TW576108B - Imaging device - Google Patents

Description

576108 、發明說明（l) 技術領域] 本發明涉及向外部設備輸出圖像資訊的攝像裝置。 背景技術] 兴电胸t w yr邵機器連接或配置在其内部，把攝像裝置 獲得=圖像資訊輸送到進行與攝像裝置不同步的動作4外 機器 >中的系統。近年來，出現了一種把攝像裝置配置在 移動電話機内’在隨行攜帶的途中作為數碼相機而使用的 内置f像裝置的移動電話機，其中也是具有把由攝像裝置 側獲得的圖像資訊供給到控制移動電話機的控制裝 人們^知道目前有一種把使用固體攝像元件的攝像裝 置與電腦等的外部機器連接或配置在其内部，把攝像裝、置 獲得的圖像資訊輸送到進行與攝像裝置不同步的動 ^ 成 圖5是表示配置在電腦設備或移動電話機等的外部機 器中的攝像裝置的—例的方塊圖，圖6是說明其動作的時 及輸出部1(1構成。由攝像部11、存儲。Pls、水平傳送部lh 成，這攝些移 11 寄由存相„互平行配置的/個垂直位移寄存器構 皮拍攝的物體圖像各個受光元件通韓：

貝Λ電何，並把該資訊電荷積蓄在 、X

連接的存多=1由與構/攝像部1 1的多Λ垂直^移寄存器 的位數鱼错1位移寄存器構成，並5又定這些位移寄存器 同。該i ίί f1攝像部1 i的多個垂直位移寄存器的位數相D Λ洁4 ls用於獲取從攝像部1i 一次全部轉送來的J

發明說明（2) 個旦面的 > 訊電荷並進行暫時的存儲。 水平轉送部1 h由配置在在綠邱〗 移寄存器的各列與各個位；部=多個垂直位 把存儲在存儲部13中的“固書對面應的的資\接雷？，平轉送部lh 置在水平轉送部1 h的輸出側，並且古At ^翰出。Π d被配 讀取從水平轉送部lh輸出的資訊^ g = 3個像素單位 才巴讀取的容量内的資訊電荷 2p二輸，部id 其作為圖像信號Y (t )輸出轉換成電堡值，然後把 框位移义3=2用二接收：時序控制電路1〇生成的訊 號HT及Ϊίΐ信號VT、水平轉送時序信 送B#晰 序 纟生成訊框轉送時脈必f、行轉 ί,ΙΓΓϊΛ0 V、水平轉送時脈必h及排出時脈0b並把其供給 到C C D衫像感測器1的各個部。 八、口 定的Λ框轉送時脈^被鎖定在由訊插位移時序信號FT決 ，的^序上，例如由4相時脈脈衝構成。該訊框轉送時脈 广儲在攝像部1 1中的1畫面的資訊電荷高速地轉送到 予1邛1 s。垂直轉送時脈0 v被以對應行轉送時序信號ντ 2時序進行計時，例如由4相時脈脈衝構成。該垂直轉送 時脈0 v獲取對應訊框轉送時脈0 f 一併轉 〖畫面的資訊電荷，同時把獲得的資訊電為以 位f送到水平轉送部丨h。水平轉送時脈$ h被水平轉送時 序^破HT鎖定，例如由2相時脈脈衝構成。該水平轉送時

576108 五、發明說明（3) 脈0 h把從存儲部1 s輸出的1水平行的資訊電荷順序地以1 個像素單位向水平方向轉送。 排出時脈0 b用於排出存儲在攝像部1 i中的電荷，在 C C D影像感測器1具有縱型溢流〉及極的情況下，施加在〔C D 影像感測器1的基板上’另一方面’在CCD影像感測器1具 ^橫行溢流汲極構造的情況下，施加在溢流汲極區域。而 見，排出時脈0 b在從其上升到訊框轉送時脈必ί被鎖定的 期間L，為攝像部1 i的資訊電荷存儲期間。該排出時脈0 b 例如根據從CCD影像感測器1輸出的圖像信號的積分值’確 定該供給時間。即，在圖像信號被轉換成數位圖像資料 後，以1個晝面或任意期間為單位進行積分，在該積分資 料大於疋常值的情況下，通過延遲供給時間來縮短存儲時 間。相反，在積分值小於正常值的情況下，通過提前供給 時間來延長存儲的時間。從而通過反饋使CCD影像感測器1 保持在正常的曝光狀態。 類比信號處理電路3對從CCD影像感測器1輸出的圖像 信號Y (t)實施CDS (Correlated Double Sampling ··相 關雙重取樣處理）、AGC (Automatic Gain Control :自 動增益控制）等的類比信號處理。在CDS中，是對信號電 平與重設電平交替出現的圖像信號γ ( t )先鎖定重設電 平，然後再鎖定信號電平，取兩者之差而生成具有連續的 信號電平的圖像信號。在AGC中，對經過CDS處理的圖像信 號以1個畫面或1個垂直掃描時間為單位進行積分，通過增 益反饋控制使該積分值被限制在規定的範圍内。A / D轉換

I1H l〇〇l8pif-Ptd 第8頁 576108 五、發明說明（4) 電路4與CCD影像感測器1的動作時刻同步地對圖像信號Y (t )進行格式化，轉換成數位信號作為圖像資料Y ( η ) 輸出。 數位信號處理電路5對從A/D轉換電路4輸出的圖像資 料Υ ( η )實施色分離及矩陣運算等的數位信號處理，生成 包括輝度數據及色差資料的圖像資料D ( η )。例如在色分 離處理中，根據配置在CCD影像感測器1的攝像部1 i上的濾 色鏡的色排列而分配圖像資料D ( η )，從而生成多個色成 分資料R ( η ) 、G (η ) 、Β ( η )。另外，在矩陣運算中， 把生成的各個色成分資料按規定的比率合成而生成輝度數 據，同時從色成分資料R (n) 、G(n) 、Β(η)減去輝度 數據而生成色差資料。 另外，數位信號處理電路5内設有介面控制部6及存 儲控制部7，用於對攝像裝置與外部機器之間的控制信號 及資料的交換及行記憶體8的資料讀取控制。 介面控制部6與控制匯流排連接，通過該控制匯流排 把從存儲控制部7輸出的讀取狀態信號HREF供給到外部機 器側，同時把從外部機器側供給的讀出時脈EXCLK供給存 儲控制部7。而且，介面控制部6還與資料匯流排連接，用 於進行外部機器與攝像裝置之間的資料傳送。 存儲控制部7用於控制行記憶體8的資料讀寫及對應 行記憶體8的資料存儲狀態生成讀出狀態信號HREF。即， 把通過色分離處理而生成的各個色成分資料R ( η )、G ( η )、B ( η )輸出到行記憶體8，在向行記憶體8存入完1水

10018pi f.ptd 第9頁 576108 五、發明說明（5) 平行的資料的階段，使讀出狀態信號HREF上升。從而，許 可從行記憶體8向外部機器側讀出資料，接收到該資料的 外部機器對讀出的信號EXCLK進行計時，向存儲控制部7發 出資料讀出指令，通過介面控制部6接收資料。然後，存 儲控制部7在從行記憶體8的資料讀出結束時，使讀出狀態 信號HREF下降。在該讀出狀態信號HREF的下降為低電平的 期間禁止外部機器的資料讀取。 另外，存儲控制部7不僅把讀出狀態信號HREF供給外 部機器側，而且還供給到時序控制電路1 0，目的是為了對 外部機器側的資料讀出時間與CCD影像感測器1的圖像信號 Y ( t )的輸出時間進行調整。即，只有在讀出狀態信號 HREF的下降為低電平期間内許可從CCD影像感測器1輸出圖 像信號Y ( t )，並且在從行記憶體8的資料讀出的結束階 段，把下一水平行的資料讀入數位信號處理電路5。指令 寄存器9用於從外部機器側輸入的各種指令，依此而決定 數位信號處理電路5的處理條件。 時序控制電路1 0在接收垂直同步信號VD及水平同步 信號HD的同時，接收從存儲控制部7輸出的讀出狀態信號 H R E F，並生成各種時序信號。該時序信號控制電路1 0用於 生成決定向存儲部1 s轉送存儲在攝像部1 i中的資訊電荷的 時間的訊框時序信號FT，並且回應從數位信號處理電路5 輸出的排出時間的指令生成排出時序信號BT。而且，對應 讀出控制信號H R E F的下降沿，生成決定從存儲部1 s向水平 轉送部1 h的資訊電荷的行轉送時間的行轉送時序信號VT，

10018pif.ptd 第10頁 ”6l〇8 五、、—--- 义τ生成決定水平轉送部1 h的資訊電荷的U τ Μ 水平轉送時序信號ΗΤ。 7的水平轉送時間的 在上述的攝像裝置中，對於CCD影偟 基本是由攝像裝置本身★行控制。。測，的驅 ^ 2 ί 1是連續地輸出1水平行的圖像信I，並過1 二 8象、號進行圖像處理而生成的圖像資料 $ t J g 的攝ίί:ϊί:機器本身的時序讀出圖像資料。這樣 d!置當外部機器側的其他的處理負荷高肖，有時不 i 把攝^ ί出被寫入在行記憶體8中的圖像資料。例如，在 接收到ϊ置配置在移動電話機内的情況下’當這樣的機器 ^ ^從對方發來的資訊時，控制移動電話機全體的控制 列如是CPU : Central processing Unit )優先選擇 退订與攝像動作無關的信號接收處理。其結果，使得CCD 影像感測器的圖像信號輸出正處於某1晝面π的途中/也會 在進行優先處理的期間内停止CCD影像感測器的動作。因 f ’當控制裝置側長時間進行攝像動作以外的相關處理 時’使得攝像裝置側被長時間地維持在待機狀能。 [發明欲解決的課題] 心 在上述的攝像裝置中，當由於外部機器側的因素被 長時間地維持在待機狀態時，在構成CCD影像感測器1的各 個位移f存器内的生成暗電流的電荷，從而形成了對不需 要的2荷的存儲。特別是水平位移寄存器在存儲有不需要 的電荷的狀態下又從垂直位移寄存器轉送來資訊電荷時，

576108 五、發明說明（7) 構 成 了 在 存 儲 的 資 訊 電 荷 内 疊加 有 不 需要 的 電 荷 的 狀 態 1 由 此 將 會 導 致 晝 質 的 劣 化 〇 並且 當 資訊 電 荷 的 fm 出 被 停 止 的 時 間 過 長 時 不 需 要 的 電荷 的 存 儲將 會 使 水 平 寄 存 器 飽 和 將 不 能 獲 取 從 垂 直 寄 存器 出 的資 訊 電 何 導 致 圖 像 資 訊 的 混 亂 〇 其 結 果 將 會 造成 在 生 成的 晝 面 上 的 fm 出 停 止 的 行 上 出 現 監 白 橫 線 狀 的 干擾 0 本發明的目的是提供- -種即使在從水平位移寄存器 的 資 訊 電 荷 的 m 出 被 長 時 間 中斷 的 情 況下 也 可 以 防 止 圖 像 晝 質 劣 化 的 攝 像 裝 置 〇 [解決課題的手段] 為了參 绎決上述的f Θ題 ，本發曰 月是一種把i i過拍攝被 拍 攝 物 體 的 圖 像 而 獲 得 的 圖 像資 訊 供 給到 外 部 機 器 的 攝 像 裝 置 j 其 特 徵 在 於 • 包 括 • 把存 儲 在 行列 配 置 的 多 個 受 光 像 素 中 的 資 訊 電 Λ务 何 通 過 多 個 垂直 位 移 寄存 器 向 垂 直 方 向 轉 迗 同 時 把 從 所 述 多 個 垂 直 位移 寄 存 器輸 出 的 資 訊 電 荷 以 1行為單位通過水平位移寄存器轉送輸出的固體攝像元 件 通 過 向 所 述 多 個 垂 直 位 移寄 存 器 及水 平 位 移 寄 存 器 供 給 多 相 時 脈 脈 衝 從 所 述 固 體攝 像 元 件取 出 圖 像 信 號 的 驅 動 電 路 9 設 定 所 述 固 體 攝 像 元件 的 垂 直掃 描 時 間 為 — 定 的 周 期 j 同 時 對 應 從 所 述 外 部 機器 m 入 的請 求 輸 出 所 述 圖 像 信 號 的 輸 出 請 求 而 設 定 水 平 掃描 時 間 的時 序 控 制 電 路 5 所 述 時 序 控 制 電 路 在1行的圖像信號輸出結束後到接收到 下 -- 個 輸 出 請 求 的 圖 像 信 號 的輸 出 停 止期 間 内 ， 通 過 至 少 在 其 中 的 段 期 間 内 向 所 述 水平 位 移 寄存 器 供 給 時 脈 脈

10018pi f.ptd 第12頁 576108 五、發明說明（8) 衝，而排出存留在所述水平位移寄存器内的暗電流電荷。 根據本發明，在從1行的圖像信號輸出結束到接收到 · 下一個輸出請求的圖像信號的輸出停止期間内，通過至少 在其中的一段期間内驅動水平位移寄存器，而排出存留在 所述水平位移寄存器内的暗電流電荷。從而，可在從垂直 位移寄存器取出下一水平行的資訊電荷之前對水平位移寄 存器進行重設。 . 另外，本發明的又一特徵是，在把通過拍攝被拍攝 物體的圖像而獲得的圖像資訊供給到外部機器的攝像裝置 中，包括：把存儲在行列配置的多個受光像素中的資訊電 荷通過多個垂直位移寄存器向垂直方向轉送，同時把從所 _ 述多個垂直位移寄存器輸出的資訊電荷以1行為單位通過 水平位移寄存器轉送輸出的固體攝像元件；通過向所述多 個垂直位移寄存器及水平位移寄存器供給多相時脈脈衝， 從所述固體攝像元件取出圖像信號的驅動電路；設定所述 固體攝像元件的垂直掃描時間為一定的周期，同時對應從 所述外部機器輸入的請求輸出所述圖像信號的輸出請求而 設定水平掃描時間的時序控制電路及固定所述圖像信號的 基準電平的箝制電路，所述時序控制電路，在從1行的圖 像信號輸出結束到接收到下一個輸出請求的圖像信號的輸 出停止期間内，至少在其中的一段期間内排出存留在所述 水平位移寄存器内的暗電流電荷，同時在完成排出動作之 _ 後繼續對所述水平位移寄存器進行空驅動，所述箝制電路 在所述水平位移寄存器的空驅動期間内的至少一段期間内

10018pi f.ptd 第13頁 576108 五、發明說明（9) 鎖定所述固體攝像元件的輸出信號。 根據本發明，在從1行的圖像信號輸出結束到接收到 下一個輸出請求的圖像信號的輸出停止期間内，至少在其 中的一段期間内排出存留在所述水平位移寄存器内的暗電 流電荷，同時在完成排出動作之後繼續對所述水平位移寄 存器進行空驅動，而且所述箝制電路在所述水平位移寄存 器的空驅動期間内的至少一段期間内鎖定所述固體攝像元 件的輸出信號。從而，即使圖像信號的輸出被長期間地停 止，也可以在把箝制電路的輸出側電位維持在與箝制電位 相同的狀態下輸入圖像信號。 為讓本發明之上述和其他目的、特徵、和優點能更 '明顯易懂，下文特舉一較佳實施例，並配合所附圖式，作 詳細說明如下： [圖式標號之簡單說明] 1 - CCD影像感測器， 2 - CCD驅動電路， 3 - 類比信號處理電路， 4 - A/D轉換電路， 5 - 數位信號處理電路， 6 - 介面控制部， 7 _ 存儲控制部， 8 - 行記憶體， 9 - 指令寄存器， 1 0、1 1 - 時序控制電路，

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1 1 a -訊框轉送控制部， 1 1 b -行轉送控制部， 1 1 c - 判定部， 2 1 -箝制電路， 22 -開關， 23 - 電容， 24 -電晶體， 2 5 - 電阻。 [較佳實施例] 圖1是表示本發明實施例丨的構成的簡要方塊圖。 該圖中，對於與圖5中的相同的構成部分用相同的符號 不。本發明的攝像裝置由CCD影像感測器1、CCD驅動^ ς 2、類比信號處理電路3、A/D轉換電路4、 路5及時序控制電路"構成。 1口唬處理電 ，长進本行發下明的Λ徵Λ，從1 ?的圖像信號的輸出結束後到 明求進订下一仃的輸出的圖像信號的輸出的停止 至少一定的時間内對水平轉送部丨h進行驅動。即， 访 外部機器側的原因致使從CCD影像感測器1的圖丄 出被中斷的情況下，通過在被中斷的期間内的至^p ^

間内驅動水平轉送部1 h，能夠將因暗電流而存储的不二J 的電荷排出到C C D影像感測器1外。"^要 CCD影像感測器1例如是訊框傳輸型固體攝像元件， 並由攝像部1 i、存儲部1 s、水平轉送部1 h及輪出部丨d構’ 成。攝像部1 i由多個垂直位移寄存器構成，由這些位移

iooispif.ptd ' " % 15 I~^~ -- 576108 五、發明說明（11) 存器的各個位元構成各個受光像素，並且多個受光像素被 配置成行列排列的狀態。在該攝像部1 i中，多個垂直位移 寄存器的一部分列被遮擋住光線，並把此區域設頂為被稱 為所 s胃 OPB (Optical Black)的區域。 存儲部1 s由與構成攝像部1 i的多個垂直位移寄存器 連接的多個垂直位移寄存器構成。水平轉送部丨h由被配置 在存儲部1 s輸出側的單一的水平位移寄存器構成。輸出部 1 d被配置在水平轉送部丨h的輸出側，並具備相應的容量。 立 CCD驅動電路2由β -時脈生成部2b、F -時脈生成 、V -時脈生成部2v及H -時脈生成部2h構成。β -1脈，^部213回應從時序控制電路13供給的排出時序信號 J皮ίί出時脈#供給到CCD影像感測器j 。從而可在由 1 i内二二，路1i設定的排出時間一次性地把存儲在攝像部 邻2v及Η貝汛電荷排出。F _時脈生成部2f、V _時脈生成 脈應從時序控制電路13供給的訊 ητ ί輸η信號ντ及水平轉送時序信號 V、水平成轉4=相=，送時脈…垂直轉送時脈0 測器1的各部ό祛重二時脈0 r，並供給到CCD影像感 儲在攝像部丨丨中的個畫面拍攝的^攝體的圖像存 並暫時被存錯在存儲^ls ^。、二，何被局速地垂直轉送， 的資訊電荷以丨個 7且，存儲在該存儲部1 s中 ㈣㈣輸出部1(1側，並作為後’ # 類比信號處理電路3對從CCD旦/〜七）輸出。 攸衫像感測器1輸出的圖像

l〇〇18pi f.ptd 576108 五、發明說明（12) 信號Y ( t )實施CDS、AGC等的類比信號處理。另外，類比 信號處理電路3内設有鎖定圖像信號Y ( t )的箝制電路， 通過把對應圖像信號Y ( t )的0ΡΒ區域的部分固定在規定 的箝位電位，利用全黑電平（零電位）使各個行在各個晝 面上的電平相等。A/D轉換電路4在與CCD影像感測器1的動 作同步時間，對圖像信號Y ( t )進行格式化，把類比信號 轉換為數位信號並作為圖像資料Y ( η )輸出。 數位信號處理電路5通過對圖像資料Υ ( η )進行色分 離及矩陣運算等的處理而生成各個色成分信號R ( η )、G (η) 、Β(η)，並且生成包含輝度數據及色差資料的圖 像資料D ( η )。另外，數位資料處理電路5内部設有介面 控制部6及存儲控制部7，用於控制外部機器與攝像裝置之 間的控制信號及資料的傳送並同時控制行記憶體8的資料 讀寫。 介面控制部6用於把從存儲控制部7輸出的讀出狀態 信號HREF供給到外部機器側和把從外部機器側送來的讀出 時脈E X C L K供給給存儲控制部7。 存儲控制部7控制向行記憶體8的資料讀寫，並且對 應該控制生成讀出狀態信號HREF。即，在把通過色分離處 理而生成的各個色分離成分資料R (n) 'G (η) 、Β (η) 的1個水平行寫入到行記憶體8後使讀出狀態信號HREF上 升，許可向外部機器側讀出資料。這樣，當向行記憶體8 的資料讀寫結束後，外部機器側可以在對於外部機器本身 的適當的時間讀出資料。

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该存儲控制部7把讀+处& 機器侧，而且還供給到日°夺·=信號HREF不僅 體8的狀態對CCD影像 制電路η ，用於對應行記憶 的是，在對存儲在= :動，進行時序控制。具體 讀出狀態信號HREF下降了僅阳的貧料的讀出結束後，使 下降為低電平的期間内許於在該讀出狀態信號HREF為 γ (t )。 开了CCD影像感測器1輸出圖像信號 指令寄存器9用於儲在处& 令，jf砝定眘粗俨味走 子從外邛機器側送來的各種指 7並f广貝枓仏唬處理電路5的處理條件。 時序控制電路11 ，在1棬# 士、』

Ha、行傳送控制部111}及判定構^中包=訊框轉送控制部 信號HREF的狀態，即，外f 對應讀出狀態 f像感t Γ、作時序。訊框轉送控制部na用於決 疋把CCD影像感測裔1的攝像部丨丨的資訊電荷向存儲。進 =垂直轉送的時間，並根據垂直同步信號仰和從；J 側供給的攝像觸發信號生成訊框時序信謂，並把其= 到F〜時脈發生部2f。其+，垂直同步信號VD，例如：按 照NTSC制式的情況下，是把在信號處理的過程中使用 倍于彩色副載波載波頻率3· 58MHz的14· 32MHz的基 進行1/910分頻而生成的水平同步信號HD進一步進/ \ 分頻而生成。另一方面，攝像觸發信號是，在對傻 裝置的全體機器發出攝像指令的情況下，從外部=$ f 定攝像裝置側的攝像開始時間的指定信號。 @ί曰 行轉送控制部1 1 b用於決 定把儲存在存儲部1 s中的資

576108 五、發明說明（14) 訊電荷轉送到水平轉送部1 h的轉送時間，並生成 序信號ντ及水平轉送時序信號HT，並把其供給到v —. ' 發生部2v及Η -時脈發生部2h。該行轉送控制部丨丨、氏 後述的判定部1 1 c的指令而動作，以不同於訊框轉: 部1 la的時序啟動V -時脈發生部2V及η -時脈發生$ 1 2 h 〇 判定部lie在讀出狀態信號㈣評的上升為高 内對水平同步#號HD進行計數，並把該計數值作 a沾 值與預先設定的判定基準值進行比較。然後判斷c'c〇W的 感=器1的圖像信號γ u)的輸出停止時間是否超過U 的時間，根據該判定結果控制行轉送時序信號ντ及水 送時序信號ΗΤ的供給時序。具體的是，. 千轉 Κ值的情況下，向行轉送控制電路i 過判疋 從浐出剛祜疒，> 、升之則上升的指令。也就是，在 3 的期間内進行驅動水平轉送部lh的控制f =在在= =("㈣出被停止的期間記憶 $X千轉运σΜ h内的由於暗電流 =存健部ls轉送來資訊電荷之前輸出^ = 1周期為1H時’設定作為判定&疋義水平同步信號HD的 外，該判定基準值作為預設值存6^^間±為50»~15011。另 的寄存号中，*見矸、s ^ ^ f被存儲在時序控制電路1 1内 吁子為中並且可通過外部的指令改變設定。

576108 五、發明說明（15) 另一方面，在計數值未達到判定基準的情況下’省 略不需要的電荷的排出動作，在讀出狀態信號HREF下降 後，如通常一樣向行轉送控制部1 1 b發出使行轉送時序信 號VT及水平轉送時序信號HT上升的指令。然後，對垂直轉 送時脈0 v及水平轉送時脈0 h進行計時，從存儲部1 s把1 水平行的資訊電荷輸出到水平轉送部1 h，然後，被輸入到 水平轉送部1 h内的資訊電荷被依次地輸出到輸出部1 d。在 該判定部1 1 c中，在讀出狀態信號HREF的每次下降時對計 數值進行清零重設’把判定動作分割在讀出狀態信號HREF 的每個上升為高電平期間内執行。 另外，時序控制電路1 1能夠根據判定部丨丨c的判定結 果掌握從CCD影像感測器1輸出對應資訊電荷的輸出信號的 輸出時間和輸出對應不需要的電荷的輸出信號的輸出時 間。因此，對於輸出對應不需要的電荷的輸出信號的輸出 期間，可通過進行停止類比信號處理電路3及A/D轉換 4的動作的動作控制，使不需要的電荷的信號不施加到 比信號處理電路3或A/D轉換電路4以後的行内。 、 圖2是說明圖1的動作的時序圖，下面結合圖2 ^攝像裝置的動作進行說明。其中，控制包括攝像^述 姦全體的控制裝置在時序1〇以後，進行與攝象及^ ^機 相關的處理，在時序“〜時序t7執行插入處理，並出動作 擇該插入處理。另外，在這褢，判定部 二〜先選 當值為100H。 L門所叹&的適 首先，在時序tl〜時序t2中，訊框轉送時脈“及垂

576108 五、發明說明（16) --- 直轉送時脈0V被計時，儲存在攝像部u中的資訊電荷被 轉送到存儲部Is。然後，在時序t3中，在垂直轉送時脈0 v上升的同時使水平轉送時序信號JJT上升，開始對水平轉 送時脈0 h進行計時。這樣，在從存儲部丨s把i行的資訊電 荷轉送到水平轉送部1 h後，向輸出部丨d順序地以i像素為 單位進行輸出，輸出1水平行的圖像信號γ ( t )。然後， 把在數位信號處理電路5經過信號處理的圖像資料寫入到 行記憶體8。 ' 在時序14中’在結束了向行記憶體8的圖像資料寫入 後，使讀出狀態信號HREF上升。與此對應，從外部機器側 向存儲控制部7供給讀出時脈EXLCK，讀出被存儲在行記情、 體8中的資料。在從時序t4到時序t6的期間内，反復執行~ 從時序t 3〜時序14的動作，以1水平行為單位交替地進行從 C C D影像感測器1輸出圖像信號Y ( t )和向外部機器側的資 料讀取。另外，在時序t4〜時序t6的期間内，在時序、 時，使排出時脈0 b上升。這樣，把被存儲在攝像部丨丨的 資訊電荷排出，在直到下個訊框位移的時序的期間内儲 資訊電荷。 ^ 然後，在時序t 6，當進入插入處理時，外部機器 的與攝像及讀出動作相關的處理被暫時停止，與此對$鹿' 從行記憶體8的資料讀出也被停止。因此，在行記情、體$ 中，在直到進入插入處理的期間内未被讀出的資料%皮原樣 地保存’在進行插入處理的期間内’通過使讀出狀雖二 HREF保持在上升為高電平後的狀態來維持。 悲舌號

576108 五、發明說明（17厂 ' — . 在時序t7，當結束插入處理後，重新開始攝像及讀 勤作^存儲在行記憶體8内的剩餘資料讀出到外部機器 二i在貧料讀出的完成時刻使讀出狀態信號HREF下降。在 =裏，讀出狀態信號HREF從插入處理之前的上升為高電平 j插入處理結束之後的下降為低電平的期間内為13〇h。這 期間通過判定部丨丨c的計數，被判定為超過了判定基準 邱/ ^此L判定部1 1C向行轉送控制電路1 lb發出在從存儲 σ s輸出資訊電荷之前驅動水平轉送部丨h的指令。在時序 ’不需，的電荷排出用的水平轉送時序信號以（圖中A Μ ΐ t為高電平，與此對應，不需要的電荷排出用的水平 1迗日守脈(圖中A‘）被計時。從而把在因執行插入處 里而停止攝像動作的期間内儲存在水平轉送部丨h中的不需 要的電荷排出到C C D影像感測器1的外部。在完成排出不黨 要的電荷之後㈣相，使垂直轉送時脈 f部1 s向被重設後的水平轉送部丨h輸出1水平行的資訊電 ，。然後’從水平轉送部1 h依次地向輸出部1 d輸出資訊電 荷’並把其作為圖像信號γ ( t )輸出。 、 這樣，在由於外部機器側的原因而停止圖像信號γ (.t )的輸出的情況下，尤其是圖像信號γ ( t )的^出"停 止時間較長時，通過在從存儲部1 s輸出資訊電荷之前驅動 欠平轉送部lh ’可防止在水平轉送部ih内發生的不需要的 電荷對再生圖像產生影響。從而可有效地防止出現在再生 圖像上的橫線狀的干擾信號，可提高圖像的晝質。另外， 由於設有判定部1 1 c，可對應圖像信號γ ( t )的輸出停止

576108 五、發明說明（18) 期間區別排出不需要的電荷的情況與不排出的情況 … W「叫只V，|月— >几。從而 在Y ( t )的輸出被停止的期間中僅進行最低限度的必要的 不需要的電荷排出處理，可把因進行排出所需的輸出時間 對全體機器的處理速度的影響抑制到最小。 另外，在本實施例中，雖然只在從存儲部丨s輸出資 訊電荷之前的期間驅動水平轉送部丨h，但不限於此。尤其 是在優先提高圖像畫質的情況下，也可以構成與為了輸出' 資訊電荷的水平轉送驅動連續地進行為了排出不 荷的水平轉送驅動，或者也可以通過縮短在判定部丨1C設 定2判定基準值的時間，使水平轉送部lh在各個行被清零 重設。另外，也可以構成各個行以一定的期間，例如相隔 5 0 Η左右的時間間隔，輸出圖像信號γ ( t )的 苴 置判定部11c，而在每行定期地對水平轉送部ih^ 重設。 下面，對本發明實施例2進行說明。 ί 號出處二電Λ3中包括箝制電路，用於對=二像

轉換電路4的圖J JJ 類比信號處理後輸出到A/D 平電位。圖3 H : ί ^鎖$ ’固定圖像信號的全黑電 電路2 1只獲取通過電容23 電阻25構成。柑制 接收由時序控制雷二的彳§旎的變數成分，開關2 2 上疊加箝制Ϊ =路1二的箝制脈衝^ 晶體24獲得輪出、’二構成從連接成射極跟隨器的電 出^纟。在具有這樣的箱制電路的攝像裂置

576108 發明說明（19) 中，在圖像信號γ 說明過的時間還要長的俨^ ^止時間比在第1實施例中 )，由於籍制電路中例如為5〇〇H〜i5〇〇H的期間 電流等q吏輸出dt2”漏電流和電晶體24的基極 波形的失真，導致圖像畫彳位電位Vc，造成輸出信號 停止期因間此達到在:1的圖像信號Y ("的輸出 i水平行&圖像VVH Λ5響的程度的情況下，在從 始的期間内的至二期)^ 的是，在用於判斷是==制脈衝^上升。具體 要的電荷的判定A mί在水平轉送部ih内的不需 用於判斷囝榇片二Λ丰值的基礎上，設定第2判定基準值， 判定美準二所】〜（11 )的輸出停止期間是否超過該第2 列疋I準值所表示的# ^ (t)的輸出停止期門月二然^，判定部llc在圖像信號γ 的情況下，向時序V:雷過丄第2判定基準值所表示的期間 圖像信號γ (t〉 ΐ制電路11發出在CCD影像感測器1輸出 "园4 B ）之前使箝制脈衝0 c上升的指令。 送時脈回0ΓΛ明Λ發明實施例2的時序圖。®中的垂直轉 山α &十轉送時序信號ΗΤ、水平轉送時脈0 h及讀 >·，二:#bHREF與在圖1及圖2中說明過的信號相同。這 表 工制包括攝像裝置的機器全體的控制裝置在時序t 0以 後對攝像裝置進行監視，並進行與攝像及讀出動作相關的 處理’在時序12〜時序u進入插入處理，中斷圖像資料的讀 出。另外，這裏的時序t 2〜時序t 3的期間為大於由第2判定 基準值設定的期間。

576108 五、發明說明（20) 在進行攝像及讀出動作過程中的時序t 1 ，使垂直轉 送時脈0 v上升，同時使水彳。轉送時序信號HT上升，並開 始對水平轉送時脈0 h W i'r計時。在相對其稍微滯後的時 刻使箝制脈衝0 c上ί| ，鎖定與CCD影像感測器1的輸出信 號中包含的OBP h叭相對應的部分’把全黑電平鎖定在規 定值内。然後，使讀出狀態信號HREF上升，把資料寫入行 記憶體8，A完成了1水平行的資料寫入後’使讀出狀態信 號HREF I降。在時序12，當進入插入處理後，暫時停止攝 像動Π ，並相應地中斷從行記憶體8的資料讀出。因此， /ι义插入處理的開始到插入處理的結束的期間内，讀出狀 沁信號HREF始終保持上升為高電平的狀態，在這個期間内 I 維持圖像信號Y ( t )的輸出停止狀態。 在時序t 3，當插入處理結束後，再次開始攝像動 作，從行記憶體8中讀出殘留的資料。當完成該殘留資料 的讀出後，使讀出狀態信號HREF下降。判定部1 1 c在直到 讀出狀態信號HREF下降為低電平的期間内對水平同步信號 H D進行計數，並檢測該計數值是否超過第2判定基準值。 然後在時序t 4，按照判定部1 1 c的指令，首先對用於排出 水平轉送部lh中存留的不需要的電荷的水平轉送時脈0h (圖中A ‘）進行計時，棑出存留在水平轉送部1 h内的不需 要的電荷，然後對水平轉送部1 h進行清零重設。然後，在 時序t 5，接著不需要的電荷排出用的水平轉送時脈0 h， 再次對水平轉送時脈0 h (圖中B ‘）進行計時，形成在水 平轉送部1 h沒有電荷的存儲的狀態下的空驅動。因此，從

10018pif.ptd 第25頁 576108 五、發明說明（21) 輸出部1 d側輸出其信號電平基本等於重設電平的輸出信 號。在對應該輸出信號的時序t 5〜t 6期間内的一段期間使 箝制脈衝0 c (圖中C )上升，接通箝制電路2 1中的開關 2 2，對電容2 3進行充電。然後在時序t 7，使垂直轉送時脈 0 v上升，同時對水平轉送時脈4 h進行計時，把從存儲部 1 1讀取到水平轉送部1 h中的資訊電荷轉送到輸出部1 d，並 作為圖像信號Y ( t )輸出。然後在與其稍微滯後的時刻使 箝制脈衝0 c上升，把圖像信號Y ( t )輸入箝制電路2 1。 這樣，通過在箝制電路2 1輸入圖像信號Y ( t )之前 施加箝制衝，能夠在把箝制電路2 1的輸出側的電位維持在 與箝制電位相同的狀態下輸入圖像信號Y ( t )。從而即使 對於在長時待機狀態之後輸入的圖像信號Y ( t )，箝制電 路也可以進行正常的動作，並可輸出不失真的輸出信號。 在以上的實施例中，對於攝像裝置所採用的C C D影像 感測器1 ，例舉了採用訊框傳輸型的情況，但只要是在攝 像元件内能夠保存1個晝面的資訊電荷的感測器（例如行 間（interline)型、訊框行間（frame interline)型）也同 樣適用。 [發明的效果] 根據本發明，在由於外部機器側的原因而停止圖像 信號輸出的期間内，通過至少在其中的一段期間内驅動水 平位移寄存器，排出由於在水平位移寄存器發生的暗電流 而生成的不需要的電荷。從而，可防止圖像信號的輸出停 止期間對再生圖像的影響。可提高圖像的晝質。

10018pif.ptd 第26頁 576108 圖式簡單說明 圖1是表示本發明實施例1的構成的簡要方塊圖 圖2是說明圖1的動作的時序圖。 圖3是表示箝制電路的一例的電路構成圖。 圖4是說明本發明實施例2的時序圖。 圖5是表示以往的攝像裝置的一例的簡要方塊圖 圖6是說明圖5的動作的時序圖。 圖7是表示C C D影像感測器的構成的俯視圖。

10018pif.ptd 第27頁

Claims (1)

1. 576108 六、申請專利範圍 1. 一種攝像裝置，是一種把通過拍攝被拍攝物體 的圖像而獲得的圖像資訊供給到外部機器的攝像裝置，其 特徵在於：包括 把存儲在行列配置的多個受光像素中的資訊電荷通 過多個垂直位移寄存器向垂直方向轉送，同時把從所述多 個垂直位移寄存器輸出的資訊電荷以1行為單位通過水平 位移寄存器轉送輸出的固體攝像元件； 向所述多個垂直位移寄存器及水平位移寄存器供給 多相時脈脈衝，從所述固體攝像元件取出圖像信號的驅動 電路；以及 設定所述固體攝像元件的垂直掃描時間為一定的周 期，同時對應從所述外部機器輸入的請求輸出所述圖像信 號的輸出請求而設定水平掃描時間的時序控制電路， 其中所述時序控制電路，在1行的圖像信號輸出結束 後到接收到下一個輸出請求的圖像信號的輸出停止期間 内，通過至少在其中的一段期間内向所述水平位移寄存器 供給時脈脈衝，而排出存留在所述水平位移寄存器内的暗 電流電何。 2. 如申請專利範圍第1項所述的攝像裝置，其特徵 在於：所述時序控制電路對所述圖像信號的輸出停止時間 進行計時，當該輸出停止時間未達到規定的時間時，不進 行所述暗電流排出動作。 3. 如申請專利範圍第2項所述的攝像裝置，其特徵 在於：所述時序控制電路當接收到輸出請求時，在排出所

   10018pif.ptd 第28頁 576108 六、申請專利範圍 _______ 述水平位移寄存$ # 寄存器向所述水‘ 2 ί ί ί流電荷後從所述多個垂直位移 4. -種攝置寄存θ器轉送1行的資訊電荷。 的圖像而獲得的圖像資置’极1一種把通過拍攝被拍攝物體 特徵在於··包括 豕貝戒么、給到外部機器的攝像裝置，其 把存儲在行列阶$ 過多個垂直位移寄器的夕個受光像素令的資訊電荷通 個垂直位移寄存号輸1^直方向轉送，同時把從所述多 位移寄存器轉】二if的資訊電荷以〗行為單位通過水平 仔益轉运輸出的固體攝像元件； 多相時"脈Μ述ir夕個垂直位移寄存器及水平位移寄存器供认 期，同"時疋對所鹿1 二斤體述攝外1元件的垂直掃描時間為-定的周 號的輸出請Ϊ而設i水二=f t2 2求輸出所述圖像信 Ά而汉疋水千知描時間的時序控制電路， ^所述圖像信號的基準電平的箝制電路， 兵中所述時序控制雷敗，Α Μ ! ϋ μ同放 束到接收到下個妗屮心+ 在 丁的圖像信號輸出結 内，ί ίΐ:::ϋί求的圖像信號的輸出停止期間 在哭命ΛΛ在其中的 ^期間内排出存留在所述水平位銘客 if V工/暗電流電荷，同時在完成排出動作之後繼择f+ ^ 返水平位移寄存器進行空驅_，χ ?之後、，t '續對所 飯期間内鎖疋所述固體攝像元件的輸出信號。 iOOiSpif.ptd 第29頁