JP2006019932A - 処理装置及び撮像装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 撮像装置自体に変更を加えることなく、撮像装置の機能を容易に向上できるようにすること。
【解決手段】 カメラ本体(101)に装着して一体化させて用いられる、着脱可能なプロセッサカード(121)であって、カメラ本体で行われる複数の処理に対応した機能を実現する、複数の構成に変更可能な論理回路(123)と、前記論理回路が実現可能な構成を記憶した不揮発性メモリ(128)と、前記不揮発性メモリに記憶された構成に基づいて、前記論理回路の構成を制御する制御回路(124)とを有するプロセッサカードを提供する。
【選択図】 図1

Description

本発明は、撮像装置に装着されて用いられる、着脱可能な処理回路及び撮像装置に関するものである。
従来のデジタルカメラは、撮像素子から得られた画像情報を本体内にて処理し、画像データに変換した後、記録媒体に保存していた。こういった記録媒体には、再書き込み可能なフラッシュメモリカードなどの脱着可能な記録媒体が多く使われている。
従来、この種のデジタルカメラでは、画像処理を本体のみで行うため、本体内のハードウエアによって画像処理が規定される部分が多い。そのため、ユーザがカメラの画像処理能力に不満を持ったとしても、ハードウエアの交換は不可能であった。
そこで、ハードウエア構成の一部の機能をソフトウエア(コンピュータプログラム)により実現し、ユーザがカメラを購入後、このプログラムを別途カメラにアップロードする方法が考えられている(例えば、特許文献1参照)。
特開2000−324430号公報
しかし、新たなハードウエア処理や画像処理方法が開発され、本体内プログラムの改変だけではカメラが対応できない場合には、ユーザは新しいカメラを買うしかなかった。
本発明は上記問題点を鑑みてなされたものであり、撮像装置自体に変更を加えることなく、撮像装置の機能を容易に向上できるようにすることを目的とする。
上記目的を達成するために、撮像装置に装着して一体化させて用いられる、着脱可能な本発明の処理装置は、前記撮像装置で行われる複数の処理に対応した機能を実現する、複数の構成に変更可能な論理回路と、前記論理回路が実現可能な構成を記憶した記憶手段と、前記記憶手段に記憶された構成に基づいて、前記論理回路の構成を制御する制御手段とを有する。
また、本発明の撮像装置は、上記処理装置を一体的になるように装着可能な接続手段と、前記処理装置が装着されたときに、前記処理装置により撮像装置の一部の処理が前記処理装置により実行されることを表示する表示手段とを有する。
本発明によれば、撮像装置自体に変更を加えることなく、撮像装置の機能を容易に向上することができる。
以下、添付図面を参照して本発明を実施するための最良の形態を詳細に説明する。ただし、本形態において例示される構成部品の寸法、形状、それらの相対配置などは、本発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものであり、本発明がそれらの例示に限定されるものではない。
図1は本発明の実施の形態におけるカメラの機能構成を示すブロック図、図2は図1に示すカメラの背面の斜視図である。以下、本実施の形態におけるカメラの各部動作の概略を説明する。
本カメラを使用する際には、図2に示すように、カメラ本体101に装備されているカードスロット202にメモリカード111あるいはプロセッサカード121を挿入して使用する。カードスロット蓋204の開閉は、開閉センサ203によって検知される。メモリカード111およびプロセッサカード121には、カメラ本体101より必要な電力が供給される。
本実施の形態ではカメラ本体101のみで画像を記録しないものとして説明するが、勿論、本体101のみで画像記録が可能であっても良い。
<メモリカード装着時のカメラ動作>
まず、カメラ本体101にメモリカード111を装着した時の動作を説明する。
ユーザがカメラ本体101のカードスロット202にメモリカード111を挿入すると、カメラ本体101の接続コネクタ109とメモリカード111の接続コネクタ112が接続される。
カメラ本体101の制御を行うのはCPU103で、CPU103は不揮発性メモリ(FROM)102に予め書き込まれた実行コードに従って制御を行う。CPU103は制御を行うとき、読み書き可能なメモリ(DRAM)104を作業領域として使用する。ユーザはキーボード(KEY)108を用いて撮影操作を行う。なお、図2の開閉センサ203はKEY108の回路の一部である。KEY108の信号をCPU103が読みとり、所定の撮影動作を行う。また、ユーザインターフェイスとして液晶表示デバイス(LCD)107が備えられており、撮影操作時にCPU103によって表示が制御される。また、CPU103はカメラ本体101の電力供給状態を逐次把握することができる。
ユーザがKEY108によって、撮影開始を指示すると、対応してCPU103はCCD用信号処理ユニット(DSP)105を制御し、撮像素子(CCD)106を露光する。撮影して得られた画像データはDRAM104の特定領域に一時保存される。この画像データはCCD106の各画素の露光量にデータが対応しており、これをRAWデータと呼ぶ。
CPU103はDRAM104に記録されたRAWデータを読み出し、順次圧縮記録フォーマットに変換し、コネクタ109によって接続されているメモリカード111内のコントローラ(CTRL)113へ該圧縮データを送信する。CTRL113は不揮発性メモリ(FROM)114に該圧縮データを記録する。
以上が1回の撮影動作に対応するカメラ本体101とメモリカード111の動作である。
ユーザがKEY108によって、画像データの再生を指示すると、対応してCPU103はメモリカード111内のCTRL113を制御し、撮影された圧縮画像データをFROM114より読み出し、圧縮に対する展開処理を行いつつDRAM104へ転送する。そして、CPU103はDRAM104に展開されたデータをLCD107に表示する。これにより、ユーザはLCD107に表示された画像データを閲覧することができる。
<プロセッサカード装着時のカメラ動作>
次に、プロセッサカード121をカードスロット202に挿入した時の動作を説明する。
図2に示すように、本実施の形態では、プロセッサカード121はメモリカード111と厚み、幅、長さ共に等しく、メモリカード111と同じカードスロット202に挿入することができる。但し、プロセッサカード121の上面には波状に折れ曲がった金属放熱板を付属するので、ユーザは外見でメモリカード111と区別することが可能である。
プロセッサカード121は、電気特性および形状が接続コネクタ112と等しい接続コネクタ122を有する。また、再構成可能な論理回路(RECONF)123およびその制御回路(CTRL)124、不揮発性メモリ(FROM)125および128、読み書き可能なメモリ(DRAM)126および127を含む。
RECONF123は、CTRL124によって自由にその論理回路を変更することが可能である。
RECONF123を論理合成するために必要なデータはFROM128に保存されており、CTRL124は必要に応じてFROM128より該データを読み出してRECONF123の論理合成を行う。FROM128のデータは、接続コネクタ122を通じて外部より書き換えることも可能である。
次に、図3のフローチャートを参照しながら、プロセッサカード121の動作について説明する。
まず、プロセッサカード121がカメラ本体101のカードスロット202に挿入されて、接続コネクタ122が接続コネクタ109に接続される(ステップS301)。これにより、カメラ本体101から電力が供給され、プロセッサカード121は初期化されることになる。
起動直後、ステップS302において、プロセッサカード121におけるRECONF123は図4のような構成に初期化される。本実施の形態では、図4に示す構成をコンフィグ1と呼ぶ。CPU401は、RECONF123によって構成されるプロセッサで、同時に構成される信号バス402によってCTRL124およびFROM128に接続される。
上記論理合成が終了すると、CTRL124はCPU401およびCPU103へ論理合成終了を通知する。このとき、CPU401はCPU103と通信を行い、カメラ本体101が供給可能な電力データDPWを受信する。
カメラ本体101の制御プロセッサCPU103は、KEY108の一部である開閉センサ203によって接続コネクタ109に何らかのデバイスが接続されたことを検知すると、接続されたデバイスに対してカメラ機種名を示す機種認識コードを送信する。プロセッサカード121は、ステップS303において機種認識コードを受信できたかどうかを判断する。プロセッサカード121がこの機種認識コードに対応している場合、CPU401は機種認識コードを受信し、応答する。前述したメモリカード111の場合、該機種認識コードに対応していないので、応答を返さない。この応答処理により、CPU103は接続されたデバイスがメモリカード111であるかプロセッサカード121であるかを区別することができる。同時に、CPU401は、接続したカメラ本体101の機種を検知することができる。カードが挿入されてから一定の時間が経過しても該機種認識コードを受信できないとき、CPU401は、接続された機種が該機種認識コードに対応しない古い機種であると判断し、ステップS320へ進む。
ステップS304では、ステップS302で受信した電力データDPWが予め定められた値を下回るかどうかを判断し、下回る場合にはCPU401は後述するステップS305〜S311の処理を行うことが不可能であると判断し、より省電力で動作するステップS320へ進む。
下回らない場合にはステップS305に進み、CPU401は、CPU103と通信を行う。KEY108によってユーザが撮影を指示すればステップS306に進み、撮影を指示していなければ(ここでは再生を指示しているものとする)ステップS330に進む。
ステップS306において、CPU401は、ステップS303で受信した機種認識コードと、FROM128に予め書き込まれた情報を比較することで、カメラ本体101がどのような撮像動作を行うか認識する。本実施の形態では前述したようにカメラ本体101は露光、RAWデータ処理、圧縮記録フォーマットへの変換、FROMへの書き込み動作を行う。この流れに対応し、CPU401はFROM128よりコンフィグレーションデータを読み出し、CTRL124へ送る。CTRL124は、これに対応してRECONF123の論理構成を変更する。変更後の論理構成を図5(コンフィグ2)に示す。
図5の構成は、RAWデータ処理に特化した論理構成である。この構成では、図1のカメラ本体101内で行っていた前述のRAWデータの処理よりも高速に処理を行うことが可能である。高速処理を可能にするため、図1のDSP105に対応する構成を多重化し、2倍の処理能力を持つ信号処理ユニットDSP502を論理合成する。また、DSP502との通信に対応したCPU501および信号バス503を論理合成する。CPU501は、CPU401と同様に、FROM128に予め書き込まれた実行コードに従って制御を行う。また、DSP502に対して必要な制御を行う。DSP502は必要に応じて実行コードやデータをFROM128より直接読み出すこともできる。また、信号バス503の帯域の殆どはDSP502の信号処理のために使われる。
上記論理合成が終了すると、CTRL124はCPU501およびCPU103へ論理合成終了を通知する。
なお、CPU103は、プロセッサカード121により後述のステップS307のRAWデータ処理が行われることをLCD107に表示する。この表示により、ユーザはカメラ本体101のみで処理したときと比較して、より高速の信号処理がプロセッサカード121によって行われることを認識することができ、ユーザはカメラの状態を把握して撮影操作に反映させることもできる。
ユーザのKEY108操作によって撮影開始が指示されると、メモリカード111が装着された時と同様にCPU103はCCD106の露光を開始する。メモリカード111装着時はDSP105がRAWデータ信号処理を行うが、ここではDSP105は処理を行わず、RAWデータは信号コネクタを通じてプロセッサカード121へ送られ、更に信号バス503を経てDSP502へ送られる。DSP502は、RAWデータ処理を行い(ステップS307)、DRAM127にRAWデータを保存する。なお、DRAM127はDRAM104より高速かつ大容量である。このとき、処理能力に応じて画像処理の一部をCPU103およびDSP105が適宜補助しても良い。
RAWデータ処理が終了すると、DSP502は処理終了をCPU501、CTRL124、CPU103へ送る。
RAWデータ処理の終了に対応して、CPU501はFROM128よりコンフィグレーションデータを読み出し、CTRL124へ送る。CTRL124は、これに対応してRECONF123の論理構成を変更する(ステップS308)。変更後の論理構成を図6に示す(コンフィグ3)。
図6の構成は、RAWデータから圧縮記録データフォーマットへ変換する処理に特化した論理回路構成である。この構成では、DSP602は圧縮記録データフォーマット変換専用の画像処理回路である。DSP602は信号バス603によってDRAM126に、信号バス604によってDRAM127に接続される。CPU601は、DSP602の制御に特化したプロセッサであり、信号バス605によってFROM128、CTRL124、CPU103に接続されている。CPU601はFROM128に予め書き込まれた動作コードに従って制御を行う。CPU601とDSP602は制御バス606によって接続され、CPU601はDSP602の制御を行う。
上記論理合成が終了すると、CTRL124はCPU601およびCPU103へ論理合成終了を通知する。
なお、CPU103は、プロセッサカード121により後述のステップS309の画像圧縮処理が行われることをLCD107に表示する。この表示により、ユーザはカメラ本体101のみで処理したときと比較して、より高速の信号処理がプロセッサカード121によって行われることを認識することができ、ユーザはカメラの状態を把握して撮影操作に反映させることもできる。
DSP602はステップS307のRAWデータ処理で生成されたRAWデータをDRAM127から読み出し、逐次データ圧縮処理を行い、DRAM126へ保存する(ステップS309)。なおここでは、圧縮方式は特にこだわるものではなく、可逆圧縮でも非可逆圧縮でもよい。また、処理能力に応じて画像処理の一部をCPU103が適宜補助しても良い。
画像圧縮処理が終了すると、DSP602は処理終了をCPU601、CTRL124、CPU103へ送る。
画像圧縮処理の終了に対応して、CPU601はFROM128よりコンフィグレーションデータを読み出し、CTRL124へ送る。CTRL124は、これに対応してRECONF123の論理構成を変更する(ステップS310)。変更後の論理構成を図7に示す(コンフィグ4)。
図7の構成は、圧縮された画像データをFROM125へ書き込む処理に特化した論理回路構成である。この構成では、DSP702は圧縮された画像データをFROM125へ高速書き込みするための専用処理回路である。DSP702は信号バス704によってDRAM126に、信号バス703によってFROM125に接続される。CPU701は、DSP702の制御に特化したプロセッサであり、信号バス706によってFROM128、CTRL124、CPU103に接続されている。CPU701はFROM128に予め書き込まれた動作コードに従って制御を行う。CPU701とDSP702は制御バス705によって接続され、CPU701はDSP702の制御を行う。
上記論理合成が終了すると、CTRL124はCPU701およびCPU103へ論理合成終了を通知する。
CPU103は、プロセッサカード121により後述のステップS311のFROM書き込みが行われることを、LCD107に表示する。この表示により、ユーザはカメラ本体101のみで処理したときと比較してより高速の信号処理がプロセッサカード121によって行われることを認識することができ、ユーザはカメラの状態を把握して撮影操作に反映させることもできる。
DSP702はステップS309で圧縮処理された圧縮画像データを読み出し、逐次書き込み用のデータ処理を行い、FROM125へ保存する(ステップS311)。なお、処理能力に応じてデータ処理の一部をCPU103が適宜補助しても良い。
データ書き込み処理が終了すると、DSP702は処理終了をCPU701、CTRL124、CPU103へ送る。
CPU103はKEY108によって、ユーザが撮影動作を続行するか否かを判断する。ステップS312において、CPU701はCPU103と通信を行い、撮影終了であれば処理を終了し、撮影継続であればステップS306に戻って上記処理を繰り返す。
一方、ステップS303において、プロセッサカード121挿入後、一定時間が経過しても機種認識コードを受信できないと判断された場合、及び、ステップS304において、受信した電力データDPWが予め定められた値を下回ると判断された場合には、ステップS320において、図4に示すコンフィグ1のCPU401はカメラ本体101のCPU103と通信を行い、カメラ本体101が接続コネクタ109を通じて読み書きする速度を計測する。計測した結果は後述するステップS322およびステップS330で使用する。
ステップS321では、ステップS305と同様に、CPU401はCPU103と通信を行って、KEY108によってユーザが撮影を指示しているかどうかを判断し、撮影を指示して入ればステップS322に進み、撮影を指示していなければ(ここでは再生を指示しているものとする)ステップS330に進む。
ステップS322では、CPU401はFROM128よりコンフィグレーションデータを読み出し、CTRL124へ送る。CTRL124は、これに対応してRECONF123の論理構成を変更する。変更後の論理構成を図8に示す(コンフィグ5)。図8は前述したメモリカード111内部の論理回路と同等の論理回路であり、CTRL801は、CTRL113と同等の回路である。CTRL801はFROM125に接続されており、画像データをFROM125へ保存する(ステップS323)。
また、CTRL801はステップS320によって計測された読み書き速度によって最適化され、FROM125の最大書き込み速度で書き込みを行うことができる。ステップS322によって合成される論理回路が行う動作は、カメラ本体101から見て、メモリカード111が行う動作と等しい。
ステップS324では、ステップS312と同様にCPU801はCPU103と通信を行い、撮影終了かどうかの判断を行う。撮影終了であれば処理を終了し、撮影継続であればステップS323に戻って上記処理を繰り返す。
ステップS305またはS321で撮影が指示されていない(ここでは、再生が指示されている)と判断された場合、ステップS330に進み、ステップS321と同様に図8に示すコンフィグ5の論理構成に変更する。ここでもCTRL801はステップS320によって計測された読み出し速度によって最適化され、FROM125の最大読み出し速度で読み出しを行うことができる。なお、ステップS330によって合成される論理回路が行う動作は、カメラ本体101から見てメモリカード111が行う動作と等しい。
ステップS331では、上述したメモリカード111装着時の再生動作と同様の動作を行う。
CPU103はKEY108によって、ユーザが再生動作を続行するか否かを判断する。ステップS332において、CPU801はCPU103と通信を行い、再生終了であれば処理を終了し、再生継続であればステップS331に戻って上記処理を繰り返す。
上記の通り本実施の形態によれば、現在も広く使用されている汎用デジタルカメラに、デジタルカメラで行われる処理をより高速に実行することできるプロセッサカードを挿入するだけで、容易に上位互換機種として使用することが可能になる。
本発明の実施の形態にかかるカメラの機能構成を示すブロック図である。 図1に示すカメラの背面を示す斜視図である。 本発明の実施の形態にかかるプロセッサカードにおける動作の流れを示すフローチャートである。 本発明の実施の形態にかかる初期化時のコンフィグ1の論理構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態にかかるRAWデータ処理用のコンフィグ2の論理構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態にかかるデータ圧縮処理用のコンフィグ3の論理構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態にかかるデータ書き込み用のコンフィグ4の論理構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態にかかるデータ書き込み・読み出し用のコンフィグ5の論理構成を示すブロック図である。
符号の説明
101 カメラ本体
102 不揮発性メモリ
103 CPU
104 メモリDRAM1
105 CCD用信号処理ユニット
106 撮像素子
107 液晶表示デバイス
108 操作用キーボード
109 カメラ本体の接続コネクタ
111 画像記録用メモリカード
112 メモリカードの接続コネクタ
113 コントローラ
114 不揮発性メモリ
121 プロセッサカード
122 接続コネクタ
123 再構成可能な論理回路
124 制御回路
125 不揮発性メモリ
126 DRAM
127 DRAM
128 不揮発性メモリ

Claims (9)

  1. 撮像装置に装着して一体化させて用いられる、着脱可能な処理装置であって、
    前記撮像装置で行われる複数の処理に対応した機能を実現する、複数の構成に変更可能な論理回路と、
    前記論理回路が実現可能な構成を記憶した記憶手段と、
    前記記憶手段に記憶された構成に基づいて、前記論理回路の構成を制御する制御手段と
    を有することを特徴とする処理装置。
  2. 前記複数の処理は、前記撮像装置で得られた画像データを画像処理する処理と、画像処理された画像データを圧縮する処理と、圧縮された画像データをメモリに記憶する処理の少なくともいずれかを含むことを特徴とする請求項1に記載の処理装置。
  3. 前記論理回路の機能は、前記撮像装置で行われる複数の処理をより高速に行うことを特徴とする請求項1または2に記載の処理装置。
  4. 前記撮像装置の種類を判別する判別手段を更に有し、
    前記制御手段は、前記判別手段により判別した撮像装置の種類に基づいて前記撮像装置が前記処理装置に対応しているか否かを判断し、対応している場合には論理回路を前記撮像装置で行われる複数の処理に対応した機能の構成にし、対応していない場合には、前記論理回路を記憶媒体としての機能を有する構成にすることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の処理装置。
  5. 前記撮像装置の性能を判別する判別手段を更に有し、
    前記制御手段は、前記判別手段により判別した撮像装置の性能に基づいて、前記処理回路の構成を制御することを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の処理装置。
  6. 前記撮像装置が使用可能な電力の残量を検知する検知手段を更に有し、
    前記制御手段は、前記論理回路を該残電力量に対応した構成にすることを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の処理装置。
  7. 前記撮像装置は、汎用のメモリカードと接続する手段を有し、前記処理回路は、前記汎用のメモリカードと物理形状が等しい接続端子を有することを特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載の処理装置。
  8. 前記処理装置の外装の少なくとも一部を、放熱板で構成したことを特徴とする請求項1乃至7のいずれかに記載の処理装置。
  9. 請求項1乃至8のいずれかに記載の処理装置を一体的になるように装着可能な接続手段と、
    前記処理装置が装着されたときに、前記処理装置により撮像装置の一部の処理が前記処理装置により実行されることを表示する表示手段と
    を有することを特徴とする撮像装置。
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