传递脉冲发生器电路及图像拾取设备的制作方法

专利名称：传递脉冲发生器电路及图像拾取设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种传递脉冲(transfer pulse)发生器电路及图〗象拾取(image pickup)设备。更特别地，本发明涉及一种用于产生垂直寄存器传递脉冲的 传递脉冲发生器电路，该垂直寄存器传递脉冲用于驱动电荷耦合器件(CCD ) 类型固态图像拾取装置的垂直寄存器，还涉及一种配备了具有传递脉冲发生 器电路的CCD型固态图像拾取装置的图像拾取设备。
背景技术：
在配备有CCD型固态图像拾取装置的图像拾取设备中，累积在CCD型 固态图像拾取装置的光接收部分中提供的每个光接收元件中的电荷，被传递 到垂直寄存器，传递到每个垂直寄存器的电荷被传递到水平寄存器，并且传 递到水平寄存器的电荷被传递到输出电路。从输出电路的输出为图像信息。
构成如显示器和TV的视频装置的一个屏幕的时期(period)被称为一帧。 在隔行系统中，例如两场构成一帧。
一场或一帧的图像信息被重复地输出，使得图像能够在视频装置上作为 静态图像或运动图像被观看。
当在水平寄存器中传递电荷时，在垂直寄存器的操作停止的状态中，驱 动水平寄存器，以提取一条水平线的电荷信息(例如，参考日本专利申请公 开No. 2000-138943的图3)。基本上通过输出一条水平线的电荷信息相应于 水平线的数量的数次，能够传递一帧的像素信息。
特别地，如图5的时序图中所示，当在图中由标记Hck指示的水平寄存 器传递脉冲保持恒定电平(图5的时序图中的高电平)时，在水平消隐 (blanking)时期(图中由标记b指示的时期)内执行垂直寄存器传递，以避 免在有效像素时期(由标记a所指示的时期)内，由标记V(J)l (VcJ)l到V d) 6 )指示的垂直寄存器传递脉冲的转换脉冲的不良影响。
也就是说，用CCD型固态图像拾取装置形成的基底的电位变化，发生在 垂直寄存器传递月永沖下降定时(图中由标记T2、 T4、 T6、 T8、 T10和T12 指示的定时)和垂直寄存器传递脉冲上升定时(图中由标记T1、 T3、 T5、 T7、 T9和Tll指示的定时)。为了避免该电位变化对来自输出电路的输出的不利 影响，在水平消隐时期内执行垂直寄存器传递。图6为表示垂直寄存器传递 脉冲V (j)和基底(其上形成有CCD型固态图像拾取装置)的电位之间的关系 的曲线图。从该曲线图中可以看出，当垂直寄存器传递脉冲通过40 V/jus的 速率下降时，用CCD型固态图像拾取装置形成的基底的电位改变大约16mV。
图7为表示配备有传统的传递脉冲发生器电路的定时发生器的示意图。 图中所示的定时发生器101的构成为水平方向计数器102,其与水平同步 信号HD的下降同步地开始计数；PRM_OFFSET，其存储水平方向计数器从 水平同步信号HD的下降定时到由图5中的标记T1指示的定时的计数(Ta 值)；比较器103,其将水平方向计数器的计数与Ta值进行比较，并且当水 平方向计数器的计数达到Ta值时，输出参考信号；以及VcJ)发生器104，其 通过使用从比较器输出的参考信号作为触发，产生V (J)脉冲。
Vcl)发生器配备T计数器105，并且以如下方式构成当由T1指示的定 时由从比较器输出的参考信号识别时，该T计数器计数由T2到T12指示的 定时以识别它们。也就是说，V々发生器中提供的T计数器以如下方式进行 操作通过使Vcb发生器仅知道通过使用参考信号由Tl指示的定时，可在由 T2到T12指示的定时产生V(M永冲，而不从外部指令Vd)发生器。
在如上构成的定时发生器中，通过使用水平同步信号HD的下降作为参 考，水平方向计数器开始计数，所述水平同步信号HD为外部输入的信号。 当水平方向计数器的计数达到存储在PRM_OFFSET中的Ta值时(例如，计 数IOO)，比较器输出参考信号。通过使用由比较器输出的参考信号作为触发， V小发生器产生VcH到V(J)6的每个脉冲，使得可获得图5中所示的一条水 平线的垂直寄存器传递脉冲。 一次水平传递和相应的一次垂直传递(时期a十 时期b)被称为垂直传递时期。 '
在传递同样的垂直传递时期相应于水平像素数量的数次时，传递一帧的 像素信息(虽然近期使用如像素稀释的各种传递模式，但是这些都没有包括 其中)。
如今，由于高图像质量的市场需求，CCD型固态图像拾取装置的像素数 量正在增长。在短时间内同时获取大量图像的需求也在增长。对于具有大量 像素的CCD型固态图像拾取装置，也期望实现接近传统帧率的帧率。
对于具有大量像素的CCD型固态图像拾取装置，也实现接近传统帧率的
帧率的方法可以是(1 )提高驱动CCD型固态图像拾取装置的驱动频率的方 法；以及(2)在有效像素时期内执行垂直寄存器传递的方法。
然而，如果通过提高驱动CCD型固态图像拾取装置的驱动频率，实现接 近传统帧率的帧率，则驱动频率的提高可能造成发热量的提高、功耗的提高、 用CCD型固态图像拾取装置形成的基底的成本的提高、外围组件的数量的提 高等等。因此很难说，提高驱动CCD型固态图像拾取装置的驱动频率以实现 接近传统帧率的帧率的方法是合适的。进一步地，如果仅仅使用提高驱动频 率的对策，则为满足近期提高帧率的需求受到限制。
如果通过在有效像素时期内执行垂直寄存器传递来实现接近传统帧率的 帧率，如前所述，则出现垂直寄存器传递脉冲的开关噪声的不利影响。也就 是说，用CCD型固态图像拾取装置形成的基底的电位在每个垂直寄存器传递 脉冲的上升/下降定时改变，使得输出电路的输出可能受到不利影响，并且可 能产生固定模式噪声(FPN)。
特别地，如图8中的时序图中所示，当在有效像素时期(图中由标记a 指示的时期)内，执行垂直寄存器传递时，用CCD型固态图像拾取装置形成 的基底的电位在如下定时改变由标记V小6指示的垂直寄存器传递脉沖的 上升定时T1;由标记VcJ)2指示的垂直寄存器传递脉冲的下降定时T2;由标 记Vcj) 1指示的垂直寄存器传递脉冲的上升定时T3;由标记Vc() 3指示的垂 直寄存器传递脉冲的下降定时T4;由标记V d) 2指示的垂直寄存器传递脉冲 的上升定时T5;由标记V巾4指示的垂直寄存器传递脉冲的下降定时T6;由 标记V巾3指示的垂直寄存器传递脉冲的上升定时T7;由标记V小5指示的 垂直寄存器传递脉冲的下降定时T8;由标记VcJ)4指示的垂直寄存器传递脉 冲的上升定时T9;由标记V小6指示的垂直寄存器传递脉冲的下降定时Tl0; 由标记VcJ)5指示的垂直寄存器传递脉冲的上升定时Tll;以及由标记Vd) 1 指示的垂直寄存器传递脉冲的下降定时T12。该电位改变可以在定时Tl到 T12的每个改变处产生FPN。
定时Tl到T12的各自改变处产生的各FPN被垂直地耦合，并且出现如 图9A中所示的垂直线性图像噪声。图12表示根据图7中所示的时序图，通 过驱动CCD型固态图像拾取装置得到的实际图像。与图9A类似，从图12 可知道出现了由定时Tl到T12的各自改变处产生的各FPN造成的垂直线性 图像噪声。
对于帧之间以及场之间的屏幕上的点噪声，考虑类似的机制。图像噪声
总是出现在帧或场之间的相同位置处。因此，屏幕上的某个点总是成为噪声 (暗的或亮的)。这些噪声是点噪声，其驻留在屏幕上而与垂直线性图像噪声 的产生无关。
虽然这是两个独立的现象，但是产生机制在FPN和连续性上(垂直传递 时期内线性噪声的连续性、各帧或各场之间的点噪声的连续性)是相同的， 使得如果同时产生线性噪声和点噪声，则线性噪声总是出现在屏幕上。
图8中所示的垂直寄存器传递脉冲能以与用于图5中所示的垂直寄存器 传递脉冲相类似的方式产生。也就是说，通过使用图7中所示的定时发生器， 能产生图8中所示的垂直寄存器传递脉冲。

发明内容
考虑到上述问题，已提出本发明。需要提供一种传递脉冲发生器电路， 以及一种具有这种类型的传递脉冲发生器电路的图像拾取设备，所述电路即 使在有效像素时期内执行垂直寄存器传递，也能够减轻在如显示器、TV和监 视器的视频装置的屏幕上的图像噪声的视觉识别。
为了解决上述问题，本发明的一种用于输出垂直寄存器传递脉冲的传递 脉沖发生器电路，包括传递脉冲控制装置，用于控制将所述垂直寄存器传 递脉冲的上升和下降定时设定为预定时期内的期望定时。
用于控制将所述垂直寄存器传递脉沖的上升和下降定时设定为预定时期 内的期望定时的传递脉冲控制装置，能使垂直寄存器传递脉冲的上升和下降 定时在每条水平线不同，使得开关噪声的定时可在每条水平线不同。通过使 得用CCD型固态图像拾取装置形成的基底的电位变化的定时在每条水平线 不同，可以使得难以视觉识别垂直方向上的线性图像噪声。类似地，通过使 垂直寄存器传递脉冲的上升和下降定时在每场和/或帧不同，可以使得难以视 觉识别屏幕上的点图像噪声。
也就是说，之所以能够视觉识别垂直方向上的线性图像噪声，是因为产 生开关噪声时的定时对于所有水平线是相同的，并且在垂直方向上耦合FPN。 因此，通过使开关噪声的产生的定时在每条水平线或在每场和/或帧不同，能 够使得难以视觉识别垂直线性图像噪声和点图像噪声，以抑制垂直方向上的 FPN的耦合以及屏幕上的点图像噪声的驻留。
上述"预定时期"表示垂直寄存器传递不受不利影响的时期。也就是说，
该时期表示即使改变垂直寄存器传递脉冲的上升和下降定时，垂直寄存器传 递也不受不利影响的时期。
本发明的一种传递脉冲发生器电路包括参考信号输出装置，用于输出
用于产生垂直寄存器传递脉冲的参考信号；以及传递脉冲发生器装置，用于
通过使用参考信号作为触发，产生垂直寄存器传递脉冲，其中参考信号输出 装置在预定时期内的期望定时输出参考信号。
参考信号输出装置在预定时期内的期望定时输出参考信号，并且传递脉 冲发生器装置通过使用在预定时期内的期望定时输出的参考信号作为触发， 产生垂直寄存器传递脉冲。因此，可以使垂直寄存器传递脉冲的上升和下降 定时在每条水平线不同，并且使开关噪声的定时在每条水平线不同。因此，
可以使得用CCD型固态图像拾取装置形成的基底的电位变化的定时在每条 水平线不同。通过使得用CCD型固态图像拾取装置形成的基底的电位变化的 定时在每条水平线不同，变得可以使得难以视觉识别垂直方向上的线性图像 噪声。类似地，通过使垂直寄存器传递脉冲的上升和下降定时在每场和/或帧 不同，变得可以使得难以视觉识别屏幕上的点图像噪声。
上述"预定时期"表示在垂直寄存器传递不受不利影响的时期内，能够 产生垂直寄存器传递脉冲的时期。也就是说，该时期表示即使改变从参考信 号输出装置输出参考信号的定时也能够产生垂直寄存器传递脉沖，而垂直寄 存器传递不受不利影响的时期。
为了解决上述问题，本发明的一种图像拾取设备具有传递脉沖发生器电 路，该传递脉冲发生器电路包括参考信号输出装置，其具有用于对作为参 考使用的时钟进行计数的第一计数器、用于将第一计数器的计数和第一预定 值进行比较并输出信号的第 一比较器、用于通过使用该信号作为触发对时钟 进行计数的第二计数器、和用于将第二计数器的计数和第二预定值进行比较 并输出参考信号的第二比较器；以及传递脉冲发生器装置，其用于通过使用 该参考信号作为触发，产生垂直寄存器传递脉冲，其中，第二预定值是随机
数发生器电路的输出值，在预定时期内输出期望值。
该第二预定值被设定为随机数发生器电路的输出值，该随机数发生器电 路用于在预定时期内输出期望值。因此，可以使垂直寄存器传递脉冲的上升 和下降定时在每条水平线不同，并且使开关噪声的定时在每条水平线不同。 因此，可以使得用CCD型固态图像拾取装置形成的基底的电位变化的定时在 每条水平线不同。通过使得用CCD型固态图像拾取装置形成的基底的电位
化的定时在每条水平线不同，变得可以使得难以视觉识别垂直方向上的线性 图像噪声。该"预定时期"表示在垂直寄存器传递不受不利影响的时期内， 能够产生垂直寄存器传递脉冲的时期。也就是说，该时期表示即使改变第二 预定值(要由第二比较器将其与第二计数器的计数进行比较)，通过使用从第 二比较器输出的该参考信号作为触发，也能够产生垂直寄存器传递脉冲，而 垂直寄存器传递不受不利影响的时期。
利用上述的本发明的传递脉冲发生器电路和图像拾取设备，即使在有效 像素时期中执行垂直寄存器传递，也可以减轻视频的屏幕上的图像噪声的视 觉识別。


从下文结合详细描述本发明的实施例和实例中，本发明将变得更加易懂
和容易理解，附图中
图1是用于解释配备有应用本发明的传递脉冲发生器电路的实例的定时 发生器的示意图2是作为随机数发生器电路的实例的线性反馈移位寄存器(LFSR)的 电路图3A是用于解释随机模式噪声的示意图3B是用于解释开关噪声在每条水平线不同的示意图4是用于解释配备有应用本发明的传递脉沖发生器电路的另 一 实例的定时发生器的示意图5是图示在有效像素时期内不执行垂直寄存器传递的驱动方法的时序
图的实例；
图6是表示垂直寄存器传递脉冲Vc])和用CCD型固态图像拾取装置形成 的基底的电位之间的关系的曲线图；；
图8是图示在有效像素时期内执行垂直寄存器传递的驱动方法的时序图 的实例；
图9A是用于解释沿垂直方向的线性图像噪声的示意图9B是用于解释产生开关噪声的定时在所有水平线相同的示意的定时发生器的示意图11是用于解释配备有应用本发明的传递脉冲发生器电路的另一实例
的变形的定时发生器的示意图12是产生随机噪声模式的屏幕图像；
图13是通过本发明的应用抑制了随机噪声模式的屏幕图像；
图14是通过根据本发明的定时发生器产生的垂直寄存器传递脉冲的实例。
具体实施例方式
在下文要描述的实施例中，通过示例性地使用与图5和图8的时序图中 所示的类似的脉冲VcJ)l到Vct)6,描述基本定时的产生。脉沖VcJ)6的上升 定时是Tl,脉冲Vcb2的下降定时是T2，脉冲Vc])l的上升定时是T3，脉 冲V小3的下降定时是T4，脉冲V4)2的上升定时是T5，脉冲Vcj)4的下降 定时是T6，脉沖VcJ)3的上升定时是T7，脉沖V小5的下降定时是T8，脉冲 V(J)4的上升定时是T9，脉冲V4)6的下降定时是TIO,脉冲Vcf)5的上升定 时是Tll,并且脉冲VcH的下降定时是T12。
图1是配备有应用本发明的传递脉冲发生器电路的实例的定时发生器的 示意图。如图所示的定时发生器1的组成为水平方向计数器2，其与水平 同步信号HD的下降同步地开始计数；PRM—OFFSET,其存储水平方向计数 器从水平同步信号HD的下降定时到定时Tl的计数(Ta值)；第一比较器3, 其将水平方向计数器的计数和Ta值进行比较，并当水平方向计数器的计数达 到Ta值时，输出第一输出信号；RD计数器4，其通过使用从第一比较器输 出的第一输出信号作为参考开始计数；随机数发生器电路5,通过使用水平 同步信号HD的下降作为触发，确定RD—OFFSET值，所述RD—OFFSET值 是预定时期内的任意值；第二比较器电路6,用于将RD计数器的计数和 RD—OFFSET值进行比较，并当RD计数器的计数达到RD一OFFSET值时，输 出第二输出信号；以及V小发生器7,其通过使用从第二比较器输出的第二
信号作为触发，产生VcM永冲。
水平方向计数器、PRM—OFFSET、第一比较器、RD计数器、随机数发 生器电路以及第二比较器整体构成传递脉冲控制装置的实例。
水平方向计数器、PRM—OFFSET、第一比较器、RD计数器、随机数发 生器电路以及第二比较器整体也构成参考信号输出装置的实例。该VcJ)发生 器也构成传递脉冲发生器装置的实例。该水平方向计数器也构成第一计数器 的实例，该第一比较器也构成第一比较器，该RD计数器也构成第二比较器， 而该第二比较器也构成第二比较器的实例。
与之前描述的传统的定时发生器类似，Vcb发生器配备有T计数器8, 并且以如下方式构成当定时Tl由从第二比较器输出的第二输出信号识别 时，T计数器对定时T2至T12计数，以识别它们。也就是说，VcJ)发生器中 提供的T计数器以如下方式操作通过使VcJ)发生器仅知道通过使用第二输 出信号的定时T1，无需外部地指示V小发生器，就能在定时T2至T12产生 V小脉冲。
图2是作为上述随机数发生器电路的实例的线性反馈移位寄存器 (LFSR)电路的电路图。该LFSR电路是一个由通过ExOR反馈的移位寄存 器构成的计数器。如果触发器(flip-flop)的数量为n，那么可计数达(2n-l), 并且能够产生伪随机数。例如，对于7比特随机数输出，能够产生包括0到 127的128级(step)的随机数。
当接通电源时，LFSR电路通过设定初始值能改变伪随机数的分散度。 因此，可以改变CCD型固态图像拾取装置的每个类型(像素大小等)的分散 度。
在该实施例中，以如下方式构造在水平同步信号HD的每个下降定时 更新LFSR电路的输出随机数。
在如图1中所示构造的定时发生器中，水平方向计数器与水平同步信号 HD的下降同步地开始计数，该水平同步信号HD是一个外部输入的信号，并 且当水平方向计数器的计数达到存储在PRM—OFFSET中的Ta值时，第 一 比 较器输出第 一输出信号。通过使用从第 一比较器输出的第 一输出信号作为参 考，RD计数器开始计数，并且当RD计数器的计数达到由随机数发生器电路 确定的RD_OFFSET值时，第二比较器电路输出第二输出信号。通过使用从 第二比较器输出的第二输出信号作为触发，V小发生器产生VcH到Vcj)6的 每个Vc])脉冲。这样，可以得到一条水平线的垂直寄存器传递脉沖。图14表 示由图1中所示的定时发生器产生的实际的垂直寄存器传递脉沖。
存器传递脉冲，在每条水平线具有不同的定时T1到T12。因此，在每条水平 线的各自的改变定时T1到T12产生的各FPN在垂直方向上不^1耦合，并且， 虽然产生了如图3A中所示的随机噪声模式，但是难以产生垂直耦合的线性 图像噪声。图13表示通过使用由如图1中所示的定时发生器产生的VcM永冲， 通过驱动CCD型固态图像拾取装置得到的实际屏幕。从图13还能够理解， 垂直线性图像噪声难于出现。
由于相同的机制，垂直寄存器传递脉沖的上升和下降定时在场和/或帧之 间是随机的，使得驻留在屏幕上的图像噪声也难于出现。优选地，提供一种 电路，用于比较RD计数器在帧或场之间的每个垂直传递时期的上升处的计 数，以严格避免场和/或帧间的相同的值。从发明者所做的验证可以清楚地看 出，如果使用随机数发生器电路，使用相同的值的概率变低并且图像噪声不 显著。
也就是说，由配备有传统的传递脉冲发生器电路的定时发生器产生的V cj)脉冲，具有由Ta值从水平同步信号HD的下降起经过的所有水平线的Tl 定时，并且当在所有水平线产生开关噪声时(参考图9B),具有相同的定时。
具有由Ta值从水平同步信号HD的上升起经过、且进一步由RDJ)FFSET值 经过的所有水平线的Tl定时。该RDJ3FFSET值对于各自的水平线采取随机 值，并且开关噪声产生的定时在每条水平线不同(参考图3B)。因此，在各 自水平线的改变定时Tl到T12产生的各FPN将不被垂直地耦合，并且难以 在场和/或帧之间产生垂直线性图像噪声和驻留在屏幕上的点噪声。
如上所述，通过使用由配备有应用本发明的传递脉冲发生器电路的定时 产生器产生的垂直寄存器传递脉沖，即使在有效像素时期内执行垂直寄存器 传递，也难以产生图像噪声。因此，可以在有效像素时期内执行垂直寄存器 传递，而不降低图像质量，并且即使对具有大量像素的CCD型固态图像拾取 装置，也可以实现接近传统帧率的帧率。
图4是表示配备有应用本发明的传递脉冲发生器电路的另 一 实例的定时 发生器的示意图。如图中所示的定时发生器1的构成为水平方向计数器2， 其与水平同步信号HD的下降同步地开始计数；PRM一OFFSET,其存储水平 方向计数器从水平同步信号HD的下降定时到定时T1的计数(Ta值)；第一 比较器3，其将水平方向计数器的计数和Ta值进行比较，并当水平方向计数说明书第10/16页
器的计数值达到Ta值时，输出第一输出信号；与(AND)门10,通过输入 两个输入信号，输出第二输出信号，所述两个输入信号是从第一比较器输出 的第一输出信号、以及随机使能信号(随机EN信号)；RD计数器4,其通 过使用从与门输出的第二输出信号作为参考，开始计数；随机数发生器电路 5,用于通过使用水平同步信号HD的下降作为触发，确定RD一OFFSET值， 该值是在预定时期内的任意值；第二比较器电路6，用于将RD计数器的计数 和RD—OFFSET值进行比较，并且当RD计数器的计数达到RD—OFFSET值 时，输出第三输出信号；选择器ll，其通过输入两个输入信号，响应随机EN 信号的开关，输出第一输出信号或第三输出信号，所述两个输入信号是从第 二比较器输出的第三输出信号、以及从第一比较器输出的第一输出信号；以 及Vcj)发生器7,其通过使用从选择器输出的第一输出信号或第三输出信号 作为触发，产生Vc))脉沖。与图1中所示的定时发生器相类似，V小发生器中 提供T计数器。
下面描述当随机EN信号为"开"(ON)和"关"(OFF)时，如图4中 所示构造的定时发生器的操作。 [随机EN信号为"开"]
在如图4中所示构造的定时发生器中，水平方向计数器与水平同步信号 HD的下降同步地开始计数，该水平同步信号HD为外部输入的信号，并且当 水平方向计数器的计数达到存储在PRM一OFFSET中的Ta值时，第一比较器
输出第一输出信号。
由于从第一比较器输出的第一输出信号和随机EN信号被输入到与门， 因此，如果随机EN信号为"开"状态，则第二输出信号从与门输出，通过 使用从第一比较器输出的第二输出信号作为参考，RD计数器开始计数，并且 当RD计数器的计数达到由随机数发生器电路确定的RD—OFFSET值时，第 二比较器电路输出第三输出信号。
由于从第二比较器输出的第三输出信号和从第 一比较器输出的第 一输出 信号被输入到选择器，因此在随机EN信号处于"开"状态时，选择器输出 第三输出信号。通过使用第三输出信号作为触发，Vcf)发生器产生V(j)l到V 巾6脉冲，使得可以得到一条水平线的垂直寄存器传递脉冲。如果随机EN信 号为"开"，则能够产生与由如图1中所示的定时发生器产生的那些脉沖类似 的垂直寄存器传递脉沖。[随机EN信号为"关"]
在如图4中所示构造的定时发生器中，水平方向计数器与水平同步信号 HD的下降同步地开始计数，该水平同步信号HD为外部输入的信号，并且当 水平方向计数器的计数达到存储在PRM一OFFSET中的Ta值时，第一比较器 输出第一输出信号。
由于从第一比较器输出的第一输出信号和随机EN信号被输入到与门， 因此，如果随机EN信号处于"关"状态，则第二输出信号不从与门输出。
从第一比较器输出的第一输出信号被输入到选择器，并且在随机EN信 号处于"关"状态时，选择器输出第一输出信号。通过使用该第一输出信号 作为触发，VcJ)发生器产生VcJ)l到VcJ)6脉冲，使得可以得到一条水平线的 垂直寄存器传递脉冲。
如果随机EN信号处于"关"状态，则能产生与由如图7中所示的传统 的定时发生器产生的那些脉冲类似的垂直寄存器传递脉沖。
在上述的配备有应用本发明的传递脉冲发生器电路的定时发生器中，通 过在随机EN信号的"开"和"关，，之间切换，变得既可以在所有水平线产 生开关噪声时，产生具有相同定时的垂直寄存器传递脉冲，又可以在每条水 平线产生开关噪声时，产生具有不同定时的垂直寄存器传递脉冲。
因此，如果需要在有效像素时期内执行垂直寄存器传递，则随机EN信 号转为"开"，以在每条水平线产生开关噪声时，产生具有不同定时的垂直寄 存器传递脉冲。如果不需要在有效像素时期内执行垂直寄存器传递，则随机 EN信号转为关，以在所有水平线产生开关噪声时，产生具有相同定时的垂直 寄存器传递脉冲。这样，能产生适合每个CCD型固态图4象拾取装置的垂直寄 存器传递的垂直寄存器传递脉冲。
在该实施例中，虽然使得定时Tl在每条水平线不同，但是从定时Tl到 定时T2至T12的定时是常数。也就是说，如果定时Tl被用来作为参考，则 对于所有水平线，定时T2至T12是相同的。然而，通过使得要用作参考的 定时T1不同，使得对于每条水平线定时T1至T12不同。
对于每条水平线，定时Tl至T12不同是足够的，并不必要使得从定时 Tl到定时T2至T12的定时为常数。
而且在该实施例中，通过使得在每条水平线的信号(用于如图1中所示 的定时发生器的第二输出信号，以及用于如图4中所示的定时发生器的第三
输出信号)不同，使得在每条水平线产生开关噪声的定时不同，所述每条水 平线的信号用作触发，用于V小发生器产生V(J)脉沖。然而，由定时发生器 产生的V小脉冲，对于各自水平线在不同的定时产生开关噪声是足够的。例 如，由V(J)发生器产生的V(])脉沖，可经由延迟电路输出到定时发生器，以 通过由延迟电路使延迟量不同，在对于各自水平线不同的定时产生开关噪声。
如果在每条水平线不同的定时T1到T12的宽度(由图8中的标记X所 指示的时期，以下称为随机宽度)被设置为固定的值，而与CCD型固态图像 拾取装置的类型和成像方式无关，并且不考虑依据CCD型固态图像拾取装置 的类型和成像方式的不同的有效像素时期，则有效像素时期被分成可能产生 开关噪声的区域(图8中由标记A指示的区域)、以及不会产生开关噪声的 区域(图中由标记B指示的区域)，使得在一个屏幕中可形成色彩阴影。类似 地，当注意到任意Vcj)脉冲的上升或下降时，V小脉冲的每个重叠时期(Tl 到T2、 T2到T3、 T3到T4、 T4到T5、 T5到T6、 T6到T7、 丁7到T8、 T8 到T9、 T9到T10、 T10到Tll、以及Tll到T12的每个时期)被划分为可能 产生开关噪声的区域(例如，当注意到VcJ)l的上升定时时，图8中由标记C 指示的区域)、以及不会产生开关噪声的区域(例如，当注意到V小1的上升 定时时，图8中由标记D指示的区域)，使得在V小脉冲的重叠时期内形成色 彩阴影。
如果固定随机宽度，则依据CCD型固态图像拾取装置的类型和成像方 式，VcJ)脉冲可以从在前的水平传递时期到随后的水平传递时期进入。在这 种情形，不能建立垂直寄存器传递。
因此，要求在一个屏幕上，并且在V(J)脉沖的重叠时期内，平均地产生 开关噪声，并且确定随机宽度，以允许通常的垂直寄存器传递。为此，在某 些情况中，优选地不将随机宽度设置成固定值，而是设置成可变的随机宽度。
下面描述能够设置成可变的随机宽度的定时发生器。
图10是配备有应用本发明的传递脉冲发生器电路的又一实例的定时发 生器的示意图。图中的定时发生器1的构成如下水平方向计数器2，其与 水平同步信号HD的下降同步地开始计数；PRM—OFFSET,其存储水平方向 计数器从水平同步信号HD的下降定时到定时T1的计数(Ta值)；第一比较 器3，其将水平方向计数器的计数与Ta值进行比较，并且当水平方向计数器 的计数达到Ta值时，输出第一输出信号；与门10，其通过输入两个输入信
号，输出第二输出信号，所述两个输入信号是从第一比较器输出的第一输出
信号、以及随机使能信号(随机EN信号)；RD计数器4，其通过使用从与 门输出的第二输出信号作为参考，开始计数；随机数发生器电路5,用于通 过使用水平同步信号HD的下降作为触发，确定作为预定时期内的任意值的 RD—OFFSET值(第一随机数发生器电路单元5a (256位(base 256 )随机数 发生器电路)，第二随机数发生器电路单元5b ( 128位随机数发生器电路)， 第三随机数生成电路器单元5c (64位随机数发生器电路)，第四随机数发生 器电路单元5d (32位随机数发生器电路)，以及用于根据外部输入的随机数 发生器电路选择信号(随机选择)、选择第一到第四随机数发生器电路单元之 一的随机数发生器电路单元选择器5e);第二比较器电路6，用于将RD计数 器的计数和RD—OFFSET值进行比较，并且当RD计数器的计数达到 RD—OFFSET值时，输出第三输出信号；选择器11，其响应随机EN信号的 开关，通过输入两个输入信号，输出第一输出信号或第三输出信号，所述两 个输入信号是从第二比较器输出的第三输出信号、以及从第一比较器输出的 第一输出信号；以及Vcj)发生器7,其通过使用从选择器输出的第一输出信 号或第三输出信号作为触发，产生V(j)脉冲。与图1中所示的定时发生器相 似，V(])发生器中提供有T计数器。
下面将描述如图10中所示构造的定时发生器的操作。当随机EN信号为
另一实例的定时发生器的操作。因此，在下文中，仅仅描述随机EN信号为 "开"时的操作。
在如图10中所示的构造的定时发生器中(随机信号为"开")，水平方向 计数器与水平同步信号HD的下降同步地开始计数，所述同步信号HD为外 部输入的信号，并且当水平方向计数器的计数达到存储在PRMJDFFSET中 的Ta值时，第一比较器输出第一输出信号。
由于从第一比较器输出的第一输出信号和随机EN信号被输入到与门， 因此在随机EN信号处于"开"状态时，从与门输出第二输出信号，RD计数 器通过使用从第一比较器输出的第二输出信号作为参考，开始计数，并且当 RD计数器的计数达到由随机数发生器电路确定的RDJ3FFSET值时，第二比 较器电路输出第三输出信号。
根据输入到随机数发生器电路单元选择器中的随机数发生器电路选择信
号，选择由第一到第四随机数发生器电路单元的哪一个确定RD一OFFSET值， 并且可以可变地控制。
由于从第二比较器输出的第三输出信号和从第 一比较器输出的第 一输出 信号被输入到选择器，因此在随机EN信号处于"开"状态时，选择器输出 第三输出信号。通过使用第三输出信号作为触发，V4)发生器产生Vcl)l到V d) 6脉冲，使得可以得到 一条水平线的垂直寄存器传递脉冲。
在配备有上述的应用本发明的传递脉冲发生器电路的定时发生器中，该 随机宽度可被设置为可变的。该随机宽度可以在32位、64位、128位和256 位随机数中选择性地切换。
优选地，该随机宽度X被设置为与到VcM永冲产丰后的有效像素时期的 终止的时期(图8中由标记Tc指示的时期)基本上相同。通过这样设置，无 需将有效像素时期划分为可能产生开关噪声的区域和不会产生开关噪声的区 域，就可以抑制一个屏幕中色彩阴影的产生，因为开关噪声可以在有效像素 时期内的所有区域中产生。
优选地，该随机宽度X被设置为与V cj)脉冲的重叠时期基本上相同。通 过这样设置，无需将VcM永冲的重叠时期划分为可能产生开关噪声的区域和 不会产生开关噪声的区域，就可以抑制在VcJ)脉沖的重叠时期内色彩阴影的 产生，因为开关噪声可以在V(M永沖的重叠时期内的所有区域中产生。
当根据CCD型固态图像拾取装置的类型和成像方式设置随机宽度时，可 能必须避免能正常地执行垂直传递的现象。进一步地，当观看实际的输出图 像时，可以满足在性能评估位置调整随机宽度的需要。图ll是表示配备有应 用本发明的传递脉冲发生器电路的另 一 实例的变形的定时发生器的示意图。 图中所示的定时发生器1的构成如下水平方向计数器2，其与水平同步信 号HD的下降同步地开始计数；PRM—OFFSET,其存储水平方向计数器从该 水平同步信号HD的下降定时到定时T1的计数(Ta值)；第一比较器3,其 将水平方向计数器的计数与Ta值进行比较，并且当水平方向计数器的计数达 到Ta值时，输出第一输出信号；与门10,其通过输入两个输入信号，输出 第二输出信号，所述两个输入信号为从第一比较器输出的第一输出信号、以 及随机EN信号；第一RD计数器4a，其通过使用从与门输出的第二输出信 号作为参考，开始计数；第一随机数发生器电路12(32位随机数发生器电路)， 其用于通过使用水平同步信号HD的下降作为触发，确定预定时期内的任意
值；第二比较器6，其用于将第一RD计数器的计数和第一随机数发生器电路 的输出值进行比较，并且当第一 RD计数器的计数达到第一随机数发生器电 路的输出值时，输出第三输出信号；第二RD计数器4b，其通过使用从第二 比较器输出的第三输出信号作为参考，开始计数；第二随机数发生器电路13
另一实例的随机数发生器电路，该第二随机数发生器电路的构成如下第五 随机数发生器电路单元(l位随机数发生器电路)；第六随机数发生器电路单 元(2位随机数发生器电路)；第七随机数发生器电路单元(3位随机数发生 器电路)；第八随机数发生器电路(4位随机数发生器电路)；第九随机数发 生器电路单元(5位随机数发生器电路)；第十随机数发生器电路单元(6位 随机数发生器电路)；第十一随机数发生器电路单元(7位随机数发生器电路)； 第十二随机数发生器电路单元(8位随机数发生器电路)；以及随机数发生器 电路单元选择器，其用于根据外部输入的随机数发生器电路选择信号(随机 选择)，选择第五至第十二随机数发生器电路单元之一))，通过使用水平同步 信号HD的下降作为触发，确定RD—OFFSET值，该值为预定时期内的任意 值；第三比较器14,用于将第二RD计数器的计数和RD—OFFSET值进行比 较，并且当第二 RD计数器的计数达到RD_OFFSET值时，输出第四输出信 号；与门15，用于通过输入两个输入信号，输出第五输出信号，所述两个输 入信号是从第二比较器输出的第三输出信号、以及从第三比较器输出的第四 输出信号；选择器ll，其通过输入两个输入信号，响应随机EN信号的开关， 输出第一输出信号或第五输出信号，所述两个输入信号是从与门输出的第五 输出信号、以及从第一比较器输出的第一输出信号；以及V小发生器7,其 通过使用从选择器输出的第一输出信号或第五输出信号作为触发，产生Vd) 脉沖。
在上述的配备有应用本发明的传递脉冲发生器电路的定时发生器中，使 用两个随机数发生器电路，并倍增输出，使得能够容易地改变多个随机宽度。
也就是说，在如图10中所示的定时发生器的情况中，虽然大约4个随机 宽度的选择是实用的，但是如果要选择的宽度数量增加的话，则电路规模变 大。在该变形中，第二随机信号发生器电路的随机数的位数(base)由随机 数发生器电路选择信号确定。第二随机数发生器电路中确定的位数的随机数 乘以由第一随机数发生器电路产生的32位随机数。因此，无需增加电路的规
模，就可以改变随机数的8个随机宽度32乂1=32位，32 x 2 = 64位，32 x3-96位，32x4H28位，32 x 5 = 160位，32x6^92位，32 x 7 = 224 位以及32 x 8 = 256位。
本发明包含涉及日本专利申请号为JP2006-006652和JP2006-283535 (于 2006年1月13日和2006年10月18日在日本专利局提交)的主题，通过引 用在此并入其全部内容。
本领域技术人员应当理解，根据设计需求和其它在权利要求或其等同的 范围内的因素，可以实现各种修改、组合、子组合以及变更。
权利要求
1、一种传递脉冲发生器电路，用于输出垂直寄存器传递脉冲，包括传递脉冲控制装置，用于控制将所述垂直寄存器传递脉冲的上升和下降定时设定为预定时期内的期望定时。
2、 根据权利要求1所述的传递脉沖发生器电路，其中，所述预定时期与 到所述垂直寄存器传递脉冲的产生时期后的有效像素时期终止的时期基本相 同。
3、 根据权利要求1所述的传递脉冲发生器电路，其中，所述预定时期与 所述垂直寄存器传递脉沖的重叠时期基本上相同。
4、 一种传递脉沖发生器电路，包括参考信号输出装置，用于输出用于产生垂直寄存器传递脉冲的参考信号； 以及，传递脉冲发生器装置，用于通过使用所述参考信号作为触发，产生所述 垂直寄存器传递脉冲，其中，所述参考信号输出装置在预定时期内的期望定时输出所述参考信
5、 根据权利要求4所述的传递脉沖发生器电路，其中，所述参考信号输 出装置包括第一计数器，用于对用作参考的时钟进行计数；第一比较器，用于将所述第一计数器的计数和预定值进行比较，并输出信号；第二计数器，用于通过使用所述信号作为触发，对所述时钟进行计数； 随机数发生器电路，用于在预定时期内输出任意值；以及， 第二比较器，用于将所述第二计数器的计数和所述随机数发生器电路的 输出值进行比较，并输出所述参考信号。
6、 根据权利要求5所述的传递脉冲发生器电路，其中，所述随机数发生 器电路包括两个或更多随机数发生器电路单元以及选择器，该选择器可选 地选择所述随机数发生器电路单元中的一个，并且其中所述随机数发生器电 路输出由所述选择器选择的随机数发生器电路单元的值。
7、 一种具有传递脉冲发生器电路的图像拾取设备，所述传递脉沖发生器电路包括参考信号输出装置，其具有用于对用作参考的时钟进行计数的第一计 数器；第一比较器，用于通过将所述第一计数器的计数和第一预定值进行比 较，输出信号；第二计数器，用于通过使用所述信号作为触发，对所述时钟 进行计数；以及第二比较器，用于通过将所述第二计数器的计数和第二预定 值进行比较，输出参考信号；以及，传递脉冲发生器装置，其用于通过使用所述参考信号作为触发，产生垂 直寄存器传递脉冲，其中，所述第二预定值是随机数发生器电路的输出值，所述随机数发生 器电路在预定时期内输出期望值。
全文摘要
一种用于输出垂直寄存器传递脉冲的传递脉冲发生器电路，包括传递脉冲控制装置，用于控制将垂直寄存器传递脉冲的上升和下降定时设定为预定时期内的期望定时。
文档编号H04N3/15GK101110912SQ20071010357
公开日2008年1月23日 申请日期2007年1月13日 优先权日2006年1月13日
发明者下野隆史, 田上浩康 申请人:索尼株式会社