KR100416189B1

KR100416189B1 - 촬상 소자용 집적 회로

Info

Publication number: KR100416189B1
Application number: KR10-2002-0016991A
Authority: KR
Inventors: 다까하시다쯔야; 다께우찌세이지
Original assignee: 산요덴키가부시키가이샤
Priority date: 2001-03-29
Filing date: 2002-03-28
Publication date: 2004-01-31
Also published as: US20020144161A1; CN1198448C; EP1246457A3; US6907536B2; EP1246457A2; TW548963B; JP4508452B2; CN1379585A; KR20020077183A; JP2002300479A

Abstract

촬상 소자용 집적 회로에서의 저소비 전력을 도모한다.

촬상 장치로의 구동 신호의 생성 등을 행하는 회로 블록(2)을 수직 블랭킹 기간 또는 수평 블랭킹 기간 내에서 스텐바이 상태로 함으로써, 회로 블럭(2)에서의 소비 전력을 저감한다. 블랭킹 기간은 단시간이므로, 스탠바이 시간을 확보하기위해서는 스텐바이로부터 통상 동작으로의 복귀가 빠르게 행해질 필요가 있다. 그래서, 회로 블록(2)의 단자에 전압 안정화를 위해 설치된 컨덴서(4)와 해당 단자와의 사이에 스위치(6)를 설치하고, 제어부(8)는 회로 블록(2)을 스텐바이 상태로 하는 기간에, 스위치(6)를 오프하여 컨덴서(4)를 회로 블록(2)으로부터 분리한다. 이에 의해, 스텐바이 시의 컨덴서(4)의 축전량의 변화가 억제되고, 복귀 시에 컨덴서(4)를 통상 동작 시의 축전량으로 복귀하기 위한 시간이 단축되어, 복귀가 고속으로 행해진다.

Description

촬상 소자용 집적 회로{INTEGRATED CIRCUIT FOR IMAGE PICKUP DEVICE}

본 발명은, 촬상 장치의 구동 또는 촬상 장치에 의해 얻어진 영상 신호의 신호 처리에 이용되는 촬상 소자용 집적 회로에 관한 것으로, 특히 소비 전력의 저감에 관한 것이다.

각종 휴대 기기를 소형화하기 위해서는, 그것에 탑재되는 배터리도 보다 소형의 것이 채용된다. 그리고, 용량이 작은 소형 배터리로도 충분한 시간동안, 동작 가능하도록 저소비 전력화가 도모되고 있다. 디지털 스틸 카메라나 비디오 카메라에 있어서도 마찬가지로, 저소비 전력, 소형화가 요구되고 있다. 또한, 최근에는 통신 용량의 확대와 함께, 휴대 전화, 휴대 단말이 화상을 취급할 수 있게 되고, 이들 기기에 촬상 기능을 탑재하고 싶다는 요망이 있다. 이들 휴대 전화 등은 한층 소형이므로, 그에 따라 한층 소비 전력의 저감이 필요해진다.

종래에는, 촬상 기능을 갖는 기기의 소비 전력을 저감시키기 위해 CCD (Charge Coupled Device) 이미지 센서의 구동 전압이나, 이미지 센서의 출력 신호를 처리하는 아날로그 신호 처리 회로의 구동 전압의 저감이 도모되며, 또한 스탠바이 기능이 채용되고 있다. 즉, 스텐바이 기능으로 메인의 전원 스위치가 온 상태라도 촬상이 행해지지 않은 기간에는 촬상용의 주요한 회로 구동이 정지되어 대기 상태가 된다. 예를 들면 디지털 스틸 카메라에서는 기본적으로 촬상은 간헐적으로 행해지고, 촬상의 인터벌 기간이 길므로, 스탠바이 기능에 의해 큰 소비 전력 저감 효과를 얻을 수 있다. 또한, 특히 아날로그 신호 처리 회로는 디지털 신호 처리 회로와 달리, 동작 시에는 정상적인 전류를 필요로 하여, 소비 전력이 크므로, 스탠바이 기능이 유효하다.

저소비 전력화를 위해, 상술된 바와 같이 종래부터 몇개의 방책이 취해지고 있지만, 소비 전력을 더욱 저감하는 것이 기술적 과제로 되어 있다.

본 발명은 이러한 과제를 해결하기 위해 이루어진 것으로, 스탠바이 시간을 확대함으로써 저소비 전력을 실현하는 촬상 소자용 집적 회로를 제공하는 것을 목적으로 한다.

도 1은 본 발명의 실시예인 촬상 소자용 집적 회로의 개략적인 회로도.

도 2는 본 실시예의 회로에서의 소비 전력 저감 동작을 설명하기 위한 타이밍도.

도 3은 본 발명의 실시예인 다른 촬상 소자용 집적 회로의 개략적인 회로도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

2 : 회로 블록

4 : 컨덴서

6 : 스위치

8 : 제어부

10 : CCD 이미지 센서

본 발명에 따른 촬상 소자용 집적 회로는 촬상 장치에 접속되고, 이 촬상 소자의 수평 주사 및 수직 주사 중 적어도 한쪽에 동기하여 동작하는 집적 회로로서, 상기 촬상 소자로의 구동 신호의 공급 및 상기 촬상 소자로부터의 출력 신호에 대한 처리 중 적어도 한쪽을 행하는 회로 블록과, 상기 회로 블럭의 출력을 선택적으로 차단하는 스위치와, 상기 촬상 소자의 수평 주사의 블랭킹 기간 및 수직 주사의 블랭킹 기간 중 적어도 한쪽에서, 상기 회로 블록의 동작을 휴지 상태로 함과 함께, 상기 스위치를 차단하는 제어부를 포함하고, 상기 촬상 소자의 수평 주사의 블랭킹 기간 및 수직 주사의 블랙킹 기간 중 적어도 한쪽의 기간 중에는, 상기 스위치를 통해 추출되는 상기 회로 블록의 출력의 상태가 소정의 용량으로 유지되는 것이다.

회로 블록의 단자에는, 접지 전위 등의 기준 전위와의 사이에 컨덴서가 설치된다. 이 컨덴서는, 회로 블록의 동작 시에 단자에 나타나는 직류 오프셋 전위의 변동을 흡수하고, 해당 전위를 안정시키기 위한 것이다. 이 컨덴서는, 회로 블록의 동작 시에는 정상 상태에 있으며, 그 단자의 전위를 소정 레벨로 유지하고 있다. 그러나, 회로 블록의 동작이 정지되었을 때에는, 종래에는 회로 블록을 통한 전하의 출입에 의해 컨덴서에 축적된 전하량이 변동하여, 일반적으로는 컨덴서의양단 전압은 정상 상태의 전위로부터 변동한다. 그 때문에, 다음에 회로 블록의 구동을 개시해도, 그 단자의 전위가 통상 동작에 필요한 전위로 차지될 때까지 비교적 긴 시간을 필요로 하였다. 한편, 촬상 장치의 수직 블랭킹 기간 또는 수평 블랭킹 기간에서는 기본적으로 촬상 장치에 구동 펄스를 공급할 필요는 없고, 또한 신호 전하의 판독도 행해지지 않는다. 본 발명에 따르면, 수직 블랭킹 기간 또는 수평 블랭킹 기간 내에서 촬상 장치로의 구동 신호를 생성하는 회로 블록 또는 촬상 장치로부터의 출력 신호의 처리를 행하는 회로 블록을 스텐바이 상태로 하여, 그 전력 소비를 억제한다. 여기서, 수직 블랭킹 기간이나 수평 블랭킹 기간은 비교적 짧은 시간이므로, 소비 전력 저감의 효과를 충분히 얻기 위해서는 회로 블록의 스탠바이 상태로부터 통상 동작 상태로의 복귀의 고속화를 도모하고, 긴 스텐바이 상태를 가능하게 할 필요가 있다. 본 발명에서는 회로 블록에 대한 상기 컨덴서의 단속을 전환하는 스위치를 설치하고, 회로 블록을 스텐바이 상태로 할 때에는 스위치를 오프하여 컨덴서를 회로 블록으로부터 분리하고, 복귀하는 경우에 스위치를 온하여, 다시 컨덴서를 회로 블록에 접속한다. 이에 의하여, 스탠바이 상태에서의 컨덴서에 축적된 전하량의 변화가 억제되므로, 스위치를 온하면, 회로 블록의 단자는 통상 동작에 필요한 전위로 빠르게 복귀되어, 복귀의 고속화가 실현된다.

다른 본 발명에 따른 촬상 소자용 집적 회로는 상기 제어부가 상기 수직 블랭킹 기간 또는 상기 수평 블랭킹 기간 내에서 상기 스위치를 차단한 후에 상기 회로 블록을 상기 휴지 상태로 전환하는 것이다.

본 발명에 따르면, 회로 블록의 스텐바이 상태 개시 시에는 컨덴서는 이미회로 블럭으로부터 분리되어 있다. 따라서, 스탠바이 상태 개시 시의 회로 블록을 통한 컨덴서의 축적 전하량의 변화가 확실하게 방지된다.

또 다른 본 발명에 따른 촬상 소자용 집적 회로는 상기 제어부가, 상기 수직 블랭킹 기간 또는 상기 수평 블랭킹 기간 내에서 상기 회로 블럭의 구동을 재개시킨 후에 상기 스위치를 도통 상태로 전환하는 것이다.

본 발명에 따르면, 컨덴서를 회로 블록에 접속했을 때에는 회로 블록은 이미 구동을 재개하고 있다. 따라서, 구동 재개 시의 회로 블록을 통한 컨덴서의 축적 전하량의 변화가 확실하게 방지된다.

<발명의 실시예>

이어서, 본 발명의 실시예에 대하여 도면을 참조하여 설명한다.

도 1은, 본 발명의 실시예인 촬상 소자용 집적 회로의 개략적인 회로도로서, 제어부에 의해 제어되는 회로 블럭을 포함하고 있다. 여기서는 이 회로 블록이, 신호 처리 회로인 예를 설명한다. 도면에는, 회로 블록(2), 컨덴서(4), 스위치(6), 제어부(8) 및 CCD 이미지 센서(10)가 도시되어 있다.

회로 블록(2)인 신호 처리 회로는 CCD 이미지 센서(10)로부터의 출력 신호가 입력되고, 소정의 아날로그 신호 처리를 행하고, 생성한 영상 신호를 후단의 신호 처리 회로 블록으로 출력한다. 컨덴서(4)는 회로 블록(2)의 출력 단자와 접지와의 사이에 접속된다. 컨덴서(4)는 비교적 큰 용량을 갖고, 출력 단자의 직류 오프셋 전위의 변동을 흡수하여 안정시키는 기능을 갖는다. 스위치(6)는, 예를 들면 MOS 트랜지스터 스위치로서, 회로 블럭(2)의 출력 단자와 컨덴서(4)와의 사이에 접속된다. 제어부(8)는 회로 블록(2)의 구동의 온/오프를 제어함과 함께, 스위치(6)의 온/오프를 제어한다.

도 2는, 본 실시예의 회로에서의 소비 전력 저감 동작을 설명하기 위한 타이밍도이다. 상기 도 2의 (a)는 CCD 출력 신호, 도 2의 (b)는 제어부(8)의 스위치(6)에 대한 제어 신호, 도 2의 (c)는 제어부(8)의 회로 블록(2)에 대한 제어 신호를 나타내고 있다. 도 2의 (a)의 CCD 출력 신호에는 수평 주사 기간 내의 출력 신호(20)와 수평 블랭킹 기간 H-BLK가 나타나 있다.

제어부(8)로부터의 스위치(6)에 대한 제어 신호는 H-BLK로 들어 간 후, H 레벨로부터 L 레펠로 천이하고, 이에 따라 스위치(6)는 온 상태로부터 오프 상태로 전환하고, 회로 블록(2)으로부터의 영상 신호 출력이 차단된다. 제어부(8)로부터 회로 블록(2)에 대한 제어 신호는 스위치(6)가 오프 상태로 전환된 후, H 레벨로부터 L 레벨로 천이하고, 이에 의해 회로 블럭(2)은 구동 상태로부터 휴지 상태로 천이하여, 본 촬상 소자용 집적 회로는 스텐바이 상태로 된다.

이와 같이, 회로 블럭(2)의 정지에 앞서, 스위치(6)를 오프함으로써, 컨덴서(4)가 회로 블럭(2) 정지의 영향을 받는 것을 피할 수 있다. 즉, 회로 블록(2)의 동작 시에 정상 상태에 있던 컨덴서(4)의 축적 전하가 회로 블록(2)을 통해 방전되거나, 또는 반대로 회로 블록(2)을 통해 전하가 유입되어 정상 상태 이상으로 충전되는 것이 회피되며, 컨덴서(4)는 기본적으로 회로 블럭(2)의 동작 시 정상 상태에서의 축적 전하량을 유지한다.

이어서, 회로 블록(2)은 다음 수평 주사선에 대응하는 출력 신호(20)에 대하여 신호 처리를 행해야하므로, 스텐바이 형태는 H-BLK가 종료되기 전에 해제된다. 즉, H-BLK 내에서 회로 블럭(2)의 구동 재개와, 스위치(6)의 온에 의한 회로 블록(2)과 후단과의 접속이 완료된다. 여기서, 제어부(8)는 우선 회로 블록(2)에 대한 제어 신호를 L 레벨로부터 H 레벨로 천이시켜, 회로 블록(2)을 휴지 상태로부터 구동 상태로 전환한다. 회로 블록(2)의 구동 상태가 기본적으로 안정되는 소정 시간 경과한 후, 제어부(8)는 스위치(6)에 대한 제어 신호를 L 레벨로부터 H 레벨로 천이시켜, 스위치(6)를 오프로부터 온으로 전환한다.

이와 같이, 스위치(6)가 온 상태가 되기 전에, 회로 블록(2)의 구동을 재개함으로써, 회로 블록(2)이 정지 상태에 있을 때의 영향이나, 또는 회로 블록(2)의 구동 재개 시의 과도적인 상태의 영향을 컨덴서(4)가 받지 않게 된다. 즉, 만일 스위치(6)를 온했을 때에 회로 블럭(2)이 아직 정지 상태나 과도적 상태이면, 컨덴서(4)의 축적 전하가 회로 블록(2)을 통해 방전되거나, 반대로 회로 블럭(2)을 통해 전하가 유입되어 정상 상태 이상으로 충전될 수 있는데, 이러한 사태를 피할 수 있다. 이러한 스탠바이 상태의 해제에 의해, 컨덴서(4)는 스탠바이 상태에서의 축적 전하량을 기본적으로 그대로 유지할 수 있다.

스탠바이 상태에서의 컨덴서(4)의 축적 전하량은, 누설 등에 의한 변화를 제외하면 기본적으로 회로 블록(2)의 정지 전의 정상 상태에서의 축적 전하량에 상당한다. 즉, 컨덴서(4)의 축적 전하량의 스탠바이 상태의 개시 전과 종료 후에서의 변동이 억제됨으로써, 스탠바이 상태로부터 통상 동작으로의 복귀가 빠르게 행해진다. 통상 동작으로의 복귀 시간이 단축되는 만큼, H-BLK에서의 스탠바이 상태의기간을 확대하여 소비 전력의 저감량을 향상시킬 수 있다.

이상, H-BLK에서 스탠바이 상태로 하는 동작을 설명했지만, 본 촬상 소자용 집적 회로를 이용하여, 수직 블랭킹 기간 V-BLK에서의 스탠바이 동작을 행하고, 그 기간의 소비 전력을 삭감할 수도 있다. 그 경우에, 제어부(8)는 회로 블록(2) 및 스위치(6)의 스탠바이 개시 시 및 종료 시의 타이밍 제어를 상기 H-BLK에 대한 제어와 마찬가지로 행할 수 있다.

또한, 여기서는 회로 블록(2)은 CCD 출력 신호에 대한 신호 처리 회로인 경우를 설명했지만, 도 3에 도시한 바와 같이 CCD 이미지 센서(10)로의 구동 신호를 공급하기 위한 구동 회로(2a)로 한 경우도 마찬가지다. 즉, 구동 회로(2a)에서도 도 2에 나타내는 경우와 마찬가지로 H-BLK 또는 V-BLK에서의 스텐바이 동작이 가능하게 되며, 소비 전력을 저감시킬 수 있다.

또한, 회로 블럭의 입력단에 전위 안정화용 컨덴서가 설치되는 경우에는, 스위치를 입력단과 컨덴서와의 사이에 배치하며, 마찬가지로 H-BLK 또는 V-BLK에서의 스탠바이 동작을 행하여 소비 전력을 저감시킬 수 있다.

또, 상술된 구성에서는 스위치(6)가 회로 블록(2)과는 별도로 설치되었다. 그러나, 회로 블록 내에 컨덴서(4)로 이어지는 단자를 고임피던스화하는 구성, 예를 들면 제어부(8)의 제어에 따라 출력 단자를 단속하는 트랜지스터 스위치를 포함해도 된다.

본 발명의 촬상 소자용 집적 회로에 따르면, 스탠바이 상태로부터 통상 동작상태로의 복귀가 고속화되고, 수직 블랭킹 기간이나 수평 블랭킹 기간이라고 하는 짧은 기간에서도 회로를 스탠바이 상태로 할 수 있어, 소비 전력의 저감이 한층더 가능해진다.

Claims

촬상 장치에 접속되고, 상기 촬상 소자의 수평 주사 및 수직 주사 중 적어도 한쪽에 동기하여 동작하는 촬상 소자용 집적 회로에 있어서,

상기 촬상 소자로의 구동 신호의 공급 및 상기 촬상 소자로부터의 출력 신호에 대한 처리 중 적어도 한쪽을 행하는 회로 블록과,

상기 회로 블록의 출력을 선택적으로 차단하는 스위치와,

상기 촬상 소자의 수평 주사의 블랭킹 기간 및 수직 주사의 블랭킹 기간 중 적어도 한쪽에서, 상기 회로 블록의 동작을 휴지 상태로 함과 함께, 상기 스위치를 차단하는 제어부를 포함하며,

상기 촬상 소자의 수평 주사의 블랭킹 기간 및 수직 주사의 블랭킹 기간 중 적어도 한쪽의 기간 중에는 상기 스위치를 통해 추출되는 상기 회로 블럭의 출력 상태가 소정의 용량으로 유지되는 것을 특징으로 하는 촬상 소자용 집적 회로.
제1항에 있어서,

상기 제어부는, 상기 수직 블랭킹 기간 또는 상기 수평 블랭킹 기간 내에서 상기 스위치를 차단한 후에 상기 회로 블록을 상기 휴지 상태로 전환하는 것을 특징으로 하는 촬상 소자용 집적 회로.
제1항에 있어서,

상기 제어부는, 상기 수직 블랭킹 기간 또는 상기 수평 블랭킹 기간 내에서 상기 회로 블록의 구동을 재개시킨 후에 상기 스위치를 도통 상태로 하는 것을 특징으로 하는 촬상 소자용 집적 회로.