JP2001024924A

JP2001024924A - 撮像システム及びその制御方法

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Publication number: JP2001024924A
Application number: JP11195026A
Authority: JP
Inventors: Masayoshi Sekine; 正慶関根; Yoichi Yamagishi; 洋一山岸; Kenichi Kondo; 健一近藤; Hisao Yagi; 久雄八木; Yuji Koide; 裕司小出; Kazuhiko Nakashita; 和彦中下
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1999-07-08
Filing date: 1999-07-08
Publication date: 2001-01-26

Abstract

(57)【要約】【課題】低いシステムクロックと簡単な回路構成で、
高い更新レートで動画像を転送することができ、消費電
力の低い撮像システム及びその制御方法を提供する。【解決手段】１つのフレーム周期を、画像メモリ１０
０５の動作によって大きくＣＣＤ１００２からのデータ
書き込み期間（第１の期間）とＰＣ１０３０への読み出
し期間（第２の期間）とに分け、第１及び第２の期間と
その制御に必要な時間に応じてメインカウンタ１０２５
の画像取り込み周期を変更する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、特にパーソナルコ
ンピュータ（ＰＣ）に接続して動画像及び静止画像を撮
影する撮像システム及びその制御方法に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、パソコン（ＰＣ）などの汎用イン
ターフェースを介して動画像や静止画像の取り込みを行
う事が可能なカメラとして、いわゆるオンラインカメラ
がある。この具体的な一例が特開平７−１２１１４７号
広報に開示されている。ここで言う汎用インターフェー
スとして、ＰＣＭＣＩＡ、コンパクトフラッシュインタ
ーフェース、ＵＳＢ、ＩＥＥＥ１３９４、プリンターポ
ートなどがある。そのほかにＩＳＡ、ＰＣＩなど汎用的
に使用出来るインターフェースも対象であるが、ＩＳＡ
やＰＣＩに比べるとユーザーでの着脱が容易であるとい
う特徴がある。

【０００３】これらのオンラインカメラの構成は、一般
的にビデオカメラの様に一定の周期で更新される映像信
号をデジタル化し、これをＰＣ内にデジタル信号として
取り込み、ＰＣ画面に表示することで構成されている。

【０００４】図６に従来のオンラインカメラの構成を示
す。図中、１００１は光学レンズ、１００２はＣＣＤ撮
像素子、１００３はＣＤＳ及びＡ／Ｄコンバータ、８０
０１はＣＣＤカラーフィルターの信号を所定の映像信号
に変換する現像処理回路、８００２はＤＲＡＭなどで構
成される画像メモリ、１００７はバッファ回路、１００
８は撮像システム側のインターフェース、１００９は８
００２，１００７を制御するメモリコントローラであ
る。また１０２１は撮像素子等の信号タイミングを生成
するＳＳＧユニット、１０２２はＣＣＤ読み出しタイミ
ング及びＡＤサンプリングタイミングを制御するタイミ
ングジェネレータ（ＴＧ）、１０２３はＣＣＤを適切な
電圧でドライブ行うためのドライバである。一方ＰＣ側
は、ＣＰＵ１０３２、メモリ１０３３、描画回路１０３
４、ストレージ装置１０３５、汎用インターフェース１
０３１等から構成されている。

【０００５】このオンラインカメラでは、ＣＣＤ１００
２で撮影した映像信号をＣＤＳ／ＡＤコンバータ１００
３でデジタル化し、現像処理した後に画像メモリ８００
２に格納する。これらの信号タイミングはＳＳＧ１０２
１とＴＧ１０２２で生成、制御される。つまり、１００
１，１００２，１００３，１０２１，１０２２，１０２
３，８００１までは、一般的なビデオカメラの構成とな
っている。ここで画像メモリ８００２は、処理回路８０
０１からの映像信号を書き込み、ＰＣ側からの要求に応
じて画像データを読み出すという、バッファメモリとし
て動作し、ＰＣ側の描画タイミングとＣＣＤ側の画像読
み出しタイミングの整合を取っている。バッファ１００
７は撮像部のクロックとＰＣ側のクロックが同期してい
ないために転送エラーとなることを防ぐ目的で設けられ
ている。ＰＣは、バッファ１００７やインターフェース
１００８を介し、画像メモリ８００２の内容を取り出
し、ＰＣ内メモリ１０３３や描画回路１００４に転送す
ることで、オンラインカメラの画像をＰＣのディスプレ
イに表示する事が出来る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このようなオンライン
カメラに要求されることとして、小型軽量化、低価格
化、高画質は当然ながら、携帯機器として使用される事
が多いため低消費電力である必要があり、またファイン
ダー動作はその更新レートが速いことが必要である。

【０００７】前記従来例では、画像メモリに対して書き
込み要求と読み出し要求の両方が同時に起きる可能性が
ある。この様な場合、いわゆるデュアルポートメモリや
ＦＩＦＯメモリを使用すれば構成できるが、これらのメ
モリは回路が複雑で高価であるという問題がある。そこ
でシングルポートのメモリを使用する場合、以下の問題
が生じる。ＣＣＤから読み出される画像データは、一定
の画素クロックで規定される周期で発生するものであ
り、後段側の制御によってこの読み出し周期を変化させ
たり、停止させたりすると画像信号に不連続性が生じて
画質が著しく低下してしまう。また、ＣＣＤ側からの書
き込み情報がない期間のみＰＣ側に対してＷＡＩＴや割
込要求、ＤＭＡ要求などで通知し、その期間のみ転送す
る方法もあるが、転送の能力が低く画像の更新レートが
遅い。そこでメモリのアクセス速度を速くし、予め書き
込みと読み出しタイミングを時分割で振り分ける方法が
ある。しかし、このような高速なメモリアクセスを使用
する場合は、メモリやメモリ制御回路に高速なクロック
が必要となり、後段のロジック回路が多くの電力を消費
し、またノイズを発生する原因となる。

【０００８】一方、メモリ素子としてＤＲＡＭは、低価
格で容量の多い事で知られているが、近年のものはハイ
パーページモード、バーストモードなど連続したアドレ
スに順次アクセスする場合に非常に効率よく読み書きで
きる機能が進んでいる。またＰＣ機能としてＤＭＡやＤ
ＳＰ機能など、またＰＣＩバスやＣａｒｄバスなど汎用
インターフェースとしてもやはり連続したアドレスにア
クセスするバーストアクセスの方が速い傾向にある。

【０００９】そこで本発明は、低いシステムクロックと
簡単な回路構成で、高い更新レートで動画像を転送する
ことができ、消費電力の低い撮像システム及びその制御
方法を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の撮像システム
は、撮像部が画像処理部に接続され、静止画像及び動画
像を撮影するものであって、撮像した光学画像を光電変
換して画像データを形成する光電変換手段と、少なくと
も１画面分の前記画像データを蓄積できる記憶手段と、
画像取り込み周期のタイミング制御を行うカウンタ手段
と、前記カウンタ手段の値に応じて前記画像データを前
記記憶手段に連続して書き込む第１の期間と、前記記憶
手段の内容を連続して読み出して前記画像処理部に転送
する第２の期間とに分離して制御するメモリ制御手段と
を備え、前記第１及び第２の期間とその制御に必要な時
間に応じて前記カウンタ手段の画像取り込み周期を変更
する。

【００１１】本発明の撮像システムの一態様において、
前記画像処理部は、前記記憶手段とは別に第２の記憶手
段を有し、前記画像データを前記記憶手段に書き込む前
記第１の期間にほぼ一致した期間に、前記第２の記憶手
段を用いて画像形成処理を行う。

【００１２】本発明の撮像システムの一態様において、
前記画像処理部は、前記画像データを前記記憶手段に書
き込む前記第１の期間の終了を、前記メモリ制御手段か
ら発生する割込要求信号によって検知する。

【００１３】本発明の撮像システムの一態様において、
前記画像処理部は、前記カウンタ手段とは別に計時手段
を有し、前記画像データを前記記憶手段に書き込む前記
第１の期間の終了を、前記計時手段を参照することによ
り検知する。

【００１４】本発明の撮像システムの一態様は、前記カ
ウンタ手段の値に基づいて、前記光電変換手段の露光時
間を制御し、前記カウンタ手段の画像取り込み周期を変
更した際にも露出時間を一定に保つように構成されてい
る。

【００１５】本発明の撮像システムの一態様は、前記記
憶手段の内容を読み出す第２の期間が、次のフレームの
前記第１の期間に差しかかった際には、１画面分の前記
画像データの書き込みを禁止する。

【００１６】本発明の撮像システムの一態様は、前記画
像データを所定の形式の画像データに変換し、前記記憶
手段から読み出した画像内容に基づいて画像処理を行
う。

【００１７】本発明の撮像システムの一態様は、静止画
像を撮影する場合には、動画像を撮影する場合とは異な
ったアルゴリズムで画像処理を行う。

【００１８】本発明の撮像システムの一態様は、動画像
を撮影する場合にはハードウェアによって画像処理を行
い、静止画像を撮影する場合は前記画像処理部によりソ
フトウェアによって画像処理を行う。

【００１９】本発明の撮像システムの一態様は、動画像
の撮影中に静止画像を撮影する命令を受けた場合には、
前記記憶手段に蓄積された画像を再度読み出し、前記画
像処理部に転送する。

【００２０】本発明の撮像システムの一態様は、前記記
憶手段の内容を読み出して前記画像処理部に転送する第
２の期間において、画像の読み出しは画像の１辺のサイ
ズよりも短い長さの単位で読み出し、この単位で画像処
理を行う。

【００２１】本発明の撮像システムの一態様において、
前記記憶手段の読み出し長さの単位は、前記記憶手段の
バースト転送サイズと一致する。

【００２２】本発明の撮像システムの制御方法は、撮像
部が画像処理部に接続され、撮像した光学画像を光電変
換して画像データを形成し、静止画像及び動画像を撮影
する方法であって、画像取り込み周期のタイミングに応
じて前記画像データを少なくとも１画面分の前記画像デ
ータを蓄積できる記憶手段に連続して書き込む第１の期
間と、前記記憶手段の内容を連続して読み出して前記画
像処理部に転送する第２の期間とに分離し、前記第１及
び第２の期間とその制御に必要な時間に応じて前記画像
取り込み周期を変更する。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の具体的な諸実施形
態について、図面を参照しながら詳細に説明する。

【００２４】（第１の実施形態）図１に本実施形態の撮
像システムの構成図を示す。本システムは、撮像部（デ
ジタルカメラ部）１０００と、画像処理部（パーソナル
コンピュータ：ＰＣ）１０３０とから成り立っており、
おのおの着脱可能なインターフェースにより接続される
ことで、撮像システムとして機能する。

【００２５】図中、１００１は光学レンズ、１００２は
ＣＣＤ撮像素子、１００３はＣＤＳ及びＡ／Ｄコンバー
タ、１００４はバッファ、１００５はＳＤＲＡＭなどで
構成される記憶手段である画像メモリ、１００６は信号
処理回路、１００７はバッファ、１００８は撮像システ
ム側のインターフェース、１００９は１００４，１００
５，１００７を制御する制御手段であるメモリコントロ
ーラである。また１０２１は撮像素子等の信号タイミン
グを生成するＳＳＧユニット、１０２２はＣＣＤ読み出
しタイミング及びＡＤサンプリングタイミングを制御す
るタイミングジェネレータ（ＴＧ）、１０２３はＣＣＤ
を適切な電圧でドライブを行うためのドライバ、１０２
４はＳＳＧ１０２１やメモリコントローラ１００９を制
御する撮像制御ユニットである。

【００２６】１０２５は転送する画像のＣＣＤ読み出
し、ＰＣへの転送時間配分制御のためのカウンタ手段で
あるメインカウンタであり、１０２６はフレーム周期を
数える計時手段であるフレームカウンタである。１００
１〜１０２６により、インターフェース１００８より脱
着可能な電子撮像部１０００を構成している。

【００２７】一方、１０３０のＰＣは一般的に以下の様
に構成されている。１０３１はＰＣ側インターフェー
ス、１０３２はＣＰＵ、１０３３は第２の記憶手段であ
るメインメモリ、１０３４は描画ユニット、１０３５は
ディスクなどのストレージ、１０３６はタイマーカウン
トユニットである。

【００２８】本システムの全体の撮影動作を、図１を用
いて説明する。光学レンズ１００１で撮像素子１００２
上に結像された画像は、ＳＳＧ１０２１およびＴＧ１０
２２で生成されたタイミングで撮像素子１００２から読
み出され、ＡＤＣ１００３でデジタル化される。現在の
ＣＣＤにおいては、ＣＣＤに蓄積された電荷をあらかじ
め掃き捨てることにより、露光時間を短くする所謂電子
シャッターという技術が確立しており、本システムにお
いてもその掃き捨て終了すなわち露光開始タイミングは
コントローラ１００９の設定によりＳＳＧ１０２１とＴ
Ｇ１０２２により生成される。ただし、同じタイミング
で制御する機械的な構成によるシャッター機構を用いて
も構わない。

【００２９】ＡＤ１００３でデジタル化されたデジタル
信号は、バッファ１００４を介してメモリコントローラ
１００９のタイミング指示に従って画像メモリ１００５
に書き込まれる。この際、画像メモリ１００５の書き込
みと読み出しの制御タイミングは図２を使って後述す
る。

【００３０】一方、画像メモリ１００５から読み出され
た画像データは、１００６で画像処理された後、１００
７バッファによってＰＣ側のタイミングとの調整が取ら
れた後、Ｉ／Ｆ回路１００８，１０３１を経由してＰＣ
側に転送される。

【００３１】更にＰＣ側では、Ｉ／Ｆ回路１０３１で受
け取った画像データをＣＰＵ１０３２の指示に従い、一
旦メモり１０３３に転送する。この後、必要に応じて画
像改善などの処理をＣＰＵがメモリ１０３３を用いて操
作する事が可能である。次いでメモリ１０３３から読み
出し直した画像データを描画回路１０３４に転送する事
によって、ＰＣの画面に撮影画像が描画される。これら
のＣＣＤ１００２での光電変換からＰＣでの画像表示を
繰り返すことによって、ＰＣ画面上にカメラのファイン
ダーとして時々刻々と画像が更新される。この際、ファ
インダーは画像の精細さよりも、更新される速さが重要
である場合が多い、一般的に画素数、階調ともに情報量
の多い高精細な画像を、転送と描画するのには時間がか
かり、逆に画素数や階調を減らすことで描画更新サイク
ルを速くすることが出来る。そこでユーザーの設定によ
ってこのトレードオフを決定できる構成となっている。
また、その転送画像の画素数、階調数は、回路１００
９，１００６，１００８，１０２４によって制御され
る。

【００３２】カメラユーザが静止画撮影したい場合、本
システムは２つの方法を提供する。その第１の方法は、
ユーザーが静止画を撮影するという操作をＰＣで行い、
その時点でＰＣ上のメモリ１０３３にある画像データを
ファイルとして書き出すことである。この方法は、ファ
インダーに描画していた画像そのものをファイルとして
記録するので、タイミングのずれがないという特徴があ
る。しかし、描画レートを速くしたいためにファインダ
ーの画素数や階調数を低下させていた場合は、カメラ本
来の画質性能で静止画記録出来ないことになる。第２の
方法は、カメラ内メモリ１００５に記録されている画像
を再度ＰＣへ転送し直し、この情報をファイルとして記
録することである。その際、カメラ性能の中でユーザー
が希望する画素数、階調数で処理回路１００６により処
理し直すことで、カメラの有する最大の画素数や階調数
での静止画像をファイルとして入手することが可能であ
る。

【００３３】また、この処理は必ずしもＣＣＤが画素デ
ータを読み出す速度に合わせてリアルタイム処理する必
要が無く、ある程度時間をかけて高画質が得られる処理
方法を取ることが出来る。このように本装置は実質的に
速い描画更新レートのファインダーと、高精細な静止画
像の両方を切り替えて得ることができる。ただし、メモ
リ１００５に１画面分の画像容量しかない場合には、描
画された時点では新しい画像がメモリ１００５に書き込
まれているので、１画面分の遅延が生じることになる。
あるいはメモリ１００５の容量が大きい場合はその問題
も生じない。

【００３４】次に、図２を用いて本装置のファインダー
（連続動画表示）動作タイミングについて説明する。こ
の例においてメインカウンタ１０２５は減算カウンタと
なっており、ＰＣからｎの値を設定すると１ずつ減算
し、０になるとまた設定されたｎの値から再スタートす
る構成となっている。１つのフレーム周期は、画像メモ
リの動作によって大きく「ＣＣＤからのデータ書き込み
期間（第１の期間）」と「ＰＣへの読み出し期間（第２
の期間）」とに分けられ、それぞれが同期を取りながら
連携して動作する関係にある。

【００３５】まずフレームｍにおいて、ＣＣＤ面上に照
射された画像ｍが露光されているものとする（処理２０
０１）。

【００３６】・ＣＣＤ撮像データの書き込み：メインカ
ウンタがｎになると同時にフレームカウンタはｍ＋１と
なり、ＰＣは１つ前の画像ｍ−１の描画処理２００３を
行う。これと同時に、画像ｍがＣＣＤから読み出され
（処理２００２）、メモリ１００５に書き込まれる。Ｐ
Ｃは２００３の描画処理が終了した時点で、処理２００
４が開始され、カメラのステータスを確認ながらメモリ
１００５書込処理２００２の終了を待つ。この終了が確
認された後、メモリ１００５の読み出しと現像処理の開
始を指示する。

【００３７】・ＰＣへの画像データ転送：処理２００５
では、メモリ１００５にある画像ｍを読み出しながら現
像処理を行いＰＣ内のメモリ１０３３に転送する。この
間、ＣＣＤはメインカウンタが定められたｋの値になる
まで電荷を掃き捨てており、ｋになると掃き捨てを終了
し画像を露光開始する。このメインカウンタｋから０ま
での期間がＣＣＤの露光期間２１００となる。２００６
の処理においては、ＰＣはそのときのフレームカウンタ
とメインカウンタの値ｊを参照し、次回以降の最適なｎ
の値を再設定する事が出来る。そして次のフレーム周期
ｍ＋１において、画像ｍを描画する（処理２００７）。

【００３８】以上のように本システムでは１つのフレー
ム周期の中に画像メモリに対して連続した書き込みと読
み出しの２つの処理モードを持ち、組み合わせによって
動画ファインダーを連続して描画することが出来る。

【００３９】ここで処理２００６におけるｎ値の設定に
ついて説明する。２１００は、ＰＣが主に描画と転送
（２００３，２００４，２００５）の処理に要した時間
であり、これはＰＣが設定したｎの値と、読みとったｊ
の値との差から知ることが出来る。この期間２１００
は、ＰＣの性能やそのときに同時に動作している処理内
容に影響される。

【００４０】図３は値ｊが必要以上に大きい場合のタイ
ミングチャートを示している。前述とおりＣＣＤ画像読
み出しはカウンタがｎになった時点から開始されるの
で、この場合はｊから０までの期間は何もしない無駄な
時間になってしまう。一方、露光期間はメインカウンタ
ｋから０までの期間に行われ、露出条件が変わらない限
りは期間が一定に保たれる様に構成してあるので、必要
以上に長い電荷掃き捨てを行うことになり、やはり撮像
側としても無駄な時間が生じる。そこで本装置はｊの値
からこの様な状態を検出した場合、ｎの設定値を以前よ
り小さくする事で無駄な時間を最小限にし、ファインダ
ーの描画更新レートを最短とすることが出来る。

【００４１】図４は逆にｎの値が最適値より小さい場合
を示している。この場合、処理２００５でのメモリ読み
出し処理がフレームｍ＋２に食い込んでおり、処理２０
０６でｊの値を読みとった時点でフレームカウンタがｍ
＋２になっている。この状態では動画像が画面毎に適切
に更新されなくなってしまう。本装置はフレームカウン
タの値とメインカウンタのｊ値によりこの様な状態を検
出する事が可能で、この状態を検出した場合には、カウ
ンタ周期ｎの値を大きくして次回以降に処理２００５と
処理２００２’が重複しないように修正する事が可能で
ある。

【００４２】この様なタイミングの重複が起きてしまっ
たフレームにおける処理として、画像ｍの読み出しを優
先させて、重複期間中は画像ｍ＋１の書き込み処理を行
わず処理２００６が終わり次第、処理２００２’を行う
方法がある。しかしこの場合、画面の下の部分だけが新
しい画像に更新される見苦しい画像となってしまう。そ
こで重複があった場合は、処理２００２’と処理２００
５’を１フレーム分禁止してしまう事により、画面が部
分的に更新されるという事を防ぐ事が可能である。

【００４３】ここで期間２００５には実際にはフレーム
毎でばらつきがあることが考えられ、このばらつきを考
慮し、ｎの値の設定には数１０μｓ〜数１００μｓ程度
の余裕をもって設定することが好ましい。また、処理２
００６は必ずしも毎フレーム処理する必要はなく、数秒
に１度か、ＰＣ側のタスクの状態が変わる度に処理する
事でも良い。

【００４４】以上の様に本システムは、フレームサイク
ルとサイクル内のタイミングを計測するメインカウンタ
を持ち、処理２００６でその値を参照しながら最適な値
をセットする構成になっているため、常に無駄な時間が
生じずに、ＰＣとカメラが持つ最大の性能で動画表示を
続けることが出来る。そして前述の様に画像メモリ１０
０５は、ＣＣＤ画像書き込み期間は画像データを連続書
き込み、ＣＣＤ画像転送期間中は連続読み出し、一方Ｐ
Ｃ側の描画においてもＰＣ内メモリ１０３３の内容を連
続して１０３４で描画、という連続した動作によって構
成されているため、メモリのバースト転送機能を多く利
用して効率よく高速に転送することが可能である。その
ため、高速な画面更新レートを低いシステムクロックで
構成することが出来るので、消費電力が少なく、回路が
簡素化されると言う特徴を持つ。

【００４５】更に本システムの優れた点について説明を
付け加える。一般的にＣＣＤカメラで撮影した画像のノ
イズは、ＣＣＤの性質上発生するノイズの他に、ＣＣＤ
内部や周辺にある増幅回路やＡＤコンバータから発生す
るノイズ、更に後段のデジタル回路が処理や転送を行う
際に発生するノイズがアナログ回路に回り込む事で発生
するノイズがある。通常は回路基板のレイアウトや、シ
ールド、デジタル信号の立ち上がり特性などの工夫によ
って軽減されるものであるが、特に本装置の様に汎用イ
ンターフェースを有しＰＣに直接画像を転送する装置に
置いては、インターフェース１００８，１０３１に規格
やノイズマージンを考慮し強力な増幅回路を使わざるお
えないことが多く、このノイズの軽減に複雑なノイズ対
策などが必要となる。またインターフェース１０３１は
ユーザーが使用する機種によって異なるため、どのよう
なノイズが本装置のアナログ側に回り込むのかは予測困
難となる。

【００４６】しかし本システムにおいては、ＣＣＤデー
タ書き込み終了を割込要求で通知する構成されており、
ＣＣＤから画像を読み出しアナログ信号処理を行ってい
る期間２００２はデジタル信号のインターフェースは行
われない。このためインターフェース１００８，１０３
１が発生するノイズは画像データには多重しない。また
もう一つの方法として、ＣＣＤ画像を画像メモリに書き
込むのに必要な期間は画素数が変わらなければ一定であ
るため、ＰＣ側に設けられたタイマー１０３６によりＣ
ＣＤデータ書き込み終了時刻を検知しても構わない。こ
の場合、同様にノイズが多重しないという事以外に、Ｐ
Ｃ側の割込チャンネルのリソースを使用しないで済むと
いう特徴がある。

【００４７】（第２の実施形態）第１の実施例では、静
止画像も動画ファインダーも同じ処理回路１００６を使
用する前提で述べた。動画ファインダーは早い更新レー
トを得るため極力高速に現像処理する必要があり、この
様に何らかのハードウェアでの現像処理が必要になる
が、一方、静止画においては例えば数秒程度の処理時間
がかかっても高画質な画像を得られることが好まれる場
合がある。ハードウェアによって高画質な現像処理を行
うためには、一般に多くのラインメモリやフィルタ回路
を多く必要とし、回路規模が大きくなってしまうと言う
問題がある。そこで本システムは、動画像のみ現像処理
回路１００６を使用し、静止画処理はＰＣ１０３０内で
ソフトウェアで処理することが可能である。

【００４８】動画ファインダー動作中にユーザーの指示
により静止画取得の指示があった場合は、その時点で画
像メモリ１００５内にある未現像画素データを、１００
７，１００８を経由してＰＣ内メモリ１０３３に転送す
る。ＰＣ内のメモリを使用して現像処理を行う場合は、
ラインメモリの本数、演算で扱うビット幅の制限も少な
く、アルゴリズムの自由度も大きいため高画質な静止画
を得ることが可能である。一般に、ＣＰＵは高速化の一
途をたどり、掛け算器やフィルタ演算を高速に行うＤＳ
Ｐ機能を内蔵する傾向にある。またＰＣ内部のメモリア
クセス速度も格段に向上しているため、かなり高度な処
理を行っても違和感のない静止画処理を行うことが可能
になってきている。

【００４９】このように本システムは、高速な動画ファ
インダーをハードウェアで、高精細な静止画処理をソフ
トウェアで、という切り分けを行うことで、高画質かつ
高速なカメラを構成することが可能である。

【００５０】（第３の実施形態）一般に、単板カラーフ
ィルタＣＣＤから得られた信号を、ＰＣやビデオ描画装
置が扱えるＲＧＢやＹＵＶ形式といった信号形態に変換
するためにはラインメモリが必要になる。通常、ビデオ
カメラなどでは連続的に読み出したＣＣＤの信号を一旦
ラインメモリに入力し、これと同時に１ラインもしくは
数ライン遅延させた信号を出力し、これらＣＣＤから読
み出した直後のデータとラインメモリで遅延させたデー
タ、すなわち垂直画素との信号演算を行うことで画素毎
のＲＧＢ信号やＹＵＶ信号を得ている。このラインメモ
リはＣＣＤ水平画素数程度の長さのメモリ容量が常に必
要になり、ＣＣＤ画素数が増大するに従って増大させな
ければならなかった。しかしこのような長いラインメモ
リは回路規模が大きく、現像回路のコストアップの原因
になっていた。

【００５１】本システムの構成においては、ＣＣＤ画像
は画像メモリ１００５内に一旦入力してあるため、ライ
ンメモリを削減することができる。すなわち、図５の様
に動作させればよい。図５は画像メモリ１００５の物理
空間であり、画面の幅がＣＣＤの水平画素数、高さが垂
直画素数である。本装置では画像メモリ１００５からま
ず第１の転送領域である７００１を読み出しながら現像
する。ラインメモリは図示のように、１回の転送領域の
幅の分のみとし、この範囲での垂直画素演算を行う。次
いで第２回目の転送領域７００２，７００３，……，７
００５と続け、全画面の転送と現像を行う。これらのデ
ータを受け取ったＰＣでは、この短冊状になった画像デ
ータをつなぎ合わせることで本来の画像を得ることが出
来る。この際、転送領域の両側には水平方向のフィルタ
処理による不連続帯が生じるのを防ぐため、数画素ずつ
のオーバーラップ領域を設けている。

【００５２】この様に本システムでは、一旦メモリにＣ
ＣＤ画像が蓄積されており、メモリ読み出し期間中に現
像処理することが可能であるため、限られたラインメモ
リ長さで水平画素数の大きな画面も処理することが可能
である。

【００５３】またＳＤＲＡＭなど、１回にバースト転送
できる長さが限定されているメモリ素子を画像メモリに
使用する場合、ラインメモリ長を画像メモリのバースト
長に一致させることが望ましい。この一致によりメモリ
制御回路１００９、処理回路１００５、バッファ１００
７が同じタイミングで動作することになり、設計が容易
で構成が簡素化されるという効果がある。

【００５４】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、低いシステム
クロックと簡単な回路構成で、高い更新レートで動画像
を転送することができ、消費電力を低いデジタルカメラ
を構成できるという効果がある。

【００５５】請求項２の発明によれば、時間配分を有効
に利用し、高い更新レートで動画像を描画することが出
来るという効果がある。

【００５６】請求項３の発明によれば、ＣＣＤ読み出し
期間中に、ＣＣＤデータ読み出し回路及びその周辺のア
ナログ回路、ＡＤコンバータに、ＰＣへの汎用インター
フェースが発生する雑音が多重しないという効果があ
る。

【００５７】請求項４の発明によれば、ＣＣＤ読み出し
期間中に、ＣＣＤデータ読み出し回路及びその周辺のア
ナログ回路、ＡＤコンバータに、ＰＣへの汎用インター
フェースが発生する雑音が多重しないという効果があ
る。

【００５８】請求項５の発明によれば、タイミング制御
カウンタの周期を変更した際、または画像メモリの読み
出しを行う第２の期間が変動した場合にも一定の露光時
間となり、常に安定した明るさの画像を撮影する事が可
能であるという効果がある。

【００５９】請求項６の発明によれば、動画撮影の場合
に、画像の一部分のみが更新されるという不都合が生じ
ないという効果がある。

【００６０】請求項７の発明によれば、一端画像メモリ
に蓄積した画像データを、必要に応じて最適なアルゴリ
ズムで処理し直すことを可能にし、少ないラインメモリ
長でハードウェア画像処理する事を可能にするという効
果がある。

【００６１】請求項８の発明によれば、必要に応じて、
動画像撮影では更新レートを速くすることを優先、静止
画撮影では画質を優先することで、各々最適な画像処理
する事が出来るという効果がある。

【００６２】請求項９の発明によれば、動画像撮影は更
新レートを優先とし、静止画撮影は画質を優先として多
くのメモリ空間や語長を利用した自由度の高いアルゴリ
ズムの使用が可能になるという効果がある。

【００６３】請求項１０の発明によれば、ハードウェア
もしくはソフトウェア処理により高画質な画像処理を行
うことが出来るという効果がある。

【００６４】請求項１１の発明によれば、短いラインメ
モリ長で画像処理を行う事が出来るという効果がある。

【００６５】請求項１２の発明によれば、処理回路及び
転送回路の構成が簡素化されるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態による撮像システムを示す
ブロック図である。

【図２】本発明の一実施形態による撮像システムの動作
タイミングを示す模式図である。

【図３】本発明の一実施形態による撮像システムの動作
タイミング（値ｎが大き過ぎる場合）を示す模式図であ
る。

【図４】本発明の一実施形態による撮像システムの動作
タイミング（値ｎが小さ過ぎる場合）を示す模式図であ
る。

【図５】本発明の一実施形態による撮像システムにおい
て、撮像部の電源制御を行った一例を示す模式図であ
る。

【図６】従来の撮像システムを示すブロック図である。

【符号の説明】

１０００：撮像部１０３１：ＰＣ１００１：光学レンズ１００２：ＣＣＤ撮像素子１００３：ＣＤＳ及びＡ／Ｄコンバータ１００４：ノぐツファ１００５：画像メモリ１００６：号処理回路１００７：ノぐツファ１００８：撮像システム側のインターフェース１００９：メモリコントローラ１０２１：ＳＧユニット１０２２：タイミングジェネレータ１０２３：ドライノく１０２４：撮像制御ユニット１０２５：メインカウンタ１０２６：フレームカウンタ１０３１：ＰＣ側インターフェース１０３２：ＣＰＵ１０３３：メインメモリ１０３４：描画ユニット１０３５：ストレージ１０３６：タイマーカウントユニット

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者近藤健一東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者八木久雄東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者小出裕司東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者中下和彦東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内Ｆターム(参考） 5B069 AA01 BA01 BA04 BB11 BB13 BC02 5C022 AB17 AB67 AC69

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】撮像部が画像処理部に接続され、静止画
像及び動画像を撮影する撮像システムにおいて、撮像した光学画像を光電変換して画像データを形成する
光電変換手段と、少なくとも１画面分の前記画像データを蓄積できる記憶
手段と、画像取り込み周期のタイミング制御を行うカウンタ手段
と、前記カウンタ手段の値に応じて前記画像データを前記記
憶手段に連続して書き込む第１の期間と、前記記憶手段
の内容を連続して読み出して前記画像処理部に転送する
第２の期間とに分離して制御するメモリ制御手段とを備
え、前記第１及び第２の期間とその制御に必要な時間に応じ
て前記カウンタ手段の画像取り込み周期を変更すること
を特徴とする撮像システム。
【請求項２】前記画像処理部は、前記記憶手段とは別
に第２の記憶手段を有し、前記画像データを前記記憶手
段に書き込む前記第１の期間にほぼ一致した期間に、前
記第２の記憶手段を用いて画像形成処理を行うことを特
徴とする請求項１に記載の撮像システム。
【請求項３】前記画像処理部は、前記画像データを前
記記憶手段に書き込む前記第１の期間の終了を、前記メ
モリ制御手段から発生する割込要求信号によって検知す
ることを特徴とする請求項１に記載の撮像システム。
【請求項４】前記画像処理部は、前記カウンタ手段と
は別に計時手段を有し、前記画像データを前記記憶手段
に書き込む前記第１の期間の終了を、前記計時手段を参
照することにより検知することを特徴とする請求項１に
記載の撮像システム。
【請求項５】前記カウンタ手段の値に基づいて、前記
光電変換手段の露光時間を制御し、前記カウンタ手段の
画像取り込み周期を変更した際にも露出時間を一定に保
つように構成されたことを特徴とする請求項１に記載の
撮像システム。
【請求項６】前記記憶手段の内容を読み出す第２の期
間が、次のフレームの前記第１の期間に差しかかった際
には、１画面分の前記画像データの書き込みを禁止する
ことを特徴とする請求項１に記載の撮像システム。
【請求項７】前記画像データを所定の形式の画像デー
タに変換し、前記記憶手段から読み出した画像内容に基
づいて画像処理を行うことを特徴とする請求項１に記載
の撮像システム。
【請求項８】静止画像を撮影する場合には、動画像を
撮影する場合とは異なったアルゴリズムで画像処理を行
うことを特徴とする請求項１に記載の撮像システム。
【請求項９】動画像を撮影する場合にはハードウェア
によって画像処理を行い、静止画像を撮影する場合は前
記画像処理部によりソフトウェアによって画像処理を行
うことを特徴とする請求項１に記載の撮像システム。
【請求項１０】動画像の撮影中に静止画像を撮影する
命令を受けた場合には、前記記憶手段に蓄積された画像
を再度読み出し、前記画像処理部に転送することを特徴
とする請求項１に記載の撮像システム。
【請求項１１】前記記憶手段の内容を読み出して前記
画像処理部に転送する第２の期間において、画像の読み
出しは画像の１辺のサイズよりも短い長さの単位で読み
出し、この単位で画像処理を行うことを特徴とする請求
項７に記載の撮像システム。
【請求項１２】前記記憶手段の読み出し長さの単位
は、前記記憶手段のバースト転送サイズと一致すること
を特徴とする請求項１１に記載の撮像システム。
【請求項１３】撮像部が画像処理部に接続され、撮像
した光学画像を光電変換して画像データを形成し、静止
画像及び動画像を撮影する撮像システムの制御方法にお
いて、画像取り込み周期のタイミングに応じて前記画像データ
を少なくとも１画面分の前記画像データを蓄積できる記
憶手段に連続して書き込む第１の期間と、前記記憶手段
の内容を連続して読み出して前記画像処理部に転送する
第２の期間とに分離し、前記第１及び第２の期間とその
制御に必要な時間に応じて前記画像取り込み周期を変更
することを特徴とする撮像システムの制御方法。