专利名称：处理电源所造成图像异常的电路与方法
技术领域：
本发明是有关于一种图像摄取技术，特别是关于处理电源所造成图像异常的技术。
背景技术：
随着数字相机(Digital Still Camera, DSC)技术的演进，数字信号处理的进步， 市场上除了追逐高分辨率同时也追求高感度(ISO)的表现。然而技术上问题也随之而来， 高分辨率需要更多感测像素，所以必需利用更大的电流将数据(图像)传输出来。然而需 要高感度且不增加感测像素的条件下，其势必将模拟增益值再加大。在如此严苛的环境下， 电源系统的瞬间响应(transient response)的速度也会对图像的质量有所影响。图1绘示一般常见的数字相机系统的方块图。参阅图1，数字相机90包含数字信号 处理器(digital signal processor，DSP) 100、模拟前端(analog front end，AFE)单元96、 电荷耦合元件(charge coupled device, CCD)98、低压差稳压器(Low Drop-Out Voltage regulator LD0) 94、电源92，其中低压差稳压器94也可以是DC到DC (DC/DC)转换器。LDO 94或DC/DC 94的功能为供应电源给各个电路单元。数字信号处理器100控制了整个系统 的运作，包含对AFE 96与CXD 98的控制。AFE 96在接收DSP 100发出的水平同步信号 Hsync (Horizontal sync pulse)时候，也会对CCD发出水平与垂直的控制信号(011与Φν)， 同一时间也接收CCD 98的输出信号(Output Signal,OS) ADC/AGC 116与ADC 110，输出 信号的图像数据被从由模拟转换成数字信号后再传回至DSP 100，此为数字相机的图像处 理流程。DSP 100也可以控制镜头驱动器124，以间接控制镜头模块126。其它的构件例如存储元件RAM 104、ROM 106以及LCD面板(LCD panel) 102用以 显示图像。又，AFE 96中更又包括时控器(timing generator, TG) 108产生水平频率与垂 直频率分别给水平驱动器112与垂直驱动器114。低压差稳压器94包括提供水平电压Vm 与水平电流Im给水平驱动器112，以驱动图像的水平扫描线的图像。在CXD 98所感测的 图像是一条线接着一条线的输出。由于水平电流Im在初始阶段会有涌入(inrush)瞬间振荡的噪声，导致输出图 像的前段区域的质量受影响，其例如直条纹、横条纹、鬼影、麻点等，都会严重影响图像的质量。图2绘示传统图像传送的时间关系示意图。图3绘示在图2的传统图像传送过 程中在起始区段140的放大示意图。先参阅图2，其是水平同步信号Hsync、水平控制信号 ΦΗ、水平电压νΦΗ与水平电流ΙΦΗ等信号的时间关系。水平控制信号。11是水平移位频率 (Horizontal shift clock)。由于AFE 96在对CCD 98发出水平控制信号ΦΗ信号的时候， 会产生约IOOmA的瞬间大电流。此瞬间大电流造成的发送水平控制信号ΦΗ的水平驱动器 112因电流而电压不稳，进而导致CCD 98的图像在左方起始区域的模拟信号连带受到干扰 而出现直条纹等噪声。电流与电压不稳定的现象，如起始区段140所示，其放大示意图如图 3所示。
参阅图3，将ΦΗ刚开始送出的起始区段140放大来看，则可以清楚看到电流不稳的时候，起始区段140超过一条水平图像的虚置像素(dummy pixel)区域142，一些属于有 效像素(effective Pixel)区域144的像素区域146已经开始传送了。这也就是说因一开 始的电流不稳造成在区域146的不良像素(bad pixel)会影响CCD图像在左方(起始处)， 对应区域146的图像质量，是造成噪声的主要原因。至少上述的图像噪声的问题是有必要被解决。
发明内容
本发明提供一种处理电源所造成图像异常的方法与电路，以至少减少图像前端噪 声的问题。本发明提供一种处理电源所造成图像异常的方法，使用于数字摄影装置中，包括 启动该数字摄影装置的电源。接着、开始传送所摄取的图像的一条线数据，其中该条线数据 有虚置像素区域与有效像素区域。先传送该虚置像素区域后继续传送该有效像素区域的多 个像素数据。处理要输入给水平驱动器的水平驱动电流，使该水平驱动电流在开始输出该 有效像素区之前，已经实质上趋于稳定状态。重复上述步骤，继续传送所摄取的该图像的另 一条线数据，直到在该数字摄影装置的该图像被完全传送后停止。本发明提供一种处理电源所造成图像异常的电路，使用于数字摄影装置中。此电 路包括数字信号处理器、模拟前端处理单元、图像摄取单元、电压电流调节单元、电源供应 电路以及仿真元件(emulative device) 0模拟前端处理单元含有水平驱动器，且与数字信 号处理器双向沟通，其中数字信号处理器或模拟前端处理单元输出脉宽调制信号。图像摄 取单元与数字信号处理器双向沟通，接受该水平驱动器的驱动。电压电流调节单元至少提 供一电压与一电流给模拟前端处理单元。电源供应电路提供电源给电压电流调节单元。仿 真元件与该电压电流调节单元一输出端连接。在电压电流调节单元提供电压与电流给模拟 前端处理单元前的预定时间内，仿真元件被该脉宽调制信号所控制成为开启状态，否则为 关闭状态。为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图式 作详细说明如下。
图1是数字相机系统的方块图。图2绘示传统图像传送的时间关系示意图。图3绘示在图2的传统图像传送过程中在起始区段140的放大示意图。图4绘示依据本发明一实施例，处理水平移位频率ΦΗ的机制示意图。图5绘示图4中一个区域的放大示意图。图6绘示依据本发明一实施例，根据图4的机制，一种处理电源所造成图像异常的 电路方块示意图。图7依据本发明一实施例，一种处理电源所造成图像异常的方法示意图。[主要元件标号说明]90:数字相机92:电源
94 低压差稳压器96 模拟前端单元98 电荷耦合元件100 数字信号处理器102 :LCD 面板104 =RAM106 ROM108 时控器110 =ADC112 水平驱动器114:垂直驱动器116:ADC/AGC124 镜头驱动器126 镜头模块140 起始区段142 虚置像素区域144:有效像素区域146:区域150:虚置像素区域160:有效像素区域200 =DSP202 仿真装置204:电源206 LDO208 =AFE210 水平驱动器212:PWM 信号214 :CCDS700 S708 步骤
具体实施例方式本发明提出至少能处理电源所造成图像异常的方法与电路，并配合多个实施例来 说明本发明。然而，本发明不限于所举的多个实施例。本发明采用处理水平移位频率启动方式，其例如可以通过设置仿真装置 (Emulative Device)；使用有较快的瞬间响应的LDO或DC/DC ；或是使用电感与电容(LC) 修正LDO或DC/DC的瞬间响应曲线。图4绘示依据本发明一实施例，处理水平移位频率ΦΗ的机制示意图。图5绘示 图4中一个区域的放大示意图。图6绘示依据本发明一实施例，根据图4的机制，一种处理 电源所造成图像异常的电路方块示意图。配合参阅图4 6，本实施例于采用设置仿真装置 202。例如在采用CXD 214的数字相机系统中的驱动电路，DSP 200功用如图1的DSP 100 相似，用来控制图像摄取装置。在AFE 208中的水平驱动器210，针对其水平移位频率ΦΗ 的启动方式，例如增加一个仿真装置202当作负载装置。此仿真装置202可以采用简单的 电路来实现，例如由开关与电阻器来达成，其中开关例如可由半导体晶体管来达成，其更例 如是双极性结面晶体管(BJT)或是金属氧化物半导体晶体管(MOS)。晶体管可由控制信号 开启或是关闭，当作开关使用，也易于控制。本实施例是以BJT为例，其接受脉宽调制(PWM) 信号控制，以开启或关闭。PWM信号例如可以由DSP 200产生。然而，AFE 208也可以产生 PWM信号212。换句话说，DSP 200或AFE 208都可以产生PWM信号，或是也可以由其它单元 产生对等的PWM信号。仿真装置202的一端与AFE 208的输入端耦接，而另一端接地。AFE 208的输入端接收LDO 206的水平电压Vtwi与水平电流ΙΦΗ。电源204提供系统电压给LDO 206。AFE 208的输入端也可以是由DC/DC转换器提供。从图4来看，当 水平同步信号Hsync启动时，水平移位频率会马上产生。由 于设置有仿真装置202，通过PWM信号在A时段启动仿真装置202，可以让ΦΗ在开始送出 之前，ΙφΗ与Vm就已经到达稳定状态，如此可以减少LDO瞬间的大电流抽动。于B时段，仿真装置202关闭。于是水平移位频率011开始传送一条线的图像数据。在A时段的细部放 大可参阅图5。于图5可以看出，在CXD214的输出信号OS还没传送到有效像素区域(effective pixel region) 160之前，就有负载电阻所产生的电流，使得涌入电流的噪声能提早发生，进 而有效减少CCD图像左方(起始处)的噪声。于此，由于有效像素区域160的前面仍有虚 置像素区域150，因此PWM的宽度可以适当配合。本实施例利用仿真装置202，能有效消除CXD图像左方的噪声。ΦΗ信号上的仿真 负载装置能解决一般改善电源系统的。此仿真装置不会随着元件特性上的误差，而在减低 噪声的效果上有所差异。在不同组合的sensor跟电源系统中，仅需经过简易计算并小幅修 正仿真负载的大小即能有效修正。图7绘示依据本发明一实施例，一种处理电源所造成图像异常的方法示意图。参 阅图7并配合参阅图6，于步骤S700，电源开启，系统就被开启。于步骤S702，开始要传送 CXD图像的一条线数据。于S704，虚拟负载的机制先被开启，也就是说仿真装置(器)202 被启动。于步骤S706，仿真装置202维持开启状态直到水平驱动器210开始传送ΦΗ之前， 仿真装置202会被关闭，直到CXD的图像的一条线数据被传送。于步骤S708，继续下一条线 的输出，且维持这个循环直到图像被完全输出。换句话说，本发明处理要输入给水平驱动器的水平驱动电流，使该水平驱动电流 在开始输出该有效像素区之前，已经实质上趋于稳定状态。就一般性的方法上，其与图7的 机制类似，都是处理水平驱动电流使开始输出该有效像素区之前，已经实质上趋于稳定状 态。又由于电流与电压其间有一定的关系，处理水平电流也对等于处理水平电压的方式。电 流稳定也表示电压稳定。相似地，电压稳定也表示电流稳定。虽然本发明已以实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域 中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，故本发明 的保护范围当视所附的权利要求范围所界定者为准。
权利要求
一种处理电源所造成图像异常的方法，使用于数字摄影装置中，包括启动该数字摄影装置的电源；开始传送所摄取的图像的一条线数据，其中该条线数据有虚置像素区域与有效像素区域，先传送该虚置像素区域后继续传送该有效像素区域的多个像素数据；处理要输入给水平驱动器的水平驱动电流，使该水平驱动电流在开始输出该有效像素区之前，已经实质上趋于稳定状态；以及重复上述步骤，继续传送所摄取的该图像的另一条线数据，直到在该数字摄影装置的该图像被完全传送后停止。
2.根据权利要求1所述的处理电源所造成图像异常的方法，其中处理要输入给该水平 驱动器的该水平驱动电流的该步骤包括该数字摄影装置产生脉宽调制信号；以及利用仿真元件，接收该脉宽调制信号被启动与关闭，促使该水平驱动电流比开始传送 所摄取的该图像的该条线数据得依时间点更提早一段时间被产生。
3.—种处理电源所造成图像异常的电路，使用于数字摄影装置中，包括 数字信号处理器；模拟前端处理单元，含有水平驱动器，且与该数字信号处理器双向沟通，其中该数字信 号处理器或该模拟前端处理单元输出脉宽调制信号；图像摄取单元，与该数字信号处理器双向沟通，还接受该水平驱动器的驱动； 电压电流调节单元，至少提供一电压与一电流给该模拟前端处理单元； 电源供应电路，提供电源给该电压电流调节单元；以及 仿真元件，与该电压电流调节单元一输出端连接，其中在该电压电流调节单元提供该电压与该电流给该模拟前端处理单元前的预定时 间内，该仿真元件被该脉宽调制信号所控制成为开启状态，否则为关闭状态。
4.根据权利要求3所述的处理电源所造成图像异常的电路，其中该仿真元件包括 负载；半导体开关元件，与该负载连接成串联电路，该串联电路有第一端与该水平驱动器的 输入端连接，以及第二端接地，该半导体开关元件由该脉宽调制信号控制。
5.根据权利要求4所述的处理电源所造成图像异常的电路，其中该负载是电阻器，
6.根据权利要求3所述的处理电源所造成图像异常的电路，其中电压电流调节单元包 括低压差稳压器或是DC对DC转换器。
7.根据权利要求3所述的处理电源所造成图像异常的电路，其中该模拟前端处理单元 的该水平驱动提供水平频率给该图像摄取单元，促使该图像摄取单元传送所摄取的图像数 据。
8.根据权利要求7所述的处理电源所造成图像异常的电路，其中在该水平驱动开始提 供该水平频率的前一段预定时间内，该仿真元件被启动，使该电压电流调节单元输出的该 电流先流入该仿真元件，该仿真元件承受该电流的涌入电流噪声。
全文摘要
一种处理电源所造成图像异常的方法，使用于数字摄影装置中，包括启动该数字摄影装置的电源。接着，开始传送所摄取的图像的一条线数据，其中该条线数据有虚置像素区域与有效像素区域。先传送该虚置像素区域后继续传送该有效像素区域的多个像素数据。处理要输入给水平驱动器的水平驱动电流，使该水平驱动电流在开始输出该有效像素区之前，已经实质上趋于稳定状态。重复上述步骤，继续传送所摄取的该图像的另一条线数据，直到在该数字摄影装置的该图像被完全传送后停止。
文档编号H04N5/225GK101841647SQ20091012803
公开日2010年9月22日 申请日期2009年3月17日 优先权日2009年3月17日
发明者洪明辉, 罗仲志 申请人:联咏科技股份有限公司