[发明专利]相位调整装置、相位调整方法和数码相机

说明书

技术领域

本发明涉及在数码相机中执行用于成像的脉冲相位(时序)调整的相位调整装置和相位调整方法，以及包含该相位调整装置的数码相机。

背景技术

在数码相机中(数字静态相机、数字摄相机、内置相机的移动电话等)，将由诸如CCD和MOS传感器之类的成像元件成像的模拟成像信号转换为数字成像信号，且该数字成像信号经过预定的信号处理然后被记录下来。需要用于驱动成像元件的脉冲、用于检测信号电平的脉冲等，以便利用成像元件对物体成像。由于这种脉冲的相位具有源于制造时的偏差，所以在设计硬件时很难调整脉冲相位。这样，在制造出来后，技术人员执行相位调整，将表示调整后相位的信息存储于存储区域，之后，在实际应用中从存储区域读出相位信息，以用于设置最优相位。

如在日本特许公开专利申请No.2005-151081中所公开，利用最小曝光时间充分获取噪声成分及在高频成分(噪声成分)变为最小的情况下调整相位的技术在常规下为已知。该现有技术的例子在下文中称为现有技术例子1。

当环境温度波动时，采样时序由于温度特性而波动。在这种情况下，如果脉冲的相位依然固定，则会产生噪声，且图像质量下降。这样，脉冲的相位必须进行调整，但是如果技术人员手动重新调整相位，则很难快速且容易地响应。尽管待调整的脉冲以多种形式存在，但在现有技术例子1中，对所有脉冲使用相同的方法来获得最优相位，而没有考虑每个脉冲的特性，因此这种方式的精确度不是很高。

发明内容

本发明的主要目的在于自动调整成像中所使用脉冲的相位。

(1)本发明的相位调整装置包括：温度检测单元，用于检测对图像信号进行成像的成像元件的温度；存储单元，用于与温度变化相关联地存储成像元件对图像信号进行成像时所使用脉冲的相位变化，该相位变化与成像元件的温度变化相关；以及时序调整单元，用于比对所述温度检测单元检测到的成像元件的温度信息与存储在存储单元中的相位变化，并调整所述脉冲的相位。

在该相位调整装置中，温度检测单元检测成像元件的温度，并将所检测到的温度信息提供给时序调整单元。时序调整单元基于所接收到的温度信息搜索存储单元，获取与温度变化相关的脉冲的相位变化量，并将当前脉冲的相位调整为温度变化后的相位。相位调整的处理是通过温度检测单元、存储单元和时序调整单元的协力操作而自动执行的。

(2)本发明的相位调整装置包括：温度检测单元，用于检测对图像信号进行成像的成像元件的温度；存储单元，用于与温度变化关联地存储成像元件对图像信号进行成像时所使用脉冲的相位变化，该相位变化与成像元件的温度变化相关；亮度级检测单元，用于检测从成像元件第一像素区域中的多个像素获取的成像信号的亮度级；方差计算单元，用于计算表示从成像元件第二像素区域中的多个像素获取的成像信号中各像素之间的信号变化的方差；以及时序调整单元，用于基于所述温度检测单元检测到的成像元件的温度信息、存储于所述存储单元中的相位变化、所述亮度级检测单元检测到的成像信号的亮度级以及由所述方差计算单元计算出的方差来调整所述脉冲的相位。

在这种配置的相位调整装置中，温度检测单元检测成像元件的温度，并将所检测到的温度信息提供给时序调整单元。时序调整单元基于所接收到的温度信息搜索存储单元，获取与温度变化相关的相位变化量，并将当前相位的脉冲调整为温度变化后的相位。而且，亮度级检测单元检测从成像元件第一像素区域中的多个像素获取的成像信号的亮度级，并将所获取的亮度信息提供给时序调整单元。时序调整单元进一步基于所接收到的亮度信息调整该脉冲的相位。基于亮度信息对脉冲的相位调整适用于对在信号期变为峰值的信号成分进行采样的峰值采样脉冲的相位调整，或对在相关双采样中变为基准的信号成分进行采样的基准采样脉冲的相位调整。方差计算单元计算表示从成像元件第二像素区域中的多个像素获取的成像信号中各像素之间的信号变化的方差，并将所获取的方差信息提供给时序调整单元。时序调整单元进一步基于所接收到的方差信息调整脉冲的相位。基于方差信息对脉冲的相位调整适用于AD时钟信号的相位调整，该AD时钟信号是将模拟成像信号AD转换为数字成像信号时所使用的工作时钟。相位调整的以上处理是通过温度检测单元、存储单元、亮度级检测单元、方差计算单元和时序调整单元的协力操作来自动执行的。在温度变化时脉冲的相位调整中，亮度级检测单元实际上测量亮度，方差计算单元计算表示多个像素中的成像信号的各像素之间的信号改变，且在考虑亮度和方差的情况下调整脉冲的相位，从而使得脉冲的相位调整的精确度变高。