合成多个图像的图像处理设备及其控制方法和摄像装置的制造方法_3

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后一列的列馈送脉冲PH的输入完成。因此,逐列依次向差分放大器电路431发送保持在光学信号保持电容CTS和基准信号保持电容CTN中的信号。然后,将通过由差分放大器电路431将光学信号和基准信号之间的差进行放大而获取的信号,作为图像信号从摄像设备304的输出端输出。
[0065]上面是从第η像素行读出信号的操作,并且将进行该操作的时间段定义为一个水平时间段(H)。在从第η行读出像素信号之后,读出操作转变到第(η+1)行。注意,在从第η行之外的各个像素行读出信号的读出操作中,也重复执行与对第η行进行的读出操作相同的读出操作,当从各个行读出信号的操作结束时,读出操作转变为从下一行读出信号的操作。
[0066]重复进行上面描述的操作,直到从摄像设备304的所有像素行中读出信号为止,由此从摄像设备304中读出一帧的图像信号。
[0067]在所示出的照相机中,当对多个图像(即图像数据项)进行相加处理时,在开始从摄像设备304中读出信号时,将针对每一个摄像操作周期性地变化的噪声源的相位控制为预定相位。虽然下面作为照相机内的周期性地变化的噪声源的示例,对电源电路315的DC-DC转换器电路315Α的开关操作给出描述,但是噪声源不限于DC-DC转换器电路315Α。
[0068]假设驱动DC-DC转换器电路315Α的驱动时钟CLK_DOTC的驱动频率是f (MHz),在这种情况下,当从摄像设备304中读出信号时,由于对DC-DC转换器电路315A的驱动的影响,具有频率f (MHz)的噪声混在从摄像设备304读出的信号中。更具体来说,由下面的方程式(I)表达的具有频率f和初始相位Θ的正弦波噪声y(t),混在从摄像设备304读出的信号中:
[0069]y (t) = sin (2 π ft+ θ )...(I)
[0070]其中,t表示在初始相位Θ的时刻之后经过的时间段。
[0071]在图3中,用H表不一个水平时间段,并且用Δ T表不传输信号输入脉冲PTN变为L电平,以在保持电容CTN中保持基准信号的定时(时刻)T7_n,和传输信号输入脉冲PTS变为L电平,以在保持电容CTS中保持光学信号(摄像信号)的定时(时刻)Τ11_η之间的时间差。
[0072]假设在读出操作期间混入的具有频率f的噪声对第η行的差的检测的影响是L(n),则L(n)由下面的方程式(2)表达:
[0073]L (n) = sin (2 π f (Hn+ Δ T) + θ ) - sin (2 π fHn+ θ )...(2)
[0074]使用三角函数的公式,可以将方程式(2)变换为下面的方程式(3):
[0075]L (n) = 2 X cos ( π f (2Ηη+ Δ T) + θ ) X sin ( π f Δ T)...(3)
[0076]从方程式(3)可知,在读出操作期间混入了具有噪声频率f和初始相位Θ的噪声y (t)的情况下,对于各个行,输出信号变化,从而产生水平条纹噪声。此外,发现拍摄的图像的画面上的水平条纹噪声的相位,根据驱动噪声源的驱动时钟信号的初始相位θ来确定。
[0077]图4A和图4B是用于说明水平条纹噪声对图1所示的数字照相机中的将两个图像相加的相加处理的影响的图,其中,图4A示出了在第一图像和第二图像各自具有相同相位的水平条纹噪声的情况下的噪声的影响,并且图4B示出了在第一图像和第二图像具有相反相位的水平条纹噪声的情况下的噪声的影响。
[0078]这里,在进行相加处理时,在拍摄第一图像(图像I)时驱动噪声源的驱动时钟信号的初始相位用Θ I表示,并且在拍摄第二图像(图像2)时驱动噪声源的驱动时钟信号的初始相位用Θ2表示。此外,由方程式(3)确定的在拍摄第一图像时产生的水平条纹噪声分量和在拍摄第二图像时产生的水平条纹噪声分量分别由LI (η)和L2(n)表示。此外,进行相加处理之后的水平条纹噪声分量由M(n)表示。噪声分量M(n)由M(n) = L2 (η) +LI (η)确定。
[0079]在所示的图4Α中的示例中,驱动噪声源的驱动时钟信号的初始相位Θ I和Θ 2之间的相位差等于O。也就是说,Θ2= Θ1成立。在这种情况下,从方程式(3)获得LI (η)=L2(n),因此获得M(n) =2XL2(n)。因此,可知当在第一图像和第二图像的水平条纹噪声的相位彼此一致的情况下进行相加处理时,在通过进行相加处理而获得的图像中,水平条纹噪声加倍。
[0080]在所示的图4B中的示例中,驱动噪声源的驱动时钟信号的初始相位Θ I和Θ 2之间的相位差等于π。也就是说,Θ 2 = Θ 1+ji成立。在这种情况下,从方程式(3)获得Ll(n) =-1^2(11),因此获得1(11) =0。因此,可知当在第一图像和第二图像的水平条纹噪声的相位具有反向的关系的情况下进行相加处理时,在通过进行相加处理而获得的图像中,水平条纹噪声变得难以察觉。
[0081]鉴于此,控制驱动摄像设备304的定时,使得每当拍摄一个图像时,使进行相加处理时的水平条纹噪声的相位相反。
[0082]图5是在照相机中使用的定时控制器的框图。注意,用附图标记501表示的定时控制器并入在图1所示的总体控制和计算部312中。
[0083]参照图5,定时控制器501包括PLL 502、第一和第二分频器503和504以及反向/非反向选择部505。PLL 502生成具有作为基准时钟CLK_IN的频率的整数倍的频率的时钟(称为PLL时钟)CLK。第一分频器503通过分割PLL时钟CLK,生成具有预定第一频率的时钟信号(称为第一时钟信号或第一驱动信号)CLK_DCDC。然后,第一分频器503经由反向/非反向选择部505,向电源电路315提供所生成的第一时钟信号CLK_DCDC。
[0084]第二分频器504通过分割PLL时钟CLK,生成具有预定第二频率的时钟信号(称为第二时钟信号或第二驱动信号)CLK_CMOS,并且向定时生成部313提供所生成的第二时钟信号 CLK_CMOS。
[0085]定时控制器501能够根据外部信号,最后确定第一时钟信号CLK_DCDC的相位。更具体来说,第一分频器503根据从外部提供的垂直同步信号VD,将由并入在其中的计数器电路计数的计数值复位(即初始化)。通过该复位操作,第一分频器503最终确定用于驱动作为噪声源的电源电路315的DC-DC转换器电路315A的第一时钟信号CLK_DOTC的初始相位,并且使第一时钟信号CLK_DOTC与垂直同步信号VD同步。
[0086]定时生成部313接收垂直同步信号VD和第二时钟信号CLK_CMOS,并且生成用于驱动摄像设备304的定时脉冲(控制信号)。也就是说,定时生成部313输出用于控制参照图3描述的由摄像设备304进行的信号读出操作的控制信号(即驱动信号)。
[0087]从总体控制和计算部312输出的垂直同步信号VD用于控制从摄像设备304读出信号的开始定时。
[0088]反向/非反向选择部505根据在进行相加处理时,要拍摄的图像是奇数图像、还是偶数图像,以非反向或反向的状态输出从第一分频器503输出的第一时钟信号。也就是说,反向/非反向选择部505根据要拍摄奇数图像、还是偶数图像,选择反向信号或者非反向信号。
[0089]更具体来说,总体控制和计算部312输出指示奇数图像或偶数图像的选择信号ODDorEVENo然后,反向/非反向选择部505根据选择信号ODDorEVEN,输出反向或非反向的第一时钟信号。
[0090]在该示例中,当要拍摄奇数图像时,总体控制和计算部312将选择信号ODDorEVEN设置为H电平。另一方面,如果要拍摄偶数图像,则总体控制和计算部312将选择信号ODDorEVEN设置为L电平。如果选择信号ODDorEVEN处于H电平,则反向/非反向选择部505直接输出向其输入的第一时钟信号CLK_DOTC。如果选择信号ODDorEVEN处于L电平,则反向/非反向选择部505例如经由反向器(未示出),输出向其输入的第一时钟信号CLK_D⑶c(即在使第一时钟信号CLK_M)C反向之后,输出第一时钟信号CLK_M)C)。下文中,将反向的第一时钟信号CLK_DCDC称为第一反向时钟信号CLK_DCDC。
[0091]因此,当对多个图像进行相加处理时,最终确定在开始读出信号时驱动噪声源的驱动时钟信号的相位,此外,当要拍摄各个偶数图像时,将第一时钟信号CLK_DCDC反向。
[0092]图6A和图6B是用于说明图5所示的定时控制器501进行的读出控制的时序图,其中,图6A是示出在对奇数图像进行拍摄时进行的读出控制的时序图,并且图6B是示出在对偶数图像进行拍摄时进行的读出控制的时序图。注意,图6A和6B所示的示例示出了当进行将多个图像相加的相加处理时,对摄像设备304的驱动定时控制。
[0093]参照图6A,在时刻T_start,开始拍摄第一(即奇数)图像,由此从总体控制和计算部312向定时生成部313和第一分频器503输入垂直同步信号VD。响应于此,在时刻T0_ο,定时生成部313输出用于读出摄像设备304的第一行的驱动信号。这时,第一分频器503响应于垂直同步信号VD,将第一时
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