JP4222772B2 - 画像信号処理装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本願発明は、固体撮像素子から出力される画像信号に対して所定の信号処理を施し、所定のフォーマットに従う画像信号を外部機器に出力する画像信号処理装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
固体撮像素子(CCDイメージセンサ)を用いたデジタルスチルカメラ等の撮像装置においては、動作電源にバッテリが多く用いられる。このようなバッテリは、出力電圧の幅が限られているため、CCDイメージセンサの駆動用にレギュレート回路や昇圧回路が設けられる。図7は、水平ドライバ8、信号処理回路9、タイミング制御回路13及び出力回路を内蔵する信号処理装置7を示すものであり、この信号処理装置7を採用する撮像装置の構成を示すブロック図である。ここに示す撮像装置は、レギュレート回路2が入力側に設けられ、バッテリから供給される電源電圧を所定の電圧に変換し、レギュレート回路2から供給される単一の動作電圧で動作するように構成されている。
【0003】
CCDイメージセンサ3は、例えば、フレーム転送型であり、撮像部、蓄積部、水平転送部及び出力部より構成される。撮像部は、入射される光に応答して発生する情報電荷を複数の受光画素に蓄積する。蓄積部は、撮像部から取り込んだ1画面分の情報電荷を一時的に保持する。水平転送部は、蓄積部から出力された情報電荷を逐次取り込み、水平方向に転送して順次1画素単位で出力する。出力部は、水平転送部から出力された情報電荷を、1画素単位で電荷量に対応する電圧値に変換し、画像信号Y(t)として出力する。
【0004】
駆動装置4は、昇圧回路4及び垂直ドライバ6よりなり、昇圧回路4及び垂直ドライバ6の各回路が同一の半導体基板上に形成されて構成される。
【0005】
昇圧回路5は、レギュレート回路2から供給される調整電圧VK(例えば、2.9V)を所定の電圧に昇圧して、CCDイメージセンサ3に供給すると共に、垂直ドライバ6に供給する。この昇圧回路5は、正電圧発生用チャージポンプと負電圧発生用チャージポンプとを含み、正電圧発生用チャージポンプで調整電圧VKを正電圧側の所定電圧VOH(例えば、5V)に昇圧し、負電圧発生用チャージポンプで負電圧側の所定電圧VOL(例えば、−5V)に昇圧する。
【0006】
垂直ドライバ6は、負電圧発生用チャージポンプで生成された負電圧側の所定電圧VOLを受けて動作し、フレーム転送クロックφf及び垂直転送クロックφvを生成してCCDイメージセンサ3の撮像部及び蓄積部に供給する。ここで、フレーム転送クロックφf及び垂直転送クロックφvは、タイミング制御回路13から供給されるフレームシフトタイミング信号FT、垂直同期信号VT及び水平同期信号HTに従うタイミングで生成される。これにより、撮像部に蓄積される情報電荷がフレームシフトタイミング信号FTに従うタイミングで蓄積部にフレーム転送され、蓄積部に保持される情報電荷が垂直同期信号VT及び水平同期信号HTに従うタイミングで水平転送部にライン転送される。
【0007】
水平ドライバ8は、レギュレート回路2から供給される調整電圧VKを受けて動作し、水平転送クロックφhを生成してCCDイメージセンサ3の水平転送部に供給する。ここで、水平転送クロックφhは、タイミング制御回路13から供給される垂直同期信号及び水平同期信号に従うタイミングで生成される。これにより、水平転送部に取り込まれた情報電荷が、水平同期信号HTに従うタイミングで順次1画素単位で水平転送されて、画像信号Y(t)として出力される。
【0008】
信号処理回路9は、アナログ処理部10、A/D変換器11、デジタル処理部12から構成される。アナログ処理部10は、CCDイメージセンサ3から出力される画像信号Y(t)に対して、CDS(Correlated Double Sampling:相関二重サンプリング)、AGC(Automatic Gain Control:自動利得制御)等のアナログ信号処理を施す。CDSでは、リセットレベルと信号レベルとを繰り返す画像信号Y(t)に対し、リセットレベルをクランプした後に信号レベルを取り出すようにして、信号レベルの連続する画像信号を生成する。AGCでは、CDSで取り出された画像信号を1画面、或いは、1垂直走査期間単位で積分して、その積分データを所定の範囲内に収めるようにゲインのフィードバック制御を行う。A/D変換器11は、アナログ処理部10から出力される画像信号をCCDイメージセンサ3の出力タイミングに同期して規格化し、デジタル信号の画像データY(n)を出力する。
【0009】
デジタル処理部12は、画像データY(n)に対して、色分離、マトリクス演算等の処理を施し、輝度信号及び色差信号を含む画像データY'(n)を生成する。例えば、色分離処理においては、CCDイメージセンサ3の撮像部に装着されるカラーフィルタの色配列に従って画像データY(n)を振り分け、複数の色成分信号を生成する。また、マトリクス演算処理においては、振り分けた各色成分を合成して輝度信号を生成すると共に、各色成分から輝度成分を差し引いて色差信号を生成する。
【0010】
タイミング制御回路13は、一定周期の基準クロックCKをカウントする複数のカウンタから構成され、CCDイメージセンサ3の垂直走査及び水平走査のタイミングを決定する。タイミング制御回路13は、クロック供給端子(図示せず)を介して供給される基準クロックCKを分周して、フレームタイミング信号FT、垂直同期信号VT及び水平同期信号HTを生成し、垂直ドライバ6及び水平ドライバ8に供給する。また、タイミング制御回路13は、アナログ処理部10、A/D変換器11及びデジタル処理部12に対してタイミング信号を供給し、各回路の動作をCCDイメージセンサ3の動作タイミングに同期させる。
【0011】
出力回路14は、調整電圧VKを受けて動作し、信号処理回路9から出力される画像データY’(n)を取り込んで、CPU(C entral Processing Unit)16、メモリ17、ディスプレイドライバ18等の外部機器にシステムバス15を介して出力する。CPU16は、外部から命令される指示に応答して、撮像装置、メモリ17、ディスプレイドライバ18の動作を統括的に制御する。メモリ17は、例えば、フラッシュメモリ、メモリカード等の脱着可能なリムーバブルメモリ、ハードディスク等の固定メモリであり、撮像装置から出力される画像データY'(n)を記憶する。ディスプレイドライバ18は、撮像装置から出力される画像データY'(n)を受けて表示パネル19を駆動し、再生画像を表示する。
【0012】
そして、上述の構成を有する撮像装置は、次のように動作する。先ず、バッテリからの電源電圧VDD(例えば、3.2V)が供給されると、レギュレート回路2に取り込まれ、電源電圧VDDよりも低い調整電圧VK(例えば、2.9V)に調整されて出力される。次いで、この調整電圧VKは、駆動装置4及び信号処理装置7内の各回路に供給される。
【0013】
駆動装置4側に供給された調整電圧VKは、正電圧発生用チャージポンプで正電圧側の所定電圧(例えば、5V)に昇圧されて電子シャッタ用の排出電圧としてCCDイメージセンサ3に供給される。また、駆動回路5に取り込まれた調整電圧VKは、負電圧発生用チャージポンプで負電圧側の所定の電圧(例えば、−5V)に昇圧されて垂直ドライバ6に供給される。そして、垂直ドライバ6を動作させ、CCDイメージセンサ3のフレーム転送及びライン転送に必要なクロックパルスφf、φvが生成され、撮像部及び蓄積部に供給される。
【0014】
一方、信号処理装置7側に供給された調整電圧VKは、水平ドライバ8、信号処理回路9、タイミング制御回路13及び出力回路14の各回路に取り込まれ、各回路を動作させる。タイミング制御回路13で、各種のタイミング信号が生成されて各回路に供給され、水平ドライバ8でCCDイメージセンサ3の水平転送に必要なクロックパルスφhが生成される。また、信号処理回路9でCCDイメージセンサ3から出力される画像信号Y(t)に対して所定のアナログ信号処理及びデジタル信号処理が施され、画像信号Y'(n)が出力回路14からシステムバス15を介して出力される。
【0015】
【発明が解決しようとする課題】
上述した撮像装置に搭載される信号処理装置においては、バッテリからの電源電圧をレギュレート回路で所定の調整電圧に調整した後、信号処理装置を構成するすべての回路に共通に供給するように構成している。このため、信号処理装置内の回路に供給される電源電圧は単一であり、レギュレート回路では、通常、信号処理回路よりも動作電圧の高い出力回路の動作電圧に合わせて調整電圧の電圧値が設定されている。このため、信号処理回路は、レギュレート回路で設定される調整電圧よりも低い電源電圧で動作するにも拘わらず、それよりも高い電源電圧が供給されており、不要な電力を消費している。これにより、撮像装置全体としての消費電力を増大させているという問題があった。
【0016】
また、従来の構成において、消費電力を抑制するために、信号処理装置の動作の必要がないときに調整電圧の出力を停止することが考えられる。しかしながら、出力回路への供給電圧の電圧レベルを外部機器の入力レベルに常に合わせておく必要があるため、容易に電源電圧の供給を停止することができない。例えば、CCDイメージセンサが信号出力を停止しており、外部機器が動作している場合、電源電圧の供給を停止すると、外部機器側から出力回路側へシステムバスを介して電流が流れ得る。このときに流れる電流の電流量が、外部機器側、或いは出力回路側の電流許容量を越える場合、各機器を破壊してしまうおそれがある。従って、信号処理装置が動作を停止していても、外部機器が動作を続けていれば、レギュレート回路の出力を停止することができない。このため、信号処理装置では、動作的には停止状態であるにも拘わらず、電源電圧が供給され続けるという状況にあった。これにより、信号処理回路で電流リークが発生し、不要な電力消費がなされてしまうという不都合が生じていた。
【0017】
そこで、本願発明は、不要な電力消費を削減して消費電力を低減することのできる画像信号処理装置の提供を目的とする。
【0018】
【課題を解決するための手段】
本願発明は、上述の課題に鑑み、なされたもので、その特徴とするところは、固体撮像素子から出力される画像信号に対して所定の信号処理を施し、所定のフォーマットに従う画像信号を外部機器に出力する画像信号処理装置において、電源電圧を取り込んで前記固体撮像素子の出力レベルに応じた第1の電圧を発生する第1のレギュレート回路と、前記電源電圧を取り込んで前記外部機器の入力レベルに応じた第2の電圧を発生する第2のレギュレート回路と、前記固体撮像素子及び前記外部機器の少なくとも一方の動作に応じて前記電源電圧、或いは前記第2の電圧の何れかを選択して出力する切換回路と、前記第1の電圧を受けて動作し、前記固体撮像素子から出力される画像信号に対して所定の信号処理を施す信号処理回路と、前記切換回路の出力電圧を受けて動作し、前記信号処理回路で信号処理の施された画像信号を出力する出力回路と、を備えたことにある。
【0019】
本願発明によれば、信号処理回路に対して第1のレギュレート回路から第1の電圧を供給し、出力回路に対して第2のレギュレート回路から第2の電圧を供給する。これにより、信号処理回路及び出力回路に対し、独立して電源電圧を供給することができる。また、出力回路の前段には、固体撮像素子及び外部機器の少なくとも一方の動作に応じて、電源電圧、或いは第2の電圧の何れかを選択的に出力する切換回路が設けられる。これにより、その時々に応じた電源電圧を出力回路に供給することができる。
【0020】
【発明の実施の形態】
図1は、本願発明の信号処理装置を採用する撮像装置の構成を示すブロック図である。尚、この図において、図5と同一の構成については同じ符号が付してある。本願発明の特徴とするところは、信号処理装置21内の信号処理回路9及び出力回路14に対して、それぞれレギュレート回路を設け、各回路に独立して電源電圧を供給することにある。更に、外部からの電源電圧とレギュレート回路からの出力電圧との何れかを一方を選択して出力する切換回路を設け、CCDイメージセンサ3及び外部機器の動作に応じて出力回路への供給電圧を切り替えることを特徴とする。
【0021】
信号処理装置21は、水平ドライバ8、信号処理回路9及び出力回路14から構成され、CCDイメージセンサ3から出力される画像信号Y(t)に対して所定の信号処理を施し、信号処理の施された画像信号を、CPU16、メモリ17、ディスプレイドライバ18等の外部機器に出力する。更に、信号処理装置21は、第1及び第2のレギュレート回路22、23を有し、水平ドライバ8及び信号処理回路9の前段に第1のレギュレート回路22が配置され、出力回路11の前段に第2のレギュレート回路23が配置される。
【0022】
第1及び第2のレギュレート回路22、23は、電源供給端子を介してバッテリ(図示せず)から供給される電源電圧VDDを取り込んで所定の調整電圧を生成する。これら第1及び第2のレギュレート回路22、23は、次段の回路に合わせて出力電圧が設定されている。第1のレギュレート回路22は、その出力電圧が次続の水平ドライバ8及び信号処理回路9の最適動作電圧(例えば、2.0〜2.5V)と同等となるように設定されており、第1の電圧VAを出力する。第2のレギュレート回路23は、その出力電圧が出力回路14の最適動作電圧(例えば、2.9V)、即ち、外部機器の入力レベルに対応するように設定されており、第2の電圧VBを出力する。
【0023】
このように信号処理装置21内に複数のレギュレート回路を設け、信号処理回路9及び出力回路14に対してそれぞれレギュレート回路を配置することで、独立して電源電圧を供給することができる。これにより、不要な電力消費を回避することができ、消費電力の低減を図ることができる。更に、レギュレート回路の出力電圧の設定を、信号処理回路9及び出力回路14の各回路の最適な動作電圧に合わせて行うことで、それぞれに適した電源電圧を供給することができる。これにより、各回路の動作特性の向上を図ることができる。
【0024】
また、第1及び第2のレギュレート回路22、23は、CCDイメージセンサ3の動作状態に応じて動作するように構成されている。具体的には、CCDイメージセンサ3の動作状態に応じてCPU16から出力される制御信号CEを受けて動作するように構成され、CCDイメージセンサ3が動作を停止しているとき、第1及び第2の電圧VA、VBの出力を停止して、出力側の電位を接地電位VG(例えば、0V)に引き下げる。このようにCCDイメージセンサ3の動作状態に応じてレギュレート回路の出力を停止することで、CCDイメージセンサ3が停止中に電源電圧が供給されるのが防止される。これにより、CCDイメージセンサ3が停止中の電力消費を回避することができる。
【0025】
切換回路24は、電源電圧VDDと第2の電圧VBとを取り込み、外部機器の入力レベルに応じて電源電圧VDDと第2の電圧VBとの何れか一方を選択的に出力する。切換回路24は、2つの入力端子24a、24bと1つの出力端子24cを備えて構成され、一方の入力端子24aが第2のレギュレート回路23に接続され、他方の入力端子24bが電源供給端子に接続される。そして、出力端子24cが出力回路14に接続される。また、切換回路24は、その接続状態を切り替える制御信号SEをCPU16から受けるように構成され、制御信号SEに応答して出力電圧VHを切り替える。つまり、CPU16から切換回路24に対して、CCDイメージセンサ3及び外部機器の動作状態に応じて出力を切り替えるように指示が与えられ、切換回路24はその指示に従って2つの入力端子24a、24bと出力端子24cとの接続状態を切り替える。
【0026】
図2は、第1及び第2のレギュレート回路22、23の一例を示す回路構成図である。第1及び第2のレギュレート回路22、23の各回路は、基本的に同一の構成であり、接続切換部31、Pチャンネル型トランジスタ32、抵抗器列33、コンパレータ34及び基準電圧発生部35で構成される。接続切換部31は、電源供給端子とPチャンネル型トランジスタ32との間に接続される。Pチャンネル型トランジスタ32は、接続切換部31とレギュレート回路の出力端子との間に接続され、ゲートがコンパレータ34の出力端子に接続される。抵抗器列33は、Pチャンネル型トランジスタ32のドレインと接地側との間に抵抗器33a及び抵抗器33bが直列に接続されて構成され、抵抗器33aと抵抗器33bとの中間点がコンパレータ34の非反転入力端子に接続される。基準電圧発生部35は、コンパレータ34の反転入力端子に接続される。
【0027】
第1及び第2のレギュレート回路22、23は、次のように動作する。ここで、抵抗器33a及び抵抗器33bの抵抗値をそれぞれR1、R2とする。先ず、電源供給端子を介して電源電圧VDDが供給されると、Pチャンネル型トランジスタ32がオンし、電源電圧VDDが抵抗器列33に供給される。次いで、抵抗器列33によって電源電圧VDDが分圧されて、抵抗器列33の中間点の電位VXがVX=(R2/(R1+R2))・VDDとなり、コンパレータ34の非反転入力端子に供給される。
【0028】
次いで、コンパレータ34が分圧電圧VXと反転入力端子に供給される基準電圧VRとの電位差に応じて動作し、分圧電圧VXと基準電圧VRが等しくなるようにPチャンネル型トランジスタ32のオン抵抗を制御する。具体的には、基準電圧VRよりも分圧電圧VXの方が高い場合にPチャンネル型トランジスタ32をオンする方向に動作し、基準電圧VRよりも分圧電圧VXの方が低い場合にPチャンネル型トランジスタ32をオフする方向に動作する。そして、抵抗器列33を構成する各抵抗器33a、33bの抵抗値R1、R2の比と、基準電圧発生部35から出力される基準電圧VRとによって、一定の電圧VOUT=((R1+R2)/R2)・VRがレギュレート回路の出力端子側に生成され、調整電圧として次段の回路に供給される。
【0029】
このようにレギュレート回路から出力される調整電圧は、抵抗器列33の分圧比及び基準電圧VRによって決定される。従って、第1及び第2のレギュレート回路22、23の各回路では、次段の回路の最適動作電圧に応じて、抵抗器列33の分圧比及び基準電圧VRが設定され、各回路に適した調整電圧が生成される。
【0030】
また、第1及び第2のレギュレート回路22、23は、上述の構成に加え、接続切換部31、コンパレータ34及び基準電圧発生部35が、CCDイメージセンサ3の動作状態に応じて動作するように構成されている。具体的には、接続切換部31、コンパレータ34及び基準電圧発生部35は、制御信号CEを受けて動作し、制御信号CEがCCDイメージセンサ3の動作中に対応するレベルを示すとき、接続切換部31が電源供給端子とPチャンネル型トランジスタ32とを接続し、基準電圧発生部35が基準電圧VRを出力し、コンパレータ34が分圧電圧VXと基準電圧VRとを等しくするようにPチャンネル型トランジスタ31のオン抵抗を制御する。一方、制御信号CEがCCDイメージセンサ3の動作の停止に対応するレベルを示すとき、接続切換部31が電源供給端子とPチャンネル型トランジスタ32との接続を遮断し、コンパレータ34及び基準電圧発生部35がその動作を停止する。
【0031】
このようにCCDイメージセンサ3の動作の停止に応じて、レギュレート回路を構成する各部の動作を停止することで、レギュレート回路自身での電力消費量を削減することができる。これにより、消費電力を更に低減させることができる。
【0032】
図3は、図1の信号処理装置の動作を示すタイミング図である。尚、この図において、CPU16から出力される制御信号CEは、CCDイメージセンサ3の動作中に対してHレベルが対応付けられ、停止中に対してLレベルが対応付けられるものとする。また、制御信号CEと同様にCPU16から出力される制御信号SEは、切換回路24の出力電圧VHの電源電圧VDD側への切り替えに対し、Hレベルが対応付けられ、第2の電圧VB側への切り替えに対し、Lレベルが対応付けられるものとする。
【0033】
以下の説明において、電源電圧VDDの電圧値をVD[V]とし、第1及び第2のレギュレート回路22、23で生成される第1及び第2の電圧VA、VBの電圧値をそれぞれVa[V]、Vb[V]とし、更に、接地点VGNDの電圧値をVG[V]と定義する。
【0034】
先ず、タイミングt1において、CCDイメージセンサ3及び外部機器が駆動中である。このとき、CPU16から出力される制御信号CEはHレベルを示し、制御信号SEはLレベルを示す。この結果、制御信号CEに応答して、第1及び第2のレギュレート回路22、23が電源電圧VD[V](例えば、3.2V)を取り込んで第1の電圧VAとしてVa[V](例えば、2.0〜2.5V)、第2の電圧VBとしてVb[V](例えば、2.9V)を発生する。一方、制御信号SEに応答して、切換回路24が入力端子24aと出力端子24cとを接続するように動作し、出力電圧VHとして第2の電圧VB側を選択する。そして、出力回路24に動作電圧として電圧Vb[V]が供給される。これにより、CCDイメージセンサ3から出力される画像信号Y(t)に対し、信号処理回路9で所定の信号処理が施されると共に、処理の施された画像信号Y'(n)が出力回路14を介して外部機器側に出力される。
【0035】
次いで、タイミングt2において、CCDイメージセンサ3のみが動作を停止し、外部機器が動作を続ける。このとき、制御信号CEはLレベルに立ち下がり、制御信号SEはHレベルに立ち上がる。この結果、制御信号CEに応答して、第1及び第2のレギュレート回路22、23が第1及び第2の電VA、VBの出力を停止し、その出力電圧をVG[V](例えば、0V)とする。一方、制御信号SEに応答して、切換回路24が入力端子24bと出力端子24cを接続するように動作し、出力電圧VHとして電源電圧VDD側を選択する。そして、信号処理回路9への動作電圧の供給を停止し、出力回路14にのみ動作電圧として電圧VD[V]を供給する。これにより、出力回路14の出力側をハイインピーダンス状態に設定し、外部機器側から出力回路側へ電流が流れるのを防止する。従って、信号処理装置21と外部機器との接続を維持したままで、信号処理回路9への電源電圧の供給を停止することができる。換言すれば、外部機器の動作状態に拘わらず、CCDイメージセンサ3の動作状態に合わせて、信号処理回路9への電源電圧の供給を停止することができ、不要な電力消費を防止することができる。
【0036】
そして、タイミングt3において、CCDイメージセンサ3に続いて外部機器が動作を停止する。このとき、制御信号CEはLレベルを保持し、制御信号SEはLレベルに立ち下がる。この結果、第1及び第2のレギュレート回路22、23からの第1及び第2の電圧VA、VBの出力は停止されたまま、制御信号SEに応答して、切換回路24が第2の電圧VB側を選択するように動作する。これにより、出力回路14への電源電圧の供給が停止される。従って、CCDイメージセンサ3及び外部機器が動作を停止しているとき、信号処理回路9及び出力回路14に対して電源電圧が供給されるのが防止される。これは、信号処理装置が外部に接続されるバッテリを電源として動作している場合、特に有効である。即ち、バッテリを電源として用いているものの場合、電源供給側でバッテリからの電圧の供給をカットする手段を備えていないものがあり、このタイプのものでは、CCDイメージセンサ3及び外部機器を含むシステム全体が停止しているにも拘わらず、信号処理装置に電源電圧が供給され得る。従って、信号処理回路9及び出力回路14が動作を停止していても、回路内部で電流リークが発生することがあり、実質的には電力が消費されている。そこで、CCDイメージセンサ3及び外部機器が停止しているときにおいては、電源電圧の供給を停止することで、各回路で発生する電流リークを確実に防止することができ、不要な電力消費を回避することができる。
【0037】
ところで、信号処理装置21には、出力電圧に制限のあるバッテリが電源として接続されるとは限らず、既にレギュレートされた電源電圧が供給される場合もある。このとき、調整電圧の電圧値が外部機器の入力レベル、即ち、出力回路14で必要な電源電圧(例えば、2.9V)に設定されていることがあり得る。このような場合、CCDイメージセンサ3が動作中のとき、切換回路24は電源電圧VDD側を選択するように動作する。この結果、出力回路14には電源電圧VDDが第2のレギュレート回路23を介さずに直接供給され、電力消費が抑制される。つまり、レギュレート回路を介して電源電圧を供給すると、レギュレート回路で少なからず電圧降下が生じて電力が消費されるが、出力回路14に直接電源電圧VDDを供給することで、この電力消費を回避することができる。尚、外部機器の動作状態に対しては、図3に示すものと同様に動作する。即ち、外部機器が動作中のとき、切換回路24が電源電圧VDD側を選択してシステムバス15の接続状態を維持する。一方、外部機器が動作を停止するとき、切換回路24が第2の電圧VB側を選択して出力回路14への電源電圧の供給を停止する。
【0038】
図4は、本願発明の第2の実施形態を示す図であり、本願発明の信号処理装置を採用する撮像装置の構成を示すブロック図である。この図において、図1と同一の構成については、同じ符号が付してあり、その説明を割愛する。
【0039】
信号処理装置21’は、水平ドライバ8、信号処理回路9、タイミング制御回路13、出力回路14、第1乃至第3のレギュレート回路22、23、41及び切換回路24で構成される。この信号処理装置21’は、アナログ処理部10及びA/D変換器11の前段に第1のレギュレート回路22を設け、出力回路14の前段に第2のレギュレート回路23を設け、更に、デジタル処理部12及びタイミング制御回路13の前段に第3のレギュレート回路41を設ける。
【0040】
第1のレギュレート回路22は、アナログ処理部10及びA/D変換器11の最適な動作電圧(例えば、2.5V)と同等の電圧を出力するように設定されており、バッテリ(図示せず)からの電源電圧VDDを取り込んで、第1の電圧VAを生成する。第2のレギュレート回路23は、出力回路14の最適動作電圧(例えば、2.9V)、即ち、外部機器の入力レベルに対応する電圧を出力するように設定されており、バッテリからの電源電圧VDDを取り込んで、第1の電圧VAより電圧値の高い第2の電圧VBを生成する。第3のレギュレート回路41は、デジタル処理部12及びタイミング制御回路13の最適な動作電圧(例えば、2.0V)と同等の電圧を出力するように設定されており、バッテリからの電源電圧VDDを取り込んで、第1の電圧VAより電圧値の低い第3の電圧VCを生成する。
【0041】
このように、アナログ処理部10及びデジタル処理部12の各部に対してレギュレート回路を配置することで、アナログ処理部10及びデジタル処理部12の各部に適した電源電圧を供給することができる。これにより、各部の信号処理動作における特性の向上を図ることができる。更に、第3のレギュレート回路41で、第1の電圧VAより電圧値の低い第3の電圧VCを生成し、独立してデジタル処理部12に供給することで、消費電力の低減を図ることができる。
【0042】
また、第3のレギュレート回路41は、図2に示す第1及び第2のレギュレート回路22、23と同一の構成であり、デジタル処理部12の最適な動作電圧に応じて抵抗器列の分圧比及び基準電圧発生部の基準電圧が設定されていると共に、制御信号CEを受けて動作するように構成される。即ち、制御信号CEを介して出力電圧の停止が指示されたとき、第1乃至第3の電圧VA〜VCの出力を停止すると共に、レギュレート回路内部の基準電圧発生部及びコンパレータの動作を停止する。これにより、CCDイメージセンサ3が動作を停止しているときに、アナログ処理部10及びデジタル処理部12に電源電圧が供給されるのが防止されると共に、レギュレート回路自身における電力消費が防止される。この結果、消費電力の低減を図ることができる。
【0043】
図5は、本願発明の第3の実施形態の構成を示す図であり、本願発明の信号処理装置を採用する撮像装置の構成を示すブロック図である。尚、この図において、図1乃至図4に示すものと同一の構成については、同じ符号が付してあり、その説明を割愛する。
【0044】
この第3の実施形態において、先の第1の実施形態や第2の実施形態と相違する点は、外部レギュレート回路2を設け、この外部レギュレート回路2からの出力電圧を信号処理装置51内の水平ドライバ8、アナログ処理部10及びA/D変換器11に供給する点にある。
【0045】
外部レギュレート回路2は、図7に示すものと同一の構成を有し、その出力電圧(調整電圧VK)を信号処理装置51に供給する。ただし、この第3の実施形態では、調整電圧VKが水平ドライバ8、アナログ処理部10及びA/D変換器11の最適な動作電圧(例えば、2.5V)に合わせて設定されている。第3の実施形態においては、この外部レギュレート回路2からの出力電圧が、信号処理装置51に対する電源電圧となっている。
【0046】
信号処理装置51は、先の信号処理装置21、21’と同様に、水平ドライバ8、信号処理回路9、タイミング制御回路13及び出力回路14を有し、デジタル処理部12の前段に第1のレギュレート回路22、出力回路14の前段に切換回路24を設け、更にその前段に第2のレギュレート回路23を設けて構成される。
【0047】
第1のレギュレート回路22は、デジタル処理部12及びタイミング制御回路13の最適な動作電圧(例えば、2.0V)と同等の電圧を出力するように設定されており、外部レギュレート回路2からの電源電圧を取り込んで、第1の電圧VA’を生成する。切換回路24は、図1及び図4と同様に、2つの入力端子24a、24bを備えており、各入力端子が第2のレギュレート回路23、外部レギュレート回路2に接続される。そして、制御信号SEに応答して動作し、2つの入力端子の何れか一方と出力端子24cとを導通させる。第2のレギュレート回路23は、外部レギュレート回路2からの電源電圧を取り込み、出力回路14の動作電圧に合わせて設定される調整電圧(例えば、1.8V)に変換して第2の電圧VB’として出力する。
【0048】
図6は、図5の動作を説明するタイミング図である。撮像装置及び外部機器が共に動作するタイミングt1〜t2において、入力端子24a側を選択して出力回路14へ第2の電圧VB’を出力すると共に、撮像装置だけが動作を停止するタイミングt2〜t3において、入力端子24b側を選択して出力回路14へ調整電圧VKを出力する。そして、撮像装置及び外部機器の両者が動作を停止するタイミングt3以降において、入力端子24a側を選択して第2のレギュレート回路23の出力側の電位VG[V](例えば、0V)を出力回路14へ出力する。この結果、出力回路14へは、撮像装置及び外部機器の動作状態に応じた電圧が、適宜供給されることとなる。
【0049】
この第3の実施形態によれば、第1の実施形態や第2の実施形態と同様に、信号処理回路51内の各回路に適した電圧を供給することができると共に、撮像装置及び外部機器の動作状態に応じて出力回路14への供給電圧を切り換えることができる。これにより、信号処理装置51の動作特性を向上させることができると共に、撮像装置の動作が停止しているとき、或いは、撮像装置及び外部機器の両者の動作が停止しているときの不要な電力消費を防止することができる。
【0050】
以上、図1乃至図6を参照しつつ、本願発明の実施形態を説明した。以上の実施形態においては、水平ドライバ8に対して、アナログ処理部10及びA/D変換器11と同等の電圧を供給する構成としているが、これに限られるものではない。例えば、CCDイメージセンサ3の仕様によって、水平ドライバ8の最適な動作電圧がアナログ処理部10及びA/D変換器11の動作電圧よりもデジタル処理部12及びタイミング制御回路13の動作電圧に近くなったような場合には、デジタル処理部12及びタイミング制御回路13と同等の電圧を供給する構成としても良い。
【0051】
【発明の効果】
本願発明によれば、信号処理回路及び出力回路のそれぞれにレギュレート回路を設けることで、信号処理回路及び出力回路の各回路に対して、独立して電源電圧を供給することができる。更に、出力回路に供給する電圧を選択する切換回路を設けることで、固体撮像素子及び外部機器のそれぞれの動作状態に適した電源電圧を供給することができる。これにより、不要な電力消費を防止することができ、消費電力の低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本願発明の第1の実施形態を示す図であり、本願発明の信号処理装置を採用する撮像装置の構成を示すブロック図である。
【図2】図1のレギュレート回路の一例を示す回路構成図である。
【図3】図1の動作を説明するタイミング図である。
【図4】本願発明の第2の実施形態を示す図であり、本願発明の信号処理装置を採用する撮像装置の構成を示すブロック図である。
【図5】本願発明の第3の実施形態を示す図であり、本願発明の信号処理装置を採用する撮像装置の構成を示すブロック図である。
【図6】図5の動作を説明するタイミング図である。
【図7】従来の撮像装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
2:レギュレート回路
3:CCDイメージセンサ
4:駆動装置
5:昇圧回路
6:垂直ドライバ
7、21、21’、51:信号処理装置
8:水平ドライバ
9:信号処理回路
10:アナログ処理部
11:A/D変換器
12:デジタル処理部
13:タイミング制御回路
14:出力回路
15:システムバス
16:メモリ
17:ディスプレイドライバ
22:第1のレギュレート回路
23:第2のレギュレート回路
24:切換回路
41:第3のレギュレート回路
31:接続切換部
32:Pチャンネル型トランジスタ
33:抵抗器列
34:コンパレータ
35:基準電圧発生部
Claims (5)
- 固体撮像素子から出力される画像信号に対して所定の信号処理を施し、所定のフォーマットに従う画像信号を外部機器に出力する画像信号処理装置において、
電源電圧を取り込んで前記固体撮像素子の出力レベルに応じた第1の電圧を発生する第1のレギュレート回路と、
前記電源電圧を取り込んで前記外部機器の入力レベルに応じた第2の電圧を発生する第2のレギュレート回路と、
前記電源電圧、或いは前記第2のレギュレート回路の出力電圧の何れかを選択して出力する切換回路と、
前記第1のレギュレート回路の出力電圧を受けて動作し、前記固体撮像素子から出力される画像信号に対して所定の信号処理を施す信号処理回路と、
前記切換回路の出力電圧を受けて動作し、前記信号処理回路で信号処理の施された画像信号を出力する出力回路と、を備え、
前記第1及び第2のレギュレート回路は、前記固体撮像素子の動作が停止されている少なくとも一部の期間に、前記第1及び第2の電圧の出力を停止し、
前記切換回路は、前記固体撮像素子が動作しているとき、或いは、前記固体撮像素子及び前記外部機器の両方が動作を停止しているとき、前記第2のレギュレート回路の出力電圧を選択し、前記固体撮像素子が動作を停止しているときであって前記外部機器が動作しているとき、前記電源電圧を選択して出力することを特徴とする画像信号処理装置。 - 請求項1に記載の画像信号処理装置において、
前記電源電圧を取り込んで第3の電圧を発生する第3のレギュレート回路を更に備え、
前記信号処理回路は、前記固体撮像素子から出力される画像信号に対して所定のアナログ信号処理を施すアナログ処理部と、前記アナログ信号処理が施された後、デジタル信号に変換された画像信号を取り込んで所定のデジタル信号処理を施すデジタル処理部と、を含み、
前記アナログ処理部は、前記第1のレギュレート回路の出力電圧を受けて動作し、
前記デジタル処理部は、前記第3のレギュレート回路の出力電圧を受けて動作することを特徴とする画像信号処理装置。 - 請求項2に記載の画像信号処理装置において、
前記第3の電圧が前記第1の電圧より電圧値が低いことを特徴とする画像信号処理装置。 - 請求項2に記載の画像信号処理装置において、
前記第3のレギュレート回路は、前記固体撮像素子の動作が停止されている少なくとも一部の期間に、前記第3の電圧の出力を停止することを特徴とする画像信号処理装置。 - 請求項1に記載の画像信号処理装置において、
前記信号処理回路は、前記固体撮像素子から出力される画像信号に対して所定のアナログ信号処理を施すアナログ処理部と、前記アナログ信号処理が施された後、デジタル信号に変換された画像信号を取り込んで所定のデジタル信号処理を施すデジタル処理部と、を含み、
前記アナログ処理部は、前記電源電圧を受けて動作し、
前記デジタル処理部は、前記第1のレギュレート回路の出力電圧を受けて動作することを特徴とする画像信号処理装置。
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