相位调整装置及数码相机的制作方法

专利名称：相位调整装置及数码相机的制作方法
技术领域：
本发明涉及在数码相机中对获取图像时所使用的脉冲的相位(时序)进 行调整的相位调整装置及带有该相位调整装置的数码相机。
背景技术：
数码相机(数字静态摄影机、数字摄像机、带有照相机的移动电话等)被配置为将由诸如CCD和MOS传感器之类的成像元件获取的模拟成像信号 转换为数字成像信号，使转换后的数字成像信号经过预定的处理并且然后记 录下来。为了利用成像元件获取被摄物体的图像，需要用于驱动成像元件的 脉冲和用于检测信号电平的脉冲。由于在制造过程中生成的某种变化，因此 在硬件设计过程中无法轻松地调整这些脉沖的相位(时序)。因此，在制造 过程之后由技术人员进行相位调整，并且将与已调整相位相关的信息(相位 信息)存储在存储区域中。在实际使用时，从该存储区域读取该相位信息， 并且基于所读取的相位信息对相位进行最优设置。在医用照相机领域，有可能需要更换成像元件。当一个成像元件被另一 个成像元件替换时，驱动脉冲的相位不可避免地会改变。因此，要重新进行 相位调整。不过，在技术人员不得不重新调整相位的情况下，无法轻松地更 换成像元件。图11示出成功解决上述问题的常规相位调整装置的实例。参见图11中 示出的附图标记，l表示光学镜头，2表示诸如CCD (电荷耦合装置)之类 的成像元件，3表示相关双重采样单元，4表示自动增益控制器，5表示AD 转换器，6表示时序发生器，7表示垂直驱动器，IO表示模拟前端，20表示 DSP(数字信号处理器)，31表示存储器(SDRAM) ， 32表示亮度水平检测器，33表示色散计算器，34表示时序调整器，Sa表示模拟成像信号，Sd 表示数字成像信号。在实际使用时，每当在某些条件下为最优的相位由于诸如温度变化之类 的环境变化被改变时，就有必要进行相位调整。主要由亮度水平检测器32、 色散计算器33和时序调整器34来进行相位调整。亮度水平检测器32对待检测亮度水平的第一像素区域中的多个像素的 数字成像信号Sd中的亮度水平进行检测，并将检测到的亮度水平供应给时 序调整器34。时序调整器34基于所接收的亮度水平对脉冲进行相位调整。 更具体地说，时序调整器34对峰值采样脉沖DS2和基准采样脉沖DS1进行 相位调整，峰值采样脉沖DS2用于对在信号时段达到峰值的信号分量进行 采样，基准采样脉冲DS1用于对在相关双重采样中用作基准的信号分量进 行采样。色散计算器33计算用于显示第二像素区域中多个像素之间的信号变化 的色散。色散计算器33将计算得到的色散供应给时序调整器34。时序调整 器34基于所接收的色散，进一步对脉沖进行相位调整。更具体地说，时序 调整器34对AD时钟信号ACK进行相位调整，所述AD时钟信号ACK是 在模拟成像信号Sa被AD-转换为数字成像信号Sd时的工作时钟。然而，近年来，由于成像元件中的像素数量增加，驱动成像元件的脉沖 的速度也随之提高，这使得难以对驱动脉沖和检测脉沖进行最优地调整。这 种新近趋势引发了新的问题，即在信号处理时，无法在允许进行相位调整的 时间范围内获取运动图像。使用早先引用的常规技术或已公开的日本专利文 献(日本特许公开专利申请No.2005-151081 )中记载的常规技术，难以在获 取图像时实时地进行相位调整。发明内容因此，本发明的主要目的在于提供一种相位调整装置，其能够在由于诸 如温度变化之类的环境变化引起的最优相位变化的情况下进行高速操作，并在获取成像图像时进行实时相位调整，从而应对如由于像素数量的增加所引 发的驱动脉冲的高速度之类的新近趋势。为了实现上述目的，根据本发明的相位调整装置为 一种用于基于在针对 各像素将从成像元件输出的模拟成像信号转换为数字值时获取的数字成像 信号来调整所述成像元件中使用的脉冲的相位的相位调整装置，该相位调整 装置包括第一亮度水平检测器，用于检测根据从所述成像元件的第一像素区域中的 多个像素输出的模拟成像信号而获取的数字成像信号的亮度水平；第二亮度水平检测器，用于检测根据从所述成像元件的第二像素区域中的多个像素输出的模拟成像信号而获取的数字成像信号的亮度水平；数据比较器，用于比较所述第一亮度水平检测器的检测结果与所述第二亮度水平检测器的检测结果；调整判断器，用于基于所述数据比较器的比较结果来判断是否有必要对脉冲进行相位调整；和时序调整器，用于在所述第二像素区域中对亮度水平被检测时的脉冲的相位进行移位，其中所述时序调整器在所述调整判断器的判断指示有必要进行相位调整时， 调整脉冲的相位。根据上述构造，所述第一亮度水平检测器检测所述第一像素区域中的多 个像素的数字成像信号中的亮度水平，并将所获取的亮度水平供应给所述数 据比较器，并且所述第二亮度水平检测器检测所述第二像素区域中的多个像 素的数字成像信号中的亮度水平，并将所获取的亮度水平供应给所述数据比 较器。所述数据比较器比较第一亮度水平和第二亮度水平，并且将比较结果 (亮度水平差)供应给所述调整判断器。所述调整判断器基于所述亮度水平 差的幅度来判断是否有必要进行相位调整。更具体地说，所述调整判断器在 所述亮度水平差超出调整目标范围的情况下判断出没有必要进行相位调整， 并且在在所述亮度水平差处于调整目标范围内的情况下判断出有必要进行相位调整。优选地，所述第一像素区域和所述第二像素区域彼此接近。例如，所述 第 一像素区域为图像中的任意线，而所述第二像素为与所述第 一像素区域的 线相邻的线。以这样的构造，从所述第一像素区域和所述第二像素区域获取 的所述亮度水平应该彼此大体上相同。在所述第一像素区域设置最优相位， 同时在所述第二像素区域中将相位从所述第 一 像素区域的所述最优相位稍 微移位。当所述第一亮度水平检测器和所述第二亮度水平检测器在这样的条 件下检测所述第一像素区域和所述第二像素区域中的亮度水平时，在模拟成 像信号由于某种原因而从所述最优相位移位的情况下，由所述第二亮度水平 检测器检测到的亮度水平的变化量大于由所述第 一 亮度水平检测器检测到 的亮度水平的变化量。由于在所述第一像素区域中设置所述最优相位时，在 所述第二像素区域中相位从所述最优相位被移位，因此所述变化量是不相同 的。更具体地说，在所述第二区域中模拟成像信号的相位沿着与从所述最优 相位的移位的方向相反的方向被移位的情况下，相位的移位增加，并且被4全 测到的亮度水平可能大大改变。在所述第二区域中模拟成像信号的相位沿着 与从所述最优相位的移位的方向相同的方向被移位的情况下，在所述第二像 素区域中相位的移位减小了模拟成像信号的相位移位。因此，可能被检测到 的亮度水平的变化不是很大。因此，通过当相对于所述第一像素区域中的所 述最优相位在所述第二相位区域中对相位向前和向后移位时作出的判断，可 以测量模拟成像信号的相移方向和相移量。时序调整器， 一旦从所述调整判断器接收到指示有必要进行相位调整的 判断结果，即计算脉冲的最优相位，并命令时序发生器等设置所述最优相位。 基于亮度水平对脉冲的相位调整适合于，例如对峰值采样脉冲的相位调整， 其中所述峰值采样脉冲用于对在信号时段达到峰值的信号分量进行采样，以 及对基准采样脉冲进行相位调整，其中所述基准采样脉沖用于对在相关双重 采样时用作基准的信号分量进行采样。如此描述的相位调整由所述亮度水平检测器、数据比较器、调整判断器和时序调整器协同自动进行。进一步，所述亮度水平检测器实际上测量从所 述成像元件获取的模拟成像信号中的亮度水平，并且根据所测得的亮度水平 来调整脉冲的相位。结果，对用于驱动所述成像元件的脉冲的相位的调整非 常精确，换句话说，可以实现立即响应于所述成像元件当前状态的相位调整。 进一步，可以自动调整用于驱动所述成像元件的脉沖的各相位，与由技术人 员手工进行相位调整相比，这有利于减少相位调整所需的时间量。上述构造中，在所述第二像素区域中所述待相位调整的脉沖的相位被稍 微移位，特别有利的是在于它可以采用高速操作对在实际使用中在某些条件 下为最优的相位由于诸如温度变化之类的环境变化而改变的情况做出响应。 因此，在成像操作中，可以在获取运动图像的同时，实时地进行相位调整以 应对随像素的数量增加而变得更快的驱动脉冲的速度。根据本发明这样构造的相位调整装置可以具有如下描述的构造的第一 色散计算器和第二色散计算器以代替所述第一亮度水平检测器和第二亮度 水平检测器。根据本发明的相位调整装置为一种基于在针对各像素将从成像元件输 出的模拟成像信号转换为数字值时获取的数字成像信号，来调整所述成像元 件中使用的脉冲的相位的相位调整装置，包括第一色散计算器，用于计算显示出根据从所述成像元件的第 一像素区域中 的多个像素输出的模拟成像信号而获取的数字成像信号的信号变化的色散；第二色散计算器，用于计算显示出根据从所述成像元件的第二像素区域中的多个像素输出的模拟成像信号而获取的数字成像信号的信号变化的色散；数据比较器，用于比较所述第一色散计算器的计算结果与所述第二色散计 算器的计算结果；调整判断器，用于基于所述数据比较器的比较结果来判断是否有必要对脉冲进行相位调整；和时序调整器，用于在所述第二像素区域中对色散被计算时的脉沖的相位进 行移位，其中所述时序调整器在所述调整判断器的判断指示有必要进行相位调整时，调 整脉沖的相位。根据本发明这样构造的相位调整装置可以除了具有所述第一亮度水平检 测器和第二亮度水平检测器之外，还具有如下描述的构造的第一色散计算器和第二色散计算器。根据本发明的相位调整装置为一种基于在针对各像素将从成像元件输 出的模拟成像信号转换为数字值时获取的数字成像信号来调整所述成像元件中使用的脉冲的相位的相位调整装置，该相位调整装置包括第 一亮度水平检测器，用于检测根据从所述成像元件的第 一像素区域中的多个像素输出的模拟成像信号而获取的数字成像信号的亮度水平；第二亮度水平检测器，用于检测根据从所述成像元件的第二像素区域中的多个像素输出的模拟成像信号而获取的数字成像信号的亮度水平；第一色散计算器，用于计算显示出根据从所述成像元件的第一像素区域中的所述多个像素输出的模拟成像信号而获取的数字成像信号的信号变化的色散；第二色散计算器，用于计算显示出根据从所述成像元件的第二像素区域中 的所述多个像素输出的模拟成像信号而获取的数字成像信号的信号变化的色 散；数据比较器，用于将所述第一亮度水平检测器的检测结果与所述第二亮度 水平检测器的检测结果相互比较，所述数据比较器进一步比较所述第 一 色散计 算器的计算结果与所述第二色散计算器的计算结果；调整判断器，用于基于所述数据比较器的比较结果来判断是否有必要对脉 冲进行相位调整；和时序调整器，用于在所述第二像素区域中对亮度水平被检测且色散被计算 时的脉冲的相位进行移位，其中所述时序调整器在所述调整判断器的判断指示有必要进行相位调整时，调 整脉冲的相位。在提供所述第一色散计算器和所述第二色散计算器的构造中，所述第一 色散计算器计算在所述第一像素区域中的所述多个像素中的数字成像信号的信号变化，并向所述数据比较器供应所获取的色散数据。进一步，第二色 散计算器计算在所述第二像素区域中的所述多个像素中的数字成像信号的 信号变化，并向所述数据比较器供应所获取的色散数据。所述数据比较器比 较所述第一信号变化与所述第二信号变化，并向所述调整判断器供应比较结 果(色散差)。所述调整判断器判断所述色散差的幅度并判断是否有必要进 行相位调整。在所述色散差超出调整目标范围的情况下，判断出没有必要进 行相位调整，在色散处于调整目标范围内的情况下，判断出有必要进行相位 调整。其余的构造与以上关于亮度水平的描述相同。基于所述色散差的脉沖相位调整适合于例如对AD时钟信号的相位调整，所述AD时钟信号是在模 拟成像信号被AD-转换为数字成像信号时所用的工作时钟。在计算所述亮度水平且计算所述信号变化的情况下，能够精确地进行对的相位调整。在具有所述第一亮度水平检测器、第二亮度水平检测器的所述相位调整 装置和具有所述第一色散计算器、第二色散计算器的所述相位调整装置的任 一种相位调整装置中，通过比较所述第一像素区域和第二像素区域中的数据 值来对所述相移作出判断。在第二像素区域中相位调整目标脉冲的相位被稍 微移位。因此，所述相位调整装置可以采用高速操作来对实际使用中在某些 条件下为最优的相位由于诸如温度变化之类的环境变化而改变的情况做出 响应。因此，在成像操作中，可以在获取运动图像的同时，实时地进行相位 调整以应对随像素数量的增加而变得更快的驱动脉冲的速度。根据本发明的所述相位调整装置可以进一步包括直方图计算器，该直方 图计算器用于检测所述第 一像素区域中的亮度水平分布以及所述第二像素区域 中的亮度水平分布，并向所述第一亮度水平检测器和所述第二亮度水平检测器 供应检测结果。根据前述构造，由所述直方图检测所述第 一像素区域和第二像素区域中的 所述亮度水平分布，并向所述第一亮度水平检测器和第二亮度水平检测器供应 所述亮度水平分布。因此，可以采用更详细的方式来控制针对脉冲的相位调整。根据本发明的所述相位调整装置可以进一步包括直方图计算器，该直方 图计算器用于检测所述第一像素区域中的亮度水平分布以及所述第二像素区域中的亮度水平分布，并向所述第一色散计算器和所述第二色散计算器供应检测结果。根据前述构造，由所述直方图计算器检测所述第一像素区域和第二像素区 域中的亮度水平分布，并向所述第一色散计算器和第二色散计算器供应所述亮 度水平分布。因此，可以采用更详细的方式来控制针对脉冲的相位调整。根据本发明的所述相位调整装置可以进一步包括块存储器，该块存储器用于存储从所述第 一像素区域和所述第二像素区域的至少 一个中输出的模拟成 像信号所获取的数字成像信号的积分结果或平均结果，并向所述第一亮度水平 检测器和所述第二亮度水平检测器供应所存储的积分结果或平均结果。根据本发明的所述相位调整装置可以进一步包括块存储器，该块存储器 用于存储从所述第 一像素区域和所述第二像素区域中的至少一个像素区域输出 的模拟成像信号所获取的数字成像信号的积分结果或平均结果，并向所述第一 色散计算器和所述第二色散计算器供应所存储的积分结果或所述平均结果。数码相机一般具有用于实现诸如曝光调整和自动白平衡之类的功能的 块存储器。在前述构造中，可以使用所述块存储器以便可以采用更详细的方 式来控制相位调整。根据本发明的所述相位调整装置可以被构造为所述时序调整器在所述 第 一像素区域中将脉冲的相位设置为针对所述第 一像素区域是最优的，并在 所述第二像素区域中将脉冲的相位设置为从所述第 一 像素区域中脉冲的相 位被移位。根据这种构造，以不同的方式设置待相位调整的脉沖的相位，然 后，可以检查所述亮度水平的变化等。结果，可以确定相位调整的程度和方 向。根据本发明的所述相位调整装置可以被构造为所述调整判断器基于在 所述第 一像素区域中针对所述第 一像素区域脉冲的相位被设置为最优、且在 所述第二像素区域中将所述第 一像素区域中的脉沖的所述最优相位按时间 顺序向前移位的状态下，由所述数据比较器获得的比较结果，以及在所述第 一像素区域中针对所述第 一像素区域将脉沖的相位设置为最优、且在所述第 二像素区域中将所述第 一 像素区域中的脉冲的所述最优相位按时间顺序向 后移位的状态下，由所述数据比较器获得的比较结果，来判断模拟成像信号 的相位被移位的方向以及所述相移的量。根据这种构造，可以容易地确定适 合于相位调整的方向。根据本发明的所述相位调整装置可以被构造为所述时序调整器在所述 调整判断器判断出有必要进行相位调整时，计算脉冲的最优相位，并且向生 成脉冲的时序发生器指示所述计算出的最优相位。根据本发明的所述相位调整装置可以被构造为所述脉冲为用于检测模 拟成像信号的信号电平的峰值采样脉冲。根据本发明的所述相位调整装置可 以被构造为脉冲为用于检测在模拟成像信号受到相关双重采样时用作基准的 信号电平的基准采样脉冲。根据本发明的所述相位调整装置可以被构造为所述时序调整器在所述第 一像素区域中脉冲的相位固定之后，每当图像被获取时，在所述第二像区域中 对脉冲的相位进行微调。根据所述构造，在所述第一像素区域中将相位固定最 优水平，同时在所述第二像素区域中对脉冲的相位微调移位。根据本发明的所述相位调整装置可以被构造为脉冲为用于检测模拟成像 信号的峰值电平的峰值采样脉冲、用于检测在所述模拟信号受到相关双重采样时用作基准的信号电平的基准采样脉冲以及在对模拟成像信号进行AD-转换时 所使用的AD时钟信号，并且所述时序调整器重复调整所述峰值采样脉冲、基准采样脉沖以及AD时钟 信号的相位。根据本发明的相位调整装置可以被构造为所述时序调整器针对各帧交替重复在所述第 一像素区域中将脉沖的相位设置为针对所述第 一像素区域是最优 的、且在所述第二区域中将所述第 一像素区域中脉冲的最优相位按时间顺序向 前移位的调整方式，以及在所述第 一像素区域中将脉冲的相位i殳置为针对所述 第 一像素区域是最优的、且在所述第二区域中将所述第 一像素区域中脉冲的最 优相位按时间顺序向后移位的调整方式。根据这种构造，可以更加精确地进行 包括所述前向4企测和所述后向纟企测的相位调整。根据本发明的所述相位调整装置可以被构造为所述时序调整器根据亮度 水平的分布或直方图分布来重置脉沖的相位。根据本发明的所述相位调整装置可以被构造为当所述第一像素区域中的 亮度水平与所述第二像素区域中的亮所述度级彼此之间的差至少为第 一预定量 时，所述时序调整器在所述亮度水平变得彼此相等的方向上以第二预定量对脉 冲的相位进行移位。在这种构造中，优选地，所述第一预定量和所述第二预定 量被设置为与模拟成像信号的颜色中的至少 一种颜色相关。设置所述第 一预定量和所述第二预定量所针对的像素可以为R像素、Gr像素、B像素以及Gb像 素。进一步，优选地，所述脉沖多于一个，并且针对各脉冲，所述第一预定量 和所述第二预定量互不相同。根据本发明的所述相位调整装置可以被构造为所述时序调整器在相位偏离 脉冲的所述初始最优相位一预定量的情况下不进行相位调整。进一步，优选地， 所述脉沖多于一个，并且针对各脉沖，所述第三预定量互不相同。结果，相位 调整可以更精确且更有效率。根据本发明的所述相位调整装置可以被构造为所述时序调整器在所述亮度 水平超出预定的范围的状态下不进行相位调整。根据这种构造，相位调整在合 适的范围内受限地进行。结果，相位调整可以更精确且更有效率。根据本发明的所述相位调整装置可以进一步包括时序发生器，其中所述时 序发生器在所述第一像素区域中生成在模拟成像信号受到相关双重采样时用作 基准的第 一基准采样脉冲、用于检测模拟成像信号的信号电平的第 一峰值采样 脉冲和在对模拟成像信号进行AD-转换时所使用的第一 AD时钟信号，并在所述第二像素区域中生成在模拟成像信号受到相关双重采样时用作基准的第二基 准采样脉沖、用于检测模拟成像信号的信号电平的第二峰值采样脉沖和在对模拟成像信号进行AD-转换时所使用的第二 AD时钟信号。根据本发明的数码相机包括所描述的相位调整装置中的任意一种相位调 整装置、所述成像元件以及用于收集所述成像元件上的光的镜头。根据到目前为止所描述的本发明的相位调整装置，可以自动调整用于获取 图像的从所述时序发生器输出的各脉沖(基准采样脉冲、峰值采样脉沖、AD 时钟信号等)的相位，并且所述相位调整装置可以采用高速操作来对由于诸如 温度变化之类的环境变化引起的在实际使用中在某些条件下为最优的相位被改 变的情况做出响应。因此，在成像操作中，可以获取运动图像的同时，实时地 进行相位调整以便应对随像素数目的增加而变得更快的驱动脉冲的速度。根据本发明所述的相位调整装置有助于自动调整在数码相机中获取图像时 所使用的脉冲的时序，所述数据相机具有要求高速操作的加浓像素。


通过理解以下对本发明优选实施例的描述，本发明的这些及其它目的和 优势将变得清楚，并且将在所附的权利要求中详细说明。本领域技术人员在 实施本发明之后，将注意到说明书中没有记载的许多优点。图1是示出根据本发明优选实施例1的数码相机的整体构造的框图。 图2是以时间顺序示出从成像元件输出的信号分量的图。 图3是根据优选实施例l(在产生相移之前)的相移判断方法的示意图。 图4是根据优选实施例l(在产生相移之后)的相移判断方法的示意图。 图5是示出每当获取图像时所执行的前向检测和处理的时序图。 图6是示出根据优选实施例1的针对相应脉冲进行的相位调整的整体操 作的流程图。图7A是根据优选实施例1的在使用亮度水平的情况下的相位调整的流程图。图7B是根据优选实施例1的在相位改变方法中使用的条件表。图8A是根据本发明优选实施例2的在使用亮度水平比率情况下的相位 调整的流程图。图8B是根据优选实施例2的在相位改变方法中使用的条件表。 图9是示出根据本发明优选实施例3的数码相机的整体构造的框图。 图IO是示出根据本发明优选实施例4的数码相机的整体构造的框图。 图11是示出常规数码相机的构造的框图。
具体实施方式
在下文中，参见附图描述本发明的优选实施例。 优选实施例1图1是示出根据本发明优选实施例1的数码相机的整体构造的框图。根 据本优选实施例的数码相机包括光学镜头l,用于将被摄物的光收集到成 像元件上；成像元件2,用于获取光被光学镜头1收集的被摄物的图像(CCD 被给出作为以下描述中的实例)；模拟前端10,用于对从成像元件2输出 的模拟成像信号Sa (图像数据)提供预定处理，并将经过处理的信号转换 为数字成像信号Sd;以及DSP (数字信号处理器)20,用于在对从模拟前 端IO输出的数字成像信号Sd提供预定处理(颜色校正、YC处理等)之后 生成视频信号。模拟前端20包括相关双重采样单元3,用于执行相关双重采样以确定 从成像元件2输出的模拟成像信号Sa的信号电平；AGC(自动增益控制器) 4,用于通过可调整的增益来放大从相关双重采样单元3输出的信号；AD(模 数)转换器5，用于将AGC 4所放大的信号转换为数字成像信号Sd;时序 发生器6，用于生成用来获取图像的脉冲；和垂直驱动器7,用于向成像元 件2输出由时序发生器6生成的脉冲。在 一 个场的整个屏幕上设置第 一 像素区域A和第二像素区域B 。例如， 第一像素区域A是图像内的任意线，而第二像素区域B是与第一像素区域A的线相邻的线。当这样设置各区域时，从第一像素区域获取的图像数据以 及从第二像素区域获取的图像数据，例如亮度水平，应该大体上彼此相等。 因此，可以通过检测这两个像素区域的图像数据之间的差异来判断相位是否 有任何移位。只要从第二像素区域可以获取与第一像素区域A的数据大体上相同的图像数据，那么第二像素区域B并不必需是与第 一像素区域的线相邻的线。DSP 20包括第一亮度水平检测器21,用于通过计算第一像素区域A 中的多个像素的信号电平平均值来检测亮度水平；第二亮度水平检测器22, 用于通过计算第二像素区域B中的多个像素的信号电平平均值来检测亮度 水平；第一色散计算器23,用于计算第一像素区域A中各像素的信号电平 的色散；第二色散计算器24,用于计算第二像素区域B中各像素的信号电 平的色散；数据比较器25，用于比较由第一亮度水平检测器21和第二亮度 水平检测器22获取的检测结果，并比较由第一色散计算器23和第二色散计 算器24获取的计算结果；调整判断器26,用于基于由数据比较器25获取 的比较结果来判断相位是否被移位，并判断相移是否在调整目标范围内；以 及时序调整器2 7 ，用于当调整判断器2 6判断出相位的移位在调整目标范围 内时，调整由时序发生器6生成的基准采样脉冲DS1、峰值采样脉冲DS2 和AD时钟信号ACK的相位(时序)。时序发生器6向相关双重采样单元 3和垂直驱动器7供应基准采样脉冲DS1和峰值采样脉沖DS2,并向AD转 换器5供应AD时钟信号ACK。图2是以时间顺序示出从成像元件2输出的信号分量的图。如图2所示， 重置时段T1、基准时段T2和信号时段T3构成模拟成像信号Sa。重置时段 Tl是成像元件2被重置的时段。基准时段T2是从成像元件2输出基准电压 的时段，以及检测在相关双重采样单元3操作时用作基准的信号的时段。信 号时段T3是输出信号电压的时段，其中对在信号时段T3达到峰值的信号可以获取模拟成像信号Sa的信号电平Vs。在图2中，所示的向下的方向被定义为信号分量的正方向。接下来，描述根据这样构造的本优选实施例的相位调整装置的操作。数据比较器25比较由第 一亮度水平检测器21获取的第 一像素区域中的亮度水 平与由第二亮度水平检测器22获取的第二像素区域中的亮度水平，并在这 两个亮度水平之间的差至少为某个水平时，确定相位被移位。进一步，数据 比较器25比较由第 一 色散计算器23获取的第 一像素区域中的色散与第二色 散计算器24获取的在第二像素区域中的色散，并在这两个色散之间的差至 少为某个水平时，确定相位被移位。在数据比较器25检测到相移，且调整 判断器26确定相移在调整目标范围内时，时序调整器27调整基准采样脉沖 DS1 、峰值采样脉冲DS2和AD时钟信号ACK的相位。参见图3和图4，描述前向检测和后向检测。前向检测是按照时间顺序 将待相位调整的脉冲的相位向前移位，然后检测相移的检测方式。后向检测 是按照时间顺序将待相位调整的脉沖的相位向后移位，然后检测相移的检测 方式。以下给出的描述基于待相位调整的脉冲只有峰值采样脉冲DS2的实 例。在描述中，按照时间顺序向前或向后^^皮筒称为向前或向后。如图3所示，在前向检测和后向检测中，在第一像素区域A中，基准 采样脉冲DS1、峰值采样脉沖DS2和AD时钟信号ACK的相位被设置为最 优相位(《、6>2和& )。在图3中，假设模拟成像信号Sa的相位处于最优 状态。在前向检测中，峰值采样脉冲DS2的相位被设置为相位6 2/,,在第二像 素区域B中该相位62,,—被稍微向前移位。因为该相位被稍微向前移位，所以 亮度水平差F叫Fa-Fb|,即第一像素区域A中的亮度水平Fa与第二像素区 域B中的亮度水平Fb之间的差非常小。在后向检测中，峰值采样脉冲DS2 的相位被设置为相位A,,在第二像素区域B中该相位6^被稍微向后移位。 因为该相位被稍微向后移位，所以亮度水平差R叫Ra-Rbl,即在第一像素 区域A中的亮度水平Ra与在第二像素区域B中的亮度水平Rb之间的差非常如图4所示，假设在诸如温度变化之类的一些干扰的影响下，模拟成像信号Sa的相位从虛线《所在的位置移位至实线《.所在的位置。由于干扰所 引起的模拟成像信号Sa的相移沿向前的方向。此时，在第一像素区域A中， 峰值采样脉冲DS2的相位《相对于模拟成像信号Sa的峰值并没有大的移位。在前向检测的情况下，时序调整器27在第二像素区域B中将峰值采样 脉冲DS2的相位从6>2向前移位至6>2,。尽管发生了移位，与如图3所示的状 态相比，亮度水平Fb仍然几乎没有显示出任何变化。以图3中类似的方式， 亮度水平差F(二lFa-Fb|),即在第一像素区域A中的亮度水平Fa与在第二像素区域B中的亮度水平Fb之间的差非常小。以下描述原因。在前向检测中， 为了进行如早先所述的检查，脉冲被向前移位(6>2~>6 2/,)。因此，移位方 向为前向，并且与由于干扰而引起的模拟成像信号Sa的相移方向(前向 6>。 — 6>。，)相同。结果，由该脉沖向前移位而造成的影响被抵消，因此亮度水 平差F(—Fa —Fbj)非常小。在后向检测的情况下，时序调整器27在第二像素区域B中将峰值采样 脉冲DS2的相位从<92向后移位至6>2 。然后，与如图3所示的状态相比，亮 度水平Rb大大减小。因此，亮度水平差R叫Ra-Rb|,即在第一像素区域A中的亮度水平Ra与在第二像素区域B中的亮度水平Rb之间的差提高。以下 描述原因。在后向检测中，为了进行如早先所述的检查，该相位被向后移位 因此移位方向为后向，并且与由于干扰而引起的模拟成像信 号Sa的相移方向(前向S。—6>。，)相反。结果，由该脉沖向后移位而造成 的影响变得明显，从而提高了亮度水平差R = |Ra - Rb| 。在上述情况下，在前向检测中没有显示出差异，而在后向检测中显示出 差异，这导致判断出模拟成像信号的相位被向前移位。在为相位被向前移位 的模拟成像信号Sa的情况下，不仅可以判断出峰值采样脉冲DS2的相位而且可以判断出基准采样脉沖DS1和AD时钟信号ACK的相位都为类似地向 前移位。为了校正模拟成像信号Sa的前向相移，将基准采样脉冲DS1、峰 值采样脉冲DS2和AD时钟信号ACK的相位向前移位一预定量(m个脉冲)。与上述描述相反，在后向检测中没有显示出差异而在前向检测中显示出 差异的情况下，模拟成像信号Sa的相位被判断出》已向后移位。为了校正 模拟成像信号Sa的后向相移，将基准采样脉冲DS1、峰值采样脉冲DS2和 AD时钟信号ACK的相位向后移位一预定量(m个脉冲)。以下示出描述的总结。情况(a)(前向检测亮度水平差变化小)和(后向检测亮度水平差变化大)选择前向移位的相位调整。 情况(b)C前向检测亮度水平差变化大)和(后向检测亮度水平差变化小) 丄选择后向移位的相位调整。在前向检测和后向检测两者中都检测到亮度差具有大变化的情况下，可 能的原因是在第二像素区域B中峰值采样脉冲DS2的相位距最优相位的移 位太大。简而言之，判断出差l《—<92,.|和|《46^|太大，在这种情况下，不 作出相位已被移位的判断，并且不进行相位调整。基准采样脉冲DS1、峰值 采样脉冲DS2和AD时钟信号ACK这三种脉冲可以使用相同的相位调整的 预定量(m个脉沖)，或者可以使用各不相同的预定量(m个脉冲)。图5示出上述前向检测、后向检测以及相位设置的方式。在以下描述中， k为任意自然数。从图5得知，-在第(3k-2)场中进行前向检测。 -在第(3k-l)场中进行后向检测。-在第3k场中计算并设置相位。如上所述，在对每三个场重复进行相移检测和相位设置的同时，调整基准采样脉冲DS1、峰值采样脉沖DS2和AD时钟信号ACK的相位。结果， 由于诸如温度变化之类的干扰而从最优相位移位的模拟成像信号Sa的相位 可以被重置为最优相位。以下参见流程图，描述根据本优选实施例的相位调整装置的操作。图6 是示出根据本优选实施例的针对相应脉冲进行的相位调整的整体操作的流 程图。在描述中，相位调整主要由第一亮度水平检测器21、第二亮度检测 器22、第一色散计算器23、第二色散计算器24、数据比较器25、调整判断 器26以及时序调整器27来进行。待相位调整的脉冲为基准采样脉沖DS1、 峰值采样脉沖DS2和AD时钟信号ACK。在步骤S1中，对第一像素区域A中的脉冲的相位进行最优地设置。在 步骤S2中，将第二像素区域B中的脉冲的相位设置为与该最优值相比稍微 移位的值。实施步骤Sl和S2的时机为装置出厂之前相应的脉冲的初始相位 被恰当地调整为最优值时或在出货之后由用户进行初始调整时。在步骤S3中，测量像素数据。更具体地说，取得图像，并检测在第一 像素区域A和第二像素区域B中的亮度水平和色散值。在步骤S4中，判断 在第一像素区域A中的像素数据值(亮度水平和色散值)与第二像素区域B 中的像素数据值(亮度水平和色散值)之间的差是否至少为一预定阈值。以 前向检测和后向检测的方式做出判断。当在步骤S4中判断出像素数据值之 间的差低于预定阈值时，针对下一脉沖，再次在步骤S3中进行数据测量。 当在步骤S4中判断出像素数据值之间的差值至少为一预定阈值时，在步骤 S5中判断在步骤S2中被移位的第二像素区域B中的脉冲的相位与初始相位 之间的差是否在某个范围内。换句话说，判断在步骤S2中被移位的第二像 素区域B中的脉沖的相位是否被过度移位。当在步骤S5中确定相移过度时， 针对下一个脉冲，再次在步骤S3中进行数据测量。当在步骤5中确定相移 不过度时，在步骤S6中校正第一像素区域A中的脉冲的相位，并且在步骤S7中校正第二像素区域B中的脉沖的相位。当完成步骤S7时，本操作返回 步骤S3。在上述操作中，前向检测和后向检测交替进行，并且检查相位沿哪个方 被移位，然后校正相移。以这样的方式进行相位调整。在前面的描述中，R 像素、Gi.像素、B像素以及Gb像素的亮度和色散水平用于检测；不过，可 以使用所有类型的像素数据，或可以仅使用其中一种像素数据。当第一像素 区域A和第二像素区域B之间亮度水平差或色散差超过针对各像素(R像 素、Gr像素、B像素以及Gb像素)设置的用于判断亮度水平差的阈值或用 于判断色散差的阈值时，贝判断出相位已经被移位。图7A是示出根据本优选实施例的相位调整装置中的相位调整的更详细 操作的流程图。图7B是相位改变方法中的条件表。在步骤S11中，判断在 前向检测中第一像素区域A中的亮度水平Fa是否大于相位可调整亮度水平 下限值Y min ,并判断在后向检测中第 一 像素区域A中的亮度水平Ra是否大 于相位可调整亮度水平下限值Ymin ( Fa > Ymin且Ra > Ymin )。当在步骤 Sll中的判断显示"是"时，操作前进到步骤S12。当步骤S11中的判断显 示"否"时，操作终止。更具体地说，当判断出在前向检测中的亮度水平Fa 或在后向检测中的亮度水平Ra等于或小于相位可调整亮度水平下限值 Ymin ( Fa S Ymin和Ra S Ymin )日寸，在第一像素区域A中的亮度水平和 第二像素区域B中的亮度水平之间几乎没有出现任何差异。因此，不进行相 位调整。在步骤S12中判断前向检测中第一像素区域A中的亮度水平Fa是否等 于或小于相位可调整亮度水平上限值Ymax >并判断在后向检测中第 一像素 区域A中的亮度水平Ra是否等于或小于相位可调整亮度水平上限值Ymax (FaSYmax且RaS Ymax )。当在步骤S12中的判断显示"是"时，操作 前进到步骤S13。当步骤S12中的判断显示"否"时，操作终止。更具体地 说，当判断出在前向检测中的亮度水平Fa或在后向检测中的亮度水平Ra至 少为相位可调整亮度水平上限值Ymax时，亮度水平非常有可能饱和。因此，不进行相位调整。相应地，只有在亮度水平处于预定范围内的情况下，才选 择性地进行相位调整。在步骤S13中，待相位调整的脉冲的相位向正侧(前向侧)移位n个脉 冲，以便计算前向检测中的亮度水平差F,并且待相位调整的脉沖的相位还 向负侧(后向侧)移位n个脉冲，以便计算后向检测中的亮度水平差R。然 后，对照图7B中示出的相位变化条件表来检查这些亮度水平差的组合(F, R)(判断组合(F， R)是否满足条件#1-#4中的任何一项)。相应地，决 定相位变化方向，并且沿所决定的相位变化方向对脉冲DS1、 DS2和ACK 的相位进行移位调整。在图7B中，当Fa表示在前向检测中第一像素区域A中的亮度水平，Fb 表示在前向检测中第二像素区域B中的亮度水平时，前向检测中的亮度水平 差F为F叫Fa-Fb|。进一步，当Ra表示在后向检测中第一像素区域A中的 亮度水平，且Rb表示在后向检测中第二像素区域B中的亮度水平时，后向 检测中亮度水平差R为R = |Ra - Rb| 。进一步，在图7B中，条件#1应用于前向检测中的亮度水平差F大于判 断阈值T:h,且后向检测中的亮度水平差R大于判断阈值Th的情况。在这种 情况下，确定相移超出调整目标范围，并且不进行针对相位调整的n-脉冲移 位。n-脉冲移位表示相位调整中的微小变化。条件#2应用于前向检测中的亮度水平差F至多为判断阈值Th ,且后向 检测中的亮度水平差R至多为判断阈值Th的情况。在这种情况下，也确定 相移超出调整目标范围，并且不进行针对相位调整的n-脉冲移位。条件#3应用于后向检测中的亮度水平差R大于判断阈值Th,然而前向 检测中亮度水平差F至多为判断阈值Th的情况。在这种情况下，确定相移处 于调整目标范围内。换句话说，判断出这种情况符合情况(a)(前向检测 亮度水平差的变化小)和(后向检测亮度水平差的变化大)。 一旦作出判 断出，即将该相位向正侧移位n个脉冲用于相位调整，这意味着将该脉冲的相位向前移位。条件#4应用于前向检测中的亮度水平差F大于判断阈值Th ，然而后向 检测中的亮度水平差R至多为判断阈值Th的情况。在这种情况下，确定相 移处于调整目标范围内。换句话说，判断出这种情况符合情况(b)(前向 检测亮度水平差的变化大)和(后向检测亮度水平差的变化小)。 一旦 作出判断，即将该相位向负侧移位n个脉冲用于相位调整，这意味着将该脉 沖的相位向后移位。第一亮度水平检测器21和第二亮度水平检测器22针对基准采样脉沖 DS1和峰值采样脉冲DS2各自独立并重复地执行步骤Sll、 S12和S13。第 一色散计算器23和第二色散计算器24还针对AD时钟信号ACK重复执行 步骤Sll、 S12和S13。以下给出描述。首先，将基准采样脉冲DS1和AD时钟信号ACK的相位固定在预定的 初始值。然后，在将峰值采样脉沖DS2的相位^A初始值移位时，测量确定 峰值采样脉冲DS2的相位所需的数据。然后，评估所测得的数据，并决定 峰值采样脉冲DS2的最优相位。一旦决定了峰值采样脉沖DS2的最优相位，即将峰值采样脉冲DS2的 相位固定在所决定的最优值。进一步，在将基准采样脉冲DS1的相位从初 始值开始移位而AD时钟信号ACK的相位仍然固定在初始值时，测量决定 基准采样脉冲DS1的相位所需的数据。然后，评估测得的数据，并决定基 准采样脉冲DS1的最优相位。一旦决定了峰值釆样脉冲DS2和基准采样脉沖DS1的最优相位，即将 这些脉冲的相位固定在最优相位。然后，在将AD时钟信号ACK的相位从 初始值开始移位时，测量确定AD时钟信号ACK的相位所需的数据。然后， 评估测得的数据，并且决定AD时钟信号ACK的最优相位。一旦决定了峰值采样脉沖DS2、基准采样脉沖DS1和AD时钟信号ACK 的最优相位，即在时序发生器6的寄存器中设置与所决定的最优相位相关的 信息。结果，生成具有最优相位的脉冲。优选实施例2图8A是根据本发明优选实施例2的相位调整装置中的相位调整操作的 流程图。图8B是相位改变方法中使用的条件表。这些图与根据优选实施例 1的图7A、 7B相对应。在优选实施例1中，第一像素区域A和第二像素区 域B之间的亮度水平差本身用于相移的检测。在本优选实施例中，使用前述 亮度水平差相对于第一像素区域A中的亮度水平的比率。以下给出描述。 根据本优选实施例的步骤S21、S22与根据优选实施例I(图7A)的步骤S1、 S12相同。因此省略其描述。在步骤S23中，计算前向检测中的亮度水平的比率比率F和后向检测中 的亮度水平的比率比率R 。前向检测中的亮度水平的比率比率F和后向检测 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:前向检测中的第 一像素区域A中的亮度水平 Fb:前向检测中的第二像素区域B中的亮度水平 Ra:后向检测中的第一像素区域A中的亮度水平 Rb:后向检测中的第二像素区域B中的亮度水平当这样计算亮度水平的比率比率F和比率R时，可以知道在第二像素区 域B中的亮度水平与第一像素区域A中的亮度水平之间的差的百分比是多少。在步骤24中，对照图8B中示出的相位变化条件表来检查在前向检测 中的亮度水平比率比率F与亮度水平比率判断阈值Rmax的比较结果，以及 在后向检测中的亮度水平比率比率R与亮度水平比率判断阈值Rmax的比较 结果(判断亮度水平比率(比率F，比率R)的组合符合条件#1-#4中的哪 一个)。相应地，决定相位变化方向，并沿所决定的相位变化方向对相应的 脉冲DS1、 DS2和ACK的相位进行移位调整。在图8B中，条件#1应用于在前向检测中的亮度水平比率比率F大于亮度水平比率判断阈值Rmax，且在后向检测中的亮度水平比率比率R大于亮 度水平比率判断阈值Rmax的情况。在这种情况下，确定相移超出调整目标 范围，并且，不进行用于相位调整的n-脉冲移位。条件#2应用于在前向检测中的亮度水平比率比率F至多为亮度水平比 率判断阈值Rmax ，且后向检测中的亮度水平比率比率R至多为亮度水平比 率判断阈值Rmax的情况。在这种情况下，也确定相移超出调整目标范围， 并且，不进行用于相位调整的n-脉冲移位。条件#3应用于后向检测中的亮度水平比率比率R大于亮度水平比率判 断阈值Rmax ,然而前向检测中的亮度水平比率比率F至多为亮度水平比率 判断阈值Rmax的情况。在这种情况下，确定相移处于调整目标范围内，并 将相位向正侧移位n个脉沖用于相位调整。条件#4应用于前向检测中的亮度水平比率比率F大于亮度水平比率判 断阈值Rmax，然而后向检测中的亮度水平比率比率R至多为亮度水平比率 判断阈值Rmax的情况。然后，确定相移处于调整目标范围内，并将相位向 负侧移位n个脉冲用于相位调整。换句话说，将该脉冲的相位向后移位。根据本发明的相位调整装置每当由于温度变化等引起最优相位移位时， 进行相位调整，以便使相位恒定地保持在最优水平。然而，由于温度变化等 引起的移位量一般停留在某个范围内，并且任何大大超出该范围的相移可能 是由照相机等的严重故障引起的结果。因此，在基准采样脉沖DS1、峰值采 样脉冲DS2和AD时钟信号ACK中的至少一种的初始相位与待设置的最优 相位之间的差超过各脉冲中设置的相位可调整量的情况下，不实施相位调 整。优选实施例3在优选实施例1和2中，基于亮度水平差来检测相移。在本发明的优选 实施例3中，所使用的不是亮度水平，而是亮度水平的色散。更具体地说， 在前向检测中，计算由第 一 色散计算器23获取的第 一像素区域A中的色散与由第二色散计算器24获取的第二像素区域B—中的色散之间的差。进一步，类似地，还可以在后向检测中计算第一像素区域A中的色散与第二像素区 域B中的色散之间的差。对照相位改变方法中的条件表(未示出)，检查前向检测中的色散差与色散差阈值的比较结果，并检查后向检测中的色散差与 色散差阈值的比较结果。然后，决定检测相位改变方向，并沿所决定的相位改变方向对相应脉冲DS1、 DS2和ACK的相位进行移位调整。在这种构造 中，可以采用类似于使用亮度水平情况的方式，使用色散差相对于在第一像 素区域A中的色散的比率。 优选实施例4图9示出根据本发明优选实施例4的相位调整装置的构造。根据本优选 实施例的相位调整装置基于直方图进行相位调整。因此，根据本优选实施例 的相位调整装置包括直方图计算器28。该构造的其余部分与优选实施例1 的构造(图1)相同，因此省略其描述。假设输入至直方图计算器28的信 号为从成像元件2输出的R像素、Gr像素、B像素以及Gb像素的信号。还 假设直方图计算器28被配置为能够指定待在计算中使用的像素区域、计算 直方图所使用的输入信号的范围以及用于将该范围划分成预定数量的分区 的分界线数量。进一步，直方图计算器28可以选择待被计算直方图的信号， 并可以切换至另一信号。直方图计算器28对信号的各部分中出现的各颜色信号(R、 Gr、 B、 Bb ) 的出现次数进行计数，并在对所指定像素区域中所有信号的计算完成时，输 出计数得到的在各部分的出现次数。第一亮度水平检测器21、第二亮度水 平检测器22与第一色散计算器23、第二色散计算器24协同操作，并且这 些水平检测器21、 22以及计算器23、 24分别基于信号的范围和计数得到的 出现次数来计算亮度水平和色散。当前可用的数字静态摄影机具有在图像被处理后显示图像直方图的功 能。在功能块被用作直方图计算器28的情况下，不必单独提供直方图计算 器。在使用该功能块的情况下，输入信号不是从成像元件2输出的信号，而是经过图像处理的信号。因此，必需将用于图像处理的相应参数改为适合于 自动调整的值。 优选实施例5在本发明的优选实施例5中使用块存储器29。图IO示出使用块存储器 29的相位调整装置的构造。提供块存储器29是为了在数字静态摄影机中实 现诸如曝光调整和自动白平衡之类的功能。从成像元件2输出的R像素、 Gr像素、B像素以及Gb像素的信号被输入至块存储器29。在块存储器29 中存储了这些R像素、Gr像素、B像素以及Gb像素的像素信号(数据)的 积分(integration)结果或平均结果。在块存储器29中，块构成被计算的像 素区域，并且水平方向上的mx垂直方向上的n个^象素构成一个块。m和n 为与优选实施例1中使用的自然数不同的任意自然数。块存储器29在一个 块中对针对各像素颜色的数据求积分。进一步，在取得一幅图像(帧)的时 间段，块存储器29输出水平方向上的ix垂直方向上的j个块相对应的积分 结果。进一步，当i个块的积分完成时，块存储器29输出与i个块相对应的 R像素、Gr像素、B像素以及Gb像素的积分结果。在本优选实施例中，第一亮度水平检测器21、第二亮度水平检测器22 以及第一色散计算器23、第二色散计算器24使用块存储器29的输出结果。 因此，可以在无SDRAM的情况下计算亮度水平和色散。在本优选实施例 1-4中，虽然没有示出，第一亮度水平检测器21、第二亮度水平检测器22 以及第一色散计算器23、第二色散计算器24从SDRAM获取像素数据。目前为止所描述的优选实施例仅仅是例子，可以在本发明的本质的范围 内做出各种修改。虽然已经描述了目前所认为的本发明优选实施例，但是应当理解，可以 对所述优选实施例做出各种修改，并且意在由所附的权利要求覆盖所有这些 修改，并且所有这些修改均落入本发明的真实精神和保护范围。
权利要求
1、一种相位调整装置，用于基于在针对各像素将从成像元件输出的模拟成像信号转换为数字值时获取的数字成像信号，来调整所述成像元件中使用的脉冲的相位，所述相位调整装置包括第一亮度水平检测器，用于检测根据从所述成像元件的第一像素区域中的多个像素输出的模拟成像信号而获取的数字成像信号的亮度水平；第二亮度水平检测器，用于检测根据从所述成像元件的第二像素区域中的多个像素输出的模拟成像信号而获取的数字成像信号的亮度水平；数据比较器，用于比较所述第一亮度水平检测器的检测结果与所述第二亮度水平检测器的检测结果；调整判断器，用于基于所述数据比较器的比较结果来判断是否有必要对脉冲进行相位调整；和时序调整器，用于在所述第二像素区域中对亮度水平被检测时的脉冲的相位进行移位，其中所述时序调整器在所述调整判断器的判断指示有必要进行相位调整时，调整脉冲的相位。
2、 一种相位调整装置，用于基于在针对各像素将从成像元件输出的模拟成 像信号转换为数字值时获取的数字成像信号，来调整所述成像元件中使用的脉 冲的相位，所述相位调整装置包括第 一 色散计算器，用于计算显示出根据从所述成像元件的第 一像素区域中 的多个像素输出的模拟成像信号而获取的数字成像信号的信号变化的色散；第二色散计算器，用于计算显示出根据从所述成像元件的第二像素区域中的多个像素输出的模拟成像信号而获取的数字成像信号的信号变化的色散；数据比较器，用于比较所述第一色散计算器的计算结果与所述第二色散计 算器的计算结果；调整判断器，用于基于所述数据比较器的比较结果来判断是否有必要对脉冲进行相位调整；和时序调整器，用于在所述第二像素区域中对亮度水平被检测时的脉冲的相 位进行移位，其中所述时序调整器在所述调整判断器的判断指示有必要进行相位调整时，调 整脉冲的相位。
3、 一种相位调整装置，用于基于在针对各像素将从成像元件输出的模拟成 像信号转换为数字值时获取的数字成像信号，来调整所述成像元件中使用的脉 冲的相位，所述相位调整装置包括第 一亮度水平检测器，用于检测根据从所述成像元件的第 一像素区域中的 多个像素输出的模拟成像信号而获取的数字成像信号的亮度水平；第二亮度水平检测器，用于检测根据从所述成像元件的第二像素区域中的 多个像素输出的模拟成像信号而获取的数字成像信号的亮度水平；第一色散计算器，用于计算显示出根据从所述成像元件的第一像素区域中 的所述多个像素输出的模拟成像信号而获取的数字成像信号的信号变化的色 散；第二色散计算器，用于计算显示出根据从所述成像元件的第二像素区域中 的所述多个像素输出的模拟成像信号而获取的数字成像信号的信号变化的色 散；数据比较器，用于将所述第一亮度水平检测器的检测结果与所述第二亮度 水平检测器的检测结果相互比较，所述数据比较器进一步比较所述第一色散计 算器的计算结果与所述第二色散计算器的计算结果；调整判断器，用于基于所述数据比较器的比较结果来判断是否有必要对脉 沖进行相位调整；和时序调整器，用于在所述第二像素区域中对在亮度水平被检测且色散被计 算时的脉冲的相位进行移位，其中所述时序调整器在所述调整判断器的判断指示有必要进行相位调整时，调 整脉冲的相位。
4、 根据权利要求1所述的相位调整装置，进一步包括-直方图计算器，该直方图计算器用于检测所述第 一像素区域中的亮度水平分布以及所迷第二像素区域中的亮度水平分布，并向所述第一亮度水平检测器和所述第二亮度水平检测器供应检测结果。
5、 根据权利要求2所述的相位调整装置，进一步包括直方图计算器，该直 方图计算器用于检测所述第一像素区域中的亮度水平分布以及所述第二像素区域中的亮度水平分布，并向所述第一亮度水平检测器和所述第二亮度水平检测 器供应检测结果。
6、 根据权利要求2所述的相位调整装置，进一步包括直方图计算器，该直 方图计算器用于检测所述第一像素区域中的亮度水平分布以及所述第二像素区 域中的亮度水平分布，并向所述第一色散计算器和所述第二色散计算器供应检测结果。
7、 根据权利要求3所述的相位调整装置，进一步包括直方图计算器，该直 方图计算器用于检测所述第一像素区域中的亮度水平分布以及所述第二像素区 域中的亮度水平分布，并向所述第一色散计算器和所述第二色散计算器供应述 检测结果。
8、 根据权利要求1所述的相位调整装置，进一步包括块存储器，该块存储 器用于存储根据从所述第一像素区域和所述第二像素区域中的至少一个像素区 域输出的模拟成像信号而获取的数字成像信号的积分结果或平均结果，并向所 述第一亮度水平检测器和所述第二亮度水平检测器供应所存储的积分结果或平均结果。
9、 根据权利要求2所述的相位调整装置，进一步包括块存储器，该块存储 器用于存储根据从所述第一像素区域和所述第二像素区域中的至少一个像素区 域输出的模拟成像信号而获取的数字成像信号的积分结果或平均结果，并向所 述第一亮度水平检测器和所述第二亮度水平检测器供应所存储的积分结果或平 均结果。
10、 根据权利要求2所述的相位调整装置，进一步包括块存储器，该块存储器用于存储根据从所述第 一像素区域和所述第二像素区域中的至少 一个像素 区域输出的模拟成像信号而获取的数字成像信号的积分结果或平均结果，并向 所述第一色散计算器和所述第二色散计算器供应所存储的积分结果或平均结果。
11、 根据权利要求3所述的相位调整装置，进一步包括块存储器，该块存 储器用于存储根据从所述第 一像素区域和所述第二像素区域中的至少 一个像素 区域输出的模拟成像信号而获取的数字成像信号的积分结果或平均结果，并向 所述第一色散计算器和所述第二色散计算器供应所存储的积分结果或平均结果。
12、 根据权利要求1所述的相位调整装置，其中所述时序调整器在所述第一像素区域中将脉沖的相位设置为针对所述第一 像素区域是最优的，并在所述第二像素区域中将脉冲的相位设置为从所述第一 像素区域中脉沖的相位开始移位。
13、 根据权利要求2所述的相位调整装置，其中所述时序调整器在所述第一像素区域中将脉冲的相位设置为针对所述第一 像素区域是最优的，并在所述第二像素区域中将脉沖的相位设置为从所述第一 像素区域中脉沖的相位开始移位。
14、 根据权利要求3所述的相位调整装置，其中所述时序调整器在所述第一像素区域中将脉沖的相位设置为针对所述第一 像素区域是最优的，并在所述第二像素区域中将脉冲的相位设置为从所述第一 像素区域中脉冲的相位开始移位。
15、 根据权利要求1所述的相位调整装置，其中所述调整判断器基于所述数据比较器在所述第一像素区域中脉冲的相位被 设置为针对所述第一像素区域是最优的、且在所述第二像素区域中将在所述第 一像素区域中脉冲的所述最优相位按时间顺序向前移位的状态下获得的比较结 果，以及所述数据比较器在所述第一像素区域中将脉冲的相位设置为针对所述 第 一像素区域是最优的、且在所述第二像素区域中将在所述第一像素区域中脉冲的所述最优相位按时间顺序向后移位的状态下获得的比较结果，来判断模拟 成像信号的相位被移位的方向以及相移的量。
16、 根据权利要求2所述的相位调整装置，其中所述调整判断器基于所述数据比较器在所述第一像素区域中脉沖的相位被 设置为针对所述第一像素区域是最优的、且在所述第二像素区域中将在所述第 一像素区域中脉沖的所述最优相位按时间顺序向前移位的状态下获得的比较结 果，以及所述数据比较器在所述第一像素区域中将脉沖的相位设置为针对所述 第一像素区域是最优的、且在所述第二像素区域中将在所述第 一像素区域中脉 冲的所述最优相位按时间顺序向后移位的状态下获得的比较结果，来判断模拟 成像信号的相位被移位的方向以及相移的量。
17、 根据权利要求3所述的相位调整装置，其中所述调整判断器基于所述数据比较器在所述第一像素区域中脉冲的相位被 设置为针对所述第一像素区域是最优的、且在所述第二像素区域中将在所述第 一像素区域中脉冲的所述最优相位按时间顺序向前移位的状态下获得的比较结 果，以及所述数据比较器在所述第一像素区域中将脉冲的相位设置为针对所述 第一像素区域是最优的、且在所述第二像素区域中将在所述第 一像素区域中脉 冲的所述最优相位按时间顺序向后移位的状态下获得的比较结果，来判断模拟 成像信号的相位被移位的方向以及相移的量。
18、 根据权利要求1所述的相位调整装置，其中所述时序调整器在所述调整判断器判断出有必要进行相位调整时，计算脉 冲的最优相位，并且向生成脉冲的时序发生器指示计算得到的最优相位。
19、 根据权利要求2所述的相位调整装置，其中所述时序调整器在所述调整判断器判断出有必要进行相位调整时，计算脉 冲的最优相位，并且向生成脉沖的时序发生器指示计算得到的最优相位。
20、 根据权利要求3所述的相位调整装置，其中所述时序调整器在所述调整判断器判断出有必要进行相位调整时，计算脉 冲的最优相位，并且向生成脉沖的时序发生器指示计算得到的最优相位。
21、 根据权利要求1所述的相位调整装置，其中所述脉沖为用于检测模拟成像信号的信号电平的峰值采样脉冲。
22、 根据权利要求2所述的相位调整装置，其中所述脉冲为用于检测模拟成像信号的信号电平的峰值采样脉沖。
23、 根据权利要求3所述的相位调整装置，其中所述脉冲为用于检测模拟成像信号的信号电平的峰值采样脉沖。
24、 根据权利要求1所述的相位调整装置，其中所述脉沖为用于检测在模拟成像信号受到相关双重采样时用作基准的信号 电平的基准采样脉冲。
25、 根据权利要求2所述的相位调整装置，其中所述脉沖为用于检测在模拟成像信号受到相关双重采样时用作基准的信号 电平的基准采样脉冲。
26、 根据权利要求3所述的相位调整装置，其中所述脉沖为用于检测在模拟成像信号受到相关双重采样时用作基准的信号 电平的基准釆样脉冲。
27、 根据权利要求1所述的相位调整装置，其中所述时序调整器在脉冲的相位在所述第一像素区域中固定之后，每当图像 被获取时，在所述第二像区域中对脉沖的相位进行微调。
28、 根据权利要求2所述的相位调整装置，其中所述时序调整器在脉冲的相位在所述第一像素区域中固定之后，每当图像 被获取时，在所述第二像区域中对脉冲的相位进行微调。
29、 根据权利要求3所述的相位调整装置，其中所述时序调整器在脉沖的相位在所述第一像素区域中固定之后，每当图像 被获取时，在所述第二像区域中对脉冲的相位进行樣么调。
30、 根据权利要求1所述的相位调整装置，其中所述脉冲为用于检测模拟成像信号的峰值电平的峰值采样脉冲、用于检测 在所述模拟信号受到相关双重采样时用作基准的信号电平的基准采样脉冲以及在对模拟成像信号进行AD-转换时所使用的AD时钟信号，并且所述时序调整器重复调整所述峰值采样脉冲、所述基准釆样脉沖以及所述 AD时钟信号的相位。
31、 根据权利要求2所述的相位调整装置，其中所述脉沖为用于检测模拟成像信号的峰值电平的峰值采样脉冲、用于检测 在所述模拟信号受到相关双重采样时用作基准的信号电平的基准采样脉冲以及 在对模拟成像信号进行AD-转换时所使用的AD时钟信号，并且所述时序调整器重复调整所述峰值采样脉沖、所述基准采样脉冲以及所述 AD时钟信号的相位。
32、 根据权利要求3所述的相位调整装置，其中所述脉沖为用于检测模拟成像信号的峰值电平的峰值采样脉冲、用于检测 在所述模拟信号受到相关双重采样时用作基准的信号电平的基准采样脉冲以及 在对模拟成像信号进行AD-转换时所使用的AD时钟信号，并且所述时序调整器重复调整所述峰值采样脉冲、所述基准釆样脉冲以及所述 AD时钟信号的相位。
33、 根据权利要求1所述的相位调整装置，其中所述时序调整器针对各帧交替地重复在所述第 一像素区域中将脉冲的相位 设置为针对所述第 一像素区域是最优的、且在所述第二区域中将在所述第 一像 素区域中脉冲的最优相位按时间顺序向前移位的调整方式，和在所述第一像素 区域中将脉冲的相位设置为针对所述第一像素区域是最优的、且在所述第二区 域中将在所述第 一像素区域中脉冲的最优相位按时间顺序向后移位的调整方 式。
34、 根据权利要求2所述的相位调整装置，其中所述时序调整器针对各帧交替地重复在所述第一像素区域中将脉冲的相位 设置为针对所述第一像素区域是最优的、且在所述第二区域中将在所述第一像 素区域中脉冲的最优相位按时间顺序向前移位的调整方式，和在所述第 一像素 区域中将脉冲的相位设置为针对所述第 一像素区域是最优的、且在所述第二区域中将在所述第 一像素区域中脉冲的最优相位按时间顺序向后移位的调整方式。
35、 根据权利要求3所述的相位调整装置，其中所述时序调整器针对各帧交替地重复在所述第一像素区域中将脉冲的相位 设置为针对所述第一像素区域是最优的、且在所述第二区域中将在所述第一像 素区域中脉冲的最优相位按时间顺序向前移位的调整方式，和在所述第 一像素 区域中将脉沖的相位设置为针对所述第 一像素区域是最优的、且在所述第二区 域中将在所述第一像素区域中脉冲的最优相位按时间顺序向后移位的调整方 式。
36、 根据权利要求33所述的相位调整装置，其中 所述时序调整器根据亮度水平的分布或直方图分布来重置脉冲的相位。
37、 根据权利要求34所述的相位调整装置，其中 所述时序调整器根据亮度水平的分布或直方图分布来重置脉沖的相位。
38、 根据权利要求35所述的相位调整装置，其中 所述时序调整器根据亮度水平的分布或直方图分布来重置脉冲的相位。
39、 根据权利要求1所述的相位调整装置，其中当所述第 一像素区域中的亮度水平与所述第二像素区域中的亮度水平彼此 之间的差至少为第一预定量时，所述时序调整器在使亮度水平变得彼此相等的 方向上以第二预定量对脉冲的相位进^"移位。
40、 根据权利要求2所述的相位调整装置，其中当所述第 一像素区域中的亮度水平与所述第二像素区域中的亮度水平彼此 之间的差至少为第一预定量时，所述时序调整器在使所述亮度水平变得彼此相 等的方向上以第二预定量对脉冲的相位进行移位。
41、 根据权利要求3所述的相位调整装置，其中当所述第一像素区域中的亮度水平与所述第二像素区域中的亮度水平彼此 之间的差至少为第一预定量时，所述时序调整器在使亮度水平变得彼此相等的 方向上以第二预定量对脉沖的相位进行移位。
42、 根据权利要求39所述的相位调整装置，其中所述第一预定量和所述第二预定量被设置为与模拟成像信号的各颜色中的 至少一种颜色相关。
43、 根据权利要求40所述的相位调整装置，其中所述第一预定量和所述第二预定量被设置为与模拟成像信号的各颜色中的 至少一种颜色相关。
44、 根据权利要求41所述的相位调整装置，其中所述第一预定量和所述第二预定量被设置为与模拟成像信号的各颜色中的 至少一种颜色相关。
45、 根据权利要求39所述的相位调整装置，其中所述脉冲多于一个，并且针对这些脉沖中的各脉冲，所述第一预定量和所 述第二预定量互不相同。
46、 根据权利要求40所述的相位调整装置，其中所述脉冲多于一个，并且针对这些脉冲中的各脉冲，所述第一预定量和所 述第二预定量互不相同。
47、 根据权利要求41所述的相位调整装置，其中所述脉沖多于一个，并且针对这些脉冲中的各脉沖，所述第一预定量和所 述第二预定量互不相同。
48、 根据权利要求1所述的相位调整装置，其中所述时序调整器在脉冲的相位偏离初始最优相位一预定量以上的情况下， 不进行相位调整。
49、 根据权利要求2所述的相位调整装置，其中所述时序调整器在脉冲的相位偏离初始最优相位一预定量以上的情况下， 不进行相位调整。
50、 根据权利要求3所述的相位调整装置，其中所述时序调整器在脉冲的相位偏离初始最优相位一预定量以上的情况下， 不进行相位调整。
51、 根据权利要求48所述的相位调整装置，其中所述脉冲多于一个，并且针对这些脉沖中的各脉冲，所述第三预定量互不相同。
52、 根据权利要求49所述的相位调整装置，其中所述脉沖多于一个，并且针对这些脉冲中的各脉冲，所述第三预定量互不相同。
53、 根据权利要求50所述的相位调整装置，其中所述脉冲多于一个，并且针对这些脉冲中的各脉沖，所述第三预定量互不相同。
54、 根据权利要求1所述的相位调整装置，其中所述时序调整器在亮度水平超出预定范围的状态下，不进行相位调整。
55、 根据权利要求2所述的相位调整装置，其中所述时序调整器在亮度水平超出预定范围的状态下，不进行相位调整。
56、 根据权利要求3所述的相位调整装置，其中所述时序调整器在亮度水平超出预定范围的状态下，不进行相位调整。
57、 根据权利要求1所述的相位调整装置，进一步包括时序发生器，其 中所述时序发生器在所述第一像素区域中生成在模拟成像信号受到相关双重采 样时用作基准的第一基准采样脉冲、用于检测模拟成像信号的信号电平的第一 峰值采样脉沖和在对模拟成像信号进行AD-转换时所使用的第一 AD时钟信号， 并在所述第二像素区域中生成在模拟成像信号受到相关双重采样时用作基准的 第二基准采样脉冲、用于检测模拟成像信号的信号电平的第二峰值采样脉冲和 在对模拟成像信号进行AD-转换时所使用的第二 AD时钟信号。
58、 根据权利要求2所述的相位调整装置，进一步包括时序发生器，其 中所述时序发生器在所述第一像素区域中生成在模拟成像信号受到相关双重采 样时用作基准的第 一基准采样脉沖、用于检测模拟成像信号的信号电平的第一 峰值采样脉冲和在对模拟成像信号进行AD-转换时所使用的第一 AD时钟信号， 并在所述第二像素区域中生成在模拟成像信号受到相关双重采样时用作基准的第二基准采样脉沖、用于检测模拟成像信号的信号电平的第二峰值采样脉冲和在对模拟成像信号进行AD-转换时所使用的第二 AD时钟信号。
59、 根据权利要求3所述的相位调整装置，进一步包括时序发生器，其 中所述时序发生器在所述第一像素区域中生成在模拟成像信号受到相关双重采 样时用作基准的第 一基准采样脉冲、用于检测模拟成像信号的信号电平的第一 峰值采样脉冲和在对模拟成像信号进行AD-转换时所使用的第一 AD时钟信号， 并在所述第二像素区域中生成在模拟成像信号受到相关双重采样时用作基准的 第二基准釆样脉沖、用于检测模拟成像信号的信号电平的第二峰值采样脉冲和 在对模拟成像信号进行AD-转换时所使用的第二 AD时钟信号。
60、 一种数码相4几，包括 根据权利要求1所述的相位调整装置； 所述成像元件；和用于收集所述成像元件上的光的镜头。
61、 一种数码相机，包括 根据权利要求2所述的相位调整装置； 所述成像元件；和用于收集所述成像元件上的光的镜头。
62、 一种数码相4几，包括 根据权利要求3所述的相位调整装置； 所述成像元件；和用于收集所述成像元件上的光的镜头。
全文摘要
本发明公开了相位调整装置及数码相机。在根据本发明的相位调整装置中，第一亮度水平检测器检测第一像素区域中的数字成像信号的亮度水平、第二亮度水平检测器检测第二像素区域中的数字成像信号的亮度水平，数据比较器比较第一亮度水平检测器和第二亮度水平检测器检测的检测结果，调整判断器基于所述数据比较器的比较结果来判断是否有必要调整脉冲的相位，时序调整器对在亮度水平被检测时的脉冲的相位进行移位，进一步，所述时序调整器在由所述调整判断器的判断指示有必要进行相位调整时，调整脉冲的相位。
文档编号H04N5/335GK101325665SQ20081011086
公开日2008年12月17日 申请日期2008年6月13日 优先权日2007年6月15日
发明者中村研史, 野津拓马 申请人:松下电器产业株式会社