[发明专利]相位调整装置及其相关技术

说明书

技术领域

本发明涉及对数码相机中成像所使用的脉冲进行相位(时序)调整的相位调整装置，以及带有该相位调整装置的数码相机。本发明还涉及相位调整驱动装置及相位调整方法。作为本发明相位调整技术的目标的主要脉冲为下列至少一种：用于检测从成像元件输出的成像信号的电平的峰值采样脉冲；用于检测变成相关双采样的基准的信号电平的基准采样脉冲；和输出至外部AD转换器的AD时钟信号。

背景技术

在数码相机(数字静态摄影机、数字摄像机、带有照相机的便携式电话机等)中，由诸如CCD和MOS传感器之类的成像元件成像得到的模拟成像信号被转换为数字成像信号，并且这种数字成像信号在经过预定信号处理之后被记录下来。利用成像元件对物体进行成像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。由于这些脉冲的相位具有在制造中产生的偏差，因此在设计硬件时很难调整这些脉冲的相位。因此，在制造之后，技术人员进行相位调整，将指示已调整相位的信息存储在存储区中，并且此后用户在实际使用中从该存储区读出所述相位信息，以用于设置最优相位。

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)变成最小的情况下调整相位的技术在常规下为已知(参见日本特许公开专利申请No.2005-151081)。

在数码相机的领域中，带有相位调整装置的系统有时以多种方式变化。特别地，在医用照相机等的领域中，在制造出数码相机之后，有时会替换成像元件。如果带有相位调整装置的系统或成像元件不同，则用于驱动不同系统或元件的脉冲的相位明显不同，并且因此必需对相位进行重新调整。然而，如果技术人员必须手工重新调整相位，则很难快速并容易地改变带有相位调整装置的系统并替换成像元件。

虽然待调整的脉冲具有多种类型，但是根据上述日本特许公开专利申请，对于所有脉冲利用同一种方法来获得最优相位，而没有考虑各脉冲的特性，这样精度不是很高。

最优相位也随着诸如温度改变和电压改变之类的外部因素而改变，因此期望在每次摄影条件改变时就对相位进行调整。然而，现有技术的中脉冲相位调整都在工厂出货时进行，并且没有对由用户进行调整的情况做出应有的考虑，在这种情况下当由用户进行调整时，所述调整实际上是很麻烦的。

发明内容

因此，本发明的主要目的是提供一种相位调整装置，其能够更快速且更容易地对用于驱动成像元件的脉冲的相位进行调整，并且进一步地，与技术人员手工进行调整的情况相比具有更高的精度，并且能够响应快门速度很快的高速摄影中所需的相位调整。

本发明用于解决以上问题的相位调整装置，基于通过针对各像素将成像元件所获得的模拟成像信号转换为数字值而获得的数字成像信号，来调整模拟成像信号成像时所使用的脉冲的相位。所述相位调整装置包括：特性检测单元，用于在每个预先设置的相移间隔检测所述数字成像信号的特性；时序调整单元，用于给出所述脉冲的相位调整指令，以便收敛到所述数字成像信号中使所述特性处于预定值或预定范围之内的成像相位；和移位间隔切换单元，用于根据所述成像元件的摄影条件来切换所述相移间隔。

在具有这种配置的相位调整装置中，所述特性检测单元检测与预定像素区内的多个像素的数字成像信号有关的特性，并向所述时序调整单元提供所获得的特性信息。所述时序调整单元基于所接收的特性信息获得所述脉冲的最优相位，并将所述脉冲的相位调整指令给予时序发生器等，以便使成像相位收敛到所获得的最优相位。基于所述特性信息对所述脉冲进行的所述相位调整适合于对峰值采样脉冲进行相位调整或者对基准采样脉冲进行相位调整，所述峰值采样脉冲用于对在信号期达到其峰值的信号分量进行采样，所述基准采样脉冲用于对变成相关双采样的基准的信号分量进行采样。

上述相位调整过程由所述特性检测单元和所述时序调整单元协作地自动进行。进一步，由于所述特性检测单元实际上测量从所述成像元件获得的所述模拟成像信号的特性，且所述脉冲的相位是考虑到这种特性来调整的，因此对用于驱动所述成像元件的所述脉冲进行相位调整的精度很高。也就是说，可以按照当前成像元件状态进行相位调整。由于用于驱动所述成像元件的所述脉冲的各相位被自动调整，因此，与技术人员手工调整所述脉冲相位的情况相比，可以减小所述调整过程所需的时间。

另外，通过设置移位间隔切换单元，可以产生以下效果。