专利名称：摄像装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及使用固体摄像元件的摄像装置。
CCD图像传感器3，例如可以是帧(frame)转换型，由摄像部、储存部、水平转送部、以及输出部所构成。摄像部按行列配置有多个接受光像素元件，将响应入射的被摄像物体图像而产生的信息电荷储存于各接受光像素元件。储存部对从摄像部读取的一个图像的信息电荷进行临时保存。水平转送部则对由储存部输出的信息电荷逐次地读入，向水平方向传送，按逐个像素的单位进行输出。输出部将水平转送部输出的信息电荷，变换为与逐个像素单位的电荷量相对应的电压值，作为图像信号Y(t)而输出。
驱动装置4，由升压电路5和垂直驱动器(driver)6所构成，这些电路都形成在同一个半导体基片上。
升压电路5将由调节(regulate)电路2供给的调整电压VK(例如2.9V)升高为所规定的电压，同时供给到CCD图像传感器3与垂直驱动器6。该升压电路5包含用于产生正电压的电荷泵(charge pump)与产生负电压的电荷泵。由产生正电压的电荷泵将调整电压VK升压至正电压一侧所规定的电压VOH(例如5V)，由产生负电压的电荷泵将调整电压VK升压至负电压一侧所规定的电压VOL(例如-5V)。
垂直驱动器6，接受由产生负电压的电荷泵所生成的负电压一侧所规定的电压VOL而工作，生成帧转送时钟φf以及垂直转送时钟φv，供给到CCD图像传感器3的摄像部以及储存部。这里，帧转送时钟φf以及垂直转送时钟，是根据由定时控制电路13供给的帧移动定时(frame shifttiming)信号FT、垂直同步信号VT、以及水平同步信号HT的时间(timing)而生成的。由此，摄像部所储存的信息电荷，就能够根据帧移动定时(frameshift timing)信号FT的时间向储存部实施帧转送，则根据垂直同步信号VT以及水平同步信号HT的时间向水平转送部线性(line)转送储存部所保存的信息电荷。
信号处理装置7，由水平驱动器8、信号处理电路9、定时控制电路13、以及输出电路14所构成，这些电路都形成在同一个半导体基片上。
水平驱动器8，接受由调节电路2所供给的调整电压VK而工作，生成水平转送时钟φh，并供给到CCD图像传感器3的水平转送部。这里，水平转送时钟φh，是根据定时控制电路13所供给的垂直同步信号与水平同步信号的时间而生成的。这样，水平转送部所读入的信息电荷，就能够根据水平同步信号HT的时间(timing)，以逐个像素单位水平传送，作为图像信号Y(t)而输出。
信号处理电路9，由模拟处理部10、A/D变换器11、数字处理部12所构成，由调节电路2所供给的调整电压VK而工作。模拟处理部10，对由CCD图像传感器3所输出的图像信号Y(t)，施以CDS(CorrelatedDouble Sampling相关二重取样)与AGC(Automatic Gain Control自动增益控制)等模拟信号处理。在CDS中，为了对重复复位电平(resetlevel)与信号电平的图像信号Y(t)取出将复位电平箝位后的信号电平，生成信号电平连续的图像信号。在AGC中，对从CDS取出的图像信号，以一个画面、或者以一个垂直扫描期间单位进行积分，为了将该积分数据收入所规定的范围内而进行增益的反馈控制。A/D变换器11，对由模拟处理部10输出的图像信号实施与CCD图像传感器3的输出时间同步的规格化处理，输出数字信号的图像数据Y(n)。
数字处理部12，对图像数据Y(n)实施色分离、矩阵运算等处理，生成包含亮度信号与色差信号的图像数据Y’(n)。例如，在色分离处理中，可以根据CCD图像传感器3的摄像部中所安装的滤色镜(color filter)的色配列，将图像数据Y(n)分离，生成多个色成分信号。而且，在矩阵运算处理中，将分离的各色成分合成，生成亮度信号，同时，从各色成分减去亮度成分而得到色差信号。
定时控制电路13，是由对一定周期的基准时钟CK进行计数的多个计数器所构成，决定CCD图像传感器3的垂直扫描与水平扫描的时间。定时控制电路13，通过图中未表示的时钟供给端对基准时钟CK进行分频，生成帧定时(frame timing)信号FT、垂直同步信号VT、以及水平同步信号HT，供给到垂直驱动器6以及水平驱动器8。同时，定时控制电路13还对模拟处理部10、A/D变换器11、以及数字处理部12供给时间(timing)信号，使个电路的动作与CCD图像传感器3的动作时间(timing)相同步。
输出电路14，接受调整电压VK而工作，读入由信号处理电路9输出的图像数据Y’(n)，通过系统总线15，向CPU(中央处理器)16、存储器17、以及显示驱动器18等外部设备输出。CPU16响应来自外部的命令指示，对摄像装置、存储器17、以及显示驱动器18的工作进行总体控制。存储器17，例如可以是闪存器(flash memory)、存储卡(memorycard)等可拆卸的可拆存储器(removable memory)，或者是硬盘等的固定存储器，存储由摄像装置输出的图像数据Y’(n)。显示驱动器18，接受摄像装置输出的图像数据Y’(n)，驱动显示面板(panel)19，显示再生图像。
具有上述结构的摄像装置的工作如下。首先，由电池供给电源电压VDD(例如3.2V)，调节电路2读取该电压，并将其调整为比电源电压VDD低的调整电压VK(例如2.9V)而输出。接着，将该调整电压VK供给到驱动装置4以及信号处理装置7的各电路。
供给到驱动装置4一侧的调整电压VK，由产生正电压的电荷泵(chargepump)升压至正电压侧所规定的电压(例如5V)，作为电子快门用的排出电压而供给CCD图像传感器3。而且，升压电路5所读取的调整电压VK，由产生负电压用的电荷泵(charge pump)升压至负电压侧所规定的电压(例如-5V)，而供给垂直驱动器6。然后，使垂直驱动器6工作，生成CCD图像传感器3的帧(frame)传送以及线性(1ine)传送所必要的时钟脉冲φf与φv，供给到摄像部以及储存部。
另一方面，供给到信号处理装置7的调整电压VK，被水平驱动器8、信号处理电路9、定时控制电路13、以及输出电路14所读取，并使各电路工作。由定时控制电路13，生成各种的定时(timing)信号并供给到各电路，由水平驱动器8生成CCD图像传感器3的水平传送所必要的时钟脉冲φh。而且，在信号处理电路9中，对由CCD图像传感器3输出的图像信号Y(t)实施所规定的模拟信号处理与数字信号处理。由输出电路14通过系统总线15输出图像信号Y’(n)。
鉴于上述问题，本申请发明的目的在于，对信号处理电路及输出电路分别独立地供给电源电压，从而提供可降低耗电的摄像装置。
鉴于上述问题，本申请发明的摄像装置，是将按照规定格式对从固体摄像元件输出的图像信号实行所设定的信号处理的图像信号，向外部设备输出的摄像装置，其特征在于该装置设置有，在受光面行列配置多个接受光像素元件，将对应于被入射的摄影物体图像而产生的信息电荷储存于各接受光像素元件的固体摄像元件；使电源电压升压，产生升压电压的升压电路；输入所述电源电压，产生按照所述固体摄像元件的输出电平的第一电压的第一调节电路；输入所述电源电压，产生按照所述的外部设备的输入电平的第二电压的第二调节电路；接受所述升压电压而工作，将所述固体摄像元件的各接受光像素元件中所储存的信息电荷转送输出，得到图像信号的驱动电路；接受所述第一电压而工作，对由所述固体摄像元件所输出的图像信号实施所规定的信号处理的信号处理电路；接受所述第二电压而工作，对由所述信号处理电路实施信号处理后的图像信号进行输出的输出电路。
还有，本发明的摄像装置，是将按照规定格式对从固体摄像元件输出的图像信号实行所设定的信号处理的图像信号，向外部设备输出的摄像装置，其特征在于设置有，在受光面行列配置多个接受光像素元件，将对应于被入射的摄影物体图像而产生的信息电荷储存于各接受光像素元件的固体摄像元件；使电源电压升压，产生升压电压的升压电路；输入所述电源电压，产生按照所述固体摄像元件的输出电平的第一电压的第一调节电路；接受所述升压电压而工作，将所述固体摄像元件的各接受光像素元件中所储存的信息电荷转送输出，得到图像信号的驱动电路；接受所述第一电压而工作，对由所述固体摄像元件所输出的图像信号实施所规定的信号处理的信号处理电路；接受所述电源电压而工作，对由所述信号处理电路实施信号处理后的图像信号进行输出的输出电路。
图2是表示
图1的控制电路一例的电路构成图。
图3是表示本发明的第二实施方式结构的方框图。
图4是表示本发明的第三实施方式结构的方框图。
图5是表示本发明的第四实施方式结构的方框图。
图6是表示图5所示的第二调节电路一例的电路构成图。
图7是表示第四实施方式的变形例的方框图。
图8是表示第四实施方式的另一变形例的方框图。
图9是表示本发明的第五实施方式结构的方框图。
图10是表示图9中的控制电路一例的电路构成图。
图11是说明图9的动作的定时(timing)图。
图12是表示第五实施方式的变形例的方框图。
图13是表示第五实施方式的另一变形例的方框图。
图14是说明图13的动作的定时(timing)图。
图15是表示本发明的第六实施方式结构的方框图。
图16是表示第六实施方式的变形例的方框图。
图17是表示第六实施方式的另一变形例的方框图。
图18是表示现有的摄像装置结构的方框图。符号说明2-调节电路；3-CCD图像传感器；4-驱动装置；5-升压电路；6-垂直驱动器；7、21、21’、21”、51、51’、51”-信号处理装置；71、71’、71”、91、91’、91”-信号处理装置；8-水平驱动器；9-信号处理电路；10-模拟处理部；11-A/D变换器；12-数字处理部；13-定时控制电路；14-输出电路；15-系统总线；16-CPU；17-存储器；18-显示驱动器；19-显示面板；22、72-第一调节电路；23、52、73-第二调节电路；42、81-第三调节电路；31-连接转换部；32-P沟道型晶体管；33、61-电阻器列；34-比较器；35-基准电压发生部；52a-寄存器(register)；62a-第一N沟道型晶体管；62b-第二N沟道型晶体管；62c-第三N沟道型晶体管；62d-第四N沟道型晶体管；63-译码器；74-开关电路。
这里所表示的摄像装置，由CCD图像传感器3、驱动装置4、以及调节电路21所构成。CCD图像传感器3在受光面行列配置多个接受光像素元件，将对应于被摄影物体图像而发生的入射信息电荷储存于各接受光像素元件。驱动装置4由升压电路5及垂直驱动器6所构成，读出CCD图像传感器3的各接受光像素元件中储存的信息电荷，取出图像信号Y(t)。
信号处理装置21，由水平驱动器8、信号处理电路9、定时控制电路13以及输出电路14所构成。对由CCD图像传感器3所输出的图像信号Y(t)施以所规定的信号处理，将经过信号处理的图像信号输出至存储器17、显示驱动器18等外部设备。进而，信号处理装置21，具有第一调节电路22及第二调节电路23，在水平驱动器8与信号处理电路9的前段设置有调节电路22，在输出电路14的前段设置有第二调节电路23。
第一调节电路22及第二调节电路23，通过电源供给端子输入由电池(图中未显示)所供给的电源电压VDD，并将其变换为所规定的调整电压。这些第一调节电路22及第二调节电路23，按照下面的电路来设定输出电压。具体说来，第一调节电路22的输出电压，按照对应于最适合水平驱动器8与信号处理电路9工作的电压(例如2.0～2.5V)来设定，输出第一电压VA。第二调节电路23的输出电压，按照对应于最适合输出电路14工作的电压(例如2.9V)，即对应于外部设备的输入电平来设定，输出比第一电压VA高的第二电压VB。
而且，第一调节电路22及第二调节电路23的构成能够对应于连接输出电路14的系统总线15的使用状态而工作。具体说来，不是通过系统总线15来传送数据与控制信号，在不使用系统总线15时，第1电压VA与第2电压VB的输出停止。也就是说，第一调节电路22与第二调节电路23的构成，能够接受表示系统总线15状态的控制信号RE而进行工作，控制信号RE表示与系统总线15未使用状态相对应的电平时，第1电压VA与第2电压VB的输出停止，输出端处于接地状态的电压VG(例如0V)。根据这样的结构，当CCD图像传感器3及外部设备停止时，能够防止向信号处理电路9以及输出电路14提供电源。
在对于信号处理装置外部连接有电池作为电源而工作的情况下，特别有效。在使用电池作为电源的情况下，在电源供给一侧，一般不具备将来自电池的电压断开(cut)的装置。在这种情况下，尽管是包括CCD图像传感器3及外部设备的系统全部停止，却仍然向信号装置供给电源电压。所以，即使信号处理电路9及输出电路14的工作停止，电路内部仍然发生有电流泄漏(leak)，即实质上仍耗电。因此，在CCD图像传感器3及外部设备停止期间，使第1电压VA及第2电压VB的输出停止，确实能够防止信号处理电路9及输出电路14内发生电流泄漏，从而抑制耗电。
具有上述结构的摄像装置的工作如下。首先，由电池供给电源电压VDD(例如3.2V)。升压电路5读取该电压的同时，第一调节电路22及第二调节电路23也读取该电压。供给到升压电路5的电源电压VDD被分别升压至正电压一侧所规定的电压VOH(例如5V)与负电压一侧所规定的电压VOL(例如-5V)。而且，将正电压一侧所规定的电压VOH作为电子快门用的排出电压而供给到CCD图像传感器3。同时，将负电压一侧所规定的电压VOL供给到垂直驱动器6。
供给到第一调节电路22的电源电压VDD，变换为适合于水平驱动器8及信号处理电路9的第1电压VA(例如2.0～2.5V)。第1电压VA，供给到水平驱动器8及信号处理电路9，CCD图像传感器3的水平转送部的信息电荷被水平传送，同时，对于所输出的图像信号Y(t)实施所规定的信号处理。供给到第二调节电路23的电源电压VDD，变换为对应于外部设备输入电平的第2电压VB(例如2.9V)。第2电压VB，供给到输出电路14，通过输出电路14将经信号处理的图像信号Y’(n)供给到外部设备。
这样，在信号处理装置21中，设置有多个调节电路，可以对信号处理电路9及输出电路14的各电路分别设置调节电路，独立地供给电源电压。因此，能够对信号处理电路9及输出电路14的各电路分别供给相互不同的电源电压，从而达到降低耗电的目的。进而，还可以设定调节电路的输出电压，使其与信号处理电路9及输出电路14的各电路的最适合的工作电压相对应，从而分别供给最合适的电源电压，以提高各电路的工作特性。
图2是表示第一调节电路22及第二调节电路23一例的电路构成图。第一调节电路22及第二调节电路23的各电路具有基本相同的结构，由连接转换部31、P沟道型晶体管32、电阻器列33、比较器34、以及基准电压发生部35所构成。连接转换部31连接在电源供给端37与P沟道型晶体管32之间。P沟道型晶体管32连接在连接转换部31与调节电路的输出端38之间，栅极与比较器34的输出端相连接。电阻器列33由P沟道型晶体管32的漏极与接地线39之间的电阻器33a以及电阻器33b的串联连接而构成，在电阻器33a与电阻器33b的中间点连接比较器34的非反向输入端。基准电压发生部35连接比较器34的反向输入端。
第一调节电路22及第二调节电路23的工作如下。这里，假设电阻器33a与电阻器33b的阻值分别为R1与R2。首先，通过电源供给端37供给电源电压VDD时，P沟道型晶体管32导通，将电源电压VDD供给到电阻器列33。接着，由电阻器列33对电源电压VDD分压，使电阻器列33的中间点的电位VX＝(R2/R1+R2)·VDD，供给到比较器34的非反向输入端。
接下来，比较器34对应分压电压VX与供给到反向输入端的基准电压VR之间的电位差动作，为使分压电压VX与基准电压VR相等而控制P沟道型晶体管32的导通电阻。具体说来，当分压电压VX比基准电压VR高的情况下，使P沟道型晶体管32朝导通的方向动作，当分压电压VX比基准电压VR低的情况下，使P沟道型晶体管32朝截止的方向动作。而且，根据构成电阻器列33的各电阻33a与33b的阻值R1与R2之比，以及由基准电压发生部35所输出的基准电压VR，在调节电路的输出端38一侧生成一定的电压VOUT＝((R1+R2)/R2)·VR，作为调整电压供给到下一电路。
这样，由调节电路输出的调整电压，就由电阻器列33的分压比与基准电压VR所决定。所以，在第一调节电路22及第二调节电路23的各电路中，可以根据下一电路中的最适合的工作电压，来设定电阻器列33的分压比和基准电压VR。
第一调节电路22及第二调节电路23的各电路的构成为，附加上述结构，使连接转换部31、比较器34及基准电压发生部35能够根据系统总线15的使用状态而工作。具体说来，连接转换部31、比较器34以及基准电压发生部35，接受控制信号RE而工作，当控制信号RE显示与系统总线15的正在使用的相对应的电平时，连接转换部31与电源供给端37及P沟道型晶体管32相连接，基准电压发生部35输出基准电压VR，比较器34使分压电压VX与基准电压VR相等。另一方面，当控制信号RE显示与未使用系统总线15相对应的电平时，连接转换部31将断开与电源供给端37及P沟道型晶体管32的连接，比较器34与基准电压发生部35的工作停止。
这样，可以根据系统总线15的使用状态，使构成调节电路的各部分的工作停止，因此不仅能够防止信号处理电路9与输出电路14中的电流泄漏，还能够减少调节电路自身的电力消耗。从而使耗电进一步降低。
还有，在本申请发明中，第一调节电路22及第二调节电路23内藏于信号处理装置21内，在同一半导体基片上形成一个基片(chip)的结构。这样，第一调节电路22及第二调节电路23就可以与其它的电路共同一起制造，从而能够降低成本与提高制造生产效率。
图3是表示本申请发明的第二实施方式结构的方框图。该图中与图1结构相同的部分赋予了相同的符号。这里省略其说明。
这里所表示的摄像装置，由CCD图像传感器3、驱动装置4、以及信号处理装置21’所构成。信号处理装置21’由水平驱动器8、信号处理电路9、定时控制电路13、输出电路14、以及第1～第三调节电路22、23、42所构成。该信号处理装置21’，在模拟处理部10以及A/D变换器11的前段设置有第一调节电路22，在输出电路14的前段设置有第二调节电路23，进而，在数字处理部12以及定时控制电路13的前段设置有第三调节电路42。
第一调节电路22，设定输出与模拟处理部10以及A/D变换器11的最合适工作电压(例如2.5V)相同的电压，从电池(图中未表示)输入电源电压VDD，生成第一电压VA。第二调节电路23，设定输出与输出电路14的最合适工作电压(例如2.9V)，即与外部设备的输入电平相同的电压，由电池输入电源电压VDD，生成比第一电压VA值高的第二电压VR。第三调节电路42，设定输出与数字处理部12及定时控制电路13的最合适工作电压(例如2.0V)相同的电压，由电池输入电源电压VDD，生成比第一电压VA的电压值低的第三电压VC。
这样，由于对模拟处理部10以及数字处理部12的各部分配置了调节电路，所以能够对各部分供给合适的电源电压。因此能够提高各部分的信号处理工作特性。进而，由于在第三调节电路42中，生成了比第一电压VA的电压值低的第三电压VC，所以能够对数字处理部12独立地供给电压，可降低耗电。
第三调节电路42与图2中所示的第一调节电路22及第二调节电路23具有基本相同的结构，对应于数字处理部12的最合适的工作电压而设定了电阻器列的分压比以及基准电压发生部的基准电压。进而，具有能够接受控制信号RE的结构，根据系统总线15的状态而工作。即，当通过控制信号RE发出输出电压停止的指示时，第一到第三电压VA～VC的输出停止，同时，调节电路内部的基准电压发生部以及比较器也停止。这样，在包括CCD图像传感器3以及外部设备的系统全部停止时，就能够防止对模拟处理部10以及数字处理部12的电源电压供给，同时，还能够防止调节电路自身的电力消耗。其结果是可使耗电降低。
图4是表示本申请发明的第三实施方式结构的方框图。该图中与图1结构相同的部分赋予了相同的符号。这里省略其说明。
在该第三实施方式中，与图1～图3所示的第一实施方式及第二实施方式相比，其不同点在于，设置有外部调节电路2，由该外部调节电路2输出的电压，供给到信号处理装置21”内的水平驱动器8、模拟处理部10以及A/D变换器11。
外部调节电路2具有与图18中所示的电路相同的结构，其输出电压(调整电压VK)供给到信号处理装置21”。但是，在该第三形式中，调整电压VK是对应水平驱动器8、模拟处理部10以及A/D变换器11的最合适的工作电压(例如2.5V)而设定的。在第三实施方式中，该外部调节电路2的输出电压，成为对信号处理装置21”的电源电压。
信号处理装置21”与前面的信号处理装置21及信号处理装置21’同样，其结构为具有水平驱动器8、信号处理电路9、定时控制电路13以及输出电路14，在数字处理部12的前段设置有第一调节电路22，在输出电路14的前段设置有第二调节电路23。
第一调节电路22，设定输出与数字处理部12及定时控制电路13的最合适的工作电压(例如2.0V)等同的电压，从外部调节电路2输入电源电压，生成第一电压VA’。第二调节电路23，与图1～图3相同，生成与外部设备相对应的第二电压(VB)。而且，这两个内部调节电路，与图1～图3的调节电路相同，接受控制信号RE而工作。这样，就能够防止在系统总线15未使用状态时的耗电。
与第一实施方式及第二实施方式同样，根据该第三实施方式，能够对信号处理装置21”内的各电路供给适当的电压，这样，就能够提高作为摄像装置的工作特性，同时降低耗电。
图5是表示本申请发明的第四实施方式结构的方框图。该图中与图1结构相同的部分赋予了相同的符号。这里省略其说明。
这里所表示的摄像装置，由CCD图像传感器3、驱动装置4以及信号处理装置51所构成。信号处理装置51由水平驱动器8、信号处理电路9、定时控制电路13、输出电路14以及第一调节电路22及第二调节电路52所构成。
第一调节电路22，设定其输出电压对应后面的水平驱动器8及信号处理装置9的最合适的工作电压(例如2.0～2.5V)，输出第一电压VA。第二调节电路52其输出电压是输出电路14的最合适工作电压，即设定对应外部设备的输入电平，输出适合于输出电路14的第二电压VB。该第二调节电路52其输出电压不是固定的值，而是阶段性地设定有多个调整电压，根据外部设备的变更，从多个调整电压中选择其中任何一个而输出。这里，预先设定的多个调整电压的值分别对应连接系统总线15的外部设备的输入电平。在第二调节电路52中，设有寄存器52a，储存决定输出电压的设定值S。
在变更外部设备，变更输出电压的情况下，第二调节电路52的工作如下。首先，外部设备被变更时，由CPU16将表示变更后的外部设备的工作电压、或者动作时间等工作条件的信号(图中未表示)供给到信号处理装置21。而且，对各电路的工作条件进行初始设定。此时，在第二调节电路52中，对表示外部设备工作条件的信号响应，由寄存器52a输出设定值S。这样，决定的输出电压的电压值就能够与变更后外部设备的输入电平及第二电压VB相对应。
图6是表示第二调节电路52一例的电路构成图。该图中与图2结构相同的部分赋予了相同的符号。第二调节电路52，由包含P沟道型晶体管32、比较器34以及基准电压发生部35的电压调整装置、电阻器列61、第一～第四N沟道型晶体管62a～62d、译码器63、以及寄存器52a所构成。
电压调整装置，连接在电源供给端37和电阻器列61之间，控制P沟道型晶体管32的导通电阻，使电阻器列61分压的分压输出VP与由基准电压发生部35输出的基准电压VR相等。电阻器列61由串联连接的多个电阻器61a～61e所构成。第一～第四N沟道型晶体管62a～62d，与构成电阻器列61的各电阻器61a～61e之间的连接点P1～P5相连接，使电压调整装置短路。寄存器52a存储预先设定的设定值S，通过译码器63将控制信号S1～S4供给到第一～第四N沟道型晶体管62a～62d的栅极。这里，相对于外部设备的输入电平，设定控制信号S1～S4，例如，对于对应于2位(bit)的数字值(0、0)，(0、1)，(1、0)，以及(1、1)的设定值S，也对应于4位(bit)的数字值(1、0、0、0)，(0、1、0、0)，(0、0、1、0)，以及(0、0、0、1)。这样，例如指定高电平(H电平)，对应该控制信号S1～S3中的“1”，则指定低电平(L电平)，对应该控制信号S1～S3中的“0”。
当外部设备变更时，具有这样结构的第二调节电路52的工作如下。首先，外部设备变更时，由CPU16将表示变更后外部设备的工作电压、或者动作时间(timing)等工作条件的信号(图中未表示)供给到信号处理装置。而且，对各电路的工作条件进行初始设定。此时，在第二调节电路52中，响应表示外部设备工作条件的信号，由寄存器52a通过译码器63输出设定值S。这样，译码的控制信号S1～S4就供给到第一～第四晶体管62a～62d的栅极。
接下来，第一～第四晶体管62a～62d就根据控制信号S1～S4而有选择地导通。这样，连接点P1～P4中的任何一个就与比较器34的非反向输入端相连接。因此，就能够在多个分压输出VP1～VP4中选择一个输出，作为分压输出VP而被供给。这样，用比较器34就能够控制P沟道型晶体管32的导通电阻，使选择的分压输出VP与由基准电压发生部35输出的基准电压VR相等，根据外部设备的输入电平的变更而生成第二电压Va。
由于这样的第二调节电路52可以从多个连接点P1～P4中相互不同的分压输出VP1～VP4中选择一个，所以能够可变地控制第二电压Va。由于可以将多个电阻器61a～61e的各电阻值设定得与连接信号处理装置21所得到的多个外部设备的输入电平一致，因此能够与外部设备的变更相对应。在信号处理装置中设置有调节电路的一个基片结构的情况下，这样的结构尤其有效。就是说，即使外部设备发生了变更，信号处理装置也没有必要变化，这样，就能够达到降低成本的目的。
第二调节电路52，与图1所示的第一调节电路22及第二调节电路23同样，接受控制信号RE而工作。即，当控制信号RE表示与系统总线15未使用相对应的电平时，停止第二电压VB的输出，同时，第二调节电路52自身的工作也停止。
图5所示的第四实施方式，还可以如图7所示，象图3所示的第二实施方式那样，设置与数字处理部12相对应的第三调节电路42。如按照这样的结构，可以降低耗电，同时，还能够提高模拟处理部与数字处理部的工作特性。该第四实施方式，还可以如图8所示，象图4所示的第三实施方式那样，设置外部调节电路2，将该外部调节电路2的输出电压(调整VK)供给到水平驱动器8、模拟处理部10以及A/D变换器11，将第一调节电路22所生成的第一电压VA’(例如2V)供给到数字处理部12以及定时控制电路13。但是，在这种情况下，以满足输出电路14所必要的工作电压要低于外部调节电路2的输出电压的电压值作为条件。
图9是表示本申请发明的第五实施方式结构的方框图。该图中与图1结构相同的部分赋予了相同的符号。这里省略其说明。
这里所表示的摄像装置，由CCD图像传感器3、驱动装置4以及信号处理装置71所构成。信号处理装置71由水平驱动器8、信号处理电路9、定时控制电路13、输出电路14、第一调节电路72、第二调节电路73、开关电路74所构成。
第一调节电路72、第二调节电路73，通过电源供给端输入电池(图中未表示)所供给的电源电压VDD，并生成所规定的调整电压。该第一调节电路72、第二调节电路73，设定与下一段电路一致的输出电压。第一调节电路72设定与后续的水平驱动器8及信号处理电路9的最合适的工作电压(例如2.0～2.5V)相同的输出电压，并输出第一电压VA。第二调节电路73设定与输出电路14的最合适的工作电压(例如2.9V)的输出电压、即与外部设备输入电平相对应的输出电压，并输出第二电压VB。
第一调节电路72、第二调节电路73，具有对应于CCD图像传感器3的工作状态的结构。具体说来，具有从CPU16接受对应于CCD图像传感器3的工作状态的控制信号CE而工作的结构，当CCD图像传感器3的工作停止时，第一与第二电压VA、VB的输出停止，输出侧的电位下降到接地电位VG(例如0V)。根据这样的结构，能够防止在CCD图像传感器3的输出停止期间的电源电压供给。这样，就能够避免不必要的电力消耗。
开关电路74，输入电源电压VDD和第二电压VB，根据外部设备输入电平从电源电压VDD和第二电压VB中选择任何一个输出。开关电路74设置有2个输入端74a和74b，以及1个输出端74c。其中一个输入端74a与第二调节电路73相连接，另一个输入端74b与电源供给端相连接。输出端74c与输出电路14相连接。而且，开关电路74，具有从CPU16接受切换其连接状态的控制信号SE的结构，对控制信号SE做出响应，并切换输出电压VH。就是说，由CPU16对开关电路74给予根据CCD图像传感器3及外部设备的工作状态而对输出进行切换的指示，开关电路74则根据该指示对2个输入端74a和74b，以及输出端74c的连接状态进行切换。
图10是表示第一调节电路72及第二调节电路73一例的电路构成图。该第一调节电路72及第二调节电路73，与图2所示的第一调节电路22及第二调节电路23具有基本相同的结构，其不同之处在于，具有连接转换部31、比较器34、基准电压发生部35都是对应于CCD图像传感器3的动作状态而工作的结构。具体说来，连接转换部31、比较器34、基准电压发生部35，接受控制信号CE而工作，当控制信号CE表示与CCD图像传感器3的正在工作所对应的电平时，连接转换部31将电源连接端与P沟道型晶体管32相连接，基准电压发生部35输出基准电压VR，控制P沟道型晶体管31的导通电阻，使比较器34的分压电压VX与基准电压VR相等。另一方面，当控制信号CE表示与CCD图像传感器3的工作停止时所对应的电平时，连接转换部31则断开P沟道型晶体管32与电源供给端的连接，比较器34与基准电压发生部35的工作则停止。
对应于该CCD图像传感器3的工作的停止，构成调节电路的各部分的工作都能够停止，这样就能够减少调节电路自身的电力消耗，从而使所消耗的电力进一步降低。
图11是表示图9工作的时间图。在该图中，由CPU16所输出的控制信号CE，对于CCD图像传感器3的驱动状态为H电平，对于CCD图像传感器3的停止状态为L电平。而且，与控制信号CE相同，由CPU16所输出的控制信号SE，当开关电路74的输出电压VH切换到电源电压VDD一侧时，为H电平，当切换到第二电压VB一侧时，为L电平。
在以下的说明中，定义电源电压VDD的电压值为VD[V]，第一调节电路72及第二调节电路73的电压VA、VB的值分别为Va[V]、Vb[V]，接地点VGND的电压值为VG[V]。
首先，在时刻(timing)t1，CCD图像传感器3与外部设备处于工作状态。此时，由CPU16输出的控制信号CE为H电平，控制信号SE为L电平。其结果是，第一调节电路72及第二调节电路73，响应控制信号CE，输入电源电压VD[V](例如3.2V)作为第一电压VA的Va[V](例如2.0～2.5V)，发生作为第二电压VB的Vb[V](例如2.9V)。另一方面，响应控制信号SE，开关电路74工作，使输入端74a与输出端74c相连接，选择第二电压VB一侧作为输出电压VH。而且，向输出电路74供给电压Vb[V]作为工作电压。这样，就能够在信号处理电路9中，对于CCD图像传感器3所输出的图像信号Y(t)实施所规定的信号处理，同时将经过信号处理电路9所处理的图像信号Y’(n)通过输出电路14输出到外部设备。
接着，在时刻(timing)t2，仅CCD图像传感器3的工作停止，而外部设备仍处于工作状态。此时，控制信号CE下降为L电平，而控制信号SE上升为H电平，其结果是，第一调节电路72及第二调节电路73，响应控制信号CE，第一电压VA与第二电压VB的输出停止，其输出电压为VG[V](例如0V)。另一方面，响应控制信号SE，开关电路74工作，使输入端74b与输出端74c相连接，选择电源电压VDD一侧作为输出电压VH。而且，停止对信号处理电路9供给工作电压，而仅对输出电路14供给作为工作电压的电压VD[V]。这样，就能够设定输出电路14的输出端一侧的高阻抗状态，防止由外部设备流向输出电路一侧的电流。所以，能够在维持信号处理装置71与外部设备相连接的状态下，停止对信号处理电路9的电源电压的供给。换言之，不论外部设备的工作状态如何，都能够根据CCD图像传感器3的工作状态，停止对信号处理电路9的电源电压的供给，从而防止了不必要的电力消耗。
在时刻(timing)t3，连接在CCD图像传感器3上的外部设备的工作停止。此时，控制信号CE保持为L电平，控制信号SE下降为L电平，其结果是，第一调节电路72及第二调节电路73在停止输出第一电压VA与第二电压VB的状态下，响应控制信号SE，开关电路74选择第二电压VB一侧而工作。这样，就停止对输出电路14的电源电压的供给。所以，在CCD图像传感器3及外部设备的工作停止时，能够防止对信号处理电路9以及输出电路14的电源电压的供给。
这里，在信号处理装置71中，并不限于连接具有输出电压限制的电池作为电源，也可以供给已经调节过的电源电压。此时，需要将调整电压的电压值设定为外部设备的输入电平，即输出电路14所必要的电源电压(例如2.9V)。在这样的情况下，当CCD图像传感器3在工作的时候，开关电路74选择电源电压VDD一侧工作。其结果是，电源电压VDD不能通过第二调节电路73而直接供给到输出电路14，使耗电得到抑制。也就是，在通过调节电路供给电源电压时，调节电路中会产生一定的电压下降，就会消耗电力。所以，在将电源电压VDD设定得与输出电路14的工作电压一致的情况下，可以直接对输出电路14供给电源电压VDD，则可以避免该电力消耗。还有，对于外部设备的工作状态，也可以具有与图11中所示同样的动作。即，在外部设备处于工作状态时，开关电路74选择电源电压VDD一侧，维持与系统总线15的连接状态。另一方面，当外部设备停止工作时，开关电路74选择第二电压VB一侧，停止向输出电路14供给电源电压。
图9所示的第五实施方式，还可以如图12所示，象图3所示的第二实施方式那样，具有如下的结构，设置对应数据处理部12的第三调节电路42。如按照这样的构成，在进一步降低耗电的同时，提高模拟处理部及数字处理部中的工作特性。
该第五实施方式，还可以如图13所示，象图4所示的第三实施方式那样，具有如下的结构，在设置外部调节电路2的基础上，将该外部调节电路2的输出电压(调节电压VK)供给到水平驱动器8、模拟处理部10、以及A/D变换器11，第一调节电路72所生成的第一电压VA’(例如2V)供给到数字处理部12及定时控制电路13。而且，在这样的结构中，如图14所示，在摄像装置与外部设备共同工作的时刻(timing)t1～t2期间，选择输入端74a，向输出电路14输出第二电压VB’，同时，在仅摄像装置停止工作的时刻(timing)t2～t3期间，选择输入端74b，向输出电路14输出调整电压VK。而且，在摄像装置与外部设备二者都停止工作的时刻(timing)t3以后，选择输入端74a，向输出电路14输出第二调节电路23的输出侧的电位VG[V](例如0V)。其结果是，能够向输出电路14适宜地供给与摄像装置及外部设备的工作状态相适应的电压。
图15是表示本申请发明的第六实施方式结构的方框图。该图中与图1结构相同的部分赋予了相同的符号。这里省略其说明。
在该第六实施方式中，与前面的第一～第五实施方式相比，其不同点在于，在设置外部调节电路2的基础上，将该外部调节电路2的输出电压(调节电压VK)供给到输出电路14。
这里所表示的摄像装置，由外部调节电路2、CCD图像传感器3、驱动装置4、以及信号处理装置91所构成。信号处理装置91由水平驱动器8、信号处理电路9、定时控制电路13、输出电路14、以及第一调节电路22所构成。
外部调节电路2，输入由电池等电源供给的电源电压VDD，将其变换为与设定的输出电路14的工作电压(例如2.9V)一致的调整电压VK，并将其输出。
第一调节电路22，输入由外部调节电路2输出的调整电压VK，将其变换为第一电压VA(例如2.0～2.5V)并输出到下一段的水平驱动器8、信号处理电路9以及输出电路14。而且，该第一调节电路22，与图2所示的调节电路具有基本相同的结构，在连接转换部31接受响应CCD图像传感器3的工作状态的控制信号CE而工作。即，例如控制信号CE，以H电平表示CCD图像传感器3处于工作状态时，连接转换部31呈导通状态，生成第一电压VA。另一方面，控制信号CE，以L电平表示CCD图像传感器3的工作处于停止状态时，连接转换部31则断开电源供给端与P沟道型晶体管32的连接状态，停止生成第一电压VA。这样，在摄像装置的停止工作时，就不再向下一段电路供给工作电压，因此能够防止不必要的电力消耗。
根据该第六实施方式，如图1所示的第一实施方式相同，能够对信号处理电路9与输出电路14分别独立地供给电压，能够对各电路供给合适的工作电压。因此可以达到同时降低电力消耗、提高工作特性的目的。
而且，该第五实施方式，还可以如图16所示，象图3所示的第二实施方式那样，具有设置有与数字处理部12相对应的第二调节电路23。根据此结构，能够进一步降低耗电，同时能够提高模拟处理部10以及数字处理部12的工作特性。
进而，该第五实施方式，还可以具有如图17所示的结构，将外部调节电路2所输出的调节电压VK(例如2.5V)，同时供给到输出电路14、水平驱动器8、模拟处理部10以及A/D变换器11。但是，在这种情况下，应该满足输出电路14的工作电压与水平驱动器8、模拟处理部10以及A/D变换器11的工作电压十分接近的条件。
根据以上的本申请发明，可以对信号处理电路以及输出电路分别供给合适的工作电压。因此，能够降低所消耗的电力，同时提高各电路的工作特性。还有，使用作为现有技术的帧传送方式的CCD图像传感器的摄像装置为例子所做的说明，但本申请发明并不限于此。即，摄像装置中所采用的CCD图像传感器，可以是帧(frame)传送方式，也可以是行间(interline)传送中的任何一种传送方式。
而且，在以上的实施方式中，具有对于水平驱动器8，供给与模拟处理部10及A/D变换器11同等的电压的结构，但本发明并不限于此。例如，根据CCD图像传感器3的式样，在水平驱动器8的最合适的工作电压，与模拟处理部10及A/D变换器11的工作电压相比，更接近数字处理部12及定时控制电路13的工作电压的情况下，也可以具有供给与数字处理部12及定时控制电路13同等电压的结构。发明效果根据本申请发明，在信号处理电路与输出电路中分别设置了调节电路，所以能够对信号处理电路与输出电路中的各电路分别独立地供给电压。这样，就能够防止不必要的电力消耗，因此能够达到降低摄像装置整体所消耗的电力的目的。
权利要求
1.一种摄像装置，是将按照规定格式对从固体摄像元件输出的图像信号实行所设定的信号处理的图像信号，向外部设备输出的摄像装置，其特征在于该装置设置有在受光面行列配置多个接受光像素元件，将对应于被入射的摄影物体图像而产生的信息电荷储存于各接受光像素元件的固体摄像元件；使电源电压升压，产生升压电压的升压电路；输入所述电源电压，产生按照所述固体摄像元件的输出电平的第一电压的第一调节电路；输入所述电源电压，产生按照所述的外部设备的输入电平的第二电压的第二调节电路；接受所述升压电压而工作，将所述固体摄像元件的各接受光像素元件中所储存的信息电荷转送输出，得到图像信号的驱动电路；接受所述第一电压而工作，对由所述固体摄像元件所输出的图像信号实施所规定的信号处理的信号处理电路；接受所述第二电压而工作，对由所述信号处理电路实施信号处理后的图像信号进行输出的输出电路。
2.根据权利要求1所述的摄像装置，其特征在于还设置有输入所述电源电压，产生第三电压的第三调节电路；所述信号处理电路包含对从所述固体摄像元件输出的图像信号实施所规定的模拟信号处理的模拟处理部，以及对实施所述模拟处理后变换为数字信号的图像信号实施所规定的数字信号处理的数字处理部；所述数字处理部是用所述第三电压工作。
3.根据权利要求1所述的摄像装置，其特征在于进一步设置有输入所述电源电压，产生调整电压的外部调节电路；所述信号处理电路包含对从所述固体摄像元件所输出的图像信号实施所规定的模拟信号处理的模拟处理部，以及对实施所述模拟处理后变换为数字信号的图像信号实施所规定的数字信号处理的数字处理部；所述模拟处理部是接受所述调整电压工作；所述数字处理部接受所述第一电压工作。
4.根据权利要求1所述的摄像装置，其特征在于所述第一与第二调节电路，是根据连接所述输出电路的总线状态而工作，在所述总线的停止使用期间的至少一部分期间内，停止所述第一及第二电压的输出。
5.根据权利要求2所述的摄像装置，其特征在于所述第三调节电路输出比第一电压的电压值低的所述第三电压。
6.根据权利要求2所述的摄像装置，其特征在于所述第三调节电路，是根据连接所述输出电路的总线状态而工作，在所述总线的停止使用期间的至少一部分期间内，停止所述第三电压的输出。
7.根据权利要求1～3中任一权利要求所述的摄像装置，其特征在于所述第二调节电路，可以根据所述外部设备的输入电平的变更而改变所述第二电压的设定。
8.根据权利要求7所述的摄像装置，其特征在于所述第二调节电路，可以生成阶段性设定的多个电压，并根据所述外部设备的输入电平，从所述多个电压中选择输出任一电压。
9.根据权利要求1或2所述的摄像装置，其特征在于进一步设置有，输入所述电源电压及所述第二电压，根据所述固体摄像元件及所述外部设备的动作，从所述电源电压及所述第二电压中选择输出其中任一电压，并供给所述输出电路的开关电路。
10.根据权利要求1或3所述的摄像装置，其特征在于进一步设置有，输入所述调整电压及所述第二电压，根据所述固体摄像元件及所述外部设备的动作，从所述调整电压及所述第二电压中选择其中任一电压，供给所述输出电路的开关电路。
11.一种摄像装置，是将按照规定格式对从固体摄像元件输出的图像信号实行所设定的信号处理的图像信号，向外部设备输出的摄像装置，其特征在于该装置设置有在受光面行列配置多个接受光像素元件，将对应于被入射的摄影物体图像而产生的信息电荷储存于各接受光像素元件的固体摄像元件；使电源电压升压，产生升压电压的升压电路；输入所述电源电压，产生按照所述固体摄像元件的输出电平的第一电压的第一调节电路；接受所述升压电压而工作，将所述固体摄像元件的各接受光像素元件中所储存的信息电荷转送输出，得到图像信号的驱动电路；接受所述第一电压而工作，对由所述固体摄像元件输出的图像信号实施所规定的信号处理的信号处理电路；接受所述电源电压而工作，对由所述信号处理电路实施信号处理后的图像信号进行输出的输出电路。
12.根据权利要求11所述的摄像装置，其特征在于所述第一调节电路，在所述固体摄像元件停止使用期间的至少一部分期间内，停止所述第一调节电压的输出。
13.根据权利要求11所述的摄像装置，其特征在于进一步设置输入所述电源电压，产生第二电压的第二调节电路；所述信号处理电路包含对从所述固体摄像元件输出的图像信号实施所规定的模拟信号处理的模拟处理部，以及对输入的用所述模拟处理部处理后变换为数字信号的图像信号实施所规定的数字信号处理的数字处理部；所述数字处理部是接受所述第二电压工作。
14.根据权利要求13所述的摄像装置，其特征在于所述第二调节电路输出比所述电源电压的电压值低的所述第二电压。
15.根据权利要求13所述的摄像装置，其特征在于所述第二调节电路，在所述固体摄像元件停止使用期间的至少一部分期间内，停止所述第二电压的输出。
16.根据权利要求11所述的摄像装置，其特征在于所述信号处理电路包含对从所述固体摄像元件输出的图像信号实施所规定的模拟信号处理的模拟处理部，以及对输入的用所述模拟处理部处理后变换为数字信号的图像信号实施所规定的数字信号处理的数字处理部；所述模拟处理部接受所述电源电压而工作；所述数字处理部接受所述第一电压而工作。
全文摘要
本发明提供一种可以降低耗电的、合适的摄像装置。该摄像装置在信号处理电路(9)的前段配置有第一调节电路(22)，在输出电路(14)的前段配置有第二调节电路(23)。第一调节电路(22)输入电源电压V
文档编号H04N5/335GK1400808SQ02141188
公开日2003年3月5日 申请日期2002年7月8日 优先权日2001年7月27日
发明者渡边透, 谷本孝司, 高桥达也 申请人:三洋电机株式会社