专利名称：固态图像传感装置和图像信号输出电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及包括固态图 <象传感元件并且输出由图 <象传感元件 获得的像素信号的固态图像传感装置，以及设置在固态图像传感装 置中的图像信号输出电路。
背景技术：
随着半导体加工才支术的提高，在诸如CMOS (互补金属氧化物 半导体)图像传感器和CCD (电荷耦合器件)图^f象传感器的、形成 在半导体基板上的固态图像传感元件中的像素数量趋向增加。当像 素数量增加时，用于输出每一帧的图像信号所需要的数据量也相应 地增力口。例如，通过增加用于输出图像信号的一个像素的信号(像素信 号)的像素时钟的频率并与像素时钟同步地输出数据，能够增加用 于输出每一帧周期的图像信号的数据量。 一个像素的像素信号是例 如从8位至约12位的预定位数的数据。该位数的像素数据与像素 时钟同步地输出。然而，如果增加像素时钟的频率以缩短用于输出像素信号的周 期，则由于以非常高的传输速率来传输图像信号，所以在结合有固 态图像传感装置的像机中的用于接收图像信号的电路可能处理不 了该图像信号。为此，通常通过增加用于输出一个像素的像素信号的位数来降 低传输速率。例如，通常为以下结构。在一个像素由8位构成的情况下，为 了输出8位像素数据而设置8个端子，该结构使得从这8个端子并 4亍输出8位^象素凄t据。 一个〗象素的像素凄t:據在^象素时钟的一个周期 (或者半个周期)输出。另外，为了通过减小像素时钟的频率来降低传输速率，设置了 16个输出端子，并且将用于一个4象素的输出的端子分配为两个端子 以佳/(专$命速率可以减半。当4专l叙速率可以减半时，可以相应;也降^f氐 图像信号接收侧的电路接收信号的传输时钟的频率，所以相应地减 小了电路上的负荷。当仅减半传输速率还不够时，有必要通过增加输出端子的数量 来进一步降低传输时钟的频率，以进一步将数据分配到更大数量的 端子中。日本专利局/>开的JP-A-2007-19583 4皮露了用于减少图傳 像素 信号的传输速率的处理结构的实例。然而，当与结合有固态图像传感装置的像机装置的电路可以接 收的传输速率相应地准备具有不同传输速率的多个固态图4象传感 装置时，问题出现了，即，需要相应大凄t量的不同类型的固态图^象传感装置。除了传输速率之外，存在各种模式作为图像信号的输出模式， 例如在4象素时钟的一个周期期间输出 一个<象素的凄t据的情况和在 半个周期期间输出 一个像素的数据的情况。如果对于每一种输出模式都需要一种固态图4象传感装置，则所需的固态图1象传感装置的类 型的数量变得更大。本发明是鉴于这种情况完成的。本发明的目的是使通过一个固 态图像传感装置来处理各种类型的像素信号输出^^莫式成为可能。发明内容本发明被应用于与输出时钟同步地l餘出由固态图^f象传感元件成像获得并具有n位或者n位的整数倍(其中，n为整数)的位数 的像素信号的固态图像传感装置。该装置包括时钟转换单元、分配单元、第一选择器、第二选 择器以及输出模式控制单元作为其组件。时钟转换单元将时钟转换成为具有至少1/2倍频率的时钟。态图像传感元件成像所获得的像素信号的各个位数据交替地分配 成至少两个序列的4立凄t才居。第一选4奪器在已^皮分配单元分配的4立数据和未^皮分配单元分 配的位数据之间选择输出。有未由时钟转换单元转换的频率的时钟之间选择输出。输出模式控制单元指定第一选择器和第二选择器的输出模式。从而，以相同的传输速率输出的像素信号可以与具有不同频率 的时钟同步地输出。这种结构能够通过选择第一选择器的输出，从而在n位像素信 号和n的整数倍的像素信号之间，能够与时钟同步地选择乂人固态图 像传感装置输出的像素信号。因此，能够根据输出位数的选择来选 择输出像素信号的传输速率。对于同样与像素信号同步的时钟，能 够通过第二选择器的选择来选择具有期望频率的时钟。
才艮据本发明，呈现以下有益效果。可以通过一个固态图^f象传感 装置来选择输出像素信号的传输速率，所以允许该装置处理由像素 信号接收电路(诸如在相机中的电路)可以接收的传输速率。因此， 可以增强固态图傳 f专感装置的高通用性。
在这种情况下，可以通过纟是供用于分配像素4言号的分配单元和 用于纟是供与传输速率相对应的时钟的时4f转换电^吝并且对各个输 出进行选择来实现该结构。因此，可以通过简单结构来完成本发明。
图1为示出才艮据本发明的第一实施方式的实例的固态图^f象传感 装置的功能框图。
图2为示出根据本发明的第 一 实施方式的实例的固态图像传感 装置的像素信号输出单元的实例的结构图。
图3为示出在图2中所示的实例的像素信号输出单元的输出定 时(1DDR输出)的实例的时序图。
图4为示出在图2中所示的实例的像素信号输出单元的输出定 时(1SDR输出)的实例的时序图。
图5为示出在图2中所示的实例的像素信号输出单元的输出定 时(2SDR^T出)的实例的时序图。图6为示出4艮据本发明的第二实施方式的实例的固态图 <象传感
装置的像素信号输出单元的实例的结构图。
图7为示出在图6中所示的实例的像素信号输出单元的输出定 时(4SDR输出)的实例的时序图。
图8为示出本发明的第二实施方式的^f奮改例的像素信号输出单 元的结构图。
具体实施例方式
下文中，将参照图1~图5描述本发明的第一实施方式的实例。
该实施方式为将本发明应用于固态图像传感装置的实施方式， 其中，COMS图像传感器被用作图像传感器(固态图像传感元件)。 该实施方式的固态图〗象传感装置被结合并用在诸如掘J象才几和凄t码 相机的各种成像装置中。
图1为该实施方式的固态图像传感装置的功能框图。在图1中， 将整个固态图像传感装置称作图像传感器。在以下描述中，像素信 号是指通过图像传感器成像所获得的图像信号的一个像素单元的信号。
该实施方式的实例的图像传感器10包括以矩阵状配置有均用 作信号光接收单元的像素lla的传感器单元11。为了通过传感器单 元11接收光学信号，通过控制单元13的控制从驱动电路12向传 感器单元11提供驱动信号。从传感器单元11以每次一条水平线的 信号的方式顺序读取在传感器单元11的像素lla中所积累的信号 (图像信号)，并将该信号提供给模拟/数字转换器(ADC) 14。模拟/数字转换器14以一个像素的像素信号为单位将所提供的 图像信号转换成为数字信号，并将所转换的像素信号提供给信号处 理单元15。信号处理单元15执行诸如增益控制的各种图像信号处 理。从输出单元20输出经处理的图像信号。在诸如摄4象才几的成像 装置的情况下，该输出单元20输出用于执行记录和显示的4见频信 号。将省略在输出单元20以后的电路结构的描述。
在该实例的情况下，图像传感装置采用了这样一种结构，其中， 通过模拟/数字转换器14将一个像素的像素信号转换成为12位的数 字像素信号，并且对于为一个单位的12位像素信号，从输出单元 20并行地输出该像素信号。当从输出单元20输出信号时，同时输 出与每一个像素的输出定时同步的像素时钟，该像素时钟在图像传 感器10内生成。
该实施方式的实例采用这样的结构，其中，可以从1DDR输出 模式、1SDR输出模式以及2SDR输出模式中选择输出单元20的像 素信号的输出方式(输出模式)。文中，DDR为双倍数据速率的缩 写，SDR为单倍数据速率的缩写。
1DDR输出模式为下述输出方式的模式，其中，每一个像素的 12位^象素信号以〗象素时钟的每半个周期一位4妄一位地分别从12个 输出端口输出。该模式对应于图3的稍后所述的输出状态。
1SDR输出模式为下述输出方式的模式，其中，每一个像素的 12位<象素信号以像素时钟的每一个周期一位*接一4立地分别从12个 输出端口输出。该模式对应于图4的稍后所述的输出状态。
2SDR输出模式为下述输出方式的模式，其中，以原始像素时 钟的每1/2周期一位接一位地将每一个像素的12位像素信号分配给
1024个输出端口并从其输出。该才莫式对应于在图5的稍后所述的输出状态。
图2为示出该实施方式的输出单元20的结构的示图。
参照图2，输入端子21-0~21-n (n为与位ft相对应的整^t) 为从图像传感器10中的信号处理单元14 (图1 )向其提供像素信 号的端子。在该实例中， 一个{象素的4象素4言号由12位构成；因此， n为11，且设置了 12个输入端子21-0~21-n。将一个像素的像素 信号的一位位置的信号顺序地提供给输入端子21-0 ~ 21-n的每个。
在输入端子21-0~21-n处所获得的像素信号经受变换处理和 在数据选择单元30-0 ~ 30-n中的选择处理。尽管在图2中仅示出了 数据选择单元30-0的结构，但是其他数据选择单元30-1 ~ 30-n也 具有相同结构。
凄t据选择单元30-0的结构如下。将在输入端子21-0处所获得 的像素信号提供给选择器31和2SDR变换电路32。2SDR变换电路 32为一种作为分配单元的变换电路，该变换电路用于交替地将所提 供的像素信号一位接一位地顺序分配成两个序列的位数据2SDR DTO和2SDR DT1 ，从而将所提供的像素信号转换成为2SDR输出 格式信号。将在稍后说明时序图(图5)时描述在变换电路32中的 变换4喿作的具体实例。
通过2SDR变换电路32分配成两个序列的位数据2SDR DTO 和2SDR DT1被提供给选择器31。
选才奪器31具有两个丰俞出端口 22a-0和22b-0。这两个车#出端口 22a-0和22b-0的每个均是针对图像传感器(固态图像传感装置) 10i殳置的输出端口。在图2中，数据选择单元30-0 ~ 30-n的第一序列的输出端口分别表示为l命出端口 22a-0、 22a-l、…以及22a-n, 而数据选择单元30-0~30-n的第二序列的输出端口分别表示为输 出端口22b-0、 22b画l、…以及22b-n。
当选择1DDR输出模式或者1SDR输出模式作为输出模式时， 仅第一序列的输出端口 22a-0 22a-n被用于输出^f象素信号。当选择 2SDR输出模式作为输出模式时，将第一序列的输出端口 22a-0~ 22a-n和第二序列的l命出端口 22b-0 ~ 22b-n这两者老P用于專叙出<象素 信号。在选择器31中，当输出定时的调节为必要时，可按照需要 通过延迟等执行调节像素信号的输出定时的处理。
通过在输出模式指定信号输入端子23处所获得的信号来控制 这些输出模式的选择。具体来说，将在输入端子23处所获得的输 出模式指定信号提供给各个数据选择单元30-0 ~ 30-n的选择器31, 从而可以输出相应模式的信号。在该实例的情况下，选择三个输出 模式中的一个输出模式，所以在输入端子23处所获得的输出模式 指定信号由两比特信号。应该注意，通过在图像传感器10中的控 制单元13处设置的电流输出模式来生成在输入端子23处所获得的 输出模式指定信号。然而，能够这样的结构，其中，可以将用于确 定输出模式的信号从图像传感器10的外部控制单元直接提供给输 入端子23。
本实施方式采用这样一种结构，其中，与像素信号的各个输出 端口的输出同步地从输出端口 28输出像素时钟。
因此，设置了时钟输入端子24,像素时钟从图像传感器10中 的像素时钟生成单元(未示出)向其提供，并且该像素时钟被提供 给分频器26，以将其转换成为具有1/2频率的时钟。基于通过4吏用 模式识别单元25识别在输入端子23处所获得的输出模式指定信号 所获得的结果来执行分频器26的分频操作。具体地，仅在模式识别单元25确定输出模式为需要具有1/2频率的时钟的输出模式的情 况下，允许分频器26进4亍才喿作。作为选择，可以允许分频器26 —
直进行操作。
然后，选冲奪器27在从输出端口 28 4姿原样输出在时钟信号输入 端子24处所获得的时钟信号的才莫式和从输出端口 28输出通过分频 器26将其频率划分为1/2的时钟的模式之间进行选择。基于在输入 端子23处所获得的输出模式指定信号来执行选择器27的选择。
接下来，参照图3~图5的时序图描述在各个输出模式中的输 出状态的实例。
首先，参照图3描述使用1DDR输出模式输出信号的实例。 1DDR输出模式为下述输出方式的模式，其中，以像素时钟的每半 个周期一位接一位地分别从12个输出端口^r出每一个像素的12位
的像素信号。
具体来i兌，如图3(a)所示，以每一个^f象素一位地将凄史据0、
数据1、 H据2、数据3.....等顺序提供给输入端子21-0~21-n
的每一个的这种方式提供由预定的(n+l )位例如12位构成的一个 像素信号的一位的输出。
然后，与该像素信号同步，如图3(b)所示，将像素时钟提供 给输入端子24。通过图3(b)所指示的该像素时钟为每一个像素 一个周期的时钟。
当在设置1DDR输出模式的状态下将这种像素信号输入到输 出单元20时，如图3(c)所示，通过选择器31选择在l命入端子 21-0~21-n处所获得的像素信号，以将其从第一序列的输出端口22a-0~22a-n |#出。应该注意，在图3 (c)的实例中定时^皮延迟一 个像素。
然后，如图3(d)所示，通过选择器27来选择从输出端口 28 输出的l象素时钟，以4吏输出通过分频器26将其频率划分为1/2的时 钟。在该实例中，如图3 (c)和3 (d)所示，像素数据与时钟的 上升和下降相关;也进^f于改变。
接下来，参照图4描述使用1SDR输出模式输出信号的实例。 1SDR输出模式为下述输出方式的模式，其中，以像素时钟的每一 个周期一位接一位地分别从12个输出端口输出每一个像素的12位 的像素信号。
具体来说，如图4 (a)所示，以每一个像素一位地将数据0、
数据1、数据2、数据3.....等顺序提供给输入端子21-0~21-n
的每一个的这种方式提供由预定的(n+l )位例如12位构成的一个 像素信号的一位的输出。
然后，与该像素信号同步，如图4(b)所示，将像素时钟提供 给输入端子24。通过图4(b)所指示的该像素时钟为每1个像素1 周期的时钟。
当在设置1SDR输出模式的状态下将这种像素信号输入到输出 单元20时，如图4( c )所示，通过选择器31选4奪在丰俞入端子21-0 ~ 21-n处所获得的^象素信号，以将其/人第一序列的丰命出端口 22a-0~ 22a-n输出。应该注意，在图4 (c)的实例中定时4皮延迟一个像素。 到此，操作与1DDR输出模式相同。
然后，如图4 (d)所示，通过选择器27来选4奪从输出端口 28 输出的像素时钟，以使没有改变频率地输出被输入至输出单元20的^f象素时4中。在该实例中，如图4 (c)和4 (d)所示，4象素彩:才居 与时钟的上升相关地进行改变。
接下来，参照图5描述使用2SDR输出模式输出信号的实例。 2SDR输出模式为下述输出方式的模式，其中，以像素时钟的每两 个周期一位接一位地分别从24个输出端口输出每一个像素的12位 的像素信号。尽管该2SDR输出模式需要两倍的1SDR输出模式和 1DDR输出模式的输出端口，但是每一个端口的传输速率变成1/2。
同才羊地在这种情况下，如图5(c)所示，以每一个^f象素一位地
将数据o、数据1 、数据2、数据3.....等顺序提供给输入端子21-0 ~
21-n的每一个的这种方式提供由预定的(n+l )位例如12位构成的 一个像素信号的一位的输出。
与该像素信号同步，如图5 (a)所示，将像素时钟提供给输入 端子24。通过图5(a)所指示的该像素时钟为每1个像素1周期 的时钟，并且如图5(b)所示，通过分频器26来生成具有1/2频 率的时4中。
然后，2SDR变换电路32将在图5 (c)中所获得的像素信号 一位4妄一位地顺序分配成两个序列的信号，如图5 (d)所示的第一 序列的信号(偶数信号)和如图5(e)所示的第二序列的信号(奇 数信号)。当仅以这种方式分配信号时，像素信号的两个序列的相 位发生偏移。因此，延迟信号以生成如图5 (g)和5 (h)所示的 两个信号的定时相匹配的第 一序列的^f象素凄t据2SDR DT0和第二序 列的Y象素凄t才居2SDR DT1 。
在选择器31和27中执行选择处理，以使与在图5(h)中所示 的像素时钟(与图5 (b)的时钟相同)同步地输出在图5 (g)和5(h)中所示的第一序列的像素数据2SDR DTO和第二序列的像素 数据2SDR DT1。
才艮据该实施方式的结构， 一个图^象传感器IO可以在图3中所 示的1DDR输出模式、在图4中所示的1SDR输出模式、以及在图 5中所示的2SDR输出模式之间进行选择，并且可以将其结合于支 持任何输出模式的成像装置(相机)中。因此，即使当相机侧的电 路支持任何输出模式时，也可以将普通图像传感器用作图像传感装 置，从而图像传感器的通用性改善。具体地，在2SDR输出模式的 情况下，尽管输出端口的数量变成较大的两倍，但是可以将每一个 端口的传输速率降低至其他模式的1/2,所以适合于相机侧可以接 收信号的传输速率存在限制的情况。
而且，可以通过设置用于分配用于2SDR输出模式的各个位的 像素信号的电路、时钟变换电路、以及用于选择它们的选择器的相 乂于简单的结构来完成该实施方式的结构。因此，如在该实施方式中 一样能够处理多个输出模式的图像传感装置不会使图像传感器的 电路结构很大程度地变复杂，并且可以通过简单结构来完成该图像 传感装置。
接下来，将参照图6和图7描述本发明的第二实施方式的实例。
本实施方式的实例采样这样的结构，其中，除1DDR输出模式、 1SDR输出模式、以及2SDR输出模式之外，还可以选择4SDR输
出模式。
该实施方式为将本发明应用于将COMS图像传感器用作图像 传感器(固态图像传感元件)的固态图傳 f专感装置的实施方式。图 像传感器的整体结构与在前面所述的第一实施方式中的图1的结构 相同，4旦是将4叙出单元20的结构改变成在图6所示的结构。具体来i兌，参照图6，输入端子121-0 ~121-n (n为与位凄t相 对应的整tt)为/人在图^f象传感器10中的信号处理单元14 (图1 ) 向其提供像素信号的端子。同样在该实例中， 一个像素的像素信号 由12^立构成，n为11,并JU殳置了 12个l叙入端子121-0 ~ 121-n。 将一个<象素的像素信号的 一位位置的信号顺序提供给输入端子 121-0 ~ 121國n的每个。
在输入端子121-0 ~121-n所获得的4象素信号经受变换处理和 在数据选择单元130-0~ 130-n中的选择处理。尽管在图6中仅示出 了数据选择单元130-0的结构，但是其他凄史据选择单元130-1-130-n也具有相同的结构。
数据选择单元130-0的结构如下。将在输入端子121-0处所获 得的像素信号提供给选择器131、 2SDR变换电路132、以及4SDR 变换电路133。 2SDR变换电路132作为分配单元的变换电路，该 变换电路将所提供的像素信号交替地一位接一位地顺序分配成两 个通道的位数据2SDR DTO和2SDR DT1 ，以将所提供的像素信号 转换成为2SDR输出格式信号。
4SDR变换电^各133为一种作为分配单元起作用的变换电^各， 该变换电路将所提供的像素信号交替地一位接一位地顺序分配成 四个通道的位凄t据4SDRDT0、 4SDRDT1、 4SDRDT2、以及4SDR DT3的，以将所提供的像素信号转换成为4SDE输出格式信号。
通过2SDR变换电^各132所分配的两个通道的位凄t据2SDR DTO和2SDR DT1被提供给选择器131。通过4SDR变换电路133 所分配的四个通道的位凄t据4SDR DTO、 4SDR DT1 、 4SDR DT2、 以及4SDRDT3也祐」提供给选择器131。选择器131具有!lT出端口 122a-0、122b國0、122c画0、以及122d誦0。 输出端口 122a-0、 122b-0、 122c-0、以及122d-0的每个都是为图像 传感器(固态图像传感装置)IO提供的输出端口。在图6中，将数 才居选4奪单元30-0~30-n的丰命出端口的第一序列分别表示为llr出端 口 122a-0、 122a-l、…以及122a-n。同样地，将凌t据选择单元130-0 ~ 130-n的f命出端口的第二序列分别表示为举lr出端口 122b-0、 122b画l、…以及122b國n。同样地，将数据选择单元130-0 ~ 130-n的 输出端口的第三序列分别表示为输出端口 122c-0、 122c-l、...以及 122c-n。同样地，将数据选择单元130-0 ~130-n的输出端口的第四 序列分别表示为输出端口 122d-0、 122d-l、…以及122d-n。
当选择1DDR输出模式或1SDR输出模式作为输出模式时，仅 将第一序列的输出端口 122a-0 122a-n用于输出像素信号。当选择 2SDR输出模式作为输出模式时，将第一序列的输出端口 122a-0~ 122a-n和第二序列的lt出端口 122b-0 ~ 122b-n这两者用于1#出傳_ 素信号。另外，当选择4SDR输出模式作为输出模式时，将第一序 列的出端口 122a-0 ~ 122a-n 、第二序列的#T出端口 122b-0 ~ 122b-n、第三序列的l叙出端口 122c-0~ 122c-n、以及第四序列的專斩 出端口 122d-0 122d-n用于输出^f象素信号。在选择器131中，当输 出定时的调节为必要时，可根据需要通过延迟等执行调节像素信号
的^r出定时的处理。
通过在输出模式指定信号输入端子123处所获得的信号来控制 这些输出模式的选择。具体地，将在输入端子123所获得的输出模 式指定信号提供给数据选择单元130-0 ~130-n的每个的选择器 131，以使可以输出相应模式的信号。在该实例的情况下，选择在 四个输出模式中的一个输出模式，所以在输入端子23处所获得的 输出模式指定信号由2位的信号构成。另夕卜，与来自像素信号的各个输出端口的输出同步地从输出端
口 128输出像素时钟。
因此，设置了时钟输入端子124，其中，从图像传感器10中的 像素时钟生成单元(未示出)向其提供像素时钟，并且将像素时钟 才是供纟会分频器126,以将该^象素时钟转换成为具有1/2频率的时钟。 基于通过使用才莫式识别单元125识別在输入端子123处所获得的输 出模式指定信号所获得的结果来执行分频器126的分频操作。具体 来说，仅在才莫式识别单元25确定输出才莫式为需要具有1/2频率的时 钟的输出模式的情况下，允许分频器126进行操作。作为选择，可 以允许分频器126 —直进4于操作。
然后，选择器127在从输出端口 128按原样输出在时钟输入端 子124处所获得的时钟的模式和从输出端口 128输出通过分频器 126将其频率划分为1/2或者1/4的时钟的模式之间进行选择。基于 在输入端子123处所获得的输出模式指定信号来执行通过选择器 127的选择。
接下来，描述在各个输出模式中的输出状态的实例。
1DDR输出模式、1SDR输出才莫式、以及2SDR输出模式的输 出状态为与参照图3~图5在第一实施方式中所描述的输出状态相 同的输出状态，这里将省略其描述。
当选择4SDR输出模式时，以图7所示的状态执行输出。
下文中，描述图7的输出状态。通过4SDR输出模式的输出为 下述输出方式的模式，其中，以像素时钟的每4个周期一位接一位 地将每一个像素的12位的^象素信号分配给48个输出端口和从其输 出每一个像素的12位的像素信号。尽管该4SDR输出模式需要4倍1SDR输出模式和1DDR输出才莫式的输出端口 ， ^f旦是每一个端口 的4专llr速率成为1/4。
同样在这种情况下，如图7(d)所示，以每一位^像素一位地将
数据0、数据1 、 lt据2、数据3.....等顺序才是供给输入端子121-0 ~
121-n的每个的这种方式^是供由预定的(n+l )位例如12位构成的 一个像素信号的 一位的输出。
与该像素信号同步，如图7(a)所示，将像素时钟提供给输入 端子124。通过图7 (a)所指示的该像素时钟为每1个像素1周期 的时钟。如图7(b)所示，通过分频器126来生成具有1/2频率的 时钟，并且进一步地，如图7(c)所示，生成具有1/4频率的时钟。
然后，4SDR变换电路133—位接一位地将在图7(d)中所获 得的像素信号顺序分配成四个序列的信号，在图7 (e)中所示的第 一序列的信号、在图7 (f)中所示的第二序列的信号、在图7(g) 中所示的第三序列的信号、以及在图7(h)中所示的第四序列的信 号。当仅以这种方式分配信号时，四个序列的像素信号的相位发生 位移。因此，延迟信号以生成如图7 (i) -7(1)所示的信号的定 时相匹配的第一序列的1象素凄W居4SDR DT0、第二序列的〗象素凄丈才居 4SDRDT1、第三序列的像素数据4SDRDT2、以及第四序列的像素 数据4SDR DT3。
在选择器133和127中执行选择处理，以使与在图7 (m)所 示的像素时钟(与图7 (c)的时钟相同)同步地输出在图7 (i) ~ 图7 (1)所示的像素数据的各个序列。
第二实施方式的该实施方式能够-使用4SDR i俞出才莫式^r出4言 号。因此，可以进一步降低传输速率，并且即时在传输速率的限制 更加严格的情况下，本发明也是可用的。应该注意，尽管在附图中没有示出，例如，^f旦是也能够通过应
用第二实施方式的结构原理，通过与具有1/8频率的时钟同步地将 信号分配给8个序列的输出端口来进一步降低传输速率。
在图6所示的结构中，对数据选择单元130-0 ~ 130-n准备2SDR 变换电路132和4SDR变换电路133,以使通过各个电路来执行用 于各个才莫式的变换处理。然而，如图8所示，可以准备2/4SDR变 换电路134从而通过公共电路来执行用于2SDR输出模式的变换处 理和用于4SDR输出模式的变换处理，并且，例如可以通过输出模 式指定信号来切换在变换电路134中的变换操作。在图8中的其它 的部分与图6中的结构相同。
根据图8的结构，相应于公共变换电路的设置可以使数据变换 电路的结构更简单。
尽管上述实施方式描述了将CMOS图像传感器用作图像传感 器的实例，但是当然能够将本发明应用于诸如CCD型图像传感器 的、被配置为其他类型的固态图像传感装置的各种其他图像传感器。
附图才示i己
10、图像传感器 11、传感器单元
lla、 4象素 12、驱动电路
13、控制单元 14、模拟/数字转换器
15、信号处理单元 20、输出单元
23、输出模式指定信号输入端子24、时钟输入端子25、模式识别单元
26、分频器
27、选择
is
28、输出端口
30-0、 30-1、 30-n、数据选择单元 31、选择器
32、 2SDR变4奐电if各
124、时4中4lr入端子
126、分频器
128、丰俞出端口
131、选择器
133、 4SDR变换电^各
123、输出模式指定信号输入端子
125、才莫式识别单元
127、选择器
130-0、 130-1、 130-n、凄t才居选择单元
132、 2SDR变4奐电路
134、 2/4SDR变换电路
权利要求
1.一种固态图像传感装置，包括时钟转换单元，用于将与由成像获得的像素信号同步的时钟转换成为具有至少1/2倍频率的时钟；分配单元，用于与由所述时钟转换单元转换的时钟同步地将由成像获得的所述像素信号的位数据交替分配成至少两个序列的位数据；第一选择器，用于在已由所述分配单元分配的位数据和未由所述分配单元分配的位数据之间选择输出；第二选择器，用于在具有已由所述时钟转换电路转换的频率的时钟和具有未由所述时钟转换电路转换的频率的时钟之间选择输出；以及输出模式控制单元，用于指定所述第一选择器和所述第二选择器的输出模式，其中以相同传输速率输出的像素信号可以与具有不同频率的时钟同步地输出。
2. 根据权利要求1所述的固态图像传感装置，其中准备以下的输出模式作为由所述控制单元指定的输出模 式其中，所述第一选择器选择没有分配的位数据的输出，而 所述第二选择器选择由所述时钟转换单元所转换并具有1/2 4咅频率的时钟。
3. 根据权利要求2所述的固态图像传感装置，其中所述时钟转换单元进一步将所述时钟转换成为具有1/4 倍频率的时钟；所述分配单元进一步交替地将所述4言号分配成四个序列 的位数据；所述第一选择器在一个序列的位ft据、；故分配成为两个 序列的位数据和被分配成为四个序列的位数据之间进行选择； 以及所述第二选择器在具有未被转换的频率的时钟、具有1/2 倍频率的时钟和具有1/4倍频率的时钟之间进行选择。
4. 一种图像信号输出电路，包括时钟转换单元，用于将与由固态图像传感元件成像获得 的像素信号同步的时钟转换成为具有至少1/2倍频率的时钟；分配单元，用于与由所述时钟转换单元转换的时钟同步 地将由所述固态图像传感元件成像获得的所述像素信号的位 凄t据交替分配成至少两个序列的位凝:据；第一选择器，用于在已由所述分配单元分配的位数据和 未由所述分配单元分配的位数据之间进行选择；第二选择器，用于在具有已由所述时钟转换单元转换的之间选4奪输出；以及输出模式控制单元，用于指定所述第一选择器和所述第 二选择器的输出模式，其中以相同传输速率输出的像素信号可以与具有不同频率的时4中同步;也llr出。
5. 根据权利要求4所述的图像信号输出电路，其中，准备以下的输出模式作为由所述控制单元指定的输出模 式其中，所述第一选择器选择没有分配的位数据的输出，而 所述第二选择器选择由所述时钟转换单元所转换并具有1/2 4告频率的时4中。
6. 根据权利要求5所述的图像信号输出电路，其中，所述时钟转换单元进一步将所述时钟转换成为具有1/4 倍频率的时钟；所述分配单元进一步交替地将所述信号分配成四个序列 的位凄史据；所述第一选择器在一个序列的位数据、-陂分配成为两个 序列的位数据和被分配成为四个序列的位数据之间进行选择； 以及所述第二选择器在具有未被转换的频率的时钟、具有1/2 倍频率的时钟和具有1/4倍频率的时钟之间进行选择。
全文摘要
本发明公开了固态图像传感装置和图像信号输出电路。由固态图像传感元件成像所获得的像素信号可以与输出时钟同步地以n位或者以n的整数倍的位数选择性地输出。为此设置了时钟转换单元(26)、分配单元(32)、第一选择器(31)、第二选择器(27)以及输出模式控制单元。分配单元(32)与由时钟转换电路(26)转换的时钟同步地将由固态图像传感元件成像获得的像素信号的各个位数据交替地分配成至少两个序列的位数据。第一选择器(31)从被分配单元(32)分配的位数据和未被分配单元(32)分配的位数据中选择输出。第二选择器(27)从具有由时钟转换单元(26)转换的频率的时钟和具有未由时钟转换单元(26)转换的频率的时钟中选择输出。
文档编号H04N5/335GK101569181SQ200880001250
公开日2009年10月28日 申请日期2008年9月29日 优先权日2007年10月1日
发明者加藤昭彦, 松本贤, 松藤辉雄 申请人:索尼株式会社