 실시예에 따르는 어드레스 신호의 신호값을 개략적으로 도시한다. 도 9는 예로서 16행 × 4열이 되는 참조 화소(307)의 화소 신호를 도시한다. 그러나, 참조 화소(307)의 수는 이에 한정되지 않는다. 하나의 행에 4개의 참조 화소(307)가 포함된다. 즉, 본 예시적인 실시예에서, 어드레스 신호는 4비트의 디지털 신호로서 표현된다.9 schematically shows the signal value of the address signal according to the present exemplary embodiment. 9 shows a pixel signal of a
도 9는 각각의 행에 대한 어드레스 신호가 촬상 장치의 동작 상태에 따라 상이한 신호값을 갖는 예를 도시한다. 더 구체적으로, 홀수 프레임에 있어서의 어드레스 신호 및 짝수 프레임에 있어서의 어드레스 신호가 서로 반전된 신호값을 갖는다. 예를 들어, 제2 행에 대한 어드레스 신호는 홀수 프레임에 있어서는 신호값 "0010"을 갖는다. 한편, 제2 행에 대한 어드레스 신호는 짝수 프레임에 있어서는 신호값 "1101"을 갖는다. 유사하게, 도 9에 도시된 바와 같이, 어드레스 신호의 각각의 비트의 신호값은 홀수 프레임과 짝수 프레임 사이에서 반전된다. 출력 제어 회로(304)는 참조 화소(307)에 공급하는 전압을, 각각의 프레임에 대해 전압(Va)과 전압(Vb) 사이에서 전환하고, 이에 의해 어드레스 신호의 각각의 비트의 신호값을 반전시킬 수 있다.9 shows an example in which the address signals for the respective rows have different signal values depending on the operation state of the image pickup apparatus. More specifically, the address signal in the odd-numbered frame and the address signal in the even-numbered frame have mutually inverted signal values. For example, the address signal for the second row has the signal value "0010" in the odd frame. On the other hand, the address signal for the second row has the signal value "1101" in the even-numbered frames. Similarly, as shown in Fig. 9, the signal value of each bit of the address signal is inverted between the odd frame and the even frame. The
이제, 참조 화소(307)에 이상이 있는 경우, 이 참조 화소(307)로부터 출력되는 화소 신호의 레벨은 변하지 않는다. 도 9는 제2 행의 열 번호(2)에서 참조 화소(307)에 이상이 있는 예를 도시한다. 제2 행에 대한 어드레스 신호는 홀수 프레임에 있어서 신호값 "0000"을 갖는다. 한편, 제2 행에 대한 어드레스 신호는 짝수 프레임에 있어서 신호값 "1101"을 갖는다. 이러한 방식으로 신호값 D(2, 2)이 반전되지 않으며, 이에 따라 제2 행의 열 번호(2)에서 참조 화소(307)에 이상이 있는 것이 검지될 수 있다.Now, when there is an error in the
어드레스 신호의 신호값이 변하는 방법의 다른 예를 설명한다. 도 10은 본 예시적인 실시예에 따르는 어드레스 신호의 신호값을 개략적으로 도시한다. 도 10은 예로서 16행 × 4열이 되는 참조 화소(307)의 화소 신호를 도시한다. 그러나, 참조 화소(307)의 수는 이에 한정되지 않는다. 하나의 행에 4개의 참조 화소(307)가 포함된다. 즉, 본 예시적인 실시예에서, 어드레스 신호는 4비트의 디지털 신호로서 표현된다.Another example of how the signal value of the address signal is changed will be described. 10 schematically shows the signal value of the address signal according to the present exemplary embodiment. 10 shows a pixel signal of a
도 10에 도시된 예에서, 동일한 참조 화소(307)로부터 출력되는 화소 신호에 의해 형성되는 어드레스 신호의 신호값은 촬상이 수행되는 기간과 그 이외의 기간 사이에서 상이하다. 그리고, 수광 화소(305) 및 OB 화소(306) 각각으로부터 화소 신호를 출력하기 전, 또는, 하나의 프레임에 대응하는 촬상을 행하기 전에, 참조 화소(307)의 화소 신호를 판독하는 동작을 수행한다. 먼저, 출력 제어 회로(304)는 모든 참조 화소(307)에 신호값 "0"에 대응하는 전압(Va)을 공급한다. 이 상태에서, 참조 화소(307)의 화소 신호를 판독한다. 이 판독 동작은 촬상 전 프레임(1)의 판독 동작으로 지칭될 수 있다. 이어서, 출력 제어 회로(304)는 모든 참조 화소(307)에, 신호값 "1"에 대응하는 전압(Vb)을 공급한다. 이 상태에서, 참조 화소(307)의 화소 신호를 판독한다. 이 판독 동작은 촬상 전 프레임(2)의 판독 동작으로 지칭될 수 있다. 참조 화소(307)에 이상이 없는 경우, 각각의 참조 화소(307)로부터 출력되는 모든 화소 신호는 "0"과 "1"을 교대로 나타낸다.In the example shown in Fig. 10, the signal value of the address signal formed by the pixel signal output from the
그리고, 참조 화소(307)에 이상이 있는 경우, 이 참조 화소(307)로부터 출력되는 화소 신호의 레벨은 변하지 않는다. 도 10은 제2 행의 열 번호(2)에서 참조 화소(307)에 이상이 있는 예를 도시한다. 상술한 촬상 전 프레임(1)의 판독 동작 및 촬상 전 프레임(2)의 판독 동작이 수행되는 경우, 도 10에 도시된 바와 같이, 신호값 D(2, 2)은 반전되지 않는 것을 알 수 있다. 즉, 제2 행의 열 번호(2)에서 참조 화소(307)에 이상이 있는 것을 검지할 수 있다.If there is an error in the
그 후, 촬상을 행하는 경우, 각각의 행에 대한 어드레스 신호는 어드레스 신호가 속하는 행에 대해 고유한 신호값을 갖도록, 출력 제어 회로(304)는 전압(Va) 및 전압(Vb) 중 임의를 선택하여 이를 참조 화소(307)에 공급한다.Then, in the case of imaging, the
이 방식으로, 본 예시적인 실시예의 촬상 장치에 따르면, 도 9 또는 도 10에 도시한 방법에 의해, 참조 화소(307)의 이상을 검지할 수 있다. 그리고, 예를 들어, 이상이 있는 참조 화소(307)의 화소 신호를 포함하는 어드레스 신호가 수신되는 경우, 어드레스 신호와 예측값의 비교를 규제(즉, 비교하지 않음)할 가능성이 있다(도 5 및 도 8에 도시된 단계(S204)와 반대임). 이 처리는 촬상 장치에 고장이 발생한 것으로 잘못 판단할 가능성을 저감할 수 있다. 즉, 본 예시적인 실시예에서, 출력 제어 회로(304)는 참조 화소의 이상을 검지하도록 구성된 검지 유닛으로서 기능한다.In this way, according to the image pickup apparatus of the present exemplary embodiment, the abnormality of the
제5 예시적인 실시예에서, 촬상 시스템을 설명한다. 촬상 시스템의 예는, 디지털 스틸 카메라, 디지털 캠코더, 카메라 헤드, 복사기, 팩스, 휴대 전화, 차량 탑재 카메라, 및 관측 위성을 포함한다. 도 11은 촬상 시스템의 예로서 디지털 스틸 카메라의 블록도를 도시한다.In a fifth exemplary embodiment, an imaging system is described. Examples of imaging systems include digital still cameras, digital camcorders, camera heads, copiers, fax machines, cell phones, in-vehicle cameras, and observation satellites. Fig. 11 shows a block diagram of a digital still camera as an example of an image pickup system.
도 11에서, 배리어(1001)는 렌즈를 보호하는 기능을 한다. 렌즈(1002)는 피사체의 광학 상을 촬상 장치(1004)에 형성되게 한다. 조리개(1003)는 렌즈(1002)를 통해 전달되는 광량을 변경하는 기능을 한다. 상술한 개별적인 예시적인 실시예 중 임의에서 설명된 촬상 장치가 촬상 장치(1004)로서 사용된다.In Fig. 11, the
신호 처리 유닛(1007)은 촬상 장치(1004)으로부터 출력된 화소 신호에 대하여 보정 및 데이터 압축 등의 처리를 수행하고, 화상 신호를 취득한다. 그리고, 도 11에서, 타이밍 발생 유닛(1008)은 촬상 장치(1004) 및 신호 처리 유닛(1007)에 각종 타이밍 신호를 출력하고, 전체 제어 유닛(1009)은 전체 디지털 스틸 카메라 전체를 제어한다. 프레임 메모리 유닛(1010)은 화상 데이터를 일시적으로 기억하는 기능을 한다. 기록 매체 제어 인터페이스 유닛(1011)은 기록 매체에 기록 또는 기록 매체를 판독하는 기능을 한다. 반도체 메모리 등의 착탈 가능 기록 매체(1012)는 촬상 데이터에 기록 또는 촬상 데이터를 판독하는 기능을 한다. 인터페이스 유닛(1013)은 외부 컴퓨터 등과 통신하는 기능을 한다.The
촬상 시스템은 오직 적어도 촬상 장치(1004), 촬상 장치(1004)로부터 출력된 화소 신호를 처리하는 신호 처리 유닛(1007)을 구비해야 한다. 그 경우, 다른 구성은 촬상 시스템의 외측에 배치된다.The imaging system must include at least the
본 예시적인 실시예에서, 신호 처리 유닛(1007)은 촬상 장치(1004)로부터 화소 신호가 정상적으로 출력되는지 여부를 판단한다. 따라서, 신호 처리 유닛(1007)은 촬상 장치(1004)로부터 출력되는 복수의 어드레스 신호를 수신한다. 촬상 장치(1004)로부터 출력되는 어드레스 신호는 상술한 개별적인 예시적인 실시예 중 임의에서 설명된 어드레스 신호와 유사하다. 또한, 신호 처리 유닛(1007)이 촬상 장치(1004)의 동작을 판단하는 방법은, 도 5 또는 도 8에서 설명된 그리고 그 흐름도에서의 설명에서 설명된 방법과 유사하다. 즉, 제1 내지 제4 예시적인 실시예의 설명은 본 예시적인 실시예에 전체적으로 통합된다.In the present exemplary embodiment, the
또한, 신호 처리 유닛(1007)은 어드레스 신호에 기초하여, 촬상 장치(1004)에 포함되는 참조 화소(307)에 이상이 있는지 여부를 판단할 수 있다. 더 구체적으로, 도 5에 도시된 바와 같이, 신호 처리 유닛(1007)은 각각의 어드레스 신호에 포함되는 3개의 서브 신호의 신호값을 비교하고, 그리고, 서로 신호값이 일치하는 2개 이상의 서브 신호에 기초하여 촬상 장치(1004)의 동작을 판단한다.The
대안적으로, 도 8에 도시된 바와 같이, 신호 처리 유닛(1007)은 각각의 어드레스 신호에 포함되는 체크 신호를 사용해서 어드레스 신호를 보정한다. 그리고, 신호 처리 유닛(1007)은 보정 후의 어드레스 신호에 포함되는 서브 어드레스 신호에 기초하여 촬상 장치(1004)의 동작을 판단한다. 서브 신호 및 체크 신호는 제3 예시적인 실시예에서 설명한 것과 유사하다.Alternatively, as shown in Fig. 8, the
신호 처리 유닛(1007)은 반드시 화소에 이상이 있는지 여부를 검지해야 하는 것은 아니다. 예를 들어, 제2 예시적인 실시예에 따르는 촬상 장치가 사용된 경우, 신호 처리 유닛(1007)은 화소의 이상이 있는지 여부를 검지하지 않는다.The
상술한 방식으로, 촬상 시스템의 예시적인 실시예에서, 제1 내지 제4 예시적인 실시예 중 임의에 따르는 촬상 장치가 촬상 장치(1004)로서 사용된다. 이러한 구성에 따르면, 촬상 장치(1004)의 고장을 정확하게 검지할 수 있다.In the above-described manner, in an exemplary embodiment of the image pickup system, an image pickup apparatus according to any one of the first to fourth exemplary embodiments is used as the
제6 예시적인 실시예에서, 이동체를 설명한다. 본 예시적인 실시예에 따르는 이동체는 차량 탑재 카메라를 구비한 자동차이다. 도 12a는 자동차(100)의 외관 및 주 내부 구성을 개략적으로 도시한다. 자동차(100)는 촬상 장치(102), 촬상 시스템 집적 회로, 특히 주문형 반도체(ASIC)(103), 경고 장치(112), 및 주 제어 유닛(113)을 구비한다.In a sixth exemplary embodiment, a moving body is described. The moving body according to the present exemplary embodiment is an automobile having an in-vehicle camera. 12A schematically shows an appearance and a main internal configuration of the
상술한 제1 내지 제4 예시적인 실시예에서 설명된 촬상 장치 중 임의의 촬상 장치가 촬상 장치(102)의 각각으로서 사용된다. 경보 장치(112)는 촬상 시스템, 차량 센서, 제어 유닛 등으로부터 이상을 나타내는 신호를 수신할 때 운전자에게 경고를 발행한다. 주 제어 유닛(113)은 촬상 시스템, 차량 센서, 제어 유닛 등의 동작을 포괄적으로 제어한다. 자동차(100)는 주 제어 유닛(113)을 구비할 필요는 없다. 이 경우, 촬상 시스템, 차량 센서, 및 제어 유닛은 각각 개별적인 통신 인터페이스를 구비하고, 각각은 통신 네트워크를 통해서 제어 신호를 송신 및 수신한다(예를 들어, 계측 제어기 통신망(CAN)규격).Any one of the imaging apparatuses described in the first to fourth exemplary embodiments described above is used as each of the
도 12b는 자동차(100)의 시스템 구성을 도시하는 블록도이다. 자동차(100)는 제1 촬상 장치(102) 및 제2 촬상 장치(102)를 포함한다. 즉, 본 예시적인 실시예에 따르는 차량 탑재 카메라는 스테레오 카메라이다. 피사체의 상은 광학 유닛(114)에 의해 촬상 장치(102) 각각에 형성된다. 촬상 장치(102) 각각으로부터 출력된 화소 신호는 화상 전처리 유닛(115)에 의해 처리되고, 그리고, 촬상 시스템 집적 회로(103)에 전달된다. 화상 전처리 유닛(115)은 신호-노이즈(S-N) 연산 및 동기 신호의 부가 등의 처리를 수행한다.12B is a block diagram showing a system configuration of the
촬상 시스템 집적 회로(103)는 화상 처리 유닛(104), 메모리(105), 광학 측거 유닛(106), 시차 연산 유닛(107), 물체 인지 유닛(108), 이상 검지 유닛(109) ,및 외부 인터페이스(I/F) 유닛(116)을 포함한다. 화상 처리 유닛(104)은 화소 신호를 처리해서 화상 신호를 생성한다. 또한, 화상 처리 유닛(104)은 화상 신호를 보정하고 이상 화소를 보완한다. 메모리(105)는 화상 신호를 일시적으로 내부에 저장한다. 또한, 메모리(105)는 기지의 촬상 장치(102)의 이상 화소의 위치를 내부에 저장할 수 있다. 광학 측거 유닛(106)은 화상 신호를 사용하여 피사체까지의 거리를 측정하거나 피사체 상에 촬상 장치(102)를 포커싱한다. 시차 연산 유닛(107)은 시차 화상들 사이의 피사체 매칭(스테레오 매칭)을 수행한다. 물체 인지 유닛(108)은 화상 신호를 해석하여, 자동차, 인물, 표지, 및 도로 등의 피사체를 인지한다. 이상 검지 유닛(109)은 촬상 장치(102) 각각의 고장 또는 오동작을 검지한다. 이상 검지 유닛(109)은 고장 또는 오동작을 검지한 경우, 이상을 검지한 것을 나타내는 신호를 주 제어 유닛(113)으로 전달한다. 외부 I/F 유닛(116)은 촬상 시스템 집적 회로(103)의 각각의 유닛과 예를 들어, 주 제어 유닛(113) 또는 각종 제어 유닛 사이에서, 정보의 공급 및 수신을 중개한다.The imaging system integrated
자동차(100)는 차량 정보 취득 유닛(110) 및 운전 지원 유닛(111)을 포함한다. 차량 정보 취득 유닛(110)은 속도/가속도 센서, 각속도 센서, 조향 각도 센서, 측거 레이더, 및 압력 센서 등의 차량 센서를 포함한다.The
운전 지원 유닛(111)은 충돌 판단 유닛을 포함한다. 충돌 판단 유닛은 광학 측거 유닛(106), 시차 연산 유닛(107), 및/또는 물체 인지 유닛 (108)으로부터의 정보에 기초하여, 자동차(100)가 물체와 충돌할 수 있는지 여부를 판단한다. 광학 측거 유닛(106) 및 시차 연산 유닛(107)은 대상물까지의 거리 정보를 취득하는 거리 정보 취득 유닛의 일 예이다. 즉, 거리 정보는 시차, 디포커스량, 대상물까지의 거리, 및/또는 기타에 관한 정보를 지칭한다. 충돌 판단 유닛은 이들의 거리 정보 중 임의의 것을 사용하여 충돌 가능성을 판단할 수 있다. 거리 정보 취득 유닛은 전용에 설계된 하드웨어에 의해 실현될 수 있고 또는 소프트웨어 모듈에 의해 실현될 수 있다.The driving
본 예시적인 실시예는, 운전 지원 유닛(111)이 자동차(100)가 다른 물체와 충돌하는 것을 방지하도록 자동차(100)를 제어하는 예를 기초로 설명되었으나, 다른 차량에 추종하도록 자동차(100)를 자동 운전하는 제어, 자동차(100)가 차선으로부터 어긋나는 것을 방지하도록 자동차(100)를 자동 운전하는 제어 등에 적용될 수 있다.Although the present exemplary embodiment has been described on the basis of an example in which the driving
자동차(100)는 추가로 에어백, 액셀러레이터, 브레이크, 조향, 트랜스미션과 같이 자동차(100)가 주행할 때 사용되는 구동 유닛을 포함한다. 또한, 자동차(100)는 이들을 위한 제어 유닛을 포함한다. 제어 유닛은 각각 주 제어 유닛(113)으로부터의 제어 신호에 기초하여, 대응하는 구동 유닛을 제어한다.The
본 예시적인 실시예에서, 촬상 시스템 집적 회로(103)의 이상 검지 유닛(109)은 촬상 장치(102) 각각으로부터 화소 신호가 정상적으로 출력되는지 여부를 판단한다. 따라서, 이상 검지 유닛(109)은 촬상 장치(102) 각각으로부터 출력되는 복수의 어드레스 신호를 수신한다. 촬상 장치(102)의 각각으로부터 출력되는 어드레스 신호는 상술한 개별적인 예시적인 실시예 중 임의에서 설명된 어드레스 신호와 유사하다. 또한, 이상 검지 유닛(109)이 촬상 장치(102) 각각의 동작을 판단하는 방법은 도 5 또는 도 8에서 설명된 방법 그리고 이 흐름도의 설명에서 설명된 방법과 유사하다. 즉, 제1 내지 제4 예시적인 실시예의 설명은 본 예시적인 실시예에서 전체적으로 통합된다.In the present exemplary embodiment, the
또한, 이상 검지 유닛(109)은 어드레스 신호에 기초하여, 촬상 장치(102) 의 각각에 포함되는 참조 화소(307)에 이상이 있는지 여부를 판단할 수 있다. 더 구체적으로, 도 5에 도시된 바와 같이, 이상 검지 유닛(109)은 각각의 어드레스 신호에 포함되는 3개의 서브 신호의 신호값을 비교하고, 그리고, 서로 신호값이 일치하는 2개 이상의 서브 신호에 기초하여 촬상 장치(102) 각각의 동작을 판단한다.Further, the
대안적으로, 도 8에 도시된 바와 같이, 이상 검지 유닛(109)은 각각의 어드레스 신호에 포함되는 체크 신호를 사용해서 어드레스 신호를 보정한다. 그리고, 이상 검지 유닛(109)은 보정 후의 어드레스 신호에 포함되는 서브 어드레스 신호에 기초하여, 촬상 장치(102) 각각의 동작을 판단한다. 서브 신호 및 체크 신호는 제3 예시적인 실시예에서 설명된 것과 유사하다.Alternatively, as shown in Fig. 8, the
이상 검지 유닛(109)은 반드시 화소에 이상이 있는지 여부를 검지해야 하는 것은 아니다. 예를 들어, 제2 예시적인 실시예에 따르는 촬상 장치가 사용된 경우, 이상 검지 유닛(109)은 화소의 이상이 있는지 여부를 검지하지 않는다. 또한, 고장의 검지 및 이상이 있는 참조 화소(307)의 검지는 화상 전처리 유닛(115) 및/또는 화상 처리 유닛(104)에 의해 수행될 수 있다.The
본 예시적인 실시예에 사용된 촬상 시스템은 자동차에만 적용되지 않고, 예를 들어 선박, 항공기, 또는 산업용 로봇 등의 이동체(이동 장치)에 적용될 수 있다. 또한, 본 예시적인 실시예에 사용된 촬상 시스템은 이동체에만 작용되지 않고, 고도 도로교통 시스템(ITS) 등 물체 인식에 널리 사용되는 장치에 적용될 수 있다.The imaging system used in the present exemplary embodiment is not applied to an automobile only, and can be applied to a moving object (mobile device) such as a ship, an aircraft, or an industrial robot, for example. Further, the imaging system used in the present exemplary embodiment can be applied to an apparatus widely used for object recognition, such as a highway traffic system (ITS), without being acted on only a moving object.
상술한 방식으로, 자동차의 예시적인 실시예에서, 제1 내지 제4 예시적인 실시예에 따르는 촬상 장치 중 임의의 촬상 장치가 촬상 장치(102)의 각각으로서 사용된다. 이러한 구성에 따르면, 촬상 장치의 고장을 정확하게 검지할 수 있다.In the above-described manner, in the exemplary embodiment of the automobile, any one of the image pickup apparatuses according to the first to fourth exemplary embodiments is used as each of the
본 발명을 예시적인 실시예를 참고하여 설명하였지만, 본 발명은 개시된 예시적인 실시예로 한정되지 않음을 이해해야 한다. 이하의 청구항의 범위는 이러한 모든 변형과 동등한 구조 및 기능을 포함하도록 최광의로 해석되어야 한다.While the present invention has been described with reference to exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. The scope of the following claims is to be accorded the broadest interpretation so as to encompass all such modifications and equivalent structures and functions.
Claims (39)
적어도 제1 행 및 제2 행을 포함하는 매트릭스로 배열된 복수의 화소를 포함하고,
상기 제1 행 및 상기 제2 행 각각은 수광 화소 및 참조 화소를 포함하고, 상기 수광 화소는 입사광을 수광하고 상기 입사광에 기초하여 화소 신호를 출력하도록 구성되고, 상기 참조 화소는 상기 참조 화소가 속하는 행의 위치를 나타내는 어드레스 신호를 형성하기 위한 화소 신호를 출력하도록 구성되고,
상기 제1 행으로부터 출력되는 상기 어드레스 신호의 신호값 및 상기 제2 행으로부터 출력되는 상기 어드레스 신호의 신호값이 서로 상이한, 촬상 장치.An imaging device comprising:
A plurality of pixels arranged in a matrix including at least a first row and a second row,
Wherein each of the first row and the second row includes a light receiving pixel and a reference pixel, the light receiving pixel receives the incident light and outputs a pixel signal based on the incident light, And to output a pixel signal for forming an address signal indicating a position of a row,
Wherein a signal value of the address signal outputted from the first row and a signal value of the address signal outputted from the second row are different from each other.
상기 참조 화소 내의 이상(abnormality)을 검지하도록 구성된 검지 유닛을 더 포함하는, 촬상 장치.The method according to claim 1,
And a detection unit configured to detect an abnormality in the reference pixel.
상기 제1 행 및 상기 제2 행 각각은 복수의 상기 참조 화소를 포함하고,
상기 어드레스 신호는 동일한 신호값을 갖는 3개 이상의 서브 신호를 포함하는, 촬상 장치.3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein each of the first row and the second row includes a plurality of the reference pixels,
Wherein the address signal comprises three or more sub-signals having the same signal value.
상기 제1 행 및 상기 제2 행 각각은 복수의 상기 참조 화소를 포함하고,
상기 어드레스 신호는 해밍 부호화 연산에 기초하는 체크 신호를 포함하는, 촬상 장치.3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein each of the first row and the second row includes a plurality of the reference pixels,
Wherein the address signal includes a check signal based on a Hamming encoding operation.
상기 제1 행 및 상기 제2 행 각각은 서로 상이한 신호값을 갖는 복수의 상기 어드레스 신호를 출력하는, 촬상 장치.3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein each of the first row and the second row outputs a plurality of the address signals having different signal values from each other.
상기 참조 화소는, 상기 어드레스 신호의 신호값이 촬상 동작의 각각의 프레임에 따라서 변하도록, 상기 촬상 동작의 각각의 프레임에 따라서 출력되는 화소 신호를 변경하도록 배열되는, 촬상 장치.6. The method of claim 5,
Wherein the reference pixel is arranged to change a pixel signal output according to each frame of the imaging operation so that the signal value of the address signal changes according to each frame of the imaging operation.
상기 수광 화소의 화소 신호가 판독되는 제1 기간 내의 상기 어드레스 신호의 신호값은 상기 제1 기간과 상이한 제2 기간 내의 상기 어드레스 신호의 신호값과 상이한, 촬상 장치.6. The method of claim 5,
The signal value of the address signal in the first period in which the pixel signal of the light-receiving pixel is read out is different from the signal value of the address signal in the second period different from the first period.
상기 참조 화소는 상이한 전압을 갖는 복수의 화소 신호를 출력하도록 구성되는, 촬상 장치.3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the reference pixels are configured to output a plurality of pixel signals having different voltages.
상기 제1 행에 위치된 상기 수광 화소 및 상기 참조 화소 모두에 접속된 제어 라인을 더 포함하는, 촬상 장치.3. The method according to claim 1 or 2,
And a control line connected to both the light-receiving pixel and the reference pixel located in the first row.
상기 참조 화소를 덮고 상기 수광 화소를 입사광에 대해 노출하도록 배열되는 차광막을 더 포함하는, 촬상 장치.3. The method according to claim 1 or 2,
And a light shielding film which is arranged to cover the reference pixel and expose the light receiving pixel with respect to incident light.
상기 제1 행 내의 상기 참조 화소는 상기 제1 행 내의 상기 수광 화소로부터의 상기 화소 신호와 병행하여 상기 화소 신호를 제공하도록 배열되고, 상기 제2 행 내의 상기 참조 화소는 상기 제2 행 내의 상기 수광 화소로부터의 상기 화소 신호와 병행하여 상기 화소 신호를 제공하도록 배열되는, 촬상 장치.3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the reference pixels in the first row are arranged to provide the pixel signals in parallel with the pixel signals from the light-receiving pixels in the first row, and the reference pixels in the second row are arranged to receive the light- And is arranged to provide the pixel signal in parallel with the pixel signal from the pixel.
상기 참조 화소는 상이한 레벨의 복수의 상이한 화소 신호를 제공하도록 배열되고, 상기 촬상 장치는 상기 화소 신호의 레벨을 제어하기 위해 제어 신호를 상기 참조 화소에 제공하도록 배열된 제어 회로를 포함하는, 촬상 장치.3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the reference pixel is arranged to provide a plurality of different pixel signals at different levels and the imaging device comprises control circuitry arranged to provide a control signal to the reference pixel to control the level of the pixel signal, .
상기 촬상 장치의 검지 유닛은,
상기 어드레스 신호의 상기 3개 이상의 서브 신호 내의 신호값들을 비교하고, 상기 서브 신호 중 다른 서브 신호들과 상이한 하나의 서브 신호에 기초하여 이상(abnormal) 참조 화소가 있는지 여부를 판단하도록 배열되는, 촬상 장치.The method of claim 3,
Wherein the detection unit of the image pickup apparatus comprises:
And compare the signal values in the at least three sub-signals of the address signal and to determine whether there is an abnormal reference pixel based on one sub-signal different from the other sub- Device.
상기 촬상 장치의 검지 유닛은 상기 체크 신호에 기초하여 이상 참조 화소가 있는지 여부를 판단하도록 배열되는, 촬상 장치.5. The method of claim 4,
Wherein the detection unit of the image pickup apparatus is arranged to judge whether or not there is an abnormal reference pixel based on the check signal.
상기 촬상 장치의 검지 유닛은 상기 체크 신호에 기초하여 제1 어드레스 신호의 신호값을 보정하도록 배열되는, 촬상 장치.15. The method of claim 14,
Wherein the detection unit of the imaging device is arranged to correct the signal value of the first address signal based on the check signal.
적어도 제1 열 및 제2 열을 포함하는 매트릭스로 배열되는 복수의 화소를 포함하고,
상기 제1 열 및 상기 제2 열의 각각은 수광 화소 및 참조 화소를 포함하고, 상기 수광 화소는 입사광을 수광하고 상기 입사광에 기초하여 화소 신호를 출력하도록 구성되며, 상기 참조 화소는 상기 참조 화소가 속하는 열의 위치를 나타내는 어드레스 신호를 형성하기 위한 화소 신호를 출력하도록 구성되고,
상기 제1 열로부터 출력되는 상기 어드레스 신호의 신호값 및 상기 제2 열로부터 출력되는 상기 어드레스 신호의 신호값은 서로 상이한, 촬상 장치.An imaging device comprising:
A plurality of pixels arranged in a matrix including at least a first column and a second column,
Wherein each of the first column and the second column includes a light receiving pixel and a reference pixel, the light receiving pixel is configured to receive incident light and output a pixel signal based on the incident light, And to output a pixel signal for forming an address signal indicating a position of a column,
Wherein a signal value of the address signal outputted from the first column and a signal value of the address signal outputted from the second column are different from each other.
상기 어드레스 신호에 기초하여 상기 참조 화소 내의 이상을 검지하도록 구성된 검지 유닛을 더 포함하는, 촬상 장치.17. The method of claim 16,
And a detection unit configured to detect an abnormality in the reference pixel based on the address signal.
상기 제1 열 및 상기 제2 열 각각은 서로 상이한 신호값을 갖는 복수의 상기 어드레스 신호를 출력하는, 촬상 장치.18. The method according to claim 16 or 17,
Wherein each of the first column and the second column outputs a plurality of the address signals having different signal values from each other.
상기 참조 화소는 상이한 전압을 갖는 복수의 화소 신호를 출력하도록 구성되는, 촬상 장치.18. The method according to claim 16 or 17,
Wherein the reference pixels are configured to output a plurality of pixel signals having different voltages.
복수의 화소로서, 적어도,
제1 수광 화소 및 제2 수광 화소로서, 각각의 수광 화소가 입사광을 수광하고 상기 입사광에 기초하여 화소 신호를 출력하도록 구성되는, 제1 수광 화소 및 제2 수광 화소;
상기 제1 수광 화소로부터의 상기 화소 신호에 병행하여 화소 신호를 제공하도록 배열된 제1 참조 화소; 및
상기 제2 수광 화소로부터의 상기 화소 신호에 병행하여 화소 신호를 제공하도록 배열된 제2 참조 화소;를 포함하는,
복수의 화소와,
출력 제어 회로로서, 상기 제1 참조 화소에 의해 제공되는 상기 화소 신호 및 상기 제2 참조 화소에 의해 제공되는 상기 화소 신호가 상이한 레벨을 갖도록, 상기 제1 참조 화소 및 상기 제2 참조 화소 각각으로부터의 상기 화소 신호의 레벨을 제어하도록 구성된, 출력 제어 회로를 포함하는, 촬상 장치.An imaging device comprising:
As a plurality of pixels,
A first light-receiving pixel and a second light-receiving pixel configured as a first light-receiving pixel and a second light-receiving pixel, each of the light-receiving pixels receiving incident light and outputting a pixel signal based on the incident light;
A first reference pixel arranged to provide a pixel signal in parallel with the pixel signal from the first light-receiving pixel; And
And a second reference pixel arranged to provide a pixel signal in parallel with the pixel signal from the second light-receiving pixel,
A plurality of pixels,
And an output control circuit for outputting the pixel signal from the first reference pixel and the second reference pixel so that the pixel signal provided by the first reference pixel and the pixel signal provided by the second reference pixel have different levels, And an output control circuit configured to control a level of the pixel signal.
상기 복수의 화소는,
복수의 상기 제1 참조 화소로서, 상기 제1 참조 화소 각각은 상기 제1 수광 화소로부터의 상기 화소 신호와 병행하여 각각의 화소 신호를 제공하도록 배열되는, 복수의 상기 제1 참조 화소와,
복수의 상기 제2 참조 화소로서, 상기 제2 참조 화소 각각은 상기 제2 수광 화소로부터의 상기 화소 신호와 병행하여 각각의 화소 신호를 제공하도록 배열되는, 복수의 상기 제2 참조 화소를 포함하는, 촬상 장치.21. The method of claim 20,
Wherein the plurality of pixels include:
Wherein each of the first reference pixels is arranged to provide respective pixel signals in parallel with the pixel signals from the first light receiving pixels,
Each of the second reference pixels being arranged to provide respective pixel signals in parallel with the pixel signals from the second light-receiving pixels, as a plurality of second reference pixels, .
상기 제1 참조 화소는 각각 하이-레벨 화소 신호 또는 로우-레벨 화소 신호를 제공하도록 배열되고,
상기 복수의 제1 참조 화소로부터 제공된 복수의 상기 화소 신호는 상기 하이-레벨 화소 신호 및 상기 로우-레벨 화소 신호의 동일한 조합에 의해 표시되는 동일한 값을 갖는 복수의 신호를 형성하는, 촬상 장치.22. The method of claim 21,
The first reference pixel is arranged to provide a high-level pixel signal or a low-level pixel signal, respectively,
Wherein the plurality of pixel signals provided from the plurality of first reference pixels form a plurality of signals having the same value represented by the same combination of the high-level pixel signal and the low-level pixel signal.
상기 제1 수광 화소 및 상기 제1 참조 화소는 제1 구동 제어 라인에 접속되고,
상기 제2 수광 화소 및 상기 제2 참조 화소는 상기 제1 구동 제어 라인으로부터 전기적으로 분리된 제2 구동 제어 라인에 접속되는, 촬상 장치.23. The method according to any one of claims 20 to 22,
The first light receiving pixel and the first reference pixel are connected to a first drive control line,
And the second light receiving pixel and the second reference pixel are connected to a second drive control line electrically disconnected from the first drive control line.
상기 제1 참조 화소 및 상기 제2 참조 화소 각각은 서로 상이한 레벨의 복수의 화소 신호를 제공하도록 구성되는, 촬상 장치.23. The method according to any one of claims 20 to 22,
Wherein each of the first reference pixel and the second reference pixel is configured to provide a plurality of pixel signals at different levels from each other.
상기 제1 참조 화소 및 상기 제2 참조 화소 내의 이상을 검지하도록 구성된 검지 유닛을 더 포함하는, 촬상 장치.23. The method according to any one of claims 20 to 22,
And a detection unit configured to detect an abnormality in the first reference pixel and the second reference pixel.
상기 제1 참조 화소 및 상기 제2 참조 화소를 덮고 상기 제1 수광 화소 및 상기 제2 수광 화소를 입사광에 대해 노출시키도록 배열된 차광막을 더 포함하는, 촬상 장치.23. The method according to any one of claims 20 to 22,
And a light shielding film arranged to cover the first reference pixel and the second reference pixel and to expose the first light receiving pixel and the second light receiving pixel with respect to the incident light.
제1항, 제16항 또는 제20항 중 어느 한 항에 따른 촬상 장치와,
상기 촬상 장치의 수광 화소로부터 출력되는 상기 화소 신호를 처리하고 상기 화소 신호에 기초하여 화상 신호를 제공하도록 구성된 처리 장치를 포함하는, 촬상 시스템.An imaging system comprising:
An image pickup apparatus according to any one of claims 1, 16 and 20,
And a processing device configured to process the pixel signal output from the light-receiving pixel of the imaging device and to provide an image signal based on the pixel signal.
제1항, 제16항 또는 제20항 중 어느 한 항에 따른 촬상 장치와,
상기 촬상 장치의 수광 화소로부터 출력된 상기 화소 신호에 대해 처리를 수행하도록 구성된 처리 장치와,
상기 처리의 결과에 기초하여, 상기 이동체를 제어하도록 구성된 제어 유닛을 포함하는, 이동체.Mobile,
An image pickup apparatus according to any one of claims 1, 16 and 20,
A processing device configured to perform processing on the pixel signal output from the light-receiving pixel of the imaging device;
And a control unit configured to control the moving body based on a result of the processing.
촬상 장치의 수광 화소로부터 출력되는 화소 신호를 처리하고 상기 화소 신호에 기초하여 화상 신호를 제공하도록 구성된 신호 처리 유닛을 포함하고,
상기 신호 처리 유닛은 상기 촬상 장치로부터 출력된 복수의 어드레스 신호를 수신하고, 상기 복수의 어드레스 신호는 상이한 신호값을 갖고,
상기 신호 처리 유닛은, 상기 복수의 어드레스 신호에 기초하여, 상기 수광 화소의 화소 신호가 상기 촬상 장치로부터 정상적으로 출력되는지 여부를 판단하는, 촬상 시스템.An imaging system comprising:
And a signal processing unit configured to process a pixel signal output from the light-receiving pixel of the imaging device and to provide an image signal based on the pixel signal,
Wherein the signal processing unit receives a plurality of address signals outputted from the image pickup device, the plurality of address signals having different signal values,
Wherein the signal processing unit determines whether or not a pixel signal of the light-receiving pixel is normally outputted from the image pickup apparatus, based on the plurality of address signals.
상기 어드레스 신호의 각각은 동일한 신호값을 갖는 3개 이상의 서브 신호를 포함하고,
하나 이상의 어드레스 신호에 대해, 상기 신호 처리 유닛은 상기 3개 이상의 서브 신호들 내의 신호값을 비교하고, 동일한 신호값을 갖는 2개 이상의 서브 신호에 기초하여, 상기 수광 화소의 화소 신호가 상기 촬상 장치로부터 정상적으로 출력되는지 여부를 판단하는, 촬상 시스템.30. The method of claim 29,
Each of the address signals comprising three or more sub-signals having the same signal value,
For one or more address signals, the signal processing unit compares the signal values in the three or more sub signals and, based on two or more sub signals having the same signal value, To be output normally.
상기 어드레스 신호의 각각은 해밍 부호화 연산에 기초하는 체크 신호를 포함하고,
상기 신호 처리 유닛은 상기 체크 신호에 기초하여 상기 어드레스 신호 중 하나 이상을 보정하도록 배열되는, 촬상 시스템.30. The method of claim 29,
Each of the address signals including a check signal based on a Hamming encoding operation,
Wherein the signal processing unit is arranged to correct at least one of the address signals based on the check signal.
상기 수광 화소로부터의 상기 화소 신호가 상기 촬상 장치로부터 정상적으로 출력되지 않는다고 상기 신호 처리 유닛이 판단할 때, 상기 촬상 장치의 동작을 정지시키도록 구성된 제어 유닛을 더 포함하는, 촬상 시스템.32. The method according to any one of claims 29 to 31,
Further comprising a control unit configured to stop the operation of the imaging device when the signal processing unit determines that the pixel signal from the light-receiving pixel is not normally output from the imaging device.
제29항 내지 제31항 중 어느 한 항에 따른 촬상 시스템과,
상기 화상 신호에 기초하여 상기 이동체를 제어하도록 구성된 제어 유닛을 포함하는, 이동체.Mobile,
32. An imaging system, comprising: an imaging system according to any one of claims 29 to 31;
And a control unit configured to control the moving object based on the image signal.
상기 수광 화소로부터의 상기 화소 신호가 상기 촬상 장치로부터 정상적으로 출력되지 않는다고 상기 신호 처리 유닛이 판단할 때, 상기 촬상 장치의 동작에 이상이 있다는 것을 나타내는 경고를 발행하도록 구성된 경고 장치를 더 포함하는, 이동체.34. The method of claim 33,
Further comprising a warning device configured to issue a warning indicating that there is an error in the operation of the imaging device when the signal processing unit determines that the pixel signal from the light receiving pixel is not output normally from the imaging device, .
상기 촬상 배열체는 화소의 매트릭스를 포함하고, 상기 매트릭스의 라인은 상이한 레벨의 화소 신호를 제공하도록 각각 배열된 복수의 참조 화소를 포함하고,
상기 촬상 배열체 내의 이상을 판단하는 방법은,
동일한 세트의 화소 신호를 제공하도록 상이한 세트의 상기 참조 화소를 설정하는 단계와,
3개 이상의 서브 신호를 포함하는 어드레스 신호를 생성하는 단계로서, 각각의 서브 신호는 상이한 세트의 상기 참조 화소로부터의 화소 신호의 세트에 기초하는 신호값을 갖는, 어드레스 신호를 생성하는 단계와,
상기 3개 이상의 서브 신호 내의 신호값들을 비교하는 단계와,
상기 서브 신호 중 다른 서브 신호들과 상이한 하나의 서브 신호에 기초하여 상기 매트릭스의 라인 내에 이상 참조 화소가 있는지 여부를 판단하는 단계를 포함하는, 촬상 배열체 내의 이상을 판단하는 방법.A method for determining an abnormality in an imaging arrangement,
The imaging arrangement comprising a matrix of pixels, the lines of the matrix comprising a plurality of reference pixels each arranged to provide different levels of pixel signals,
A method for determining an abnormality in the imaging arrangement,
Setting a different set of reference pixels to provide the same set of pixel signals,
Generating an address signal that includes three or more sub-signals, each sub-signal having a signal value based on a set of pixel signals from a different set of the reference pixels;
Comparing signal values in the at least three sub-signals,
Determining whether there is an anomalous reference pixel in a line of the matrix based on one sub-signal different from other sub-signals of the sub-signal.
상기 어드레스 신호 내에서 가장 공통의 신호값을 판단하는 단계와,
상기 가장 공통의 신호값을 갖는 새로운 어드레스 신호를 생성하는 단계와,
상기 어드레스 신호의 예측값과 상기 새로운 어드레스 신호를 비교하는 단계와,
상기 새로운 어드레스 신호가 상기 어드레스 신호의 예측값과 상이할 때 촬상 디바이스가 이상 동작한다고 판단하는 단계를 포함하는, 촬상 배열체 내의 이상을 판단하는 방법.36. The method of claim 35,
Determining a most common signal value within the address signal;
Generating a new address signal having the most common signal value;
Comparing the predicted value of the address signal with the new address signal;
And determining that the imaging device operates abnormally when the new address signal is different from the predicted value of the address signal.
상기 촬상 배열체는, 화소의 매트릭스를 포함하고, 상기 매트릭스의 라인은 상이한 레벨의 화소 신호를 제공하도록 각각 배열되는 복수의 참조 화소를 포함하고,
상기 촬상 배열체 내의 이상을 판단하는 방법은,
상기 참조 화소의 세트의 신호값에 기초하는 체크 신호를 포함하는 어드레스 신호를 생성하는 단계와,
상기 체크 신호에 기초하여 상기 참조 화소의 세트 내에 이상 참조 화소가 있는지 여부를 판단하는 단계를 포함하는, 촬상 배열체 내의 이상을 판단하는 방법.A method for determining an abnormality in an imaging arrangement,
Wherein the imaging array comprises a matrix of pixels and the lines of the matrix each comprise a plurality of reference pixels arranged to provide different levels of pixel signals,
A method for determining an abnormality in the imaging arrangement,
Generating an address signal including a check signal based on a signal value of the set of reference pixels;
And determining whether an abnormal reference pixel is present in the set of reference pixels based on the check signal.
제15항에 따른 촬상 장치와,
화상 신호를 취득하기 위해 상기 촬상 장치의 수광 화소로부터 출력되는 상기 화소 신호를 처리하도록 구성된 처리 장치를 포함하는, 촬상 시스템.An imaging system comprising:
An image pickup apparatus according to claim 15,
And a processing device configured to process the pixel signal output from the light-receiving pixel of the imaging device to acquire an image signal.
제15항에 따른 촬상 장치와,
상기 촬상 장치의 수광 화소로부터 출력되는 상기 화소 신호에 대해 처리를 행하도록 구성된 처리 장치와,
상기 처리의 결과에 기초하여, 상기 이동체를 제어하도록 구성된 제어 유닛을 포함하는, 이동체.Mobile,
An image pickup apparatus according to claim 15,
A processing device configured to perform processing on the pixel signal output from the light-receiving pixel of the imaging device;
And a control unit configured to control the moving body based on a result of the processing.
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