JP2006074115A - Digital camera - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、ディジタルカメラに関し、特にたとえば、被写界を表す動画像をリアルタイムでモニタに表示する、ディジタルカメラに関する。 The present invention relates to a digital camera, and more particularly to a digital camera that displays a moving image representing an object scene on a monitor in real time.
従来のこの種のディジタルカメラの一例が、特許文献1に開示されている。この従来技術によれば、CCDイメージャによって撮影された被写界を表す画像データは、バスを通してSDRAMに書き込まれる。画像データはその後、バスを通してSDRAMから読み出され、ビデオエンコーダによるエンコード処理を経てLCDモニタに与えられる。LCDモニタには、被写界を表すリアルタイム動画像が表示される。
An example of a conventional digital camera of this type is disclosed in
ここで、CCDイメージャは1/15秒に1フレームの割合で電荷を出力する一方、ビデオエンコーダは1/30秒に1フレームの割合でエンコード処理を行う。このため、各々が1フレームの容量を有するバンクAおよびBがSDRAMに準備され、バンク指定が1/15秒毎に切り換えられる。入力画像データは指定バンクに1フレームずつ書き込まれ、出力画像データは指定バンクと異なるバンクから2フレームずつ読み出される。これによって、表示画像に追い越しノイズが現れる現象が回避される。
1/30秒に1フレームの割合で電荷を出力するCCDイメージャを従来技術に適用すると、バスの占有率が高くなるだけでなく、消費電力も増大する。さらに、15fpsのフレームレートを得るために、CCDイメージャが想定していない駆動速度の変更を行うと、的確なデータ処理が不可能となる。 When a CCD imager that outputs charges at a rate of 1 frame per 1/30 second is applied to the prior art, not only does the bus occupancy rate increase, but the power consumption also increases. Furthermore, if the drive speed that is not assumed by the CCD imager is changed to obtain a frame rate of 15 fps, accurate data processing becomes impossible.
それゆえに、この発明の主たる目的は、消費電力を削減することができ、かつ被写界を表す画像データを的確に作成できる、ディジタルカメラを提供することである。 Therefore, a main object of the present invention is to provide a digital camera that can reduce power consumption and can accurately create image data representing an object scene.
請求項1の発明に従うディジタルカメラは、被写界像を表す電荷を光電変換によって生成する撮像面を有する撮像手段、撮像面で生成された電荷を所定期間に1画面の割合で撮像手段から出力する出力手段、撮像手段の出力に対応する画像データを作成する作成手段、作成手段によって作成された画像データに基づく画像を表示する表示手段、および表示手段によって表示処理が行われるとき出力手段をオン状態およびオフ状態の間で切り換える第1切換手段を備える。 According to a first aspect of the present invention, there is provided a digital camera having an imaging unit that generates an electric charge representing an object scene image by photoelectric conversion, and outputs the electric charge generated on the imaging plane from the imaging unit at a rate of one screen in a predetermined period. Output means, creation means for creating image data corresponding to the output of the imaging means, display means for displaying an image based on the image data created by the creation means, and output means when display processing is performed by the display means First switching means for switching between a state and an off state is provided.
被写界像を表す電荷は、撮像面で光電変換によって生成される。出力手段は、撮像面で生成された電荷を所定期間に1画面の割合で撮像手段から出力する。撮像手段の出力に対応する画像データは作成手段によって作成され、作成された画像データに基づく画像は表示手段によって表示される。表示手段によって表示処理が行われるとき、出力手段は、第1切換手段によってオン状態およびオフ状態の間で切り換えられる。 The charge representing the object scene image is generated by photoelectric conversion on the imaging surface. The output means outputs the charge generated on the imaging surface from the imaging means at a rate of one screen for a predetermined period. Image data corresponding to the output of the imaging means is created by the creating means, and an image based on the created image data is displayed by the display means. When the display process is performed by the display means, the output means is switched between the on state and the off state by the first switching means.
出力手段はオン状態のときに電荷出力動作を実行する一方、オフ状態のときに電荷出力動作を中止する。電荷出力動作の中止によって、消費電力が削減される。また、出力手段をオン状態およびオフ状態の間で切り換えることで、被写界像を表す低画面レートの画像データが的確に作成される。表示手段は、こうして作成された画像データに基づいて被写界像を表示する。 The output means executes the charge output operation when in the on state, and stops the charge output operation when in the off state. By stopping the charge output operation, power consumption is reduced. Further, by switching the output means between the on state and the off state, low screen rate image data representing the object scene image is accurately created. The display means displays the object scene image based on the image data thus created.
請求項2の発明に従うディジタルカメラは、請求項1に従属し、作成手段によって作成された画像データをメモリに書き込む書き込み手段、および第1切換手段の切換動作に同期して書き込み手段をオン状態およびオフ状態の間で切り換える第2切換手段をさらに備える。 A digital camera according to a second aspect of the present invention is dependent on the first aspect, the writing means for writing the image data created by the creating means into the memory, and the writing means in the on state in synchronization with the switching operation of the first switching means. Second switching means for switching between the OFF states is further provided.
出力手段がオフ状態のときに作成手段によって作成される画像データは、被写界像を表さない無意味なデータである。かかる無意味なデータが被写界像を表す有意なデータを上書きする事態は、第2切換手段の切換動作によって回避される。 The image data created by the creating means when the output means is in the off state is meaningless data that does not represent the object scene image. A situation in which such meaningless data overwrites significant data representing the object scene image is avoided by the switching operation of the second switching means.
請求項3の発明に従うディジタルカメラは、請求項2に従属し、作成手段は所定量の画像データが作成される毎に書き込み手段に向けて書き込み要求を発行し、書き込み手段は書き込み要求に応答して所定量の画像データをメモリに書き込み、第2切換手段はオフ状態に関連して書き込み要求にゲートをかける。これによって、無意味なデータのメモリへの書き込みが禁止される。
The digital camera according to the invention of
請求項4の発明に従うディジタルカメラは、請求項2または3に従属し、表示処理を施される画像データを所定期間に1画面の割合でメモリから読み出す読み出し手段をさらに備える。表示手段は、第1切換手段の切換態様に関係なく、所定期間に1画面の割合で表示処理を実行できる。 A digital camera according to a fourth aspect of the invention is dependent on the second or third aspect, and further comprises a reading means for reading out image data to be subjected to display processing from the memory at a rate of one screen per predetermined period. The display means can execute the display process at a rate of one screen for a predetermined period regardless of the switching mode of the first switching means.
請求項5の発明に従うディジタルカメラは、請求項2ないし4のいずれかに従属し、オン状態が現れる毎にエリア指定を変更する指定手段をさらに備え、メモリは各々が1画面の画像データを格納できる容量を有する複数のメモリエリアを有し、書き込み手段は指定手段の指定結果に基づいて複数のメモリエリアの1つに画像データを書き込み、読み出し手段は指定手段の指定結果に基づいて複数のメモリエリアの他の1つから画像データを読み出す。 A digital camera according to a fifth aspect of the invention is dependent on any one of the second to fourth aspects, further comprising designation means for changing the area designation every time an ON state appears, and each of the memories stores image data of one screen. A plurality of memory areas having a capacity that can be written, a writing unit writes image data to one of the plurality of memory areas based on a designation result of the designation unit, and a reading unit is a plurality of memories based on the designation result of the designation unit Read image data from the other one of the area.
したがって、画像データの書き込み先と画像データの読み出し先とが一致することはなく、書き込みアドレスと読み出しアドレスとが衝突することもない。この結果、アドレスの衝突に起因するノイズが表示画像に現れる事態を回避することができる。 Therefore, the image data writing destination and the image data reading destination do not match, and the writing address and the reading address do not collide. As a result, it is possible to avoid a situation in which noise resulting from address collision appears in the display image.
請求項6の発明に従うディジタルカメラは、請求項1ないし5のいずれかに従属し、第1切換手段は切換停止命令が発行されたとき出力手段をオン状態に設定した状態で切換動作を停止する。被写界像を表す画像データは、所定期間に1画面の割合で作成される。 A digital camera according to a sixth aspect of the invention is dependent on any one of the first to fifth aspects, and the first switching means stops the switching operation with the output means set to the on state when a switching stop command is issued. . Image data representing an object scene image is created at a rate of one screen in a predetermined period.
請求項7の発明に従うディジタルカメラは、請求項6に従属し、露光調整操作を受け付けたとき作成手段によって作成された画像データに基づいて露光条件を調整する調整手段、および露光調整操作に応答して切換停止命令を発行する発行手段をさらに備える。露光調整操作を受け付けたときは、被写界像に対応する画像データは所定期間に1画面の割合で作成される。これによって、露光条件の調整に要する時間を短縮できる。 A digital camera according to a seventh aspect of the invention is dependent on the sixth aspect, and is responsive to the exposure adjusting operation and the adjusting means for adjusting the exposure condition based on the image data created by the creating means when the exposure adjusting operation is accepted. Issuing means for issuing a switching stop command. When the exposure adjustment operation is accepted, the image data corresponding to the object scene image is created at a rate of one screen for a predetermined period. Thereby, the time required for adjusting the exposure conditions can be shortened.
請求項8の発明に従うディジタルカメラは、請求項6または7に従属し、いずれの操作も行われない期間が閾値に達したとき切換開始命令を発行する開始命令発行手段をさらに備え、第1切換手段は切換開始命令が発行されたとき切換動作を開始する。一旦停止した切換動作は、ディジタルカメラに向けた操作が閾値に相当する期間にわたって行われないとき、再開される。これによって、操作の煩雑さを解消できる。 The digital camera according to the invention of claim 8 is dependent on claim 6 or 7, further comprising start command issuing means for issuing a switch start command when a period during which no operation is performed reaches a threshold, and the first switch The means starts a switching operation when a switching start command is issued. The switching operation once stopped is resumed when the operation toward the digital camera is not performed over a period corresponding to the threshold value. This eliminates the complexity of the operation.
請求項9の発明に従うディジタルカメラは、請求項1ないし8のいずれかに従属し、撮像手段は、電荷を垂直方向に転送する垂直転送レジスタ、および電荷を水平方向に転送する水平転送レジスタを含み、出力手段は、垂直転送レジスタを駆動する第1駆動手段、および水平転送レジスタを駆動する第2駆動手段を含み、第1切換手段は第2駆動手段の状態を制御する。これによって、垂直転送動作は所定期間に1画面の割合で実行される。 A digital camera according to a ninth aspect of the invention is dependent on any one of the first to eighth aspects, and the imaging means includes a vertical transfer register for transferring charges in the vertical direction and a horizontal transfer register for transferring charges in the horizontal direction. The output means includes first drive means for driving the vertical transfer register and second drive means for driving the horizontal transfer register, and the first switching means controls the state of the second drive means. Thus, the vertical transfer operation is executed at a rate of one screen for a predetermined period.
この発明によれば、電荷出力動作の中止によって、消費電力が削減される。また、出力手段をオン状態およびオフ状態の間で切り換えることで、被写界像を表す低画面レートの画像データが的確に作成される。 According to the present invention, power consumption is reduced by stopping the charge output operation. Further, by switching the output means between the on state and the off state, low screen rate image data representing the object scene image is accurately created.
この発明の上述の目的,その他の目的,特徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳細な説明から一層明らかとなろう。 The above object, other objects, features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description of embodiments with reference to the drawings.
図1を参照して、この実施例のディジタルカメラ10は、光学レンズ12およびメカニカルシャッタ14を含む。被写界の光学像は、これらの部材を通して、上下逆向きの状態でCCDイメージャ16の撮像面に照射される。
Referring to FIG. 1, a
図2を参照して、CCDイメージャ16は、インターライン転送方式のイメージセンサである。撮像面に形成された複数の受光素子(画素)16a,16a,…は、原色フィルタを形成する複数の色要素にそれぞれ対応する。したがって、R,GおよびBのいずれか1つの色情報を有する電荷が、各々の受光素子16aで光電変換によって生成される。
Referring to FIG. 2, the
被写界のリアルタイム動画像(スルー画像)をLCD38に表示するスルー画像処理を実行するとき、CPU30は、TG(Timing Generator)22にプリ露光および間引き読み出しの繰り返しを命令する。TG22は、SG(Signal Generator)24から1/30秒毎に出力される垂直同期信号Vsyncに応答して、CCDイメージャ16にプリ露光を施す。TG22はまた、プリ露光によって生成された電荷の一部を垂直転送レジスタ16bに読み出し、読み出された電荷を垂直方向に転送し、そして水平転送レジスタ16cに達した電荷を水平方向に転送する。この結果、被写界像を表す電荷つまり低解像度の生画像信号がCCDイメージャ16から出力される。
When executing the through image processing for displaying the real-time moving image (through image) of the object scene on the
CCDイメージャ16の電荷転送態様は、モードSW34の設定状態によって異なる。モードSW34によって通常モードが選択されている場合は、垂直転送動作および水平転送動作のいずれも常に許可される。この結果、生画像信号は、図4(A)に示すように1/30秒に1フレームの割合でCCDイメージャ16から出力される。
The charge transfer mode of the
一方、モードSW34によって省電力モードが選択されている場合、垂直転送動作は常に許可されるものの、水平転送動作は、垂直同期信号Vsyncが発生する毎に許可状態と禁止状態との間で切り換えられる。連続する2フレーム期間に注目すると、水平転送動作は、最初の1フレーム期間に実行され、次の1フレーム期間に中断される。
On the other hand, when the power saving mode is selected by the
CCDイメージャ16から出力される生画像信号は、図4(B)に示すように、被写界像→黒画像→被写界像→黒画像→…の要領で変化する。この結果、被写界像に対応する生画像信号は、1/15秒に1フレームの割合で間欠的に得られる。
As shown in FIG. 4B, the raw image signal output from the
こうして出力された生画像信号は、CDS/AGC/AD回路18によって、ノイズ除去,レベル調整およびA/D変換の一連の処理を施される。CDS/AGC/AD回路18からは、ディジタル信号である生画像データが出力される。生画像データは、信号処理回路26によって色分離,白バランス調整,YUV変換などの信号処理を施され、これによってYUV形式の画像データに変換される。信号処理回路26は、所定量の画像データが作成される毎に、書き込みリクエストをメモリ制御回路40に向けて発行する。
The raw image signal output in this way is subjected to a series of processing of noise removal, level adjustment and A / D conversion by the CDS / AGC /
メモリ制御回路40は、図3に示すように構成される。信号処理回路26からの書き込みリクエストは、ANDゲート40aの一方入力端に与えられる。ANDゲート40aの他方入力端には、CPU30からのゲートパルスが与えられる。書き込みリクエストは、ゲートパルスがHレベルを示すときだけ調停回路40bに与えられる。
The
図4(A)および図4(B)に示すように、ゲートパルスは、通常モードにおいて常にHレベルに設定され、省電力モードにおいて垂直同期信号Vsyncが発生する毎にHレベルおよびLレベルの間で切り換えられる。したがって、通常モードでは、発行された全ての書き込みリクエストが調停回路40bに与えられる。これに対して、省電力モードでは、被写体像を表す画像データが作成されるフレームで発行された書き込みリクエストのみが調停回路40bに与えられる。 As shown in FIGS. 4A and 4B, the gate pulse is always set to the H level in the normal mode, and between the H level and the L level every time the vertical synchronization signal Vsync is generated in the power saving mode. Switch with. Therefore, in the normal mode, all issued write requests are given to the arbitration circuit 40b. On the other hand, in the power saving mode, only the write request issued in the frame in which the image data representing the subject image is created is given to the arbitration circuit 40b.
書き込みリクエストが調停回路40bによって承認されると、信号処理回路26は、所定量の画像データをバス54を通してメモリアクセス回路40に与える。所定量の画像データは、メモリアクセス回路40cによってSDRAM42に書き込まれる。こうして、被写体像を表す画像データがSDRAM42に格納される。
When the write request is approved by the arbitration circuit 40 b, the
省電力モードでは、図4(B)に示すように、黒画像を表す画像データが間欠的に作成される。しかし、黒画像の画像データがSDRAM42に書き込まれることはなく、被写界像を表す有意な画像データが黒画像のような無意味な画像データによって上書きされる事態を回避することができる。
In the power saving mode, as shown in FIG. 4B, image data representing a black image is created intermittently. However, the image data of the black image is not written in the
ビデオエンコーダ36は、SDRAM42に格納された画像データを1/30秒に1フレームの割合で読み出すべく、読み出しリクエストをメモリ制御回路36に向けて繰り返し発行する。メモリアクセス回路40cは、読み出しリクエストが調停回路40bによって承認される毎に、SDRAM42から所定量の画像データを読み出す。読み出された画像データは、バス54を通してビデオエンコーダ36に与えられる。SDRAM42に格納された画像データは、こうして所定量ずつビデオエンコーダ36に与えられる。
The
なお、バス54上での画像データの転送速度は、信号処理回路26およびビデオエンコーダ36の各々の処理速度よりも格段に速い。このため、画像データがバス54上で衝突することはなく、データ転送処理が破綻することもない。
Note that the transfer speed of the image data on the
ビデオエンコーダ36は、メモリ制御回路40から与えられた画像データをコンポジットビデオ信号に変換する。変換されたコンポジットビデオ信号は1/30秒に1フレームの割合でLCDモニタ38に与えられ、この結果、被写界のスルー画像がモニタ画面に表示される。
The
SDRAM42は、より詳しくは、各々が1フレームの画像データを格納できる容量を有する2つのバンクAおよびBを有する。バンク切換回路44は、信号処理回路26から出力された画像データの書き込み先となる書き込みバンクと、ビデオエンコーダ36に向けられた画像データの読み出し先となる読み出しバンクとを、TG24からの垂直同期信号Vsyncに同期して相補的に指定する。
More specifically, the
したがって、信号処理回路26からの画像データがバンクAに書き込まれるときは、ビデオエンコーダ36に向けられた画像データはバンクBから読み出される。また、信号処理回路26からの画像データがバンクBに書き込まれるときは、ビデオエンコーダ36に向けられた画像データはバンクAから読み出される。
Accordingly, when the image data from the
ただし、被写界像を表す画像データが信号処理回路26から出力される周期は、通常モードと省電力モードとで異なる。つまり、被写界像を表す画像データは、通常モードにおいて1/30秒に1フレームの割合で作成され、省電力モードにおいて1/15秒に1フレームの割合で作成される。
However, the period in which the image data representing the object scene image is output from the
そこで、バンク切換回路44は、通常モードが選択されたとき1/30秒毎にバンク指定を切り換え、省電力モードが選択されたとき1/15秒毎にバンク指定を切り換える。メモリアクセス動作は、通常モードにおいて図5(A)に示す要領で行われ、省電力モードにおいて図5(B)に示す要領で行われる。図5(A)によれば、一方のバンクへの1フレーム画像の書き込みに対して、他方のバンクから1フレーム画像が読み出される。これに対して、図5(B)によれば、一方のバンクへの1フレーム画像の書き込みに対して、他方のバンクから2フレーム画像が読み出される。
Therefore, the
この結果、通常モードおよび省電力モードのいずれにおいても、書き込みアドレスおよび読み出しアドレスが互いに衝突することはなく、LCDモニタ38に表示されたスルー画像にアドレスの衝突に起因するノイズが現れることもない。
As a result, in both the normal mode and the power saving mode, the write address and the read address do not collide with each other, and noise due to the address conflict does not appear in the through image displayed on the
図1に戻って、信号処理回路26によって生成された画像データのうちYデータは、輝度評価回路28にも与えられる。輝度評価回路28は、与えられたYデータを垂直同期信号Vsyncに応答して積算し、各フレームの輝度評価値を算出する。通常モードでは、被写界像の輝度評価値が常に算出される。省電力モードでは、被写界像の輝度評価値および黒画像の輝度評価値が交互に算出される。
Returning to FIG. 1, the Y data of the image data generated by the
算出された輝度評価値は、CPU30のスルー画像用AE処理に利用される。CPU30は、通常モードが選択されているとき、垂直同期信号Vsyncが1回発生する毎に輝度評価値を輝度評価回路28から取り込み、省電力モードが選択されているとき垂直同期信号Vsyncが2回発生する毎に輝度評価値を輝度評価回路28から取り込む。取り込まれる輝度評価値は、常に、被写界像の明るさを示す評価値となる。
The calculated luminance evaluation value is used for the through image AE process of the
CPU30は、こうして取り込まれた輝度評価値に基づいて最適露光期間Tpreを算出し、算出された最適露光期間TpreをTG22に設定する。TG22は、設定された最適露光期間Tpreに従うプリ露光を実行する。この結果、LCDモニタ38に表示されるスルー画像の明るさが適度に調整される。
The
シャッタボタン32が半押しされると、モードSW34の設定状態に関係なく、CCDイメージャ16の水平転送動作が常に許可される。信号処理回路26からは被写界像を表す画像データが1/30秒に1フレームの割合で出力され、輝度評価回路28からも被写界像の明るさを示す輝度評価値が1/30秒毎に出力される。CPU30は、かかる輝度評価値を垂直同期信号Vsyncに応答して取り込み、取り込まれた輝度評価値に基づいて記録用AE処理を実行する。この結果、最適露光期間Tmainが短時間で求められる。つまり、水平転送動作を常に許可することで、最適露光期間Tmainの算出に要する時間が短縮される。
When the
シャッタボタン32が全押しされると、CPU30によって撮影/記録処理が実行される。CPU30はまず、本露光および全画素読み出しの実行をTG22に命令し、本露光の開始から最適露光期間Tmainが経過した時点でドライバ20にメカニカルシャッタ14の駆動を命令する。
When the
TG22はCCDイメージャ16に本露光を施し、メカニカルシャッタ14は所望のタイミングでイメージセンサ16への光の入射を遮断する。TG22は、本露光によって生成された全ての電荷をメカニカルシャッタ14の駆動後に読み出す。読み出された電荷つまり高解像度の生画像信号は、上述と同様の処理を施され、この結果、高解像度の画像データがSDRAM42に書き込まれる。
The
CPU30は次に、JPEG圧縮をJPEGコーデック46に命令する。JPEGコーデック46は、SDRAM42に格納された高解像度の画像データをメモリ制御回路40を通して読み出し、読み出された画像データをJPEG方式で圧縮し、そして圧縮画像データつまりJPEGデータをメモリ制御回路40を通してSDRAM42に書き込む。
Next, the
CPU30はその後、かかるJPEGデータをメモリ制御回路40を通してSDRAM42から読み出し、読み出されたJPEGデータを含むJPEGファイルをI/F48を通して記録媒体50に記録する。
Thereafter, the
なお、SDRAM42へのアクセスにあたっては、JPEGコーデック34およびCPU30のいずれも、メモリ制御回路40に向けてリクエストを発行する。このリクエストが図3に示す調停回路40bによって承認されると、メモリアクセス回路40cを介したアクセス動作が実行される。
Note that when accessing the
図6(A)を参照して、CCDイメージャ16の構成をより詳しく説明する。垂直転送レジスタ16bは複数のメタルM,M,…によって形成され、3つのメタルMが各々の受光素子16aに割り当てられる。各々のメタルMには、TG22から出力された駆動パルスV1,V2A,V2BおよびV3のいずれか1つが印加される。
With reference to FIG. 6A, the configuration of the
垂直方向に連続する4つの画素に注目したとき、下から1ライン目(第1ライン)のG/B画素または下から2ライン目(第2ライン)のR/G画素に割り当てられた3つのメタルMには、駆動パルスV2B,V1およびV3がそれぞれ印加される。また、下から3ライン目(第3ライン)のG/B画素または下から4ライン目(第4ライン)のR/G画素に割り当てられた3つのメタルMには、駆動パルスV2A,V1およびV3がそれぞれ印加される。垂直方向に連続する複数の画素をかかる4画素の集合と考えたとき、駆動パルスV1,V2A,V2BおよびV3は、上述の要領で各々の4画素に与えられる。 When attention is paid to four consecutive pixels in the vertical direction, the three lines assigned to the G / B pixel on the first line (first line) from the bottom or the R / G pixel on the second line (second line) from the bottom. Drive pulses V2B, V1, and V3 are applied to the metal M, respectively. The three metals M assigned to the G / B pixel on the third line (third line) from the bottom or the R / G pixel on the fourth line (fourth line) from the bottom include drive pulses V2A, V1 and V3 is applied to each. When a plurality of pixels continuous in the vertical direction is considered as a set of such four pixels, the driving pulses V1, V2A, V2B, and V3 are given to each of the four pixels in the manner described above.
TG22は、具体的には図7に示すように構成される。Hカウンタ22aのカウント値(水平カウント値)は、画素クロックに応答してインクリメントされ、かつ水平同期信号Hsyncに応答してリセットされる。また、Vカウンタ22bのカウント値(垂直カウント値)は、水平同期信号Hsyncに応答してインクリメントされ、かつ垂直同期信号Vsyncに応答してリセットされる。水平カウント値および垂直カウント値のいずれも、デコーダ22c〜22lのパルス生成に利用される。
The
デコーダ22cはタイミングパルスXV1を発生し、ドライバ22mはタイミングパルスXV1に基づいて上述の駆動パルスV1を発生する。デコーダ22dはタイミングパルスXV3を発生し、ドライバ22nはタイミングパルスXV3に基づいて上述の駆動パルスV3を発生する。
The
デコーダ22e,22f,22gおよび22hはそれぞれ、タイミングパルスXV2A,XSGA,XV2BおよびXSGBを発生する。ドライバ22oは、タイミングパルスXV2AおよびXSGAに基づいて、上述の駆動パルスV2Aを発生する。ドライバ22pは、タイミングパルスXV2BおよびXSGBに基づいて、上述の駆動パルスV2Bを発生する。
デコーダ22iは、タイミングパルスXSUBを発生する。ドライバ22qは、デコーダ22iからのタイミングパルスXSUBとCPU30からの露光期間データとに基づいて、電荷掃き捨てパルスSUBを発生する。
The
デコーダ22jおよび22kは、タイミングパルスXH1およびXH2をそれぞれ発生する。ドライバ22rは、タイミングパルスXH1に基づいて、水平転送レジスタ16cを駆動するための駆動パルスH1を発生する。ドライバ22sも同様、タイミングパルスXH2に基づいて、水平転送レジスタ16cを駆動するための駆動パルスH2を発生する。デコーダ22lはタイミングパルスXRGを発生し、ドライバ22tはタイミングパルスXRGに基づいてリセットゲートクロックRGを出力する。
各々の受光素子16aで生成された電荷は、タイミングパルスXV2AまたはXV2Bによって垂直転送レジスタ16bに読み出される。垂直転送レジスタ16b上の電荷は、駆動パルスV1およびV3とタイミングパルスXV2AおよびXV2Bによって垂直方向に転送される。水平転送レジスタ16cに達した電荷は、駆動パルスH1およびH2によって水平方向に転送される。電荷量によって定義される信号レベルは、リセットゲートクロックRGによってリセットされる。
The charge generated by each light receiving
省電力モードに従うスルー画像処理を実行するとき、電荷掃き捨てパルスSUB,駆動パルスV1,V2A,V2BおよびV3は、図8(A)あるいは図9(A)に示す垂直同期信号Vsyncに同期して、図8(B),図8(C),図8(D),図8(E)および図8(F)、あるいは図8(B),図8(C),図8(D),図8(E)および図8(F)に示す要領で発生する。また、駆動パルスH1,H2およびリセットゲートクロックRGは、図8(G)または図9(G)に示す要領で発生する。 When the through image processing according to the power saving mode is executed, the charge sweep-out pulse SUB and the drive pulses V1, V2A, V2B, and V3 are synchronized with the vertical synchronization signal Vsync shown in FIG. 8A or FIG. 9A. 8B, FIG. 8C, FIG. 8D, FIG. 8E and FIG. 8F, or FIG. 8B, FIG. 8C, FIG. 8D, This occurs in the manner shown in FIGS. 8E and 8F. Further, the drive pulses H1, H2 and the reset gate clock RG are generated in the manner shown in FIG. 8G or FIG. 9G.
電荷掃き捨てパルスSUBは、プリ露光が開始されるまで繰り返し発生する。各々の受光素子16aで生成された電荷は、かかる電荷掃き捨てパルスSUBによってドレイン(図示せず)に掃き捨てられる。プリ露光が開始されると、電荷掃き捨てパルスSUBの出力が中断される。これによって、各々の受光素子16aに電荷が蓄積される。
The charge sweep-out pulse SUB is repeatedly generated until the pre-exposure is started. The charges generated by each light receiving
プリ露光は、図8(D)または図9(D)に示すSG成分に応答した電荷の読み出しによって終了する。SG成分は、デコーダ22fから出力されたタイミングパルスXSGAに対応する成分であり、垂直同期信号Vsyncの発生とほぼ同時に発生する。 The pre-exposure is completed by reading out the charges in response to the SG component shown in FIG. 8D or FIG. 9D. The SG component is a component corresponding to the timing pulse XSGA output from the decoder 22f, and is generated almost simultaneously with the generation of the vertical synchronization signal Vsync.
図6(A)に示すように、駆動パルスV2Aは第3ラインおよび第4ラインの画素に割り当てられ、駆動パルスV2Bは第1ラインおよび第2ラインの画素に割り当てられる。したがって、スルー画像出力時、電荷は、図6(B)に示すように垂直転送レジスタ16bに読み出される。
As shown in FIG. 6A, the drive pulse V2A is assigned to the pixels on the third line and the fourth line, and the drive pulse V2B is assigned to the pixels on the first line and the second line. Therefore, when a through image is output, the charge is read to the
垂直転送レジスタ16bに読み出された電荷は、駆動パルスV1,V2A,V2BおよびV3によって垂直方向に転送される。水平転送レジスタ16cに達した電荷は、駆動パルスH1およびH2によって水平方向に転送され、CCDイメージャ16から出力される。なお、出力レベルは、所定タイミングで発生するリセットゲートクロックRGによってリセットされる。
The charges read out to the
ただし、省電力モードでは、垂直同期信号Vsyncが発生する毎に、ドライバ22r〜22tがオン/オフされる。つまり、駆動パルスH1,H2およびリセットゲートクロックRGの出力は、1フレーム期間毎に許可状態と禁止状態との間で切り換えられる。したがって、ドライバ22r〜22tがオンされる1フレーム期間に水平転送レジスタ16cに達した電荷のみが、水平転送によってCCDイメージャ16から出力される。
However, in the power saving mode, the
シャッタボタン32が半押し状態を経て全押し状態に移行したとき、電荷掃き捨てパルスSUB,駆動パルスV1,V2A,V2BおよびV3は、図10(A)に示す垂直同期信号Vsyncに同期して、図10(B),図10(C),図10(D),図10(E)および図10(F)に示す要領で発生する。また、駆動パルスH1,H2およびリセットゲートクロックRGは、図10(G)に示す要領で発生する。
When the
シャッタボタン32が全押しされると、本露光が実行される。図10(B)に示すように、本露光は、電荷掃き捨てパルスSUBの中断によって開始され、メカニカルシャッタ14の閉動作によって終了する。本露光時は、デコーダ22fおよび22hがタイミングパルスXSGAおよびXSGBをそれぞれ出力し、これによって駆動パルスV2AおよびV2Bの両方にSG成分が現れる。この結果、全ての受光素子16a,16a,…で生成された電荷が、図6(C)に示すように垂直転送レジスタ16bに読み出される。読み出された電荷は、その後、垂直転送および水平転送を経てCCDイメージャ16から出力される。
When the
CPU30は、マルチタスクOSの制御の下で、図11に示す撮影タスク、図12〜図13に示すモード制御タスク、および図14に示す省電力タスクを並列的に実行する。なお、これらのタスクに対応する制御プログラムは、フラッシュメモリ52に記憶される。
The
図11を参照して、まずステップS1で初期化処理を行い、ステップS3でスルー画像処理を実行する。初期化処理によって省電力フラグがリセットされ、スルー画像処理によって被写界のスルー画像がLCDモニタ38に表示される。なお、省電力フラグは、CCDイメージャ16の水平転送動作およびSDRAM42へのデータ書き込み動作の許可/禁止を識別するためのフラグである。省電力フラグは、動作を許可するときリセット状態となり、動作を禁止するときセット状態となる。
Referring to FIG. 11, first, initialization processing is performed in step S1, and through image processing is performed in step S3. The power saving flag is reset by the initialization process, and the through image of the object scene is displayed on the
ステップS5ではシャッタボタン32が半押しされたか否か判別し、NOであればステップS7で省電力フラグの状態を判別する。省電力フラグがセット状態であればそのままステップS5に戻り、省電力フラグがリセット状態であればステップS9のスルー画像用AE処理を経てステップS5に戻る。プリ露光のための最適露光期間Tpreは、ステップS9の処理によって更新される。この結果、スルー画像の明るさが適度に調整される。
In step S5, it is determined whether or not the
ステップS5でYESと判断されると、ステップS7で記録用AE処理を実行する。これによって、最適露光期間Tmainが正確に求められる。ステップS13ではシャッタボタン32が全押しされたか否か判別し、ステップS15ではシャッタボタン32の操作が解除されたか否か判別する。シャッタボタン32の操作が解除されたときはステップS5に戻り、シャッタボタン32が全押しされたときはステップS17で撮影/記録処理を行う。撮影/記録処理によって、最適露光期間Tmainに従う本露光が行われ、これによって撮影された被写界の画像データが圧縮状態で記録媒体46に記録される。ステップS17の処理が完了すると、ステップS3に戻る。
If YES is determined in the step S5, a recording AE process is executed in a step S7. As a result, the optimum exposure period Tmain is accurately obtained. In step S13, it is determined whether or not the
図10を参照して、ステップS21ではバンク切換回路44の切換周期を1/30秒に設定する。バンク切換回路44は、SG24から垂直同期信号Vsyncが1回発生する毎に、書き込みバンクおよび読み出しバンクをバンクAおよびBの間で相補的に切り換える。ステップS23およびS25の各々では、モード選択操作が行われたか否かを判別する。
Referring to FIG. 10, in step S21, the switching cycle of
省電力モード選択操作が行われたときは、ステップS23でYESと判断し、ステップS27でバンク切換回路44の切換周期を1/15秒に設定する。バンク切換回路44は、垂直同期信号Vsyncが2回発生する毎に、書き込みバンクおよび読み出しバンクをバンクAおよびBの間で相補的に切り換える。ステップS29では省電力タスクを起動し、その後ステップS35に進む。
When the power saving mode selection operation is performed, YES is determined in step S23, and the switching period of the
通常モード選択操作が行われたときは、ステップS25でYESと判断し、ステップS31でバンク切換回路44の切換周期を1/30秒に設定する。バンク切換回路44は、垂直同期信号Vsyncが1回発生する毎に、書き込みバンクおよび読み出しバンクをバンクAおよびBの間で相補的に切り換える。ステップS33では省電力はタスクを停止し、その後ステップS35に進む。
When the normal mode selection operation is performed, YES is determined in step S25, and the switching period of the
ステップS35では、シャッタボタン32が半押しされたか否かを判別し、NOであればステップS23に戻るが、YESであればステップS37に進む。ステップS37ではバンク切換回路44の切換周期を1/30秒に設定し、続くステップS39では省電力タスクを停止する。つまり、シャッタボタン32が半押しされると、強制的に通常モードに設定される。
In step S35, it is determined whether or not the
ステップS41ではシャッタボタン32が全押しされたか否かを判別し、ステップS43ではシャッタボタン32の操作が解除されたか否かを判別する。シャッタボタン32が全押しされたときは、ステップS45の待機処理を経てステップS47に進み、シャッタボタン32の操作が解除されたときはそのままステップS47に戻る。なお、ステップS45の待機時間は、図9のステップS17の撮影/記録処理に要する時間に相当する。
In step S41, it is determined whether or not the
ステップS47では、現時点で選択されているモードが省電力モードであるか否かを判別する。ここでYESであれば、ステップS49でバンク切換回路44の切換周期を1/15秒に設定し、ステップS51で省電力タスクを停止する。つまり、シャッタボタン32の半押しに応答して実行されたモード遷移が、シャッタボタン32の全押しまたは解除に応答して復帰される。ステップS51の処理が完了すると、ステップS23に戻る。一方、ステップS47でNOと判断されたときは、そのままステップS23に戻る。
In step S47, it is determined whether or not the currently selected mode is the power saving mode. If YES here, the switching cycle of the
図14を参照して、ステップS61では起動要求が発行されたか否かを判別する。ステップS29またはS51の処理が実行されると、YESと判断してステップS63に進む。ステップS63ではSG24から垂直同期信号Vsyncが発生したか否かを判別し、YESであればステップS65で省電力フラグの状態を判別する。 Referring to FIG. 14, it is determined in step S61 whether an activation request has been issued. When the process of step S29 or S51 is executed, it is determined as YES and the process proceeds to step S63. In step S63, it is determined whether or not the vertical synchronization signal Vsync is generated from SG24. If YES, the state of the power saving flag is determined in step S65.
省電力フラグがリセット状態であれば、ステップS67で省電力フラグをセットし、ステップS69でCCDイメージャ16の水平転送動作を禁止し、そしてステップS71でSDRAM42へのデータ書き込み動作を禁止する。ステップS69では図7に示すドライバ22r〜22tを不能化し、ステップS71では図3に示すANDゲート40aに向けられたゲートパルスをLレベルに設定する。
If the power saving flag is in the reset state, the power saving flag is set in step S67, the horizontal transfer operation of the
省電力フラグがセット状態であれば、ステップS73で省電力フラグをリセットし、ステップS75でCCDイメージャ16の水平転送動作を許可し、そしてステップS77でSDRAM42へのデータ書き込み動作を許可する。ステップS75では図7に示すドライバ22r〜22tを能動化し、ステップS77では図3に示すANDゲート40aに向けられたゲートパルスをHレベルに設定する。
If the power saving flag is set, the power saving flag is reset in step S73, the horizontal transfer operation of the
ステップS71またはS77の処理が完了すると、停止要求が発行されたか否かをステップS79で判別する。停止要求は、ステップS33またはS39の処理によって発行される。ここでNOと判断されると、ステップS63〜S77の処理を繰り返す。水平転送動作およびデータ書き込み動作は、垂直同期信号Vsyncが発生する毎に許可/禁止される。ステップS79でYESと判断されると、ステップS81〜S85でステップS73〜S85と同様の処理を実行し、その後ステップS61に戻る。 When the process of step S71 or S77 is completed, it is determined in step S79 whether or not a stop request has been issued. The stop request is issued by the process of step S33 or S39. If NO is determined here, the processes of steps S63 to S77 are repeated. The horizontal transfer operation and the data write operation are permitted / prohibited every time the vertical synchronization signal Vsync is generated. If YES is determined in the step S79, the same processes as in the steps S73 to S85 are executed in the steps S81 to S85, and then the process returns to the step S61.
図15を参照して、他の実施例のディジタルカメラ10は、モードSW34に代えてタイマ54が設けられ、CPU30が図12〜図13に示すモード制御タスクに代えて図16に示すモード制御タスクを実行する点を除き、図1実施例と同様である。このため、図1実施例と相違する動作を中心に説明する。
15, the
図16を参照して、ステップS91ではバンク切換回路44の切換周期を1/30秒に設定する。バンク切換回路44は、SG24から垂直同期信号Vsyncが1回発生する毎に、書き込みバンクおよび読み出しバンクをバンクAおよびBの間で相補的に切り換える。ステップS93では、タイマ54にリセット&スタートを施す。タイマ54は、時間の測定を開始する。
Referring to FIG. 16, in step S91, the switching cycle of
ステップS95では、タイマ54の測定時間が10秒に達したか否かを判別する。また、ステップS97では、シャッタボタン32などのキーが操作されたか否か、つまりディジタルカメラ10に向けられた何らかの動的な操作が行われたか否かを判別する。ステップS95でYESであればステップS99に進み、ステップS97でYESであればステップS93に戻る。なお、ステップS95の判断基準となる“10秒”は、撮影/記録処理に要する時間よりも格段に長い。
In step S95, it is determined whether or not the measurement time of the
ステップS99ではバンク切換回路44の切換周期を1/15秒に設定し、続くステップS101では省電力タスクを起動する。バンク切換回路44は、垂直同期信号Vsyncが2回発生する毎に、書き込みバンクおよび読み出しバンクをバンクAおよびBの間で相補的に切り換える。CCDイメージャ16の水平転送動作の許可/禁止およびSDRAM42へのデータ書き込み動作の許可/禁止は、垂直同期信号Vsyncが発生する毎に切り換えられる。
In step S99, the switching period of the
ステップS103では、ステップS97と同様の判別動作を実行する。ここでYESであれば、ステップS105でバンク切換回路44の切換周期を1/30秒に設定し、ステップS107で省電力タスクを停止する。バンク切換回路44は、垂直同期信号Vsyncが1回発生する毎に、書き込みバンクおよび読み出しバンクをバンクAおよびBの間で相補的に切り換える。また、CCDイメージャ16の水平転送動作およびSDRAM42へのデータ書き込み動作は、常に許可される。ステップS107の処理が完了すると、ステップS93に戻る。
In step S103, a determination operation similar to that in step S97 is performed. If “YES” here, the switching period of the
以上の説明から分かるように、被写界像を表す電荷は、CCDイメージャ16の撮像面で光電変換によって生成される。TG22は、撮像面で生成された電荷を1/30秒に1フレームの割合でCCDイメージャ16から出力する。出力された電荷に対応する画像データは信号処理回路26によって作成され、作成された画像データに基づくスルー画像はLCDモニタ38によって表示される。
As can be understood from the above description, the charge representing the object scene image is generated by photoelectric conversion on the imaging surface of the
スルー画像をLCDモニタ38に表示するとき、TG22に設けられたドライバ22r〜22tは、CPU30によってオン/オフされる(S69, S75)。オン状態およびオフ状態の各々は、1/30秒の整数倍の期間にわたって継続される。
When the through image is displayed on the
オン状態に設定されたドライバ22r〜22tは、1/30秒の整数倍の期間にわたって水平転送動作を実行し、オフ状態に設定されたドライバ22r〜22tは、1/30秒の整数倍の期間にわたって水平転送動作を中止する。
The
水平転送動作の中止によって、消費電力が削減される。また、ドライバ22r〜22tをオン状態およびオフ状態の間で切り換え、かつオン状態およびオフ状態の各々が継続される期間を1/30秒の整数倍とすることで、被写界像を表す低フレームレートの画像データが作成される。LCDモニタ38は、こうして作成された画像データに基づいて被写界像を表示する。
By stopping the horizontal transfer operation, power consumption is reduced. In addition, the
なお、この実施例では、水平転送動作およびデータ書き込み動作を1/30秒毎に許可/禁止するようにしたが、許可期間および禁止期間は、1/30秒の整数倍である限り、これに限られない。 In this embodiment, the horizontal transfer operation and the data write operation are permitted / prohibited every 1/30 seconds. However, as long as the permission period and the prohibition period are integer multiples of 1/30 seconds, Not limited.
10 …ディジタルカメラ
16 …CCDイメージャ
22 …TG
28 …CPU
34 …モードSW
36 …LCD
40 …SDRAM
42 …バンク切換回路
54 …タイマ
10 ...
28 ... CPU
34… Mode SW
36… LCD
40 ... SDRAM
42: Bank switching circuit 54: Timer
Claims (9)
前記撮像面で生成された電荷を所定期間に1画面の割合で前記撮像手段から出力する出力手段、
前記撮像手段の出力に対応する画像データを作成する作成手段、
前記作成手段によって作成された画像データに基づく画像を表示する表示手段、および
前記表示手段によって表示処理が行われるとき前記出力手段をオン状態およびオフ状態の間で切り換える第1切換手段を備える、ディジタルカメラ。 An imaging means having an imaging surface for generating electric charge representing an object scene image by photoelectric conversion;
An output means for outputting the charge generated on the imaging surface from the imaging means at a rate of one screen in a predetermined period;
Creating means for creating image data corresponding to the output of the imaging means;
A digital display comprising: display means for displaying an image based on the image data created by the creation means; and first switching means for switching the output means between an on state and an off state when display processing is performed by the display means. camera.
前記第1切換手段の切換動作に同期して前記書き込み手段を前記オン状態および前記オフ状態の間で切り換える第2切換手段をさらに備える、請求項1記載のディジタルカメラ。 Writing means for writing image data created by the creating means into a memory; and second switching means for switching the writing means between the on state and the off state in synchronization with the switching operation of the first switching means. The digital camera according to claim 1, further comprising:
前記書き込み手段は前記書き込み要求に応答して前記所定量の画像データを前記メモリに書き込み、
前記第2切換手段は前記オフ状態に関連して前記書き込み要求にゲートをかける、請求項2記載のディジタルカメラ。 The creation means issues a write request to the writing means every time a predetermined amount of image data is created,
The writing means writes the predetermined amount of image data to the memory in response to the write request,
3. The digital camera according to claim 2, wherein the second switching means gates the write request in relation to the off state.
前記メモリは各々が1画面の画像データを格納できる容量を有する複数のメモリエリアを有し、
前記書き込み手段は前記指定手段の指定結果に基づいて前記複数のメモリエリアの1つに前記画像データを書き込み、
前記読み出し手段は前記指定手段の指定結果に基づいて前記複数のメモリエリアの他の1つから前記画像データを読み出す、請求項2ないし4のいずれかに記載のディジタルカメラ。 Further comprising designation means for changing the area designation each time the ON state appears;
The memory has a plurality of memory areas each having a capacity capable of storing image data of one screen,
The writing means writes the image data to one of the plurality of memory areas based on a designation result of the designation means,
The digital camera according to claim 2, wherein the reading unit reads the image data from another one of the plurality of memory areas based on a designation result of the designation unit.
前記露光調整操作に応答して前記切換停止命令を発行する停止命令発行手段をさらに備える、請求項6記載のディジタルカメラ。 An adjustment unit that adjusts an exposure condition based on image data created by the creation unit when an exposure adjustment operation is received, and a stop command issue unit that issues the switching stop command in response to the exposure adjustment operation The digital camera according to claim 6.
前記第1切換手段は前記切換開始命令が発行されたとき前記切換動作を開始する、請求項6または7記載のディジタルカメラ。 A start command issuing means for issuing a switching start command when a period during which no operation is performed reaches a threshold;
The digital camera according to claim 6 or 7, wherein the first switching means starts the switching operation when the switching start command is issued.
前記出力手段は、前記垂直転送レジスタを駆動する第1駆動手段、および前記水平転送レジスタを駆動する第2駆動手段を含み、
前記第1切換手段は前記第2駆動手段の状態を制御する、請求項1ないし8のいずれかに記載のディジタルカメラ。 The imaging means includes a vertical transfer register that transfers the charge in the vertical direction, and a horizontal transfer register that transfers the charge in the horizontal direction,
The output means includes first driving means for driving the vertical transfer register, and second driving means for driving the horizontal transfer register,
9. The digital camera according to claim 1, wherein the first switching unit controls the state of the second driving unit.
Priority Applications (1)
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JP2004251758A JP2006074115A (en) | 2004-08-31 | 2004-08-31 | Digital camera |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2011092775A1 (en) * | 2010-01-29 | 2011-08-04 | パナソニック株式会社 | Solid-state imaging device, driving method, and camera |
-
2004
- 2004-08-31 JP JP2004251758A patent/JP2006074115A/en not_active Withdrawn
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WO2011092775A1 (en) * | 2010-01-29 | 2011-08-04 | パナソニック株式会社 | Solid-state imaging device, driving method, and camera |
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