摄像装置 【技术领域】
本发明涉及使用多个固体摄像元件拍摄多个被拍摄物体，并把从多个固体摄像元件获得的多个系列的图象信号进行合成的摄像装置。背景技术
在数字照相机等的摄影装置中，通过设置多个固体摄像元件可同时拍摄相互不同的被拍摄物体。该摄像装置对从多个固体摄像装置获得的多系列的图象信号进行合成，例如，在1个显示画面中显示多个拍摄的图象。
图1是表示配置有多个固体摄像元件的以往的摄像装置20的方框图。摄像装置20为了同时对2个被拍摄物体进行拍摄，具有第1、第2摄像装置20a、20b。由存储控制器9控制第1、第2摄像装置20a、20b的输出。
第1摄像装置20a为第1摄像系统，包括第1CCD固体摄像元件(以下简称CCD)1a、第1升压电路2a、第1CCD驱动电路3a、第1时序控制电路4a、第1模拟信号处理电路5a、第1A/D转换电路6a、第1数字信号处理电路7a及第1存储器8a。第1CCD1a包括被行列配置的多个受光像素，把对应所拍摄的被拍摄物体图象而生成的信息电荷存储在各个受光像素中。第1CCD1a具有纵型溢流沟构造，从而可使存储在各个受光像素中的信息电荷向基板侧排出。纵型溢流沟构造可使各个受光像素生成的过剩的信息电荷被吸收到基板侧。
第1升压电路2a通过对输入地电源电压Vd(未图示)进行升压而生成升压电压，并把升压电压供给到第1CCD驱动电路3a。第1CCD驱动电路3a利用升压电压生成多个时钟脉冲，然后供给到第1CCD1a。多个时钟脉冲根据从第1时序控制电路4a供给的各种时序信号而生成。对应存储在第1CCD1a的各个受光像素内的信息电荷的电荷量的图象信号Y(t)分别以1个像素为单位从第1CCD1a中取出。
第1时序控制电路4a包括对一定周期的基准时钟信号CK进行计数的多个计数器，对基准时钟信号CK进行分频，生成垂直同步信号VD及水平同步信号HD。第1时序控制信号4a在与垂直同步信号VD及水平同步信号HD同步的时刻生成供给第1CCD驱动电路3a的各种时序信号。第1CCD1a在与水平同步信号HD同步的时刻生成每1行的图象信号Ya(t)，在与垂直同步信号VD同步的时刻生成每1画面的图象信号Ya(t)。生成的图象信号Ya(t)被供给到第1模拟信号处理电路5a。
第1模拟信号处理电路5a接收从第1CCD1a供给的图象信号Ya(t)，对该图象信号Ya(t)实施Correlated Double Sampling(CDS)、AutomaticGain Control(AGC)等的模拟信号处理。在CDS处理中，对复位电平和信号电平反复交替的图象信号Ya(t)箝位复位电平。然后，从图象信号Ya(t)取出信号电平，生成具有连续信号电平的图象信号。在AGC处理中，对通过CDS处理取出的图象信号以1个画面或1个垂直扫描期间为单位进行积分。并调整增益使该积分数据被收容在规定的范围内。第1A/D转换电路6a接收从第1模拟信号处理电路5a供给的第1图象信号Ya(t)，并与第1CCD1a的输出时序同步地对第1图象信号Ya(t)进行格式化，生成第1数字图象数据Ya(n)。第1数字图象数据Ya(n)被供给到第1数字信号处理电路7a。
第1数字信号处理电路7a对第1图象数据Ya(n)实施色分离、矩阵运算等的处理，生成包括辉度数据及色差数据的图象数据Y`(n)。第1数字信号处理电路7a包括暴光控制电路及白平衡控制电路，用于实施控制第1CCD1a的暴光状态的暴光控制和调整图象信号Y(t)白平衡的白平衡补偿处理。
第1存储器8a是帧存储器，响应存储控制器9的写入指令以1个画面为单位存储第1数字信号处理电路7a的辉度数据及色差数据。
第2摄像装置20b为第2摄像系统，包括第2CCD固体摄像元件(以下简称CCD)1b、第2升压电路2b、第2CCD驱动电路3b、第2时序控制电路4b、第2模拟信号处理电路5b、第2A/D转换电路6b、第2数字信号处理电路7b及第2存储器8b。第2摄像装置20b的各个电路与第1摄像装置20a的各个电路对应，对由第2CCD1b生成的第2图象信号进行同样的处理。
存储控制器9控制从第1及第2存储器8a、8b读出第1及第2图象数据的读出时间，使由第1摄像装置20a拍摄的图象和由第2摄像装置20b拍摄的图象显示在同一显示画面上。例如，图2A所示，在同一显示画面上的被垂直方向分割成的2个区域内，分别显示由第1摄像装置20a拍摄的第1拍摄图象A和由第2摄像装置20b拍摄的第2拍摄图象B。在这种情况下，分别从第1及第2存储器8a、8b中取出对应第1拍摄图象A的第1图象数据Ya(n)和对应第2拍摄图象B的第2图象数据Yb(n)。然后通过对2个图象数据进行合成，以相适宜的显示状态显示在显示画面上。
如图2B所示，在显示画面上主要显示第1拍摄图象A，在显示画面左下的1/4区域缩小显示第2拍摄图象B。在这种情况下，从第1存储器8a中取出相当于显示画面上半部的第1图象数据Ya(n)，然后从第1及第2存储器8a、8b取出相当于显示画面下半部区域的打击1图象数据Ya(n)和第2图象数据Yb(n)。此时，为了把第2拍摄图象B整体图象显示在显示画面上的被分配的区域内，对从第2存储器8b取出的整体画面的图象数据进行1/4的数据压缩。然后把第1图象数据Ya(n)与被压缩的第2图象数据Yb(n)合成，把第1拍摄图象A和缩小至1/4的第2拍摄图象B同时显示在1个显示画面上。
以往的摄像装置20由于包括多个固体摄像元件、驱动电路、时序控制电路及信号处理电路，所以存在着电路规模大，电力消耗大的问题。因此，可以考虑通过使除去固体摄像元件以外的电路集成化来使摄像装置的电路规模小型化，但是在集成化的电路中存在着大量的选择分支。并且，电路的通用化将会导致摄像装置的功能下降。例如，在构成驱动系统的通用化的情况下，将会发生不能同时驱动多个固体摄像元件、使各个固体摄像元件的帧速率下降的问题。发明内容
本发明的目的是，提供一种电路规模小且具有动作效率高的多个固体摄像元件的摄像装置。
为了达到上述的目的，本发明之1的摄像装置包括具有被行列配置的多个第1受光像素的第1固体摄像元件。各个第1受光像素生成对应第1被拍摄体的信息电荷，并存储所生成的信息电荷。摄像装置包括具有被行列配置的多个第2受光像素的第2固体摄像元件。各个第2受光像素生成对应第2被拍摄体的信息电荷，并存储所生成的信息电荷。摄像装置具有与所述第1固体摄像元件连接的，为了按照垂直扫描及水平扫描的时间生成对应被存储在各个第1受光像素中的信息电荷的第1图象信号，而驱动所述第1固体摄像元件的第1驱动电路和与所述第2固体摄像元件连接的，为了按照垂直扫描及水平扫描的时间生成对应被存储在各个第2受光像素中的信息电荷的第2图象信号，而驱动所述第2固体摄像元件的第2驱动电路；与所述第1及第2驱动电路连接的，按照具有一定周期的基准时钟信号决定所述第1及第2固体摄像元件的垂直扫描及水平扫描时间的时序控制电路；与所述第1及第2固体摄像元件连接的，与所述第1及第2固体摄像元件的动作时间同步地从所述第1及第2图象信号中选择任意一方的选择电路；与所述选择电路连接的，对被选择的图象信号实施规定的图象处理，并生成显示图象数据的信号处理电路(39)。所述选择电路在每个规定的时间对第1及第2图象信号进行交替地选择。
另外，本发明的其他方式的摄像装置包括具有被行列配置的多个第1受光像素的第1固体摄像元件。各个第1受光像素生成对应第1被拍摄体的信息电荷，并存储所生成的信息电荷。摄像装置包括具有被行列配置的多个第2受光像素的第2固体摄像元件。各个第2受光像素生成对应第2被拍摄体的信息电荷，并存储所生成的信息电荷。摄像装置包括与所述第1固体摄像元件连接的，为了按照垂直扫描及水平扫描的时间生成对应被存储在各个第1受光像素中的信息电荷的第1图象信号，而驱动所述第1固体摄像元件的第1驱动电路；与所述第2固体摄像元件连接的，为了按照垂直扫描及水平扫描的时间生成对应被存储在各个第2受光像素中的信息电荷的第2图象信号，而驱动所述第2固体摄像元件的第2驱动电路；与所述第1驱动电路连接的，按照具有一定周期的基准时钟信号决定所述第1固体摄像元件的垂直扫描及水平扫描时间的时序控制电路；与所述第2驱动电路连接的，按照具有所述一定周期的基准时钟信号决定所述第2固体摄像元件的垂直扫描及水平扫描时间的时序控制电路；与所述第1及第2固体摄像元件连接的，与所述第1及第2固体摄像元件的动作时间同步地从所述第1及第2图象信号中选择任意一方的选择电路；与所述选择电路连接的，对被选择的图象信号实施规定的图象处理，并生成显示图象数据的信号处理电路。所述选择电路在每个规定的时间对第1及第2图象信号进行交替地选择。
为了便于对本发明的其他实施方式及优点，下面，结合表示本发明原理的实例附图进行具体的说明。附图说明
图1是表示以往的摄像装置的简要构成的方框图。
图2A、2B是表示图1的摄像装置的显示模式的一例的示意图。
图3是表示本发明实施例1的摄像装置的简要构成的方框图。
图4是图3的摄像装置的固体摄像元件的简要俯视图。
图5A-5是表示图3的摄像装置的显示模式的一例的示意图。
图6是表示图3的摄像装置的动作的时序图。
图7是表示图6的局部及图象数据D(n)的时序图。
图8是表示图3的摄像装置的数字信号处理电路的简要构成的方框图。
图9是表示图8的数字信号处理电路的第1及第2积分控制信号的时序图。
图10是表示本发明实施例2的摄像装置的简要构成的方框图。
图11是表示本发明实施例3的摄像装置的简要构成的方框图。
图12是表示本发明实施例4的摄像装置的简要构成的方框图。具体实施方式
下面，结合附图对本发明的实施例进行说明。对图中的相同的部件使用相同部件编号表示。(实施例1)
图3是表示本发明实施例1的摄像装置100的简要构成的方框图。摄像装置100具有第1及第2CCD固体摄像元件(以下简称CCD)31a、31b、第1及第2升压电路32a、32b、第1及第2CCD驱动电路33a、33b、时序控制电路34、第1及第2箝位电路35a、35b、选择电路36、模拟信号处理电路37、A/D转换电路38及数字信号处理电路39。
第1CCD31a是例如图4所示的帧传输型固体摄像元件。第1CCD31a包括连接摄像部到存储部的多个垂直位移寄存器1v、配置在多个垂直位移寄存器1v的输出侧的水平位移寄存器1h及配置在水平位移寄存器1h的输出侧的输出部1d。
在摄像部中垂直位移寄存器1v形成电的分离，形成多个受光像素，把对应第1被拍摄物体的图象而生成的信息电荷存储在各个受光像素中。在摄像部中，多个垂直位移寄存器的一部分列被遮光，并被设定为称作Optical Black(OPB)区域的区域。被存储在各个受光像素中的信息电荷，在帧转送时钟信号Φa(f)及垂直转送时钟信号Φa(v)到来时被高速地转送到存储部。
被转送到存储部的信息电荷被暂时存储在存储部中，在垂直转送时钟信号Φa(v)的到来时刻以1行为单位向水平位移寄存器1h转送。被转送到水平位移寄存器1h的信息电荷在水平转送时钟信号Φh的到来时刻以1个像素为单位从水平位移寄存器1h转送到输出部1d侧。
被转送到输出部1d侧的信息电荷由于具有对应每个像素的存储容量，所以可对应电荷量转换成电压值，并生成具有转换成电压值的图象信号Ya(t)。此时，在输出部1d中，响应与水平转送时钟信号Φh同步的复位时钟信号Φr把存储在容量中的信息电荷向沟排出。
第1CCD1a具有纵型溢流沟构造，可把存储在摄像部的信息电荷在基板时钟信号Φa(b)的到来时刻向基板侧排出。第2CCD31b与第1CCD31a相同，具有被行列配置的多个受光像素，把对应第2被拍摄影象而生成的信息电荷存储在各个受光像素中。第2CCD31b生成对应被存储的信息电荷的第2图象信号Yb(t)。第2CCD31b也具有纵型溢流沟的构造。
第1升压电路32a构成与第1CCD31a相对应的配置，通过对输入的电源电压Vd(未图示)进行升压而生成升压电压，并把升压电压供给到第1CCD驱动电路33a。第2升压电路32b对应第2CCD31b设置，与第1升压电路32a相同，把通过对电源电压Vd进行升压而获得的升压电压供给到第2CCD驱动电路33b。
第1CCD驱动电路33a在从时序控制电路34供给的时序信号的到来时刻，生成第1帧转送时钟信号Φa(f)、第1垂直转送时钟信号Φa(v)、第1水平转送时钟信号Φa(h)、第1复位时钟信号Φa(r)及第1基板时钟信号Φa(b)，并供给到第1CCD31a。第2CCD驱动电路33b在从时序控制电路34供给的时序信号的到来时刻，生成第2帧转送时钟信号Φb(f)、第2垂直转送时钟信号Φb(v)、第2水平转送时钟信号Φb(h)、第2复位时钟信号Φb(r)及第2基板时钟信号Φb(b)，并供给到第2CCD31b。从而可同时对第1及第2CCD31a、31b进行驱动。
时序控制电路34具有对一定周期的基准时钟信号CK进行计数的多个计数器34a和对计数器34a的输出进行解码的解码器34b。通过改变解码器34b的设定值，可生成多个不同的时序信号。时序控制电路34被配置成对第1及第2CCD驱动电路33a、33b通用的电路。
时序控制电路34例如图5A～图5D所示的那样，从寄存器40接收分别对应被设定的多个显示模式的多个设定数据之一，对应接收的设定数据改变解码器34b的设定值。通过改变解码器34b的设定值，可改变各个时钟脉冲的供给开始时间和上升沿的时间。例如，在图5B的情况下，把对应的设定数据供给解码器34b，使其生成使供给第1CCD驱动电路33a的时钟脉冲的相位与供给第2CCD驱动电路33b的时钟脉冲的相位错开的各个时钟脉冲。把各个时钟脉冲分别供给到第1及第2CCD31a、31b，使第1及第2CCD31a、31b时分割地生成对应的第1图象信号Ya(t)和第2图象信号Yb(t)。
寄存器40用于存储分别对应多个显示模式的多个设定数据。寄存器40接收从外部装置输入的显示模式切换信号MODE，把对应由切换信号MODE指定的显示模式的设定数据供给到时序控制电路34。从而使各个时钟脉冲的供给开始时间或上升沿的时间对应被指定的显示模式而改变。
第1箝位电路35a与第1CCD31a连接，锁定第1图象信号Ya(t)，把被锁定的第1图象信号Ya(t)供给到选择电路36。第2箝位电路35b与第2CCD31b连接，锁定第2图象信号Yb(t)，把锁定的第2图象信号Yb(t)供给到选择电路36。第1及第2箝位电路35a、35b具有相互相同的的箝位电平，把第1及第2图象信号Ya(t)、Yb(t)的黑电平固定在相同的电压电平。
选择电路36具有2个输入端子36a、36b和1个输出端子36c。选择电路36接受被锁定的第1及第2图象信号Ya(t)、Yb(t)，并把第1及第2图象信号Ya(t)、Yb(t)的任意一方供给到模拟信号处理电路37。选择电路36在由时序控制电路34供给的时序信号的到来时刻开始动作，在从第1CCD31a输出第1图象信号Ya(t)的期间内，连接其输入端子36a和输出端子36c。选择电路36在第2CCD31b输出第2图象信号Yb(t)的期间内，连接输入端子36b和输出端子36c。即，选择电路36通过把从第1及第2CCD31a、31b时分割供给的2系列的图象信号对应各个图象信号的供给时间有选择性地接收，可生成实际为1系列的图象信号。
模拟信号处理电路37，接收选择电路36供给的1系列的图象信号Y(t)，通过实施CDS、AGC等的模拟信号处理而生成图象信号Y`(t)。A/D转换电路38接收图象信号Y`(t)，把图象信号Y`(t)转换成数字信号，生成图象信号Y`(n)。
数字信号处理电路39接受图象数据Y`(n)，对图象数据Y`(n)实施色分离、矩阵运算等的处理，生成包括辉度数据及色差数据的图象数据D(n)。数字信号处理电路39包括暴光控制电路、白平衡控制电路及积分电路。数据信号处理电路39对图象数据以规定的期间单位进行积分，根据该积分值进行暴光控制和白平衡补偿。模拟信号处理电路37、A/D转换电路38及数字信号处理电路39通过时序控制电路34的控制，以时分割分别对第1及第2图象信号Ya(t)、Yb(t)进行信号处理。
在实施例1中，对于第1及第2CCD31a、31b分别独立地设置第1及第2CCD驱动电路33a、33b、第1及第2箝位电路35a、35b，而共用模拟信号处理电路37、A/D转换电路38及数字信号处理电路39。因此，可在防止功能下降的同时缩小摄像装置的电路规模。
即，摄像装置100中第1及第2CCD31a、31b被同时驱动，第1及第2图象信号Ya(t)、Yb(t)从第1及第2CCD31a、31b分别以时分割被供给到第1及第2箝位电路35a、35b。对应第1及第2图象信号Ya(t)、Yb(t)的输出时间，选择电路36动作，进行高效的第1及第2图象信号Ya(t)、Yb(t)的切换动作。
通过构成选择电路36以后的模拟信号处理电路37、A/D转换电路38及数字信号处理电路39的共用化，可有效地缩小摄像装置的电路规模。并且，由于时序控制电路34为第1及第2CCD31a、31b共用，所以可进一步缩小电路规模。
另外，在摄像装置100中，对应第1及第2CCD31a、31b分别设置第1及第2箝位电路35a、35b。因此，即使因第1及第2CCD31a、31b出现特性的不一致而使第1及第2图象信号Ya(t)、Yb(t)的黑电平产生电平差，也可以在修正该电平差之后把第1及第2图象信号Ya(t)、Yb(t)供给选择电路36。其结果，可抑制分别从第1及第2CCD31a、31b得到的2个摄像图象的对比度的不一致，从而可防止2个摄像图象发生画面质量的差别。
图6是说明摄像装置100的动作的时序图。其中在图5A～5D所示的多个显示模式中，举例说明主要显示第1摄像图象A，在左下1/4区域显示第2摄像图象B的情况(图5A)。在以下的说明中，第1及第2CCD31a、31b的摄像部包括12行。
在图6的时序t0～t1，在垂直同步信号VD的消隐期间内，第1帧转送时钟信号Φa(f)及第2垂直转送时钟信号Φa(v)被计数，存储在第1CCD31a的摄像部中的1个画面的信息电荷被转送到存储部。然后，在时间t1～t2，第2帧转送时钟信号Φb(f)及第2垂直转送时钟信号Φb(v)被计数，存储在第2CCD31b的摄像部中的1个画面的信息电荷被转送到存储部。这里，第1CCD31a与第2CCD31b在帧位移时间上的错开是为了降低帧位移开始时的突入电流的峰值。即，在帧位移中，由于存储在摄像部中的信息电荷被高速地转送到存储部，所以在帧位移的开始时会流入过大的突入电流。在第1及第2CCD31a、31b中，通过不同时开始帧位移以降低突入电流的峰值。
然后，在与水平同步信号HD同步的时刻t3，第1垂直转送时钟信号Φa(v)被计数，把被转送到第1CCD31a的存储部的1个画面的信息电荷以1行为单位顺序地转送大水平转送部。根据被转送到水平转送部信息电荷顺序地生成第1图象信号Ya(t)，然后把图象信号Ya(t)供给到第1箝位电路35a。第1图象信号Ya(t)的生成一直延续到时刻t5，共生成相当于1个画面的上半部区域的6行图象信号。在时间t3～t5中，停止对第2CCD驱动电路33b的供电，使第2垂直转送时钟信号Φb(v)被锁定在低电平。因此，使第2图象信号Yb(t)不能从第2CCD31a被供给到第2箝位电路35b。
在时间t4，第1基板时钟信号a(b)出现1个脉冲，存储在第1CCD31a的摄像部中的信息电荷被排出到基板侧。在直到下个帧位移时间的期间La内向摄像部内存储信息电荷。在时刻t6，第2基板时钟信号Φb(b)出现1个脉冲。在直到下一个帧位移时刻的期间Lb内向第2CCD31b的摄像部内存储信息电荷。
在时刻t5，当结束了从第1CCD31a向第1箝位电路35a的6行的图象信号供给或，第1垂直转送时钟信号Φa(v)的周期改变为2倍。按照第1垂直转送时钟信号Φa(v)的2倍周期，开始对第2垂直转送时钟信号Φb(v)计数。第1及第2垂直转送时钟信号Φa(v)、ΦbΦ(v)在t5～t7的期间内被计数。
在t5～t7的期间内，如图6所示，第1及第2垂直转送时钟信号a(v)、b(v)呈交替地出现。结果，从第1及第2CCD31a、31b第1及第2图象信号Ya(t)、Yb(t)以1行为单位交替地被供给到第1及第2箝位电路35a、35b。此时，由于显示区域被设定在垂直方向的1/2的区域，所以在第2图象信号Yb(t)中，共12行的1个画面被每隔一行取出一行，把6行的第2图象信号Yb(t)供给到第2箝位电路35b。
在t5～t7的期间内，选择电路36对应第1及第2图象信号Ya(t)、Yb(t)的输出时刻选择性地取出第1及第2图象信号Ya(t)、Yb(t)，生成图象信号Y(t)。这样，通过控制第1及第2图象信号Ya(t)、Yb(t)的输出时间，对应该输出时间使选择电路36动作，可按照与被指定的显示模式相符的顺序生成图象信号Y(t)。
图7是表示按照图6所示的时序而生成的第1及第2图象信号Ya(t)、Yb(t)、图象信号Y(t)及图象数据D(n)的时序图。
第1图象信号Ya(t)是如图6所说明的那样，直到第6行是以1行为单位顺序地连续生成。之后，从第7行开始，第1图象信号Ya(t)是与第2图象信号Yb(t)不同的时刻交替地生成。在完成了第1图象信号Ya(t)的6行的输出后，开始第2图象信号Yb(t)的输出。
从选择电路36输出的图象信号Y(t)的前6行为第1图象信号Ya(t)，从第7行以后包括以1行为单位相互交替的第1图象信号Ya(t)和第2图象信号Yb(t)。在直到第1图象信号Ya(t)的第6行被输出的期间内，选择电路36选择第1CCD31a侧，把第1图象信号Ya(t)的前6行作为图象信号Y(t)供给到模拟信号处理电路37。在其后的期间内，选择电路36对第1CCD31a侧和第2CCD31b侧进行交替地选择。把第1及第2图象信号Ya(t)、Yb(t)交替地分配，作为图象信号Y(t)供给到模拟信号处理电路37，使其在选择第2图象信号Yb(t)的第1行的信号之后，选择第1图象信号Ya(t)的第7行的信号，然后再选择第2图象信号Yb(t)的第3行的信号。其结果，在图象信号Y(t)的第7行以后，构成实际上的第1图象信号Ya(t)与第2图象信号Yb(t)的合成状态。
数字信号处理电路39对图象信号Y(t)的前6行(第1图象信号Ya(t)的前6行)顺序地进行处理，把处理后的图象信号Y(t)作为图象数据D(n)供给外部装置。对于从第7行以后，把对应第2图象信号Yb(t)的行的图象数据通过数字信号处理电路39内的压缩电路压缩成相当与一行的一半的数据。并且，在第7行之后，从对应打击1图象信号Ya(t)的行的图象数据中除去未被分配到显示区域的1行的前半部数据。然后把被压缩的图象数据与取出的仅有1行的后半部的数据合成，由此生成1行的图象数据D(n)。例如，图象数据D(n)的第7行的数据是通过合成由第2图象信号Yb(t)的第1行生成的图象数据被压缩成1行的一半的数据与被取出的由第1图象信号Ya(t)的第7行生成的图象数据的1行的后半部的数据而生成。因此，在显示画面上，在由第1CCD31a拍摄的第1摄像图象A的左下侧1/4的区域内，缩小显示由第2CCD31b拍摄的第2摄像图象B，并且同时显示2个摄像图象。
通过进行第1图象信号Ya(t)与第2图象信号Yb(t)的输出切换、与其相配合的压缩处理及合成处理，可对显示画面上的显示图象的显示状态进行切换。即，通过根据各个显示区域控制第1及第2图象信号Ya(t)、Yb(t)的各个图象信号的输出，即使不使用帧存储器也可以生成对应被指定的显示模式的图象数据。例如，图5B所示，如果要在在垂直方向被1/2分割的显示画面的各个区域分别显示第1及第2摄像图象A、B，只要使第1及第2图象信号Ya(t)、Yb(t)形成交替输出地驱动第1及第2CCD31a、31b即可。也可以如图5C、5D所示，在只显示第1摄像图象A或第2摄像图象B的任意一方的情况下，对应希望显示的图象而驱动第1CCD31a或第2CCD31b的任意一方。
图8是表示数字信号处理电路39的构成的方框图。数字信号处理电路39具有行存储器41、第1、第2积分电路42、43、暴光控制电路44、RGB处理电路45、第3、第4积分电路46、47及白平衡处理电路48。
行存储器41用于把从A/D转换电路38供给的图象数据Y`(n)以1行为单位进行适当行数的存储，在保持1个水平扫描期间后，把图象数据Y`(n)供给到第1及第2积分电路42、43。第1及第2积分电路42、43对接收的图象数据Y`(n)，例如相当于1个画面中的中央区域的期间对图象数据Y`(n)进行积分。
第1及第2积分电路42、43在从时序控制电路34供给的第1及第2积分控制信号W1、W2的到来时刻进行动作，由第1及第2积分控制信号W1、W2控制积分时间。第1及第2积分控制信号W1、W2是对应第1及第2图象信号Ya(t)、Yb(t)的输出时刻或输出顺序而生成。例如，在从行存储器41输出的数据为由第1图象信号Ya(t)生成的数据的情况下，如图9所示，对应该数据的输出时间使第1积分控制信号W1上升为高电平。这样，在接收第1积分控制信号W1的积分电路42中，对由第1图象信号Ya(t)生成的图象数据进行积分处理。相反，在从行存储器41输出的数据为由第2图象信号Yb(t)生成的数据的情况下，对应该数据的输出时间使第2积分控制信号W2上升为高电平。在第2积分电路43中，对由第2图象信号Yb(t)生成的图象数据进行积分处理。第1积分电路42及第2积分电路43可独立地进行图象数据的积分处理。
暴光控制电路44构成被第1及第2积分电路42、43共用。暴光控制电路44根据第1及第2积分电路42、43的输出，对第1及第2CCD31a、31b的暴光状态以时分割进行独立地控制。根据从第1积分电路42输出的积分数据控制第1CCD31a存储时间的长短，根据从第2积分电路43输出的积分数据控制第2CCD31b存储时间的长短。例如，在对第1CCD31a的暴光状态进行控制的情况下，当由第1图象信号Ya(t)生成的图象数据的积分值大于正常范围时，向时序控制电路34发出指令，使其缩短第1CCD31a的存储时间。相反，当积分值小于正常范围时，暴光控制电路44发出延长存储时间的指令，这样地进行负反馈控制，使第1CCD31a的暴光状态总是被保持在正常的范围内。
RGB处理电路45用于对图象数据Y`(n)实施色分离、矩阵运算等的处理，并生成包括辉度数据及色差数据的图象数据D(n)。例如，在色分离处理中，根据被配置在第1及第2CCD31a、31b的摄像部内的滤色镜的色排列，对图象数据Y`(n)进行分类，从而生成多个色成分数据R(n)、G(n)、B(n)。在矩阵运算处理中，通过合成被分类的各个色成分数据而生成辉度数据，同时通过从各个色成分数据减去辉度数据而生成色差数据。在RGB处理电路45，内置有压缩电路及合成电路，用于在必要时对特定的图象数据进行压缩处理，并且用于合成从第1CCD31a获得的图象数据及从第2CCD31b获得的图象数据。
第3及第4积分电路46、47接收由RGB处理电路45供给的色成分数据R(n)、G(n)、B(n)，例如，以从1个画面为单位至以多个画面为单位对每个色成分数据进行积分。第3及第4积分电路46、47在接收到对应第1及第2图象信号Ya(t)、Yb(t)的输出时刻或输出顺序而生成的第3及第4积分控制信号W3、W4时进行动作。第3及第4积分电路46、47分别独立地进行由第1图象信号Ya(t)生成的色成分数据R(n)、G(n)、B(n)的积分及由第2图象信号Yb(t)生成的色成分数据R(n)、G(n)、B(n)的积分。
白平衡控制电路48被设置为被第3及第4积分电路46、47共用，根据从这2个积分电路46、47输出的积分数据对由第1及第2图象信号Ya(t)、Yb(t)生成的图象数据以时分割独立地进行白平衡补偿。在该白平衡补偿中，例如，在对由第1图象信号Ya(t)生成的图象数据进行白平衡补偿的情况下，把从第3积分电路46输出的色成分数据R(n)、G(n)、B(n)的各个积分值进行比较，通过对色成分信号R(n)、G(n)、B(n)乘上固有的系数，使这些积分值达到一致。
通过对应各个第1及第2图象信号Ya(t)、Yb(t)设置多个积分电路，在各个积分电路中对应第1及第2图象信号Ya(t)、Yb(t)的输出时刻进行积分处理，可分别对由第1及第2图象信号Ya(t)、Yb(t)生成的图象数据进行独立地积分。并且，通过设置积分电路共用的暴光控制电路44或白平衡控制电路48，最大限度地抑制了数字信号处理电路39的电路规模。
实施例1的摄像装置100具有如下的优点。
(1)通过构成选择电路36之后的模拟信号处理电路37、A/D转换电路38及数字信号处理电路39的共用化，有效地缩小了摄像装置的电路规模。并且，由于时序控制电路34为第1及第2CCD31a、31b所共用，所以进一步缩小了电路规模。
(2)针对第1及第2CCD31a、31b分别独立地设置第1及第2箝位电路35a、35b。因此，可抑制分别从第1及第2CCD31a、31b获得的2个摄像图象的对比度的差异，从而可防止2个摄像图象的图象质量的不同。(实施例2)
图10是表示本发明实施例2的摄像装置200的简要构成的方框图。在实施例2中，与实施例1的不同点是进一步构成共用的升压电路51和箝位电路35。
升压电路51包括升压部51a及输出选择部51b。升压部51a通过对供给的电源电压Vd(图略)进行升压而生成升压电压，输出选择部51b结合第1CCD31a、第2CCD31b的动作时间切换升压电压的供给目的方。
升压电路51在驱动第1CCD31a时，把升压电压供给到第1CCD31a及第1CCD驱动电路33a，在驱动第2CCD31b时，把升压电压供给到第2CCD31b及第2CCD驱动电路33b。输出选择部51b的切换由时序控制电路34的时序信号所控制，并与数字信号处理电路39的切换同步。
选择电路52，包括并联的第1及第2晶体管52a、52b和电阻元件52c。电阻元件52c的一端接地，第1及第2晶体管52a、52b连接在电源Vd与电阻元件52c的另一端之间。第1及第2晶体管52a、52b例如是双极晶体管。第1晶体管52a的基极与第1CCD31a连接，第2晶体管52b的基极与第2CCD31b连接。选择电路52对于来自第1及第2CCD31a、31b中的正在动作的CCD的图象信号进行阻抗转换，把被阻抗转换的图象信号Y(t)供给到箝位电路35。
在摄像装置200中，例如，在驱动第1CCD31a时，输出选择部51b选择第1CCD驱动电路33a侧，把升压电压供给到第1CCD驱动电路33a。第1CCD31a生成第1图象信号Ya(t)，并把第1图象信号Ya(t)供给到选择电路52。根据第1图象信号Ya(t)使第1晶体管52a发挥作用，把第1图象信号Ya(t)转换成图象信号Y(t)。并把图象信号Y(t)供给箝位电路35。在驱动第2CCD31b的情况下，在向第2CCD驱动电路33b侧供给升压电压的同时，使第2晶体管52b发挥作用，把第2图象信号Ya(t)作为图象信号Y(T)供给到箝位电路35。
实施例2的摄像装置200在实施例1的优点的基础上还具有如下的优点。
(1)由于构成了共用的升压电路51及箝位电路35，所以可比摄像装置100进一步简化了电路的构成，相对以往的摄像装置可大幅缩小电路规模。
(2)由于只由1个升压电路51进行第1及第2CCD31a、31b的驱动动作，所以可降低电力的消耗。实施例3对于像由电池驱动的摄像装置效果更好。(实施例3)
图11是表示本发明实施例3的摄像装置300的简要构成的方框图。在实施例3中，与实施例1的不同之处是对应第1及第2CCD31a、31b分别设置独立的时序控制电路。
第1及第2时序控制电路50a、50b分别与第1及第2CCD31a、31b对应设置，各自进行独立的动作。第1及第2时序控制电路50a、50b具有相同的构成，包括对一定周期的基准时钟信号CK进行计数的计数器及对该计数器的输出进行解码的解码器。第1及第2时序控制电路50a、50b通过改变解码器的设定值可生成多个不同形式的时序信号。
在摄像装置300中，例如，在驱动第1CCD31a时，向第1CCD驱动电路31a供给由第1时序控制电路50a生成的时序信号，第1CCD驱动电路31a根据所供给的时序信号生成第1帧转送时钟信号Φa(f)、第1垂直转送时钟信号Φa(v)、第1水平转送时钟信号Φa(h)及第1复位时钟信号Φa(r)。第1CCD31a生成第1图象信号Ya(t)，并把第1图象信号Ya(t)供给到第1箝位电路35a。此时，第2时序控制电路50b停止输出时序信号，所以第2CCD驱动电路33b及第2CCD31b不发生动作。
模拟信号处理电路37和数字信号处理电路39被动作中的时序控制电路的时序信号所控制。
实施例3的摄像装置300具有如下的优点。
(1)通过对应第1及第2CCD31a、31b分别设置独立的时序控制电路50a、50b，可对应各个固体摄像元件的规格生成各自的时钟脉冲。因此，即使第1及第2CCD31a、31b分别为工作时钟脉冲频率不同的固体摄像元件，也可以进行与实施例1同样的动作。
(2)对应第1及第2CCD31a、31b分别设置独立的第1及第2升压电路32a、32b。因此，即使第1及第2CCD31a、31b的工作电压不同，也可以使第1及第2CCD31a、31b进行有效的动作。(实施例4)
图12是表示本发明实施例4的摄像装置400的简要构成的方框图。在实施例4中，与实施例3的不同之处是，与实施例2的摄像装置200同样地构成共用的升压电路51及箝位电路35。
在摄像装置400中，例如在驱动第1CCD31a时，把由第1时序控制电路50a生成的时序信号供给到第1CCD驱动电路33a。而且，由输出选择电路51b选择第1CCD驱动电路33a侧，向第1CCD驱动电路33a供给升压电压。第1CCD31a生成第1图象信号Ya(t)，把第1图象信号Ya(t)供给到选择电路52的第1晶体管52a。由第1图象信号Ya(t)使第1晶体管52a发挥作用，把第1图象信号Ya(t)转换为图象信号Y(t)。然后把图象信号Y(t)供给到箝位电路35。
实施例4的摄像装置400除了具有实施例3的优点，还具有以下的优点。
(1)相比实施例3的摄像装置300可进一步简化电路的构成，比摄像装置300进一步缩小电路的规模。
(2)由于由1个升压电路51进行第1及第2CCD31a、31b的驱动动作，可比摄像装置300降低电力的消耗。
另外，对于各个实施例也可以以如下的不同方式实施。
·在实施例1中，第1及第2固体摄像元件(CCD)31a、31b不需要具有完全相同的构成。例如，如果在同一驱动条件下，也可以把彩色摄像用和黑白摄像用的CCD组合起来使用，也可以使用元件构造不同的CCD。只不过在组合使用彩色摄像和黑白摄像的CCD的情况下，需要使用同时能够适用于彩色摄像用和黑白摄像用双方的信号处理电路。
·在实施例1中，也可以进一步构成共用的升压电路或箝位电路。
·在实施例3中，也可以进一步构成共用的升压电路或箝位电路。
·在各个实施例中，第1及第2固体摄像元件(CCD)31a、31b也可以是可暂时保持1个画面的信息电荷的存储部的帧行间(Frame interline)型的固体摄像元件。
·在各个实施例中，数字信号处理电路39的2对第1、第2积分电路42、43及第3、第4积分电路46、47，例如在以多个画面为单位对第1及第2CCD31a、31b的动作进行切换的情况下，也可以对第1及第2CCD31a、31b构成1个共用的积分电路。
下面，对本发明的应用实例进行说明。
对于在摄像监视系统中所使用的固体摄像元件，一般希望同时具备非常宽的动态范围和高的光敏度。为了使同一固体摄像元件实现宽的动态范围和高光敏度，一般认为需要采用适合在夜间等的光线暗的场所进行拍摄的高光敏度固体摄像元件及红外线照明，并且为了适合在白天等的明亮场所进行拍摄还需要在固体摄像元件的受光侧设置红外线截止滤光片。并且，除此以外，还必须设置进行红外线照明控制和红外线截止滤光片的开闭控制的机构，从而使全体系统的机构复杂化。因此虽然只有1个固体摄像元件，但结果却增大了照相系统的规模，增大了成本。
因此，在本发明的第1及第2固体摄像元件中，把第2固体摄像元件设定为红外线光敏度高的固体摄像元件，把第1固体摄像元件设定为红外线光敏度比其低的一般的固体摄像元件。在明亮的场所进行拍摄时，只驱动第1固体摄像元件，而在光线暗的场所只驱动第2固体摄像元件。此时，理想的是对应被拍摄物体的亮度自动地进行对第1及第2固体摄像元件的驱动切换。可利用由测光传感器测出的亮度和由信号处理电路计算出的图象信号的积分值进行暴光控制。
在应用本发明的情况下，与只有1个固体摄像元件的情况相比，不需要设置红外线照明和红外线截止滤光片及对其进行控制的机构。因此，可切实地缩小系统的规模，从而可降低成本。而且，由于配置2个固体摄像元件，所以，可对各个固体摄像元件设定适合各种拍摄条件的镜头。
下面，说明其他的应用实例。
到目前，人们知道有一种内设照相功能的在携带过程中可作为简易数字照相机使用的移动电话机。内设照相机功能的移动电话机包括能够把在携带途中所拍摄的图象通过互联网进行传送的功能。在利用该功能时，用户需要使用移动电话机的操作键指定图象发送目的地的地址。最近，为了解决输入地址的烦琐，可使用条形码表示地址，并使移动电话机具备通过传感器读取条形码而一次完成地址的输入的功能。
因此，本发明的第2固体摄像元件可作为比第1固体摄像元件的受光像素多的固体摄像元件使用。一般在进行要求高分辨率的条形码读取等的图象识别时，驱动分辨率高的第2固体摄像元件，而在进行通常的摄像的情况下，驱动第1固体摄像元件。这样的构成，不仅具有读取条形码的功能，而且还可以同时兼顾例如用于安全认证的指纹检测等和通常的摄像。
这里所说明的摄像监视系统、条形码读取系统及指纹检测系统是本发明实施方式的一部分。即，本发明可充分适用于由1个系统同时进行摄像条件相互不同的多个摄像的情况。
对于本技术领域的技术人员来讲，显而易见，在本发明的构思及范围内，本发明可通过其他的替代实施例进行具体地实施。