固体摄像元件、摄像装置及固体摄像元件控制方法与流程

1.本技术涉及固体摄像元件。具体地，本技术涉及逐列地执行信号处理的固体摄像元件、摄像装置和固体摄像元件控制方法。


背景技术：

2.在现有的固体摄像元件中，广泛地使用了配备有比较器和计数器的单斜率型adc(模数转换器：analog to digital converter)，因为单斜率型adc的配置比逐次比较型adc的配置更简单。例如，已经提出了一种配备有每列的单斜率型adc以摄取图像数据的固体摄像元件(例如，参见专利文献1)。
3.引用文献列表
4.专利文献
5.专利文献1：日本专利申请特开第2009-124513号公报


技术实现要素：

6.要解决的技术问题
7.在上述现有技术中，使用了具有简单配置的单斜率型adc。因此，与使用了逐次比较型adc等的情况相比而言，减小了电路规模。然而，在上述固体摄像元件中，在逐列式adc各者中，由于针对输入信号的模拟增益的离散(dispersion)，可能会导致固定模式噪声的产生。特别地，当为了削减电力消耗而降低比较器的电源电压时，就引起了很可能会出现垂直条纹状的固定模式噪声的问题。
8.本技术是鉴于上述状况而做出的，并且本技术的目的是降低配备有每列adc的固体摄像元件中的噪声。
9.解决问题的技术方案
10.为了解决上述问题，创造出了本技术。本技术的第一方面是一种固体摄像元件及其控制方法。所述固体摄像元件包括：测试信号源，其生成预定电平的测试信号；模数转换器，其根据从多个模拟增益中选出的模拟增益来增大/减小模拟信号，并且将增大/减小后的所述模拟信号转换为数字信号；输入切换部，其将所述测试信号或像素信号作为所述模拟信号输入至所述模数转换器；校正值计算部，其基于所述测试信号和所述数字信号来求出用于校正所选出的所述模拟增益中的误差的校正值，并且输出所述校正值；以及校正部，其根据所输出的所述校正值来校正所述数字信号。因此，本发明提供了能够消除固定模式噪声的效果。
11.此外，在第一方面中，所述模数转换器可以包括：比较器，其将所述模拟信号与预定的斜坡(ramp)信号进行比较，并且输出比较结果；以及数字信号生成部，其基于所述比较结果来生成所述数字信号。此外，所述比较器可以包括：差分放大电路，其把预定的基准电压与预定节点的电压之间的差分放大，并且将放大后的差分作为所述比较结果输出；垂直信号线侧电容，其插入在所述预定节点与所述输入切换部之间；斜坡侧电容，其插入在所述
预定节点与用于生成所述斜坡信号的数模转换器之间；以及开关，其根据预定的控制信号来变更所述垂直信号线侧电容和所述斜坡侧电容的电容比。因此，本发明提供了能够控制电容比的效果。
12.此外，在第一方面中，所述多个模拟增益可以被分类为多个增益域，在所述多个增益域中设定有彼此不同的所述电容比。所述测试信号的所述电平的类型可以包含：相当于当入射光量大于预定值时的像素信号的高电平；和相当于当所述入射光量不大于所述预定值时的像素信号的低电平。而且，针对所述多个增益域中的各者，在对与曝光量对应的信号电平进行转换的信号电平转换期间内，所述测试信号源可以仅提供所述高电平。因此，本发明提供了能够缩短校准期间的效果。
13.此外，在第一方面，所述多个模拟增益可以被分类为多个增益域，在所述多个增益域中设定有彼此不同的所述电容比。所述测试信号的所述电平的类型可以包含：相当于当入射光量大于预定值时的像素信号的高电平；和相当于当所述入射光量不大于所述预定值时的像素信号的低电平。此外，针对所述多个增益域之中的基准增益域，在对与曝光量对应的信号电平进行转换的信号电平转换期间内，所述测试信号源可以依次提供所述高电平和所述低电平，而针对所述多个增益域之中的剩余增益域，在所述信号电平转换期间内，所述测试信号源可以仅提供所述高电平。因此，本发明提供了能够缩短校准期间、且能够提高校正精度的效果。
14.此外，在第一方面，所述多个模拟增益可以被分类为多个增益域，在所述多个增益域中设定有彼此不同的所述电容比。而且，所述测试信号源可以提供与采样数一样多的所述测试信号，所述采样数对应于与相应的所述增益域有关的所述模拟增益。因此，本发明带来提供了能够缩短校准期间的效果。
15.此外，所述第一方面还可以包括：基准数据累加部，其针对所述多个增益域之中的基准增益域将所述数字信号累加，并且将该累加的结果作为第一加法结果输出；以及对象域数据累加部，其针对所述多个增益域之中的除所述基准增益域之外的各所述增益域将所述数字信号累加，并且将该累加的结果作为第二加法结果输出。而且，所述校正值计算部基于所述第一加法结果和所述第二加法结果来计算出用于校正模拟增益的增益校正系数，以作为所述校正值。因此，本发明提供了能够校正线性度(linearity)的效果。
16.此外，在第一方面，所述校正值计算部可以包括：第一移位计算部，其根据所述基准增益域中的所述采样数来执行用于将预定最大采样数移位的计算；第一乘法器，其将由所述第一移位计算部获得的计算结果与所述第一加法结果相乘；第二移位计算部，其根据除所述基准增益域之外的各所述增益域中的所述采样数来执行用于将所述预定最大采样数移位的计算；第二乘法器，其将由所述第二移位计算部获得的计算结果与所述第二加法结果相乘；以及除法器，其将由所述第一乘法器获得的乘法结果除以由所述第二乘法器获得的乘法结果，并且将该除法的结果作为所述增益校正系数输出。因此，本发明提供了能够计算增益校正系数的效果。
17.此外，在第一方面，所述校正值计算部可以包括：第一乘法器，其将除所述基准增益域之外的各所述增益域中的所述采样数与所述第一加法结果相乘；第二乘法器，其将所述基准增益域中的所述采样数与所述第二加法结果相乘；以及除法器，其将由所述第一乘法器获得的乘法结果除以由所述第二乘法器获得的乘法结果，并且将该除法的结果作为所
述增益校正系数输出。因此，本发明提供了能够减小计算量的效果。
18.此外，本技术的第二方面是一种摄像装置，其包括：像素阵列部，在所述像素阵列部中排列有多个像素，各所述像素生成像素信号；测试信号源，其生成预定电平的测试信号；模数转换器，其根据从多个模拟增益中选出的模拟增益来增大/减小模拟信号，并且将增大/减小后的所述模拟信号转换为数字信号；输入切换部，其将所述测试信号或所述像素信号作为所述模拟信号输入至所述模数转换器；校正值计算部，其基于所述测试信号和所述数字信号来求出用于校正所选出的所述模拟增益中的误差的校正值，并且输出所述校正值；以及校正部，其根据所输出的所述校正值来校正所述数字信号。因此，本发明提供了能够消除由所述摄像装置拍摄的图像数据中的固定模式噪声的效果。
附图说明
19.图1是示出了根据本技术第一实施方案的摄像装置的一个配置示例的框图。
20.图2是示出了根据本技术第一实施方案的固体摄像元件的一个配置示例的框图。
21.图3是示出了根据本技术第一实施方案的像素的一个配置示例的电路图。
22.图4是示出了根据本技术第一实施方案的输入切换部的一个配置示例的电路图。
23.图5是示出了根据本技术第一实施方案的列信号处理部的一个配置示例的框图。
24.图6是示出了根据本技术第一实施方案的比较器的一个配置示例的电路图。
25.图7是示出了根据本技术第一实施方案的针对各增益域的vsl(垂直信号线：vertical signal line)侧电容和斜坡侧电容的一个示例的图。
26.图8是示出了根据本技术第一实施方案的图像处理部的一个配置示例的框图。
27.图9是示出了根据本技术第一实施方案的测试信号和帧的一个示例的图。
28.图10是示出了比较例的测试信号和帧的一个示例的图。
29.图11是示出了在本技术第一实施方案中以及在比较例中输入电平与输出电平之间的关系的图表的一个示例。
30.图12是用于说明根据本技术第一实施方案的误差校正方法的图。
31.图13是示出了根据本技术第一实施方案的测试信号和参考信号的变化的一个示例的图。
32.图14是示出了根据比较例的测试信号和参考信号的变化的一个示例的图。
33.图15是用于说明根据本技术第一实施方案的模拟增益的误差校正方法的图。
34.图16是示出了根据本技术第一实施方案的固体摄像元件的操作的一个示例的流程图。
35.图17是示出了根据本技术第一实施方案的变形例的测试信号和帧的一个示例的图。
36.图18是示出了在本技术第一实施方案的变形例中输入电平与输出电平之间的关系的图表的一个示例的图。
37.图19是示出了根据本技术第一实施方案的变形例的测试信号和参考信号的变化的一个示例的图。
38.图20是示出了根据本技术第二实施方案的在各增益域中的校准期间的一个示例的图。
39.图21是示出了根据比较例的在各增益域中的校准期间的一个示例的图。
40.图22是示出了根据本技术第二实施方案的测试信号的一个示例的图。
41.图23是示出了根据本技术第三实施方案的增益误差测定部的一个配置示例的框图。
42.图24是示出了根据本技术第三实施方案的校正值计算部的一个配置示例的框图。
43.图25是示出了根据本技术第三实施方案的基准数据累加部和对象域数据累加部的一个配置示例的框图。
44.图26是示出了根据本技术第三实施方案的增益校正系数计算部的一个配置示例的框图。
45.图27是用于说明根据本技术第三实施方案的线性度校正方法的图。
46.图28是示出了根据本技术第三实施方案的变形例的增益校正系数计算部的一个配置示例的框图。
47.图29是示出了车辆控制系统的示意性构造示例的框图。
48.图30是用于辅助说明摄像部的安装位置的示例的图。
具体实施方案
49.下文中，将说明用于实施本技术的方式(下文中，称为实施方案)。将按以下顺序进行说明。
50.1.第一实施方案(测试信号源仅提供高电平信号的示例)
51.2.第二实施方案(提供了与对应于模拟增益的采样数一样多的测试信号的示例)
52.3.第三实施方案(进行线性度校正的示例)
53.4.移动体应用示例
54.《1.第一实施方案》
55.[摄像装置的配置示例]
[0056]
图1是示出了根据本技术第一实施方案的摄像装置100的一个配置示例的框图。摄像装置100是用于摄取图像数据(帧)的装置。摄像装置100包括光学部110、固体摄像元件200和dsp(数字信号处理)电路120。摄像装置100还包括显示部130、操作部140、总线150、帧存储器160、存储部170和电源部180。例如，可以假设：摄像装置100是诸如静态式数字相机等数码相机、具有摄像功能的智能手机或个人电脑、或者车载相机等。
[0057]
光学部110收集来自被摄体的光并且将光引导至固体摄像元件200。固体摄像元件200与垂直同步信号同步地进行光电转换以生成帧。这里，垂直同步信号是具有表示摄像时序的预定频率的周期信号。固体摄像元件200将所生成的图像数据经由信号线209提供至dsp电路120。
[0058]
dsp电路120对从固体摄像元件200提供过来的帧执行预定的信号处理。dsp电路120将处理后的帧经由总线150输出至帧存储器160等。
[0059]
显示部130用来显示帧。例如，可以假设的是，将液晶面板或有机el(电致发光：electro luminescence)面板用作显示部130。操作部140根据用户的操作而生成操作信号。
[0060]
总线150是用于在光学部110、固体摄像元件200、dsp电路120、显示部130、操作部140、帧存储器160、存储部170及电源部180相互之间进行数据交换的共用路径。
[0061]
帧存储器160保存图像数据。存储部170存储诸如帧等各种数据。电源部180向固体摄像元件200、dsp电路120及显示部130等提供电源。
[0062]
[固体摄像元件的配置示例]
[0063]
图2是示出了根据本技术第一实施方案的固体摄像元件200的一个配置示例的框图。固体摄像元件200包括垂直扫描电路210、测试信号源220、dac 230、时序控制电路240、像素阵列部250、输入切换部270、列信号处理部280和图像处理部300。
[0064]
此外，在像素阵列部250中，多个像素260以二维格子状排列着。下文中，将沿着预定的水平方向排列着的像素260的集合称为“行”，同时将沿着与水平方向垂直的方向排列着的像素260的集合称为“列”。
[0065]
时序控制电路240与垂直同步信号vsync同步地控制垂直扫描电路210、dac 230和列信号处理部280的操作时序。
[0066]
垂直扫描电路210依次选择且驱动各行，以将模拟像素信号输出到输入切换部270。
[0067]
在垂直扫描电路210的控制下，各像素260通过光电转换而生成像素信号。各像素260将像素信号经由垂直信号线269向列信号处理部280输出。
[0068]
测试信号源220根据从图像处理部300提供过来的控制信号tin而生成预定电平的信号作为测试信号，并且将测试信号经由信号线229提供至输入切换部270。例如，作为测试信号源220，可以使用与dac 230分开设置着的校正用dac。
[0069]
在图像处理部300控制下，输入切换部270针对各列来选择该列的测试信号或像素信号。输入切换部270将所选择的信号作为输入信号提供至列信号处理部280。
[0070]
dac 230通过da(数模：digital to analog)转换而生成参考信号，并且将参考信号提供至列信号处理部280。例如，作为参考信号，可以使用锯齿状的斜坡信号。
[0071]
列信号处理部280通过使用参考信号而针对各列将模拟输入信号转换为数字信号。列信号处理部280将该数字信号提供至图像处理部300。
[0072]
图像处理部300对排列有数字信号的帧进行预定的图像处理。该图像处理包括用于减少固定模式噪声的校正处理。图像处理部300将处理后的帧提供至dsp电路120。
[0073]
此外，来自外部的设定信息被输入到时序控制电路240和图像处理部300。例如，该设定信息是表示摄像时的模拟增益的设定值的信息。该设定信息是由主计算机等生成的。
[0074]
[像素的配置示例]
[0075]
图3是示出了根据本技术第一实施方案的像素260的一个配置示例的电路图。像素260包括光电转换元件261、传输晶体管262、复位晶体管263、浮动扩散层264、放大晶体管265和选择晶体管266。
[0076]
光电转换元件261通过对入射光进行光电转换来产生电荷。传输晶体管262根据从垂直扫描电路210提供过来的传输信号tx将电荷从光电转换元件261传输至浮动扩散层264。复位晶体管263根据从垂直扫描电路210提供过来的复位信号rst来初始化浮动扩散层264中的电荷量。
[0077]
浮动扩散层264累积电荷并产生对应于电荷量的电压。放大晶体管265放大浮动扩散层264的电压。选择晶体管266根据从垂直扫描电路210提供过来的选择信号sel将放大后的电压的信号作为像素信号sig输出。当列数设为n(n是整数)时，第n(n是1到n的整数)列的
像素信号经由垂直信号线269-n而被传送至输入切换部270。
[0078]
需要注意的是，像素260的电路不限于图3所示的电路，只要像素260能够通过光电转换产生像素信号即可。
[0079]
[输入切换部的配置示例]
[0080]
图4是示出了根据本技术第一实施方案的输入切换部270的一个配置示例的电路图。输入切换部270包括多个选择器271。选择器271针对各列而配置着。在列数为n的情况下，布置有n个选择器271。
[0081]
各选择器271根据从图像处理部300提供过来的输入切换信号swin，选择相应列的像素信号sig或从测试信号源220提供过来的测试信号tout。第n列的选择器271的两个输入端中的一者经由垂直信号线269-n连接至像素阵列部250，并且第n列的选择器271的两个输入端中的另一者经由信号线229连接至测试信号源220。此外，第n列的选择器271的输出端经由信号线279-n连接至列信号处理部280。选择器271将所选择的信号作为输入信号ain输出。
[0082]
[列信号处理部的配置示例]
[0083]
图5是示出了根据本技术第一实施方案的列信号处理部280的一个配置示例的框图。列信号处理部280包括多个adc 281。adc 281针对各列而配置着。在列数为n的情况下，布置有n个adc 281。
[0084]
adc 281各自将相应列的模拟输入信号ain转换为数字信号dout。每个adc 281包括比较器400和计数器282。
[0085]
比较器400将参考信号rmp和相应列的输入信号ain进行比较。比较器400将比较结果cmp提供至计数器282。此外，从时序控制电路240提供过来的自动归零信号az和从图像处理部300提供过来的电容比控制信号gctrl被输入至比较器400。这里，电容比控制信号gctrl是用来通过切换电容比来控制adc 281的模拟增益的信号。
[0086]
计数器282在时序控制电路240的控制下在直到比较结果cmp被反转为止的期间内获取计数值。计数器282将表示计数值的信号作为数字信号dout提供至图像处理部300。需要注意的是，计数器282是权利要求中所记载的数字信号生成部的一个示例。
[0087]
这里，像素信号的电平的类型包括p相电平和d相电平。p相电平是当像素260被初始化时获得的电平。d相电平是对应于当电荷传输至像素260内的浮动扩散层264时的曝光量的电平。输入信号ain的ad转换期间的类型包括用于p相电平的ad转换的p相期间和用于d相电平的ad转换的d相期间。需要注意的是，p相电平是权利要求中所记载的复位电平的一个示例，并且d相电平是权利要求中所记载的信号电平的一个示例。此外，d相期间是权利要求中所记载的信号电平转换期间的一个示例。
[0088]
在时序控制电路240的控制下，计数器282在p相期间内执行向下计数和向上计数中的一者(例如，向下计数)，并且在d相期间内执行向下计数和向上计数中的另一者(例如，向上计数)。因此，可以实现用于求出p相电平和d相电平之间的差分的cds(相关双采样：correlated double sampling)处理。
[0089]
需要注意的是，计数器282可以通过执行向上计数和向下计数这两者来执行cds处理，然而，计数器282也可以仅执行向上计数和向下计数中的一者。在这种情况下，将用于执行cds处理的cds电路添加到计数器282的后级。
[0090]
如图5所示，其中通过比较器400和计数器282来执行ad转换的adc 281被称为单斜率型adc。
[0091]
需要注意的是，作为adc 281而配置的可以不是单斜率型adc(例如，可以是逐次比较型adc)，只要该adc能够使用比较器400来执行ad转换即可。在配置有逐次比较型adc的情况下，代替计数器282而设置有sar(逐次逼近寄存器)逻辑电路和寄存器。sar逻辑电路基于比较结果cmp来求出与输入信号近似的参考信号的值，并且生成dac控制信号以将参考信号更新为所求出的值。寄存器保存着dac控制信号和其中排列有比较结果的数字信号，并且将dac控制信号输出至dac 230，同时将数字信号输出至图像处理部300。
[0092]
[比较器的配置示例]
[0093]
图6是示出了根据本技术第一实施方案的比较器400的一个配置示例的电路图。在比较器400中配置有电容比切换电路410和差分放大电路430。电容比切换电路410包括：含有开关411至开关415在内的预定数量的开关；以及含有电容416至电容421在内的多个电容。
[0094]
电容416至电容421各自的一端共同地连接至节点422。电容416的另一端通过信号线279-n连接至输入切换部270。电容421的另一端通过信号线239连接至dac 230。
[0095]
开关411根据电容比控制信号gctrl来打开/关闭在电容416的另一端和电容417的另一端之间的路径。开关412根据电容比控制信号gctrl来打开/关闭在电容417的另一端和电容418的另一端之间的路径。开关413根据电容比控制信号gctrl来打开/关闭在电容418的另一端和电容419的另一端之间的路径。开关414根据电容比控制信号gctrl来打开/关闭在电容419的另一端和电容420的另一端之间的路径。开关415根据电容比控制信号gctrl来打开/关闭在电容420的另一端和电容421的另一端之间的路径。
[0096]
利用电容比控制信号gctrl，图像处理部300执行用于使开关411至开关415中的任何一者处于打开状态并且使其余开关处于关闭状态的控制。作为该控制的结果，垂直信号线侧的插入在信号线279-n和节点422之间的电容的合成电容与斜坡信号侧的插入在信号线239和节点422之间的电容的合成电容之间的电容比能够变更。下文中，将垂直信号线侧的合成电容和斜坡信号侧的合成电容分别称为“vsl侧电容”和“斜坡侧电容”。在图6中，图像处理部300通过控制五个开关，可以使得电容比在五级之间切换。
[0097]
需要注意的是，虽然电容比可以在五级之间切换，但是图像处理部300可以使得电容比在除五级之外的多个级之间切换。当将级数定义为m(m是整数)时，在电容比切换电路410中设置有m个开关和m 1个电容。
[0098]
此外，电容416具有最高电容值，同时电容417至电容421各者的电容值被设置为彼此相等。需要注意的是，电容416至电容421中的各者的电容值可以设定为任意值。
[0099]
电容440保存着预定的基准电压vsh。
[0100]
差分放大电路430将节点422的电压与基准电压vsh之间的差分放大。差分放大电路430包括：pmos晶体管431和pmos晶体管432；自动归零开关436和自动归零开关437；以及nmos晶体管433至nmos晶体管435。
[0101]
pmos晶体管431和pmos晶体管432并联连接至电源。pmos晶体管431的栅极连接至pmos晶体管431的漏极及pmos晶体管432的栅极。
[0102]
nmos晶体管433的漏极连接至pmos晶体管431，并且nmos晶体管433的源极连接至
一个共用节点。此外，nmos晶体管433的栅极连接至节点422。nmos晶体管434的漏极连接至pmos晶体管432，并且nmos晶体管434的源极连接至上述一个共用节点。此外，nmos晶体管434的栅极连接至电容440。
[0103]
nmos晶体管435插入在上述一个共用节点和接地端之间。预定偏置电压vbias被输入至nmos晶体管435的栅极。
[0104]
自动归零开关436根据从时序控制电路240提供过来的自动归零信号az而在nmos晶体管433的漏极与nmos晶体管433的栅极之间短路。自动归零开关437根据自动归零信号az而在nmos晶体管434的漏极与nmos晶体管434的栅极之间短路。
[0105]
此外，从pmos晶体管432和nmos晶体管434之间的连接点将比较结果cmp输出至计数器282。
[0106]
图7是示出了根据本技术第一实施方案的针对各增益域的vsl侧电容和斜坡侧电容的一个示例的图。
[0107]
这里，根据参考信号rmp(斜坡信号)的斜坡的坡度以及vsl侧电容与斜坡侧电容之间的电容比来控制adc 281的模拟增益。当斜坡的坡度越缓和时，模拟增益就变得越高。此外，与电容比对应地增大/减小模拟增益。在以k(k为整数)级控制斜坡的坡度并且以m级控制电容比的情况下，可以实现k
×
m级的模拟增益。将k
×
m个模拟增益分类为m个组，在这m个组中设定有彼此不同的电容比。下文中，将各组称为“增益域”。例如，在电容比可以按五级进行切换的情况下，可以将模拟增益分类为五个增益域d0至d4。在每一个增益域中，将电容比设定为固定的，并且可以根据斜坡的坡度而以多级对模拟增益进行控制。例如，主计算机测量环境光的光量，并且当所测量的光量越高时，就设定越低的模拟增益。
[0108]
在图7中，纵轴表示vsl侧电容或斜坡侧电容，同时横轴表示模拟增益。在增益域d0中，vsl侧电容等于斜坡侧电容。在增益域d1至增益域d4中，vsl侧电容都高于斜坡侧电容。当vsl侧电容越高时，模拟增益就越高。
[0109]
[图像处理部的配置示例]
[0110]
图8是示出了根据本技术第一实施方案的图像处理部300的一个配置示例的框图。图像处理部300包括增益误差测定部310、校正值计算部320、存储部330、选择器340、校正部350和控制器360。
[0111]
选择器340根据从控制器360提供过来的输出切换信号swout而将从列信号处理部280提供过来的数字信号dout输出至增益误差测定部310或校正部350。
[0112]
根据从选择器340提供过来的数字信号，增益误差测定部310测定用于表示模拟增益中的误差的参数。这里，在针对每列都设置有adc 281的情况下，在各adc 281中都可能出现模拟增益误差。此外，所出现的误差在各列中可能是不同的。各列中的这种相对增益误差可能导致固定模式噪声。例如，模拟增益误差是由比较器400中的模拟电路的产品差异或这些模拟电路的经时(aging)劣化引起的。因此，为了使模拟增益一致，增益误差测定部310在各列和各增益域中多次测定亮度水平误差，并且基于亮度水平误差来求出各列中的相对增益误差。基于从主计算机提供过来的设定信息，把用于获得模拟增益的ad转换的执行次数设定为采样数。然后，增益误差测定部310将所求出的误差作为测定数据提供至校正值计算部320。
[0113]
此外，增益误差测定部310基于从控制器360提供过来的采样数而产生更新脉冲，
并且将更新脉冲和测定数据一起提供至校正值计算部320。更新脉冲是用于指示对校正值进行更新的时序的信号。
[0114]
校正值计算部320基于测定数据而求出用于校正各列和各增益域中的模拟增益误差的校正值。这里，校正值包括：用于校正模拟增益误差的增益校正系数a的值；和用于校正偏移量误差(offset error)的偏移量校正系数b的值。在列数和增益域数分别为n和m的情况下，求出了n
×m×
2个校正值。
[0115]
校正值计算部320将所求出的校正值(增益校正系数和偏移量校正系数)存储到存储部330中。此外，表明了作为增益误差测定部310的测定对象的增益域的测定对象域信息被输入至校正值计算部320。校正值计算部320与更新脉冲同步地更新由测定对象增益域信息表明的增益域的校正值。
[0116]
存储部330存储着针对各列和各增益域的校正值。
[0117]
校正部350根据校正值来校正从选择器340提供过来的数字信号。表明了作为校正对象的增益域的校正对象域信息从控制器360被输入至校正部350。在输入了第n列的数字信号dout并且校正对象域信息表明了m(m是0到m-1的整数)的情况下，校正部350从存储部330中读出针对第n列的第m个增益域的增益校正系数a和偏移量校正系数b。然后，根据下列表达式来校正数字信号dout。
[0118]
dout
′
＝dout
×
a b
…
(表达式1)
[0119]
在该表达式中，dout
′
表示校正后的数字信号。
[0120]
校正部350将图像数据(帧)提供至dsp电路120，在该图像数据(帧)中布置有从表达式1求出的数字信号dout
′
。
[0121]
控制器360执行关于图像处理的控制。在作为用于生成帧的期间的视频期间开始之前，控制器360首先执行用于计算校正值的启动时处理(start-time process)。在启动时处理的过程中，控制器360通过使用输入切换信号swin来控制输入切换部270以输入测试信号。此外，控制器360通过使用输出切换信号swout来控制选择器340以向增益误差测定部310输出数字信号。此外，控制器360通过使用电容比控制信号gctrl来控制比较器400以依次地切换m个增益域各者。此外，控制器360通过测定对象域信息致使校正值计算部320依次地计算针对m个增益域各者的校正值。
[0122]
接下来，在垂直消隐期间，控制器360执行用于分割地进行由启动时处理执行的处理的分割处理。在分割处理中，控制器360通过使用输入切换信号swin来引起测试信号的输入，并且通过使用输出切换信号swout来引起数字信号向增益误差测定部310的输出。此外，通过使用电容比控制信号gctrl，控制器360控制比较器400以执行向m个增益域中任一者的切换。此外，通过利用测定对象域信息，控制器360致使校正值计算部320计算针对m个增益域中任一者的校正值。
[0123]
然后，在视频期间，控制器360通过使用输入切换信号swin来引起像素信号的输入，并且通过使用输出切换信号swout来控制选择器340以将数字信号输出到校正部350。此外，通过使用电容比控制信号gctrl，控制器360引起向与由设定信息指示的模拟增益相对应的增益域的切换。此外，通过使用校正对象域信息，控制器360根据与由设定信息指示的模拟增益相对应的增益域的校正值来引起数字信号的校正。
[0124]
在启动时处理和分割处理中，控制器360将由设定信息指示的采样数提供给增益
误差测定部310，并且通过使用控制信号tin来控制测试信号源220以产生与采样数一样多的测试信号。
[0125]
在上述的说明中，设定信息包括：在视频期间设定的模拟增益；以及在启动时处理中的采样数和在分割处理中的采样数。下文中，将启动时处理中的采样数称为“合计采样数”，并且将分割处理中的采样数称为“分割采样数”。
[0126]
图9示出了根据本技术第一实施方案的测试信号和帧的图的一个示例。图9的a示出了在启动时处理中提供的测试信号的一个示例。图9的b示出了帧和在分割处理中提供的测试信号的一个示例。在图9中，各横轴表示列地址，同时各纵轴表示时间。
[0127]
测试信号的电平的类型包括“高电平”和“低电平”。高电平相当于当入射光量大于预定值时的像素信号。低电平相当于当入射光量未超过预定值时的像素信号。例如，将黑电平设定为低电平。在像素260中将电子作为电荷进行累积的情况下，入射光量越大则信号电平越低，从而高电平变为比低电平低的负值。另一方面，在累积空穴的情况下，高电平比低电平高。
[0128]
如图9的a所示，在启动时处理中，针对增益域d0至增益域d4中的各者，测试信号源220在d相期间内向所有列提供预定数量(例如，64个)的高电平测试信号。在d相期间内，不提供低电平测试信号，而是仅提供高电平测试信号。所提供的测试信号的数量对应于采样数。
[0129]
此外，如图9的b所示，作为垂直同步信号的周期的1v期间包括视频期间和垂直消隐期间。在视频期间，生成帧500。在垂直消隐期间，不产生帧500。
[0130]
帧500包括opb(光学黑：optical black)非询问区、opb有效区、开口(aperture)非询问区和开口有效区。
[0131]
在垂直消隐期间，控制器360执行分割处理。这里，针对测定对象增益域，测试信号源220在d相期间内向所有列提供预定数量的高电平测试信号。在d相期间内，不提供低电平测试信号，仅提供高电平测试信号。
[0132]
如图9所示，测试信号源220在d相期间内仅提供高电平信号。相反，假设在比较例中，测试信号源220针对各增益域在d相期间内既提供高电平信号又提供低电平信号。
[0133]
图10示出了根据比较例的测试信号和帧的一个示例的图。图10的a示出了根据比较例的在启动时处理中提供的测试信号的一个示例。图10的b示出了帧和根据比较例的在分割处理中提供的测试信号的一个示例。在图10中，各横轴表示列地址，同时各纵轴表示时间。
[0134]
如图10中a所示，在启动时处理期间中，针对增益域d0至增益域d4中的各者，测试信号源220在d相期间内向所有列提供预定数量(例如，128个)的高电平信号和预定数量的低电平信号。
[0135]
此外，如图10的b所示，在垂直消隐期间中，针对测定对象增益域，测试信号源220在d相期间内向所有列提供预定数量的高电平信号和预定数量的低电平信号。
[0136]
如图10所示，在其中测试信号源220针对各增益域提供高电平信号和低电平信号的配置中，用于计算校正值的校准期间随着增益域的数量的增加而变长。此外，在比较例中，与仅提供高电平信号的情况相比，所需的采样数更大。例如，当各增益域中的各电平的采样数被设定为“128”并且增益域的个数为m时，将128
×m×
2设定为合计采样数。
[0137]
相比之下，在其中测试信号源220针对各增益域仅提供高电平信号的配置中，不需要考虑低电平信号时的变化。因此，能够使各增益域中的采样数小于比较例的采样数。例如，当各增益域中的采样数被设定为“64”并且增益域的个数为m时，将64
×
m设定为合计采样数。如图10所示，由于采样数的减少，因此能够缩短校准期间。
[0138]
图11示出了在本技术第一实施方案中以及在比较例中输入电平与输出电平之间的关系的图表的一个示例。图11的a示出了表示出本技术第一实施方案中输入电平和输出电平之间的关系的图表的一个示例。图11的b示出了表示出比较例中输入电平与输出电平之间的关系的图表的一个示例。在图11中，各纵轴表示数字信号dout的电平(即，输出电平)。在图11中，各横轴表示校正前的输入信号ain的电平(即，输入电平)的绝对值。
[0139]
将输入信号ain的高电平定义为xh，同时将从高电平xh转换而来的输出电平定义为yh。针对各列和各增益域，增益误差测定部310计算出yh/xh以作为模拟增益g。在图11的a中，直线的斜率相当于模拟增益g(＝yh/xh)。
[0140]
在采样数为2以上的情况下，针对各列和各增益域，增益误差测定部310求出模拟增益g的统计量stg(平均值或者合计值等)，并且将统计量stg作为测定数据提供至校正值计算部320。将针对第n列中第m个增益域的统计量stg定义为stg
cn_dm
。
[0141]
此外，针对增益域d0，校正值计算部320计算出所有列的统计量stg
cn_dm
的平均值以作为目标值avgg。然后，校正值计算部320针对各列而计算出avgg/stg
cn_dm
以作为增益校正系数a。针对增益域d1或其以后的增益域，以相同方式计算出针对各列的增益校正系数a。
[0142]
另一方面，在比较例中，把图11的b中的直线的截点作为偏移量ofs与模拟增益g一起计算出来。
[0143]
如图11的a所示，在测试信号源220仅提供高电平信号的情况下，模拟增益(斜率)的离散由下列表达式表示。
[0144]
{1/(x
h-x
l
)}
·
{σ
rn
/(sh)
1/2
}
…
(表达式2)
[0145]
在该表达式中，σ
rn
代表着输出电平的离散的标准偏差(standard deviation)，并且表示随机噪声。此外，sh代表着高电平信号的采样数。
[0146]
另一方面，如图11的b所示，在测试信号源220提供高电平信号和低电平信号的情况下，模拟增益的离散由下列表达式表示。
[0147]
{1/(x
h-x
l
)}
·
{σ
rn
/(s
hl
/4)
1/2
}...(表达式3)
[0148]
在该表达式中，x
l
代表着输入信号ain的低电平，并且s
hl
代表着用于高电平和低电平各者的采样数。
[0149]
当通过表达式2求出的值等于通过表达式3求出的值时，下列表达式就成立。
[0150]
sh＝s
hl
/4...(表达式4)
[0151]
根据表达式4，为了消除离散以便使校正精度基本相同而需要的采样数在仅提供高电平信号的情况下变少了。这种情况下的采样数是提供高电平信号和低电平信号的情况下的采样数的1/4。
[0152]
因此，当测试信号源220仅提供高电平信号时，测试信号的电平的个数减少到1/2，采样数减少到1/4，并且可以缩短校准期间。于是，可以缩短启动时处理所需的时间。此外，可以缩短垂直消隐期间内的分割处理所需的时间，从而提高帧速率。
[0153]
图12是用于说明根据本技术第一实施方案的误差校正方法的图。像素260产生像
素信号sig。针对各增益域，测试信号源220在d相期间内生成预定电平(高电平)的测试信号tout。
[0154]
输入切换部270内的选择器271各自根据输入切换信号swin选择测试信号tout或相应列的像素信号sig，并且将所选择的信号作为输入信号ain提供至相应列的adc 281。
[0155]
adc 281通过从多个模拟增益之中根据电容比控制信号gctrl而选出的模拟增益，将模拟输入信号ain转换为数字信号dout。
[0156]
选择器340根据输出切换信号swout而选择增益误差测定部310或校正部350作为输出目的地，并且将数字信号dout输出至该输出目的地。
[0157]
为了校正模拟增益误差和偏移量误差，增益误差测定部310测定各列及各增益域中的模拟增益及偏移量，并且将所测定的模拟增益和偏移量作为测定数据提供至校正值计算部320。
[0158]
基于测试信号tout(输入)和数字信号dout(输出)之间的关系，校正值计算部320针对各列及各增益域求出用于校正模拟增益误差等的校正值，并且将校正值输出至存储部330。
[0159]
然后，校正部350根据输出过来的校正值对数字信号dout进行校正。作为校正的结果，可以去除由各列中的模拟增益的离散引起的呈垂直条纹形状的固定模式噪声。
[0160]
此外，控制器360执行用于在视频期间之前对多个增益域进行逐一选择的启动时处理。然后，控制器360执行用于当每次生成了预定数量的帧时就让垂直消隐期间内的测定对象增益域发生变更的分割处理。
[0161]
图13是示出了根据本技术第一实施方案的测试信号和参考信号的变化的一个示例的图。在视频期间之前的从时刻t0到时刻t1的期间中，测试信号源220在控制器360的控制下，提供在次数上与d相期间内的采样数一样多(例如，64次)的高电平信号。在此期间，计算针对增益域d0的校正值。
[0162]
在从时刻t0到时刻t1的期间之中，在从时刻t0到时刻t1的p相期间内测试信号源220输出低电平信号，并且在从时刻t1到时刻t2的d相期间内测试信号源220输出高电平信号。接下来，测试信号源220在从时刻t2到时刻t3的p相期间内输出低电平信号，并且在从时刻t3到时刻t4的d相期间内输出高电平信号。此后，重复执行同样的控制，直到时刻t1。
[0163]
另一方面，dac 230在从时刻t0到时刻t1的期间之中生成锯齿形参考信号rmp。dac 230在从时刻t0到时刻t1的p相期间内生成电平逐渐减小的参考信号rmp，并且在从时刻t1到时刻t2的d相期间内也生成类似的参考信号rmp。然而，参考信号rmp的在d相期间内的振幅被设定为大于在p相期间内的振幅。此后，重复执行同样的控制，直到时刻t1。
[0164]
此外，在从时刻t2到时刻t3的期间之中，在控制器360的控制下，测试信号源220提供在次数上与d相期间内的采样数一样多的高电平信号。在该期间中，计算针对增益域d1的校正值。同样地，在从时刻t4到时刻t5的期间中，提供高电平信号，并且计算针对增益域d2的校正值。同样地，在从时刻t6到时刻t7的期间和从时刻t8到时刻t9的期间中，提供高电平信号，并且计算针对增益域d3的校正值和针对增益域d4的校正值。
[0165]
如图13所示，针对增益域各者，在d相期间内，测试信号源220仅提供高电平信号。
[0166]
图14是示出了比较例的测试信号和参考信号的变化的一个示例的图。在视频期间之前的从时刻t0到时刻t1的期间中，根据比较例的测试信号源220在控制器360的控制下，
提供在次数上与d相期间内的采样数一样多(例如，128次)的高电平信号。
[0167]
接下来，在从时刻t2到时刻t3的期间内，根据比较例的测试信号源220在p相期间和d相期间内连续地提供低电平信号。在从时刻t1到时刻t3的期间中，计算针对增益域d0的校正值。
[0168]
接下来，在从时刻t4到时刻t5的期间中，根据比较例的测试信号源220提供高电平信号。接下来，在从时刻t6到时刻t7的期间中，根据比较例的测试信号源220提供低电平信号。在从时刻t4到时刻t7的期间中，计算针对增益域d1的校正值。此后，重复执行同样的控制，直到增益域d3。
[0169]
如图14所示，根据其中测试信号源220在d相期间内提供高电平信号和低电平信号的比较例，校准期间比在d相期间内仅提供高电平信号的情况下的校准期间更长。
[0170]
图15示出了根据本技术第一实施方案的模拟增益误差校正方法的图。图15的a是示出了在偏移量校正之后且在模拟增益校正之前，各列中的入射光量与输出电平之间的关系的图表的一个示例。图15的b是示出了在模拟增益校正之后，各列中的入射光量与输出电平之间的关系的图表的一个示例。在图15中，点划线示出了第一列c1的特性，并且细实线示出了第二列c2的特性。省略了除列c1和列c2之外的其余列的特性。粗实线示出了所有列的平均特性。
[0171]
如图15的a所示，在模拟增益校正之前，由于各列中的产品差异而导致各列中的斜率(即模拟增益)出现离散。因此，校正部350在将所有列的平均模拟增益设定为目标值的同时，通过增益校正系数来校正数字信号。因此，如图15的b所示，可以使得所有列中的模拟增益基本一致。于是，能够消除由模拟增益的离散引起的呈垂直条纹形状的固定模式噪声。
[0172]
[固体摄像元件的操作示例]
[0173]
图16是示出了根据本技术第一实施方案的固体摄像元件200的操作的一个示例的流程图。例如，当运行用于摄取图像数据的预定应用程序时，就开始了固体摄像元件200的操作。
[0174]
固体摄像元件200的列信号处理部280对所有增益域执行高电平测试信号的ad转换(步骤s901)。增益误差测定部310测量各列和各增益域中的增益误差(步骤s902)。接着，校正值计算部320计算各列和各增益域的校正值(步骤s903)。
[0175]
接着，在视频期间，列信号处理部280通过执行所有像素的像素信号的ad转换来生成帧(步骤s904)。校正部350使用校正值来校正该帧的数字信号(步骤s905)。
[0176]
接下来，在垂直消隐期间，列信号处理部280针对测定对象增益域对测试信号进行ad转换(步骤s906)。增益误差测定部310针对该测定对象增益域测量各列的增益误差(步骤s907)。
[0177]
校正值计算部320判断是否生成了更新脉冲(步骤s908)。在没有生成任何更新脉冲的情况下(步骤s908中：“否”)，固体摄像元件200重复地执行步骤s904及其以后的流程。
[0178]
另一方面，在生成了更新脉冲的情况下(步骤s908中：“是”)，校正值计算部320针对校正对象增益域计算各列的校正值，并且根据计算结果进行更新(步骤s909)。在步骤s909之后，固体摄像元件200重复地执行步骤s904及其以后的流程。
[0179]
根据本技术第一实施方案，校正值计算部320针对各列而求出用于校正模拟增益误差的校正值，并且校正部350根据该校正值执行校正。因此，能够消除由各列的模拟增益
的离散引起的噪声。因此，能够提高图像数据的画质。此外，由于测试信号源220在d相期间内仅提供高电平信号作为测试信号，因此校准期间与在d相期间内提供高电平信号和低电平信号的情况下的校准期间相比是更短的。
[0180]
[变形例]
[0181]
在上述第一实施方案中，测试信号源220针对所有增益域在d相期间内仅提供高电平信号。然而，当使用这种配置时，不能校正偏移量的离散。第一实施方案的变形例与第一实施方案的不同之处在于：根据该变形例的测试信号源220针对基准增益域d0在d相期间内还输出低电平信号。
[0182]
图17示出了根据本技术第一实施方案的变形例的测试信号和帧的图表的一个示例。图17的a示出了在启动时处理中提供的测试信号的一个示例。图17的b示出了帧和在分割处理中提供的测试信号的一个示例。在图17中，各横轴表示列地址，同时各纵轴表示时间。
[0183]
如图17的a所示，在启动时处理中，测试信号源220针对基准增益域d0在d相期间内提供高电平测试信号和低电平测试信号。把比用于剩余增益域的值大的值(例如，128)设定为用于高电平和低电平各者的采样数。
[0184]
此外，测试信号源220针对剩余增益域d1至增益域d3在d相期间内提供高电平测试信号。
[0185]
此外，如图17的b所示，在垂直消隐期间，测试信号源220针对测定对象增益域在d相期间内向所有列提供预定数量的测试信号。在d相期间内针对基准增益域d0提供高电平信号和低电平信号，而针对剩余增益域仅提供高电平信号。
[0186]
图18示出了在根据本技术第一实施方案的变形例中输入电平和输出电平之间的关系的图表的一个示例。图18的a示出了示出了在增益域d0中的输入电平和输出电平之间的关系的图表的一个示例。图18的b示出了在增益域d1及其以后增益域中的输入电平与输出电平之间的关系的图表的一个示例。在图18中，各纵轴表示数字信号dout的电平(即，输出电平)。在图18中，各横轴表示校正前的输入信号ain的电平(即输入电平)的绝对值。
[0187]
如上所述，测试信号源220针对基准增益域d0在d相期间内提供高电平测试信号和低电平测试信号。增益误差测定部310根据下列表达式来测量各列的斜率g和偏移量ofs。
[0188]
g＝(y
h-y
l
)/(x
h-x
l
)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ…
(表达式5)
[0189]
ofs＝(xhy
l-x
l
yh)/(x
h-x
l
)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ…
(表达式6)
[0190]
在该表达式中，y
l
代表着通过低电平x
l
的转换而获得的数字信号的电平(输出电平)。
[0191]
在采样数为2以上的情况下，校正值计算部320针对各列而求出偏移量ofs的统计量sto(平均值或者合计值等)以及斜率g的统计量stg。将针对第n列的第m个增益域的统计量sto定义为sto
cn_dm
。
[0192]
然后，针对各增益域，校正值计算部320计算出各列中的低电平信号的ad转换值的平均值，以此作为偏移量校正系数b。此外，校正值计算部320还计算出各列的增益校正系数a。
[0193]
此外，针对增益域d1及其以后的增益域，测试信号源220在d相期间内仅提供高电平信号。增益误差测定部310根据表达式5和表达式6计算各列的模拟增益和偏移量。然而，
针对增益域d1及其以后的增益域，如图18的b所示，不能获得对应于低电平的输出电平y
l
，因此，使用了增益域d0时的输出电平y
l
。需要注意的是，可以省略针对增益域d1及其以后的增益域的偏移量的计算。
[0194]
对于增益域d1及其以后的增益域，校正值计算部320求出针对各列和各增益域的校正值(增益校正系数和偏移量校正系数)。
[0195]
如上所述，由于测试信号源220针对增益域d0还提供了低电平信号，因此校正值计算部320可以将偏移量校正系数与增益校正系数一起计算出来。因此，与仅根据增益校正系数执行校正的第一实施方案相比，能够提高校正精度。
[0196]
图19是示出了根据第一实施方案的变形例的测试信号和参考信号的变化的一个示例的图。在视频期间之前的从时刻t0到时刻t1的期间中，在控制器360的控制下，测试信号源220提供在次数上与d相期间内的采样数一样多(例如，128次)的高电平信号。
[0197]
接下来，在从时刻t2到时刻t3的期间内，根据该变形例的测试信号源220在p相期间和d相期间内连续地提供低电平信号。在从时刻t1到时刻t3的期间中，计算增益域d0的校正值。
[0198]
接下来，在从时刻t4到时刻t5的期间内，测试信号源220提供与d相期间内的采样数一样多的高电平信号。在从时刻t4到时刻t5的期间中，计算增益域d1的校正值。在从时刻t6到时刻t7的期间内，也提供高电平信号，并且计算增益域d2的校正值。此后，重复地执行相同的控制。
[0199]
根据本技术第一实施方案的变形例，测试信号源220以上述方式针对基准增益域d0在d相期间内输出高电平信号和低电平信号。因此，能够将偏移量校正系数与增益校正系数一起计算出来。因此，与仅使用增益校正系数执行校正的第一实施方案相比，能够提高校正精度。
[0200]
《2第二实施方案》
[0201]
在上述第一实施方案中，使各增益域中的采样数全部一致。然而，采用这种配置，采样数的合计值随着增益域的增加而变大，因而校准期间变长。根据第二实施方案的测试信号源220与第一实施方案的不同之处在于：根据第二实施方案的测试信号源220设定了对应于与增益域有关的模拟增益的采样数，以使得校准期间缩短。
[0202]
在第二实施方案中，作为各增益域中的采样数，设定了对应于与该增益域有关的模拟增益的值。一般而言，随着模拟增益越高，数字信号的差异越大。因此，当模拟增益越低时，就设定越小的采样数。例如，假设增益域d4、增益域d3、增益域d2、增益域d1和增益域d0中的模拟增益是依照这些增益域的顺序依次变大的。在这种情况下，增益域d4、增益域d3、增益域d2、增益域d1和增益域d0中的采样数依照这些增益域的顺序依次变小。
[0203]
此外，根据第二实施方案的测试信号源220针对各增益域在d相期间内提供高电平信号和低电平信号这两者。
[0204]
图20是示出了根据本技术第二实施方案的测试信号和参考信号的一个示例的图。在图20中，纵轴表示测试信号或参考信号的电平。在图20中，横轴表示时间。
[0205]
如图20所示，在启动时处理中，在从时刻t0到时刻t1的期间内，测试信号源220针对增益域d0提供高电平测试信号。此外，在从时刻t1到时刻t2的期间内，测试信号源220针对增益域d0提供低电平测试信号。当增益域d0中的采样数为s0时，则在从时刻t0到时刻t2
的期间内提供s0×
2个测试信号，并且d相的ad转换(即，采样)被执行s0×
2次。
[0206]
然后，在从时刻t2到时刻t3的期间内，测试信号源220为增益域d1提供高电平测试信号。此外，在从时刻t3到时刻t4的期间内，测试信号源220为增益域d1提供低电平测试信号。当增益域d1中的采样数为s1时，则在从时刻t2到时刻t4的期间内提供s1×
2个测试信号，并且d相的ad转换(即，采样)被执行s1×
2次。
[0207]
接下来，在从时刻t4到时刻t6的期间内，测试信号源220为增益域d2提供高电平测试信号和低电平测试信号。在从时刻t6到时刻t8的期间内，测试信号源220为增益域d3提供高电平测试信号和低电平测试信号。在从时刻t8到时刻t11的期间内，测试信号源220为增益域d4提供高电平测试信号和低电平测试信号。
[0208]
此外，关于高电平测试信号与低电平测试信号之间的差分，当相应的增益域中的模拟增益越低时，该差分就被设定为越大的值。例如，在增益域d0、增益域d1、增益域d2、增益域d3和增益域d4中的模拟增益按照这些增益域的顺序依次变大的情况下，增益域d0、增益域d1、增益域d2、增益域d3和增益域d4中的上述差分就按照这些增益域的顺序依次变小。
[0209]
此外，关于某个增益域中的采样数，与该增益域相对应的模拟增益越低，采样数就被设定为越小的数字。例如，在增益域d4、增益域d3、增益域d2、增益域d1和增益域d0中的模拟增益按照这些增益域的顺序依次变小的情况下，采样数s4、采样数s3、采样数s2、采样数s1和采样数s0就按照这些增益域的顺序依次变小。此外，在高电平测试信号和低电平测试信号的提供期间内，也提供参考信号。
[0210]
另一方面，如图21所示，假定一个这样的比较例：其中，各增益域中的采样数是一致的。
[0211]
因为当相应的模拟增益越低时就将采样数设定为越小，所以与如图21所示的比较例相比而言，能够减少所有增益域中的采样数的合计值。例如，当最大采样数s4等于比较例中的采样数(例如，128)时，所有增益域中的采样数的合计值与比较例相比就是更小的。由于采样数的减少，因此能够缩短校准期间。
[0212]
图22是示出了根据本技术第二实施方案的测试信号的一个示例的图。在图22中，横轴表示列地址，同时纵轴表示时间。
[0213]
如图22所示，在启动时处理中，测试信号源220针对增益域d0提供与采样数(s0)一样多的高电平测试信号和低电平测试信号。
[0214]
同样，测试信号源220针对增益域d1提供与采样数(s1)一样多的高电平测试信号和低电平测试信号。此后，针对增益域d2、增益域d3和增益域d4而提供的高电平测试信号的数量及低电平测试信号的数量分别等于采样数s2、采样数s3和采样数s4。在增益域d4、增益域d3、增益域d2、增益域d1和增益域d0中的模拟增益按照这些增益域的顺序依次变小的情况下，采样数s4、采样数s3、采样数s2、采样数s1和采样数s0按照这些增益域的顺序依次变小。
[0215]
另一方面，在比较例中，如图10的a所示，针对各增益域提供相同数量的测试信号。
[0216]
需要注意的是，第一实施方案可以应用于第二实施方案。在这种情况下，测试信号源220针对各增益域在d相期间内仅提供高电平信号。第一实施方案的变形例也可以应用于第二实施方案。
[0217]
如上所述，根据本技术第二实施方案，测试信号源220提供与对应于模拟增益的采样数一样多的测试信号。因此，与模拟增益相应地，能够减少ad转换的次数。于是，能够缩短
校准期间。
[0218]
《3.第三实施方案》
[0219]
在上述第一实施方案和第二实施方案中，针对增益域d1及其以后的增益域，校正值计算部320不使用关于增益域d0的数据来计算增益校正系数。然而，对于这种配置，存在着不能确保数字信号相对于模拟增益的线性度的可能性。第三实施方案与第一实施方案或第二实施方案的不同之处在于：在第三实施方案中还校正线性度。
[0220]
图23是示出了根据本技术第三实施方案的增益误差测定部310的一个配置示例的框图。增益误差测定部310包括采样数计数器311、更新脉冲生成部312、基准数据累加部380、对象域数据累加部385和偏移量计算部315。
[0221]
采样数计数器311将从选择器340输入的数字信号的个数作为采样数进行计数。采样数计数器311将采样数提供至更新脉冲生成部312。
[0222]
更新脉冲生成部312基于由采样数计数器311计数得到的采样数生成更新脉冲。来自控制器360的合计采样数和分割采样数被输入至更新脉冲生成部312。在启动时处理中，当采样数达到合计采样数时，更新脉冲生成部312就生成更新脉冲，并且将该更新脉冲提供至校正值计算部320。此外，在分割处理中，每次当采样数达到分割采样数时，更新脉冲生成单元312就生成更新脉冲，并且将该更新脉冲提供至校正值计算部320。
[0223]
针对基准增益域d0，基准数据累加部380把各列中在个数上与采样数一样多的数字信号dout进行累加。基准数据累加部380将该累加结果作为合计值sum0提供至校正值计算部320。
[0224]
针对增益域d1及其以后的增益域，对象域数据累加部385把各列中在个数上与采样数一样多的数字信号dout进行累加。对象域数据累加部385将该累加结果提供至校正值计算部320。针对第m个增益域的累加结果被定义为合计值summ。
[0225]
偏移量计算部315针对各列和各增益域来计算偏移量。偏移量计算部315在各增益域内对于每次采样根据表达式6来计算偏移量ofs。偏移量计算部315针对各增益域和各列来计算出偏移量的统计量sto。将第n列的第m个增益域的统计量sto定义为sto
cn_dm
。在启动时处理中，针对所有增益域来计算出各自的统计量sto
cn_dm
。另一方面，在分割处理中，对于每个帧，针对测定对象增益域来计算出统计量sto
cn_dm
。
[0226]
偏移量计算部315将包括计算结果的数据作为测定数据提供至校正值计算部320。需要注意的是，虽然增益误差测定部310执行偏移量的计算，但是例如当误差较小时，也可以被构造成不执行偏移量的计算。
[0227]
图24是示出了根据本技术第三实施方案的校正值计算部320的一个配置示例的框图。校正值计算部320包括增益校正系数计算部390和偏移量校正系数计算部322。
[0228]
针对增益域d1及其以后的增益域，增益校正系数计算部390计算各列的增益校正系数。例如，根据下列表达式来计算第m个增益域的增益校正系数am。
[0229]am
＝(sum0×
sm)/(summ×
s0)...(表达式7)
[0230]
在该表达式中，s0表示增益域d0中的采样数，并且sm表示第m个增益域中的采样数。
[0231]
增益校正系数计算部390将针对各列和各增益域的增益校正系数am提供至存储部330。
[0232]
偏移量校正系数计算部322针对各列和各增益域来计算偏移量校正系数b，并且将
该偏移量校正系数b输出至存储部330。针对增益域d0，偏移量校正系数计算部322把各列的低电平信号的ad转换值的平均值作为偏移量校正系数b计算出来。针对增益域d1及其以后的增益域，通过同样的计算，也计算出了各列的偏移量校正系数b。
[0233]
图25示出了根据本技术第三实施方案的基准数据累加部380和对象域数据累加部385的框图的一个配置示例。基准数据累加部380包括输出控制部381、加法器382、选择器383和存储器384。对象域数据累加部385包括输出控制部386、加法器387、选择器388和存储器389。
[0234]
输出控制部381控制选择器383的输出目的地。输出控制部381对各列中的数字信号dout的个数进行计数。当计数值小于对应于增益域d0的采样数时，输出控制部381执行控制以选择存储器384作为选择器383的输出目的地。另一方面，当计数值达到了采样数时，输出控制部381将选择器383的输出目的地切换至增益校正系数计算部390。
[0235]
加法器382在各列中将针对增益域d0的数字信号dout和存储器384内的保存值相加。加法器382将加法值输出至选择器383。
[0236]
选择器383在输出控制部381的控制下，将从加法器382提供过来的加法值输出至存储器384或增益校正系数计算部390。根据输出至存储器384的值，存储器384被更新。合计值sum0被输出至增益校正系数计算部390。存储器384保存着针对各列的来自选择器383的输出值。
[0237]
输出控制部386控制选择器388的输出目的地。针对增益域d1及其以后的增益域，输出控制部386在各列中将数字信号dout的个数进行计数，并且当计数值小于对应于作为计算对象的增益域的采样数时，就执行控制以选择存储器389作为选择器388的输出目的地。另一方面，当计数值达到了采样数时，输出控制部386将选择器388的输出目的地切换至增益校正系数计算部390。
[0238]
针对增益域d1及其以后的增益域各者，加法器387在各列中将数字信号dout和存储器389内的保存值相加。加法器387将加法值输出至选择器388。
[0239]
选择器388在输出控制部386的控制下，将从加法器387提供过来的加法值输出至存储器389或增益校正系数计算部390。根据输出至存储器389的值，存储器389被更新。合计值summ被输出至增益校正系数计算部390。存储器389保存着针对各列的来自选择器388的输出值。
[0240]
图26是示出了根据本技术第三实施方案的增益校正系数计算部390的一个配置示例的框图。增益校正系数计算部390包括乘法器391、除法器392、移位计算部393、乘法器394、移位计算部395和移位数设定部396。
[0241]
移位计算部393使用针对增益域d0的采样数s0作为移位数，将预定的最大采样数s
max
朝着让位数减小的方向移位。移位计算部393将通过移位而获得的数据输出至乘法器391。需要注意的是，移位计算部393是权利要求中所记载的第一移位计算部的一个示例。
[0242]
乘法器391将增益域d0的合计值sum0与来自移位计算部393的输出相乘。乘法器391将乘法的结果提供至除法器392。需要注意的是，乘法器391是权利要求中所记载的第一乘法器的一个示例。
[0243]
移位数设定部396设定移位计算部395的移位数。移位数设定部396被输入有用于指定作为线性度校正对象的增益域的信息。移位数设定部396将对应于所指定增益域的采
样数sm作为移位数提供至移位计算部395。
[0244]
移位计算部395使用由移位数设置部396提供过来的移位数，将预定的最大采样数s
max
朝着让位数减小的方向移位。移位计算部395将通过移位而获得的数据输出至乘法器394。需要注意的是，移位计算部395是权利要求中所记载的第二移位计算部的一个示例。
[0245]
针对增益域d1及其以后的增益域各者，乘法器394将合计值summ与来自移位计算部395的输出相乘。乘法器394将乘法的结果提供至除法器392。需要注意的是，乘法器394是权利要求中所记载的第二乘法器的一个示例。
[0246]
针对增益域d1及其以后的增益域，除法器392将通过乘法器391获得的各列中的乘法结果除以通过乘法器394获得的该列中的乘法结果。除法器392将针对第m个增益域的除法结果作为增益校正系数am提供至存储部330。增益校正系数am由下列表达式表示。
[0247]am
＝{sum0×
(s
max
/s0)}/{summ×
(s
max
/sm)}...(表达式8)
[0248]
该表达式8等效于表达式7。
[0249]
图27示出了根据本技术第三实施方案的线性度校正方法的图。图27的a是示出了在未进行线性度校正的情况下数字信号dout的电平(输出电平)和模拟增益之间的关系的图表的一个示例。图27的b是示出了在进行线性度校正的情况下输出电平和模拟增益之间的关系的图表的一个示例。
[0250]
在增益校正系数计算部321通过不使用表达式8而是如在第一实施方案中那样使用针对某个增益域的所有列中的数字信号的统计量来求出增益校正系数的情况下，不校正线性度。在这种情况下，如图27的a所示，在增益域d1至增益域d3各者中，输出电平的线性度偏离了增益域d0的线性度。
[0251]
因此，如表达式8所示，增益校正系数计算部321通过还额外地使用关于增益域d0的基准数据来计算增益校正系数。因此，如图27的b所示，能够校正各增益域中的线性度。
[0252]
需要注意的是，在将第三实施方案应用于第一实施方案的情况下，使各增益域中的采样数一致。因此，将表达式7和表达式8中的s0和各sm设定为相同的值。
[0253]
根据本技术的第三实施方案，针对增益域d1及其以后的增益域，增益校正系数计算部390以上述方式通过使用关于增益域d0的基准数据来计算出增益校正系数。因此，能够进行线性度校正。
[0254]
[变形例]
[0255]
在上述第三实施方案中，增益校正系数计算部390针对各增益域执行关于最大采样数s
max
的移位计算。然而，在使用这种配置时，计算量随着增益域数量的增加而增加。根据第三实施方案的变形例的增益校正系数计算部390与第三实施方案的不同之处在于：减少了根据变形例的增益校正系数计算部390的计算量。
[0256]
图28是示出了根据本技术第三实施方案的变形例的增益校正系数计算部390的一个配置示例的框图。根据第三实施方案的变形例的增益校正系数计算部390与第三实施方案的不同之处在于：在本变形例中既未设置有移位计算部393也未设置有移位计算部395。
[0257]
根据第三实施方案的变形例的乘法器391将增益域d0中的合计值sum0与第m个增益域中的采样数sm相乘。
[0258]
此外，根据第三实施方案的变形例的乘法器394将第m个增益域中的合计值summ与增益域d0中的采样数s0相乘。
[0259]
使用图28所示的配置，可以计算表达式7。此外，由于省掉了移位计算部393和移位计算部395，因此能够减少增益校正系数计算部390的计算量。
[0260]
根据本技术第三实施方案的变形例，因为以上述方式针对各增益域执行合计值与相应的采样数的乘法，因此不需要移位计算部393和移位计算部395。因此，能够减少在增益校正系数计算部390处的计算量。
[0261]
《4.移动体应用示例》
[0262]
根据本发明的技术(本技术)可以应用于各种类型的产品。例如，根据本发明的技术可以被实现为安装在诸如汽车、电动汽车、混合动力汽车、摩托车、自行车、个人机动载具、飞机、无人机、轮船或机器人等任何类型的移动体中的设备。
[0263]
图29是示出了作为根据本发明实施方案的技术可适用的移动体控制系统的一个示例的车辆控制系统的示意性构造示例的框图。
[0264]
车辆控制系统12000包括通过通信网络12001彼此连接的多个电子控制单元。在图29所示的示例中，车辆控制系统12000包括驱动系统控制单元12010、车身系统控制单元12020、车外信息检测单元12030、车内信息检测单元12040和综合控制单元12050。此外，作为综合控制单元12050的功能改造，示出了微计算机12051、声音图像输出部12052和车载网络接口(i/f：interface)12053。
[0265]
驱动系统控制单元12010根据各种程序来控制与车辆的驱动系统相关的设备的操作。例如，驱动系统控制单元12010起到如下设备的控制装置的作用：诸如内燃机、驱动马达等用于生成车辆的驱动力的驱动力生成设备；用于将驱动力传递到车轮的驱动力传递机构；用于调整车辆转向角的转向机构；以及用于产生车辆的制动力的制动装置等。
[0266]
车身系统控制单元12020根据各种程序来控制搭载于车身上的各种设备的操作。例如，车身系统控制单元12020起到如下设备的控制装置的作用：无钥匙进入系统；智能钥匙系统；电动车窗装置；或者诸如前照灯、倒车灯、刹车灯、转向灯和雾灯等各种车灯等。在这种情况下，从作为钥匙替代品的便携装置发送的无线电波或者来自各种开关的信号可以向车身系统控制单元12020输入。车身系统控制单元12020接收这些无线电波或者信号的输入，并且控制车辆的门锁装置、电动车窗装置和车灯等。
[0267]
车外信息检测单元12030检测关于配备有车辆控制系统12000的车辆的外部的信息。例如，车外信息检测单元12030连接有摄像部12031。车外信息检测单元12030致使摄像部12031拍摄车辆的外部的图像，并且接收所拍摄的图像。车外信息检测单元12030可以基于所接收到的图像来执行对于诸如人、车、障碍物、标志和路面上的文字等物体的检测处理或者到上述物体的距离的检测处理。
[0268]
摄像部12031是接收光并且输出与所接收到的光的光量对应的电气信号的光学传感器。摄像部12031可以将电气信号作为图像输出或者可以将电气信号作为测距信息输出。此外，由摄像部12031接收的光可以是可见光或者是诸如红外线等非可见光。
[0269]
车内信息检测单元12040检测关于车辆的内部的信息。例如，车内信息检测单元12040连接有用于检测驾驶员状态的驾驶员状态检测部12041。例如，驾驶员状态检测部12041包括对驾驶员进行摄像的相机。车内信息检测单元12040可以基于从驾驶员状态检测部12041输入的检测信息来计算驾驶员的疲劳程度或驾驶员的注意力集中程度，或者可以判断驾驶员是否在睡觉。
[0270]
基于由车外信息检测单元12030或车内信息检测单元12040获取的关于车辆内部或外部的信息，微计算机12051能够计算出驱动力生成设备、转向机构或制动装置的控制目标值，并且向驱动系统控制单元12010输出控制命令。例如，微计算机12051可以执行旨在实现adas(高级驾驶员辅助系统：advanced driver assistance system)的功能的协同控制，该adas的功能包括车辆碰撞规避、车辆冲击减缓、基于车间距离的跟随驾驶、车辆定速驾驶、车辆碰撞警告和偏离车道警告等。
[0271]
此外，基于由车外信息检测单元12030或车内信息检测单元12040获取的关于车辆周围的信息，微计算机12051可以通过控制驱动力生成设备、转向机构、制动装置等，来执行旨在实现使车辆不依赖于驾驶员的操作而自主行驶的自动驾驶等的协同控制。
[0272]
此外，基于由车外信息检测单元12030获取的关于车辆外部的信息，微计算机12051可以向车身系统控制单元12020输出控制指令。例如，根据由车外信息检测单元12030检测到的前车或迎面来车的位置，微计算机12051能够执行例如通过控制前照灯以将远光切换为近光等的旨在防止眩光的协同控制。
[0273]
声音图像输出部12052将声音和图像中的至少一者的输出信号发送到能够从视觉上或从听觉上将信息通知给车辆乘员或车辆外部的输出装置。在图29的示例中，作为输出装置，示出了音频扬声器12061、显示部12062和仪表板12063。显示部12062可以包括例如板载显示器和平视显示器中的至少一者。
[0274]
图30是示出了摄像部12031的安装位置的示例的图。
[0275]
在图30中，摄像部12031包括摄像部12101、摄像部12102、摄像部12103、摄像部12104和摄像部12105。
[0276]
例如，摄像部12101、摄像部12102、摄像部12103、摄像部12104和摄像部12105分别被配置在车辆12100的诸如前鼻、侧视镜、后保险杠、后备厢门、以及车厢内挡风玻璃的上部等的位置处。设置在前鼻处的摄像部12101和设置在车厢内挡风玻璃的上部处的摄像部12105主要获取车辆12100的前方图像。设置在侧视镜处的摄像部12102和摄像部12103主要获取车辆12100的侧方图像。设置在后保险杠或后备厢门处的摄像部12104主要获取车辆12100的后方图像。设置在车厢内挡风玻璃的上部处的摄像部12105主要用于检测前方的车辆、行人、障碍物、信号灯、交通标志和车道等。
[0277]
顺便说一下，图30示出了摄像部12101至摄像部12104的摄像范围的示例。摄像范围12111表示设置在前鼻处的摄像部12101的摄像范围。摄像范围12112和摄像范围12113分别表示设置在侧视镜处的摄像12102和摄像部12103的摄像范围。摄像范围12114表示设置在后保险杠或后备厢门处的摄像部12104的摄像范围。例如，通过将摄像部12101至摄像部12104所拍摄到的图像数据叠加，可以获得车辆12100的从上方观察的俯瞰图像。
[0278]
摄像部12101至摄像部12104中的至少一者可以具有能够获取距离信息的功能。例如，摄像部12101至摄像部12104中的至少一者可以是包括多个摄像元件的立体相机或者可以是具有用于相位差检测的像素的摄像元件。
[0279]
例如，基于从摄像部12101至摄像部12104获得的距离信息，微计算机12051能够求出到摄像范围12111至摄像范围12114内的各立体物的距离和该距离随时间的变化(相对于车辆12100的相对速度)，并且因此能够提取如下的立体物作为前车：其尤其是在车辆12100的行驶路径上离得最近的立体物，且是在与车辆12100大致相同的方向上以预定速度(例
如，0km/h以上)行驶的立体物。此外，微计算机12051可以设定针对于前车的近前要预先确保的车间距离，并且可以进行自动制动控制(包括跟随停止控制)和自动加速控制(包括跟随启动控制)等。藉此，本发明能够执行旨在使车辆不依赖于驾驶员的操作而自主行驶的自动驾驶等的协同控制。
[0280]
例如，基于从摄像部12101至摄像部12104获取的距离信息，微计算机12051可以将与立体物有关的立体物数据分类为两轮车辆、普通车辆、大型车辆、行人、电线杆和其他立体物的立体物数据，提取分类后的立体物数据，并且使用所提取的立体物数据来自动规避障碍物。例如，微计算机12051将车辆12100周围的障碍物识别为车辆12100的驾驶员能够在视觉上识别的障碍物和车辆12100的驾驶员难以在视觉上识别的障碍物。然后，微计算机12051判断用于表示与各障碍物发生碰撞的危险度的碰撞风险。在碰撞风险等于或者高于设定值并且因此存在碰撞可能性的状况下，微计算机12051可以经由音频扬声器12061和显示部12062向驾驶员输出警告，并且可以通过驱动系统控制单元12010执行强制减速或规避转向。藉此，微计算机12051能够提供用于避免碰撞的辅助驾驶。
[0281]
摄像部12103至摄像部12104中的至少一者可以是能够检测红外线的红外线相机。例如，微计算机12051可以通过判定在摄像部12101至摄像部12104的所拍摄图像中是否存在行人来识别行人。例如，这种行人识别是通过如下步骤来执行的：从作为红外线相机的摄像部12101至摄像部12104的所拍摄图像中提取特征点的步骤；以及通过对代表着物体轮廓的一系列特征点进行图案匹配处理来判定该物体是否是行人的步骤。当微计算机12051判定了在摄像部12101至摄像部12104的所拍摄图像中存在行人并且因此识别出行人时，声音图像输出部12052可以控制显示部12062使其把用于强调的方形轮廓线叠加地显示在所识别出的行人上。声音图像输出部12052还可以控制显示部12062使其把用于表示行人的图标等显示在期望的位置处。
[0282]
至此，已经说明了根据本发明的技术可适用的车辆控制系统的一个示例。根据本发明的技术可以适用于上面说明的构造中的摄像部12031。例如，图1的摄像装置100可以适用于摄像部12031。当根据本发明的技术应用于摄像部12031时，固定模式噪声就可以被消除，从而能够获得易于观看的所拍摄图像。因此，能够减轻驾驶员的疲劳。
[0283]
需要注意的是，上述实施方案各自例示了用于实施本技术的一个示例，并且实施方案中的特征与权利要求的范围中的发明特定特征具有对应关系。类似地，权利要求的范围中的发明特定特征与实施方案中的以同一名称表示的特征具有对应关系。然而，本技术不限于实施方案，并且可以在本技术的主旨的范围内通过实施方案的各种变形例来予以实施。
[0284]
需要注意，本说明书中所记载的效果仅仅是示例，并且因此不受限制。此外，可以发挥任何其他效果。
[0285]
需要注意的是，本技术还可以具有以下构造。
[0286]
(1)固体摄像元件，包括：
[0287]
测试信号源，其生成预定电平的测试信号；
[0288]
模数转换器，其根据从多个模拟增益中选出的模拟增益增大/减小模拟信号，并且将增大/减小后的所述模拟信号转换为数字信号；
[0289]
输入切换部，其将所述测试信号或像素信号作为模拟信号输入至所述模数转换
器；
[0290]
校正值计算部，其基于所述测试信号和所述数字信号来求出用于校正所选出的所述模拟增益中的误差的校正值，并且输出所述校正值；和
[0291]
校正部，其根据所述输出的校正值校正所述数字信号。
[0292]
(2)根据(1)所述的固体摄像元件，其中，
[0293]
所述模数转换器包括：
[0294]
比较器，其将所述模拟信号与预定的斜坡信号进行比较，并且
[0295]
输出比较结果；以及
[0296]
数字信号生成部，其基于所述比较结果来生成所述数字信号，并且所述比较器包括：
[0297]
差分放大电路，其把预定的基准电压与预定节点的电压之间的差分放大，并且将放大后的差分作为所述比较结果输出；
[0298]
垂直信号线侧电容，其插入在所述预定节点与所述输入切换部之间；
[0299]
斜坡侧电容，其插入在所述预定节点与用于生成所述斜坡信号的数模转换器之间；以及
[0300]
开关，其根据预定的控制信号来变更所述垂直信号线侧电容和所述斜坡侧电容的电容比。
[0301]
(3)根据(2)所述的固体摄像元件，其中，
[0302]
所述多个模拟增益被分类为多个增益域，在所述多个增益域中设定有彼此不同的所述电容比，
[0303]
所述测试信号的所述电平的类型包含：相当于当入射光量大于预定值时的像素信号的高电平；和相当于当所述入射光量不大于所述预定值时的像素信号的低电平，
[0304]
而且，针对所述多个增益域中的各者，在对与曝光量对应的信号电平进行转换的信号电平转换期间内，所述测试信号源仅提供所述高电平。
[0305]
(4)根据(2)所述的固体摄像元件，其中，
[0306]
所述多个模拟增益被分类为多个增益域，在所述多个增益域中设定有彼此不同的所述电容比，
[0307]
所述测试信号的所述电平的类型包含：相当于当入射光量大于预定值时的像素信号的高电平；和相当于当所述入射光量不大于所述预定值时的像素信号的低电平，
[0308]
并且，针对所述多个增益域之中的基准增益域，在对与曝光量对应的信号电平进行转换的信号电平转换期间内，所述测试信号源依次提供所述高电平和所述低电平，而针对所述多个增益域之中的剩余增益域，在所述信号电平转换期间内，所述测试信号源仅提供所述高电平。
[0309]
(5)根据(2)～(4)中任一项所述的固体摄像元件，其中，
[0310]
所述多个模拟增益被分类为多个增益域，在所述多个增益域中设定有彼此不同的所述电容比，并且
[0311]
所述测试信号源提供与采样数一样多的所述测试信号，所述采样数对应于与相应的所述增益域有关的所述模拟增益。
[0312]
(6)根据(5)所述的固体摄像元件，还包括：
[0313]
基准数据累加部，其针对所述多个增益域之中的基准增益域将所述数字信号累加，并且将该累加的结果作为第一加法结果输出；以及
[0314]
对象域数据累加部，其针对所述多个增益域之中的除所述基准增益域之外的各所述增益域将所述数字信号累加，并且将该累加的结果作为第二加法结果输出，
[0315]
其中，所述校正值计算部基于所述第一加法结果和所述第二加法结果来计算出用于校正模拟增益的增益校正系数，以作为所述校正值。
[0316]
(7)根据(6)所述的固体摄像元件，其中，
[0317]
所述校正值计算部包括：
[0318]
第一移位计算部，其根据所述基准增益域中的所述采样数来执行用于将预定最大采样数移位的计算；
[0319]
第一乘法器，其将由所述第一移位计算部获得的计算结果与所述第一加法结果相乘；
[0320]
第二移位计算部，其根据除所述基准增益域之外的各所述增益域中的所述采样数来执行用于将所述预定最大采样数移位的计算；
[0321]
第二乘法器，其将由所述第二移位计算部获得的计算结果与所述第二加法结果相乘；以及
[0322]
除法器，其将由所述第一乘法器获得的乘法结果除以由所述第二乘法器获得的乘法结果，并且将该除法的结果作为所述增益校正系数输出。
[0323]
(8)根据(6)所述的固体摄像元件，其中，
[0324]
所述校正值计算部包括：
[0325]
第一乘法器，其将除所述基准增益域之外的各所述增益域中的所述采样数与所述第一加法结果相乘；
[0326]
第二乘法器，其将所述基准增益域中的所述采样数与所述第二加法结果相乘；以及
[0327]
除法器，其将由所述第一乘法器获得的乘法结果除以由所述第二乘法器获得的乘法结果，并且将该除法的结果作为所述增益校正系数输出。
[0328]
(9)摄像装置，包括：
[0329]
像素阵列部，在所述像素阵列部中排列有多个像素，各所述像素生成像素信号；
[0330]
测试信号源，其生成预定电平的测试信号；
[0331]
模数转换器，其根据从多个模拟增益中选出的模拟增益来增大/减小模拟信号，并且将增大/减小后的所述模拟信号转换为数字信号；
[0332]
输入切换部，其将所述测试信号或所述像素信号作为所述模拟信号输入至所述模数转换器；
[0333]
校正值计算部，其基于所述测试信号和所述数字信号来求出用于校正所选出的所述模拟增益中的误差的校正值，并且输出所述校正值；以及
[0334]
校正部，其根据所输出的所述校正值来校正所述数字信号。
[0335]
(10)固体摄像元件控制方法，包括：
[0336]
测试信号生成过程，其生成预定电平的测试信号；
[0337]
模数转换过程，其根据从多个模拟增益中选出的模拟增益来增大/减小模拟信号，
并且将增大/减小后的所述模拟信号转换为数字信号；
[0338]
输入切换过程，其将所述测试信号或像素信号作为所述模拟信号输入至所述模数转换器；
[0339]
校正值获取过程，其基于所述测试信号和所述数字信号来求出用于校正所选出的所述模拟增益中的误差的校正值，并且输出所述校正值；以及
[0340]
校正过程，其根据所输出的所述校正值来校正所述数字信号。
[0341]
[附图标记列表]
[0342]
100：摄像装置
[0343]
110：光学部
[0344]
120：dsp(数字信号处理)电路
[0345]
130：显示部
[0346]
140：操作部
[0347]
150：总线
[0348]
160：帧存储器
[0349]
170：存储部
[0350]
180：电源部
[0351]
200：固体摄像元件
[0352]
210：垂直扫描电路
[0353]
220：测试信号源
[0354]
230：dac(数模转换器)
[0355]
240：时序控制电路
[0356]
250：像素阵列部
[0357]
260：像素
[0358]
261：光电转换元件
[0359]
262：传输晶体管
[0360]
263：复位晶体管
[0361]
264：浮动扩散层
[0362]
265：放大晶体管
[0363]
266：选择晶体管
[0364]
270：输入切换部
[0365]
271、340、383、388：选择器
[0366]
280：列信号处理部
[0367]
281：adc(模数转换器)
[0368]
282：计数器
[0369]
300：图像处理部
[0370]
310：增益误差测定部
[0371]
311：采样数计数器
[0372]
312：更新脉冲生成部
[0373]
315：偏移量计算部
[0374]
320：校正值计算部
[0375]
330：存储部
[0376]
350：校正部
[0377]
360：控制器
[0378]
380：基准数据累加部
[0379]
381、386：输出控制部
[0380]
382、387：加法器
[0381]
384、389：存储器
[0382]
385：对象域数据累加部
[0383]
390：增益校正系数计算部
[0384]
391、394：乘法器
[0385]
392：除法器
[0386]
393、395：移位计算部
[0387]
396：移位数设定部
[0388]
400：比较器
[0389]
410：电容比切换电路
[0390]
411至415：开关
[0391]
416至421、440：电容
[0392]
430：差分放大电路
[0393]
431、432：pmos晶体管
[0394]
433至435：nmos晶体管
[0395]
436、437：自动归零开关
[0396]
12031：摄像部