专利名称：控制摄像元件的驱动的时序信号处理装置以及照相机装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种产生用来驱动摄像元件的时序(timing)信号，读出像素信号的数码相机、数码摄像机、带照相机的移动电话机等摄像装置、以及产生上述装置中所使用的时序信号的时序信号处理装置。
背景技术：
近年来的数码相机等摄像装置，因高像素化使得CCD(Charge CoupledDevice)等摄像元件的驱动所必需的功率有增加的倾向。另外，由于在摄像装置中搭载有手抖动校正等各种功能，导致摄像装置全体的耗电也有增大的倾向。另外，如果考虑到用户的方便性，则希望电池的长寿化也即低功率化。
以前，提出了在使用高像素化的CDD的情况下，能够减轻耗电的摄像装置(特开2003-60994号公报等)。
该以前的摄像装置中，对应于多个读取模式的任一个，将从时序产生电路供给CCD的驱动脉冲的驱动频率，在根据时钟产生电路所供给的时钟所生成的第1频率，与比第1频率低的第2频率之间进行切换，来抑制消耗电流。
但是，为了通过CCD进行稳定的动作，需要由通过规格所决定的驱动频率，即使能够变更驱动频率，在动态变更的情况下的动作也会变得不稳定。
另外，在对CCD的驱动频率较低的情况下，由于来自CCD的受光元件(光电二极管)的电荷(像素信号)的传送时间延长，因此例如如果照射强光，便会发生从受光元件到垂直的CCD的电荷泄露，混入到所读出的电荷中，也即产生污点(smear)。由于读出时间越长，电荷的泄露越多，因此如果像以前的方法那样降低驱动频率并延长读出时间，则有可能导致像质的降低。
发明内容
本发明正是鉴于以上问题而提出的。
本发明的一个方案中，一种摄像装置，产生用来驱动摄像元件的时序信号，读出像素信号，具有动作模式设定机构，其任意设定从上述摄像元件连续读出多帧的像素信号时的读出1帧的有效像素信号所需要的时间不同的多个模式中的一个；设定状态控制机构，其通过上述动作模式设定机构，设定为比读出1帧的有效像素信号所需要的时间短的动作模式；判定机构，其在上述设定状态控制机构所设定的动作模式的各个帧期间中，判定上述时序信号被输出了1帧的像素信号的读出所需要的期间量；以及停止机构，其对应于上述判定机构的判定结果，停止对上述摄像元件的时序信号的输出。
另外，另一方案中，具有帧期间设定机构，其任意设定从上述摄像元件连续读出多帧像素信号时的1帧的期间；动作模式设定机构，其任意设定从上述摄像元件读出1帧的有效像素信号所需要的时间不同的多个动作模式中的一个；判断机构，其判断是否为像质应优先的状态；设定状态控制机构，其在通过上述判断机构判断不是像质应优先的状态的情况下，将用来驱动上述摄像元件的时序信号的频率维持为给定的频率，并通过上述帧期间设定机构设定更长的帧期间，同时，通过上述动作模式设定机构，设定读出1帧的有效像素信号所需要的时间短的动作模式；判定机构，其在各帧期间，判定上述时序信号被输出了1帧的像素信号的读出所需要的期间量；以及停止机构，其对应于上述判定机构的判定结果，停止对上述摄像元件的时序信号的输出。
另外，另一方案中，具有帧期间设定机构，其将从上述摄像元件读出像素信号的1帧的期间设为第1期间，或比该第1期间长的第2期间；时序信号输出机构，其不受上述帧期间设定机构的帧期间的设定状态的影响，将特定频率的时序信号输出给上述摄像元件；判定机构，其判定上述时序信号输出机构所输出的时序信号，被输出了1帧的像素信号的读出所需要的期间量；以及停止机构，其对应于上述判定机构的判定结果，停止对上述摄像元件的时序信号的输出。
图1为表示本发明的实施方式中的照相机装置1的详细构成的框图。
图2为表示本实施方式中的模拟前端18的概要构成的框图。
图3为表示本实施方式中的时序发生器15的概要构成的框图。
图4为表示4/8行读出模式(有水平相加)与4/8行读出模式(无水平相加)的动作的图。
图5为表示4/16行读出模式(有水平相加)与4/16行读出模式(无水平相加)的动作的图。
图6为表示4/8行读出模式(有水平相加)与4/16行读出模式(有水平相加)的驱动模式时的1帧期间中的像素信号的传送期间与图像的图。
图7为表示本实施方式中的直通图显示设定画面之一例的图。
图8为用来说明本实施方式中的直通图显示驱动设定处理的动作的流程图。
图9为表示4/16行读出模式(有水平相加)的60fps的情况与30fps的情况下的1帧期间与像素信号的传送期间的关系的图。
图10为表示V空白期间中时序信号停止了的情况下的钳位电平的偏差产生状况的图。
图11为表示本实施方式中的下一帧的传送期间即将开始之前的给定期间中，执行伪传送的情况的图。
图12为表示到本实施方式中的下一帧的传送期间开始之前，间歇性在多次的给定期间中，执行伪传送的情况的图。
具体实施例方式
下面参照附图，对本发明的实施方式进行说明。
图1为表示本发明的实施方式中的照相机装置1的详细构成的框图。
图1所示的照相机装置1中，在作为基本模式的摄影模式中，包括在透镜光学系统中的聚焦透镜8、变焦透镜9、以及光圈(diaphragm)10，被在CPU23的控制下由电动机驱动部11所驱动的电动机，移动到光圈位置或对应摄影的透镜位置上。
作为设置在透镜光学系统的摄影光轴后方的摄像元件的CCD(ChargeCoupled Device)12，对每一个像素积蓄对应于入射光量的电荷，被来自时序(timing)信号处理部14的信号所扫描驱动，每一定周期读出对应所成像的光学图像的像素信号。时序信号处理部14，包含有时序发生器(TG)15、垂直驱动器16、水平驱动器17、以及模拟前端(AFE)18。
时序发生器15，根据以DSP20所供给的作为基准的时钟信号，分别向垂直驱动器16以及水平驱动器17输出时序信号(垂直脉冲、水平脉冲)。垂直驱动器16，对所输入的垂直脉冲进行放大，输出给CCD12的垂直CCD(参照图4、图5)，水平驱动器17对所输入的水平脉冲进行放大，并输出给CCD12的水平CCD(参照图4、图5)。
CCD12中所积蓄的信号电荷，根据垂直驱动器16所加载的垂直脉冲，以及水平驱动器17所加载的水平脉冲，作为对应于信号电荷的电压的像素信号，顺次被读出。
从CCD12所读出的像素信号，经电容器(未图示，参照图2)输入给模拟前端18。图2为表示模拟前端18的概要构成的框图。模拟前端18如图2所示，设有CDS(correlated double sampling)电路42、放大器(AMP)43、A/D转换电路(ADC)44。CDS42对经由电容器40所输入的像素信号(CCD IN)实施相关二重抽样处理并输出。由CDS42所处理的信号，被放大器43进行了增益控制之后，输出给A/D转换电路44。A/D转换电路44根据时序信号，将放大器43放大过的像素信号对每一个像素变换成数字信号，作为像素数据(DATA)输出给DSP20。
另外，模拟前端18中，为了对来自设置在CCD12中的光学黑体(OB)区域的信号电平，执行配合基准电平的钳位处理，而设有比较电路45、黑色电平寄存器46、D/A变换电路47、开关电路48、以及电容器49。
CCD12中，通过将像素的一部分遮住，而在例如CCD有效像素的周围设置不进行光电变换的OB区域。CCD12中，即使在被遮住的OB区域中，也会出现例如暗电流所引起的输出信号，因此通过对该暗电流所引起的输出电压进行钳位处理而将其消除，使其符合基准电平。
比较电路45将A/D转换电路44所输出的像素数据与黑色电平寄存器46中预先设定的基准黑色电平进行比较，将对应于其差的数据输出给D/A变换电路47。D/A变换电路47，对比较电路45所输出的数据进行D/A变换并输出。
开关电路48，在对CCD12的OB区域的驱动时序时，被时序发生器15所输入的OB钳位信号(OBCLP)所接通。因此，在驱动OB区域时，D/A变换电路47所输出的电流使得电容器49(OBCAP)进行充放电，并反馈给CDS电路42。其结果是，电容器49的电位稳定，使得在OB期间对来自CCD12所输入的信号的A/D转换电路的输出变为零，也即变为适当的钳位电平。
另外，在OB期间中，停止对CCD12的驱动脉冲(时序信号)的输出的情况下，由于从CCD12给模拟前端18的像素信号的输入消失，因此电容器49没有被充电。因此，伴随着时间的经过，致使钳位电平的距离适当电平的偏差增大。本实施方式中，结束了从CCD12的像素信号的读出(传送时间)之后的V空白期间中，通过停止从时序发生器15的时序信号(水平脉冲、垂直脉冲)的输出，来实现省电化(详细的后述)，随之消除了钳位电平的偏差，因此在到下一帧的传送期间之前，能够执行伪(dummy)传送，恢复钳位电平。伪传送，例如能够在下一帧的传送期间刚刚开始之前的给定期间(参照图10)，或到下一帧的传送期间开始之前的间歇性多次的给定期间(参照图11)中执行。
图3为表示时序发生器15的概要构成的框图。时序发生电路15中如图3所示，设有计数电路50、脉冲生成电路51、AND电路52、53、比较电路55、脉冲停止寄存器56、以及NOT电路57。
计数电路50中，对应于DSP20所供给的连续时钟信号，进行给定的计数，例如包括进行1行份量的计数的水平计数器，以及进行1区域份量的计数的垂直计数器等。
脉冲生成电路51根据计数电路50所计数的计数值，产生并供给各个块的处理所需要的时钟脉冲。也即，将用来供给水平驱动器17的水平脉冲输出给AND电路52，将用来供给垂直驱动器16的垂直脉冲输出给AND电路53。另外，脉冲生成电路51，在对CCD12的OB区域的驱动时序时，将OB钳位信号(OBCLP)输出给模拟前端18。
脉冲生成电路51通过来自DSP20的控制，能够变更1帧的期间。本实施方式中，例如在设直通图(through image)显示时的驱动模式为4/16间隔提取(thinning)模式(有水平相加)(后面详细说明)的情况下，例如能够在1帧期间约为16ms(60fps)的第1期间，与1帧期间约为33ms(30fps)的第2期间中变更(动作模式设定机构)。此时，脉冲生成电路51与帧期间的设定无关，输出特定的(根据最佳驱动频率)时序信号(垂直脉冲、水平脉冲)(时序信号输出机构)。
另外，比较电路55将计数电路50所计数的计数值，与通过DSP20设定在脉冲停止寄存器56中的值进行比较，输出用来停止来自脉冲生成电路51的时序信号的输出的BLANKOUT信号(判定机构)。比较电路55所输出的BLANKOUT信号，经NOT电路57输出给AND电路52、53。AND电路52、53在来自NOT电路57的信号为低电平的情况下，停止来自脉冲生成电路51的脉冲信号(停止机构)。
脉冲停止寄存器56中，设有用来判断脉冲生成电路51所输出的时序信号，是否被输出了1帧份量的像素信号的读出所需要的期间的值。因此，比较电路55通过将计数电路50的值与脉冲停止寄存器56的值进行比较，在从脉冲生成电路51输出了读出1帧的像素信号所需要的时序信号的(像素信号的传送期间结束)时刻，停止对CCD12的时序信号的输出。
另外，到传送期间后的下一个帧的传送期间开始之前，执行用来消除OB钳位电平的偏差的伪传送，因此通过DSP20对脉冲停止寄存器56进行设定，以控制伪传送期间。例如设定为在下一帧的传送期间刚刚开始之前的给定期间(参照图10)，或到下一帧的传送期间开始之前的间歇性多次的给定期间(参照图11)中，执行伪传送，在该插补的期间中停止时序信号的输出。
另外，图3所示的构成中，示出了从比较电路55输出脉冲输出停止信号(BLANKOUT信号)的情况下，水平脉冲与垂直脉冲双方同时不输出的构成，但例如也可以采用只不输出水平脉冲的构成(不要AND电路53)。也即，本实施方式中，在输出了脉冲输出停止信号的情况下，水平脉冲与垂直脉冲中的至少一方不输出，通过这样来实现省电化。
被模拟前端18进行过模拟处理、A/D变换等前处理的数字像素数据，输出给DSP20。DSP20，具有白平衡电路、伽马(gamma)校正电路、YC处理电路、压缩解压电路等，对来自模拟前端18的输出数据实施了各种数字处理之后，将该数据记录到存储器21中。
CPU23负责照相机装置1全体的控制动作，在图像的摄影时，根据存储器21中所存储的动作程序，执行自动对焦(AF)控制、自动曝光控制(AE)等。另外，CPU23执行直通图显示设定处理，直通图显示时的图像的像质的指定能够由用户输入并设定。另外，CPU23根据基于该直通图显示设定的设定，通过直通图显示驱动设定处理，通过DSP20控制时序发生器15的时序信号输出动作。
数字视频编码器27，经VRAM控制器25定期读出存储在存储器21中的数据，根据该数据生成视频信号，输出给显示器28。
显示器28在摄影模式时起到监视器显示部(电子取景器)的作用，通过进行根据来自数字视频编码器27的视频信号的显示，而实时显示根据此时从VRAM控制器25所获取的数据的图像(直通图)。
在显示28中实时显示有直通图的显示状态下，如果在拍摄静止图像的时刻操作输入设备30的快门按钮，便产生触发信号。
CPU23对应于该触发信号，停止了此时CCD12的驱动之后，执行自动曝光处理，得到适当的曝光值，控制透镜光学系统的光圈与CCD12的曝光时间，重新执行摄像。
将这样所新得到的1帧的图像数据写入到存储器21中之后，对写入在存储器21中的1帧的图像数据，通过JPEG(Joint Photographic ExpertsGroup)对图像数据进行编码。
编码后的图像数据，写入到作为照相机装置1的记录介质的自由装卸的非易失性存储卡(未图示)，或者在没有安装存储卡的情况下写入到固定的内置非易失性内置存储器(未图示)中。
之后，伴随着在1帧的图像数据在存储卡或内置存储器中的写入结束，CPU23重新开始从CCD12经由存储器21将直通图在显示器28中监视显示的驱动。
另外，CPU23与输入电路31、声音处理部33、闪光装置驱动部36、以及电源控制部38相连接。
输入设备30包括电源按键、快门按键、模式切换按键、菜单按键、选择键、以及十字键(光标键)等各种按键或按钮，或触摸屏等点击设备等。输入电路31输入伴随着对输入设备30的输入操作的信号，并通知给CPU23。
声音处理部33具有PCM音源等音源电路，在录制声音时，对麦克风部(MIC)35所输入的声音信号进行数字化，按照给定的数据文件格式，例如MP3(MPEG-1 Audio Layer-3)标准进行数据压缩，生成声音数据文件，存储在存储器21或存储卡等(未图示)中，另外，在声音的再生时，解除从存储器21或存储卡所读出的声音数据文件的压缩，并进行模拟化，驱动扬声器部(SP)34，进行扩声放音。
进而，声音处理部33根据CPU23的控制，还产生各种动作音，例如伴随着快门操作的模拟快门音、伴随着其他按键操作的嘟音等，并由扬声器部34进行扩声放音。
闪光装置驱动部36，在静止图像摄影时给未图示的闪光灯用大容量电容器进行充电之后，根据CPU23的控制，对闪光装置发光部37进行闪光驱动。
电源控制部38进行从电源部(电池)39向各个部的电流供给的控制。电源控制部38对电源部39的剩余量进行监视，并将该剩余量通知给CPU23。
接下来，对本实施方式中的照相机装置1的动作进行说明。
一般来说，照相机装置1中，在动态图像摄影时或直通图显示时，能够对应于动态图像的平滑度、记录数据量的降低等任一个项目的优先，任意设定动态图像中的1帧期间的长度。另外，能够对应于图像数据的分辨率、图像数据的S/N比等任一个项目的优先，任意设定CCD的间隔提取驱动模式。之后，对应于该CCD12的间隔提取驱动模式，决定1帧的图像数据的传送所需要的驱动次数。这样，脉冲生成电路所输出的时序信号的驱动频率乘以上述驱动次数所得到的值，便是1帧的图像数据的传送所需要的传送时间。以往技术中，设定CCD的间隔提取驱动模式与时序信号的驱动频率，使得该传送时间与1帧期间的时间几乎相同。
与此相对，本实施方式的照相机装置1中，在动态图像中判断是否是不需要更高的平滑度或更高的分辨率的状态。例如在直通图显示状态下，判断不需要太高的平滑度或分辨率。这种状态的情况下，例如，能够将时序信号的驱动频率维持为符合CCD12的规格的适当频率，将1帧的期间设定地较长，或将CCD12的间隔提取驱动模式设为驱动次数较少的模式，或将相同的间隔提取驱动模式从没有水平相加的驱动设为有水平相加的驱动。
通过采用这样的设定，能够在1帧期间中，延长不进行有效像素数据的传送的驱动期间(V空白期间)的比率。由于该V空白期间不需要CCD12的动作，因此在该V空白期间中，停止驱动CCD12的时序信号的输出。通过这样，能够抑制V空白期间中的多余的耗电。另外，由于将时序信号的驱动频率维持为适于CCD12的频率，因此不延长像素信号的读出所需要的时间，也能够降低污点的发生。
另外，如果只是延长V空白期间，同时停止驱动CCD12的时序信号的输出，则会一直停止到模拟前端18(OB钳位电路)的基于钳位处理的基准电平的维持动作之前，模拟前端18的电容器49(OBCAP)的自己放电等，导致基准电平从适当的钳位电平开始慢慢偏离。下一个帧的开始时，该基准电平的偏离即使进入下一帧期间也不会恢复。为了防止这种现象，在下一个帧的传送期间开始之前，输出使得基准电平不会大幅偏离适当的钳位电平所必需的最小限度的时序信号，执行伪传送。
接下来，对本实施方式中的对应于动作模式的不同进行切换的对CCD12的驱动方法进行说明。这里，对监视器模式(直通图显示时)的驱动方法进行说明。例如，本实施方式中的照相机装置1的CCD12中，能够使用以下的4个间隔提取驱动模式，作为监视器模式时的驱动方法。
(1)4/8行间隔提取模式(有水平相加)、(2)4/8行间隔提取模式(无水平相加)、(3)4/16行间隔提取模式(有水平相加)、(4)4/16行间隔提取模式(无水平相加)。
这里，对各个驱动模式中的来自CCD12的像素信号的传送控制动作进行说明。图4为表示(1)4/8行间隔提取模式(有水平相加)与(2)4/8行间隔提取模式(无水平相加)的动作的图，图5为表示(3)4/16行间隔提取模式(有水平相加)与(4)4/16行间隔提取模式(无水平相加)的动作的图。
CCD12中，分成多个区域，传送所有的像素数据。CCD12如图4以及图5所示，将光电二极管60作为受光元件呈矩阵状设置，光电二极管60间，在纵列方向上设有多根垂直CCD61。垂直CCD61的端部在横列方向上设有1根水平CCD62。积蓄在光电二极管60中的信号电荷，对应于经垂直驱动器16所供给的来自时序发生器15的垂直脉冲，被读出到垂直CCD61，在垂直CCD61内的水平CCD62的方向上传送。垂直CCD61中所传送的信号电荷，移送给水平CCD62，在水平CCD62中的放大器63的方向上传送，经该放大器63输出。
如图4(a)所示，(1)4/8行间隔提取模式(有水平相加)中，在垂直方向被1/2间隔提取，在水平CCD62内将水平、垂直分别2像素相加，合计有4像素相加，因此从CCD12所输出的数据量，为全像素读取时的1/4(图中涂黑的像素表示未被读取)。
(1)4/8行间隔提取模式(有水平相加)的驱动模式中，例如帧速率为30fps，有效输出大小为1308×490(水平×垂直)。
(1)的驱动模式，由于垂直方向的分辨率为490行，因此主要在VGA(Video Graphics Array)(680×480)的动态图像摄影时使用。由于进行水平相加，因此与没有水平相加的驱动模式(2)相比，水平分辨率为其一半，但与VGA的水平分辨率680相比为1308足够大，因此没有问题。另外，进行水平相加的部分，与没有水平相加的驱动模式(2)相比，帧速率倍增。
图6A中，示出了4/8行间隔提取模式(有水平相加)的驱动模式时的1帧期间中的像素信号的传送期间，图6B示出了根据所读取的像素信号的图像。这种情况下，1帧的期间约为33ms(30fps)。
另外，如图4(b)所示，(2)4/8行间隔提取模式(无水平相加)中，在垂直方向被1/2间隔提取，没有水平CCD62内的相加，因此从CCD12所输出的数据量，为全像素读取时的1/2。
(2)4/8行间隔提取模式(无水平相加)的驱动模式中，例如帧速率为15fps，有效输出大小为2616×490(水平×垂直)。(2)的驱动模式，在(1)～(4)的间隔提取驱动模式中，分辨率最大，但帧速率最低，为15fps。
另外，如图5(a)所示，(3)4/16行间隔提取模式(有水平相加)中，在垂直方向被1/4间隔提取，在水平CCD62内将水平、垂直分别2像素相加，合计有4像素相加，因此从CCD12所输出的数据量，为全像素读取时的1/8(图中涂黑的像素表示未被读取)。
(3)4/16行间隔提取模式(有水平相加)的驱动模式中，例如帧速率为60fps，有效输出大小为1308×245(水平×垂直)。(3)的驱动模式，虽然垂直的分辨率为245，但帧速率为60fps，非常之高，适于AF。
图6C中，示出了4/16行间隔提取模式(有水平相加)的驱动模式时的1帧期间中的像素信号的传送期间，图6D示出了根据所读取的像素信号的图像。这种情况下，1帧的期间约为16ms(60fps)。
(4)4/16行间隔提取模式(无水平相加)的驱动模式中，例如帧速率为30fps，有效输出大小为2616×245(水平×垂直)。(4)的驱动模式，虽然垂直方向的分辨率为245，但如果显示器28例如为QVGA(QuarterVideo Graphics Array)，则垂直分辨率几乎相同，另外，帧速率也为30fps，适于通常的监视模式中的显示驱动。
接下来，对本实施方式中的直通图显示时对CCD12的驱动方法的控制进行说明。
本实施方式的照相机装置1中，直通图显示时的像质能够通过用户的指定来任意设定。通过降低直通图显示中的像质，能够延长驱动CCD12时的1帧期间(降低帧速率)，停止像素信号的传送期间之外的时序信号的输出，通过这样能够实现省电化。
首先，如果通过用户对输入设备30的给定的操作，输入了直通图显示设定要求，CPU23便起动直通图显示设定处理，例如将图7所示的直通图显示设定画面，显示在显示器28中。
直通图显示设定画面中，除了用于设定通常的直通图显示的“通常显示”之外，还设有用来设定比通常显示时像质更高的直通图显示的“像质优先”，以及用来降低直通图显示的像质，实现省电化的“省电优先”的项目，通过输入设备30的光标键的操作等，能够任意指定。
本实施方式中，在指定了“像质优先”的情况下，采用4/8行间隔提取模式(有水平相加)，在指定了“通常显示”的情况下，采用4/16行间隔提取模式(有水平相加)(60fps)(或4/16行间隔提取模式(无水平相加))，在指定了“省电优先”的情况下，通过4/16行间隔提取模式(有水平相加)的将帧速率降低到30fps的驱动方法，驱动CCD12，执行图像信号的读出。
CPU23，一旦被输入了选择直通图显示设定画面中的任一个项目的指示，便根据该设定，通过直通图显示驱动设定处理，通过DSP20控制根据时序发生器15的时序信号输出动作(帧期间设定(变更)处理)。
图8为用来说明直通图显示驱动设定处理的动作的流程图。
CPU23，在直通图显示设定中设定了“像质优先”的情况下(步骤A1，“是”)，(判断机构)判断通过电源控制部38所监视的电源部39的剩余量是否变为预先设定的基准值以下。这里，在电源部39的剩余量为预先设定的基准值以下的情况下(步骤A2，否)，CPU23通过DSP20，对时序发生器15进行省电驱动(4/16行间隔提取模式(有水平相加)30fps)设定(步骤A8)(设定状态控制机构)。对这种情况下的时序发生器15的控制将在后面说明(参照图9)。在显示直通图的情况下，如果帧速率为30fps，便没有问题。
也即，即使设定了“像质优先”，但在通过4/8行间隔提取模式(有水平相加(60fps)执行像素信号的读出的情况下，由于耗电较大，因此能够工作的时间较短。因此，在电池剩余量较少的情况下，强制设为进行省电驱动。
另外，在电池剩余量比基准值高的情况下(步骤A2，是)，CPU23通过DSP20，对时序发生器15进行高像质驱动(4/8行间隔提取模式(有水平相加))设定(步骤A3)。
另外，CPU23在直通图显示设定中设定了“通常显示”的情况下(步骤A4，“是”)，与前述一样，判断通过电源控制部38所监视的电源部39的剩余量是否变为预先设定的基准值以下。另外，这里的基准值可以是比设定为“像质优先”的情况下所参照的基准值高的值。这里，在电源部39的剩余量为预先设定的基准值以下的情况下(步骤A5，否)，CPU23与前述一样，通过DSP20，对时序发生器15进行省电驱动(4/16行间隔提取模式(有水平相加)30fps)设定(步骤A8)。
另外，在电池剩余量比基准值高的情况下(步骤A5，“是”)，CPU23通过DSP20，对时序发生器15进行通常显示驱动设定(4/16行间隔提取模式(有水平相加)，或4/16行间隔提取模式(无水平相加))(步骤A6)。
另外，CPU23在直通图显示设定中设定了“省电优先”的情况下(步骤A7，“是”)，通过DSP20，对时序发生器15进行省电驱动(4/16行间隔提取模式(有水平相加)30fps)设定(步骤A8)(设定状态控制机构)。
图9中示出了4/16行间隔提取模式(有水平相加)的60fps的情况与30fps的情况下的1帧期间与像素信号的传送期间的关系。
如图9(a)所示，相对将1帧期间设为约16ms(60fps)的情况，如图9(b)所示，将1帧期间设为约33ms(30fps)时，如果来自CCD12的像素信号的传送期间(时序信号的输出期间)相同，V空白期间便会延长。由于V空白期间不进行像素信号的传送，因此通过停止此时的时序信号的输出，能够实现省电化。
这种情况下，DSP20对时序发生器15的脉冲停止寄存器56，设定与帧速率为60fps的情况下相同的值。脉冲生成电路51，与帧速率是否变更无关，输出一定的驱动频率的时序信号。因此，比较电路55即使在帧速率为30fps的情况下，也与60fps的情况下一样，以相同的时序输出BLANKOUT信号，停止对垂直驱动器16以及水平驱动器17的信号输出。通过这样，能够降低V空白期间中的消耗功率。
另外，图9中，示出了在基于4/16行间隔提取模式(有水平相加)(60fps)的驱动模式中，延长1帧期间(将帧速率设为30fps)，从而延长V空白期间的情况(伪信号的驱动频率相同)，延长1帧内的V空白期间的方法，可以将CCD12的间隔提取驱动模式设为驱动次数较少的模式，或者设为相同的间隔提取驱动模式，但将无水平相加的驱动设为有水平相加。
例如，将图6A所示的4/8行间隔提取模式(有水平相加)的驱动模式，如图9(b)所示，设为4/16行间隔提取模式(有水平相加)，通过这样，能够不变更1帧长度、帧速率，而能够延长V空白期间。
另外，将4/16行间隔提取模式(无水平相加)(30fps)的驱动模式，如图9(b)所示，设为4/16行间隔提取模式(有水平相加)，通过这样，同样能够延长V空白期间。这样，能够通过延长V空白期间，停止此时的时序的输出，来实现省电化。
另外，虽然前述的说明中，在通过直通图显示设定设定为“省电优先”的情况下，或设定为“像质优先”、“通常显示”的情况下在电池剩余量为基准值以下时，控制为省电驱动，但也可以与直通图的像质的指定无关，在电源部39的剩余量变为预先设定的基准以下的情况下，控制为省电驱动。
也即，CPU23接收由电源控制部38所监视的电源部39的剩余量的通知，在其为基准值以下的情况下，不接受来自用户的指定等的输入，通过DSP20，控制时序发生器15，使得对直通图显示时的CCD12的驱动方法变为省电驱动。
接下来，对通过在V空白期间中停止时序信号的输出，来消除模拟前端18中没有被输入像素信号所引起的钳位电平的偏差(钳位错误)的方法进行说明。
图10中，示出了在V空白期间中停止了时序信号的情况下的钳位电平的偏差的发生状况。
模拟前端18中的钳位处理中，根据对应于从CCD12所输入的像素信号的A/D转换电路44的输出，对电容器49进行充放电，调整钳位电平(参照图2)。因此，在停止了时序信号的输出的情况下，由于从CCD12到模拟前端18的像素信号输入消失，因此电容器49不被充电，如图10(c)所示，在不输出时序信号时，也即V空白期间(图中B所示的范围)中，通过电容器49的自放电，随着时间的经过，距离适当钳位电平(通过虚线表示)的偏差会增大。
因此，在下一帧期间的传送期间的开始阶段(图中A所示的范围)中，由于钳位电平处于不当状态，因此输出了与本来的颜色不同的错误颜色的像素数据。
与此相对，本实施方式的时序信号处理部14中，如图11或图12所示，在像素信号的传送期间结束之后，在下一帧的传送期间开始之前，执行伪传送，通过这样来恢复钳位电平。
图11所示的方法中，在下一个帧的传送期间开始之前的给定期间中，执行伪传送。
这种情况下，DSP20将脉冲停止寄存器56设为，只在图11(a)所示的V空白期间中停止时序信号的输出，在伪传送期间中，输出时序信号。比较电路55对应于脉冲停止寄存器56的值，只在V空白期间中输出BLANKOUT信号。另外，对脉冲停止寄存器56，通过DSP20设为，对应于V空白期间的长度，也即钳位电平的偏差的大小，在能够恢复钳位电平的期间部分中，执行伪传送。
通过这样，由于给模拟前端18输入伪像素信号，因此通过这样来执行钳位电平的调整，如图11(c)所示，在下一帧的传送期间开始之前，能够恢复到适当的钳位电平。
图12所示的方法中，到下一帧的传送期间开始为止，在间歇性多次的给定期间中执行伪传送。
这种情况下，DSP20将脉冲停止寄存器56设为，如图12(a)所示，在传送期间结束之后，间歇性从比较电路55输出BLANKOUT信号，也即间歇性执行伪传送。比较电路55对应于脉冲停止寄存器56的值，间歇性数次输出BLANKOUT信号。另外，还可以通过DSP20将脉冲停止寄存器56设为，执行对应于V空白期间的长度的次数的伪传送。
通过这样，由于给模拟前端18输入伪像素信号，因此通过这样来执行钳位电平的调整，如图12(d)所示，能够在下一帧的传送期间开始之前，恢复到适当的钳位电平。图12所示的方法中，多次间歇性执行伪传送，因此距离适当的钳位电平的偏差，与图11所示的方法相比不会增大。另外，由于距离适当的钳位电平的偏差不会增大，因此不需要对应于V空白期间的长度变更伪传送期间的控制。
另外，前述的说明中，将“通常显示”时的60fps的4/16行间隔提取模式(有水平相加)的帧速率降低到30fps，延长1帧期间(V空白期间)，但进一步比30fps更加多梯级地降低帧速率，延长V空白期间，延长停止时序信号的输出的期间，通过这样能够进一步省电能化。这种情况下，对应于停止时序信号的输出的长度，多梯级地变更执行伪传送的期间。在进行图11所示的伪传送的情况下，DSP20将脉冲停止寄存器56设为，对应于1帧期间的长度，调整图11所示的伪传送期间的长度。
另外如图12所示，在执行间歇伪传送的情况下，伴随着1帧期间的变更，变更伪传送的次数。也即，重复执行伪传送，使得适当的钳位电平的偏差不会变为给定值以上。另外，在变更伪传送的次数的情况下，各个伪传送的期间可以固定，也可以与次数的变更一起变更。另外，由于伪传送的期间越短，就越能够实现省电化，因此在钳位电平的大小不会发生问题的范围内，将伪传送时间设定地较短。
另外，上述说明中，对应于用户对直通图显示的设定，来变更直通图显示时的对CCD12的驱动方法，但也可以对应于用来让照相机装置1执行省电动作的设定，变更对CCD12的驱动方法，来实现直通图显示时的省电化。
另外，前述实施方式中，通过变更对直通图显示时的CCD12的驱动方法，来实现省电化，但例如在动态图像摄影时，也能够通过变更驱动方法来实现省电化。例如，让用户能够任意设定进行动态图像记录时的像质。这样，在设定了像质比通常低的动态图像记录的情况下，降低帧速率，延长空白期间，停止此时的驱动时钟的输出，通过这样来实现省电化。
另外，前述的说明中，对CCD12，在变更了1帧的长度的情况下，也维持配合CCD12的规格的最佳驱动频率，输出时序信号，但在能够通过比通常的驱动频率高的频率的时序信号进行驱动的情况下，即使1帧的长度相同，通过提高驱动频率，也能够缩短图像信号的传送期间，延长1帧中的V空白期间。这样，通过停止V空白期间的时序信号的输出，与前述一样，能够实现省电化。
另外，本发明并不仅限于上述实施方式中所说明的照相机装置1，还能够适用于具有摄影功能的移动电话机、手表、PDA(personal digitalassistant)、带静止图像摄影功能的摄像机、带照相机的个人计算机等，安装有带AF功能的摄像装置的装置。
权利要求
1.一种摄像装置，产生用来驱动摄像元件的时序信号，读出像素信号，其特征在于，具有动作模式设定机构，其任意设定从上述摄像元件连续读出多帧的像素信号时的读出1帧的有效像素信号所需要的时间不同的多个动作模式中的一个；设定状态控制机构，其通过上述动作模式设定机构，设定为比读出1帧的有效像素信号所需要的时间短的动作模式；判定机构，其在上述设定状态控制机构所设定的动作模式的各个帧期间中，判定上述时序信号被输出了读出1帧的像素信号所需要的期间量；以及停止机构，其对应于上述判定机构的判定结果，停止对上述摄像元件的时序信号的输出。
2.一种摄像装置，产生用来驱动摄像元件的时序信号，读出像素信号，其特征在于，具有帧期间设定机构，其任意设定从上述摄像元件连续读出多帧像素信号时的1帧的期间；动作模式设定机构，其任意设定从上述摄像元件读出1帧的有效像素信号所需要的时间不同的多个动作模式中的一个；判断机构，其判断是否为像质应优先的状态；设定状态控制机构，其在通过上述判断机构判断不是像质应优先的状态的情况下，将用来驱动上述摄像元件的时序信号的频率维持为给定的频率，并通过上述帧期间设定机构设定更长的帧期间，同时，通过上述动作模式设定机构，设定读出1帧的有效像素信号所需要的时间更短的动作模式；判定机构，其在各帧期间，判定上述时序信号被输出了读出1帧的像素信号所需要的期间量；以及停止机构，其对应于上述判定机构的判定结果，停止对上述摄像元件的时序信号的输出。
3.如权利要求2所述的摄像装置，其特征在于，上述判定机构，在没有指示特定的摄影状态的监视器状态下，判定不是像质应优先状态。
4.一种摄像装置，产生用来驱动摄像元件的时序信号，读出像素信号，其特征在于，具有帧期间设定机构，其将从上述摄像元件读出像素信号的1帧的期间设为第1期间，或比该第1期间长的第2期间；时序信号输出机构，其不受上述帧期间设定机构的帧期间的设定状态的影响，将特定频率的时序信号输出给上述摄像元件；判定机构，其判定上述时序信号输出机构所输出的时序信号，被输出了读出1帧的像素信号所需要的期间量；以及停止机构，其对应于上述判定机构的判定结果，停止对上述摄像元件的时序信号的输出。
5.如权利要求4所述的摄像装置，其特征在于，上述时序信号输出机构，对上述摄像元件输出水平方向的第1时序信号与垂直方向的第2时序信号；上述停止机构，停止上述第1时序信号与上述第2时序信号中的至少一方。
6.如权利要求4所述的摄像装置，其特征在于，具有根据从上述摄像元件所读出的像素信号显示图像的显示机构；以及输入通过上述显示机构所显示的图像的像质的指定并进行设定的像质设定机构，上述帧期间设定机构，对应于上述像质设定机构所设定的像质，将帧期间设定为上述第1期间或上述第2期间。
7.如权利要求6所述的摄像装置，其特征在于，具有电池；以及检测出上述电池的剩余量变为预先设定的基准值以下的检测机构，上述帧期间设定机构，在通过上述像质设定机构进行将像质降低为第1像质的设定的情况下，设定为上述第2期间；在将像质设定为比上述第1像质高的情况下，设定为上述第1期间；在将像质设定为比上述第1像质高时，由上述检测机构检测到剩余量变为基准值以下的情况下，设定为上述第2期间。
8.如权利要求4所述的摄像装置，其特征在于，具有电池；以及检测出上述电池的剩余量变为预先设定的基准值以下的检测机构，上述帧期间设定机构，在由上述检测机构检测到剩余量变为基准值以下的情况下，设定为上述第2期间。
9.如权利要求4所述的摄像装置，其特征在于，上述停止机构，在上述帧期间设定机构设定了第2期间的情况下，在该第2期间结束之前的给定期间中，输出来自上述时序信号输出机构的时序信号。
10.如权利要求9所述的摄像装置，其特征在于，上述停止机构，对应于上述帧期间设定机构所设定的上述第2期间的长度，变更上述给定的期间。
11.如权利要求4所述的摄像装置，其特征在于，上述停止机构，在由上述帧期间设定机构设定了第2期间的情况下，由上述判定机构判定已输出读出1帧的像素信号所需要的期间量的上述时序信号之后，在到上述第2期间结束为止的间歇性多次的给定期间中，输出来自上述时序信号输出机构的时序信号。
12.如权利要求11所述的摄像装置，其特征在于，上述停止机构，对应于由上述帧期间设定机构所设定的上述第2期间的长度，变更上述给定的期间的次数。
13.一种时序信号处理装置，产生用来驱动摄像元件的时序信号，读出像素信号，其特征在于，具有帧期间变更机构，其将从上述摄像元件读出像素信号的1帧的期间，从第1期间变更为比上述第1期间长的第2期间；时序信号输出机构，与是否通过上述帧期间变更机构变更了帧期间无关，对上述摄像元件输出时序信号；判定机构，其判定上述时序信号输出机构所输出的时序信号，被输出了读出1帧的像素信号所需要的期间量；以及停止机构，其对应于上述判定机构的判定结果，停止上述时序信号输出机构对上述摄像元件的时序信号的输出。
全文摘要
时序发生器(15)，将从CCD12读出像素信号的1帧的期间设为第1期间，或比该第1期间长的第2期间。时序发生器(15)与帧期间的设定无关，给垂直驱动器(16)以及水平驱动器(17)输出特定的(根据最适当驱动频率的)时序信号(垂直脉冲、水平脉冲)，如果判定已输出了1帧的像素信号的读出所需要的期间份量的时序信号，便停止时序信号的输出。通过这样，以最适当的驱动频率对摄像元件执行图像信号的读出，不会导致像质的恶化，而能够实现省电化。
文档编号H04N5/347GK1913593SQ200610110999
公开日2007年2月14日 申请日期2006年8月11日 优先权日2005年8月12日
发明者铃木宗士 申请人:卡西欧计算机株式会社