KR100455870B1

KR100455870B1 - 촬상 장치

Info

Publication number: KR100455870B1
Application number: KR10-2002-0044129A
Authority: KR
Inventors: 와따나베도루; 다니모또다까시; 다까하시다쯔야
Original assignee: 산요덴키가부시키가이샤
Priority date: 2001-07-27
Filing date: 2002-07-26
Publication date: 2004-11-06
Also published as: CN1234233C; JP2003110948A; CN1400808A; US20030020821A1; US8004601B2; TW569620B; KR20030010550A

Abstract

소비 전력의 저감에 적합한 촬상 장치를 제공한다. 신호 처리 회로(9)의 전단에 제1 조정 회로(22)를 배치하고, 출력 회로(14)의 전단에 제2 조정 회로(23)를 배치한다. 제1 조정 회로(22)는 전원 전압 V_DD을 입력으로 하여 제1 전압 V_A를 발생하여, 신호 처리 회로(9)에 공급한다. 제2 조정 회로(23)는 전원 전압 V_DD를 입력으로 하여 제2 전압 V_B를 발생하여, 출력 회로(14)에 공급한다. 출력 회로(14)는 제2 전압 V_B를 받아 동작하고, 화상 신호 Y'(n)를 출력한다.

Description

촬상 장치{IMAGE PICK-UP DEVICE}

본원 발명은 고체 촬상 소자를 이용한 촬상 장치에 관한 것이다.

고체 촬상 소자(CCD 이미지 센서)를 이용한 디지털 스틸 카메라 등의 촬상 장치에서는, 동작 전원으로서 배터리가 많이 이용된다. 이러한 배터리는 출력 전압의 폭이 한정되어 있기 때문에, CCD 이미지 센서의 구동용으로 조정 회로나 승압 회로가 설치된다. 도 18은 종래의 촬상 장치의 구성을 도시한 블록도이다. 도 18에 도시한 촬상 장치는 조정 회로(2)가 입력측에 설치되고, 배터리로부터 공급되는 전원 전압을 소정의 전압으로 변환하여, 그 소정 전압으로 동작하도록 구성되어 있다.

CCD 이미지 센서(3)는, 예를 들면, 프레임 전송형으로서, 촬상부, 축적부, 수평 전송부 및 출력부로 구성된다. 촬상부는 복수의 수광 화소가 행렬 배치되며, 입사되는 피사체 화상에 응답하여 발생하는 정보 전하를 각 수광 화소에 축적한다. 축적부는 촬상부로부터 캡쳐한 1 화면분의 정보 전하를 일시적으로 보존한다. 수평 전송부는 축적부로부터 출력된 정보 전하를 순차적으로 취득하여, 수평 방향으로 전송하여 순차적으로 1 화소 단위로 출력한다. 출력부는 수평 전송부로부터 출력된 정보 전하를, 1 화소 단위로 전하량에 대응하는 전압값으로 변환하여, 화상 신호 Y(t)로서 출력한다.

구동 장치(4)는 승압 회로(4) 및 수직 드라이버(6)로 이루어지며, 이들 회로가 동일한 반도체 기판 상에 형성되어 구성된다.

승압 회로(5)는 조정 회로(2)로부터 공급되는 조정 전압 V_K(예를 들면, 2.9V)을 소정의 전압으로 승압하여, CCD 이미지 센서(3)에 공급함과 함께, 수직 드라이버(6)에 공급한다. 이 승압 회로(5)는, 정전압 발생용 차지 펌프와 부전압 발생용 차지 펌프를 포함하며, 정전압 발생용 차지 펌프에 의해 조정 전압 V_K을 정전압측의 소정 전압 V_OH(예를 들면, 5V)으로 승압하고, 부전압 발생용 차지 펌프에 의해 부전압측의 소정 전압 V_OL(예를 들면, -5V)으로 승압한다.

수직 드라이버(6)는, 부전압 발생용 차지 펌프에 의해 생성된 부전압측의 소정 전압 V_OL을 받아 동작하고, 프레임 전송 클럭 φf 및 수직 전송 클럭 φv을 생성하여 CCD 이미지 센서(3)의 촬상부 및 축적부에 공급한다. 여기서, 프레임 전송 클럭 φf 및 수직 전송 클럭 φv는, 타이밍 제어 회로(13)로부터 공급되는 프레임 시프트 타이밍 신호 FT, 수직 동기 신호 VT 및 수평 동기 신호 HT에 따른 타이밍에의해 생성된다. 이에 따라, 촬상부에 축적되는 정보 전하가 프레임 시프트 타이밍 신호 FT에 따른 타이밍에서 축적부로 프레임 전송되고, 축적부에 보존되는 정보 전하가 수직 동기 신호 VT 및 수평 동기 신호 HT에 따른 타이밍에서 수평 전송부로 라인 전송된다.

신호 처리 장치(7)는 수평 드라이버(8), 신호 처리 회로(9), 타이밍 제어 회로(13) 및 출력 회로(14)로 이루어지고, 이들 회로가 동일한 반도체 기판 상에 형성되어 구성된다.

수평 드라이버(8)는 조정 회로(2)로부터 공급되는 조정 전압 V_K을 받아 동작하고, 수평 전송 클럭 φh을 생성하여 CCD 이미지 센서(3)의 수평 전송부에 공급한다. 여기서, 수평 전송 클럭 φh은, 타이밍 제어 회로(13)로부터 공급되는 수직 동기 신호 및 수평 동기 신호에 따른 타이밍에 의해 생성된다. 이에 따라, 수평 전송부에 취득된 정보 전하가, 수평 동기 신호 HT에 따른 타이밍에서 순차적으로 1 화소 단위로 수평 전송되어, 화상 신호 Y(t)로서 출력된다.

신호 처리 회로(9)는 아날로그 처리부(10), A/D 변환기(11), 디지털 처리부(12)로 구성되고, 조정 회로(2)로부터 공급되는 조정 전압 V_K으로 동작한다. 아날로그 처리부(10)는, CCD 이미지 센서(3)로부터 출력되는 화상 신호 Y(t)에 대하여, CDS(Correlated Double Sampling: 상관 이중 샘플링), AGC(Automatic Gain Control: 자동 이득 제어) 등의 아날로그 신호 처리를 실시한다. CDS에서는, 리세트 레벨과 신호 레벨을 반복하는 화상 신호 Y(t)에 대하여, 리세트 레벨을 클램프한 후에 신호 레벨을 추출하도록 하여, 신호 레벨이 연속적으로 이어지는 화상 신호를 생성한다. AGC에서는, CDS를 통해 추출된 화상 신호를 1 화면, 혹은, 1 수직 주사 기간 단위로 적분하여, 그 적분 데이터를 소정의 범위 내에 포함되도록 이득의 피드백 제어를 행한다. A/D 변환기(11)는, 아날로그 처리부(10)로부터 출력되는 화상 신호를 CCD 이미지 센서(3)의 출력 타이밍에 동기하여 규격화하여, 디지털 신호의 화상 데이터 Y(n)를 출력한다.

디지털 처리부(12)는 화상 데이터 Y(n)에 대하여, 색 분리, 매트릭스 연산 등의 처리를 실시하여, 휘도 신호 및 색차 신호를 포함하는 화상 데이터 Y'(n)를생성한다. 예를 들면, 색 분리 처리에서는, CCD 이미지 센서(3)의 촬상부에 장착되는 컬러 필터의 색 배열에 따라서 화상 데이터 Y(n)를 분류하여, 복수의 색 성분 신호를 생성한다. 또한, 매트릭스 연산 처리에서는, 분류한 각 색 성분을 합성하여 휘도 신호를 생성함과 함께, 각 색 성분으로부터 휘도 성분을 감산하여 색차 신호를 생성한다.

타이밍 제어 회로(13)는, 일정 주기의 기준 클럭 CK을 카운트하는 복수의 카운터로 구성되고, CCD 이미지 센서(3)의 수직 주사 및 수평 주사의 타이밍을 결정한다. 타이밍 제어 회로(13)는, 클럭 공급 단자(도시 생략)를 통해 공급되는 기준 클럭 CK을 분주하여, 프레임 타이밍 신호 FT, 수직 동기 신호 VT 및 수평 동기 신호 HT를 생성하여, 수직 드라이버(6) 및 수평 드라이버(8)에 공급한다. 또한, 타이밍 제어 회로(13)는 아날로그 처리부(10), A/D 변환기(11) 및 디지털 처리부(12)에 대하여 타이밍 신호를 공급하여, 각 회로의 동작을 CCD 이미지 센서(3)의 동작 타이밍에 동기시킨다.

출력 회로(14)는, 조정 전압 V_k을 받아 동작하며, 신호 처리 회로(9)로부터 출력되는 화상 데이터 Y'(n)를 취득하여, CPU(Central Processing Unit)(16), 메모리(17), 디스플레이 드라이버(18) 등의 외부 기기로 시스템 버스(15)를 통해 출력한다. CPU(16)는 외부로부터 명령되는 지시에 응답하여, 촬상 장치, 메모리(17), 디스플레이 드라이버(18)의 동작을 통괄적으로 제어한다. 메모리(17)는, 예를 들면, 플래시 메모리, 메모리 카드 등의 탈착 가능한 리무버블 메모리, 혹은, 하드디스크 등의 고정 메모리로서, 촬상 장치로부터 출력되는 화상 데이터 Y'(n)를 기억한다. 디스플레이 드라이버(18)는 촬상 장치로부터 출력되는 화상 데이터 Y'(n)를 받아 표시 패널(19)을 구동하여, 재생 화상을 표시한다.

그리고, 상술한 구성을 갖는 촬상 장치는, 다음과 같이 동작한다. 먼저, 배터리로부터의 전원 전압 V_DD(예를 들면, 3.2V)이 공급되면, 조정 회로(2)에 인가되고, 전원 전압 V_DD보다도 낮은 조정 전압 V_K(예를 들면, 2.9V)으로 조정되어 출력된다. 계속해서, 이 조정 전압 V_K은 구동 장치(4) 및 신호 처리 장치(7) 내의 각 회로에 공급된다.

구동 장치(4)측에 공급된 조정 전압 V_K은, 정전압 발생용 차지 펌프에 의해 정전압측의 소정 전압(예를 들면, 5V)으로 승압되어 전자 셔터용의 배출 전압으로서 CCD 이미지 센서(3)에 공급된다. 또한, 구동 회로(5)에 인가된 조정 전압 V_K은, 부전압 발생용 차지 펌프에 의해 부전압측의 소정의 전압(예를 들면, -5V)으로 승압되어 수직 드라이버(6)에 공급된다. 그리고, 수직 드라이버(6)를 동작시키고, CCD 이미지 센서(3)의 프레임 전송 및 라인 전송에 필요한 클럭 펄스 φf, φv가 생성되어, 촬상부 및 축적부에 공급된다.

한편, 신호 처리 장치(7)측에 공급된 조정 전압 V_K은 수평 드라이버(8), 신호 처리 회로(9), 타이밍 제어 회로(13) 및 출력 회로(14)의 각 회로에 인가되어, 각 회로를 동작시킨다. 타이밍 제어 회로(13)에서, 각종의 타이밍 신호가 생성되어 각 회로에 공급되고, 수평 드라이버(8)에서 CCD 이미지 센서(3)의 수평 전송에 필요한 클럭 펄스 φh가 생성된다. 또한, 신호 처리 회로(9)에서 CCD 이미지 센서(3)로부터 출력되는 화상 신호 Y(t)에 대하여 소정의 아날로그 신호 처리 및 디지털 신호 처리가 실시되어, 화상 신호 Y'(n)가 출력 회로(14)로부터 시스템 버스(15)를 통해 출력된다.

상술한 촬상 장치에서는, 배터리로부터의 전원 전압을 조정 회로에서 소정의 조정 전압으로 조정한 후에, 신호 처리 장치를 구성하는 모든 회로에 공통으로 공급하도록 구성하고 있다. 따라서, 신호 처리 장치 내의 회로에 공급되는 전원 전압이 단일화되고, 조정 회로에서는, 통상적으로 신호 처리 회로보다도 동작 전압이 높은 출력 회로의 동작 전압에 맞게 조정 전압의 전압값을 설정하고 있다. 이 때문에, 신호 처리 회로는 조정 회로에서 설정되는 조정 전압보다도 낮은 전원 전압으로 동작함에도 불구하고, 그보다도 높은 전원 전압이 공급되고 있어, 불필요한 전력을 소비하고 있다. 이에 따라, 촬상 장치 전체로 볼 때 소비 전력을 증대시킨다는 문제가 있었다.

그래서, 본원 발명은, 상술한 문제를 감안하여, 신호 처리 회로 및 출력 회로의 각각에 독립적으로 전원 전압을 공급하여, 소비 전력을 저감시킬 수 있는 촬상 장치의 제공을 목적으로 한다.

도 1은 본원 발명의 제1 실시예의 구성을 도시한 블록도.

도 2는 도 1의 조정 회로의 일례를 도시한 회로 구성도.

도 3은 본원 발명의 제2 실시예의 구성을 도시한 블록도.

도 4는 본원 발명의 제3 실시예의 구성을 도시한 블록도.

도 5는 본원 발명의 제4 실시예의 구성을 도시한 블록도.

도 6은 도 5에 도시한 제2 조정 회로의 일례를 도시한 회로 구성도.

도 7은 제4 실시예의 변형예를 도시한 블록도.

도 8은 제4 실시예의 다른 변형예를 도시한 블록도.

도 9는 본원 발명의 제5 실시예의 구성을 도시한 블록도.

도 10은 도 9의 조정 회로의 일례를 도시한 회로 구성도.

도 11은 도 9의 동작을 설명하는 타이밍도.

도 12는 제5 실시예의 변형예를 도시한 블록도.

도 13은 제5 실시예의 다른 변형예를 도시한 블록도.

도 14는 도 13의 동작을 설명하는 타이밍도.

도 15는 본원 발명의 제6 실시예의 구성을 도시한 블록도.

도 16은 제6 실시예의 변형예를 도시한 블록도.

도 17은 제6 실시예의 다른 변형예를 도시한 블록도.

도 18은 종래의 촬상 장치의 구성을 도시한 블록도.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

2 : 조정 회로

3 : CCD 이미지 센서

4 : 구동 장치

5 : 승압 회로

6 : 수직 드라이버

7, 21, 21', 21", 51, 51', 51" : 신호 처리 장치

71, 71', 71", 91, 91', 91" : 신호 처리 장치

8 : 수평 드라이버

9 : 신호 처리 회로

10 : 아날로그 처리부

11 : A/D 변환기

12 : 디지털 처리부

13 : 타이밍 제어 회로

14 : 출력 회로

15 : 시스템 버스

16 : CPU

17 : 메모리

18 : 디스플레이 드라이버

19 : 표시 패널

22, 72 : 제1 조정 회로

23, 52, 73 : 제2 조정 회로

42, 81 : 제3 조정 회로

31 : 접속 전환부

32 : P 채널형 트랜지스터

33, 61 : 저항기 열

34 : 비교기

35 : 기준 전압 발생부

52a : 레지스터

62a : 제1 N 채널형 트랜지스터

62b : 제2 N 채널형 트랜지스터

62c : 제3 N 채널형 트랜지스터

62d : 제4 N 채널형 트랜지스터

63 : 디코더

74 : 스위치 회로

본원 발명은, 상술한 과제를 감안하여 이루어진 것으로, 그 특징으로 하는바는, 고체 촬상 소자로부터 출력되는 화상 신호에 대하여 소정의 신호 처리를 실시하여 소정의 포맷에 따른 화상 신호를 외부 기기로 출력하는 촬상 장치에서, 수광면에 복수의 수광 화소가 행렬 배치되고, 입사되는 피사체 화상에 따라서 발생하는 정보 전하를 각 수광 화소에 축적하는 고체 촬상 소자와, 전원 전압을 승압하여 승압 전압을 발생하는 승압 회로와, 상기 전원 전압을 입력으로 하여 상기 고체 촬상 소자의 출력 레벨에 따른 제1 전압을 발생하는 제1 조정 회로와, 상기 전원 전압을 입력으로 하여 상기 외부 기기의 입력 레벨에 따른 제2 전압을 발생하는 제2 조정 회로와, 상기 승압 전압을 받아 동작하고, 상기 고체 촬상 소자의 각 수광 화소에 축적되는 정보 전하를 전송 출력하여 화상 신호를 얻는 구동 회로와, 상기 제1 전압을 받아 동작하고, 상기 고체 촬상 소자로부터 출력되는 화상 신호에 대하여 소정의 신호 처리를 실시하는 신호 처리 회로와, 상기 제2 전압을 받아 동작하고, 상기 신호 처리 회로에서 신호 처리가 실시된 화상 신호를 출력하는 출력 회로를 포함하는 것에 있다.

또한, 고체 촬상 소자로부터 출력되는 화상 신호에 대하여 소정의 신호 처리를 실시하여 소정의 포맷에 따른 화상 신호를 외부 기기로 출력하는 촬상 장치에서, 수광면에 복수의 수광 화소가 행렬 배치되고, 입사되는 피사체 화상에 따라서 발생하는 정보 전하를 각 수광 화소에 축적하는 고체 촬상 소자와, 전원 전압을 승압하여 승압 전압을 발생하는 승압 회로와, 상기 전원 전압을 입력으로 하여 상기 고체 촬상 소자의 출력 레벨에 따른 제1 전압을 발생하는 제1 조정 회로와, 상기 승압 전압을 받아 동작하고, 상기 고체 촬상 소자의 각 수광 화소에 축적되는 정보전하를 전송 출력하여 화상 신호를 얻는 구동 회로와, 상기 제1 전압을 받아 동작하고, 상기 고체 촬상 소자로부터 출력되는 화상 신호에 대하여 소정의 신호 처리를 실시하는 신호 처리 회로와, 상기 전원 전압을 받아 동작하고, 상기 신호 처리 회로에서 신호 처리가 실시된 화상 신호를 출력하는 출력 회로를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명한다.

도 1은 본원 발명의 제1 실시예의 구성을 도시한 블록도이다. 또한, 도 1에서, 도 18과 동일한 구성에 대해서는 동일한 부호를 붙여 설명한다. 본원 발명의 특징으로 하는 바는, 신호 처리 장치(21) 내의 신호 처리 회로(9) 및 출력 회로(14)에 대하여 각각 조정 회로를 설치하여, 각 회로에 적합한 전원 전압을 공급하는 것에 있다.

도 1에 도시한 촬상 장치는 CCD 이미지 센서(3), 구동 장치(4) 및 신호 처리 장치(21)로 구성된다. CCD 이미지 센서(3)는 수광면에 복수의 수광 화소가 행렬 배치되고, 입사되는 피사체 화상에 따라서 발생하는 정보 전하를 각 수광 화소에 축적한다. 구동 장치(4)는 승압 회로(5) 및 수직 드라이버(6)로 구성되며, CCD 이미지 센서(3)의 각 수광 화소에 축적되는 정보 전하를 판독하여 화상 신호 Y(t)를 추출한다.

신호 처리 장치(21)는 수평 드라이버(8), 신호 처리 회로(9), 타이밍 제어 회로(13) 및 출력 회로(14)로 구성되고, CCD 이미지 센서(3)로부터 출력되는 화상 신호 Y(t)에 대하여 소정의 신호 처리를 실시하여, 신호 처리가 실시된 화상 신호를 메모리(17)나 디스플레이 드라이버(18) 등의 외부 기기로 출력한다. 또한, 신호 처리 장치(21)는 제1 및 제2 조정 회로(22, 23)를 갖고, 수평 드라이버(8) 및 신호 처리 회로(9)의 전단(前段)에 제1 조정 회로(22)를 설치하며, 출력 회로(14)의 전단에 제2 조정 회로(23)를 설치한다.

제1 및 제2 조정 회로(22, 23)는, 전원 공급 단자를 통해 배터리(도시 생략)로부터 공급되는 전원 전압 V_DD을 입력으로 하여 소정의 조정 전압을 생성한다. 이들 제1 및 제2 조정 회로(22, 23)는, 다음 단의 회로에 맞게 출력 전압이 설정되어 있다. 구체적으로는, 제1 조정 회로(22)는 그 출력 전압이 다음 단의 수평 드라이버(8) 및 신호 처리 회로(9)의 최적 동작 전압(예를 들면, 2.0∼2.5V)에 대응하여 설정되어 있으며, 제1 전압 V_A를 출력한다. 제2 조정 회로(23)에서도, 그 출력 전압이 출력 회로(14)의 최적 동작 전압(예를 들면, 2.9V), 즉, 외부 기기의 입력 레벨에 대응하도록 설정되어 있으며, 제1 전압 V_A보다 전압값이 높은 제2 전압 V_B를 출력한다.

또한, 제1 및 제2 조정 회로(22, 23)는, 출력 회로(14)와 연결되는 시스템 버스(15)의 사용 상태에 따라서 동작하도록 구성되어 있다. 구체적으로는, 시스템 버스(15)를 통해 데이터나 컨트롤 신호의 전달이 행해지지 않고, 시스템 버스(15)가 사용되지 않을 때, 제1 및 제2 전압 V_A, V_B의 출력을 정지한다. 즉, 제1 및 제2 조정 회로(22, 23)는 시스템 버스(15)의 상태를 나타내는 제어 신호 RE를 받아 동작하도록 구성되어 있으며, 제어 신호 RE가 시스템 버스(15)의 미사용 상태에 대응하는 레벨을 나타낼 때, 제1 및 제2 전압 V_A, V_B의 출력을 정지하여 출력측을 접지 전압 V_G(예를 들면, 0V)으로 강하한다. 이 구성에 의하면, CCD 이미지 센서(3) 및 외부 기기가 정지하고 있을 때, 신호 처리 회로(9) 및 출력 회로(14)에 대하여 전원 전압이 공급되는 것이 방지된다.

이것은, 신호 처리 장치가 외부에 접속되는 배터리를 전원으로 하여 동작하고 있는 경우, 특히 유효하다. 배터리를 전원으로서 이용하고 있을 때, 전원 공급측에서 배터리로부터의 전압을 다음 단하는 수단을 포함하고 있지 않는 경우가 있다. 이 타입에서는, CCD 이미지 센서(3) 및 외부 기기를 포함하는 시스템 전체가 정지하고 있음에도 불구하고, 신호 처리 장치에 전원 전압이 공급될 수 있다. 따라서, 신호 처리 회로(9) 및 출력 회로(14)가 동작을 정지하고 있더라도, 회로 내부에서 전류 누설이 발생하는 경우가 있어, 실질적으로는 전력이 소비되고 있다. 그래서, CCD 이미지 센서(3) 및 외부 기기가 정지하고 있을 때에는, 제1 및 제2 전압의 V_A, V_B의 출력을 정지함으로써, 신호 처리 회로(9) 및 출력 회로(14) 내에서 발생하는 전류 누설을 확실하게 방지하여, 전력 소비를 억제할 수 있다.

그리고, 상술한 구성을 갖는 촬상 장치는, 다음과 같이 동작한다. 먼저, 배터리로부터의 전원 전압 V_DD(예를 들면, 3.2V)이 공급되면, 승압 회로(5)에 인가됨과 함께, 제1 및 제2 조정 회로(22, 23)에 인가된다. 승압 회로(5)에 공급된 전원 전압 V_DD는, 정전압측의 소정 전압 V_OH(예를 들면, 5V)과 부전압측의 소정 전압 V_OL(예를 들면, -5V)으로 각각 승압된다. 그리고, 정전압측의 소정 전압 V_OH이 CCD 이미지 센서(3)에 전자 셔터용의 배출 전압으로서 공급됨과 함께, 부전압측의 소정 전압 V_OL이 수직 드라이버(6)에 공급된다.

제1 조정 회로(22)에 공급된 전원 전압 V_DD은, 수평 드라이버(8) 및 아날로그 회로(9)에 적합한 제1 전압 V_A(예를 들면, 2.0V∼2.5V)으로 변환된다. 그리고, 제1 전압 V_A는, 수평 드라이버(8) 및 신호 처리 회로(9)에 공급되어, CCD 이미지 센서(3)의 수평 전송부의 정보 전하가 수평 전송됨과 함께, 출력되는 화상 신호 Y(t)에 대하여 소정의 신호 처리가 실시된다. 제2 조정 회로(23)에 공급된 전원 전압 V_DD는, 외부 기기의 입력 레벨에 따른 제2 전압 V_B(예를 들면, 2.9V)으로 변환된다. 그리고, 제2 전압 V_B는 출력 회로(14)에 공급되어, 신호 처리가 실시된 화상 신호 Y'(n)가 출력 회로(14)를 통해 외부 기기에 공급된다.

이와 같이, 신호 처리 장치(21) 내에 복수의 조정 회로를 설치하고, 신호 처리 회로(9) 및 출력 회로(14)의 각 회로에 대하여 각각 조정 회로를 배치함으로써, 독립적으로 전원 전압을 공급할 수 있다. 이에 따라, 신호 처리 회로(9) 및 출력 회로(14)의 각 회로에 대하여 상호 다른 전원 전압을 공급할 수가 있어, 소비 전력의 저감을 도모할 수 있다. 또한, 조정 회로의 출력 전압의 설정을, 신호 처리 회로(9) 및 출력 회로(14)의 각 회로에 적합한 동작 전압에 대응시킴으로써, 각각에 최적의 전원 전압을 공급할 수 있다. 이에 따라, 각 회로의 동작 특성의 향상을도모할 수 있다.

도 2는, 제1 및 제2 조정 회로(22, 23)의 일례를 도시한 회로 구성도이다. 제1 및 제2 조정 회로(22, 23)의 각 회로는, 기본적으로 동일한 구성으로서, 접속 전환부(31), P 채널형 트랜지스터(32), 저항기 열(33), 비교기(34) 및 기준 전압 발생부(35)로 구성된다. 접속 전환부(31)는 전원 공급 단자(37)와 P 채널형 트랜지스터(32) 사이에 접속된다. P 채널형 트랜지스터(32)는, 접속 전환부(31)와 조정 회로의 출력 단자(38) 사이에 접속되며, 게이트가 비교기(34)의 출력 단자에 접속된다. 저항기 열(33)은, P 채널형 트랜지스터(32)의 드레인과 접지선(39) 사이에 저항기(33a) 및 저항기(33b)가 직렬로 접속되어 구성되고, 저항기(33a)와 저항기(33b)와의 중간점이 비교기(34)의 비반전 입력 단자에 접속된다. 기준 전압 발생부(35)는 비교기(34)의 반전 입력 단자에 접속된다.

제1 및 제2 조정 회로(22, 23)는 다음과 같이 동작한다. 여기서, 저항기(33a) 및 저항기(33b)의 저항값을 각각 R1, R2로 한다. 먼저, 전원 공급 단자(37)를 통해 전원 전압 V_DD이 공급되면, P 채널형 트랜지스터(32)가 온 상태로 되고, 전원 전압 V_DD이 저항기 열(33)에 공급된다. 계속해서, 저항기 열(33)에 의해 전원 전압 V_DD이 분압되어, 저항기 열(33)의 중간점의 전위 V_X가 Vx=(R2/(R1+R2))·V_DD로 되어, 비교기(34)의 비반전 입력 단자에 공급된다.

계속해서, 비교기(34)가 분압 전압 V_X과 반전 입력 단자에 공급되는 기준 전압 V_R과의 전위차에 따라서 동작하고, 분압 전압 V_X과 기준 전압 V_R을 같게 하도록 P 채널형 트랜지스터(32)의 온 저항을 제어한다. 구체적으로는, 기준 전압 V_R보다도 분압 전압 V_X쪽이 높은 경우에 P 채널형 트랜지스터(32)를 온 상태로 하는 방향으로 동작하고, 기준 전압 V_R보다도 분압 전압 V_X쪽이 낮은 경우에 P 채널형 트랜지스터(32)를 오프 상태로 하는 방향으로 동작한다. 그리고, 저항기 열(33)을 구성하는 각 저항기(33a, 33b)의 저항값 R₁, R₂의 비와, 기준 전압 발생부(35)로부터 출력되는 기준 전압 V_R에 의해, 일정한 전압 V_OUT=((R1+R2)/R2)·V_R이 조정 회로의 출력 단자(38) 측에 생성되어, 조정 전압으로서 다음 단의 회로에 공급된다.

이와 같이 조정 회로로부터 출력되는 조정 전압은, 저항기 열(33)의 분압비 및 기준 전압 V_R에 의해 결정된다. 따라서, 제1 및 제2 조정 회로(22, 23)의 각 회로에서는, 다음 단의 회로의 최적 동작 전압에 따라서, 저항기 열(33)의 분압비 및 기준 전압 V_R이 설정된다.

제1 및 제2 조정 회로(22, 23)의 각 회로는, 상술의 구성 외에 접속 전환부(31), 비교기(34) 및 기준 전압 발생부(35)가, 시스템 버스(15)의 사용 상태에 따라서 동작하도록 구성되어 있다. 구체적으로는, 접속 전환부(31), 비교기(34) 및 기준 전압 발생부(35)는, 제어 신호 RE를 받아 동작하고, 제어 신호 RE가 시스템 버스(15)의 사용 중에 대응하는 레벨을 나타낼 때, 접속 전환부(31)가 전원 공급 단자(37)와 P 채널형 트랜지스터(32)를 접속하고, 기준 전압 발생부(35)가 기준 전압 V_R을 출력하며, 비교기(34)가 분압 전압 V_X와 기준 전압 V_R을 같게 하도록 동작한다. 한편, 제어 신호 RE가 시스템 버스(15)의 미사용에 대응하는 레벨을 나타낼 때, 접속 전환부(31)가 전원 공급 단자와 P 채널형 트랜지스터(32)와의 접속을 차단하고, 비교기(34) 및 기준 전압 발생부(35)가 그 동작을 정지한다.

이와 같이 시스템 버스(15)의 사용 상태에 따라서, 조정 회로를 구성하는 각부(各部)의 동작을 정지함으로써, 신호 처리 회로(9) 및 출력 회로(14)에서의 전류 누설을 방지할 뿐만 아니라, 조정 회로 자신에서의 전력 소비를 삭감할 수 있다. 이에 따라, 소비 전력을 더욱 저감시킬 수 있다.

또한, 본원 발명에서는, 제1 및 제2 조정 회로(22, 23)를 신호 처리 장치(21)에 내장하고, 동일한 반도체 기판 상에 형성하여 1칩 구성으로 하고 있다. 이에 따라, 제1 및 제2 조정 회로(22, 23)를, 다른 회로와 함께 일괄적으로 제조할 수가 있어, 비용의 저감이나 제조 수율의 향상을 도모할 수 있다.

도 3은, 본원 발명의 제2 실시예의 구성을 도시한 블록도이다. 도 3에서, 도 1에 도시한 것과 동일한 구성에 대해서는 동일한 부호를 붙이고, 그 설명은 생략한다.

도 3에 도시한 촬상 장치는 CCD 이미지 센서(3), 구동 장치(4) 및 신호 처리 장치(21')로 구성된다. 신호 처리 장치(21')는 수평 드라이버(8), 신호 처리 회로(9), 타이밍 제어 회로(13), 출력 회로(14) 및 제1 내지 제3 조정 회로(22, 23, 42)로 구성된다. 이 신호 처리 장치(21')는 아날로그 처리부(10) 및 A/D 변환기(11)의 전단에 제1 조정 회로(22)를 설치하고, 출력 회로(14)의 전단에 제2 조정 회로(23)를 설치하며, 또한, 디지털 처리부(12) 및 타이밍 제어 회로(13)의 전단에 제3 조정 회로(42)를 설치한다.

제1 조정 회로(22)는 아날로그 처리부(10) 및 A/D 변환기(11)의 최적의 동작 전압(예를 들면, 2.5V)과 동등한 전압을 출력하도록 설정되어 있으며, 배터리(도시 생략)로부터의 전원 전압 V_DD을 입력으로 하여, 제1 전압 V_A를 생성한다. 제2 조정 회로(23)는 출력 회로(14)의 최적 동작 전압(예를 들면, 2.9V), 즉, 외부 기기의 입력 레벨에 대응하는 전압을 출력하도록 설정되어 있으며, 배터리로부터의 전원 전압 V_DD을 입력으로 하여, 제1 전압 V_A보다 전압값이 높은 제2 전압 V_B를 생성한다. 제3 조정 회로(42)는 디지털 처리부(12) 및 타이밍 제어 회로(13)의 최적의 동작 전압(예를 들면, 2.0V)과 동등한 전압을 출력하도록 설정되어 있으며, 배터리로부터의 전원 전압 V_DD을 입력으로 하여, 제1 전압 VA보다 전압값이 낮은 제3 전압 V_C을 생성한다.

이와 같이, 아날로그 처리부(10) 및 디지털 처리부(12)의 각부에 대하여 조정 회로를 배치함으로써, 각부에 적합한 전원 전압을 공급할 수 있다. 이에 따라, 각부의 신호 처리 동작에서의 특성의 향상을 도모할 수 있다. 또한, 제3 조정 회로(42)에서, 제1 전압 V_A보다 전압값이 낮은 제3 전압 V_C을 생성하여, 독립적으로 디지털 처리부(12)에 공급함으로써, 소비 전력의 저감을 도모할 수 있다.

또한, 제3 조정 회로(42)는, 도 2에 도시한 제1 및 제2 조정 회로(22, 23)와기본적으로 동일한 구성으로서, 디지털 처리부(12)의 최적의 동작 전압에 따라서 저항기 열의 분압비 및 기준 전압 발생부의 기준 전압이 설정되어 있다. 또한, 제어 신호 RE를 받도록 구성되며, 시스템 버스(15)의 상태에 따라서 동작한다. 즉, 제어 신호 RE를 통해 출력 전압의 정지가 지시되었을 때, 제1 내지 제3 전압 V_A∼V_C의 출력을 정지함과 함께, 조정 회로 내부의 기준 전압 발생부 및 비교기의 동작을 정지한다. 이에 따라, CCD 이미지 센서(3) 및 외부 기기를 포함하는 시스템 전체가 정지하고 있을 때, 아날로그 처리부(10) 및 디지털 처리부(12)에 대하여 전원 전압이 공급되는 것을 방지할 뿐만 아니라, 조정 회로 자신에서의 전력 소비를 방지한다. 이 결과, 소비 전력의 저감을 도모할 수 있다.

도 4는, 본원 발명의 제3 실시예의 구성을 도시한 블록도이다. 또한, 도 4에서, 도 1과 동일한 구성에 대해서는, 동일한 부호를 붙이고, 그 설명은 생략한다.

제3 실시예에서, 도 1 내지 도 3에 도시한 제1 실시예 및 제2 실시예와 서로 다른 점은, 외부 조정 회로(2)를 설치하고, 이 외부 조정 회로(2)로부터의 출력 전압을 신호 처리 장치(21") 내의 수평 드라이버(8), 아날로그 처리부(10) 및 A/D 변환기(11)에 공급하는 점이다.

외부 조정 회로(2)는, 도 18에 도시한 것과 동일한 구성을 갖고, 그 출력 전압(조정 전압 V_K)을 신호 처리 장치(21")에 공급한다. 단, 제3 실시예에서는, 조정 전압 V_K이 수평 드라이버(8), 아날로그 처리부(10) 및 A/D 변환기(11)의 최적의 동작 전압(예를 들면, 2.5V)에 맞게 설정되어 있다. 제3 실시예에서는, 이 외부 조정 회로(2)로부터의 출력 전압이 신호 처리 장치(21")에 대한 전원 전압으로 되어 있다.

신호 처리 장치(21")는 앞의 신호 처리 장치(21, 21')와 마찬가지로, 수평 드라이버(8), 신호 처리 회로(9), 타이밍 제어 회로(13) 및 출력 회로(14)를 갖고, 디지털 처리부(12)의 전단에 제1 조정 회로(22), 출력 회로(14)의 전단에 제2 조정 회로(23)를 설치하여 구성된다.

제1 조정 회로(22)는, 디지털 처리부(12) 및 타이밍 제어 회로(13)의 최적의 동작 전압(예를 들면, 2.0V)과 동등한 전압을 출력하도록 설정되어 있으며, 외부 조정 회로(2)로부터의 전원 전압을 입력으로 하여, 제1 전압 V_A'을 생성한다. 제2 조정 회로(23)는 도 1 내지 도 3과 마찬가지로서, 외부 기기의 입력 레벨에 따른 제2 전압(V_B)을 생성한다. 또한, 이들 2개의 내부 조정 회로는, 도 1 내지 도 3의 조정 회로와 마찬가지로, 제어 신호 RE를 받아 동작한다. 이에 따라, 시스템 버스(15)가 미사용일 때의 전력 소비를 방지할 수 있다.

제3 실시예에 따르면, 제1 실시예 및 제2 실시예와 마찬가지로, 신호 처리 장치(21") 내의 각 회로에 적합한 전압을 공급할 수 있다. 이에 따라, 촬상 장치로서의 동작 특성을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 소비 전력의 저감을 도모할 수 있다.

도 5는 본원 발명의 제4 실시예의 구성을 도시한 블록도이다. 도 5에서, 도1과 동일한 구성에 대해서는 동일한 부호를 붙이고, 그 설명은 생략한다.

도 5에 도시한 촬상 장치는 CCD 이미지 센서(3), 구동 장치(4) 및 신호 처리 장치(51)로 구성된다. 신호 처리 장치(51)는 수평 드라이버(8), 신호 처리 회로(9), 타이밍 제어 회로(13), 출력 회로(14), 제1 및 제2 조정 회로(22, 52)로 구성된다.

제1 조정 회로(22)는, 그 출력 전압이 다음에 이어지는 수평 드라이버(8) 및 신호 처리 회로(9)의 최적 동작 전압(예를 들면, 2.0∼2.5V)에 대응하여 설정되어 있으며, 제1 전압 V_A를 출력한다. 제2 조정 회로(52)는, 그 출력 전압이 출력 회로(14)의 최적 동작 전압, 즉, 외부 기기의 입력 레벨에 대응하도록 설정되어 있으며, 출력 회로(14)에 적합한 제2 전압 V_B를 출력한다. 이 제2 조정 회로(52)는, 출력 전압이 고정값이 아니라, 복수의 조정 전압이 단계적으로 설정되고, 외부 기기의 변경에 따라서, 복수의 조정 전압 중 어느 것인가를 선택하여 출력할 수 있도록 구성되어 있다. 여기서, 복수의 조정 전압의 각각은, 시스템 버스(15)에 접속될 수 있는 외부 기기의 입력 레벨에 맞게 미리 설정되어 있다. 또한, 제2 조정 회로(52)에는 레지스터(52a)가 내장되어 있으며, 출력 전압을 결정하는 설정값 S가 저장되어 있다.

제2 조정 회로(52)는 외부 기기가 변경되어, 출력 전압을 변경하는 경우, 다음과 같이 동작한다. 먼저, 외부 기기가 변경되면, CPU(16)로부터 변경 후의 외부 기기의 동작 전압, 혹은, 동작 타이밍 등의 동작 조건을 나타내는 신호(도시 생략)가 신호 처리 장치(21)에 대하여 공급된다. 그리고, 각 회로의 동작 조건의 초기 설정이 행해진다. 이 때, 제2 조정 회로(52)에서는, 외부 기기의 동작 조건을 나타내는 신호에 응답하여, 레지스터(52a)로부터 설정값 S가 출력된다. 그리고, 변경 후의 외부 기기의 입력 레벨과 제2 전압 V_B를 대응시키도록, 출력 전압의 전압값이 결정된다.

도 6은 제2 조정 회로(52)의 일례를 도시한 회로 구성도이다. 또한, 도 6에서, 도 2에 도시한 것과 동일한 구성에 대해서는, 동일한 부호를 붙인다. 제2 조정 회로(52)는 P 채널형 트랜지스터(32), 비교기(34) 및 기준 전압 발생부(35)를 포함하는 전압 조정 수단, 저항기 열(61), 제1 내지 제4 N 채널형 트랜지스터(62a∼62d), 디코더(63) 및 레지스터(52a)로 구성된다.

전압 조정 수단은 전원 공급 단자(37)와 저항기 열(61) 사이에 접속되고, 저항기 열(61)에서 분압되는 분압 출력 V_P과 기준 전압 발생부(35)로부터 출력되는 기준 전압 V_R이 같게 되도록, P 채널형 트랜지스터(32)의 온 저항을 제어한다. 저항기 열(61)은, 복수의 저항기(61a∼61e)가 직렬로 접속되어 구성된다. 제1 내지 제4 N 채널형 트랜지스터(62a∼62d)는 저항기 열(61)을 구성하는 각 저항기(61a∼61e) 사이의 접속점 P1∼P5와 전압 조정 수단을 단락하도록 접속된다. 레지스터(52a)는, 사전에 설정되는 설정값 S를 저장하고, 디코더(63)를 통해 제어 신호 S1∼S4를 제1 내지 제4 N 채널형 트랜지스터(62a∼62d)의 게이트에 공급한다. 여기서, 제어 신호 S1∼S4는, 외부 기기의 입력 레벨에 대하여, 예를 들면, 2비트의 디지털값 (0, 0), (0, 1), (1, 0) 및 (1, 1)이 대응되는 설정값 S에 대하여, 예를 들면, 4비트의 디지털값 (1, 0, 0, 0), (0, 1, 0, 0), (0, 0 , 1, 0) 및 (0, 0, 0, 1)이 대응된다. 그리고, 이 제어 신호 S1∼S3의「1」에, 예를 들면, H 레벨이 대응되고, 「0」에 대하여 L 레벨이 대응된다.

이와 같이 구성되는 제2 조정 회로(52)는, 외부 기기가 변경되었을 때, 다음과 같이 동작한다. 먼저, 외부 기기가 변경되면, CPU(16)로부터 변경 후의 외부 기기의 동작 전압, 혹은, 동작 타이밍 등의 동작 조건을 나타내는 신호(도시 생략)가 신호 처리 장치에 대하여 공급되어, 각 회로의 동작 조건의 초기 설정이 행해진다. 이 때, 외부 기기의 동작 조건을 나타내는 신호에 응답하여, 조정 전압을 결정하도록 레지스터(52a)로부터 디코더(63)를 통해 설정값 S가 출력된다. 그리고, 디코드된 제어 신호 S1∼S4가 제1 내지 제4 트랜지스터(62a∼62d)의 게이트에 공급된다.

계속해서, 제1 내지 제4 트랜지스터(62a∼62d)가 제어 신호 S1∼S4에 따라서 선택적으로 도통한다. 이에 따라서, 접속점 P1∼P4 중 어느 하나와 비교기(34)의 비반전 입력 단자가 접속된다. 이에 따라, 복수의 분압 출력 V_P1∼V_P4으로부터 하나의 출력이 선택되어, 분압 출력 V_P으로서 공급된다. 그리고, 비교기(34)에서 선택된 분압 출력 V_P과 기준 전압 발생부(35)로부터 출력되는 기준 전압 V_R이 같게 되도록, P 채널형 트랜지스터(32)의 온 저항이 제어되어, 외부 기기의 입력 레벨의 변경에 따른 제2 전압 V_B가 생성된다.

이와 같이 제2 조정 회로(52)는, 복수의 접속점 P1∼P4에서의 상호 다른 분압 출력 V_P1∼V_P4중 하나를 선택함으로써, 제2 전압 V_B를 가변 제어할 수 있다. 따라서, 복수의 저항기(61a∼61e)의 각 저항값을 신호 처리 장치(21)와 접속될 수 있는 복수의 외부 기기의 입력 레벨에 맞게 설정함으로써, 외부 기기의 변경에 대응할 수 있다. 이러한 구성은, 신호 처리 장치에 조정 회로를 내장하여 1 칩 구성으로 하는 경우, 특히 유효하다. 즉, 외부 기기가 변경되더라도, 신호 처리 장치 자체를 변경할 필요가 없어, 비용 절감을 도모하는 데 적합한 구성으로 된다.

또한, 제2 조정 회로(52)는, 도 1에 도시한 제1 및 제2 조정 회로(22, 23)와마찬가지로, 제어 신호 RE를 받아 동작한다. 즉, 제어 신호 RE가 시스템 버스(15)의 미사용에 대응하는 레벨을 나타낼 때, 제2 전압 V_B의 출력을 정지함과 함께, 제2 조정 회로(52) 자신의 동작을 정지한다.

또한, 도 5에 도시한 제4 실시예는, 도 7에 도시한 바와 같이, 도 3에 도시한 제2 실시예와 같이, 디지털 처리부(12)에 대응하여 제3 조정 회로(42)를 설치하는 구성으로 하여도 된다. 이 구성에 따르면, 소비 전력을 더욱 저감시킬 뿐만 아니라, 아날로그 처리부 및 디지털 처리부에서의 동작 특성을 향상시킬 수 있다. 또한, 제4 실시예는, 도 8에 도시한 바와 같이, 도 4에 도시한 제3 실시예와 같이, 외부 조정 회로(2)를 설치한 후에, 이 외부 조정 회로(2)의 출력 전압(조정 전압 V_K)을 수평 드라이버(8), 아날로그 처리부(10) 및 A/D 변환기(11)에 공급하고, 제1 조정 회로(22)에서 생성되는 제1 전압 V_A'(예를 들면, 2V)을 디지털 처리부(12) 및타이밍 제어 회로(13)에 공급하는 구성으로 하여도 된다. 단, 이 경우, 출력 회로(14)에서 필요해지는 동작 전압이 외부 조정 회로(2)의 출력 전압보다도 전압값이 낮은 것이 조건으로 된다.

도 9는, 본원 발명의 제5 실시예의 구성을 도시한 블록도이다. 도 9에서, 도 1과 동일한 구성에 대해서는 동일한 부호를 붙이고, 그 설명은 생략한다.

도 9에서 도시한 촬상 장치는 CCD 이미지 센서(3), 구동 장치(4) 및 신호 처리 장치(71)로 구성된다. 신호 처리 장치(71)는 수평 드라이버(8), 신호 처리 회로(9), 타이밍 제어 회로(13), 출력 회로(14), 제1 및 제2 조정 회로(72, 73), 스위치 회로(74)로 구성된다.

제1 및 제2 조정 회로(72, 73)는, 전원 공급 단자를 통해 배터리(도시 생략)로부터 공급되는 전원 전압 V_DD을 입력으로 하여 소정의 조정 전압을 생성한다. 이들 제1 및 제2 조정 회로(72, 73)는, 다음 단의 회로에 맞게 출력 전압이 설정되어 있다. 제1 조정 회로(72)는 그 출력 전압이 다음에 이어지는 수평 드라이버(8) 및 신호 처리 회로(9)의 최적 동작 전압(예를 들면, 2.0∼2.5V)과 동등하게 되도록 설정되어 있으며, 제1 전압 V_A를 출력한다. 제2 조정 회로(73)는 그 출력 전압이 출력 회로(14)의 최적 동작 전압(예를 들면, 2.9V), 즉, 외부 기기의 입력 레벨에 대응하도록 설정되어 있으며, 제2 전압 V_B를 출력한다.

또한, 제1 및 제2 조정 회로(72, 73)는 CCD 이미지 센서(3)의 동작 상태에 따라서 동작하도록 구성되어 있다. 구체적으로는, CCD 이미지 센서(3)의 동작 상태에 따라서 CPU(16)로부터 출력되는 제어 신호 CE를 받아 동작하도록 구성되고, CCD 이미지 센서(3)가 동작을 정지하고 있을 때, 제1 및 제2 전압 V_A, V_B의 출력을 정지하여, 출력측의 전위를 접지 전위 V_G(예를 들면, 0V)로 강하한다. 이러한 구성에 따르면, CCD 이미지 센서(3)가 정지하고 있는 동안에 전원 전압이 공급되는 것이 방지된다. 이에 따라, 불필요한 전력 소비를 회피할 수 있다.

스위치 회로(74)는 전원 전압 V_DD과 제2 전압 V_B를 입력으로 하여, 외부 기기의 입력 레벨에 따라서 전원 전압 V_DD과 제2 전압 V_B중 어느 한쪽을 선택적으로 출력한다. 스위치 회로(74)는 2개의 입력 단자(74a, 74b)와 하나의 출력 단자(74c)를 구비하여 구성되고, 한쪽의 입력 단자(74a)가 제2 조정 회로(73)에 접속되며, 다른 쪽의 입력 단자(74b)가 전원 공급 단자에 접속된다. 그리고, 출력 단자(74c)가 출력 회로(14)에 접속된다. 또한, 스위치 회로(74)는 그 접속 상태를 전환하는 제어 신호 SE를 CPU(16)로부터 받도록 구성되고, 제어 신호 SE에 응답하여 출력 전압 V_H를 전환한다. 즉, CPU(16)로부터 스위치 회로(74)에 대하여, CCD 이미지 센서(3) 및 외부 기기의 동작 상태에 따라서 출력을 전환하도록 지시가 내려지고, 스위치 회로(74)는 그 지시에 따라 2개의 입력 단자(74a, 74b)와 출력 단자(74c)와의 접속 상태를 전환한다.

도 10은 제1 및 제2 조정 회로(72, 73)의 일례를 도시한 회로 구성도이다. 제1 및 제2 조정 회로(72, 73)는, 도 2에 도시한 제1 및 제2 조정 회로(22, 23)와기본적으로 동일한 구성이다. 서로 다른 점은, 접속 전환부(31), 비교기(34) 및 기준 전압 발생부(35)가 CCD 이미지 센서(3)의 동작 상태에 따라서 동작하도록 구성되어 있는 것이다. 구체적으로는, 접속 전환부(31), 비교기(34) 및 기준 전압 발생부(35)는, 제어 신호 CE를 받아 동작하고, 제어 신호 CE가 CCD 이미지 센서(3)가 구동 중임에 대응하는 레벨을 나타낼 때, 접속 전환부(31)가 전원 공급 단자와 P 채널형 트랜지스터(32)를 접속하며, 기준 전압 발생부(35)가 기준 전압 V_R을 출력하여, 비교기(34)가 분압 전압 V_X와 기준 전압 V_R을 같게 하도록 P 채널형 트랜지스터(31)의 온 저항을 제어한다. 한편, 제어 신호 CE가 CCD 이미지 센서(3)의 동작 정지에 대응하는 레벨을 나타낼 때, 접속 전환부(31)가 전원 공급 단자와 P 채널형 트랜지스터(32)와의 접속을 차단하여, 비교기(34) 및 기준 전압 발생부(35)가 그 동작을 정지한다.

이와 같이 CCD 이미지 센서(3)의 동작 정지에 따라서, 조정 회로를 구성하는 각부의 동작을 정지함으로써, 조정 회로 자신에서의 전력 소비량을 삭감할 수 있다. 이에 따라, 소비 전력을 더욱 저감시킬 수 있다.

도 11은 도 9의 동작을 설명하는 타이밍도이다. 또한, 도 11에서, CPU(16)로부터 출력되는 제어 신호 CE는, CCD 이미지 센서(3)가 구동 중임에 대해서는 H 레벨이 대응되고, 정지 중임에 대해서는 L 레벨이 대응되도록 한다. 또한, 제어 신호 CE와 마찬가지로 CPU(16)로부터 출력되는 제어 신호 SE는, 스위치 회로(74)의 출력 전압 V_H의 전원 전압 V_DD측으로의 전환에 대해서는 H 레벨이 대응되고, 제2 전압 V_S측으로의 전환에 대해서는 L 레벨이 대응되도록 한다.

이하의 설명에서, 전원 전압 V_DD의 전압값을 V_D[V]로 하고, 제1 및 제2 조정 회로(72, 73)에서 생성되는 제1 및 제2 전압 V_A, V_B의 전압값을 각각 Va[V], Vb[V]로 하고, 또한, 접지점 V_GND의 전압값을 V_G[V]라 정의한다.

먼저, 타이밍 t1에서, CCD 이미지 센서(3) 및 외부 기기가 구동 중이라고 하자. 이 때, CPU(16)로부터 출력되는 제어 신호 CE는 H 레벨을 나타내고, 제어 신호 SE는 L 레벨을 나타낸다. 이 결과, 제어 신호 CE에 응답하여, 제1 및 제2 조정 회로(72, 73)가 전원 전압 V_D[V](예를 들면, 3.2V)을 입력으로 하여 제1 전압 V_A으로서 Va[V](예를 들면, 2.0∼2.5V), 제2 전압 V_B으로서 Vb[V](예를 들면, 2.9V)을 발생한다. 한편, 제어 신호 SE에 응답하여, 전환 회로(74)가 입력 단자(74a)와 출력 단자(74c)를 접속하도록 동작하고, 출력 전압 V_H로서 제2 전압 V_B측을 선택한다. 그리고, 출력 회로(74)에 동작 전압으로서 전압 Vb[V]이 공급된다. 이에 따라, 신호 처리 회로(9)에서 CCD 이미지 센서(3)로부터 출력되는 화상 신호 Y(t)에 대하여 소정의 신호 처리가 실시됨과 함께, 신호 처리 회로(9)에서 처리된 화상 신호 Y'(n)가 출력 회로(14)를 통해 외부 기기측으로 출력된다.

계속해서, 타이밍 t2에서, CCD 이미지 센서(3)만이 동작을 정지하고, 외부 기기가 동작을 계속한다. 이 때, 제어 신호 CE는 L 레벨로 하강하고, 제어 신호 SE는 H 레벨로 상승한다. 이 결과, 제어 신호 CE에 응답하여, 제1 및 제2 조정 회로(72, 73)가 제1 및 제2 전압 V_A, V_B의 출력을 정지하고, 그 출력 전압을 V_G[V](예를 들면, 0V)로 한다. 한편, 제어 신호 SE에 응답하여, 스위치 회로(74)가 입력 단자(74b)와 출력 단자(74c)를 접속하도록 동작하고, 출력 전압 V_H로서 전원 전압 V_DD측을 선택한다. 그리고, 신호 처리 회로(9)로의 동작 전압의 공급을 정지하고, 출력 회로(14)에만 동작 전압으로서 전압 V_D[V]을 공급한다. 이에 따라, 출력 회로(14)의 출력측을 하이 임피던스 상태로 설정하고, 외부 기기측으로부터 출력 회로측으로 전류가 흐르는 것을 방지한다. 따라서, 신호 처리 장치(71)와 외부 기기와의 접속을 유지한 상태에서, 신호 처리 회로(9)로의 전원 전압의 공급을 정지할 수 있다. 다시 말하면, 외부 기기의 동작 상태에 관계없이, CCD 이미지 센서(3)의 동작 상태에 맞춰, 신호 처리 회로(9)로의 전원 전압의 공급을 정지할 수가 있어, 불필요한 전력 소비를 방지할 수 있다.

그리고, 타이밍 t3에서, CCD 이미지 센서(3)에 이어서 외부 기기가 동작을 정지한다. 이 때, 제어 신호 CE는 L 레벨을 유지하고, 제어 신호 SE는 L 레벨로 하강한다. 이 결과, 제1 및 제2 조정 회로(72, 73)로부터의 제1 및 제2 전압 V_A, V_B의 출력은 정지된 상태에서, 제어 신호 SE에 응답하여, 스위치 회로(74)가 제2 전압 V_DD을 선택하도록 동작한다. 이에 따라, 출력 회로(14)로의 전원 전압의 공급이 정지된다. 따라서, CCD 이미지 센서(3) 및 외부 기기가 동작을 정지하고 있을 때, 신호 처리 회로(9) 및 출력 회로(14)에 대하여 전원 전압이 공급되는 것이 방지된다.

그런데, 신호 처리 장치(71)에는, 출력 전압에 제한이 있는 배터리가 반드시 전원으로서 접속된다고는 할 수 없으며, 이미 조정된 전원 전압이 공급되는 경우도 있다. 이 때, 조정 전압의 전압값이 외부 기기의 입력 레벨, 즉, 출력 회로(14)에서 필요한 전원 전압(예를 들면, 2.9V)으로 설정되어 있는 경우가 있을 수 있다. 이러한 경우, CCD 이미지 센서(3)가 동작 중일 때, 스위치 회로(74)는 전원 전압 V_DD측을 선택하도록 동작한다. 이 결과, 출력 회로(14)에는 전원 전압 V_DD이 제2 조정 회로(73)를 통하지 않고 직접 공급되어, 전력 소비가 억제된다. 즉, 조정 회로를 통해 전원 전압을 공급하는 경우, 조정 회로에서 전압 강하가 많이 일어나, 전력이 소비된다. 따라서, 전원 전압 V_DD이 출력 회로(14)의 동작 전압에 맞게 설정되어 있는 경우, 출력 회로(14)에 직접 전원 전압 V_DD을 공급함으로써, 이 전력 소비를 회피할 수 있다. 또한, 외부 기기의 동작 상태에 대해서는, 도 11에 도시한 것과 마찬가지로 동작한다. 즉, 외부 기기가 동작 중일 때, 스위치 회로(74)가 전원 전압 V_DD측을 선택하여 시스템 버스(15)의 접속 상태를 유지한다. 한편, 외부 기기가 동작을 정지할 때, 스위치 회로(74)가 제2 전압 V_DD을 선택하여 출력 회로(14)로의 전원 전압의 공급을 정지한다.

또한, 도 9에 도시한 제5 실시예는, 도 12에 도시한 바와 같이, 도 3에 도시한 제2 실시예와 마찬가지로, 디지털 처리부(12)에 대응하여 제3 조정 회로(42)를설치하는 구성으로 하여도 된다. 이 구성에 따르면, 소비 전력을 더욱 저감시킬 뿐만 아니라, 아날로그 처리부 및 디지털 처리부에서의 동작 특성을 향상시킬 수 있다.

또한, 제5 실시예는, 도 13에 도시한 바와 같이, 도 4에 도시한 제3 실시예와 마찬가지로, 외부 조정 회로(2)를 설치한 후에, 이 외부 조정 회로(2)의 출력 전압(조정 전압 V_K)을 수평 드라이버(8), 아날로그 처리부(10) 및 A/D 변환기(11)에 공급하고, 제1 조정 회로(72)에서 생성되는 제1 전압 V_A'(예를 들면, 2V)을 디지털 처리부(12) 및 타이밍 제어 회로(13)로 공급하는 구성으로 하여도 된다. 그리고, 이러한 구성에서, 도 14에 도시한 바와 같이, 촬상 장치 및 외부 기기가 모두 동작하는 타이밍 t1∼t2에서, 입력 단자(74a)측을 선택하여 출력 회로(14)로 제2 전압 V_B'을 출력함과 함께, 촬상 장치만이 동작을 정지하는 타이밍 t2∼t3에서, 입력 단자(74b)측을 선택하여 출력 회로(14)로 조정 전압 V_K을 출력한다. 그리고, 촬상 장치 및 외부 기기의 양자가 동작을 정지하는 타이밍 t3 이후에서, 입력 단자(74a) 측을 선택하여 제2 조정 회로(23)의 출력측의 전위 V_G[V](예를 들면, 0V)를 출력 회로(14)로 출력한다. 이 결과, 출력 회로(14)로는, 촬상 장치 및 외부 기기의 동작 상태에 따른 전압이, 적절하게 공급되게 된다.

도 15는, 본원 발명의 제6 실시예의 구성을 도시한 블록도이다. 도 15에서, 도 1과 동일한 구성에 대해서는 동일한 부호를 붙이고, 그 설명은 생략한다.

제6 실시예에서, 앞의 제1 내지 제5 실시예와 다른 점은, 외부 조정 회로(2)를 설치한 후에, 이 외부 조정 회로(2)의 출력 전압(조정 전압 V_K)을 출력 회로(14)로 공급하는 것이다.

여기서 도시한 촬상 장치는, 외부 조정 회로(2), CCD 이미지 센서(3), 구동 장치(4) 및 신호 처리 장치(91)로 구성된다. 신호 처리 장치(91)는 수평 드라이버(8), 신호 처리 회로(9), 타이밍 제어 회로(13), 출력 회로(14) 및 제1 조정 회로(22)로 구성된다.

외부 조정 회로(2)는, 배터리 등의 전원으로부터 공급되는 전원 전압 V_DD을 입력으로 하여 출력 회로(14)의 동작 전압(예를 들면, 2.9V)에 맞게 설정되는 조정 전압 V_K으로 변환하여 출력한다.

제1 조정 회로(22)는, 외부 조정 회로(2)로부터 출력되는 조정 전압 V_K을 입력으로 하여 제1 전압 V_A(예를 들면, 2.0∼2.5V)으로 변환하고, 다음 단의 수평 드라이버(8), 신호 처리 회로(9) 및 타이밍 제어 회로(14)로 출력한다. 또한, 이 제1 조정 회로(22)는, 도 2에 도시한 조정 회로와 기본적으로 동일한 구성을 갖고, CCD 이미지 센서(3)의 동작 상태에 응답하는 제어 신호 CE를 접속 전환부(31)에서 받아 동작한다. 즉, 제어 신호 CE가, 예를 들면, H 레벨을 나타내어 CCD 이미지 센서(3)가 동작하고 있는 것을 나타낼 때, 접속 전환부(31)가 도통 상태로 되어 제1 전압 V_A가 생성된다. 한편, 제어 신호 CE가 L 레벨을 나타내어 CCD 이미지 센서(3)의 동작 정지를 나타낼 때, 접속 전환부(31)가 전원 공급 단자와 P 채널형 트랜지스터(32)와의 접속을 차단하여, 제1 전압 V_A의 생성이 정지된다. 이에 따라, 촬상 장치가 동작을 정지할 때, 다음 단의 회로로 동작 전압이 공급되지 않아, 불필요한 전력 소비를 방지할 수 있다.

제6 실시예에 따르면, 도 1에 도시한 제1 실시예와 마찬가지로, 신호 처리 회로(9) 및 출력 회로(14)의 각각에 독립적으로 전압을 공급할 수가 있어, 각 회로에 적합한 동작 전압을 공급하는 것이 가능해진다. 이에 따라, 촬상 장치로서의 소비 전력의 저감 및 동작 특성의 향상을 도모할 수 있다.

또한, 제5 실시예는, 도 16에 도시한 바와 같이, 도 3에 도시한 제2 실시예와 같이, 디지털 처리부(12)에 대응하여 제2 조정 회로(23)를 설치하는 구성으로 하여도 된다. 이 구성에 따르면, 소비 전력을 더욱 저감시킬 뿐만 아니라, 아날로그 처리부(10) 및 디지털 처리부(12)에서의 동작 특성을 향상시킬 수 있다.

또한, 제5 실시예는, 도 17에 도시한 바와 같이, 외부 조정 회로(2)로부터 출력되는 조정 전압 V_K(예를 들면, 2.5V)을, 출력 회로(14)와 함께, 수평 드라이버(8), 아날로그 처리부(10) 및 A/D 변환기(11)에 공급하는 구성으로 하여도 된다. 단, 이 경우, 출력 회로(14)의 동작 전압이 수평 드라이버(8), 아날로그 처리부(10) 및 A/D 변환기(11)의 동작 전압에 충분히 근접한 것이 조건으로 된다.

이상과 같이 본원 발명에 따르면, 신호 처리 회로 및 출력 회로의 각각에, 적합한 동작 전압을 공급할 수 있다. 이에 따라, 소비 전력을 저감시킬 뿐만 아니라, 각 회로의 동작 특성을 향상시킬 수 있다. 또한, 종래 기술로서 프레임 전송 방식의 CCD 이미지 센서를 이용한 촬상 장치를 예시하고 있지만, 본원 발명은 이것에 한정되는 것은 아니다. 즉, 촬상 장치에 채용되는 CCD 이미지 센서는 프레임 전송 방식, 인터 라인 방식 중 어느 것인가의 전송 방식이어도 된다.

또한, 이상의 실시예에서는, 수평 드라이버(8)에 대하여 아날로그 처리부(10) 및 A/D 변환기(11)와 동등한 전압을 공급하는 구성으로 하고 있지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, CCD 이미지 센서(3)의 사양에 의해, 수평 드라이버(8)의 최적의 동작 전압이 아날로그 처리부(10) 및 A/D 변환기(11)의 동작 전압보다도 디지털 처리부(12) 및 타이밍 제어 회로(13)의 동작 전압에 가깝게 되어 있는 경우에는, 디지털 처리부(12) 및 타이밍 제어 회로(13)와 동등한 전압을 공급하는 구성으로 하여도 된다.

본원 발명에 따르면, 신호 처리 회로 및 출력 회로의 각각에 조정 회로를 설치함으로써, 신호 처리 회로 및 출력 회로의 각 회로에 대하여 독립적으로 전압을 공급할 수 있다. 이에 따라, 불필요한 전력 소비를 방지할 수가 있어, 촬상 장치 전체로 볼 때 소비 전력의 저감을 도모할 수 있다.

Claims

고체 촬상 소자로부터 출력되는 화상 신호에 대하여 소정의 신호 처리를 실시하여 소정의 포맷에 따른 화상 신호를 외부 기기로 출력하는 촬상 장치에 있어서,

수광면에 복수의 수광 화소가 행렬 배치되고, 입사되는 피사체 화상에 따라서 발생하는 정보 전하를 각 수광 화소에 축적하는 고체 촬상 소자와,

전원 전압을 승압하여 승압 전압을 발생하는 승압 회로와,

상기 전원 전압을 입력으로 하여 상기 고체 촬상 소자의 출력 레벨에 따른 제1 전압을 발생하는 제1 조정 회로와,

상기 전원 전압을 입력으로 하여 상기 외부 기기의 입력 레벨에 따른 제2 전압을 발생하는 제2 조정 회로와,

상기 승압 전압을 받아 동작하고, 상기 고체 촬상 소자의 각 수광 화소에 축적되는 정보 전하를 전송 출력하여 화상 신호를 얻는 구동 회로와,

상기 제1 전압을 받아 동작하고, 상기 고체 촬상 소자로부터 출력되는 화상 신호에 대하여 소정의 신호 처리를 실시하는 신호 처리 회로와,

상기 제2 전압을 받아 동작하고, 상기 신호 처리 회로에서 신호 처리가 실시된 화상 신호를 출력하는 출력 회로

를 포함하는 것을 특징으로 하는 촬상 장치.
제1항에 있어서,

상기 전원 전압을 입력으로 하여 제3 전압을 발생하는 제3 조정 회로를 더 포함하고,

상기 신호 처리 회로는, 상기 고체 촬상 소자로부터 출력되는 화상 신호에 대하여 소정의 아날로그 신호 처리를 실시하는 아날로그 처리부와, 상기 아날로그 신호 처리가 실시된 후에 디지털 신호로 변환된 화상 신호에 대하여 소정의 디지털 신호 처리를 실시하는 디지털 처리부를 포함하며,

상기 디지털 처리부는 상기 제3 전압으로 동작하는 것을 특징으로 하는 촬상 장치.
제1항에 있어서,

상기 전원 전압을 입력으로 하여 조정 전압을 발생하는 외부 조정 회로를 더 포함하고,

상기 신호 처리 회로는, 상기 고체 촬상 소자로부터 출력되는 화상 신호에 대하여 소정의 아날로그 신호 처리를 실시하는 아날로그 처리부와, 상기 아날로그 신호 처리가 실시된 후에 디지털 신호로 변환된 화상 신호에 대하여 소정의 디지털 신호 처리를 실시하는 디지털 처리부를 포함하며,

상기 아날로그 처리부는 상기 조정 전압을 받아 동작하고,

상기 디지털 처리부는 상기 제1 전압을 받아 동작하는 것을 특징으로 하는 촬상 장치.
제1항에 있어서,

상기 제1 및 제2 조정 회로는, 상기 출력 회로가 접속되는 버스의 상태에 따라서 동작하고, 상기 버스의 사용이 정지되어 있는 동안의 적어도 일부의 기간에서 상기 제1 및 제2 전압의 출력을 정지하는 것을 특징으로 하는 촬상 장치.
제2항에 있어서,

상기 제3 조정 회로는 상기 제1 전압보다 전압값이 낮은 상기 제3 전압을 출력하는 것을 특징으로 하는 촬상 장치.
제2항에 있어서,

상기 제3 조정 회로는 상기 출력 회로가 접속되는 버스의 상태에 따라서 동작하고, 상기 버스의 사용이 정지되어 있는 동안의 적어도 일부의 기간에서 상기 제3 전압의 출력을 정지하는 것을 특징으로 하는 촬상 장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 제2 조정 회로는 상기 외부 기기의 입력 레벨의 변경에 따라서 상기 제2 전압의 변경이 가능하게 설정되는 것을 특징으로 하는 촬상 장치.
제7항에 있어서,

상기 제2 조정 회로는 단계적으로 설정되는 복수의 전압을 생성하고, 상기 외부 기기의 입력 레벨에 따라서 상기 복수의 전압 중 어느 것인가를 선택하여 출력하는 것을 특징으로 하는 촬상 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 전원 전압 및 상기 제2 전압을 입력으로 하며, 상기 고체 촬상 소자 및 상기 외부 기기의 동작에 따라서 상기 전원 전압 및 상기 제2 전압 중 어느 것인가를 선택하여 상기 출력 회로에 공급하는 스위치 회로를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 촬상 장치.
제1항 또는 제3항에 있어서,

상기 조정 전압 및 상기 제2 전압을 입력으로 하며, 상기 고체 촬상 소자 및 상기 외부 기기의 동작에 따라서 상기 조정 전압 및 상기 제2 전압 중 어느 것인가를 선택하여 상기 출력 회로에 공급하는 스위치 회로를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 촬상 장치.
고체 촬상 소자로부터 출력되는 화상 신호에 대하여 소정의 신호 처리를 실시하여 소정의 포맷에 따른 화상 신호를 외부 기기로 출력하는 촬상 장치에 있어서,

수광면에 복수의 수광 화소가 행렬 배치되고, 입사되는 피사체 화상에 따라서 발생하는 정보 전하를 각 수광 화소에 축적하는 고체 촬상 소자와,

전원 전압을 승압하여 승압 전압을 발생하는 승압 회로와,

상기 전원 전압을 입력으로 하여 상기 고체 촬상 소자의 출력 레벨에 따른 제1 전압을 발생하는 제1 조정 회로와,

상기 승압 전압을 받아 동작하고, 상기 고체 촬상 소자의 각 수광 화소에 축적되는 정보 전하를 전송 출력하여 화상 신호를 얻는 구동 회로와,

상기 제1 전압을 받아 동작하고, 상기 고체 촬상 소자로부터 출력되는 화상 신호에 대하여 소정의 신호 처리를 실시하는 신호 처리 회로와,

상기 전원 전압을 받아 동작하고, 상기 신호 처리 회로에서 신호 처리가 실시된 화상 신호를 출력하는 출력 회로

를 포함하는 것을 특징으로 하는 촬상 장치.
제11항에 있어서,

상기 제1 조정 회로는 상기 고체 촬상 소자의 동작이 정지하고 있는 적어도 일부의 기간에서 상기 제1 전압의 출력을 정지하는 것을 특징으로 하는 촬상 장치.
제11항에 있어서,

상기 전원 전압을 입력으로 하여 제2 전압을 발생하는 제2 조정 회로를 더 포함하고,

상기 신호 처리 회로는, 상기 고체 촬상 소자로부터 출력되는 화상 신호에대하여 소정의 아날로그 신호 처리를 실시하는 아날로그 처리부와, 상기 아날로그 처리부에 의해 처리가 실시된 후, 디지털 신호로 변환된 화상 신호를 취득하여 소정의 디지털 신호 처리를 실시하는 디지털 처리부를 포함하며,

상기 디지털 처리부는 상기 제2 전압을 받아 동작하는 것을 특징으로 하는 촬상 장치.
제13항에 있어서,

상기 제2 조정 회로는 상기 전원 전압보다 전압값이 낮은 상기 제2 전압을 출력하는 것을 특징으로 하는 촬상 장치.
제13항에 있어서,

상기 제2 조정 회로는 상기 고체 촬상 소자의 동작이 정지되는 적어도 일부의 기간에서 상기 제2 전압의 출력을 정지하는 것을 특징으로 하는 촬상 장치.
제11항에 있어서,

상기 신호 처리 회로는, 상기 고체 촬상 소자로부터 출력되는 화상 신호에 대하여 소정의 아날로그 신호 처리를 실시하는 아날로그 처리부와, 상기 아날로그 처리부에 의해 처리가 실시된 후, 디지털 신호로 변환된 화상 신호를 취득하여 소정의 디지털 신호 처리를 실시하는 디지털 처리부를 포함하며,

상기 아날로그 처리부는 상기 전원 전압을 받아 동작하고,

상기 디지털 처리부는 상기 제1 전압을 받아 동작하는 것을 특징으로 하는 촬상 장치.