JP2006197194A

JP2006197194A - 撮像装置

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Publication number: JP2006197194A
Application number: JP2005006191A
Authority: JP
Inventors: Yuichi Yoshida; 祐一吉田
Original assignee: Olympus Corp
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 2005-01-13
Filing date: 2005-01-13
Publication date: 2006-07-27

Abstract

【課題】高精細、高フレームデータにより発生する処理の高速化に伴うクロックの高速化を防ぐと共に、複数台の記録装置を用いても性能低下に陥らないようにする。
【解決手段】固体撮像素子１として、撮像領域がエリアＡＲ１〜ＡＲ４に分割されたものが用いられる。エリアＡＲ１〜ＡＲ４の撮像信号出力は、それぞれ、信号処理ブロック７ａ〜７ｄで処理してメモリ１５ａ〜１５ｄに一時的に記憶された後、ホストバス２１から、ブリッジ２３、外部バス２４ａ〜２４ｄ、記録装置２６ａ〜２６ｄにそれぞれ並列的に供給される。それぞれの信号処理ブロック７ａ〜７ｄは独立した状態で並列的に動作可能であるので、クロック周波数が低下する。記録装置２６ａ〜２６ｄにデータを記録する際、データの振り分け装置が不要であり、インターフェースの衝突が発生しない。
【選択図】図１

Description

本発明は、撮像素子を用いたディジタル動画の撮像、及びこの記録を行う撮像装置に関する。

ＨＤＴＶ(High Definition Television)のような高精細な動画像を撮像し記録する撮像装置を構築するためには、高精細、高フレームレートの固体撮像素子（ＣＣＤ(Charge Coupled Device)、ＣＭＯＳ(Complementary MOS)等）だけでなく、高速なシステムバス、高速なメモリ、高速な処理回路、高速なＣＰＵ(Central Processing Unit)、及び高速な記録装置を用いてシステムを構築する必要がある。また、たとえ、高精細、高フレームレートの固体撮像素子、高速なメモリ、高速な処理回路、高速なＣＰＵ、高速なメモリ等を集めたとしても、処理速度においてボトルネックが発生しないように、処理速度のバランスを整えることも重要である。

固体撮像素子に関しては、１０Ｍピクセル以上で３０コマ／秒以上の大判センサーが実用化されている。高速なシステムバスについては、ＰＣＩ−Ｘバス規格等により、数Ｇバイト／秒のデータ転送が実現可能になってきている。ＣＰＵ、メモリについても、動作周波数を高速化する高速実装技術が進歩し、同様のデータ転送が実現可能になってきている。

このように、固体撮像素子や処理回路、ＣＰＵ、システムバスについては、高速化が実現されているが、システムを構成する各ブロックの処理速度を検討すると、ボトルネックとしての問題となってきているのが、データを高速に記録する記録装置である。

最近の記録装置としては、ＨＤＤ(Hard Disk Drive)等の磁気記録装置、ＤＶＤ(Digital Versatile Disc )等の光学式記録装置、フラッシュメモリ等の半導体メモリ等の記録メディアが利用可能となってきている。

半導体メモリは、機構部分を持たず、衝撃等に強いという利点があるが、記憶容量が小さいと共に、処理速度が遅く、単位容量当りの価格が高価な点が問題となっている。光学的記録装置も進歩してきているが、処理速度の面においては、磁気記録装置に比較して遅いという問題がある。磁気記録装置では、書込み、読み込み速度の進歩において目覚しいものがあるが、それでも、高速、大判センサーに適用できるような記録速度を満足するものがないのが現状である。

例えば、１枚の画像でＨＤＴＶ＊４（８００万画素）の解像度をもつ画像を記録するには、量子化にＲ、Ｇ、Ｂで計３バイト必要と仮定し、そして、ＲＧＢのコンポーネント色信号を、４：２：２：のＹ、Ｃｒ、Ｃｂのコンポーネント色信号に変換することによりデータレートが２／３になり、３０コマ／秒の撮影をすると想定すると、
８Ｍ＊３＊２／３＊３０＝４８０ＭＢ／秒
の記録速度が必要となる。

画像信号をＪＰＥＧ(Joint Photographic Experts Group)で１／５程度に圧縮符号化したとしても、平均
４８０ＭＢ／５＝９６ＭＢ／秒
の記録速度が必要となる。更に、記録装置との通信コマンドによるオーバーヘッド、欠陥記録部によるリトライ等を考慮すると、記録装置としては、平均１２０ＭＢ／秒位の記録速度が要求される。

これに対して、磁気記録装置では、例えば高速であると言われている３．５インチ、１，５０００回転の最新磁気記録装置においても、書込み速度は、良い条件（外周エリア）でも６０〜７０ＭＢ／秒であり、ディスクの内周では３０〜４０％処理速度の低下が見込まれるために、４０〜５０ＭＢ／秒以下となる場合もある。また、欠陥トラックがあった場合には、更に大きくオーバーヘッドが取られる可能性も秘めている。よって、１台の記録装置では、ＨＤＴＶの画像を記録することは到底不可能である。

そこで、ＨＤＴＶのような高精細度の画像を記録できるように、特許文献１には、１枚毎の画像を複数の領域に分割し、分割した画像データを複数の記録手段に並列に記録する手法が提案されている。

また、データを分割して並列的に記録する別の方法にＲＡＩＤ（Redundant Arrays of Inexpensive Disk）技術がある。ＲＡＩＤは、データをビット／バイト単位、あるいはブロック単位で複数の磁気記録装置に分散して読み書きする方法である。このＲＡＩＤ技術は実際にコンピュータ・サーバーシステムの記録装置として幅広く使われている。また、特許文献２では画像データのような高速転送速度が要求されるシステムでＲＡＩＤを記録装置として用いる手法が提案されている。

図７は、ＲＡＩＤを記録装置として用いて、画像データを分割して記録するようにした従来の撮像装置の一例を示すものである。図７において、固体撮像素子１０１の受光面に、撮像レンズ１０２を介した被写体像光が集光される。撮像レンズ１０２の位置は、レンズ駆動回路１０３により、ＣＰＵ１０４の制御の下に移動可能とされている。固体撮像素子１０１には、撮像素子駆動回路１０５から転送クロックが供給される。撮像素子駆動回路１０５には同期信号発生回路１０６から同期信号が供給される。

固体撮像素子１０１で、被写体像光が光電変換される。固体撮像素子１０１からの撮像信号は、撮像信号処理回路１１１に送られ、撮像信号処理回路１１１で信号レベルが調整される。撮像信号処理回路１１１の出力信号は、Ａ／Ｄコンバータ１１２でディジタル信号に変換された後、信号処理部１１３に供給される。信号処理部１１３で、ホワイトバランス補正、ガンマ補正、輪郭強調等の画像処理が行われる。信号処理部１１３の出力信号はデータ圧縮部１１４に送られる。データ圧縮部１１４で、画像データが圧縮符号化される。圧縮符号化された画像データは、メモリコントローラ１１６の制御の下に、メモリ１１５に一時的に記憶される。

ＣＰＵ１０４は、撮像装置全体の制御を行っている。ＣＰＵ１０４のホストバス１２１には、撮像信号処理回路１１１、Ａ／Ｄコンバータ１１２、信号処理部１１３、メモリコントローラ１１６、データ圧縮部１１４が接続されている。

ホストバス１２１と外部バス１２４との間にはブリッジ１２３が設けられている。外部バス１２４には、ＲＡＩＤコントローラ１２９等からなるデータ振分部１２８が接続されている。ＲＡＩＤコントローラ１２９には、転送用バッファ１３０が設けられている。また、データ振分部１２８には、専用ＣＰＵ１３１、キャッシュエンジン１３５が接続されている。専用ＣＰＵ１３１に対して、ＲＯＭ１３３とＲＡＭ１３４が設けられている。キャッシュエンジン１３５は、キャッシュメモリ１３２を制御している。

ＲＡＩＤコントローラ１２９には、記録装置コントローラ１２５ａ、１２５ｂ、１２５ｃ、１２５ｄを介して、記録装置１２６ａ、１２６ｂ、１２６ｃ、１２６ｄが接続されている。ホストバス１２１と外部バス１２４との間は、ブリッジ１２３を介して、データが伝送される。メモリ１１５からのデータは、ホストバス１２１、ブリッジ１２３を介して外部バス１２４に送られ、ＲＡＩＤコントローラ１２９により分割されて、複数の記録装置１２６ａ、１２６ｂ、１２６ｃ、１２６ｄに記録される。
特開２００２−３６９１４３号公報特開平９−２４５４１５号公報

ところが、図７に示した従来の撮像装置では、撮像信号処理回路１１１、Ａ／Ｄコンバータ１１２、信号処理部１１３、ホストバス１２１、データ圧縮部１１４、メモリコントローラ１１６、メモリ１１５は、全て、高速処理をすることが要求される。前述したように、撮像素子や処理回路、ＣＰＵ、システムバスについては、高速化されているが、高速処理可能なものは、高価であると共に、クロック周波数が高くなるため、発熱が大きく、消費電力も大きくなる。

また、図７に示した従来の撮像装置では、ＲＡＩＤを用いてデータを複数の記録装置に分散させて記録して、記録装置のパフォーマンスを改善させているが、ＲＡＩＤでパフォーマンスが改善できる記録装置の台数には限界があり、例えば、記録装置が１０台を越えると、ＲＡＩＤによるパフォーマンスの改善は殆ど期待できない。

つまり、図８はＲＡＩＤを用いた場合に、複数台の記録装置に並列的にデータを書き込んだときの処理のスループットを示す図である。図８において、横軸が記録装置の台数を示し、縦軸が性能を示す。図８のグラフによると台数増加による性能改善率が徐々に緩やかになっていき、１０台を超えると殆ど性能改善に寄与しない状態となる。

つまり、図７において、記録装置１２６ａ〜１２６ｄによりデータを記録する場合、記録データは、メモリ１１５から、ホストバス１２１、ブリッジ１２３を介して、外部バス１２４に送られ、ＲＡＭ１３４に格納される。次に専用ＣＰＵ１３１とＲＡＩＤコントローラ１２９の共同作業により、データが分割され、記録装置コントローラ１２５ａ〜１２５ｄに指示が与えられ、記録装置１２６ａ〜１２６ｄへのデータの記録処理が行われる。

この時、ＲＡＩＤコントローラ１２９は、記録装置コントローラ１２５ａ〜１２５ｄとコマンドのやり取り、及びデータ転送を行うが、インターフェースの競合が生じないように順次処理を行っている。記録装置はシーク時間、回転待ち時間等により処理時間が一定していないため、他の記録装置の影響を受け、待ち時間が必要とされる場合が生じる。台数が少ない場合、その影響は少ないが、台数が増えるに従い待ち時間が必要な場合が生じ性能が次第に低下する。

本発明は、上述の課題を鑑みてなされたものであり、高精細，高フレームデータにより発生する処理の高速化に伴うコストアップや発熱、消費電力の増大を防ぐことができると共に、複数台の記録装置を用いてもパフォーマンスの低下に陥らないようにした撮像装置を提供することを目的とする。

上述の課題を解決するために、請求項１の発明は、被写体像を光電変換し、複数に分割された画像信号を分割出力する撮像手段と、撮像手段からの複数の画像信号を並列的に処理する複数の信号処理手段と、信号処理された複数の画像信号をそれぞれ一時的に記憶する複数の中間メモリと、複数の中間メモリに記録された画像信号を出力する出力手段と、中間メモリから出力された複数の画像信号を複数の記録媒体にそれぞれ並列的に記録する記録手段とを有することを特徴とする。

請求項２の発明は、請求項１の発明において、複数の中間メモリは、それぞれバス接続手段を経由し、複数の記録手段の１つと接続され、記録手段は１つの中間メモリのデータを記録媒体に記録することを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項１又は２の発明において、前記撮像手段は、撮像領域を複数のエリアに分割し、各エリアの画像信号を分割出力することを特徴とする。

請求項４の発明は、請求項１又は２の発明において、前記撮像手段は、画像信号をフレーム単位で分割する手段を有し、各フレームの画像信号を分割出力することを特徴とする。

請求項５の発明は、請求項１又は２の発明において、記録媒体は、撮像装置から取り外し可能な記録媒体であることを特徴とする。

請求項６の発明は、請求項１又は２の発明において、中間メモリから取り外し可能な記録媒体への複数のインターフェース回路を有していることを特徴とする。

請求項７の発明は、請求項１又は２の発明において、記録媒体に書き込まれる撮像素子からの画像信号の先頭部にヘッダ情報が付加されていることを特徴とする。

本発明によれば、撮像素子からの画像信号は複数に分割され、複数に分割され画像信号は複数の信号処理手段で並列的に信号処理され、複数の中間メモリに一時的に蓄積された後、複数の記録手段に並列的に記録される。このため、各信号処理手段の動作速度を必要以上に高速化する必要がないため、高速素子を用いなくとも画像信号の記録を実行することができる。したがって、装置全体のコストダウンが図れると共に、クロック周波数が下がるため、発熱が少なく、消費電力の低減が図れるという効果がある。

また、本発明によれば、複数の中間メモリに一時的に蓄積された画像信号を、複数の記録手段に並列的に記録させている。このため、データの振り分け装置が不要であり、インターフェースの衝突が原理的に発生しない。したがって、記録装置の台数が増加しても、パフォーマンスの低下が生じないという効果がある。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の第１実施形態を示すものである。

（第１実施形態）
図１において、固体撮像素子１としては、ＣＣＤ撮像素子や、ＣＭＯＳ撮像素子が用いられる。固体撮像素子１の受光面には、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の原色系フィルタ、又は、Ｃｙ（シアン）、Ｍｇ（マゼンタ）、Ｙｅ（黄色）の補色系フィルタが配列されている。

また、本発明の第１実施形態の撮像装置においては、固体撮像素子１として、その撮像領域が複数に分割され、各エリア毎に撮像信号を得られるものが用いられる。

図２は、固体撮像素子１の一例を示すものである。図２に示すように、固体撮像素子１の撮像領域が例えば４つのエリアＡＲ１、ＡＲ２、ＡＲ３、ＡＲ４に分割される。エリアＡＲ１には、水平転送ＣＣＤ３１ａと垂直転送ＣＣＤ３２ａが設けられている。エリアＡＲ２には、水平転送ＣＣＤ３１ｂと垂直転送ＣＣＤ３２ｂが設けられている。エリアＡＲ３には、水平転送ＣＣＤ３１ｃと垂直転送ＣＣＤ３２ｃが設けられている。エリアＡＲ４には、水平転送ＣＣＤ３１ｄと垂直転送ＣＣＤ３２ｄが設けられている。

エリアＡＲ１内の各画素の画像信号は、水平転送ＣＣＤ３１ａ及び垂直転送ＣＣＤ３２ａにより転送され、出力端子３３ａから出力される。エリアＡＲ２内の各画素の画像信号は、水平転送ＣＣＤ３１ｂ及び垂直転送ＣＣＤ３２ｂにより転送され、出力端子３３ｂから出力される。エリアＡＲ３内の各画素の画像信号は、水平転送ＣＣＤ３１ｃ及び垂直転送ＣＣＤ３２ｃにより転送され、出力端子３３ｃから出力される。エリアＡＲ４内の各画素の画像信号は、水平転送ＣＣＤ３１ｄ及び垂直転送ＣＣＤ３２ｄにより転送され、出力端子３３ｄから出力される。

図１において、固体撮像素子１の受光面に、撮像レンズ２を介して被写体像光が集光される。撮像レンズ２の位置は、レンズ駆動回路３により、ＣＰＵ４の制御の下、移動可能とされている。

固体撮像素子１には、撮像素子駆動回路５から転送クロックが供給される。撮像素子駆動回路５には同期信号発生回路６から同期信号が供給される。図２に示したように、固体撮像素子１の撮像領域は４つのエリアＡＲ１、ＡＲ２、ＡＲ３、ＡＲ４に分割されており、撮像素子駆動回路５により、各エリアＡＲ１、ＡＲ２、ＡＲ３、ＡＲ４は、それぞれ、独立して駆動される。

固体撮像素子１からは、各エリアＡＲ１、ＡＲ２、ＡＲ３、ＡＲ４からの撮像信号が独立して出力される。各エリアＡＲ１、ＡＲ２、ＡＲ３、ＡＲ４からの撮像信号は、信号処理ブロック７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄにそれぞれ供給される。

信号処理ブロック７ａ〜７ｄは、固体撮像素子１の各エリアＡＲ１〜ＡＲ４からの撮像信号を処理して、ホストバス２１に送出するもので、信号処理ブロック７ａ〜７ｄは同様に構成されている。

すなわち、信号処理ブロック７ａ〜７ｄは、撮像信号処理回路１１ａ〜１１ｄと、Ａ／Ｄコンバータ１２ａ〜１２ｄと、信号処理部１３ａ〜１３ｄと、データ圧縮部１４ａ〜１４ｄと、メモリ１５ａ〜１５ｄと、メモリコントローラ１６ａ〜１６ｄとからなる。

固体撮像素子１の各エリアＡＲ１〜ＡＲ４からの撮像信号は、撮像信号処理回路１１ａ〜１１ｄにそれぞれ送られ、撮像信号処理回路１１ａ〜１１ｄで信号レベルが調整される。撮像信号処理回路１１ａ〜１１ｄの出力信号は、Ａ／Ｄコンバータ１２ａ〜１２ｄでそれぞれディジタル信号に変換された後、信号処理部１３ａ〜１３ｄにそれぞれ供給される。信号処理部１３ａ〜１３ｄでは、ホワイトバランス補正、ガンマ補正、輪郭強調等の画像処理が行われる。信号処理部１３ａ〜１３ｄの出力信号はデータ圧縮部１４ａ〜１４ｄに送られる。データ圧縮部１４ａ〜１４ｄでは、各エリアＡＲ１〜ＡＲ４からの画像データがそれぞれ圧縮符号化される。圧縮符号化された画像データは、メモリコントローラ１６ａ〜１６ｄの制御の下に、メモリ１５ａ〜１５ｄにそれぞれ一時的に記憶される。

ＣＰＵ４は、本発明の第１実施形態に係る撮像装置全体の制御を行っている。ＣＰＵ４のホストバス２１には、撮像信号処理回路１１ａ〜１１ｄ、Ａ／Ｄコンバータ１２ａ〜１２ｄ、信号処理部１３ａ〜１３ｄ、メモリコントローラ１６ａ〜１６ｄ、データ圧縮部１４ａ〜１４ｄが接続されている。

ホストバス２１と外部バス２４ａ〜２４ｄとの間にはブリッジ２３が設けられている。外部バス２４ａ〜２４ｄには、記録装置コントローラ２５ａ〜２５ｄを介して、記録装置２６ａ〜２６ｄが接続されている。すなわち、メモリ１５ａ〜１５ｄと記録装置２６ａ〜２６ｄとの間には、ホストバス２１、ブリッジ２３、外部バス２４ａ〜２４ｄを経由してデータが転送され、メモリ１５ａ〜１５ｄは記録装置２６ａ〜２６ｄにそれぞれ接続される状態となっている。

固体撮像素子１の各エリアＡＲ１〜ＡＲ４からの撮像信号は、圧縮符号化されて、信号処理ブロック７ａ〜７ｄのメモリ１５ａ〜１５ｄにそれぞれ一旦記憶されている。この画像データは、メモリ１５ａ〜１５ｄからホストバス２１に送出され、ブリッジ２３を介して、外部バス２４ａ〜２４ｄに送られ、記録装置２６ａ〜２６ｄにそれぞれ記録される。

記録装置コントローラ２５ａ〜２５ｄは、記録装置２６ａ〜２６ｄの入出力制御を行う。具体的には、記録装置コントローラ２５ａ〜２５ｄはコマンドを発行し、記録装置２６ａ〜２６ｄのレスポンスを確認してデータ送受信を行っている。また、データ送受信が成功したか否かの確認も行っており、不成功の場合はリトライ処理を行う。

記録装置コントローラ２５ａ〜２５ｄと記録装置２６ａ〜２６ｄのインターフェースは、磁気ディスクを例にとると、ＩＤＥ(Integrated Device Electronics)、ＳＣＳＩ(Small Computer System Interface)、シリアルＡＴＡ(AT Attachment)等があるが、記録装置コントローラ２５ａ〜２５ｄに複数のインターフェース回路を設け、記録装置２６ａ〜２６ｄの種別が代わっても対応できる構造としても良い。

このように、本発明の第１実施形態に係る撮像装置においては、固体撮像素子１として、その撮像領域が複数のエリアＡＲ１〜ＡＲ４に分割され、各エリアＡＲ１〜ＡＲ４毎に撮像信号を得られるものが用いられる。そして、固体撮像素子１のエリアＡＲ１〜ＡＲ４の撮像信号出力は、それぞれ、信号処理ブロック７ａ〜７ｄで独立して並列的に処理されて、ホストバス２１から、ブリッジ２３、外部バス２４ａ〜２４ｄ、記録装置２６ａ〜２６ｄに記録される。この時、それぞれの信号処理ブロック７ａ〜７ｄは独立した状態で並列的に動作するため、単位時間当りのデータ量は分割したデータ量（４分割の場合は１／４）で済む。また、記録装置２６ａ〜２６ｄについても、１／４の速度で動作可能である。

この方法では、ホストバス２１のみ高速動作可能にしておけば、撮像信号処理回路１１ａ〜１１ｄ、Ａ／Ｄコンバータ１２ａ〜１２ｄ、信号処理部１３ａ〜１３ｄ、データ圧縮部１４ａ〜１４ｄ、メモリ１５ａ〜１５ｄ、及び、メモリコントローラ１６ａ〜１６ｄは４分割した領域ＡＲ１〜ＡＲ４を処理できるクロック周波数で処理できるので、高速動作が可能な素子を用いる必要がない。このため、コストダウンが図れると共に、クロック周波数が下がるため、発熱が少なく、消費電力の低減も図れる。

また、本発明の第１実施形態に係る撮像装置においては、固体撮像素子１のエリアＡＲ１〜ＡＲ４の撮像信号出力は、信号処理ブロック７ａ〜７ｄで処理してメモリ１５ａ〜１５ｄに一時的に記憶された後、ホストバス２１から、ブリッジ２３、外部バス２４ａ〜２４ｄ、記録装置２６ａ〜２６ｄにそれぞれ並列的に供給される。このため、データの振り分け装置が不要であり、記録装置コントローラ２５ａ〜２５ｄも、記録装置２６ａ〜２６ｄも、インターフェースの衝突が発生しない。したがって、記録装置の台数が増加しても、パフォーマンスは低下しない。

なお、固体撮像素子１として、原色カラーフィルタ或いは補色フィルタを用いた単板の構成のものを用いた場合、各画素はＲ、Ｇ、Ｂ又はＹｅ、Ｍｇ、Ｃｙの各単色成分情報しか持っていないため、各画素の周囲の画素を用いて演算処理により他色成分情報を信号処理部１３ａ〜１３ｄにて生成している。つまり原色カラーフィルタでは、Ｒの場合はＧ，Ｂを生成、Ｇの場合はＲ，Ｂを生成、Ｂの場合はＧ，Ｒを生成する。

この時、エリアＡＲ１、ＡＲ２、ＡＲ３、ＡＲ４の境界において単純にそれぞれの領域内だけで演算していると、境界線の箇所において連続性が保たれない場合が想定される。したがって、境界線上の画素のみ、他ブロックにおけるメモリの境界線上の画素情報を用いて演算し、境界における不連続性を解消することが望ましい。

また、記録装置２６ａ〜２６ｄにおいて格納された画像データは、エリアＡＲ１〜ＡＲ４に分割されたデータであるので、そのままでは完成した画像データとして用いることはできない。そのため、記録装置２６ａ〜２６ｄで記録された画像データは、例えば高速のコンピュータに転送され、高速コンピュータを用いて完成画像に編集される。

このように、記録装置２６ａ〜２６ｄで記録された画像データを高速コンピュータに転送することを考慮して、図３（Ａ）に示すように、撮像装置本体４０の記録装置２６ａ〜２６ｄから、記録媒体４１ａ〜４１ｄを取り外し可能に構成している。また、ＨＤＤ等の磁気記録装置では、記録媒体が筐体内に一体化されている。この場合には、図３（Ｂ）に示すように、記録装置２６ａ〜２６ｄ自体が着脱自在に構成される。

また、記録装置２６ａ〜２６ｄで記録された画像データを高速コンピュータに転送して、高速コンピュータを用いて完成画像に編集する場合には、画像データがどのエリアからのものかをわかるようにする必要がある。そこで、図４に示すように、画像データの先頭にはヘッダ情報が設けられ、このヘッダ情報に必要な情報が格納される。

図４は編集処理が行える記録メディアの画像フォーマットの一例を示す。図４において、ファイルヘッダ４５の情報として、通常に含まれるファイル名、更新日、ファイル作成日、セキュリティ情報に加えて、完成画像の範囲を示す座標（左下、左上、右下、右上）が設定される。また、各フレーム毎のフレームヘッダ４６には追加エリア４７が追加され、そこでは、フレームカウンタ（１よりスタートするシーケンス番号）、及び、分割画像の左下座標、左上座標、右下座標、右上座標が設定される。なお、追加エリア４７は、フレームヘッダ４６に追加されるエリアであり、データフォーマットは、図４に示すように、各フレームごとに、フレームヘッダ４６、追加エリア４７、画像データエリア４８が連続して構成されている。

編集処理を行う場合には、画像データのファイルヘッダ４５及びフレームヘッダ４６情報や、追加エリア４７の情報が読み取られ、これらの情報を基にして、画像に編集される。

なお、上述の例では、固体撮像素子１の撮像領域を（２×２）の４つのエリアに分割しているが、撮像領域の分割の仕方は、これに限るものではない。また、撮像領域を縦方向にのみ分割したり、横方向にのみ分割しても良い。

（第２実施形態）
図５は、本発明の第２実施形態を示すものである。上述の第１実施形態では、固体撮像素子１として、その撮像領域が複数のエリアに分割され、各エリア毎に撮像信号が得られるものが用いられ、信号処理ブロック７ａ〜７ｄで、各エリア毎に独立して処理を行うようにしている。

これに対して、本実施形態では、固体撮像素子１からの撮像信号をフレーム毎に切り替えるデマルチプレクサ５１が設けられ、固体撮像素子１からの撮像信号をフレーム毎に切り替えて、信号処理ブロック７ａ〜７ｄに供給する。すなわち、図６に示すように、デマルチプレクサ５１には、撮像素子駆動回路５からの垂直同期信号が供給される。この垂直同期信号により、デマルチプレクサ５１が１フレーム毎に切り替えられ、フレーム「１」、「５」、「９」、…の撮像信号と、フレーム「２」、「６」、「１０」、…の撮像信号と、フレーム「３」、「７」、「１１」、…の撮像信号と、フレーム「４」、「８」、「１２」、…の撮像信号とに分けられる。

図５において、固体撮像素子１からの撮像信号は、デマルチプレクサ５１により、撮像素子駆動回路５からの垂直同期信号に応じて、フレーム「１」、「５」、「９」、…の撮像信号出力が信号処理ブロック７ａに供給される。フレーム「２」、「６」、「１０」、…の撮像信号出力が信号処理ブロック７ｂに供給される。フレーム「３」、「７」、「１１」、…の撮像信号出力が信号処理ブロック７ｃに供給される。フレーム「４」、「８」、「１２」、…の撮像信号出力が信号処理ブロック７ｄに供給される。

他の構成は、図１に示した第１実施形態と同様であり、第１実施形態と同一部分については、同一符号を付して、その説明を省略する。

以上のように、本発明の第２実施形態に係る撮像装置では、固体撮像素子１からの撮像信号がデマルチプレクサ５１によりフレーム毎に分けられ、各フレームの撮像信号出力は、それぞれ、信号処理ブロック７ａ〜７ｄで処理されて、ホストバス２１から、ブリッジ２３、外部バス２４ａ〜２４ｄ、記録装置コントローラ２５ａ〜２５ｄを介して、記録装置２６ａ〜２６ｄに記録される。

このため、撮像信号処理回路１１ａ〜１１ｄ、Ａ／Ｄコンバータ１２ａ〜１２ｄ、信号処理部１３ａ〜１３ｄ、データ圧縮部１４ａ〜１４ｄ、メモリ１５ａ〜１５ｄ、及び、メモリコントローラ１６ａ〜１６ｄは周波数の低いクロック周波数で処理できるため、高速動作が可能な素子を用いる必要がない。このため、コストダウンが図れると共に、クロック周波数が下がるため、発熱が少なく、消費電力の低減も図れる。

また、データの振り分け装置が不要であり、記録装置コントローラ２５ａ〜２５ｄも、記録装置２６ａ〜２６ｄも、インターフェースの衝突が発生しない。したがって、記録装置の台数が増加しても、パフォーマンスは低下しない。

本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内で様々な変形や応用が可能である。

本発明は、ＨＤＴＶ信号のような高精度の画像を記録するのに用いて好適である。

本発明が適用された撮像装置の第１実施形態のブロック図である。本発明が適用された撮像装置の第１実施形態における固体撮像素子の説明図である。本発明が適用された撮像装置の第１実施形態における記録媒体の取り外しの説明図である。本発明が適用された撮像装置の第１実施形態におけるデータフォーマットの説明図である。本発明が適用された撮像装置の第２実施形態のブロック図である。本発明が適用された撮像装置の第２実施形態の説明図である。従来のＲＡＩＤを用いた撮像装置のブロック図である。ＲＡＩＤ構成の記録装置の数とパフォーマンスとの関係を示すグラフである。

符号の説明

１固体撮像素子
２撮像レンズ
４ＣＰＵ
５撮像素子駆動回路
７ａ〜７ｄ信号処理ブロック
１１ａ〜１１ｄ撮像信号処理回路
１２ａ〜１２ｄＡ／Ｄコンバータ
１３ａ〜１３ｄ信号処理部
１４ａ〜１４ｄデータ圧縮部
１５ａ〜１５ｄメモリ
１６ａ〜１６ｄメモリコントローラ
２１ホストバス
２３ブリッジ
２４ａ〜２４ｄ外部バス
２５ａ〜２５ｄ記録装置コントローラ
２６ａ〜２６ｄ記録装置

Claims

被写体像を光電変換し、複数に分割された画像信号を分割出力する撮像手段と、
前記撮像手段からの複数の画像信号を並列的に処理する複数の信号処理手段と、
前記信号処理された複数の画像信号をそれぞれ一時的に記憶する複数の中間メモリと、
前記複数の中間メモリに記録された画像信号を出力する出力手段と、
前記中間メモリから出力された複数の画像信号を複数の記録媒体にそれぞれ並列的に記録する記録手段とを有することを特徴とする撮像装置。
前記複数の中間メモリは、それぞれバス接続手段を経由し、前記複数の記録手段の１つと接続され、前記記録手段は１つの前記中間メモリのデータを前記記録媒体に記録することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
前記撮像手段は、撮像領域を複数のエリアに分割し、各エリアの画像信号を分割出力することを特徴とする請求項１又は２に記載の撮像装置。
前記撮像手段は、画像信号をフレーム単位で分割する手段を有し、各フレームの画像信号を分割出力することを特徴とする請求項１又は２に記載の撮像装置。
前記記録媒体は、前記撮像装置から取り外し可能な記録媒体であることを特徴とする請求項１又は２に記載の撮像装置。
前記中間メモリから前記取り外し可能な記録媒体への複数のインターフェース回路を有していることを特徴とする請求項５に記載の撮像装置。
前記記録媒体に書き込まれる前記撮像素子からの画像信号の先頭部にヘッダ情報が付加されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の撮像装置。