專利名稱：處理電源所造成圖像異常的電路與方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于一種圖像攝取技術(shù)，特別是關(guān)于處理電源所造成圖像異常的技術(shù)。
背景技術(shù)：
隨著數(shù)字相機(jī)(Digital Still Camera, DSC)技術(shù)的演進(jìn)，數(shù)字信號處理的進(jìn)步， 市場上除了追逐高分辨率同時(shí)也追求高感度(ISO)的表現(xiàn)。然而技術(shù)上問題也隨之而來， 高分辨率需要更多感測像素，所以必需利用更大的電流將數(shù)據(jù)(圖像)傳輸出來。然而需 要高感度且不增加感測像素的條件下，其勢必將模擬增益值再加大。在如此嚴(yán)苛的環(huán)境下， 電源系統(tǒng)的瞬間響應(yīng)(transient response)的速度也會對圖像的質(zhì)量有所影響。圖1繪示一般常見的數(shù)字相機(jī)系統(tǒng)的方塊圖。參閱圖1，數(shù)字相機(jī)90包含數(shù)字信號 處理器(digital signal processor，DSP) 100、模擬前端(analog front end，AFE)單元96、 電荷耦合元件(charge coupled device, CCD)98、低壓差穩(wěn)壓器(Low Drop-Out Voltage regulator LD0) 94、電源92，其中低壓差穩(wěn)壓器94也可以是DC到DC (DC/DC)轉(zhuǎn)換器。LDO 94或DC/DC 94的功能為供應(yīng)電源給各個(gè)電路單元。數(shù)字信號處理器100控制了整個(gè)系統(tǒng) 的運(yùn)作，包含對AFE 96與CXD 98的控制。AFE 96在接收DSP 100發(fā)出的水平同步信號 Hsync (Horizontal sync pulse)時(shí)候，也會對CCD發(fā)出水平與垂直的控制信號(011與Φν)， 同一時(shí)間也接收CCD 98的輸出信號(Output Signal,OS) ADC/AGC 116與ADC 110，輸出 信號的圖像數(shù)據(jù)被從由模擬轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號后再傳回至DSP 100，此為數(shù)字相機(jī)的圖像處 理流程。DSP 100也可以控制鏡頭驅(qū)動器124，以間接控制鏡頭模塊126。其它的構(gòu)件例如存儲元件RAM 104、ROM 106以及LCD面板(LCD panel) 102用以 顯示圖像。又，AFE 96中更又包括時(shí)控器(timing generator, TG) 108產(chǎn)生水平頻率與垂 直頻率分別給水平驅(qū)動器112與垂直驅(qū)動器114。低壓差穩(wěn)壓器94包括提供水平電壓Vm 與水平電流Im給水平驅(qū)動器112，以驅(qū)動圖像的水平掃描線的圖像。在CXD 98所感測的 圖像是一條線接著一條線的輸出。由于水平電流Im在初始階段會有涌入(inrush)瞬間振蕩的噪聲，導(dǎo)致輸出圖 像的前段區(qū)域的質(zhì)量受影響，其例如直條紋、橫條紋、鬼影、麻點(diǎn)等，都會嚴(yán)重影響圖像的質(zhì)量。圖2繪示傳統(tǒng)圖像傳送的時(shí)間關(guān)系示意圖。圖3繪示在圖2的傳統(tǒng)圖像傳送過 程中在起始區(qū)段140的放大示意圖。先參閱圖2，其是水平同步信號Hsync、水平控制信號 ΦΗ、水平電壓νΦΗ與水平電流ΙΦΗ等信號的時(shí)間關(guān)系。水平控制信號。11是水平移位頻率 (Horizontal shift clock)。由于AFE 96在對CCD 98發(fā)出水平控制信號ΦΗ信號的時(shí)候， 會產(chǎn)生約IOOmA的瞬間大電流。此瞬間大電流造成的發(fā)送水平控制信號ΦΗ的水平驅(qū)動器 112因電流而電壓不穩(wěn)，進(jìn)而導(dǎo)致CCD 98的圖像在左方起始區(qū)域的模擬信號連帶受到干擾 而出現(xiàn)直條紋等噪聲。電流與電壓不穩(wěn)定的現(xiàn)象，如起始區(qū)段140所示，其放大示意圖如圖 3所示。
參閱圖3，將ΦΗ剛開始送出的起始區(qū)段140放大來看，則可以清楚看到電流不穩(wěn)的時(shí)候，起始區(qū)段140超過一條水平圖像的虛置像素(dummy pixel)區(qū)域142，一些屬于有 效像素(effective Pixel)區(qū)域144的像素區(qū)域146已經(jīng)開始傳送了。這也就是說因一開 始的電流不穩(wěn)造成在區(qū)域146的不良像素(bad pixel)會影響CCD圖像在左方(起始處)， 對應(yīng)區(qū)域146的圖像質(zhì)量，是造成噪聲的主要原因。至少上述的圖像噪聲的問題是有必要被解決。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種處理電源所造成圖像異常的方法與電路，以至少減少圖像前端噪 聲的問題。本發(fā)明提供一種處理電源所造成圖像異常的方法，使用于數(shù)字?jǐn)z影裝置中，包括 啟動該數(shù)字?jǐn)z影裝置的電源。接著、開始傳送所攝取的圖像的一條線數(shù)據(jù)，其中該條線數(shù)據(jù) 有虛置像素區(qū)域與有效像素區(qū)域。先傳送該虛置像素區(qū)域后繼續(xù)傳送該有效像素區(qū)域的多 個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)。處理要輸入給水平驅(qū)動器的水平驅(qū)動電流，使該水平驅(qū)動電流在開始輸出該 有效像素區(qū)之前，已經(jīng)實(shí)質(zhì)上趨于穩(wěn)定狀態(tài)。重復(fù)上述步驟，繼續(xù)傳送所攝取的該圖像的另 一條線數(shù)據(jù)，直到在該數(shù)字?jǐn)z影裝置的該圖像被完全傳送后停止。本發(fā)明提供一種處理電源所造成圖像異常的電路，使用于數(shù)字?jǐn)z影裝置中。此電 路包括數(shù)字信號處理器、模擬前端處理單元、圖像攝取單元、電壓電流調(diào)節(jié)單元、電源供應(yīng) 電路以及仿真元件(emulative device) 0模擬前端處理單元含有水平驅(qū)動器，且與數(shù)字信 號處理器雙向溝通，其中數(shù)字信號處理器或模擬前端處理單元輸出脈寬調(diào)制信號。圖像攝 取單元與數(shù)字信號處理器雙向溝通，接受該水平驅(qū)動器的驅(qū)動。電壓電流調(diào)節(jié)單元至少提 供一電壓與一電流給模擬前端處理單元。電源供應(yīng)電路提供電源給電壓電流調(diào)節(jié)單元。仿 真元件與該電壓電流調(diào)節(jié)單元一輸出端連接。在電壓電流調(diào)節(jié)單元提供電壓與電流給模擬 前端處理單元前的預(yù)定時(shí)間內(nèi)，仿真元件被該脈寬調(diào)制信號所控制成為開啟狀態(tài)，否則為 關(guān)閉狀態(tài)。為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉實(shí)施例，并配合所附圖式 作詳細(xì)說明如下。


圖1是數(shù)字相機(jī)系統(tǒng)的方塊圖。圖2繪示傳統(tǒng)圖像傳送的時(shí)間關(guān)系示意圖。圖3繪示在圖2的傳統(tǒng)圖像傳送過程中在起始區(qū)段140的放大示意圖。圖4繪示依據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例，處理水平移位頻率ΦΗ的機(jī)制示意圖。圖5繪示圖4中一個(gè)區(qū)域的放大示意圖。圖6繪示依據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例，根據(jù)圖4的機(jī)制，一種處理電源所造成圖像異常的 電路方塊示意圖。圖7依據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例，一種處理電源所造成圖像異常的方法示意圖。[主要元件標(biāo)號說明]90:數(shù)字相機(jī)92:電源
94 低壓差穩(wěn)壓器96 模擬前端單元98 電荷耦合元件100 數(shù)字信號處理器102 :LCD 面板104 =RAM106 ROM108 時(shí)控器110 =ADC112 水平驅(qū)動器114:垂直驅(qū)動器116:ADC/AGC124 鏡頭驅(qū)動器126 鏡頭模塊140 起始區(qū)段142 虛置像素區(qū)域144:有效像素區(qū)域146:區(qū)域150:虛置像素區(qū)域160:有效像素區(qū)域200 =DSP202 仿真裝置204:電源206 LDO208 =AFE210 水平驅(qū)動器212:PWM 信號214 :CCDS700 S708 步驟
具體實(shí)施例方式本發(fā)明提出至少能處理電源所造成圖像異常的方法與電路，并配合多個(gè)實(shí)施例來 說明本發(fā)明。然而，本發(fā)明不限于所舉的多個(gè)實(shí)施例。本發(fā)明采用處理水平移位頻率啟動方式，其例如可以通過設(shè)置仿真裝置 (Emulative Device)；使用有較快的瞬間響應(yīng)的LDO或DC/DC ；或是使用電感與電容(LC) 修正LDO或DC/DC的瞬間響應(yīng)曲線。圖4繪示依據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例，處理水平移位頻率ΦΗ的機(jī)制示意圖。圖5繪示 圖4中一個(gè)區(qū)域的放大示意圖。圖6繪示依據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例，根據(jù)圖4的機(jī)制，一種處理 電源所造成圖像異常的電路方塊示意圖。配合參閱圖4 6，本實(shí)施例于采用設(shè)置仿真裝置 202。例如在采用CXD 214的數(shù)字相機(jī)系統(tǒng)中的驅(qū)動電路，DSP 200功用如圖1的DSP 100 相似，用來控制圖像攝取裝置。在AFE 208中的水平驅(qū)動器210，針對其水平移位頻率ΦΗ 的啟動方式，例如增加一個(gè)仿真裝置202當(dāng)作負(fù)載裝置。此仿真裝置202可以采用簡單的 電路來實(shí)現(xiàn)，例如由開關(guān)與電阻器來達(dá)成，其中開關(guān)例如可由半導(dǎo)體晶體管來達(dá)成，其更例 如是雙極性結(jié)面晶體管(BJT)或是金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管(MOS)。晶體管可由控制信號 開啟或是關(guān)閉，當(dāng)作開關(guān)使用，也易于控制。本實(shí)施例是以BJT為例，其接受脈寬調(diào)制(PWM) 信號控制，以開啟或關(guān)閉。PWM信號例如可以由DSP 200產(chǎn)生。然而，AFE 208也可以產(chǎn)生 PWM信號212。換句話說，DSP 200或AFE 208都可以產(chǎn)生PWM信號，或是也可以由其它單元 產(chǎn)生對等的PWM信號。仿真裝置202的一端與AFE 208的輸入端耦接，而另一端接地。AFE 208的輸入端接收LDO 206的水平電壓Vtwi與水平電流ΙΦΗ。電源204提供系統(tǒng)電壓給LDO 206。AFE 208的輸入端也可以是由DC/DC轉(zhuǎn)換器提供。從圖4來看，當(dāng) 水平同步信號Hsync啟動時(shí)，水平移位頻率會馬上產(chǎn)生。由 于設(shè)置有仿真裝置202，通過PWM信號在A時(shí)段啟動仿真裝置202，可以讓ΦΗ在開始送出 之前，ΙφΗ與Vm就已經(jīng)到達(dá)穩(wěn)定狀態(tài)，如此可以減少LDO瞬間的大電流抽動。于B時(shí)段，仿真裝置202關(guān)閉。于是水平移位頻率011開始傳送一條線的圖像數(shù)據(jù)。在A時(shí)段的細(xì)部放 大可參閱圖5。于圖5可以看出，在CXD214的輸出信號OS還沒傳送到有效像素區(qū)域(effective pixel region) 160之前，就有負(fù)載電阻所產(chǎn)生的電流，使得涌入電流的噪聲能提早發(fā)生，進(jìn) 而有效減少CCD圖像左方(起始處)的噪聲。于此，由于有效像素區(qū)域160的前面仍有虛 置像素區(qū)域150，因此PWM的寬度可以適當(dāng)配合。本實(shí)施例利用仿真裝置202，能有效消除CXD圖像左方的噪聲。ΦΗ信號上的仿真 負(fù)載裝置能解決一般改善電源系統(tǒng)的。此仿真裝置不會隨著元件特性上的誤差，而在減低 噪聲的效果上有所差異。在不同組合的sensor跟電源系統(tǒng)中，僅需經(jīng)過簡易計(jì)算并小幅修 正仿真負(fù)載的大小即能有效修正。圖7繪示依據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例，一種處理電源所造成圖像異常的方法示意圖。參 閱圖7并配合參閱圖6，于步驟S700，電源開啟，系統(tǒng)就被開啟。于步驟S702，開始要傳送 CXD圖像的一條線數(shù)據(jù)。于S704，虛擬負(fù)載的機(jī)制先被開啟，也就是說仿真裝置(器)202 被啟動。于步驟S706，仿真裝置202維持開啟狀態(tài)直到水平驅(qū)動器210開始傳送ΦΗ之前， 仿真裝置202會被關(guān)閉，直到CXD的圖像的一條線數(shù)據(jù)被傳送。于步驟S708，繼續(xù)下一條線 的輸出，且維持這個(gè)循環(huán)直到圖像被完全輸出。換句話說，本發(fā)明處理要輸入給水平驅(qū)動器的水平驅(qū)動電流，使該水平驅(qū)動電流 在開始輸出該有效像素區(qū)之前，已經(jīng)實(shí)質(zhì)上趨于穩(wěn)定狀態(tài)。就一般性的方法上，其與圖7的 機(jī)制類似，都是處理水平驅(qū)動電流使開始輸出該有效像素區(qū)之前，已經(jīng)實(shí)質(zhì)上趨于穩(wěn)定狀 態(tài)。又由于電流與電壓其間有一定的關(guān)系，處理水平電流也對等于處理水平電壓的方式。電 流穩(wěn)定也表示電壓穩(wěn)定。相似地，電壓穩(wěn)定也表示電流穩(wěn)定。雖然本發(fā)明已以實(shí)施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何所屬技術(shù)領(lǐng)域 中具有通常知識者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許的更動與潤飾，故本發(fā)明 的保護(hù)范圍當(dāng)視所附的權(quán)利要求范圍所界定者為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
一種處理電源所造成圖像異常的方法，使用于數(shù)字?jǐn)z影裝置中，包括啟動該數(shù)字?jǐn)z影裝置的電源；開始傳送所攝取的圖像的一條線數(shù)據(jù)，其中該條線數(shù)據(jù)有虛置像素區(qū)域與有效像素區(qū)域，先傳送該虛置像素區(qū)域后繼續(xù)傳送該有效像素區(qū)域的多個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)；處理要輸入給水平驅(qū)動器的水平驅(qū)動電流，使該水平驅(qū)動電流在開始輸出該有效像素區(qū)之前，已經(jīng)實(shí)質(zhì)上趨于穩(wěn)定狀態(tài)；以及重復(fù)上述步驟，繼續(xù)傳送所攝取的該圖像的另一條線數(shù)據(jù)，直到在該數(shù)字?jǐn)z影裝置的該圖像被完全傳送后停止。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理電源所造成圖像異常的方法，其中處理要輸入給該水平 驅(qū)動器的該水平驅(qū)動電流的該步驟包括該數(shù)字?jǐn)z影裝置產(chǎn)生脈寬調(diào)制信號；以及利用仿真元件，接收該脈寬調(diào)制信號被啟動與關(guān)閉，促使該水平驅(qū)動電流比開始傳送 所攝取的該圖像的該條線數(shù)據(jù)得依時(shí)間點(diǎn)更提早一段時(shí)間被產(chǎn)生。
3.—種處理電源所造成圖像異常的電路，使用于數(shù)字?jǐn)z影裝置中，包括 數(shù)字信號處理器；模擬前端處理單元，含有水平驅(qū)動器，且與該數(shù)字信號處理器雙向溝通，其中該數(shù)字信 號處理器或該模擬前端處理單元輸出脈寬調(diào)制信號；圖像攝取單元，與該數(shù)字信號處理器雙向溝通，還接受該水平驅(qū)動器的驅(qū)動； 電壓電流調(diào)節(jié)單元，至少提供一電壓與一電流給該模擬前端處理單元； 電源供應(yīng)電路，提供電源給該電壓電流調(diào)節(jié)單元；以及 仿真元件，與該電壓電流調(diào)節(jié)單元一輸出端連接，其中在該電壓電流調(diào)節(jié)單元提供該電壓與該電流給該模擬前端處理單元前的預(yù)定時(shí) 間內(nèi)，該仿真元件被該脈寬調(diào)制信號所控制成為開啟狀態(tài)，否則為關(guān)閉狀態(tài)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的處理電源所造成圖像異常的電路，其中該仿真元件包括 負(fù)載；半導(dǎo)體開關(guān)元件，與該負(fù)載連接成串聯(lián)電路，該串聯(lián)電路有第一端與該水平驅(qū)動器的 輸入端連接，以及第二端接地，該半導(dǎo)體開關(guān)元件由該脈寬調(diào)制信號控制。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的處理電源所造成圖像異常的電路，其中該負(fù)載是電阻器，
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的處理電源所造成圖像異常的電路，其中電壓電流調(diào)節(jié)單元包 括低壓差穩(wěn)壓器或是DC對DC轉(zhuǎn)換器。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的處理電源所造成圖像異常的電路，其中該模擬前端處理單元 的該水平驅(qū)動提供水平頻率給該圖像攝取單元，促使該圖像攝取單元傳送所攝取的圖像數(shù) 據(jù)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的處理電源所造成圖像異常的電路，其中在該水平驅(qū)動開始提 供該水平頻率的前一段預(yù)定時(shí)間內(nèi)，該仿真元件被啟動，使該電壓電流調(diào)節(jié)單元輸出的該 電流先流入該仿真元件，該仿真元件承受該電流的涌入電流噪聲。
全文摘要
一種處理電源所造成圖像異常的方法，使用于數(shù)字?jǐn)z影裝置中，包括啟動該數(shù)字?jǐn)z影裝置的電源。接著，開始傳送所攝取的圖像的一條線數(shù)據(jù)，其中該條線數(shù)據(jù)有虛置像素區(qū)域與有效像素區(qū)域。先傳送該虛置像素區(qū)域后繼續(xù)傳送該有效像素區(qū)域的多個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)。處理要輸入給水平驅(qū)動器的水平驅(qū)動電流，使該水平驅(qū)動電流在開始輸出該有效像素區(qū)之前，已經(jīng)實(shí)質(zhì)上趨于穩(wěn)定狀態(tài)。重復(fù)上述步驟，繼續(xù)傳送所攝取的該圖像的另一條線數(shù)據(jù)，直到在該數(shù)字?jǐn)z影裝置的該圖像被完全傳送后停止。
文檔編號H04N5/225GK101841647SQ20091012803
公開日2010年9月22日 申請日期2009年3月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月17日
發(fā)明者洪明輝, 羅仲志 申請人:聯(lián)詠科技股份有限公司