相位調整裝置及數位相機的製作方法

2023-11-11 07:45:22 2

專利名稱：相位調整裝置及數位相機的製作方法
技術領域：
本發明涉及在數位相機中對獲取圖像時所使用的脈衝的相位(時序)進 行調整的相位調整裝置及帶有該相位調整裝置的數位相機。
背景技術：
數位相機(數字靜態攝影機、數字攝像機、帶有照相機的行動電話等)被配置為將由諸如CCD和MOS傳感器之類的成像元件獲取的模擬成像信號 轉換為數字成像信號，使轉換後的數字成像信號經過預定的處理並且然後記 錄下來。為了利用成像元件獲取被攝物體的圖像，需要用於驅動成像元件的 脈衝和用於檢測信號電平的脈衝。由於在製造過程中生成的某種變化，因此 在硬體設計過程中無法輕鬆地調整這些脈沖的相位(時序)。因此，在製造 過程之後由技術人員進行相位調整，並且將與已調整相位相關的信息(相位 信息)存儲在存儲區域中。在實際使用時，從該存儲區域讀取該相位信息， 並且基於所讀取的相位信息對相位進行最優設置。在醫用照相機領域，有可能需要更換成像元件。當一個成像元件被另一 個成像元件替換時，驅動脈衝的相位不可避免地會改變。因此，要重新進行 相位調整。不過，在技術人員不得不重新調整相位的情況下，無法輕鬆地更 換成像元件。圖11示出成功解決上述問題的常規相位調整裝置的實例。參見圖11中 示出的附圖標記，l表示光學鏡頭，2表示諸如CCD (電荷耦合裝置)之類 的成像元件，3表示相關雙重採樣單元，4表示自動增益控制器，5表示AD 轉換器，6表示時序發生器，7表示垂直驅動器，IO表示模擬前端，20表示 DSP(數位訊號處理器)，31表示存儲器(SDRAM) ， 32表示亮度水平檢測器，33表示色散計算器，34表示時序調整器，Sa表示模擬成像信號，Sd 表示數字成像信號。在實際使用時，每當在某些條件下為最優的相位由於諸如溫度變化之類 的環境變化被改變時，就有必要進行相位調整。主要由亮度水平檢測器32、 色散計算器33和時序調整器34來進行相位調整。亮度水平檢測器32對待檢測亮度水平的第一像素區域中的多個像素的 數字成像信號Sd中的亮度水平進行檢測，並將檢測到的亮度水平供應給時 序調整器34。時序調整器34基於所接收的亮度水平對脈衝進行相位調整。 更具體地說，時序調整器34對峰值採樣脈沖DS2和基準採樣脈沖DS1進行 相位調整，峰值採樣脈沖DS2用於對在信號時段達到峰值的信號分量進行 採樣，基準採樣脈衝DS1用於對在相關雙重採樣中用作基準的信號分量進 行採樣。色散計算器33計算用於顯示第二像素區域中多個像素之間的信號變化 的色散。色散計算器33將計算得到的色散供應給時序調整器34。時序調整 器34基於所接收的色散，進一步對脈沖進行相位調整。更具體地說，時序 調整器34對AD時鐘信號ACK進行相位調整，所述AD時鐘信號ACK是 在模擬成像信號Sa被AD-轉換為數字成像信號Sd時的工作時鐘。然而，近年來，由於成像元件中的像素數量增加，驅動成像元件的脈沖 的速度也隨之提高，這使得難以對驅動脈沖和檢測脈沖進行最優地調整。這 種新近趨勢引發了新的問題，即在信號處理時，無法在允許進行相位調整的 時間範圍內獲取運動圖像。使用早先引用的常規技術或已公開的日本專利文 獻(日本特許公開專利申請No.2005-151081 )中記載的常規技術，難以在獲 取圖像時實時地進行相位調整。發明內容因此，本發明的主要目的在於提供一種相位調整裝置，其能夠在由於諸 如溫度變化之類的環境變化引起的最優相位變化的情況下進行高速操作，並在獲取成像圖像時進行實時相位調整，從而應對如由於像素數量的增加所引 發的驅動脈衝的高速度之類的新近趨勢。為了實現上述目的，根據本發明的相位調整裝置為 一種用於基於在針對 各像素將從成像元件輸出的模擬成像信號轉換為數字值時獲取的數字成像 信號來調整所述成像元件中使用的脈衝的相位的相位調整裝置，該相位調整 裝置包括第一亮度水平檢測器，用於檢測根據從所述成像元件的第一像素區域中的 多個像素輸出的模擬成像信號而獲取的數字成像信號的亮度水平；第二亮度水平檢測器，用於檢測根據從所述成像元件的第二像素區域中的多個像素輸出的模擬成像信號而獲取的數字成像信號的亮度水平；數據比較器，用於比較所述第一亮度水平檢測器的檢測結果與所述第二亮度水平檢測器的檢測結果；調整判斷器，用於基於所述數據比較器的比較結果來判斷是否有必要對脈衝進行相位調整；和時序調整器，用於在所述第二像素區域中對亮度水平被檢測時的脈衝的相位進行移位，其中所述時序調整器在所述調整判斷器的判斷指示有必要進行相位調整時， 調整脈衝的相位。根據上述構造，所述第一亮度水平檢測器檢測所述第一像素區域中的多 個像素的數字成像信號中的亮度水平，並將所獲取的亮度水平供應給所述數 據比較器，並且所述第二亮度水平檢測器檢測所述第二像素區域中的多個像 素的數字成像信號中的亮度水平，並將所獲取的亮度水平供應給所述數據比 較器。所述數據比較器比較第一亮度水平和第二亮度水平，並且將比較結果 (亮度水平差)供應給所述調整判斷器。所述調整判斷器基於所述亮度水平 差的幅度來判斷是否有必要進行相位調整。更具體地說，所述調整判斷器在 所述亮度水平差超出調整目標範圍的情況下判斷出沒有必要進行相位調整， 並且在在所述亮度水平差處於調整目標範圍內的情況下判斷出有必要進行相位調整。優選地，所述第一像素區域和所述第二像素區域彼此接近。例如，所述 第 一像素區域為圖像中的任意線，而所述第二像素為與所述第 一像素區域的 線相鄰的線。以這樣的構造，從所述第一像素區域和所述第二像素區域獲取 的所述亮度水平應該彼此大體上相同。在所述第一像素區域設置最優相位， 同時在所述第二像素區域中將相位從所述第 一 像素區域的所述最優相位稍 微移位。當所述第一亮度水平檢測器和所述第二亮度水平檢測器在這樣的條 件下檢測所述第一像素區域和所述第二像素區域中的亮度水平時，在模擬成 像信號由於某種原因而從所述最優相位移位的情況下，由所述第二亮度水平 檢測器檢測到的亮度水平的變化量大於由所述第 一 亮度水平檢測器檢測到 的亮度水平的變化量。由於在所述第一像素區域中設置所述最優相位時，在 所述第二像素區域中相位從所述最優相位被移位，因此所述變化量是不相同 的。更具體地說，在所述第二區域中模擬成像信號的相位沿著與從所述最優 相位的移位的方向相反的方向被移位的情況下，相位的移位增加，並且被4全 測到的亮度水平可能大大改變。在所述第二區域中模擬成像信號的相位沿著 與從所述最優相位的移位的方向相同的方向被移位的情況下，在所述第二像 素區域中相位的移位減小了模擬成像信號的相位移位。因此，可能被檢測到 的亮度水平的變化不是很大。因此，通過當相對於所述第一像素區域中的所 述最優相位在所述第二相位區域中對相位向前和向後移位時作出的判斷，可 以測量模擬成像信號的相移方向和相移量。時序調整器， 一旦從所述調整判斷器接收到指示有必要進行相位調整的 判斷結果，即計算脈衝的最優相位，並命令時序發生器等設置所述最優相位。 基於亮度水平對脈衝的相位調整適合於，例如對峰值採樣脈衝的相位調整， 其中所述峰值採樣脈衝用於對在信號時段達到峰值的信號分量進行採樣，以 及對基準採樣脈衝進行相位調整，其中所述基準採樣脈沖用於對在相關雙重 採樣時用作基準的信號分量進行採樣。如此描述的相位調整由所述亮度水平檢測器、數據比較器、調整判斷器和時序調整器協同自動進行。進一步，所述亮度水平檢測器實際上測量從所 述成像元件獲取的模擬成像信號中的亮度水平，並且根據所測得的亮度水平 來調整脈衝的相位。結果，對用於驅動所述成像元件的脈衝的相位的調整非 常精確，換句話說，可以實現立即響應於所述成像元件當前狀態的相位調整。 進一步，可以自動調整用於驅動所述成像元件的脈沖的各相位，與由技術人 員手工進行相位調整相比，這有利於減少相位調整所需的時間量。上述構造中，在所述第二像素區域中所述待相位調整的脈沖的相位被稍 微移位，特別有利的是在於它可以採用高速操作對在實際使用中在某些條件 下為最優的相位由於諸如溫度變化之類的環境變化而改變的情況做出響應。 因此，在成像操作中，可以在獲取運動圖像的同時，實時地進行相位調整以 應對隨像素的數量增加而變得更快的驅動脈衝的速度。根據本發明這樣構造的相位調整裝置可以具有如下描述的構造的第一 色散計算器和第二色散計算器以代替所述第一亮度水平檢測器和第二亮度 水平檢測器。根據本發明的相位調整裝置為一種基於在針對各像素將從成像元件輸 出的模擬成像信號轉換為數字值時獲取的數字成像信號，來調整所述成像元 件中使用的脈衝的相位的相位調整裝置，包括第一色散計算器，用於計算顯示出根據從所述成像元件的第 一像素區域中 的多個像素輸出的模擬成像信號而獲取的數字成像信號的信號變化的色散；第二色散計算器，用於計算顯示出根據從所述成像元件的第二像素區域中的多個像素輸出的模擬成像信號而獲取的數字成像信號的信號變化的色散；數據比較器，用於比較所述第一色散計算器的計算結果與所述第二色散計 算器的計算結果；調整判斷器，用於基於所述數據比較器的比較結果來判斷是否有必要對脈衝進行相位調整；和時序調整器，用於在所述第二像素區域中對色散被計算時的脈沖的相位進 行移位，其中所述時序調整器在所述調整判斷器的判斷指示有必要進行相位調整時，調 整脈沖的相位。根據本發明這樣構造的相位調整裝置可以除了具有所述第一亮度水平檢 測器和第二亮度水平檢測器之外，還具有如下描述的構造的第一色散計算器和第二色散計算器。根據本發明的相位調整裝置為一種基於在針對各像素將從成像元件輸 出的模擬成像信號轉換為數字值時獲取的數字成像信號來調整所述成像元件中使用的脈衝的相位的相位調整裝置，該相位調整裝置包括第 一亮度水平檢測器，用於檢測根據從所述成像元件的第 一像素區域中的多個像素輸出的模擬成像信號而獲取的數字成像信號的亮度水平；第二亮度水平檢測器，用於檢測根據從所述成像元件的第二像素區域中的多個像素輸出的模擬成像信號而獲取的數字成像信號的亮度水平；第一色散計算器，用於計算顯示出根據從所述成像元件的第一像素區域中的所述多個像素輸出的模擬成像信號而獲取的數字成像信號的信號變化的色散；第二色散計算器，用於計算顯示出根據從所述成像元件的第二像素區域中 的所述多個像素輸出的模擬成像信號而獲取的數字成像信號的信號變化的色 散；數據比較器，用於將所述第一亮度水平檢測器的檢測結果與所述第二亮度 水平檢測器的檢測結果相互比較，所述數據比較器進一步比較所述第 一 色散計 算器的計算結果與所述第二色散計算器的計算結果；調整判斷器，用於基於所述數據比較器的比較結果來判斷是否有必要對脈 衝進行相位調整；和時序調整器，用於在所述第二像素區域中對亮度水平被檢測且色散被計算 時的脈衝的相位進行移位，其中所述時序調整器在所述調整判斷器的判斷指示有必要進行相位調整時，調 整脈衝的相位。在提供所述第一色散計算器和所述第二色散計算器的構造中，所述第一 色散計算器計算在所述第一像素區域中的所述多個像素中的數字成像信號的信號變化，並向所述數據比較器供應所獲取的色散數據。進一步，第二色 散計算器計算在所述第二像素區域中的所述多個像素中的數字成像信號的 信號變化，並向所述數據比較器供應所獲取的色散數據。所述數據比較器比 較所述第一信號變化與所述第二信號變化，並向所述調整判斷器供應比較結 果(色散差)。所述調整判斷器判斷所述色散差的幅度並判斷是否有必要進 行相位調整。在所述色散差超出調整目標範圍的情況下，判斷出沒有必要進 行相位調整，在色散處於調整目標範圍內的情況下，判斷出有必要進行相位 調整。其餘的構造與以上關於亮度水平的描述相同。基於所述色散差的脈沖相位調整適合於例如對AD時鐘信號的相位調整，所述AD時鐘信號是在模 擬成像信號被AD-轉換為數字成像信號時所用的工作時鐘。在計算所述亮度水平且計算所述信號變化的情況下，能夠精確地進行對的相位調整。在具有所述第一亮度水平檢測器、第二亮度水平檢測器的所述相位調整 裝置和具有所述第一色散計算器、第二色散計算器的所述相位調整裝置的任 一種相位調整裝置中，通過比較所述第一像素區域和第二像素區域中的數據 值來對所述相移作出判斷。在第二像素區域中相位調整目標脈衝的相位被稍 微移位。因此，所述相位調整裝置可以採用高速操作來對實際使用中在某些 條件下為最優的相位由於諸如溫度變化之類的環境變化而改變的情況做出 響應。因此，在成像操作中，可以在獲取運動圖像的同時，實時地進行相位 調整以應對隨像素數量的增加而變得更快的驅動脈衝的速度。根據本發明的所述相位調整裝置可以進一步包括直方圖計算器，該直方 圖計算器用於檢測所述第 一像素區域中的亮度水平分布以及所述第二像素區域 中的亮度水平分布，並向所述第一亮度水平檢測器和所述第二亮度水平檢測器 供應檢測結果。根據前述構造，由所述直方圖檢測所述第 一像素區域和第二像素區域中的 所述亮度水平分布，並向所述第一亮度水平檢測器和第二亮度水平檢測器供應 所述亮度水平分布。因此，可以採用更詳細的方式來控制針對脈衝的相位調整。根據本發明的所述相位調整裝置可以進一步包括直方圖計算器，該直方 圖計算器用於檢測所述第一像素區域中的亮度水平分布以及所述第二像素區域中的亮度水平分布，並向所述第一色散計算器和所述第二色散計算器供應檢測結果。根據前述構造，由所述直方圖計算器檢測所述第一像素區域和第二像素區 域中的亮度水平分布，並向所述第一色散計算器和第二色散計算器供應所述亮 度水平分布。因此，可以採用更詳細的方式來控制針對脈衝的相位調整。根據本發明的所述相位調整裝置可以進一步包括塊存儲器，該塊存儲器用於存儲從所述第 一像素區域和所述第二像素區域的至少 一個中輸出的模擬成 像信號所獲取的數字成像信號的積分結果或平均結果，並向所述第一亮度水平 檢測器和所述第二亮度水平檢測器供應所存儲的積分結果或平均結果。根據本發明的所述相位調整裝置可以進一步包括塊存儲器，該塊存儲器 用於存儲從所述第 一像素區域和所述第二像素區域中的至少一個像素區域輸出 的模擬成像信號所獲取的數字成像信號的積分結果或平均結果，並向所述第一 色散計算器和所述第二色散計算器供應所存儲的積分結果或所述平均結果。數位相機一般具有用於實現諸如曝光調整和自動白平衡之類的功能的 塊存儲器。在前述構造中，可以使用所述塊存儲器以便可以採用更詳細的方 式來控制相位調整。根據本發明的所述相位調整裝置可以被構造為所述時序調整器在所述 第 一像素區域中將脈衝的相位設置為針對所述第 一像素區域是最優的，並在 所述第二像素區域中將脈衝的相位設置為從所述第 一 像素區域中脈衝的相 位被移位。根據這種構造，以不同的方式設置待相位調整的脈沖的相位，然 後，可以檢查所述亮度水平的變化等。結果，可以確定相位調整的程度和方 向。根據本發明的所述相位調整裝置可以被構造為所述調整判斷器基於在 所述第 一像素區域中針對所述第 一像素區域脈衝的相位被設置為最優、且在 所述第二像素區域中將所述第 一像素區域中的脈沖的所述最優相位按時間 順序向前移位的狀態下，由所述數據比較器獲得的比較結果，以及在所述第 一像素區域中針對所述第 一像素區域將脈沖的相位設置為最優、且在所述第 二像素區域中將所述第 一 像素區域中的脈衝的所述最優相位按時間順序向 後移位的狀態下，由所述數據比較器獲得的比較結果，來判斷模擬成像信號 的相位被移位的方向以及所述相移的量。根據這種構造，可以容易地確定適 合於相位調整的方向。根據本發明的所述相位調整裝置可以被構造為所述時序調整器在所述 調整判斷器判斷出有必要進行相位調整時，計算脈衝的最優相位，並且向生 成脈衝的時序發生器指示所述計算出的最優相位。根據本發明的所述相位調整裝置可以被構造為所述脈衝為用於檢測模 擬成像信號的信號電平的峰值採樣脈衝。根據本發明的所述相位調整裝置可 以被構造為脈衝為用於檢測在模擬成像信號受到相關雙重採樣時用作基準的 信號電平的基準採樣脈衝。根據本發明的所述相位調整裝置可以被構造為所述時序調整器在所述第 一像素區域中脈衝的相位固定之後，每當圖像被獲取時，在所述第二像區域中 對脈衝的相位進行微調。根據所述構造，在所述第一像素區域中將相位固定最 優水平，同時在所述第二像素區域中對脈衝的相位微調移位。根據本發明的所述相位調整裝置可以被構造為脈衝為用於檢測模擬成像 信號的峰值電平的峰值採樣脈衝、用於檢測在所述模擬信號受到相關雙重採樣時用作基準的信號電平的基準採樣脈衝以及在對模擬成像信號進行AD-轉換時 所使用的AD時鐘信號，並且所述時序調整器重複調整所述峰值採樣脈衝、基準採樣脈沖以及AD時鐘 信號的相位。根據本發明的相位調整裝置可以被構造為所述時序調整器針對各幀交替重複在所述第 一像素區域中將脈沖的相位設置為針對所述第 一像素區域是最優 的、且在所述第二區域中將所述第 一像素區域中脈衝的最優相位按時間順序向 前移位的調整方式，以及在所述第 一像素區域中將脈衝的相位i殳置為針對所述 第 一像素區域是最優的、且在所述第二區域中將所述第 一像素區域中脈衝的最 優相位按時間順序向後移位的調整方式。根據這種構造，可以更加精確地進行 包括所述前向4企測和所述後向糹企測的相位調整。根據本發明的所述相位調整裝置可以被構造為所述時序調整器根據亮度 水平的分布或直方圖分布來重置脈沖的相位。根據本發明的所述相位調整裝置可以被構造為當所述第一像素區域中的 亮度水平與所述第二像素區域中的亮所述度級彼此之間的差至少為第 一預定量 時，所述時序調整器在所述亮度水平變得彼此相等的方向上以第二預定量對脈 衝的相位進行移位。在這種構造中，優選地，所述第一預定量和所述第二預定 量被設置為與模擬成像信號的顏色中的至少 一種顏色相關。設置所述第 一預定量和所述第二預定量所針對的像素可以為R像素、Gr像素、B像素以及Gb像 素。進一步，優選地，所述脈沖多於一個，並且針對各脈衝，所述第一預定量 和所述第二預定量互不相同。根據本發明的所述相位調整裝置可以被構造為所述時序調整器在相位偏離 脈衝的所述初始最優相位一預定量的情況下不進行相位調整。進一步，優選地， 所述脈沖多於一個，並且針對各脈沖，所述第三預定量互不相同。結果，相位 調整可以更精確且更有效率。根據本發明的所述相位調整裝置可以被構造為所述時序調整器在所述亮度 水平超出預定的範圍的狀態下不進行相位調整。根據這種構造，相位調整在合 適的範圍內受限地進行。結果，相位調整可以更精確且更有效率。根據本發明的所述相位調整裝置可以進一步包括時序發生器，其中所述時 序發生器在所述第一像素區域中生成在模擬成像信號受到相關雙重採樣時用作 基準的第 一基準採樣脈衝、用於檢測模擬成像信號的信號電平的第 一峰值採樣 脈衝和在對模擬成像信號進行AD-轉換時所使用的第一 AD時鐘信號，並在所述第二像素區域中生成在模擬成像信號受到相關雙重採樣時用作基準的第二基 準採樣脈沖、用於檢測模擬成像信號的信號電平的第二峰值採樣脈沖和在對模擬成像信號進行AD-轉換時所使用的第二 AD時鐘信號。根據本發明的數位相機包括所描述的相位調整裝置中的任意一種相位調 整裝置、所述成像元件以及用於收集所述成像元件上的光的鏡頭。根據到目前為止所描述的本發明的相位調整裝置，可以自動調整用於獲取 圖像的從所述時序發生器輸出的各脈沖(基準採樣脈衝、峰值採樣脈沖、AD 時鐘信號等)的相位，並且所述相位調整裝置可以採用高速操作來對由於諸如 溫度變化之類的環境變化引起的在實際使用中在某些條件下為最優的相位被改 變的情況做出響應。因此，在成像操作中，可以獲取運動圖像的同時，實時地 進行相位調整以便應對隨像素數目的增加而變得更快的驅動脈衝的速度。根據本發明所述的相位調整裝置有助於自動調整在數位相機中獲取圖像時 所使用的脈衝的時序，所述數據相機具有要求高速操作的加濃像素。


通過理解以下對本發明優選實施例的描述，本發明的這些及其它目的和 優勢將變得清楚，並且將在所附的權利要求中詳細說明。本領域技術人員在 實施本發明之後，將注意到說明書中沒有記載的許多優點。圖1是示出根據本發明優選實施例1的數位相機的整體構造的框圖。 圖2是以時間順序示出從成像元件輸出的信號分量的圖。 圖3是根據優選實施例l(在產生相移之前)的相移判斷方法的示意圖。 圖4是根據優選實施例l(在產生相移之後)的相移判斷方法的示意圖。 圖5是示出每當獲取圖像時所執行的前向檢測和處理的時序圖。 圖6是示出根據優選實施例1的針對相應脈衝進行的相位調整的整體操 作的流程圖。圖7A是根據優選實施例1的在使用亮度水平的情況下的相位調整的流程圖。圖7B是根據優選實施例1的在相位改變方法中使用的條件表。圖8A是根據本發明優選實施例2的在使用亮度水平比率情況下的相位 調整的流程圖。圖8B是根據優選實施例2的在相位改變方法中使用的條件表。 圖9是示出根據本發明優選實施例3的數位相機的整體構造的框圖。 圖IO是示出根據本發明優選實施例4的數位相機的整體構造的框圖。 圖11是示出常規數位相機的構造的框圖。
具體實施方式
在下文中，參見附圖描述本發明的優選實施例。 優選實施例1圖1是示出根據本發明優選實施例1的數位相機的整體構造的框圖。根 據本優選實施例的數位相機包括光學鏡頭l,用於將被攝物的光收集到成 像元件上；成像元件2,用於獲取光被光學鏡頭1收集的被攝物的圖像(CCD 被給出作為以下描述中的實例)；模擬前端10,用於對從成像元件2輸出 的模擬成像信號Sa (圖像數據)提供預定處理，並將經過處理的信號轉換 為數字成像信號Sd;以及DSP (數位訊號處理器)20,用於在對從模擬前 端IO輸出的數字成像信號Sd提供預定處理(顏色校正、YC處理等)之後 生成視頻信號。模擬前端20包括相關雙重採樣單元3,用於執行相關雙重採樣以確定 從成像元件2輸出的模擬成像信號Sa的信號電平；AGC(自動增益控制器) 4,用於通過可調整的增益來放大從相關雙重採樣單元3輸出的信號；AD(模 數)轉換器5，用於將AGC 4所放大的信號轉換為數字成像信號Sd;時序 發生器6，用於生成用來獲取圖像的脈衝；和垂直驅動器7,用於向成像元 件2輸出由時序發生器6生成的脈衝。在 一 個場的整個屏幕上設置第 一 像素區域A和第二像素區域B 。例如， 第一像素區域A是圖像內的任意線，而第二像素區域B是與第一像素區域A的線相鄰的線。當這樣設置各區域時，從第一像素區域獲取的圖像數據以 及從第二像素區域獲取的圖像數據，例如亮度水平，應該大體上彼此相等。 因此，可以通過檢測這兩個像素區域的圖像數據之間的差異來判斷相位是否 有任何移位。只要從第二像素區域可以獲取與第一像素區域A的數據大體上相同的圖像數據，那麼第二像素區域B並不必需是與第 一像素區域的線相鄰的線。DSP 20包括第一亮度水平檢測器21,用於通過計算第一像素區域A 中的多個像素的信號電平平均值來檢測亮度水平；第二亮度水平檢測器22, 用於通過計算第二像素區域B中的多個像素的信號電平平均值來檢測亮度 水平；第一色散計算器23,用於計算第一像素區域A中各像素的信號電平 的色散；第二色散計算器24,用於計算第二像素區域B中各像素的信號電 平的色散；數據比較器25，用於比較由第一亮度水平檢測器21和第二亮度 水平檢測器22獲取的檢測結果，並比較由第一色散計算器23和第二色散計 算器24獲取的計算結果；調整判斷器26,用於基於由數據比較器25獲取 的比較結果來判斷相位是否被移位，並判斷相移是否在調整目標範圍內；以 及時序調整器2 7 ，用於當調整判斷器2 6判斷出相位的移位在調整目標範圍 內時，調整由時序發生器6生成的基準採樣脈衝DS1、峰值採樣脈衝DS2 和AD時鐘信號ACK的相位(時序)。時序發生器6向相關雙重採樣單元 3和垂直驅動器7供應基準採樣脈衝DS1和峰值採樣脈沖DS2,並向AD轉 換器5供應AD時鐘信號ACK。圖2是以時間順序示出從成像元件2輸出的信號分量的圖。如圖2所示， 重置時段T1、基準時段T2和信號時段T3構成模擬成像信號Sa。重置時段 Tl是成像元件2被重置的時段。基準時段T2是從成像元件2輸出基準電壓 的時段，以及檢測在相關雙重採樣單元3操作時用作基準的信號的時段。信 號時段T3是輸出信號電壓的時段，其中對在信號時段T3達到峰值的信號可以獲取模擬成像信號Sa的信號電平Vs。在圖2中，所示的向下的方向被定義為信號分量的正方向。接下來，描述根據這樣構造的本優選實施例的相位調整裝置的操作。數據比較器25比較由第 一亮度水平檢測器21獲取的第 一像素區域中的亮度水 平與由第二亮度水平檢測器22獲取的第二像素區域中的亮度水平，並在這 兩個亮度水平之間的差至少為某個水平時，確定相位被移位。進一步，數據 比較器25比較由第 一 色散計算器23獲取的第 一像素區域中的色散與第二色 散計算器24獲取的在第二像素區域中的色散，並在這兩個色散之間的差至 少為某個水平時，確定相位被移位。在數據比較器25檢測到相移，且調整 判斷器26確定相移在調整目標範圍內時，時序調整器27調整基準採樣脈沖 DS1 、峰值採樣脈衝DS2和AD時鐘信號ACK的相位。參見圖3和圖4，描述前向檢測和後向檢測。前向檢測是按照時間順序 將待相位調整的脈衝的相位向前移位，然後檢測相移的檢測方式。後向檢測 是按照時間順序將待相位調整的脈沖的相位向後移位，然後檢測相移的檢測 方式。以下給出的描述基於待相位調整的脈衝只有峰值採樣脈衝DS2的實 例。在描述中，按照時間順序向前或向後^^皮筒稱為向前或向後。如圖3所示，在前向檢測和後向檢測中，在第一像素區域A中，基準 採樣脈衝DS1、峰值採樣脈沖DS2和AD時鐘信號ACK的相位被設置為最 優相位(《、6>2和& )。在圖3中，假設模擬成像信號Sa的相位處於最優 狀態。在前向檢測中，峰值採樣脈衝DS2的相位被設置為相位6 2/,,在第二像 素區域B中該相位62,,—被稍微向前移位。因為該相位被稍微向前移位，所以 亮度水平差F叫Fa-Fb|,即第一像素區域A中的亮度水平Fa與第二像素區 域B中的亮度水平Fb之間的差非常小。在後向檢測中，峰值採樣脈衝DS2 的相位被設置為相位A,,在第二像素區域B中該相位6^被稍微向後移位。 因為該相位被稍微向後移位，所以亮度水平差R叫Ra-Rbl,即在第一像素 區域A中的亮度水平Ra與在第二像素區域B中的亮度水平Rb之間的差非常如圖4所示，假設在諸如溫度變化之類的一些幹擾的影響下，模擬成像信號Sa的相位從虛線《所在的位置移位至實線《.所在的位置。由於幹擾所 引起的模擬成像信號Sa的相移沿向前的方向。此時，在第一像素區域A中， 峰值採樣脈衝DS2的相位《相對於模擬成像信號Sa的峰值並沒有大的移位。在前向檢測的情況下，時序調整器27在第二像素區域B中將峰值採樣 脈衝DS2的相位從6>2向前移位至6>2,。儘管發生了移位，與如圖3所示的狀 態相比，亮度水平Fb仍然幾乎沒有顯示出任何變化。以圖3中類似的方式， 亮度水平差F(二lFa-Fb|),即在第一像素區域A中的亮度水平Fa與在第二像素區域B中的亮度水平Fb之間的差非常小。以下描述原因。在前向檢測中， 為了進行如早先所述的檢查，脈衝被向前移位(6>2~>6 2/,)。因此，移位方 向為前向，並且與由於幹擾而引起的模擬成像信號Sa的相移方向(前向 6>。 — 6>。，)相同。結果，由該脈沖向前移位而造成的影響被抵消，因此亮度水 平差F(—Fa —Fbj)非常小。在後向檢測的情況下，時序調整器27在第二像素區域B中將峰值採樣 脈衝DS2的相位從2 。然後，與如圖3所示的狀態相比，亮 度水平Rb大大減小。因此，亮度水平差R叫Ra-Rb|,即在第一像素區域A中的亮度水平Ra與在第二像素區域B中的亮度水平Rb之間的差提高。以下 描述原因。在後向檢測中，為了進行如早先所述的檢查，該相位被向後移位 因此移位方向為後向，並且與由於幹擾而引起的模擬成像信 號Sa的相移方向(前向S。—6>。，)相反。結果，由該脈沖向後移位而造成 的影響變得明顯，從而提高了亮度水平差R = |Ra - Rb| 。在上述情況下，在前向檢測中沒有顯示出差異，而在後向檢測中顯示出 差異，這導致判斷出模擬成像信號的相位被向前移位。在為相位被向前移位 的模擬成像信號Sa的情況下，不僅可以判斷出峰值採樣脈衝DS2的相位而且可以判斷出基準採樣脈沖DS1和AD時鐘信號ACK的相位都為類似地向 前移位。為了校正模擬成像信號Sa的前向相移，將基準採樣脈衝DS1、峰 值採樣脈衝DS2和AD時鐘信號ACK的相位向前移位一預定量(m個脈衝)。與上述描述相反，在後向檢測中沒有顯示出差異而在前向檢測中顯示出 差異的情況下，模擬成像信號Sa的相位被判斷出》已向後移位。為了校正 模擬成像信號Sa的後向相移，將基準採樣脈衝DS1、峰值採樣脈衝DS2和 AD時鐘信號ACK的相位向後移位一預定量(m個脈衝)。以下示出描述的總結。情況(a)(前向檢測亮度水平差變化小)和(後向檢測亮度水平差變化大)選擇前向移位的相位調整。 情況(b)C前向檢測亮度水平差變化大)和(後向檢測亮度水平差變化小) 丄選擇後向移位的相位調整。在前向檢測和後向檢測兩者中都檢測到亮度差具有大變化的情況下，可 能的原因是在第二像素區域B中峰值採樣脈衝DS2的相位距最優相位的移 位太大。簡而言之，判斷出差l《— Ymin且Ra > Ymin )。當在步驟 Sll中的判斷顯示"是"時，操作前進到步驟S12。當步驟S11中的判斷顯 示"否"時，操作終止。更具體地說，當判斷出在前向檢測中的亮度水平Fa 或在後向檢測中的亮度水平Ra等於或小於相位可調整亮度水平下限值 Ymin ( Fa S Ymin和Ra S Ymin )日寸，在第一像素區域A中的亮度水平和 第二像素區域B中的亮度水平之間幾乎沒有出現任何差異。因此，不進行相 位調整。在步驟S12中判斷前向檢測中第一像素區域A中的亮度水平Fa是否等 於或小於相位可調整亮度水平上限值Ymax >並判斷在後向檢測中第 一像素 區域A中的亮度水平Ra是否等於或小於相位可調整亮度水平上限值Ymax (FaSYmax且RaS Ymax )。當在步驟S12中的判斷顯示"是"時，操作 前進到步驟S13。當步驟S12中的判斷顯示"否"時，操作終止。更具體地 說，當判斷出在前向檢測中的亮度水平Fa或在後向檢測中的亮度水平Ra至 少為相位可調整亮度水平上限值Ymax時，亮度水平非常有可能飽和。因此，不進行相位調整。相應地，只有在亮度水平處於預定範圍內的情況下，才選 擇性地進行相位調整。在步驟S13中，待相位調整的脈衝的相位向正側(前向側)移位n個脈 衝，以便計算前向檢測中的亮度水平差F,並且待相位調整的脈沖的相位還 向負側(後向側)移位n個脈衝，以便計算後向檢測中的亮度水平差R。然 後，對照圖7B中示出的相位變化條件表來檢查這些亮度水平差的組合(F, R)(判斷組合(F， R)是否滿足條件#1-#4中的任何一項)。相應地，決 定相位變化方向，並且沿所決定的相位變化方向對脈衝DS1、 DS2和ACK 的相位進行移位調整。在圖7B中，當Fa表示在前向檢測中第一像素區域A中的亮度水平，Fb 表示在前向檢測中第二像素區域B中的亮度水平時，前向檢測中的亮度水平 差F為F叫Fa-Fb|。進一步，當Ra表示在後向檢測中第一像素區域A中的 亮度水平，且Rb表示在後向檢測中第二像素區域B中的亮度水平時，後向 檢測中亮度水平差R為R = |Ra - Rb| 。進一步，在圖7B中，條件#1應用於前向檢測中的亮度水平差F大於判 斷閾值T:h,且後向檢測中的亮度水平差R大於判斷閾值Th的情況。在這種 情況下，確定相移超出調整目標範圍，並且不進行針對相位調整的n-脈衝移 位。n-脈衝移位表示相位調整中的微小變化。條件#2應用於前向檢測中的亮度水平差F至多為判斷閾值Th ,且後向 檢測中的亮度水平差R至多為判斷閾值Th的情況。在這種情況下，也確定 相移超出調整目標範圍，並且不進行針對相位調整的n-脈衝移位。條件#3應用於後向檢測中的亮度水平差R大於判斷閾值Th,然而前向 檢測中亮度水平差F至多為判斷閾值Th的情況。在這種情況下，確定相移處 於調整目標範圍內。換句話說，判斷出這種情況符合情況(a)(前向檢測 亮度水平差的變化小)和(後向檢測亮度水平差的變化大)。 一旦作出判 斷出，即將該相位向正側移位n個脈衝用於相位調整，這意味著將該脈衝的相位向前移位。條件#4應用於前向檢測中的亮度水平差F大於判斷閾值Th ，然而後向 檢測中的亮度水平差R至多為判斷閾值Th的情況。在這種情況下，確定相 移處於調整目標範圍內。換句話說，判斷出這種情況符合情況(b)(前向 檢測亮度水平差的變化大)和(後向檢測亮度水平差的變化小)。 一旦 作出判斷，即將該相位向負側移位n個脈衝用於相位調整，這意味著將該脈 沖的相位向後移位。第一亮度水平檢測器21和第二亮度水平檢測器22針對基準採樣脈沖 DS1和峰值採樣脈衝DS2各自獨立並重複地執行步驟Sll、 S12和S13。第 一色散計算器23和第二色散計算器24還針對AD時鐘信號ACK重複執行 步驟Sll、 S12和S13。以下給出描述。首先，將基準採樣脈衝DS1和AD時鐘信號ACK的相位固定在預定的 初始值。然後，在將峰值採樣脈沖DS2的相位^A初始值移位時，測量確定 峰值採樣脈衝DS2的相位所需的數據。然後，評估所測得的數據，並決定 峰值採樣脈衝DS2的最優相位。一旦決定了峰值採樣脈沖DS2的最優相位，即將峰值採樣脈衝DS2的 相位固定在所決定的最優值。進一步，在將基準採樣脈衝DS1的相位從初 始值開始移位而AD時鐘信號ACK的相位仍然固定在初始值時，測量決定 基準採樣脈衝DS1的相位所需的數據。然後，評估測得的數據，並決定基 準採樣脈衝DS1的最優相位。一旦決定了峰值釆樣脈衝DS2和基準採樣脈沖DS1的最優相位，即將 這些脈衝的相位固定在最優相位。然後，在將AD時鐘信號ACK的相位從 初始值開始移位時，測量確定AD時鐘信號ACK的相位所需的數據。然後， 評估測得的數據，並且決定AD時鐘信號ACK的最優相位。一旦決定了峰值採樣脈沖DS2、基準採樣脈沖DS1和AD時鐘信號ACK 的最優相位，即在時序發生器6的寄存器中設置與所決定的最優相位相關的 信息。結果，生成具有最優相位的脈衝。優選實施例2圖8A是根據本發明優選實施例2的相位調整裝置中的相位調整操作的 流程圖。圖8B是相位改變方法中使用的條件表。這些圖與根據優選實施例 1的圖7A、 7B相對應。在優選實施例1中，第一像素區域A和第二像素區 域B之間的亮度水平差本身用於相移的檢測。在本優選實施例中，使用前述 亮度水平差相對於第一像素區域A中的亮度水平的比率。以下給出描述。 根據本優選實施例的步驟S21、S22與根據優選實施例I(圖7A)的步驟S1、 S12相同。因此省略其描述。在步驟S23中，計算前向檢測中的亮度水平的比率比率F和後向檢測中 的亮度水平的比率比率R 。前向檢測中的亮度水平的比率比率F和後向檢測 中的亮度水平的比率比率R如下比率F二F/Fa叫Fa-Fb|/Fa比率R = R /Ra = |Ra - Rb| /RaFa:前向檢測中的第 一像素區域A中的亮度水平 Fb:前向檢測中的第二像素區域B中的亮度水平 Ra:後向檢測中的第一像素區域A中的亮度水平 Rb:後向檢測中的第二像素區域B中的亮度水平當這樣計算亮度水平的比率比率F和比率R時，可以知道在第二像素區 域B中的亮度水平與第一像素區域A中的亮度水平之間的差的百分比是多少。在步驟24中，對照圖8B中示出的相位變化條件表來檢查在前向檢測 中的亮度水平比率比率F與亮度水平比率判斷閾值Rmax的比較結果，以及 在後向檢測中的亮度水平比率比率R與亮度水平比率判斷閾值Rmax的比較 結果(判斷亮度水平比率(比率F，比率R)的組合符合條件#1-#4中的哪 一個)。相應地，決定相位變化方向，並沿所決定的相位變化方向對相應的 脈衝DS1、 DS2和ACK的相位進行移位調整。在圖8B中，條件#1應用於在前向檢測中的亮度水平比率比率F大於亮度水平比率判斷閾值Rmax，且在後向檢測中的亮度水平比率比率R大於亮 度水平比率判斷閾值Rmax的情況。在這種情況下，確定相移超出調整目標 範圍，並且，不進行用於相位調整的n-脈衝移位。條件#2應用於在前向檢測中的亮度水平比率比率F至多為亮度水平比 率判斷閾值Rmax ，且後向檢測中的亮度水平比率比率R至多為亮度水平比 率判斷閾值Rmax的情況。在這種情況下，也確定相移超出調整目標範圍， 並且，不進行用於相位調整的n-脈衝移位。條件#3應用於後向檢測中的亮度水平比率比率R大於亮度水平比率判 斷閾值Rmax ,然而前向檢測中的亮度水平比率比率F至多為亮度水平比率 判斷閾值Rmax的情況。在這種情況下，確定相移處於調整目標範圍內，並 將相位向正側移位n個脈沖用於相位調整。條件#4應用於前向檢測中的亮度水平比率比率F大於亮度水平比率判 斷閾值Rmax，然而後向檢測中的亮度水平比率比率R至多為亮度水平比率 判斷閾值Rmax的情況。然後，確定相移處於調整目標範圍內，並將相位向 負側移位n個脈衝用於相位調整。換句話說，將該脈衝的相位向後移位。根據本發明的相位調整裝置每當由於溫度變化等引起最優相位移位時， 進行相位調整，以便使相位恆定地保持在最優水平。然而，由於溫度變化等 引起的移位量一般停留在某個範圍內，並且任何大大超出該範圍的相移可能 是由照相機等的嚴重故障引起的結果。因此，在基準採樣脈沖DS1、峰值採 樣脈衝DS2和AD時鐘信號ACK中的至少一種的初始相位與待設置的最優 相位之間的差超過各脈衝中設置的相位可調整量的情況下，不實施相位調 整。優選實施例3在優選實施例1和2中，基於亮度水平差來檢測相移。在本發明的優選 實施例3中，所使用的不是亮度水平，而是亮度水平的色散。更具體地說， 在前向檢測中，計算由第 一 色散計算器23獲取的第 一像素區域A中的色散與由第二色散計算器24獲取的第二像素區域B—中的色散之間的差。進一步，類似地，還可以在後向檢測中計算第一像素區域A中的色散與第二像素區 域B中的色散之間的差。對照相位改變方法中的條件表(未示出)，檢查前向檢測中的色散差與色散差閾值的比較結果，並檢查後向檢測中的色散差與 色散差閾值的比較結果。然後，決定檢測相位改變方向，並沿所決定的相位改變方向對相應脈衝DS1、 DS2和ACK的相位進行移位調整。在這種構造 中，可以採用類似於使用亮度水平情況的方式，使用色散差相對於在第一像 素區域A中的色散的比率。 優選實施例4圖9示出根據本發明優選實施例4的相位調整裝置的構造。根據本優選 實施例的相位調整裝置基於直方圖進行相位調整。因此，根據本優選實施例 的相位調整裝置包括直方圖計算器28。該構造的其餘部分與優選實施例1 的構造(圖1)相同，因此省略其描述。假設輸入至直方圖計算器28的信 號為從成像元件2輸出的R像素、Gr像素、B像素以及Gb像素的信號。還 假設直方圖計算器28被配置為能夠指定待在計算中使用的像素區域、計算 直方圖所使用的輸入信號的範圍以及用於將該範圍劃分成預定數量的分區 的分界線數量。進一步，直方圖計算器28可以選擇待被計算直方圖的信號， 並可以切換至另一信號。直方圖計算器28對信號的各部分中出現的各顏色信號(R、 Gr、 B、 Bb ) 的出現次數進行計數，並在對所指定像素區域中所有信號的計算完成時，輸 出計數得到的在各部分的出現次數。第一亮度水平檢測器21、第二亮度水 平檢測器22與第一色散計算器23、第二色散計算器24協同操作，並且這 些水平檢測器21、 22以及計算器23、 24分別基於信號的範圍和計數得到的 出現次數來計算亮度水平和色散。當前可用的數字靜態攝影機具有在圖像被處理後顯示圖像直方圖的功 能。在功能塊被用作直方圖計算器28的情況下，不必單獨提供直方圖計算 器。在使用該功能塊的情況下，輸入信號不是從成像元件2輸出的信號，而是經過圖像處理的信號。因此，必需將用於圖像處理的相應參數改為適合於 自動調整的值。 優選實施例5在本發明的優選實施例5中使用塊存儲器29。圖IO示出使用塊存儲器 29的相位調整裝置的構造。提供塊存儲器29是為了在數字靜態攝影機中實 現諸如曝光調整和自動白平衡之類的功能。從成像元件2輸出的R像素、 Gr像素、B像素以及Gb像素的信號被輸入至塊存儲器29。在塊存儲器29 中存儲了這些R像素、Gr像素、B像素以及Gb像素的像素信號(數據)的 積分(integration)結果或平均結果。在塊存儲器29中，塊構成被計算的像 素區域，並且水平方向上的mx垂直方向上的n個^象素構成一個塊。m和n 為與優選實施例1中使用的自然數不同的任意自然數。塊存儲器29在一個 塊中對針對各像素顏色的數據求積分。進一步，在取得一幅圖像(幀)的時 間段，塊存儲器29輸出水平方向上的ix垂直方向上的j個塊相對應的積分 結果。進一步，當i個塊的積分完成時，塊存儲器29輸出與i個塊相對應的 R像素、Gr像素、B像素以及Gb像素的積分結果。在本優選實施例中，第一亮度水平檢測器21、第二亮度水平檢測器22 以及第一色散計算器23、第二色散計算器24使用塊存儲器29的輸出結果。 因此，可以在無SDRAM的情況下計算亮度水平和色散。在本優選實施例 1-4中，雖然沒有示出，第一亮度水平檢測器21、第二亮度水平檢測器22 以及第一色散計算器23、第二色散計算器24從SDRAM獲取像素數據。目前為止所描述的優選實施例僅僅是例子，可以在本發明的本質的範圍 內做出各種修改。雖然已經描述了目前所認為的本發明優選實施例，但是應當理解，可以 對所述優選實施例做出各種修改，並且意在由所附的權利要求覆蓋所有這些 修改，並且所有這些修改均落入本發明的真實精神和保護範圍。
權利要求
1、一種相位調整裝置，用於基於在針對各像素將從成像元件輸出的模擬成像信號轉換為數字值時獲取的數字成像信號，來調整所述成像元件中使用的脈衝的相位，所述相位調整裝置包括第一亮度水平檢測器，用於檢測根據從所述成像元件的第一像素區域中的多個像素輸出的模擬成像信號而獲取的數字成像信號的亮度水平；第二亮度水平檢測器，用於檢測根據從所述成像元件的第二像素區域中的多個像素輸出的模擬成像信號而獲取的數字成像信號的亮度水平；數據比較器，用於比較所述第一亮度水平檢測器的檢測結果與所述第二亮度水平檢測器的檢測結果；調整判斷器，用於基於所述數據比較器的比較結果來判斷是否有必要對脈衝進行相位調整；和時序調整器，用於在所述第二像素區域中對亮度水平被檢測時的脈衝的相位進行移位，其中所述時序調整器在所述調整判斷器的判斷指示有必要進行相位調整時，調整脈衝的相位。
2、 一種相位調整裝置，用於基於在針對各像素將從成像元件輸出的模擬成 像信號轉換為數字值時獲取的數字成像信號，來調整所述成像元件中使用的脈 衝的相位，所述相位調整裝置包括第 一 色散計算器，用於計算顯示出根據從所述成像元件的第 一像素區域中 的多個像素輸出的模擬成像信號而獲取的數字成像信號的信號變化的色散；第二色散計算器，用於計算顯示出根據從所述成像元件的第二像素區域中的多個像素輸出的模擬成像信號而獲取的數字成像信號的信號變化的色散；數據比較器，用於比較所述第一色散計算器的計算結果與所述第二色散計 算器的計算結果；調整判斷器，用於基於所述數據比較器的比較結果來判斷是否有必要對脈衝進行相位調整；和時序調整器，用於在所述第二像素區域中對亮度水平被檢測時的脈衝的相 位進行移位，其中所述時序調整器在所述調整判斷器的判斷指示有必要進行相位調整時，調 整脈衝的相位。
3、 一種相位調整裝置，用於基於在針對各像素將從成像元件輸出的模擬成 像信號轉換為數字值時獲取的數字成像信號，來調整所述成像元件中使用的脈 衝的相位，所述相位調整裝置包括第 一亮度水平檢測器，用於檢測根據從所述成像元件的第 一像素區域中的 多個像素輸出的模擬成像信號而獲取的數字成像信號的亮度水平；第二亮度水平檢測器，用於檢測根據從所述成像元件的第二像素區域中的 多個像素輸出的模擬成像信號而獲取的數字成像信號的亮度水平；第一色散計算器，用於計算顯示出根據從所述成像元件的第一像素區域中 的所述多個像素輸出的模擬成像信號而獲取的數字成像信號的信號變化的色 散；第二色散計算器，用於計算顯示出根據從所述成像元件的第二像素區域中 的所述多個像素輸出的模擬成像信號而獲取的數字成像信號的信號變化的色 散；數據比較器，用於將所述第一亮度水平檢測器的檢測結果與所述第二亮度 水平檢測器的檢測結果相互比較，所述數據比較器進一步比較所述第一色散計 算器的計算結果與所述第二色散計算器的計算結果；調整判斷器，用於基於所述數據比較器的比較結果來判斷是否有必要對脈 沖進行相位調整；和時序調整器，用於在所述第二像素區域中對在亮度水平被檢測且色散被計 算時的脈衝的相位進行移位，其中所述時序調整器在所述調整判斷器的判斷指示有必要進行相位調整時，調 整脈衝的相位。
4、 根據權利要求1所述的相位調整裝置，進一步包括-直方圖計算器，該直方圖計算器用於檢測所述第 一像素區域中的亮度水平分布以及所迷第二像素區域中的亮度水平分布，並向所述第一亮度水平檢測器和所述第二亮度水平檢測器供應檢測結果。
5、 根據權利要求2所述的相位調整裝置，進一步包括直方圖計算器，該直 方圖計算器用於檢測所述第一像素區域中的亮度水平分布以及所述第二像素區域中的亮度水平分布，並向所述第一亮度水平檢測器和所述第二亮度水平檢測 器供應檢測結果。
6、 根據權利要求2所述的相位調整裝置，進一步包括直方圖計算器，該直 方圖計算器用於檢測所述第一像素區域中的亮度水平分布以及所述第二像素區 域中的亮度水平分布，並向所述第一色散計算器和所述第二色散計算器供應檢測結果。
7、 根據權利要求3所述的相位調整裝置，進一步包括直方圖計算器，該直 方圖計算器用於檢測所述第一像素區域中的亮度水平分布以及所述第二像素區 域中的亮度水平分布，並向所述第一色散計算器和所述第二色散計算器供應述 檢測結果。
8、 根據權利要求1所述的相位調整裝置，進一步包括塊存儲器，該塊存儲 器用於存儲根據從所述第一像素區域和所述第二像素區域中的至少一個像素區 域輸出的模擬成像信號而獲取的數字成像信號的積分結果或平均結果，並向所 述第一亮度水平檢測器和所述第二亮度水平檢測器供應所存儲的積分結果或平均結果。
9、 根據權利要求2所述的相位調整裝置，進一步包括塊存儲器，該塊存儲 器用於存儲根據從所述第一像素區域和所述第二像素區域中的至少一個像素區 域輸出的模擬成像信號而獲取的數字成像信號的積分結果或平均結果，並向所 述第一亮度水平檢測器和所述第二亮度水平檢測器供應所存儲的積分結果或平 均結果。
10、 根據權利要求2所述的相位調整裝置，進一步包括塊存儲器，該塊存儲器用於存儲根據從所述第 一像素區域和所述第二像素區域中的至少 一個像素 區域輸出的模擬成像信號而獲取的數字成像信號的積分結果或平均結果，並向 所述第一色散計算器和所述第二色散計算器供應所存儲的積分結果或平均結果。
11、 根據權利要求3所述的相位調整裝置，進一步包括塊存儲器，該塊存 儲器用於存儲根據從所述第 一像素區域和所述第二像素區域中的至少 一個像素 區域輸出的模擬成像信號而獲取的數字成像信號的積分結果或平均結果，並向 所述第一色散計算器和所述第二色散計算器供應所存儲的積分結果或平均結果。
12、 根據權利要求1所述的相位調整裝置，其中所述時序調整器在所述第一像素區域中將脈沖的相位設置為針對所述第一 像素區域是最優的，並在所述第二像素區域中將脈衝的相位設置為從所述第一 像素區域中脈沖的相位開始移位。
13、 根據權利要求2所述的相位調整裝置，其中所述時序調整器在所述第一像素區域中將脈衝的相位設置為針對所述第一 像素區域是最優的，並在所述第二像素區域中將脈沖的相位設置為從所述第一 像素區域中脈沖的相位開始移位。
14、 根據權利要求3所述的相位調整裝置，其中所述時序調整器在所述第一像素區域中將脈沖的相位設置為針對所述第一 像素區域是最優的，並在所述第二像素區域中將脈衝的相位設置為從所述第一 像素區域中脈衝的相位開始移位。
15、 根據權利要求1所述的相位調整裝置，其中所述調整判斷器基於所述數據比較器在所述第一像素區域中脈衝的相位被 設置為針對所述第一像素區域是最優的、且在所述第二像素區域中將在所述第 一像素區域中脈衝的所述最優相位按時間順序向前移位的狀態下獲得的比較結 果，以及所述數據比較器在所述第一像素區域中將脈衝的相位設置為針對所述 第 一像素區域是最優的、且在所述第二像素區域中將在所述第一像素區域中脈衝的所述最優相位按時間順序向後移位的狀態下獲得的比較結果，來判斷模擬 成像信號的相位被移位的方向以及相移的量。
16、 根據權利要求2所述的相位調整裝置，其中所述調整判斷器基於所述數據比較器在所述第一像素區域中脈沖的相位被 設置為針對所述第一像素區域是最優的、且在所述第二像素區域中將在所述第 一像素區域中脈沖的所述最優相位按時間順序向前移位的狀態下獲得的比較結 果，以及所述數據比較器在所述第一像素區域中將脈沖的相位設置為針對所述 第一像素區域是最優的、且在所述第二像素區域中將在所述第 一像素區域中脈 衝的所述最優相位按時間順序向後移位的狀態下獲得的比較結果，來判斷模擬 成像信號的相位被移位的方向以及相移的量。
17、 根據權利要求3所述的相位調整裝置，其中所述調整判斷器基於所述數據比較器在所述第一像素區域中脈衝的相位被 設置為針對所述第一像素區域是最優的、且在所述第二像素區域中將在所述第 一像素區域中脈衝的所述最優相位按時間順序向前移位的狀態下獲得的比較結 果，以及所述數據比較器在所述第一像素區域中將脈衝的相位設置為針對所述 第一像素區域是最優的、且在所述第二像素區域中將在所述第 一像素區域中脈 衝的所述最優相位按時間順序向後移位的狀態下獲得的比較結果，來判斷模擬 成像信號的相位被移位的方向以及相移的量。
18、 根據權利要求1所述的相位調整裝置，其中所述時序調整器在所述調整判斷器判斷出有必要進行相位調整時，計算脈 衝的最優相位，並且向生成脈衝的時序發生器指示計算得到的最優相位。
19、 根據權利要求2所述的相位調整裝置，其中所述時序調整器在所述調整判斷器判斷出有必要進行相位調整時，計算脈 衝的最優相位，並且向生成脈沖的時序發生器指示計算得到的最優相位。
20、 根據權利要求3所述的相位調整裝置，其中所述時序調整器在所述調整判斷器判斷出有必要進行相位調整時，計算脈 衝的最優相位，並且向生成脈沖的時序發生器指示計算得到的最優相位。
21、 根據權利要求1所述的相位調整裝置，其中所述脈沖為用於檢測模擬成像信號的信號電平的峰值採樣脈衝。
22、 根據權利要求2所述的相位調整裝置，其中所述脈衝為用於檢測模擬成像信號的信號電平的峰值採樣脈沖。
23、 根據權利要求3所述的相位調整裝置，其中所述脈衝為用於檢測模擬成像信號的信號電平的峰值採樣脈沖。
24、 根據權利要求1所述的相位調整裝置，其中所述脈沖為用於檢測在模擬成像信號受到相關雙重採樣時用作基準的信號 電平的基準採樣脈衝。
25、 根據權利要求2所述的相位調整裝置，其中所述脈沖為用於檢測在模擬成像信號受到相關雙重採樣時用作基準的信號 電平的基準採樣脈衝。
26、 根據權利要求3所述的相位調整裝置，其中所述脈沖為用於檢測在模擬成像信號受到相關雙重採樣時用作基準的信號 電平的基準釆樣脈衝。
27、 根據權利要求1所述的相位調整裝置，其中所述時序調整器在脈衝的相位在所述第一像素區域中固定之後，每當圖像 被獲取時，在所述第二像區域中對脈沖的相位進行微調。
28、 根據權利要求2所述的相位調整裝置，其中所述時序調整器在脈衝的相位在所述第一像素區域中固定之後，每當圖像 被獲取時，在所述第二像區域中對脈衝的相位進行微調。
29、 根據權利要求3所述的相位調整裝置，其中所述時序調整器在脈沖的相位在所述第一像素區域中固定之後，每當圖像 被獲取時，在所述第二像區域中對脈衝的相位進行樣麼調。
30、 根據權利要求1所述的相位調整裝置，其中所述脈衝為用於檢測模擬成像信號的峰值電平的峰值採樣脈衝、用於檢測 在所述模擬信號受到相關雙重採樣時用作基準的信號電平的基準採樣脈衝以及在對模擬成像信號進行AD-轉換時所使用的AD時鐘信號，並且所述時序調整器重複調整所述峰值採樣脈衝、所述基準釆樣脈沖以及所述 AD時鐘信號的相位。
31、 根據權利要求2所述的相位調整裝置，其中所述脈沖為用於檢測模擬成像信號的峰值電平的峰值採樣脈衝、用於檢測 在所述模擬信號受到相關雙重採樣時用作基準的信號電平的基準採樣脈衝以及 在對模擬成像信號進行AD-轉換時所使用的AD時鐘信號，並且所述時序調整器重複調整所述峰值採樣脈沖、所述基準採樣脈衝以及所述 AD時鐘信號的相位。
32、 根據權利要求3所述的相位調整裝置，其中所述脈沖為用於檢測模擬成像信號的峰值電平的峰值採樣脈衝、用於檢測 在所述模擬信號受到相關雙重採樣時用作基準的信號電平的基準採樣脈衝以及 在對模擬成像信號進行AD-轉換時所使用的AD時鐘信號，並且所述時序調整器重複調整所述峰值採樣脈衝、所述基準釆樣脈衝以及所述 AD時鐘信號的相位。
33、 根據權利要求1所述的相位調整裝置，其中所述時序調整器針對各幀交替地重複在所述第 一像素區域中將脈衝的相位 設置為針對所述第 一像素區域是最優的、且在所述第二區域中將在所述第 一像 素區域中脈衝的最優相位按時間順序向前移位的調整方式，和在所述第一像素 區域中將脈衝的相位設置為針對所述第一像素區域是最優的、且在所述第二區 域中將在所述第 一像素區域中脈衝的最優相位按時間順序向後移位的調整方 式。
34、 根據權利要求2所述的相位調整裝置，其中所述時序調整器針對各幀交替地重複在所述第一像素區域中將脈衝的相位 設置為針對所述第一像素區域是最優的、且在所述第二區域中將在所述第一像 素區域中脈衝的最優相位按時間順序向前移位的調整方式，和在所述第 一像素 區域中將脈衝的相位設置為針對所述第 一像素區域是最優的、且在所述第二區域中將在所述第 一像素區域中脈衝的最優相位按時間順序向後移位的調整方式。
35、 根據權利要求3所述的相位調整裝置，其中所述時序調整器針對各幀交替地重複在所述第一像素區域中將脈衝的相位 設置為針對所述第一像素區域是最優的、且在所述第二區域中將在所述第一像 素區域中脈衝的最優相位按時間順序向前移位的調整方式，和在所述第 一像素 區域中將脈沖的相位設置為針對所述第 一像素區域是最優的、且在所述第二區 域中將在所述第一像素區域中脈衝的最優相位按時間順序向後移位的調整方 式。
36、 根據權利要求33所述的相位調整裝置，其中 所述時序調整器根據亮度水平的分布或直方圖分布來重置脈衝的相位。
37、 根據權利要求34所述的相位調整裝置，其中 所述時序調整器根據亮度水平的分布或直方圖分布來重置脈沖的相位。
38、 根據權利要求35所述的相位調整裝置，其中 所述時序調整器根據亮度水平的分布或直方圖分布來重置脈衝的相位。
39、 根據權利要求1所述的相位調整裝置，其中當所述第 一像素區域中的亮度水平與所述第二像素區域中的亮度水平彼此 之間的差至少為第一預定量時，所述時序調整器在使亮度水平變得彼此相等的 方向上以第二預定量對脈衝的相位進^"移位。
40、 根據權利要求2所述的相位調整裝置，其中當所述第 一像素區域中的亮度水平與所述第二像素區域中的亮度水平彼此 之間的差至少為第一預定量時，所述時序調整器在使所述亮度水平變得彼此相 等的方向上以第二預定量對脈衝的相位進行移位。
41、 根據權利要求3所述的相位調整裝置，其中當所述第一像素區域中的亮度水平與所述第二像素區域中的亮度水平彼此 之間的差至少為第一預定量時，所述時序調整器在使亮度水平變得彼此相等的 方向上以第二預定量對脈沖的相位進行移位。
42、 根據權利要求39所述的相位調整裝置，其中所述第一預定量和所述第二預定量被設置為與模擬成像信號的各顏色中的 至少一種顏色相關。
43、 根據權利要求40所述的相位調整裝置，其中所述第一預定量和所述第二預定量被設置為與模擬成像信號的各顏色中的 至少一種顏色相關。
44、 根據權利要求41所述的相位調整裝置，其中所述第一預定量和所述第二預定量被設置為與模擬成像信號的各顏色中的 至少一種顏色相關。
45、 根據權利要求39所述的相位調整裝置，其中所述脈衝多於一個，並且針對這些脈沖中的各脈衝，所述第一預定量和所 述第二預定量互不相同。
46、 根據權利要求40所述的相位調整裝置，其中所述脈衝多於一個，並且針對這些脈衝中的各脈衝，所述第一預定量和所 述第二預定量互不相同。
47、 根據權利要求41所述的相位調整裝置，其中所述脈沖多於一個，並且針對這些脈衝中的各脈沖，所述第一預定量和所 述第二預定量互不相同。
48、 根據權利要求1所述的相位調整裝置，其中所述時序調整器在脈衝的相位偏離初始最優相位一預定量以上的情況下， 不進行相位調整。
49、 根據權利要求2所述的相位調整裝置，其中所述時序調整器在脈衝的相位偏離初始最優相位一預定量以上的情況下， 不進行相位調整。
50、 根據權利要求3所述的相位調整裝置，其中所述時序調整器在脈衝的相位偏離初始最優相位一預定量以上的情況下， 不進行相位調整。
51、 根據權利要求48所述的相位調整裝置，其中所述脈衝多於一個，並且針對這些脈沖中的各脈衝，所述第三預定量互不相同。
52、 根據權利要求49所述的相位調整裝置，其中所述脈沖多於一個，並且針對這些脈衝中的各脈衝，所述第三預定量互不相同。
53、 根據權利要求50所述的相位調整裝置，其中所述脈衝多於一個，並且針對這些脈衝中的各脈沖，所述第三預定量互不相同。
54、 根據權利要求1所述的相位調整裝置，其中所述時序調整器在亮度水平超出預定範圍的狀態下，不進行相位調整。
55、 根據權利要求2所述的相位調整裝置，其中所述時序調整器在亮度水平超出預定範圍的狀態下，不進行相位調整。
56、 根據權利要求3所述的相位調整裝置，其中所述時序調整器在亮度水平超出預定範圍的狀態下，不進行相位調整。
57、 根據權利要求1所述的相位調整裝置，進一步包括時序發生器，其 中所述時序發生器在所述第一像素區域中生成在模擬成像信號受到相關雙重採 樣時用作基準的第一基準採樣脈衝、用於檢測模擬成像信號的信號電平的第一 峰值採樣脈沖和在對模擬成像信號進行AD-轉換時所使用的第一 AD時鐘信號， 並在所述第二像素區域中生成在模擬成像信號受到相關雙重採樣時用作基準的 第二基準採樣脈衝、用於檢測模擬成像信號的信號電平的第二峰值採樣脈衝和 在對模擬成像信號進行AD-轉換時所使用的第二 AD時鐘信號。
58、 根據權利要求2所述的相位調整裝置，進一步包括時序發生器，其 中所述時序發生器在所述第一像素區域中生成在模擬成像信號受到相關雙重採 樣時用作基準的第 一基準採樣脈沖、用於檢測模擬成像信號的信號電平的第一 峰值採樣脈衝和在對模擬成像信號進行AD-轉換時所使用的第一 AD時鐘信號， 並在所述第二像素區域中生成在模擬成像信號受到相關雙重採樣時用作基準的第二基準採樣脈沖、用於檢測模擬成像信號的信號電平的第二峰值採樣脈衝和在對模擬成像信號進行AD-轉換時所使用的第二 AD時鐘信號。
59、 根據權利要求3所述的相位調整裝置，進一步包括時序發生器，其 中所述時序發生器在所述第一像素區域中生成在模擬成像信號受到相關雙重採 樣時用作基準的第 一基準採樣脈衝、用於檢測模擬成像信號的信號電平的第一 峰值採樣脈衝和在對模擬成像信號進行AD-轉換時所使用的第一 AD時鐘信號， 並在所述第二像素區域中生成在模擬成像信號受到相關雙重採樣時用作基準的 第二基準釆樣脈沖、用於檢測模擬成像信號的信號電平的第二峰值採樣脈衝和 在對模擬成像信號進行AD-轉換時所使用的第二 AD時鐘信號。
60、 一種數碼相4幾，包括 根據權利要求1所述的相位調整裝置； 所述成像元件；和用於收集所述成像元件上的光的鏡頭。
61、 一種數位相機，包括 根據權利要求2所述的相位調整裝置； 所述成像元件；和用於收集所述成像元件上的光的鏡頭。
62、 一種數碼相4幾，包括 根據權利要求3所述的相位調整裝置； 所述成像元件；和用於收集所述成像元件上的光的鏡頭。
全文摘要
本發明公開了相位調整裝置及數位相機。在根據本發明的相位調整裝置中，第一亮度水平檢測器檢測第一像素區域中的數字成像信號的亮度水平、第二亮度水平檢測器檢測第二像素區域中的數字成像信號的亮度水平，數據比較器比較第一亮度水平檢測器和第二亮度水平檢測器檢測的檢測結果，調整判斷器基於所述數據比較器的比較結果來判斷是否有必要調整脈衝的相位，時序調整器對在亮度水平被檢測時的脈衝的相位進行移位，進一步，所述時序調整器在由所述調整判斷器的判斷指示有必要進行相位調整時，調整脈衝的相位。
文檔編號H04N5/335GK101325665SQ20081011086
公開日2008年12月17日 申請日期2008年6月13日 優先權日2007年6月15日
發明者中村研史, 野津拓馬 申請人:松下電器產業株式會社