JP2002300479A - 撮像素子用集積回路 - Google Patents

撮像素子用集積回路

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 撮像素子用集積回路における消費電力の低減
を図る。 【解決手段】 撮像装置への駆動信号の生成等を行う回
路ブロック２を垂直ブランキング期間又は水平ブランキ
ング期間内にスタンバイ状態とすることによって、回路
ブロック２での消費電力を低減する。ブランキング期間
は短時間であるので、スタンバイ時間を確保するために
は、スタンバイから通常動作への復帰が速やかに行われ
る必要がある。そこで、回路ブロック２の端子に電圧安
定化のために設けられたコンデンサ４と当該端子との間
にスイッチ６を設け、制御部８は回路ブロック２をスタ
ンバイ状態とする期間に、スイッチ６をオフしてコンデ
ンサ４を回路ブロック２から切り離す。これにより、ス
タンバイ時のコンデンサ４の蓄電量の変化が抑制され、
復帰時にコンデンサ４を通常動作時の蓄電量に戻すため
の時間が短縮され、復帰が高速に行われる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、撮像装置の駆動又
は撮像装置により得られた映像信号の信号処理に用いら
れる撮像素子用集積回路に関し、特にその消費電力の低
減に関する。
【０００２】
【従来の技術】各種の携帯機器を小型化するために、そ
れに搭載されるバッテリもより小型のものが採用され
る。そして、容量の小さい小型バッテリで十分な時間、
動作可能なように、低消費電力化が図られている。デジ
タルスチルカメラやビデオカメラにおいても同様に、低
消費電力、小型化が求められている。また、近年におい
ては通信容量の拡大と共に、携帯電話、携帯端末が画像
を取り扱うことが可能となっており、これらの機器に撮
像機能を搭載したいという要望がある。これら携帯電話
等は一層小型であり、それに伴い一層の消費電力の低減
が必要となる。
【０００３】従来は、撮像機能を有する機器の消費電力
を低減するために、ＣＣＤ（ChargeCoupled Device）イ
メージセンサの駆動電圧や、イメージセンサの出力信号
を処理するアナログ信号処理回路の駆動電圧の低減が図
られ、またスタンバイ機能が採用されている。ちなみに
スタンバイ機能では、メインの電源スイッチがオン状態
であっても、撮像が行われていない期間は、撮像用の主
要な回路の駆動が停止され待機状態とされる。例えばデ
ジタルスチルカメラでは基本的に撮像は間欠的に行わ
れ、撮像のインターバル期間が長いので、スタンバイ機
能により大きな消費電力低減効果が得られる。また、特
に、アナログ信号処理回路は、デジタル信号処理回路と
異なり、動作時には定常的な電流を必要とし、消費電力
が大きいので、スタンバイ機能が有効である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】低消費電力化のため
に、上述のように従来よりいくつかの方策が取られてい
るが、一層の低消費電力化が技術的課題となっている。
【０００５】本発明はこの課題を解決するためになされ
たものであり、スタンバイ時間を拡大することにより低
消費電力を実現する撮像素子用集積回路を提供すること
を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明に係る撮像素子用
集積回路は、撮像装置に接続され、この撮像素子の水平
走査及び垂直走査の少なくとも一方に同期して動作する
集積回路であって、前記撮像素子への駆動信号の供給及
び前記撮像素子からの出力信号に対する処理の少なくと
も一方を行う回路ブロックと、前記回路ブロックの出力
を選択的に遮断するスイッチと、前記撮像素子の水平走
査のブランキング期間及び垂直走査のブランキング期間
の少なくとも一方にて、前記回路ブロックの動作を休止
状態とすると共に、前記スイッチを遮断する制御部と、
を備え、前記撮像素子の水平走査のブランキング期間及
び垂直走査のブランキング期間の少なくとも一方の期間
中は、前記スイッチを介して取り出される前記回路ブロ
ックの出力の状態が所定の容量で保持されるものであ
る。
【０００７】回路ブロックの端子には、接地電位等の基
準電位との間にコンデンサが設けられる。このコンデン
サは、回路ブロックの動作時に端子に現れる直流オフセ
ット電位の変動を吸収し、当該電位を安定させるための
ものである。このコンデンサは、回路ブロックの動作時
には定常状態にあり、その端子の電位を所定レベルに維
持している。しかし、回路ブロックの動作が停止された
ときには、従来は、回路ブロックを介した電荷の流出入
により、コンデンサに蓄積された電荷量が変動し、一般
にはコンデンサの両端電圧は定常状態の電位から変動す
る。そのため、次に回路ブロックの駆動を開始しても、
その端子の電位が通常動作に必要な電位にチャージされ
るまでに比較的長い時間を要していた。さて、撮像装置
の垂直ブランキング期間又は水平ブランキング期間にお
いては、基本的に撮像装置に駆動パルスを供給する必要
はなく、また信号電荷の読み出しも行われない。本発明
によれば、垂直ブランキング期間又は水平ブランキング
期間内において、撮像装置への駆動信号を生成する回路
ブロック又は撮像装置からの出力信号の処理を行う回路
ブロックをスタンバイ状態として、その電力消費を抑制
する。ここで、垂直ブランキング期間や水平ブランキン
グ期間は比較的短い時間であるので、消費電力低減の効
果を十分に得るためには、回路ブロックのスタンバイ状
態から通常動作状態への復帰の高速化を図り、長いスタ
ンバイ状態を可能とする必要がある。本発明では、回路
ブロックに対する前記コンデンサの断続を切り替えるス
イッチを設け、回路ブロックをスタンバイ状態とする際
には、スイッチをオフしてコンデンサを回路ブロックか
ら切り離し、復帰する場合にスイッチをオンして、再び
コンデンサを回路ブロックに接続する。これにより、ス
タンバイ状態中でのコンデンサに蓄積された電荷量の変
化が抑制されるので、スイッチをオンすると、回路ブロ
ックの端子は通常動作に必要な電位に速やかに戻り、復
帰の高速化が実現される。
【０００８】他の本発明に係る撮像素子用集積回路は、
前記制御部が、前記垂直ブランキング期間又は前記水平
ブランキング期間内にて、前記スイッチを遮断した後に
前記回路ブロックを前記休止状態に切り替えるものであ
る。
【０００９】本発明によれば、回路ブロックのスタンバ
イ状態開始時には、コンデンサはすでに回路ブロックか
ら切り離されている。よって、スタンバイ状態開始時に
おける回路ブロックを介したコンデンサの蓄積電荷量の
変化が確実に防止される。
【００１０】さらに他の本発明に係る撮像素子用集積回
路は、前記制御部が、前記垂直ブランキング期間又は前
記水平ブランキング期間内にて、前記回路ブロックの駆
動を再開させた後に前記スイッチを導通状態に切り替え
るものである。
【００１１】本発明によれば、コンデンサを回路ブロッ
クに接続したときには、回路ブロックはすでに駆動を再
開している。よって、駆動再開時における回路ブロック
を介したコンデンサの蓄積電荷量の変化が確実に防止さ
れる。
【００１２】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態について
図面を参照して説明する。
【００１３】図１は、本発明の実施形態である撮像素子
用集積回路の概略の回路図であり、制御部により制御さ
れる回路ブロックを含んでいる。ここではこの回路ブロ
ックが、信号処理回路である例を説明する。図には、回
路ブロック２、コンデンサ４、スイッチ６、制御部８、
及びＣＣＤイメージセンサ１０が示されている。
【００１４】回路ブロック２である信号処理回路は、Ｃ
ＣＤイメージセンサ１０からの出力信号を入力され、所
定のアナログ信号処理を行い、生成した映像信号を後段
の信号処理回路ブロックへ出力する。コンデンサ４は、
回路ブロック２の出力端子とアースとの間に接続され
る。コンデンサ４は比較的大きな容量を有し、出力端子
の直流オフセット電位の変動を吸収し安定させる機能を
有する。スイッチ６は、例えばＭＯＳトランジスタスイ
ッチであり、回路ブロック２の出力端子とコンデンサ４
との間に接続される。制御部８は、回路ブロック２の駆
動のオン／オフを制御すると共に、スイッチ６のオン／
オフを制御する。
【００１５】図２は、本実施形態の回路における消費電
力低減動作を説明するためのタイミング図である。同図
（ａ）はＣＣＤ出力信号、同図（ｂ）は制御部８のスイ
ッチ６に対する制御信号、同図（ｃ）は制御部８の回路
ブロック２に対する制御信号を表している。同図（ａ）
のＣＣＤ出力信号には水平走査期間内の出力信号２０と
水平ブランキング期間Ｈ−ＢＬＫが示されている。
【００１６】制御部８からのスイッチ６に対する制御信
号は、Ｈ−ＢＬＫに入った後、ＨレベルからＬレベルへ
遷移し、これによりスイッチ６はオン状態からオフ状態
へ切り替わって、回路ブロック２からの映像信号出力が
遮断される。制御部８から回路ブロック２に対する制御
信号は、スイッチ６がオフ状態へ切り替わった後、Ｈレ
ベルからＬレベルへ遷移し、これにより回路ブロック２
は駆動状態から休止状態へ遷移し、本撮像素子用集積回
路はスタンバイ状態となる。
【００１７】このように、回路ブロック２の停止に先立
って、スイッチ６をオフすることにより、コンデンサ４
が回路ブロック２の停止の影響を受けることを回避する
ことができる。すなわち、回路ブロック２の動作時にお
いて定常状態にあったコンデンサ４の蓄積電荷が回路ブ
ロック２を介して放電されたり、又は逆に回路ブロック
２を介して電荷が流入して定常状態以上に充電されるこ
とが回避され、コンデンサ４は基本的に回路ブロック２
の動作時における定常状態での蓄積電荷量を保持する。
【００１８】次に、回路ブロック２は次の水平走査線に
対応する出力信号２０に対して信号処理を行わなければ
ならないので、スタンバイ状態はＨ−ＢＬＫが終了する
前に解除される。すなわち、Ｈ−ＢＬＫ内に回路ブロッ
ク２の駆動再開と、スイッチ６のオンによる回路ブロッ
ク２と後段との接続とが完了される。ここで、制御部８
は、まず回路ブロック２に対する制御信号をＬレベルか
らＨレベルへ遷移させて、回路ブロック２を休止状態か
ら駆動状態へ切り替える。回路ブロック２の駆動状態が
基本的に安定する所定時間経過した後、制御部８はスイ
ッチ６に対する制御信号をＬレベルからＨレベルへ遷移
させて、スイッチ６をオフからオンへ切り替える。
【００１９】このように、スイッチ６のオンに先立っ
て、回路ブロック２の駆動を再開することにより、回路
ブロック２が停止状態にあることの影響、または回路ブ
ロック２の駆動再開時の過渡的な状態の影響をコンデン
サ４が受けずに済む。すなわち、もしスイッチ６をオン
したときに回路ブロック２がまだ停止状態や過渡的状態
であると、コンデンサ４の蓄積電荷が回路ブロック２を
介して放電されたり、又は逆に回路ブロック２を介して
電荷が流入して定常状態以上に充電されることが起こり
得るが、このような事態を回避することができる。この
ようなスタンバイ状態の解除により、コンデンサ４はス
タンバイ状態での蓄積電荷量を基本的にそのまま保持す
ることができる。
【００２０】スタンバイ状態でのコンデンサ４の蓄積電
荷量は、リーク等による変化を除けば基本的に回路ブロ
ック２の停止前の定常状態での蓄積電荷量に相当する。
すなわち、コンデンサ４の蓄積電荷量のスタンバイ状態
の開始前と終了後とでの変動が抑制されることにより、
スタンバイ状態から通常動作への復帰が速やかに行われ
る。通常動作への復帰時間が短縮される分、Ｈ−ＢＬＫ
におけるスタンバイ状態の期間を拡大して消費電力の低
減量を向上させることができる。
【００２１】以上、Ｈ−ＢＬＫにおいてスタンバイ状態
とする動作を説明したが、本撮像素子用集積回路を用い
て、垂直ブランキング期間Ｖ−ＢＬＫにおけるスタンバ
イ動作を行い、その期間の消費電力を削減することもで
きる。その場合に、制御部８は、回路ブロック２及びス
イッチ６のスタンバイ開始時及び終了時のタイミング制
御を上記Ｈ−ＢＬＫに対する制御と同様に行うことがで
きる。
【００２２】また、ここでは回路ブロック２はＣＣＤ出
力信号に対する信号処理回路である場合を説明したが、
図３に示すように、ＣＣＤイメージセンサ１０への駆動
信号を供給するための駆動回路２ａとした場合も同様で
ある。すなわち、駆動回路２ａにおいても図２に示す場
合と同様にＨ−ＢＬＫ又はＶ−ＢＬＫでのスタンバイ動
作が可能となり、消費電力を低減することができる。
【００２３】また、回路ブロックの入力端に電位安定化
用のコンデンサが設けられる場合には、スイッチを入力
端とコンデンサとの間に配置して、同様にＨ−ＢＬＫ又
はＶ−ＢＬＫでのスタンバイ動作を行い消費電力を低減
することができる。
【００２４】なお、上述の構成では、スイッチ６が回路
ブロック２とは別に設けられていた。しかし、回路ブロ
ック内に、コンデンサ４につながる端子を高インピーダ
ンス化する構成、例えば、制御部８の制御に応じて出力
端子を断続するトランジスタスイッチを含んでいてもよ
い。
【００２５】
【発明の効果】本発明の撮像素子用集積回路によれば、
スタンバイ状態から通常動作状態への復帰が高速化さ
れ、垂直ブランキング期間や水平ブランキング期間とい
った短い期間においても回路をスタンバイ状態とするこ
とができ、消費電力の一層の低減が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施形態である撮像素子用集積回路
の概略の回路図である。
【図２】 本実施形態の回路における消費電力低減動作
を説明するためのタイミング図である。
【図３】 本発明の実施形態である他の撮像素子用集積
回路の概略の回路図である。
【符号の説明】
２ 回路ブロック、４ コンデンサ、６ スイッチ、８
制御部、１０ ＣＣＤイメージセンサ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4M118 AA10 AB01 DB20 5C024 CY42 GY01 HX02

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 撮像装置に接続され、この撮像素子の水
    平走査及び垂直走査の少なくとも一方に同期して動作す
    る集積回路であって、 前記撮像素子への駆動信号の供給及び前記撮像素子から
    の出力信号に対する処理の少なくとも一方を行う回路ブ
    ロックと、 前記回路ブロックの出力を選択的に遮断するスイッチ
    と、 前記撮像素子の水平走査のブランキング期間及び垂直走
    査のブランキング期間の少なくとも一方にて、前記回路
    ブロックの動作を休止状態とすると共に、前記スイッチ
    を遮断する制御部と、を備え、 前記撮像素子の水平走査のブランキング期間及び垂直走
    査のブランキング期間の少なくとも一方の期間中は、前
    記スイッチを介して取り出される前記回路ブロックの出
    力の状態が所定の容量で保持されることを特徴とする撮
    像素子用集積回路。
  2. 【請求項２】 請求項１記載の撮像素子用集積回路にお
    いて、 前記制御部は、前記垂直ブランキング期間又は前記水平
    ブランキング期間内にて、前記スイッチを遮断した後に
    前記回路ブロックを前記休止状態に切り替えることを特
    徴とする撮像素子用集積回路。
  3. 【請求項３】 請求項１記載の撮像素子用集積回路にお
    いて、 前記制御部は、前記垂直ブランキング期間又は前記水平
    ブランキング期間内にて、前記回路ブロックの駆動を再
    開させた後に前記スイッチを導通状態とすることを特徴
    とする撮像素子用集積回路。
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