发明名称 直流位准控制方法,箝位电路,及成像装置
摘要 本发明揭示一直流位准控制方法,其用于维持一电气信号之一箝位部份之一直流位准于一指定值,其中该方法包含下列步骤:比较该电气信号之一取样区间之直流位准与一预先决定之参考值,以获得该直流位准与该参考值间之差,藉由使用一类比至数位转换区段于该直流位准比较,且该类比至数位转换区段之位元解析度低于用于该电气信号之数位信号处理之一类比至数位转换区段的位元解析度;且馈回一箝位信号至该电气信号,以使该直流位准与该参考值间之该获得之差实质上变为零。此方法适用于施加至一固态成像装置之信号处理系统。
申请公布号 TWI237999 申请公布日期 2005.08.11
申请号 TW092114806 申请日期 2003.05.30
申请人 新力股份有限公司 发明人 久松康秋;春田勉;小关贤
分类号 H04N5/18 主分类号 H04N5/18
代理机构 代理人 陈长文 台北市松山区敦化北路201号7楼
主权项 1.一种直流位准控制方法,用以维持一电气信号之一箝位部份之直流位准成为一指定値,该方法包含下列步骤:使用一用于直流位准比较之类比至数位转换区段来比较该电气信号之一取样区间之直流位准与一预先决定之参考値,以求得该直流位准与该参考値之间之差,其中该类比至数位转换区段之位元解析度低于用于该电气信号之数位信号处理之类比至数位转换区段的位元解析度;与馈回一箝位信号至该电气信号,以使该直流位准与该参考値之间之该求得差实质上变为零。2.如申请专利范围第l项之直流位准控制方法,其中用于直流位准比较之该类比至数位转换区段是设定成为第一模式,其中该箝位信号是以第一取样脉波为基础来馈回至该电气信号,直到该直流位准与该参考値之间之该求得差变为属于一预先决定之范围为止,且第一取样脉波低于用于该电气信号之数位信号处理之该类比至数位转换区段所用的取样脉波,且用于直流位准比较之该类比至数位转换区段是设定成为第二模式,其中该直流位准之波动之灵敏度是设定成为低于该第一模式之灵敏度,且在该直流位准与该参考値之间之该求得差变为属于一预先决定之范围之后,该箝位信号是以第二取样脉波为基础来馈回至该电气信号,且第二取样脉波低于用于该电气信号之数位信号处理之该类比至数位转换区段所用的取样脉波。3.如申请专利范围第1项之直流位准控制方法,该方法进一步包含下列步骤:以一取样脉波为基础,求得在一预先决定之区间之直流位准相对于该箝位部份之参考位准在正方向的位移量,其中该取样脉波低于用于数位信号处理之类比至数位转换区段所用之取样脉波;以该较低之取样脉波为基础,求得在一预先决定之区间之直流位准相对于该箝位部份之参考位准在负方向的位移量;以该求得之正方向之位移量与负方向之位移量为基础,求得一包含于该箝位部份之杂讯条件;与参照该求得之杂讯条件来控制如何馈回该箝位信号至该电气信号。4.一种箝位电路,用以维持一电气信号之一箝位部份之直流位准成为一指定値,该箝位电路包含:一用于直流位准比较之类比至数位转换区段,其中该类比至数位转换区段之位元解析度低于用于该电气信号之类比至数位信号处理之之类比至数位转换区段的位元解析度;与一回授区段,用以藉由比较该电气信号之一取样区间之直流位准与一预先决定之参考値,以求得该直流位准与该参考値之间之差,及馈回一箝位信号至该电气信号,以使该直流位准与该参考値之间之该求得差实质上变为零。5.如申请专利范围第4项之箝位电路,其中该回授区段包含:第一模式运作区段,用以以第一取样脉波为基础来馈回该箝位信号至该电气信号,且第一取样脉波低于用于数位信号处理之一类比至数位转换区段所用之取样脉波;第二模式运作区段,用以以第二取样脉波为基础来馈回该箝位信号至该电气信号,且第二取样脉波低于用于数位信号处理之一类比至数位转换区段所用之取样脉波,且同时该直流位准之波动之灵敏度低于该第一模式之灵敏度,与一模式切换区段,用以操作该第一模式运作区段,直到该直流位准与该参考値之间之该求得差变为属于一预先决定之范围为止,及用于切换以致在该直流位准与该参考値之间之该求得差收敛至一预先决定之范围以内之后,操作该第二模式运作区段。6.如申请专利范围第5项之箝位电路,其中该第一模式运作区段在每一该第一取样脉波皆比较该直流位准与该参考値,且在一方向上改变用以表示该箝位信号之数位资料一预先决定之步阶,以降低该直流位准与该参考値之间之差。7.如申请专利范围第6项之箝位电路,其中该第一模式运作区段藉由下列方式来偏移该直流位准至一方向以相等于该参考値:藉由在该方向上连续改变该箝位信号该预先决定之步阶,以降低该直流位准与该参考値之间之差,与该模式切换区段切换以操作该第二模式运作区段,当该直流位准与该参考値之间之该差收敛至一预先决定之范围以内时,当用于降低该直流位准与该参考値之间之差之方向几乎在每一该第一取样脉波皆受到改变。8.如申请专利范围第7项之箝位电路,其中当用于降低该直流位准与该参考値之间之差的方向改变次数达到一预先决定之数目时,该模式切换区段切换以操作该第二模式运作区段。9.如申请专利范围第5项之箝位电路,其中该第二模式运作区段决定该直流位准与该参考値在每一第三取样脉波为高或低,其中该第三取样脉波快于该第二取样脉波,且慢于用于数位信号处理之该类比至数位转换区段所用之该第一取样脉波;计数高或低之数目;与以该第二取样脉波为基础来馈回一箝位信号至该第二电气信号,以致当高或低之计数数目其中之一达到一预先决定之数目时,该直流位准与该参考値之间之差变为大约零。10.如申请专利范围第9项之箝位电路,其中该第二模式运作区段在每一预先决定数目之该第三取样脉波皆在一正/负方向改变该箝位信号一预先决定之量,其中是以该参考値为中心。11.如申请专利范围第4项之箝位电路,其中用于直流位准比较之该类比至数位转换区段包含一参考値设定区段,用以设定一预先决定之参考値;与一比较区段,用以比较该参考値设定区段所设定之该参考値与该电气信号之该取样区间之直流位准;且进一步包含一控制区段,用以除了该取样区间以外,切换该参考値设定区段与该比较区段成为一准备模式。12.如申请专利范围第4项之箝位电路,其中该回授区段包含:第一回授区段,以使具有相对低位元解析度之该箝位信号馈回至该电气信号;第二回授区段,第二回授区段之位元解析度高于该第一回授区段之箝位信号之该位元解析度;与一模式切换区段,用以切换成为操作该第一回授区段,直到该求得直流位准与该参考値之间之该差变成属于一预先决定之范围为止,且在该求得直流位准与该参考値之间之该差变成属于一预先决定之范围之后,操作该第二回授区段。13.如申请专利范围第4项之箝位电路,其中该回授区段包含:一正位移取得区段,用以以第一取样脉波为基础,取得在该箝位部份之该直流位准相对于预先决定区间之参考位准的一正位移,其中该第一取样脉波低于用于数位信号处理之该类比至数位转换区段所用之第二取样脉波;一负位移取得区段,用以以该第一取样脉波为基础,取得在该箝位部份之该直流位准相对于该预先决定之区间之该参考位准的一负位移;与一决定控制区段,用以以该正位移取得区段所求得之该正位移与该负位移取得区段所求得之该负位移量为基础,参照在该箝位部份所求得之杂讯状态来控制如何馈回该箝位信号至该电气信号。14.如申请专利范围第13项之箝位电路,其中该决定控制区段以该正位移与该负位移为基础求得相对于参考値之箝位区间之中位数与箝位区间之误差量;与以该求得之中位数与该误差量为基础,改变该直流位准至该参考値之收敛条件。15.如申请专利范围第14项之箝位电路,其中该决定控制区段馈回该箝位信号至该电气信号,以致假设该中位数与该参考値之间之差超过一预先决定之可允许范围,则该直流位准与该参考値之间之差上实质变为零,且其后改变该预先决定之可允许范围。16.如申请专利范围第13项之箝位电路,其中该正位移取得区段与该负位移取得区段在每一该取样脉波皆比较该直流位准与该参考値,且同时维持该箝位信号馈回至该电气信号之量成为恒定;且藉由以该比较结果为基础来偏移该参考値一预先决定之量,以取得对应之该正位移与该负位移。17.如申请专利范围第16项之箝位电路,其中该正位移取得区段与该负位移取得区段,以该比较结果为基础,分别偏移该参考値至一方向,且藉由计数此偏移之数位步阶之数目来求得对应之该正位移与该负位移。18.一种成像装置,包含:一固态成像装置,用以取得一影像;第一类比至数位转换区段,用以处理来自该固态成像装置之该影像之一成像信号成为数位信号;第二类比至数位转换区段,用以直流位准比较,且第二类比至数位转换区段之位元解析度低于该第一类比至数位转换区段之位元解析度;与一回授区段,用以藉由下列方式来馈回一箝位信号至该成像信号,以致该直流位准与该参考値之间之差变为几乎零;由该第二类比至数位转换区段来比较该成像信号之一取样区间之直流位准与一预先决定之参考値。19.如申请专利范围第18项之成像装置,其中该回授区段包含:第一模式运作区段,用以以一比较脉波为基础来馈回该箝位信号至该成像信号,且该比较脉波是低于该第一类比至数位转换区段所用之第二取样脉波之第一取样脉波,且对应于该固态成像装置之水平扫描方向之一光学黑像素;第二模式运作区段,第二模式运作区段对于该直流位准之偏离之灵敏度低于该第一模式运作区段之灵敏度,用以以一脉波为基础来馈回该箝位信号至该成像信号,其中该脉波慢于该第一取样脉波,并定义该固态成像装置之一垂直扫描;与一模式切换区段,用以切换成为操作该第一模式运作区段,直到该直流位准与该参考値之间之差变为属于一预先决定之范围为止,及在该直流位准与该参考値之间之该差变为属于一预先决定之范围以内之后,操作该第二模式运作区段。20.如申请专利范围第19项之成像装置,其中该第二模式运作区段决定该光学黑像素之该直流位准与该参考値在每一比较脉波为高或低,其中比较脉波对应于该固态成像装置之水平扫描方向之该光学黑像素,且慢于用于信号处理之一类比至数位转换区段所用之取样脉波;计数高或低之数目;与以一脉波为基础来馈回一箝位信号至该电气信号,以致当高或低之计数数目其中之一达到一预先决定之数目时,该直流位准与该参考値之间之差变为大约零,其中该脉波定义该固态成像装置之一垂直扫描之开端。21.如申请专利范围第18项之成像装置,其中该回授区段包含:第一回授区段,以使具有相对较低之位元解析度之该箝位信号馈回至该成像信号;第二回授区段,第二回授区段之位元解析度高于该第一回授区段之位元解析度;与一模式切换区段,用以切换成为操作该第一回授区段,直到该直流位准与该参考値之间之差变成属于一预先决定之范围为止,且在该直流位准与该参考値之间之该差收敛至该预先决定之范围之后,操作该第二回授区段。22.如申请专利范围第21项之成像装置,其中该第一回授区段在每一第一比较脉波皆取得该光学黑像素之该直流位准与该参考値之间之差,其中该第一比较脉波低于用于信号处理之该类比至数位转换区段所用之取样脉波,且对应于该固态成像装置之一垂直扫描方向之光学黑像素,且该第二回授区段在每一第二比较脉波皆取得该光学黑像素之该直流位准与该参考値之间之差,其中该第二比较脉波低于用于信号处理之该类比至数位转换区段所用之取样脉波,且对应于该固态成像装置之一水平扫描方向之光学黑像素。23.一种箝位电路,包含一类比至数位转换区段,其中该类比至数位转换区段取得,藉由比较一电气信号之取样区间之直流位准与一参考値,该直流位准与该参考値之间之差,且馈回该箝位信号至该电气信号,以致该直流位准与该参考値之间之取得差受到降低。24.一种影像取得装置,包含:一固态成像装置;一类比至数位转换区段,用以直流位准比较,与一回授区段,用以取得,藉由比较来自该固态成像装置之一影像取得信号之一取样区间的直流位准与一参考値,该直流位准与该参考値之间之差,且馈回该箝位信号至该影像取得信号,以致该直流位准与该参考値之间之该取得差受到降低。25.如申请专利范围第24项之影像取得装置,其中该影像取得装置包含多个区段像素,其中每一区段像素具有至少一光电装置与一用于放大之电晶体;该影像取得信号是藉由下列方式自该固态成像装置受到输出以作为一信号电流:在用于放大之该电晶体中转换来自该光电装置之一信号电荷,且在电流至电压转换之前,该箝位信号馈回至该信号电流。图式简单说明:图1A,1B展示根据本发明第一较佳实例之一成像装置之组态的图形,且该成像装置具有一电流输出系统之一固态成像装置与一成像信号处理装置;图2是一展示一电流箝位区段之方块图,连同一成像装置之整体图示;图3A,3B展示根据本发明第一较佳实例之一电流信号检测区段之组态与相关波形的图形;图4是一成像装置之更详细组态之图形;图5A,5B展示一箝位电路之详细组态之图形;图6A,6B是展示一箝位电路之更详细组态与相关波形之方块图;图7是一展示一箝位电路之启始模式之控制运作的流程图;图8A,8B展示用于解释一箝位电路之正常模式之控制运作与相关波形的图形;图9A,9B展示用于解释一根据本发明第二较佳实例之成像装置与相关波形之图形,其中该成像装置具有一箝位电路,且该箝位电路包含一数位电路之一处理区段;图10A,10B展示用于解释一根据本发明第二较佳实例之精细箝位电路与相关波形之图形;图11是一流程图,用以展示图10A之精细箝位电路之处理程序的一范例;图12A至12C展示用以解释第一调整处理与第二调整处理之重要性之图形;且图13A至13D展示一些图形,用以展示图11之处理程序之步骤S330-S366的一详细范例。
地址 日本