CN1522055A - 摄像装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种摄像装置，第1固体摄像元件(20a)将响应第1被摄体影像产生的信息电荷存储在多个受光象素中；第2固体摄像元件(20b)将响应第2被摄体影像产生的信息电荷存储在多个受光象素中；寄存器(30)存储指定第1和第2固定摄像元件的驱动条件的第1和第2设定数据。由第1和第2驱动电路(21a)、(21b)、定时控制电路(26)构成的驱动控制电路根据存储在寄存器(30)中的第1和第2设定数据，控制第1和第2固体摄像元件(20a)、(20b)的动作。在使用多个固体摄像元件的摄像装置中，以最适宜的条件驱动各固体摄像元件，同时顺利进行固体摄像元件间的动作转换。

Description

摄像装置

技术领域

本发明涉及用多个固体摄像元件对多个被摄体影像进行摄像，将由此而得的多个系列图像信号进行合成输出的摄像装置。

背景技术

在数字摄像机等的摄像装置中，可以认为是，搭载多个固体摄像元件，对多个被摄体影像进行摄像，将由此而得的多个系列图像信号进行合成并显示在共同的显示画面上(例如，参照专利文献1)。

这样的摄像装置例如，如图4那样构成，作为第1摄像系列，具备第1固体摄像元件1a、第1驱动电路2a和第1信号处理电路4a，同时作为第2摄像系列具备第2固体摄像元件1b、第2驱动电路2b和第2信号处理电路4b。并且，作为共同的电路，具备同步信号发生电路3、选择电路5和第3信号处理电路6。

在图4所示的摄像装置中，第1和第2驱动电路2a、2b根据同步信号发生电路3来的定时信号驱动第1和第2固体摄像元件1a、1b，将从第1和第2固体摄像元件1a、1b取出的2系列图像信号取入第1和第2信号处理电路4a、4b。第1和第2信号处理电路4a、4b对各系列图像信号进行伽马校正处理或AGC(自动增益控制)处理，并将处理后的信号输出到选择电路5。选择电路5将2系列图像信号取入各输入端子，交替选择这些后将选定的图像信号输出到第3信号处理电路6。第3信号处理电路6对由选择电路5选定的图像信号进行色分离或矩阵运算等的处理，生成含有亮度信号和色差信号的图像信号。

在这样的摄像装置中，通过交替选择第1和第2固体摄像元件来的2系列图像信号，得到在每隔规定间隔交替排列第1和第2图像信号的1系列图像信号。

[专利文献1]

特开昭64-62974号公报

在上述那样用多个固体摄像元件的摄像装置中，由于安装侧的摄像机筐体的情况，从固体摄像元件到驱动电路的距离有时在各摄像系列是不同的。在这样的场合，最好不用同等条件驱动多个固体摄像元件，以免产生没有充分引出各固体摄像元件的特性的问题。

例如，在驱动电路到固体摄像元件的布线长时，布线的阻抗随着布线长度提高，在驱动时钟到达固体摄像元件时，驱动能力损失的比率升高。因此，在到各固体摄像元件的距离不同时，与布线长度短的一侧相比，必须将布线长度长的一侧的驱动时钟的驱动能力设定得高些。即使驱动时钟到达各固体摄像元的时间相同，会产生因随着布线长度的延迟引起的定时偏差。这时，难以使多个固体摄像元件的动作同步。

可是，在驱动固定摄像元件时，一般使用在和电源投入同时将表示驱动条件的设定数据存入到寄存器等的存储装置中，按照存储装置所存储的设定数据驱动固体摄像元件的方法。将其使用在用多个固体摄像元件的摄像装置时，若想设定适合于各固体摄像元件的驱动条件，存在每次转换固体摄像元件时必须重写存储装置的内容、转换不能顺利进行这样的问题。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种在用多个固体摄像元件的摄像装置中，能以最适宜的条件驱动各固体摄像元件，且能顺利进行固体摄像动作转换的摄像装置。

本申请的发明是鉴于上述课题而研制的，其特征在于，具备：将响应第1被摄体影像产生的信息电荷存储在多个受光象素的第1固体摄像元件；将响应第2被摄体影像产生的信息电荷存储在多个受光象素的第2固体摄像元件；控制上次第1和第2固体摄像元件动作的驱动控制电路；存储指定上述第1和第2固体摄像元件的驱动条件的第1和第2设定数据的寄存器；上述驱动控制电路根据上述寄存器所存储的上述第1设定数据驱动上述第1固体摄像元件，同时根据上述第2设定数据驱动上述第2固体摄像元件。

若使用本申请的发明，能分别设定2个固体摄像元件的驱动条件，可能以最佳条件驱动各固体摄像元件。而且，在本申请的发明中，能同时将各固体摄像元件所设定的个别驱动条件写入寄存器。因此，在每次转换固体摄像元件时不必重写寄存器的内容，能顺利进行第1和第2固体摄像元件间的动作转换。

附图说明

图1是表示本申请发明的实施方式结构的方框图。

图2是表示第1驱动电路21a一例的电路构成图。

图3是表示第1延迟器29a一例的电路构成图。

图4是表示已有的摄像装置构成的方框图。

其中：

1a、20a-第1固体摄像元件；2a、21a-第1驱动电路；1b、20b-第2固体摄像元件；2b、21b-第2驱动电路；3-同步信号发生电路；4a-第1信号处理电路；4b-第2信号处理电路；5-选择电路；6-第3信号处理电路；22-选择电路；23-模拟处理电路；24-A/D变换电路；25-数字处理电路；26-定时控制电路；27-计数器；28-译码器；29a-第1延迟；29b-第2延迟；30-寄存器；31-写入控制电路；40-第1倒相器；41-OR门；42-AND门；、43-第2倒相器；44-第1晶体管；45-第2晶体管；50-延迟电路；51-延迟元件；52-选择器。

具体实施方式

图1是表示本申请发明实施方式的方框图。图1所示的摄像装置由第1固体摄像元件20a、第1驱动电路21a、第2固体摄像元件20b、第2驱动电路21b、选择电路22、模拟处理电路23、A/D变换电路24、数字处理电路25、定时控制电路26、寄存器30和写入控制电路31构成。

本发明的特征在于，将表示最适宜于第1和第2固体摄像元件20a、20b各自驱动条件的第1和第2设定数据存储在寄存器30，根据所存储的第1和第2设定数据，控制第1和第2固体摄像元件20a、20b的动作。

第1固体摄像元件20a将多个受光像素陈列式配置在受光部，将根据该受光部所接收的第1被摄体影像而发生的第1信息电荷存储在各受光象素。这样的固体摄像元件有以下几种类型的传送方式：高速将1图像的信息电荷传送到存储部的帧传送型；将受光部所存储的信息电荷传送到在受光象素的列间配置的垂直传送部的行间型；同时具有帧传送型和行间型两种功能的帧行间型。

第1驱动电路21a与第1固体摄像元件20a对应设置，驱动第1固体摄像元件20a并取出第1图像信号Ya(t)。该第1驱动电路21a响应由定时控制电路26提供的定时信号生成驱动时钟，将驱动时钟输出到第1固体摄像元件20a，驱动第1固体摄像元件20a。例如，第1固体摄像元件20a是帧传送型时，作为驱动时钟生成帧传送时钟φf、垂直传送时钟φv、水平传送时钟φh和复位时钟φr。帧传送时钟φf以高速向存储部传送受光部所存储的1图像部分的信息电荷，垂直传送时钟φv按1行单位向水平传送部传送存储部所存储的1图像部分的信息电荷。水平传送时钟φh按1图像单位向输出部传送水平传送部所存储的1行部分信息电荷，复位时钟φr按1象素单位对输出部进行复位。由此，从第1固体摄像元件20a按1象素单位取出第1图像信号Ya(t)。该第1驱动电路21a可构成驱动能力可转换的、根据寄存器30所存储的第1和第2设定数据设定其驱动能力。

第2固体摄像元件20b和第2驱动电路21b具有和第1固体摄像元件20a和第1驱动电路21a基本相同的构造，第2固体摄像元件20b将响应第2被摄体影像发生的信息电荷存储在多个受光象素中，第2驱动电路21b驱动第2固体摄像元件20b，取出第2图像信号Yb(t)。

选择电路22取入第1和第2图像信号Ya(t)、Yb(t)，与第1和第2固体摄像元件20a、20b的动作定时同步地选择第1和第2图像信号Ya(t)、Yb(t)中的任一方，并作为图像信号Y(t)输出。由此，能得到以每隔规定间隔交替排列第1和第2图像信号Ya(t)、Yb(t)的一系列图像信号Y(t)。

模拟处理电路23对于选择电路22选定的图像信号Y(t)，进行CDS或AGC等的模拟信号处理。在CDS，对于复位电平和信号电平交替重复的图像信号Y(t)，使复位电平箝位后取出信号电平，生成信号电平连续的图像信号。在AGC，按1图像或1垂直扫描期间单位对由CDS取出的图像信号进行积分，进行增益调整，使该积分值纳入规定范围内。

A/D变换电路24取入进行了模拟信号处理的图像信号Y′(t)并进行标准化，从模拟信号变换成数字信号后作为图像数据Y(n)输出。

数字处理电路25对由A/D变换电路24输出的图像数据Y(n)，进行色分离、矩阵运算等数字信号处理，生成含有亮度信号和色差信号的图像数据Y′(n)。数字处理电路25具有曝光控制电路和白平衡控制电路，进行控制第1和第2固体摄像元件20a、20b曝光状态的曝光控制，进行控制图像信号Y(t)的白平衡的白平衡控制。

定时控制电路26向第1和第2驱动电路21a、21b供给定时信号，决定第1和第2固体摄像元件20a、20b的垂直扫描定时和水平扫描定时。该定时控制电路26由计数器27、译码器28、第1和第2延迟29a、29b构成，用计数器27对一定周期的基准时钟脉冲ck进行计数，用译码器28对该计数器27的输力进行译码，生成定时信号。这时，通过变更译码器28的设定值，可生成多个各式各样的定时信号。用第1和第2延迟29a、29b对译码器28来的定时信号进行规定时间延迟后输出到第1和第2驱动电路21a、21b。

定时控制电路26也将定时信号供给第1和第2 驱动电路21a、21b以外的电路，使各电路的动作与第1和第2固体摄像元件20a、20b的动作定时同步。

寄存器30由可存储规定位数的数据的存储媒体构成，存储指定第1和第2固体摄像元件20a、20b驱动条件的第1和第2设定数据。在这些第1和第2设定数据中，第1设定数据由指定第1驱动电路21a的驱动能力的第1设定值S1和指定第1延迟器29a的延迟时间的第3设定值S3构成，第2设定数值由指定第2驱动电路21b的驱动能力的第2设定值S2和指定第2延迟器29b的延迟时间的第4设定值S4构成。

寄存器30的存储区域被分割成第1至第4区段30a～30d，在每个区段各自存储第1至第4设定值S1～S4，分别进行管理。这时，各区段30a～30d，第1区段30a适合地址0～5，第2区段30b适合地址5～10，在各区段内最好地址址连续。

寄存器30除第1和第2设定数据以外，所谓第1至第4区段30a～30d在其他的存储区域存储分别与多个图案的摄像方式对应的多个设定数据，接收从外部给与的摄像方式转换信号MODE，向译码器28输出与其指定的摄像方式对应的设定数据。作为摄像方式，例如，有仅使第1和第2固体摄像元件20a、20b中任一方动作的，和按1图像或多个图像单位使第1和第2固体摄像元件20a、20b的动作转换的。并且，由于向定时控制电路26供给与这些摄像方式对应的设定数据，所以各定时信号能配合指定的摄像方式来变更。

写入控制电路31响应外部给与的控制信号CONT，向寄存器30写入第1至第4设定值S1～S4。向该写入控制电路31供给的控制信号CONT分别指定第1和第2固体摄像元件20a、20b的驱动条件，并和摄像机筐体的电源投入同时供给。用接收其的写入控制电路31选择与指定的驱动条件对应的值，作为第1至第4设定值S1～S4写入寄存器30。写入控制电路31响应外部供给的方式信号MODE，将与指定的摄像方式对应的设定数据写入寄存器30。

这样，通过向寄存器30存储指定第1和第2固定摄像元件20a、20b的驱动条件的第1和第2设定数据，能个别设定第1和第2固体摄像元件20a、20b的驱动条件。因此，能分别设定最适合第1和第2固体摄像元件20a、20b的驱动条件。而且，通过向寄存器30并存储第1和第2设定数据，能同时设定对于第1和第2固体摄像元件20a、20b的驱动条件。因此，参照寄存器30的内容初步设定第1和第2驱动电路21a、21b，第1和第2延迟29a、29b的驱动条件，所以不必每次第1和第2固体摄像元件20a、20b的动作转换时都重写寄存器30的内容，能顺利进行第1和第2固体摄像元件20a、20b间的动作转换。

图2是表示第1和第2驱动电路21a、21b构成一例的电路构成图。第1和第2驱动电路21a、21b共同有相同的电路构成，这里举例说明第1驱动电路21a。

第1驱动电路21a由第1倒相器40、OR门41、AND门42、第2倒相器43、第1晶体管44和第2晶体管45构成。第1倒相器40使来自定时控制电路26的定时信号反转，作为驱动时钟供给第1和第2固体摄像元件20a、20b。

OR门41，在输入的一方接收定时信号的同时，在输出和另一方接收第2倒相器43的输出，取其逻辑和输出。AND门42，在输入的一方接收定时信号的同时，在输出的另一方接收寄存器30来的第1设定值S1，取其逻辑积输出。

第2倒相器43生成并输出第1设定值S1的反转信号。第1晶体管44是P沟道型MOS晶体管，连接在电源和节点B之间，由栅极接收OR门41的逻辑和输出。第2晶体管45是N沟道型MOS晶体管，连接在接地点和节点B之间，由栅极接收AND门42的逻辑积输出。

接着，说明图2的动作。定时信号由第1倒相器40倒相，作为驱动时钟供给第1固体摄像元件20a。这时，驱动时钟限据从通过第3晶体管40a的电源节点A的电流路径和从通过第4晶体管40b的节点A到接地点的电流路径，提供一定的驱动能力。

这时第1设定值S1表示「0」(L电平)时，AND门42的输出是L电平。另一方面，OR门41输入用第2倒相器43使第1设定值S1反转的H电平信号，所以输出变成H电平。其结果是，同时使第1和第2晶体管44、45断开，节点B成为高阻抗状态。因而，从节点B向节点A的电流路径成为无效，用第1倒相器40的驱动能力将驱动时钟供给第1固体摄像元件20a。

相反，在第1设定值S1表示「1」(H电平)时，向AND门42一方的输入供给H电平信号，向OR门41一方的输入供给L电平的信号。因而，AND门42和OR门41就响应时钟信号的电平而动作。

例如，时钟信号表示H电平时，AND门42和OR门41共同输出H电平信号。因而，第2晶体管45接通，从接地点向节点B和从节点B向节点A的电流路径有效。这时，第1倒相器40内，响应时钟信号的H电平，使第3晶体管40b接通，输出L电平信号。因此，对于第1倒相器40的驱动能力，迭加接地点-节点B-节点A的电流路径的驱动能力，其结果是从第1驱动电路21a输出增加了驱动能力的驱动时钟。

另一方面，定时信号表示L电平时也同样，与第1倒相器40动作同步地使第1晶体管44接通，增加驱动时钟的驱动能力。

由于这样的电路构成，第1驱动电路21a在能转换驱动时钟的驱动能力的同时，能根据第1设定值S1的设定来决定其驱动能力。因而，可从多个的驱动能力中选择最适合于第1固体摄像元件20a-第1驱动电路21a间布线长度的驱动能力，同时根据第1设定值S1的变更也容易进行该选择。

上述电路构成仅以和从第1驱动电路21a输出的驱动时钟脉冲数相同的数配置在第1驱动电路21a内。与其相反，可以共同供给第1设定值S1，根据第1设定值S1的设定，同时转换第1驱动电路21a全体的驱动能力。

这里，驱动能力的转换是表示2级的情况，但不限于这些。例如，对于第1倒相器40，将由OR门41、AND门42、第2倒相器43、第1和第2晶体管44、45组成的构成并联连接成3级、4级，就可进行更多级的转换。

图3是表示第1和第2延迟器29a、29b一例的电路构成图。第1和第2延迟器29a、29b共同具有相同的电路构成，这里举例说明第1延迟器29a。

第1延迟器29a延迟电路50和选择器52构成。延迟电路50将各自有规定延迟时间的延迟元件51多级串联连接构成，用各延迟元件51使输入的来自译码器28的时钟信号依次延迟。选择器52对延迟电路50并联连接，接收延迟电路50的各延迟元件51的输出为其输入。并且，响应第3设定值S3来选择其中一个延迟元件51的输出，作为延迟定时信号向第1驱动电路21a输出。例如，如图3所示，从延迟电路50向选择器52的输出是7个时，作为第3设定值S3准备3位的数据，根据3位数据的值选择其中一个延迟输出。

这样的电路构成，仅以和从译码器28输出的定时信号数相同的数配置在定时控制电路29内，与这些电路相反，共同供给第3设定值S3。

这样，将第1延迟器29a的延迟时间作为可转换的，通过使该延迟时间成为可由第3设定值S3选择的办法，就能简单地设定适宜于从第1固体摄像元件20a到第1驱动电路21a布线长的延迟时间，很容易使第1和第2固体摄像元件20a、20b间的动作同步。

(发明的效果)

若采用本申请发明，在用多个固体摄像元件的摄像装置中，可以最佳条件驱动各固体摄像元件，同时可顺利进行固体摄像元件间的动作转换。

Claims (4)

1、一种摄像装置，其特征在于：

具备：将响应第1被摄体影像产生的信息电荷存储在多个受光象素的第1固体摄像元件；将响应第2被摄体影像产生的电荷存储在多个受光象素的第2固体摄像元件；控制上述第1和第2固体摄像元件动作的驱动控制电路；存储指定上述第1和第2固体摄像元件的驱动条件的第1和第2设定数据的寄存器，上述驱动控制电路根据上述寄存器所存储的上述第1设定数据驱动上述第1固体摄像元件，同时根据上述第2设定数据驱动上述第2固体摄像元件。

2、根据权利要求1所述的摄像装置，其特征在于：

上述寄存器，其存储区域被分割成多个区段，在各个区段分别存储上述第1和第2设定数据。

3、根据权利要求1或2所述的摄像装置，其特征在于：

上述驱动控制电路具有决定上述第1和第2固体摄像元件的垂直扫描和水平扫描的定时，并生成第1和第2定时信号的定时控制电路；响应上述第1定时信号来驱动上述第1固体摄像元件的第1驱动电路；以及响应上述第2定时信号来驱动上述第2固体摄像元件的第2驱动电路，

上述第1和第2驱动电路被构成为可转换驱动能力，同时根据上述第1和第2设定数据决定其驱动能力。

4、根据权利要求3所述的摄像装置，其特征在于：

上述定时控制电路具有对规定的基准时钟脉冲进行计数的计数器；对上述计数器的输出进行译码并生成上述第1和第2定时信号的译码器；以及延迟上述第1和第2定时信号的同时可变更设定其延迟时间的延迟电路，

上述延迟电路根据上述第1和第2设定数据决定上述延迟时间。

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