JP3550860B2 - 信号処理用ｉｃ回路およびこれを使用した撮像装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、信号処理用ＩＣ回路およびこれを使用した撮像装置に関する。詳しくは、外部端子をバスとして使用していないときはこの外部端子をＩＣ内部で制御して所定レベルに固定したもので、この内部制御によってＩＣ回路の外部にプルダウンあるいはプルアップするための配線パターンを配線しないでも済むようにしてＩＣ回路周辺の簡略化および小型化を実現したものである。
【０００２】
【従来の技術】
撮像装置などには種々の信号処理用のＩＣ回路が使用されている。図４はその一例を示すもので、同図は撮像装置１０の全体図を示す。
【０００３】
同図にあって、被写体１２はレンズ系１３を介してＣＣＤなどの撮像素子１４にて電気信号（撮像信号）に変換される。変換後の撮像信号はサンプリングホールド回路およびＡＧＣ回路１５において、サンプリングとディジタル変換時のダイナミックレンジの調整を行うためにＡＧＣがかけられる。その後Ａ／Ｄ変換器１６でディジタル信号に変換される。
【０００４】
ディジタル化された撮像信号は信号処理部２０に供給され、ここに設けられたＹ／Ｃ生成部２１では撮像信号から輝度信号Ｙと色信号Ｃとの生成処理が行われる。信号処理部２０にはさらに付加機能処理部２３が必要に応じて接続され、輝度信号と色信号とからなる映像信号に特殊効果を付与できるようになされている。
【０００５】
特殊効果とは、ズーム機能やモザイク機能のことであって、例えばズーム機能の場合には、レンズ系１３を制御して光学的なズーム処理がフルになったあと、この電子的なズーム処理が行われる。
【０００６】
信号処理部２０はＩＣ回路として構成され、また付加機能処理部（同じくＩＣ化されている）２３とのデータ授受を行うため、信号処理部２０にはインタフェース部（例えばパラレルインタフェース）２２が設けられている。信号処理部２０や付加機能処理部２３は何れもメインＣＰＵ２５の指令に基づいて制御される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
信号処理部２０は上述したようにＹ／Ｃ生成部２１の他に外部ＩＣ回路とのデータ授受を行うためのインタフェース部２２が設けられているが、このインタフェース部２２はパラレル入力として構成され、したがって付加機能処理部２３との間には図５のような複数の外部端子３０が設けられている。例えば８ビット入力の場合には図のように８ライン分の端子３０ａ〜３０ｈが設けられ、それぞれに接続されたバッファアンプ３１ａ〜３１ｈを介してインタフェース部２２に接続される。
【０００８】
図４の撮像装置１０では、仕様によっては特殊効果などの付加機能を利用できる機種と、利用できない機種が存在する。利用できる場合には図４のように付加機能処理部２３の出力端子が外部端子３０に接続されているので特に問題はない。付加機能を利用できないときは外部端子３０が開放された状態で信号処理部２０が動作することになるので、処理動作が不安定になることがある。
【０００９】
そのため、図５のようにデータ伝送路Ｌａ〜Ｌｈをプルダウン用抵抗器Ｒａ〜Ｒｈを利用して、外部端子３０の不使用時、データ伝送路Ｌの電位を一定の電位例えば接地電位に固定している。これによって外部端子３０の電位が安定する。
【００１０】
あるいは図６のように抵抗器Ｒａ′〜Ｒｈ′を利用して電源電圧＋Ｂに接続し、外部端子３０の不使用時、電源電圧にプルアップするようにして外部端子３０の電位を安定化させている。
【００１１】
これらプルダウンあるいはプルアップ用の抵抗器を使用する場合、外部端子３０とこれら抵抗器との間は配線パターンを用いて接続する必要がある。この配線パターンはＩＣ回路である信号処理部２０にとっては余分な回路であるので、処理部全体の面積が増大し小型化の隘路となっている。抵抗器を使用する関係で部品点数も増えてしまう。
【００１２】
そこで、この発明はこのような従来の課題を解決したものであって、回路面積の増大をもたらすことなく、安定した信号処理を実行できる信号処理用のＩＣ回路およびこれを使用した撮像装置を提案するものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上述の課題を解決するため、本発明に係る信号処理用ＩＣ回路は、外部端子と第１のインタフェース部との間の双方向バスとして構成されるデータ伝送路の出力側バスに対してゲート回路及び外部端子レベルを固定するレベル固定手段としても機能する制御アンプが接続されると共に、外部からの制御指令信号を受ける第２のインタフェース部が内蔵された信号処理用ＩＣ回路であって、この第２のインタフェース部に外部から供給されるシリアル制御指令信号の一部に挿入された制御アンプの制御信号及びゲート回路の制御信号が該第２のインタフェース部でパラレル信号に変換された後に分離され、この制御アンプの制御信号がハイレベルの場合には、ゲート回路の制御信号の内容に拘わらず出力バスがハイインピーダンスとなって外部端子が入力端子として使用され、この外部端子へのデータが無入力の場合には、制御アンプの制御信号がローレベルに反転されることにより制御アンプがアクティブ状態となるとともに、このゲート回路の制御信号がハイレベルに制御されているときには、出力バスが活きて第１のインタフェース部からの信号が外部端子を介して出力され、このゲート回路の制御信号がローレベルに制御されているときには、外部端子側が制御アンプで決まる所定レベルに保持されるようにしたことを特徴とする。
【００１４】
本発明に係る撮像装置は、撮像信号から輝度信号と色信号からなる映像信号を生成する撮像装置であって、この映像信号を生成する信号処理部が第１のインタフェース部及び外部からの制御指令信号を受ける第２のインタフェース部を有するＩＣ回路として構成されると共に、この第１のインタフェース部及び外部端子を介してモザイク処理又は電子ズーム処理を特殊効果処理として施す付加機能処理部が接続され、これら外部端子と第１のインタフェース部との間の双方向バスとして構成されるデータ伝送路の出力側バスに対してゲート回路及び外部端子レベルを固定するレベル固定手段としても機能する制御アンプが接続され、この付加機能処理部によって映像信号に特殊効果が付与され、この第２のインタフェース部に供給されるシリアル制御指令信号の一部に挿入された制御アンプの制御信号及びゲート回路の制御信号が該第２のインタフェース部でパラレル信号に変換された後に分離され、この制御アンプの制御信号がハイレベルの場合には、ゲート回路の制御信号の内容に拘わらず出力バスがハイインピーダンスとなって外部端子が付加機能処理部からの入力端子として使用され、この外部端子へのデータが無入力の場合には、制御アンプの制御信号がローレベルに反転されることにより制御アンプがアクティブ状態となるとともに、このゲート回路の制御信号がハイレベルに制御されているときは、出力バスが活きて第１のインタフェース部からの信号が外部端子を介して付加機能処理部に出力され、このゲート回路の制御信号がローレベルに制御されているときには、外部端子側が制御アンプで決まる所定レベルに保持されるようにしたことを特徴とする。
【００１５】
本発明に係る信号処理用ＩＣ回路によれば、外部端子と第１のインタフェース部との間にデータ伝送路が双方向バスとして構成され、この双方向バスの出力側バスに対して制御アンプとゲート回路とが接続されると共に、第２のインタフェース部が内蔵される。この制御アンプの制御信号とゲート回路の制御信号とが、シリアル制御指令信号の一部に挿入されて第２のインタフェース部に外部から供給され、ここでパラレル信号に変換された後に分離される。ここに分離された制御アンプの制御信号は第２のインタフェース部から供給され、ハイレベルの場合には、ゲート回路の制御信号の内容に拘わらず出力バスがハイインピーダンスとなされて外部端子が入力端子として使用される。一方、外部端子へのデータが無入力の場合には、制御アンプの制御信号がローレベルに反転されることによりレベル固定手段である制御アンプが制御されてアクティブ状態となされると共に、ゲート回路の制御信号がハイレベルに制御されているときは、第１のインタフェース部からの信号が外部端子を介して出力され、ゲート回路の制御信号がローレベルに制御されているときは、外部端子が所定レベルに固定される。これによって、外部端子を入力端子又は出力端子として使用できると共に、外部端子に何も接続されていない場合であっても、インタフェース部の動作が安定するので、ＩＣ内部の動作を安定化することができる。
【００１６】
本発明に係る撮像装置によれば、上述した本発明に係る信号処理用ＩＣ回路を応用したものであって、制御アンプの制御信号がハイレベルの場合には、ゲート回路の制御信号の内容に拘わらず出力バスがハイインピーダンスとなって外部端子が付加機能処理部からの入力端子として使用され、外部端子に接続された付加機能処理部での特殊効果処理が行われずに、外部端子へのデータが無入力の場合には、制御アンプの制御信号がローレベルに反転されて制御アンプがアクティブ状態となされる。そして、このゲート回路の制御信号がハイレベルに制御されているときは、出力バスが活きて第１のインタフェース部からの信号が外部端子を介して付加機能処理部に出力され、このゲート回路の制御信号がローレベルに制御されているときは、外部端子側が制御アンプで決まる所定レベルに保持される。これによって、外部端子を付加処理機能部からの入力端子又は付加処理機能部への出力端子として使用できると共に、外部端子に接続された付加機能処理部による特殊効果処理をストップさせている場合であっても、インタフェース部及びＹ／Ｃ生成部等の動作が安定するので、安定した映像信号を得ることができる。
【００１７】
レベル固定手段はＩＣ化された信号処理部の内部に設けられているので、レベル固定手段を付加してもそれによってＩＣ回路の周辺に配線パターンを付け加えるようなことはない。
【００１８】
【発明の実施の形態】
続いて、この発明に係る信号処理用ＩＣ回路およびこれを使用した撮像装置の一実施態様を、図面を参照して詳細に説明する。
【００１９】
図１はこの発明に係る信号処理用のＩＣ回路２０の一実施態様であって、ＩＣ回路であるこの信号処理部２０はその内部に外部からの信号（データ）を受け、内部に設けられた他の信号処理系に出力するためのインタフェース部２２を有する。このインタフェース部２２と複数の外部端子３０（３０ａ〜３０ｈ）との間のデータ伝送路Ｌ（Ｌａ〜Ｌｈ）にはそれぞれバッファアンプ３１（３１ａ〜３１ｈ）が接続される。したがって図の例は単方向バスの例である。
【００２０】
信号処理部２０には上述したインタフェース部２２の他に外部からの制御指令信号を受けるインタフェース部４０が内蔵されている。端子４１に供給される制御指令信号はシリアル信号であるのでこの例ではインタフェース部４０はシリアル・パラレル変換器としても機能し、シリアル制御指令信号がパラレル指令信号に変換される。このパラレル指令信号の一部は信号処理部２０に内蔵された別の信号処理部（図示はしない）にその処理信号として与えられる。
【００２１】
この発明においては、信号処理部２０の内部であって、データ伝送路Ｌに対して並列に、この例ではバッファアンプ３１の入力段側と接地間にレベル固定手段として機能する制御アンプ（バッファアンプ）３５（３５ａ〜３５ｈ）が接続される。
【００２２】
制御アンプ３５は負論理構成の制御端子３６（３６ａ〜３６ｈ）を有し、これらの制御端子３６に供給される制御信号Ｓｃによって制御アンプ３５の入力の電位状態（接地電位）がそのまま外部端子３０側に伝達されたり、遮断されてハイインピーダンスとなったりする。
【００２３】
制御信号Ｓｃは端子４１に供給されるシリアル制御指令信号の一部として挿入されており、このシリアル制御指令信号から制御信号Ｓｃがインタフェース部４０において分離され、端子ＣＴＬを介してそれぞれの制御アンプ３５に与えられる。
【００２４】
したがってローレベルの制御信号Ｓｃがそれぞれの制御アンプ３５に共通に与えられたときには、これら制御アンプ３５は何れもアクティブ（能動）状態となり、データ伝送路Ｌの全てがローレベルに固定される。これによって端子３０に何も接続されず開放状態になっていたとしても、ＩＣ内部でローレベルに落とされるため、データ伝送路Ｌの電位状態は安定する。
【００２５】
これとは逆にハイレベルの制御信号Ｓｃが制御アンプ３５に供給されたときは、制御アンプ３５は非能動状態となるから、制御アンプ３５の出力はハイインピーダンスの状態を保持する。そのため、端子３０に与えられたデータ（１若しくは０の２値データ）はそのままバッファアンプ３１を介してインタフェース部２２に伝達される。
【００２６】
このように外部から信号処理部２０に与えられる制御信号Ｓｃによって端子３０のレベルを所定レベルに固定できるから、端子３０に別の信号処理部が接続されていないときでも安定した信号処理を実現できる。インタフェース部４０に与えられるシリアル制御指令信号の一部に制御信号Ｓｃを挿入して伝送するときには既存のバスをそのまま利用できるからバスを増やしたりすることなく、信号処理部２０の安定化を達成できる。
【００２７】
図１に示すＩＣ化された信号処理部２０は単方向バスを有するインタフェース部にレベル固定手段を設けて信号処理部２０の動作の安定化を図っている。図２は双方向バスを有するインタフェース部にこの発明を適用した場合であって、このような双方向バスを有する信号処理部２０は図４に示す撮像装置１０の信号処理部に適用して好適である。
【００２８】
したがってこの場合には信号処理部２０内には図４と同じくＹ／Ｃ生成部２１を有し、入力した撮像信号から輝度信号Ｙと色信号Ｃとが生成される。またＹ／Ｃ生成部２１は電子ズームやモザイクなどの特殊効果処理を行う機能が付加されているものと、そうでないものとがある。図１の例は前者の例を示す。
【００２９】
特殊効果処理を行う場合にはインタフェース部２２を介して外部との間で輝度信号Ｙと色信号Ｃとの授受が行われる。そのため、図２のように付加機能生成部２３とＹ／Ｃ生成部２１との間はインタフェース部２２で連結される構成が採られている。さらにＹ／Ｃ生成部２１を外部からコントロールするためインタフェース部２２の他に制御用のインタフェース部４０が設けられている。
【００３０】
さて、インタフェース部２２に関連して設けられた端子３０（３０ａ〜３０ｈ）に関しては、入力バスＬ（Ｌａ〜Ｌｈ）がインタフェース部２２と繋がれており、インタフェース部２２に接続された出力バスＬ′（Ｌａ′〜Ｌｈ′）は端子３０（３０ａ〜３０ｈ）に繋がれている。
【００３１】
入力バスＬ側にはバッファアンプ３１（３１ａ〜３１ｈ）が接続されているのに対して、出力バスＬ′側にはレベル固定手段としても機能する制御アンプ（バッファアンプ）３５（３５ａ〜３５ｈ）と、ゲート回路この例ではアンドゲート回路３７（３７ａ〜３７ｈ）が接続されている。
【００３２】
端子４１に供給されたシリアル制御指令信号の一部に挿入された制御信号Ｓｃはインタフェース部４０を介してそれぞれの制御アンプ３５に共通に供給される。また、このシリアル制御指令信号の一部を構成するバス制御信号Ｓｇがインタフェース部４０で分離され、端子ＧＰを介してアンドゲート回路３７の一方の端子に与えられる。
【００３３】
制御アンプ３５はこれに与えられる制御信号Ｓｃがローレベルのときアクティブ状態となるので、制御信号Ｓｃ，Ｓｇと出力バスＬ′の間の真理値を示すと図３のようになる。
【００３４】
まず、制御信号Ｓｃがハイレベルのときは制御アンプ３５が非能動状態となるからゲート制御信号Ｓｇの内容に拘わらず出力バスＬ′はハイインピーダンスとなる。したがってこのときは入力バスモードとなり、端子３０に上述した付加機能処理部２３が接続されており、その信号が端子３０に与えられているときはその信号がそのままインタフェース部２２に伝達される。
【００３５】
制御信号Ｓｃがローレベルに反転すると、制御アンプ３５がアクティブ状態となるから、ゲート制御信号Ｓｇがハイレベルに制御されているときは出力バスＬ′が活き、インタフェース部２２からの信号が外部端子３０を介して付加機能処理部２３側に伝達される。
【００３６】
そのため、Ｙ／Ｃ生成部２１で生成された輝度信号Ｙ若しくはこれと色信号Ｃが出力バスＬ′を介して付加機能処理部２３に供給されて所定の付加機能処理（水平方向の電子ズーム処理など）が施され、処理後の輝度信号Ｙ（若しくはこれと色信号Ｃ）が入力バスＬを介してＹ／Ｃ生成部２１に取り込まれて再度処理されることによって特殊効果が付与された最終的な映像信号がこのＹ／Ｃ生成部２１から出力される。
【００３７】
このような処理に対して、ゲート制御信号Ｓｇがローレベルになっているときには出力バスＬ′である端子３０側は制御アンプ３５で決まる所定レベル（例えば接地レベル）に保持される。これによって、端子３０に何も接続されないときでも入力バスＬのレベルが安定し、ＩＣ内部の動作を安定化できる。
【００３８】
こうすれば、撮像装置１０が付加機能を処理できる信号処理部２０を搭載している場合でも、そのような処理が不可能な信号処理部を搭載している場合でも、共に動作が不安定になるなどの問題を一掃できるから、安定した特殊効果を付与できると共に、そのような機能がないときでも安定した映像信号を得ることができる。これによって信号処理部２０の共用化が図れる。
【００３９】
図２において、ゲート回路３７はオアゲート回路を使用することもできる。その場合にはゲート制御信号Ｓｇのレベルは反転させて使用されることになる。
【００４０】
【発明の効果】
以上のように、本発明に係る信号処理用ＩＣ回路では、制御アンプの制御信号がハイレベルの場合は、外部端子が入力端子として使用され、外部端子へのデータが無入力の場合は、制御アンプの制御信号がローレベルに反転されることによりレベル固定手段である制御アンプが制御されてアクティブ状態になると共に、ゲート回路の制御信号がハイレベルに制御されているときには、外部端子が出力端子として使用され、ゲート回路の制御信号がローレベルに制御されているときには、外部端子が所定レベルに固定されるようになされたものであるから、外部端子を入力端子又は出力端子として使用できると共に、外部端子に何も接続されていない場合であっても、インタフェース部の動作が安定するので、ＩＣ内部の動作を安定化することができる。従って、安定した信号処理を実現できることはもちろんのこと、プルダウン又はプルアップするための配線パターンを引き回すことがなくなるので、回路パターンを縮小できるため、ＩＣ回路を含む回路全体の規模を縮小できる。また、部品点数の削減にもつながる。
【００４１】
さらにこの発明に係るＩＣ回路を撮像装置に適用する場合には、特殊効果処理などを行っているときと、これをストップさせているときでも安定した映像信号を得ることができる特徴を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る信号処理用ＩＣ回路の一実施態様を示す要部の接続図である。
【図２】第２の実施態様を示す要部の接続図である。
【図３】その真理値表である。
【図４】撮像装置の一例を示す要部の系統図である。
【図５】従来の信号処理用ＩＣ回路の一例を示す系統図である。
【図６】図５と同様な系統図である。
【符号の説明】
１０・・・撮像装置、２０・・・信号処理部、２１・・・Ｙ／Ｃ生成部、２２・・・インタフェース部、２３・・・付加機能処理部、３５（３５ａ〜３５ｈ）・・・レベル固定手段、３７（３７ａ〜３７ｈ）・・・アンドゲート回路

Claims (2)

1. 外部端子と第１のインタフェース部との間の双方向バスとして構成されるデータ伝送路の出力側バスに対してゲート回路及び外部端子レベルを固定するレベル固定手段としても機能する制御アンプが接続されると共に、外部からの制御指令信号を受ける第２のインタフェース部が内蔵された信号処理用ＩＣ回路であって、
   上記第２のインタフェース部に外部から供給されるシリアル制御指令信号の一部に挿入された制御アンプの制御信号及びゲート回路の制御信号が該第２のインタフェース部でパラレル信号に変換された後に分離され、
   上記制御アンプの制御信号がハイレベルの場合には、上記ゲート回路の制御信号の内容に拘わらず出力バスがハイインピーダンスとなって上記外部端子が入力端子として使用され、
   上記外部端子へのデータが無入力の場合には、上記制御アンプの制御信号がローレベルに反転されることにより上記制御アンプがアクティブ状態となるとともに、
   上記ゲート回路の制御信号がハイレベルに制御されているときには、出力バスが活きて上記第１のインタフェース部からの信号が上記外部端子を介して出力され、
   上記ゲート回路の制御信号がローレベルに制御されているときには、外部端子側が上記制御アンプで決まる所定レベルに保持される
   ようにしたことを特徴とする信号処理用ＩＣ回路。
2. 撮像信号から輝度信号と色信号からなる映像信号を生成する撮像装置であって、
   上記映像信号を生成する信号処理部が第１のインタフェース部及び外部からの制御指令信号を受ける第２のインタフェース部を有するＩＣ回路として構成されると共に、上記第１のインタフェース部及び外部端子を介してモザイク処理又は電子ズーム処理を特殊効果処理として施す付加機能処理部が接続され、
   上記外部端子と上記第１のインタフェース部との間の双方向バスとして構成されるデータ伝送路の出力側バスに対してゲート回路及び外部端子レベルを固定するレベル固定手段としても機能する制御アンプが接続され、
   上記付加機能処理部によって上記映像信号に特殊効果が付与され、
   上記第２のインタフェース部に供給されるシリアル制御指令信号の一部に挿入された制御アンプの制御信号及びゲート回路の制御信号が該第２のインタフェース部でパラレル信号に変換された後に分離され、
   上記制御アンプの制御信号がハイレベルの場合には、上記ゲート回路の制御信号の内容に拘わらず出力バスがハイインピーダンスとなって上記外部端子が上記付加機能処理部からの入力端子として使用され、
   上記外部端子へのデータが無入力の場合には、上記制御アンプの制御信号がローレベルに反転されることにより上記制御アンプがアクティブ状態となるとともに、
   上記ゲート回路の制御信号がハイレベルに制御されているときは、出力バスが活きて上記第１のインタフェース部からの信号が上記外部端子を介して上記付加機能処理部に出力され、
   上記ゲート回路の制御信号がローレベルに制御されているときには、外部端子側が制御アンプで決まる所定レベルに保持される
   ようにしたことを特徴とする撮像装置。

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