1.本技术涉及摄像元件。更具体地，本技术涉及摄像元件内的电平调整电路中的增益之间的校准技术。
背景技术：2.近年来，为了改善图像的列读出电路的噪声，在电平调整电路中使用了用于在低照度期间以高增益执行读出并且在高照度期间以低增益执行读出的自适应增益控制(agc：adaptive gain control)功能。在使用agc功能的情况下，为了保持高增益数据与低增益数据之间的信号线性度(signal linearity)，在ad(模数)转换器(adc：analog to digital converter)的后级阶段的数字电路中执行了利用高增益与低增益之间的增益比来修复高增益数据的处理。因为在执行修复时由于制造差异而引起了高增益和低增益之间的增益比偏差、且该增益比偏差导致了接缝处的台阶差或增益线性度误差，所以就需要通过校准来计算出实际增益比并且由此校正增益比偏差。作为相关技术，例如，作为用于消除由曝光量之间的切换引起的不便情形的技术，曾经提出了一种概率性地改变阈值的摄像装置(例如，参考专利文献1)。
3.引用文献列表
4.专利文献
5.专利文献1：日本发明专利公开第h04-172086号公报
技术实现要素：6.本发明要解决的技术问题
7.在上述常规技术中，假定了在执行电平调整电路中的增益之间的校准时，依次地获取各增益的低照度数据和高照度数据并且获取实际的增益比。因此，存在着校准需要更长的时间和在直到开始读取摄像数据之前需要更长的等待时间的问题。
8.鉴于上面这种情形而发明了本技术，并且本技术的目的是缩短电平调整电路中的增益之间的校准所需的时间量。
9.技术问题的解决方案
10.本技术是为了解决上述问题而创造出来的，并且本技术第一方面是摄像装置及用于该摄像装置中的增益比获取方法。所述摄像装置包括：电平调整电路，其被构造为通过使用彼此不同的第一增益和第二增益中的任意者对输出至与像素阵列的各列相对应的垂直信号线的模拟信号进行电平调整；模数转换器，其被构造为将实施了所述电平调整后的所述模拟信号转换为数字信号；测试信号生成部，其被构造为生成彼此不同的第一测试信号和第二测试信号；以及增益比获取部，其被构造为同时向一条所述垂直信号线供给所述第一测试信号且向另一条所述垂直信号线供给所述第二测试信号，以获取所述电平调整电路的所述第一增益和所述第二增益之间的增益比。因此，本发明产生了能够通过同时向一条垂直信号线和另一条垂直信号线供给不同的测试信号来获取增益比的效果。
11.此外，在第一方面，所述摄像装置还可以包括：增益比校正值生成部，其被构造为基于所获取的所述增益比生成增益比校正值；和校正部，其被构造为根据由所述增益比校正值生成部生成的所述增益比校正值对所述数字信号进行校正。因此，本发明产生了能够基于所获取的增益比来校正数字信号的效果。
12.此外，在第一方面中，所述测试信号生成部可以被构造为生成高照度数据的电位作为所述第一测试信号并且生成低照度数据的电位作为所述第二测试信号。因此，本发明产生了能够生成高照度数据的电位和低照度数据的电位以作为测试信号的效果。
13.此外，在第一方面中，所述一条垂直信号线可以是奇数列的垂直信号线，并且所述另一条垂直信号线可以是偶数列的垂直信号线。因此，本发明产生了能够在相邻列中使用不同测试信号的效果。
14.此外，在第一方面，所述增益比获取部可以被构造为：针对所述电平调整电路的分别被设定为0db、所述第一增益、所述第二增益的各个增益，通过同时向所述一条垂直信号线供给所述第一测试信号且向所述另一条垂直信号线供给所述第二测试信号，并且接着同时向所述一条垂直信号线供给所述第二测试信号且向所述另一条垂直信号线供给所述第一测试信号，来获取所述增益比。因此，本发明产生了能够通过以在所述第一测试信号与所述第二测试信号之间依次切换的方式向所述一条垂直信号线和所述另一垂直信号线供给所述第一测试信号和第二测试信号来获得增益比的效果。
15.此外，在第一方面中，所述模数转换器可以是针对多条所述垂直信号线中的各者而设置的，并且所述增益比获取部可以被构造为同时向所述一条垂直信号线供给所述第一测试信号且向所述另一条垂直信号线供给所述第二测试信号，并且针对所述电平调整电路的分别被设定为0db、所述第一增益、所述第二增益的各个增益，通过依次选择向所述一条垂直信号线和所述另一条垂直信号线中的任意者供给的所述第一测试信号和所述第二测试信号来获取所述增益比。因此，本发明产生了能够通过以在所述第一测试信号和所述第二测试信号之间依次切换的方式在从所述一条垂直信号线和所述另一条垂直信号线到所述模数转换器的路径上供给所述第一测试信号和所述第二测试信号来获取增益比的效果。
16.此外，在第一方面，所述摄像装置还可以包括：第一采样保持部，其被构造为用于保持输出至所述一条垂直信号线的模拟信号；和第二采样保持部，其被构造为用于保持输出至所述另一条垂直信号线的模拟信号；其中，所述电平调整电路可以被构造为对所述第一采样保持部和所述第二采样保持部中的任意者的输出依次执行所述电平调整；并且所述模数转换器可以被构造为对所述电平调整电路的多个输出依次执行ad转换。因此，本发明产生了通过使用所述第一采样保持部和所述第二采样保持部能够以在所述模拟信号之间切换的方式向所述一条垂直信号线和所述另一垂直信号线供给模拟信号来获得增益比的效果。
17.此外，在第一方面中，所述第一采样保持部和所述第二采样保持部中的各者都可以包括交替操作的两个采样保持电路。因此，本发明产生了能够同时执行采样操作和ad转换操作的流水线操作的效果。
18.此外，在第一方面中，所述电平调整电路可以是模拟增益电路，所述模拟增益电路被构造为输出通过对所述模拟信号实施所述电平调整而获得的电压信号，并且所述模数转换器可以是单斜率模数转换器，所述单斜率模数转换器被构造为将所述电压信号转换为所
述数字信号。
19.另外，在第一方面中，所述电平调整电路可以是电压-电流转换器，所述的电压-电流转换器被构造为输出通过对所述模拟信号实施所述电平调整而获得的电流信号，并且所述模数转换器可以是电流输入型模数转换器，所述电流输入型模数转换器被构造为将所述电流信号转换为所述数字信号。
附图说明
20.图1是示出了根据本技术第一实施方案的摄像装置的整体构造例的图。
21.图2是示出了根据本技术第一实施方案的列信号处理电路100的各像素列的电路构造例的图。
22.图3是示出了根据本技术第一实施方案的用于增益比校正的电路构造例的图。
23.图4是示出了根据本技术第一实施方案的校准期间的增益比校正值的获取方法的图。
24.图5是示出了根据本技术第一实施方案的校准的操作时序示例的图。
25.图6是示出了根据本技术第一实施方案的摄像装置的操作时序示例的图。
26.图7是示出了根据本技术第二实施方案的摄像装置的整体构造例的图。
27.图8是示出了根据本技术第二实施方案的列信号处理电路100的构造例的图。
28.图9是示出了根据本技术第二实施方案的列信号处理电路100的数据流动的图。
29.图10是示出了根据本技术第二实施方案的校准的操作时序示例的图。
30.图11是示出了根据本技术第二实施方案的摄像装置的操作时序示例的图。
31.图12是示出了根据本技术第三实施方案的摄像装置的整体构造例的图。
32.图13是示出了根据本技术第三实施方案的列信号处理电路100的构造例的图。
33.图14是示出了根据本技术第三实施方案的摄像装置的操作时序示例的图。
34.图15是示出了根据本技术第四实施方案的摄像装置的整体构造例的图。
35.图16是示出了根据本技术第四实施方案的列信号处理电路100的构造例的图。
36.图17是示出了根据本技术第四实施方案的列信号处理电路100的数据流动的图。
37.图18是示出了根据本技术第四实施方案的摄像装置的操作时序示例的图。
具体实施方式
38.下文中将说明用于实现本技术的模式(下文中，称为实施方案)。将按以下顺序给进行说明。
39.1.第一实施方案(利用测试电压生成电路以分时(time-division)方式改变测试电压的示例)
40.2.第二实施方案(在去往ad转换器的路径上切换测试电压的示例)
41.3.第三实施方案(假定根据第一实施方案的电流输入型ad转换器的示例)
42.4.第四实施方案(假定根据第二实施方案的电流输入型ad转换器的示例)
43.《1.第一实施方案》
44.[摄像装置]
[0045]
图1是示出了根据本技术第一实施方案的摄像装置的整体构造例的图。
[0046]
摄像装置由像素阵列10和周边电路部构成。周边电路部包括垂直驱动电路20、水平驱动电路30、列信号处理电路100和输出电路60。
[0047]
像素阵列10是以二维阵列状布置有各自包括光电转换部的多个像素11的像素阵列。各个像素11例如具有用作光电转换部的光电二极管且具有多个像素晶体管。在这种情况下，例如，多个像素晶体管可以由传输晶体管、复位晶体管和放大晶体管这三种晶体管构成。
[0048]
垂直驱动电路20以行为单位驱动像素11。例如，垂直驱动电路20由移位寄存器构成。垂直驱动电路20选择像素驱动配线并且向所选择的像素驱动配线供给用于驱动像素11的脉冲。因此，垂直驱动电路20对像素阵列10中的各像素11在垂直方向上以行为单位依次执行选择扫描，并且把基于与由各个像素11的光电转换部接收到的光量对应地生成的信号电荷的像素信号通过垂直信号线(vsl：vertical signal line)19提供至列信号处理电路100。
[0049]
水平驱动电路30以列为单位驱动列信号处理电路100。例如，水平驱动电路30由移位寄存器构成。水平驱动电路30通过依次地输出水平扫描脉冲来依次选择列信号处理电路100各者，并且把来自列信号处理电路100各者的像素信号经由开关31输出至水平信号线59。
[0050]
此外，周边电路部包括控制电路(未图示)。控制电路被构造成对摄像装置在整体上进行控制，接收输入时钟和用于指示操作模式等的数据，并且输出摄像装置的诸如内部信息等数据。即，控制电路根据垂直同步信号、水平同步信号和主时钟，生成作为垂直驱动电路20、列信号处理电路100、水平驱动电路30等的操作基准的时钟信号和控制信号。此外，控制电路将这些信号输入至垂直驱动电路20、列信号处理电路100和水平驱动电路30等。
[0051]
对于从一行的像素11输出的信号，列信号处理电路100针对每个像素列执行诸如降噪等信号处理。例如，列信号处理电路100执行诸如下列等信号处理：用于去除像素11固有的固定模式噪声的相关双采样(cds：correlated double sampling)；信号放大；以及模数转换等。
[0052]
列信号处理电路100包括对应于各个像素列而设置的负载mos(负载金属氧化物半导体)140、模拟增益电路(ag)160和ad转换器(adc)190。负载mos(lm：load metal-oxide-semiconductor)140是分别连接至各个垂直信号线19的mos晶体管并且起到电流源141的作用。模拟增益电路(ag：analog gain)160是对从负载mos 140输入过来的模拟信号以预定增益进行电平调整的电路。ad转换器(adc：analog to digital converter)190是将来自模拟增益电路160的电压信号即模拟信号转换为数字信号的电路。应当注意的是，模拟增益电路160是权利要求书中所记载的电平调整电路的一个示例。
[0053]
输出电路60对来自列信号处理电路100的通过水平信号线59依次供给过来的各像素列的信号执行信号处理，并且输出经过处理后的信号。在这样做时，输出电路60对来自列信号处理电路100的信号进行缓冲。此外，输出电路60可以对来自列信号处理电路100的信号执行黑电平调整、列差异校正、各种类型的数字信号处理等。
[0054]
在模拟增益电路160中，为了校正高增益和低增益之间的增益比偏差，必须执行增益之间的校准。为此，该摄像装置包括测试电压生成电路并且输出测试电压。各个垂直信号线19上都设置有选择器134，并且选择器134被构造为根据来自输入切换控制电路133的控
制信号来选择来自垂直信号线19的像素信号和来自测试电压生成电路的测试电压中的任一者并且向负载mos 140供给该像素信号或该测试电压。
[0055]
测试电压生成电路包括电阻器111、电流源112、选择器113和电压控制寄存器114。来自电流源112的电流流入串联连接起来的电阻器111，并且各个端点处的电位被输入至选择器113的输入端子。电压控制寄存器114连接至选择器113的选择信号端子，并且选择器113依据电压控制寄存器114的值而将电压信号从输出端子输出至信号线121及信号线122。换言之，通过改变电压控制寄存器114的设定值，能够切换向信号线121及信号线122输出的电压信号。应当注意的是，电阻器111、电流源112和选择器113是权利要求书中所记载的测试信号生成部的一个示例。此外，电压控制寄存器114、输入切换控制电路133和选择器134是权利要求书中所记载的增益比获取部的一个示例。
[0056]
输出缓冲器131和输出缓冲器132分别连接至选择器113的输出侧的信号线121和信号线122。一个输出缓冲器131的输出对应于奇数列的垂直信号线19，并且另一个输出缓冲器132的输出对应于偶数列的垂直信号线19。因此，实现了可以向奇数列和偶数列供给相互不同的电压信号的构造。虽然输出缓冲器131的输出和输出缓冲器132的输出可以通过开关139而被短路并且由此可以向奇数列和偶数列供给相同的电压信号，但是在本实施方案中，使用的是处于断开状态的开关139。
[0057]
利用上述构造，通过分别向信号线121施加高照度数据的电位vh且向信号线122施加低照度数据的电位vl，高照度数据的电位vh就被输出至奇数列并且低照度数据的电位vl就被输出至偶数列。此外，通过分别向信号线121施加低照度数据的电位vl且向信号线122施加高照度数据的电位vh，低照度数据的电位vl就被输出到奇数列并且高照度数据的电位vh就被输出至偶数列。
[0058]
[列信号处理电路]
[0059]
图2是示出了根据本技术第一实施方案的列信号处理电路100的各像素列的电路构造例的图。
[0060]
如上所述，列信号处理电路100针对各像素列都包括：负载mos140、模拟增益电路160和ad转换器190。在第一实施方案中，假定单斜率模数转换器作为ad转换器190。
[0061]
此外，为了在模拟增益电路160中执行自适应增益控制(agc)，设置有agc比较器170。agc比较器170包括比较器172、触发器(flip-flop)173和选择器174。
[0062]
比较器172将输入电压值与agc阈值相互比较以判定输入电压值是低照度还是高照度。接收到该判定结果的模拟增益电路160在判定为低照度时则使用高增益(hg：high gain)，而在判定为高照度时则使用低增益(lg：low gain)。
[0063]
触发器173是用于保持比较器172的判定结果的触发器。换言之，触发器173保持上一次判定结果中的关于输入电压值是低照度还是高照度的判定。
[0064]
选择器174根据选择信号(“手动设定en”)来选择手动设定值或保持于触发器173中的值，并且把所选择的值供给到模拟增益电路160。在正常数据信号的情况下，将会把保持于触发器173中的值供给到模拟增益电路160，而当执行增益之间的校准时，将会使用手动设定值，这将在稍后说明。
[0065]
模拟增益电路160包括模拟增益放大器161。模拟增益放大器161根据从agc比较器170输入过来的增益信号(高增益或低增益)的增益，对从负载mos 140输入过来的模拟数据
信号进行放大。
[0066]
ad转换器190包括斜坡(ramp)信号生成电路191、比较器192和计数器194。
[0067]
斜坡信号生成电路191生成将要与输入信号进行比较的斜坡信号。斜坡信号是信号电平随时间的推移而单调增加或单调减少的信号。斜坡信号生成电路191例如由数模转换器(dac：digital-to-analog converter)构成。
[0068]
比较器192将输入信号与来自斜坡信号生成电路191的斜坡信号进行比较以确定这两个信号的大小关系。计数器194依据比较器192的判定结果对直到其大小关系反转为止的时间进行计数。因此，可以将作为模拟信号的输入信号转换为数字信号。
[0069]
[增益比校正]
[0070]
图3是示出了根据本技术第一实施方案的用于增益比校正的电路构造例的图。
[0071]
如上所述，选择器134选择来自像素11的像素信号和来自测试电压生成电路110的测试电压中的任一者。此外，虽然在前图中部分地省略了，但是对于已经从输出电路60输出的输出信号，在后级阶段中还会由信号处理部执行增益比校正。信号处理部包括开关310、校正值计算电路320和校正电路330。
[0072]
校正值计算电路320通过校准计算出校正值，并且保持所计算出的校正值。校正值计算电路320包括增益比校正值计算电路321和校正存储器322。如后将述，增益比校正值计算电路321通过校准来计算出用于增益比校正的校正值。校正存储器322将增益比校正值计算电路321的计算结果存储起来作为增益比校正值324。校正值计算电路320是权利要求书中所记载的增益比校正值生成部的一个示例。
[0073]
校正电路330使用由校正值计算电路320计算出的校正值来校正增益比。校正电路330包括行缓冲器331和乘法器332。行缓冲器331是为各行保持已经从输出电路60输出的输出信号的缓冲器。乘法器332将保持于行缓冲器331中的信号与存储于校正存储器322中的增益比校正值324相乘，由此校正增益比。校正电路330是权利要求书中所记载的校正部的一个示例。
[0074]
开关310是把已经从输出电路60输出的输出信号向校正值计算电路320或校正电路330进行分配的开关。在校准期间，开关310将来自测试电压生成电路110的测试电压输出至校正值计算电路320，并且在读出像素数据期间，开关310将来自像素11的像素信号输出至校正电路330。因此，通过在校准期间所计算出的校正值，在像素数据读出期间执行增益比校正。
[0075]
[校准]
[0076]
图4是用于说明根据本技术第一实施方案的校准期间的增益比校正值的获取方法的图。
[0077]
在该图的图表中，横轴表示模拟值，并且纵轴表示数字码。如上所述，在模拟增益电路160中，通过在高增益与低增益之间切换来执行基于agc功能的增益控制。在校准期间，关闭模拟增益电路160的agc功能并且手动控制模拟增益，并且针对各增益，获取在输入了模拟低照度数据和模拟高照度数据时将它们ad转换之后得到的数字值。在这样做时，针对将要用作基准的0db增益，类似地获取低照度数据的数字值和高照度数据的数字值。例如，12db被假定为低增益，并且24db被假定为高增益。
[0078]
此外，针对各增益，计算出低照度数据与高照度数据之间的照度差的行平均(所有
列的平均)。0db处的照度差的行平均ud0被表达为高照度数据的平均uh与低照度数据的平均ul之间的差。
[0079]
ud0＝(uh
–
ul)
[0080]
此外，低增益处的照度差的行平均ud
lg
被表达为高照度数据的平均uh
lg
与低照度数据的平均ul
lg
之间的差，其等于把相对于作为基准的0db增益而言的低增益的测定的增益比g'
lg
乘以ud0而得到的积。
[0081]
ud
lg
＝uh
lg-ul
lg
＝g'
lg
×
(uh-ul)
[0082]
以类似的方式，高增益处的照度差的行平均ud
hg
被表达为高照度数据的平均uh
hg
与低照度数据的平均ul
hg
之间的差，其等于把相对于作为基准的0db增益而言的高增益的测定的增益比g'
hg
乘以ud0而得到的积。
[0083]
ud
hg
＝uh
hg-ul
hg
＝g'
hg
×
(uh-ul)
[0084]
根据如上所述而获得的照度差行平均的比率，计算出用于低增益的校正值c
lg
和用于高增益的校正值c
hg
。这里，假定相对于作为基准的0db增益而言的低增益的理想增益比是g
lg
，并且假定相对于作为基准的0db增益而言的高增益的理想增益比是g
hg
。
[0085]clg
＝(ud0/ud
lg
)
×glg
＝(g
lg
/g'
lg
)
[0086]chg
＝(ud
lg
/ud
hg
)
×clg
[0087]
＝(g'
lg
/g'
hg
)
×
(g
lg
/g'
lg
)＝(g
lg
/g'
hg
)
[0088]
可以通过把用于低增益的校正值c
lg
和用于高增益的校正值c
hg
与测定数据相乘，来校正低增益与高增益之间的增益比偏差。此外，相应地，同时也执行了基于低增益数据的对高增益数据的修复。
[0089]
[操作]
[0090]
图5是示出了根据本技术第一实施方案的校准的操作时序示例的图。
[0091]
在读出数据之前，在一个水平检波周期(1xhs：1horizontal sync signal period)中执行模拟增益电路160的agc的校准。在校准期间中，对于除了模拟增益电路160的低增益和高增益之外还包括作为基准的0db增益在内的总共三个增益，将会使用高照度数据的电位vh和低照度数据的电位vl作为测试电压。在此过程中，根据上述构造，通过在奇数列和偶数列中使用相互不同的电压信号作为测试电压来执行并行操作，能够缩短测试数据的获取时间。
[0092]
此外，在照度数据的电位与ad转换器190之间的关系是被固定的情况下，那么因为电路的制造差异会导致存在着校正精度发生劣化的风险，所以按分时的方式来切换测试电压生成电路110和垂直信号线19之间的连接。换言之，反复地执行如下的操作：在将高照度数据的电位vh输出至奇数列并且低照度数据的电位vl输出至偶数列之后，将低照度数据的电位vl输出至奇数列并且高照度数据的电位vh输出至偶数列。因此，针对各增益，就可以均衡地获取关于高照度数据和低照度数据的信息。
[0093]
图6是示出了根据本技术第一实施方案的摄像装置的操作时序示例的图。
[0094]
在读出数据信号之前先执行像素复位。换言之，在像素11中，电荷被复位，并且确保基于复位的用于让垂直信号线19的电压值变得稳定(建立起来)的时间。此时，在agc比较器170中也以类似的方式执行基于复位的稳定时间。
[0095]
在复位稳定之后，由ad转换器190执行复位信号的ad转换。在此过程中，在模拟增
益电路160中基于高增益和低增益两者来执行增益调整。
[0096]
接着，在像素11中，将曝光得到的电荷作为数据信号进行传输，并且确保基于数据信号的用于让垂直信号线19的电压值变得稳定的时间。此时，由agc比较器170中的比较器172对输入电压值和agc阈值进行相互比较，并且其比较结果被保持到触发器173中。
[0097]
在下一个时序的ad转换期间当读出像素数据时，保持在触发器173中的值由选择器174选择，并且根据该选择值与agc阈值的比较结果来设定模拟增益电路160的增益。换言之，以在低照度的情况下使用高增益并且在高照度的情况下使用低增益的方式，由模拟增益电路160执行增益调整，并且由ad转换器190来执行ad转换。
[0098]
另一方面，在校准期间，不使用与agc阈值的比较结果，并且选择器174选择手动设定值。换言之，在高增益校准的情况下设定高增益，并且在低增益校准的情况下设定低增益。
[0099]
如上所述，根据本技术第一实施方案，在根据agc的校准期间，通过在奇数列和偶数列中使用相互不同的电压信号作为测试电压来执行并行操作，可以缩短测试数据的获取时间。此外，以分时方式在奇数列和偶数列之间切换电压信号，能够防止校正精度的劣化。
[0100]
《2.第二实施方案》
[0101]
在上述第一实施方案中，通过以分时方式在奇数列和偶数列之间切换测试信号来防止校正精度的劣化。对照而言，在第二实施方案中，将会说明一种在不执行测试信号的切换的情况下防止校正精度劣化的技术，该技术的前提是设置有多个由模拟增益电路和共用该模拟增益电路的多个采样保持电路构成的组，并且在各个这样的组中执行流水线操作。
[0102]
[摄像装置]
[0103]
图7是示出了根据本技术第二实施方案的摄像装置的整体构造例的图。
[0104]
根据第二实施方案的摄像装置的整体构造与上述第一实施方案的基本相似。然而，在本示例中，四个像素列共用一个ad转换器190，并且两个像素列共用一个模拟增益电路160。换言之，两个模拟增益电路160连接至一个ad转换器190。此外，针对各像素列，采样保持部(s/h)150连接在负载mos 140与模拟增益电路160之间。
[0105]
换言之，本示例采用了如下的构造：其中，对于一个ad转换器190，设置了两个由模拟增益电路160和共用该模拟增益电路160的两个采样保持部150构成的组。此外，如稍后所述，各个采样保持部150进一步包括两个采样保持电路。在本第二实施方案中，以与上述第一实施方案类似的方式，假定单斜率模数转换器作为ad转换器190。
[0106]
[列信号处理电路]
[0107]
图8是示出了根据本技术第二实施方案的列信号处理电路100的构造例的图。
[0108]
如上所述，在本示例中，两个模拟增益电路160连接至一个ad转换器190，并且，此外，每个模拟增益电路160上连接有两个采样保持部150。在该图中，连接至一个ad转换器190的四个采样保持部150被区分为sh#0至sh#3。
[0109]
各个采样保持部150都包括两个采样保持电路(s/h)151和152、比较器(agc comp)172以及触发器(agc ff)173。采样保持电路151和采样保持电路152是利用设置在输入和输出处的开关而在相对的时序下交替地操作的保持电路。为了方便起见，采样保持电路151被区分为前台(f：foreground)并且采样保持电路152被区分为后台(b：background)。比较器172和触发器173与上述第一实施方案中所说明的agc比较器170中的比较器和触发器类似。
[0110]
模拟增益电路160以与上述第一实施方案中所说明的方式类似的方式包括模拟增益放大器161。利用设置在模拟增益放大器161的数据信号输入侧的开关，来自两个采样保持部150中的任一者的数据信号被输入进来。此外，选择器174的输出被连接至模拟增益放大器161的增益输入侧。选择器174与上述第一实施方案中所说明的agc比较器170中的选择器相同。然而，利用设置在选择器174的输入侧的开关，来自两个采样保持部150中的任一者的增益信号被输入进来。
[0111]
ad转换器190与上述第一实施方案中的ad转换器相同，包括斜坡信号生成电路191、比较器192和计数器194，并且用于将模拟的输入信号转换为数字信号然后输出转换后的数字信号。
[0112]
图9是示出了根据本技术第二实施方案的列信号处理电路100的数据流动的图。
[0113]
如上所述，在各个采样保持部150中，一个采样保持电路151被视为处于前台(f)，并且另一个采样保持电路152被视为处于后台(b)，并且假定这两个采样保持电路交替地工作。换言之，在保持于这两个采样保持电路之中的一个采样保持电路中的数据正在经历ad转换的时候，另一个采样保持电路同时并行地采样下一个数据信号。反过来看，在这两个采样保持电路之中的一个采样保持电路正在采样数据信号的时候，保持于另一个采样保持电路中的数据经历ad转换。
[0114]
在这些操作中，通过让ad转换器190及两个模拟增益电路160被共用来以分时方式执行ad转换。换言之，利用一个ad转换器190，在一个水平检波周期中来自四个采样保持部150的四个模拟信号在被划分为四个阶段#0到#3的情况下经历ad转换。
[0115]
[操作]
[0116]
图10是示出了根据本技术第二实施方案的校准的操作时序示例的图。
[0117]
如上所述，在本第二实施方案中，在一个水平检波周期中来自四个采样保持部150的四个模拟信号通过被划分为四个阶段#0至#3来经历ad转换。在校准期间，向奇数列供给高照度数据的电位vh，同时向偶数列供给低照度数据的电位vl。此外，在阶段#0和阶段#1执行高照度数据的电位vh的ad转换，并且在阶段#2和阶段#3执行低照度数据的电位vl的ad转换。
[0118]
这样，在校准期间通过对高照度数据的电位vh和低照度数据的电位vl分阶段地进行ad转换，能够在一个ad转换器190中针对各增益以分时方式获取电位vh和电位vl两者的数据。换言之，由于在各阶段中向ad转换器190依次地供给电位vh和电位vl，因此在不必如上述第一实施方案那样在各个奇数列和偶数列中切换测试电压的情况下，能够缩短测试数据的获取时间。
[0119]
图11是示出了根据本技术第二实施方案的摄像装置的操作时序示例的图。
[0120]
在读出数据信号之前先执行像素复位。换言之，在像素11中，电荷被复位，并且确保基于复位的用于让垂直信号线19的电压值变得稳定的时间。在这种情况下，假定将会在四个采样保持部150的四个采样保持电路151中保持复位信号。此时，在agc比较器170中也以类似的方式执行基于复位的稳定。
[0121]
在下一个周期中，对于由四个采样保持电路151保持的复位信号，通过划分为四个阶段#0至#3来在ad转换器190中执行ad转换。换言之，来自sh#0的信号在阶段#0处被执行ad转换，来自sh#2的信号在阶段#1处被执行ad转换，来自sh#1的信号在阶段#2处被执行ad转
换，并且来自sh#3的信号在阶段#3处被执行ad转换。采用这种读出顺序是为了避免在模拟增益电路160中发生冲突。
[0122]
在ad转换期间，尽管在读出像素数据时是基于agc比较器170的比较结果来选择增益的，但是由于在复位信号的ad转换时间点之前还没有执行该判定，因此在模拟增益电路160中基于高增益和低增益两者来执行增益调整。
[0123]
与复位信号的ad转换并行地，在像素11中，将曝光得到的电荷作为数据信号进行传输，并且确保基于数据信号的用于让垂直信号线19的电压值变得稳定的时间。在这种情况下，假定在四个采样保持部150的四个采样保持电路152中保持数据信号。此时，由比较器172执行输入电压值与agc阈值之间的比较并且该比较结果被保持在触发器173中。
[0124]
在下一个周期中，对于由四个采样保持电路152保持的数据信号，通过划分为四个阶段#0至#3来在ad转换器190中执行ad转换。换言之，来自sh#0的信号在阶段#0处被执行ad转换，来自sh#2的信号在阶段#1处被执行ad转换，来自sh#1的信号在阶段#2处被执行ad转换，并且来自sh#3的信号在阶段#3处被执行ad转换。
[0125]
在ad转换期间，在读出像素数据时基于agc比较器170的比较结果来选择增益。另一方面，在校准期间，不使用与agc阈值的比较结果，并且选择器174选择手动设定值。换言之，在高增益校准的情况下设定高增益，并且在低增益校准的情况下设定低增益。
[0126]
如上所述，根据本技术第二实施方案，对高照度数据的电位vh和低照度数据的电位vl通过分阶段地进行ad转换，那么在校准期间就无需切换测试电压，由此能够缩短测试数据的获取时间。
[0127]
《3.第三实施方案》
[0128]
尽管在上述第一实施方案中假定单斜率模数转换器作为ad转换器190，但是在本第三实施方案中，假定电流输入型模数转换器作为ad转换器190。电流输入型模数转换器的具体示例包括δ-σ(delta-sigma)型ad转换器。
[0129]
[摄像装置]
[0130]
图12是示出了根据本技术第三实施方案的摄像装置的整体构造例的图。
[0131]
根据第三实施方案的摄像装置的整体构造与上述第一实施方案的基本相似。然而，由于以使用电流输入型模数转换器作为ad转换器190为前提，因此在该摄像装置中，不是包括模拟增益电路160而是包括双采样保持部(dual s/h)250和电压-电流转换器(v2i)260。
[0132]
双采样保持部250将垂直信号线19的复位信号和数据信号各者分别作为电压保持着。
[0133]
电压-电流转换器260将保持于双采样保持部250中的复位信号和数据信号的电压的差分(电位差)转换为电流。在电压-电流转换器260中，通过使用保持于双采样保持部250中的复位信号和数据信号之间的电位差来执行模拟相关双采样(模拟cds)。因此，能够去除像素11固有的固定模式噪声。
[0134]
在电压-电流转换器260中，当将电位差转换为电流时，以预定增益执行电平调整。因此，与上述第一实施方案和第二实施方案的模拟增益电路160类似，为了校正高增益与低增益之间的增益比偏差，必须执行高增益与低增益之间的校准。因此，根据第三实施方案的摄像装置还包括用于输出测试电压的测试电压生成电路。应当注意的是，电压-电流转换器
260是权利要求书中所记载的电平调整电路的一个示例。
[0135]
根据第三实施方案的摄像装置的校准的操作时序与上述第一实施方案的类似。换言之，对于除了电压-电流转换器260的低增益和高增益之外还包括作为基准的0db增益在内的总共三个增益，将会使用高照度数据的电位vh和低照度数据的电位vl作为测试电压。在此过程中，通过在奇数列和偶数列中使用相互不同的电压信号作为测试电压来执行并行操作，能够缩短测试数据的获取时间。
[0136]
[列信号处理电路]
[0137]
图13是示出了根据本技术第三实施方案的列信号处理电路100的构造例的图。
[0138]
如上所述，在本示例中，假定电流输入型模数转换器作为ad转换器190，并且摄像装置包括双采样保持部250和电压-电流转换器260。双采样保持部250包括复位信号采样保持部(reset s/h)280-1、数据信号采样保持部(data s/h)280-2和agc比较器270。
[0139]
复位信号采样保持部280-1和数据信号采样保持部280-2均被构造为开关电容器，并且各自包括采样电容器281、比较器282和开关283至开关286。
[0140]
复位信号采样保持部280-1保持复位信号。在复位周期(t1)期间将开关283和开关284接通。此时，向采样电容器281施加复位期间的电压vin(t1)与参照电位vref之间的差“vin(t1)-vref”，并且其电压被保持。接着，当将开关285和开关286接通时，向电压-电流转换器260施加复位信号的电压。
[0141]
数据信号采样保持部280-2保持数据信号。在数据采样周期(t2)期间将开关283和开关284接通。此时，向采样电容器281施加复位期间的电压vin(t2)与参照电位vref之间的差“vin(t2)-vref”，并且其电压被保持。接着，当将开关285和开关286接通时，向电压-电流转换器260供给数据信号的电压。
[0142]
agc比较器270是用于执行自适应增益控制(agc)的开关电容器型比较器，并且包括采样电容器271、比较器272、开关273、开关274、触发器(flip-flop)275和选择器276。
[0143]
在复位周期(t1)期间，将开关273和开关274接通，并且在采样电容器271中累积电荷。此外，在数据采样周期(t2)期间，将开关273接通，但是将开关274关断。因此，复位周期(t1)期间的电压vin(t1)与数据采样周期(t2)期间的电压vin(t2)之间的电位差(vin(t1)-vin(t2))被保持在采样电容器271中。接着，将该电位差与阈值vagc进行互相比较，例如，当“vin(t1)-vin(t2)＞vagc”时，生成“1(高照度)”作为判定结果，并且当“vin(t1)-vin(t2)《vagc”时，生成“0(低照度)”作为判定结果，并且该判定结果被保持在触发器275中。
[0144]
选择器276根据选择信号(“手动设定en”)来选择手动设定值或保持于触发器275中的值，并且把所选择的值供给到电压-电流转换器260。针对正常数据信号，将会把保持于触发器275中的值供给到电压-电流转换器260，而当执行增益之间的校准时，将会使用手动设定值，如下文所述。
[0145]
电压-电流转换器260包括电流源261、晶体管262和晶体管264以及可变电阻器263。当将复位信号采样保持部280-1的开关285和开关286接通时，在晶体管262的栅极和源极之间施加复位信号的电压。此外，当将数据信号采样保持部280-2的开关285和开关286接通时，在晶体管264的栅极和源极之间施加数据信号的电压。
[0146]
可变电阻器263设置在从电流源261到ad转换器190的路径上，并且，基于可变电阻器263的电阻值，将与复位信号的电压和数据信号的电压之间的电位差相对应的电流供给
至ad转换器190。可变电阻器263的控制信号是从agc比较器270供给过来的。例如，在“1(高照度)”的情况下向可变电阻器263供给低增益(lg)控制信号，但是在“0(低照度)”的情况下向可变电阻器263供给高增益(hg)控制信号，并且选择对应于控制信号的电阻值。
[0147]
[操作]
[0148]
图14是示出了根据本技术第三实施方案的摄像装置的操作时序示例的图。
[0149]
在读出数据信号之前先执行像素复位。换言之，在像素11中，电荷被复位，并且确保基于复位的用于让垂直信号线19的电压值变得稳定的时间。此时，在agc比较器270中也以类似的方式执行基于复位的稳定时间。
[0150]
接着，在像素11中，将曝光得到的电荷作为数据信号进行传输，并且确保基于数据信号的用于让垂直信号线19的电压值变得稳定的时间。此时，由agc比较器270的比较器272将输入电压值和agc阈值进行相互比较，并且其比较结果由触发器275保持。
[0151]
接着，电压-电流转换器260将复位信号和数据信号之间的电位差转换为电流。在此过程中，在电压-电流转换器260中，根据agc比较器270的比较结果基于高增益和低增益中的任一者来执行增益调整。换言之，在低照度的情况下使用高增益但在高照度的情况下使用低增益由电压-电流转换器260执行增益调整，并且由ad转换器190执行ad转换。
[0152]
另一方面，在校准期间，不使用与agc阈值的比较结果，并且选择器276选择手动设定值。换言之，在高增益校准的情况下设定高增益，并且在低增益校准的情况下设定低增益。
[0153]
如上所述，根据本技术第三实施方案，当采用电流输入型模数转换器作为ad转换器190时，也可以使用与假定单斜率模数转换器的第一实施方案类似的技术。
[0154]
《4.第四实施方案》
[0155]
尽管在上述第二实施方案中假定单斜率模数转换器作为ad转换器190，但是在本第四实施方案中，假定电流输入型模数转换器作为ad转换器190。
[0156]
[摄像装置]
[0157]
图15是示出了根据本技术第四实施方案的摄像装置的整体构造例的图。
[0158]
根据本第四实施方案的摄像装置的整体构造与上述第二实施方案的基本相似。然而，由于本第四实施方案假定使用电流输入型模数转换器作为ad转换器190，因此以与第三实施方案类似的方式，摄像装置不是包括模拟增益电路160而是包括双采样保持部(d-s/h)250和电压-电流转换器(v2i)260。
[0159]
此外，在本示例中，四个像素列共用一个ad转换器190，并且两个像素列共用一个电压-电流转换器260。换言之，两个电压-电流转换器260连接至一个ad转换器190。此外，在各像素列的负载mos 140和电压-电流转换器260之间，对应于一个负载mos 140连接有两个双采样保持部250。
[0160]
换言之，本示例采用了如下的构造：其中，针对于一个ad转换器190，设置有两个由电压-电流转换器260和共用该电压-电流转换器260的四个双采样保持部250构成的组。
[0161]
根据第四实施方案的摄像装置的校准的操作时序与上述第二实施方案的类似。换言之，在一个水平检波周期中来自四个双采样保持部250的四个模拟信号通过被划分为四个阶段#0至#3来进行ad转换。在校准期间，向奇数列供给高照度数据的电位vh，同时向偶数列供给低照度数据的电位vl。此外，在阶段#0和#1执行高照度数据的电位vh的ad转换，并且
在阶段#2和#3执行低照度数据的电位vl的ad转换。因此，由于在各阶段中向ad转换器190依次地供给电位vh和电位vl，因此在不必如上述第一实施方案和第三实施方案那样在各个奇数列和偶数列中切换测试电压的情况下，能够缩短测试数据的获取时间。
[0162]
[列信号处理电路]
[0163]
图16是示出了根据本技术第四实施方案的列信号处理电路100的构造例的图。
[0164]
如上所述，在本示例中，两个电压-电流转换器(v2i)260连接至一个ad转换器(adc)190，此外，每个电压-电流转换器260上连接有四个双采样保持部(dual s/h)250。在该图中，连接至一个ad转换器190的8个双采样保持部250以与第二实施方案类似的方式被划分为前台(f)和后台(b)，并且被区分为dual s/h#0-f、#0-b、#1-f、#1-b、#2-f、#2-b、#3-f和#3-b。双采样保持部250的其他部件与上述第三实施方案中的相同。
[0165]
图17是示出了根据本技术第四实施方案的列信号处理电路100的数据流动的图。
[0166]
如上所述，双采样保持部250被划分为前台(f)和后台(b)，并且假定交替地操作。换言之，在保持于两个双采样保持部250之中的一个双采样保持部250中的数据正在经历ad转换的时候，另一个双采样保持部250同时并行地采样下一个数据。反过来看，在这两个双采样保持部250中的一个双采样保持部正在采样数据的时候，保持于这两个双采样保持部250中的另一个双采样保持部中的数据经历ad转换。
[0167]
在这些操作中，通过让ad转换器190和两个电压-电流转换器260被共用，以分时方式执行ad转换。换言之，利用一个ad转换器190，在一个水平检波周期中来自四个双采样保持部250的四个模拟信号通过被划分为四个阶段#0至#3来执行ad转换。
[0168]
[操作]
[0169]
图18是示出了根据本技术第四实施方案的摄像装置的操作时序示例的图。
[0170]
在读出数据信号之前先执行像素复位。换言之，在像素11中，电荷被复位，并且确保基于复位的用于让垂直信号线19的电压值变得稳定的时间。在这种情况下，假定复位信号由四个双采样保持部250保持。此时，在agc比较器270中也以类似的方式执行基于复位的稳定。
[0171]
此外，确保用于让数据信号变得稳定的时间。在这种情况下，假定数据信号由四个双采样保持部250保持。此时，在agc比较器270中也以类似的方式执行数据信号的稳定，并且将数据信号与阈值进行比较。
[0172]
在下一个周期中，利用分别保持在四个双采样保持部250中的复位信号和数据信号以及agc比较器270中的比较结果，在电压-电流转换器260中执行基于低增益和高增益中的任一者的增益调整。此外，以划分为四个阶段#0至#3的方式在ad转换器190中执行ad转换。换言之，来自双s/h#0-f的信号在阶段#0处被执行ad转换，来自双s/h#2-f的信号在阶段#1处被执行ad转换，来自双s/h#1-f的信号在阶段#2处被执行ad转换，并且来自双s/h#3-f的信号在阶段#3处被执行ad转换。采用这种读出顺序，是为了避免在电压-电流转换器260中发生冲突。
[0173]
在该周期中，与基于分别保持在四个双采样保持部250中的复位信号和数据信号的ad转换并行地，在其他四个双采样保持部250中重新执行像素的复位、像素的稳定和数据信号的稳定。此时，在agc比较器270中也以类似的方式执行数据信号的稳定，并且将数据信号与阈值进行比较。
[0174]
在下一个周期，利用上一个周期中分别保持在四个双采样保持部250中的复位信号和数据信号以及利用agc比较器270中的比较结果，在电压-电流转换器260中执行基于低增益和高增益中的任一者的模拟增益调整。此外，以划分为四个阶段#0至#3的方式在ad转换器190中执行ad转换。换言之，来自双s/h#0-b的信号在阶段#0处被执行ad转换，来自双s/h#2-b的信号在阶段#1处被执行ad转换，来自双s/h#1-b的信号在阶段#2处被执行ad转换，并且来自双s/h#3-b的信号在阶段#3处被执行ad转换。此后，通过交替地颠倒前台和后台的角色来重复地执行类似的处理。
[0175]
如上所述，根据本技术第四实施方案，当采用电流输入型模数转换器作为ad转换器190时，也可以利用与假定单斜率模数转换器的第二实施方案类似的技术。
[0176]
应当注意的是，上述各实施方案示出了用于实现本技术的示例，并且各实施方案中的事项和权利要求范围中的本发明特定事项彼此具有对应关系。类似地，权利要求范围中的本发明特定事项与在本技术的实施方案中具有相同名称的事项彼此具有对应关系。然而，本技术不限于各实施方案，并且在不背离本技术的主旨的情况下，可以通过对实施方案应用各种变形来予以实施。
[0177]
此外，本说明书中记载的效果仅为示例，并非旨在限定，并且可以获得其他的效果。
[0178]
本技术也可以具有如下技术方案。
[0179]
(1)一种摄像装置，包括：
[0180]
电平调整电路，其被构造为通过使用彼此不同的第一增益和第二增益中的任意者对输出至与像素阵列的各列相对应的垂直信号线的模拟信号执行电平调整；
[0181]
模数转换器，其被构造为将实施了所述电平调整后的所述模拟信号转换为数字信号；
[0182]
测试信号生成部，其被构造为生成彼此不同的第一测试信号和第二测试信号；以及
[0183]
增益比获取部，其被构造为同时向一条所述垂直信号线供给所述第一测试信号且向另一条所述垂直信号线供给所述第二测试信号，以获取所述电平调整电路的所述第一增益和所述第二增益之间的增益比。
[0184]
(2)根据(1)所述的摄像装置，还包括：
[0185]
增益比校正值生成部，其被构造为基于所获取的所述增益比生成增益比校正值；和
[0186]
校正部，其被构造为根据由所述增益比校正值生成部生成的所述增益比校正值对所述数字信号进行校正。
[0187]
(3)根据(1)或(2)所述的摄像装置，其中，
[0188]
所述测试信号生成部被构造为生成高照度数据的电位作为所述第一测试信号并且生成低照度数据的电位作为所述第二测试信号。
[0189]
(4)根据(1)至(3)中任一项所述的摄像装置，其中，
[0190]
所述一条垂直信号线是奇数列的垂直信号线，并且
[0191]
所述另一条垂直信号线是偶数列的垂直信号线。
[0192]
(5)根据(1)至(3)中任一项所述的摄像装置，其中，
[0193]
所述增益比获取部被构造为：针对所述电平调整电路的分别被设定为0db、所述第一增益、所述第二增益的各个增益，通过同时向所述一条垂直信号线供给所述第一测试信号且向所述另一条垂直信号线供给所述第二测试信号，并且接着同时向所述一条垂直信号线供给所述第二测试信号且向所述另一条垂直信号线供给所述第一测试信号，来获取所述增益比。
[0194]
(6)根据(1)至(5)中任一项所述的摄像装置，其中，
[0195]
所述模数转换器是针对多条所述垂直信号线中的各者而设置的，并且
[0196]
所述增益比获取部被构造为同时向所述一条垂直信号线供给所述第一测试信号且向所述另一条垂直信号线供给所述第二测试信号，并且针对所述电平调整电路的分别被设定为0db、所述第一增益、所述第二增益的各个增益，通过依次选择向所述一条垂直信号线和所述另一条垂直信号线中的任意者供给的所述第一测试信号和所述第二测试信号来获取所述增益比。
[0197]
(7)根据(6)所述的摄像装置，还包括：
[0198]
第一采样保持部，其被构造为用于保持输出至所述一条垂直信号线的模拟信号；和
[0199]
第二采样保持部，其被构造为用于保持输出至所述另一条垂直信号线的模拟信号，
[0200]
其中，所述电平调整电路被构造为对所述第一采样保持部和所述第二采样保持部中的任意者的输出依次执行所述电平调整，并且
[0201]
所述模数转换器被构造为对所述电平调整电路的多个输出依次执行ad转换。
[0202]
(8)根据(7)所述的摄像装置，其中，
[0203]
所述第一采样保持部和所述第二采样保持部中的各者都包括交替操作的两个采样保持电路。
[0204]
(9)根据(1)至(5)中任一项所述的摄像装置，其中，
[0205]
所述电平调整电路是模拟增益电路，所述模拟增益电路被构造为输出通过对所述模拟信号实施所述电平调整而获得的电压信号，并且
[0206]
所述模数转换器是单斜率模数转换器。
[0207]
(10)根据(1)至(4)或(6)至(8)中任一项所述的摄像装置，其中，
[0208]
所述电平调整电路是电压-电流转换器，所述电压-电流转换器被构造为输出通过对所述模拟信号实施所述电平调整而获得电流信号，并且
[0209]
所述模数转换器是电流输入型模数转换器，所述电流输入型模数转换器被构造为将所述电流信号转换为所述数字信号。
[0210]
(11)一种用于摄像装置中的增益比获取方法，
[0211]
所述摄像装置包括：电平调整电路，所述电平调整电路通过使用彼此不同的第一增益和第二增益中的任意者对输出至与像素阵列的各列相对应的垂直信号线的模拟信号执行电平调整；模数转换器，其将实施了所述电平调整后的所述模拟信号转换为数字信号；以及测试信号生成部，其生成彼此不同的第一测试信号和第二测试信号，
[0212]
所述摄像装置同时执行下列步骤：
[0213]
向一条所述垂直信号线供给所述第一测试信号以获取所述电平调整电路的所述
第一增益与所述第二增益之间的增益比的步骤；和
[0214]
向另一条所述垂直信号线供给所述第二测试信号以获取所述电平调整电路的所述第一增益与所述第二增益之间的增益比的步骤。
[0215]
附图标记列表
[0216]
10：像素阵列
[0217]
11：像素
[0218]
19：垂直信号线(vsl)
[0219]
20：垂直驱动电路
[0220]
30：水平驱动电路
[0221]
31：开关
[0222]
59：水平信号线
[0223]
60：输出电路
[0224]
100：列信号处理电路
[0225]
110：测试电压生成电路
[0226]
111：电阻器
[0227]
112：电流源
[0228]
113：选择器
[0229]
114：电压控制寄存器
[0230]
131、132：输出缓冲器
[0231]
133：输入切换控制电路
[0232]
134：选择器
[0233]
139：开关
[0234]
141：电流源
[0235]
150：采样保持部
[0236]
151、152：采样保持电路
[0237]
160：模拟增益电路
[0238]
161：模拟增益放大器
[0239]
170：agc(自适应增益控制)比较器
[0240]
172：比较器
[0241]
173：触发器
[0242]
174：选择器
[0243]
190：ad(模数)转换器
[0244]
191：斜坡信号生成电路
[0245]
192：比较器
[0246]
194：计数器
[0247]
250：双采样保持部
[0248]
260：电压-电流转换器(v2i)
[0249]
310：开关
[0250]
320：校正值计算电路
[0251]
321：增益比校正值计算电路
[0252]
322：校正存储器
[0253]
324：增益比校正值
[0254]
330：校正电路
[0255]
331：行缓冲器
[0256]
332：乘法器
技术特征：1.一种摄像装置，包括：电平调整电路，其被构造为通过使用彼此不同的第一增益和第二增益中的任意者对输出至与像素阵列的各列相对应的垂直信号线的模拟信号执行电平调整；模数转换器，其被构造为将实施了所述电平调整后的所述模拟信号转换为数字信号；测试信号生成部，其被构造为生成彼此不同的第一测试信号和第二测试信号；以及增益比获取部，其被构造为同时向一条所述垂直信号线供给所述第一测试信号且向另一条所述垂直信号线供给所述第二测试信号，以获取所述电平调整电路的所述第一增益和所述第二增益之间的增益比。2.根据权利要求1所述的摄像装置，还包括：增益比校正值生成部，其被构造为基于所获取的所述增益比生成增益比校正值；和校正部，其被构造为根据由所述增益比校正值生成部生成的所述增益比校正值对所述数字信号进行校正。3.根据权利要求1所述的摄像装置，其中，所述测试信号生成部被构造为生成高照度数据的电位作为所述第一测试信号且生成低照度数据的电位作为所述第二测试信号。4.根据权利要求1所述的摄像装置，其中，所述一条垂直信号线是奇数列的垂直信号线，并且所述另一条垂直信号线是偶数列的垂直信号线。5.根据权利要求1所述的摄像装置，其中，所述增益比获取部被构造为：针对所述电平调整电路的分别被设定为0db、所述第一增益、所述第二增益的各个增益，通过同时向所述一条垂直信号线供给所述第一测试信号且向所述另一条垂直信号线供给所述第二测试信号，并且接着同时向所述一条垂直信号线供给所述第二测试信号且向所述另一条垂直信号线供给所述第一测试信号，来获取所述增益比。6.根据权利要求1所述的摄像装置，其中，所述模数转换器是针对多条所述垂直信号线中的各者而设置的，并且所述增益比获取部被构造为同时向所述一条垂直信号线供给所述第一测试信号且向所述另一条垂直信号线供给所述第二测试信号，并且针对所述电平调整电路的分别被设定为0db、所述第一增益、所述第二增益的各个增益，通过依次选择向所述一条垂直信号线和所述另一条垂直信号线中的任意者供给的所述第一测试信号和所述第二测试信号来获取所述增益比。7.根据权利要求6所述的摄像装置，还包括：第一采样保持部，其被构造为用于保持输出至所述一条垂直信号线的模拟信号；和第二采样保持部，其被构造为用于保持输出至所述另一条垂直信号线的模拟信号，其中，所述电平调整电路被构造为对所述第一采样保持部和所述第二采样保持部中的任意者的输出依次执行所述电平调整，并且所述模数转换器被构造为对所述电平调整电路的多个输出依次执行ad转换。8.根据权利要求7所述的摄像装置，其中，所述第一采样保持部和所述第二采样保持部中的各者都包括交替操作的两个采样保
持电路。9.根据权利要求1所述的摄像装置，其中，所述电平调整电路是模拟增益电路，所述模拟增益电路被构造为输出通过对所述模拟信号实施所述电平调整而获得的电压信号，并且所述模数转换器是单斜率模数转换器，所述单斜率模数转换器被构造为将所述电压信号转换为所述数字信号。10.根据权利要求1所述的摄像装置，其中，所述电平调整电路是电压-电流转换器，所述电压-电流转换器被构造为输出通过对所述模拟信号实施所述电平调整而获得的电流信号，并且所述模数转换器是电流输入型模数转换器，所述电流输入型模数转换器被构造为将所述电流信号转换为所述数字信号。11.一种用于摄像装置中的增益比获取方法，其中，所述摄像装置包括：电平调整电路，所述电平调整电路通过使用彼此不同的第一增益和第二增益中的任意者对输出至与像素阵列的各列相对应的垂直信号线的模拟信号执行电平调整；模数转换器，其将实施了所述电平调整后的所述模拟信号转换为数字信号；以及测试信号生成部，其生成彼此不同的第一测试信号和第二测试信号，所述摄像装置同时执行下列步骤：向一条所述垂直信号线供给所述第一测试信号以获取所述电平调整电路的所述第一增益与所述第二增益之间的增益比的步骤；和向另一条所述垂直信号线供给所述第二测试信号以获取所述电平调整电路的所述第一增益与所述第二增益之间的增益比的步骤。
技术总结本发明的目的是缩短在电平调整电路的增益之间进行校准时所需的时间。所述电平调整电路通过使用彼此不同的第一增益和第二增益中的任意者对输出至与像素阵列的各列相对应的垂直信号线的模拟信号进行电平调整。模数转换器将实施了所述电平调整后的所述模拟信号转换为数字信号。测试信号生成部生成彼此不同的第一测试信号和第二测试信号。增益比获取部同时向一条所述垂直信号线供给所述第一测试信号且向另一条所述垂直信号线供给所述第二测试信号，由此获取所述电平调整电路的所述第一增益和所述第二增益之间的增益比。增益和所述第二增益之间的增益比。增益和所述第二增益之间的增益比。
技术研发人员：田畑秀徳
受保护的技术使用者：索尼半导体解决方案公司
技术研发日：2021.03.11
技术公布日：2022/11/1
