JP2010119103A - イメージセンサを制御するための装置及び方法 - Google Patents

Abstract

【課題】従来のカメラシステムのいくつかの構成要素を代替し、そのサイズ及びコストの圧縮を図る。
【解決手段】カメラコントローラは、通信媒体と、コンピュータ可読媒体とからなる。通信媒体は、カメラとコンピュータユニットとの間を通信可能とする。コンピュータ可読媒体は、カメラのイメージセンサの設定を示す構成データセットを格納するとともに、コンピュータユニットによって実行される構成モジュールを格納する。構成モジュールは、通信媒体を介し、構成データセットに従って、イメージセンサの動作パラメータを設定するためのコンピュータ実行可能な複数の命令を具備する。
【選択図】図２

Description

この出願は、２００８年１１月１２日に出願された米国特許仮出願第６１／１９８，９２１号の優先権を主張するものであり、引用によってそのすべてが本明細書に組み込まれる。

従来のコンピュータ接続されたカメラは、正確に動作するために、複数のハードウェアブロック（例えば、複数の集積回路）からなるカメラコントローラを具備している。図１は、従来のカメラシステム１００の構成図を示す。カメラシステム１００は、カメラコントローラ１１０と、コンピュータ１２０と、イメージセンサ１３０とからなる。コンピュータ１２０とイメージセンサ１３０との間に接続されたカメラコントローラ１１０は、１つ以上の集積回路（ＩＣ）チップに一体化された複数のハードウェアブロックであってよい。カメラコントローラ１１０は、プリント回路基板（ＰＣＢ）上にイメージセンサ１３０と共に取り付けられて、カメラを構成する。さらに、カメラコントローラ１１０は、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）インタフェースを介して、コンピュータ１２０に接続されている。ＵＳＢインタフェースは、ＵＳＢケーブルと、ＵＳＢデバイスコントローラ１１２によって制御されるＵＳＢ物理層（ＰＨＹ）１１１とからなる。カメラコントローラ１１０は、Ｉ^２Ｃ（Inter-Integrated Circuit）バス１１３を介して、イメージセンサ１３０に接続されている。このようにして、カメラコントローラ１１０及びイメージセンサ１３０を具備したカメラは、コンピュータ１２０と接続できる。

カメラコントローラ１１０は、イメージセンサ１３０を制御するように構成されている。例えば、カメラコントローラ１１０は、イメージセンサ１３０のデフォルト設定を示す構成データを格納するためのＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-only Memory）１４０を具備する。カメラコントローラ１１０は、ＥＥＰＲＯＭ １４０から構成データを読み取り、かつ、それに従って、Ｉ^２Ｃバス１１３を介してイメージセンサ１３０の動作パラメータを設定するためのマイクロコントローラをさらに具備する。構成データの働きは、特定のタイプのイメージセンサ１３０を設定することに限定される。故に、異なるタイプのイメージセンサがコンピュータユニット２１０に接続された場合、カメラコントローラ１１０のハードウェア構成、例えば、ＥＥＰＲＯＭ １４０の構成は、新しいイメージセンサに適合するように変更されなければならない。故に、カメラシステム１００の複雑さ及びコストが増大する。

イメージセンサ１３０は、光画像信号をキャプチャするとともに、キャプチャした光画像信号をアナログ電気画像信号に変換する機能を有する。さらに、イメージセンサ１３０は、発振器１３１によって生成された基準クロックを受信し、基準クロックに従って、アナログ電気画像信号をデジタル未加工（raw）画像信号に変換する機能を有する。また、カメラコントローラ１１０は、未加工画像信号を標準的な画像ファイル形式の色彩補正画像とする処理を行うためのイメージプロセッサ１１４を具備する。

カメラコントローラ１１０は、ＵＳＢビデオクラス（ＵＶＣ）コンポーネント（ハードウェア）１１５をさらに具備する。ＵＶＣコンポーネント１１５は、イメージセンサ１３０がコンピュータ１２０に接続されたとき、イメージセンサ１３０がビデオクラスに属することを示すために用いられる。ＵＶＣコンポーネント１１５は、イメージセンサ１３０とコンピュータ１２０のコンピュータプログラムとの間を通信可能とするように用いられる。例えば、コンピュータ１２０のオペレーティングシステム、例えば、Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ社のＷｉｎｄｏｗｓ（登録商標）は、オーディオクラスデバイス、ビデオクラスデバイス、及びプリンタクラスデバイスといった、さまざまなタイプのＵＳＢデバイスを個々にサポートする複数のＵＳＢデバイスドライバを具備する。オペレーティングシステムによるＵＶＣコンポーネント１１５の検出時、オペレーティングシステムのＵＶＣデバイスドライバは、コンピュータプログラムとイメージセンサ１３０とのやりとりに使用できる。換言すれば、イメージセンサ１３０は、ＵＶＣデバイスドライバを介してコンピュータプログラムとやりとりを行うことができる。したがって、イメージセンサ１３０とコンピュータ１２０のコンピュータプログラムとの間の通信が可能となる。

しかしながら、ＥＥＰＲＯＭ １４０、イメージプロセッサ１１４、及びＵＶＣコンポーネント１１５は、カメラコントローラ１１０のコストを増大させる可能性がある。

一実施態様において、カメラコントローラは、通信媒体と、コンピュータ可読媒体とを具備する。通信媒体は、カメラとコンピュータユニットとの間を通信可能とする機能を有する。コンピュータ可読媒体は、カメラのイメージセンサの設定を示す構成データセットを格納する機能、及び、コンピュータユニットによって実行される構成モジュールを格納する機能を有する。構成モジュールは、通信媒体を介し、構成データセットに従って、イメージセンサの動作パラメータを設定するためのコンピュータ実行可能な複数の命令を具備する。

従来のカメラシステムの構成図である。 本発明の一実施形態によるカメラシステムの構成図である。 本発明の一実施形態による、図２のカメラシステム中のドライバアプリケーションを示す。 本発明の一実施形態による、ＵＳＢ規格を用いたカメラシステムの構成図である。 本発明の一実施形態によるカメラコントローラによって実行される動作のフローチャートである。

本発明の各実施形態の特徴及び利点は、以下に続く詳細な説明と図面の参照とによって明らかとなる。図において、同一の符号は同一の要素を指す。

これより、本発明の複数の実施形態についての詳細な参照がなされる。発明はそれらの実施形態と併せて説明されるが、当然ながら、発明をそれらの実施形態に限定することを意図していない。逆に、発明には、添付の特許請求の範囲で定義された発明の精神及び範囲内に含まれる変形例、修正例、及び均等物が包含されることを意図する。

明細書中に記載される実施形態は、ある種のコンピュータ可用媒体上に存在する、１つ以上のコンピュータ又は他のデバイスによって実行されるプログラムモジュールのようなコンピュータ実行可能命令として広い意味で論じられる。一般に、プログラムモジュールは、ルーチン、プログラム、オブジェクト、コンポーネント、データ構造等を含み、それらは、特定のタスクを実行するか、又は特定の抽象データタイプを実装する。プログラムモジュールの機能は、さまざまな実施形態において望まれるままに、組み合わされ又は分割されてよい。以下に続く詳細な説明のある部分は、手続き、論理ブロック、プロセス、及びその他のコンピュータメモリ内のデータビット上の象徴的動作表現の観点で提示される。これらの記載及び表現は、データ処理分野の当業者によって用いられる手段であって、当業者にそれらの意味するところを最も効果的に伝える。本明細書において、手続き、論理ブロック、プロセス、又は同様のものは、所望の結果を引き出す自己矛盾の無い一連のステップ又は命令となるように設計される。ステップは、それらが要求する物理量の物理的操作である。通常、必須ではないが、これらの数量は、コンピュータシステム内で格納、転送、結合、比較、及び操作されることが可能な電気的又は磁気的信号の形をとる。

しかしながら、留意すべきは、それらのすべて及び同様の用語は、適切な物理量に関連付けられたものであり、それらの数量に付けられた便宜上のラベルに過ぎないということである。以下の記載から明らかであるとして特に明確に示されない限り、本明細書中では、コンピュータシステム又は同様の電気演算デバイスの動作及びプロセスを指して、「実行（executing）」、「選択（selecting）」、「アクセス（accessing）」、「呼び出し（calling）」、又は同様のものなどの用語を用いて説明がなされることを認識されたい。それらは、コンピュータシステムのレジスタ及びメモリ内の物理的（電気的）数量として示されるデータを、コンピュータシステムメモリ、レジスタ、又はその他の情報格納、転送、若しくは表示デバイス内の物理量として同様に示される他のデータへと、操作及び変換する。

限定ではなく例示を目的として、コンピュータ可用媒体は、コンピュータ記憶媒体及び通信媒体を含む。コンピュータ記憶媒体は、コンピュータ可読命令、データ構造、プログラムモジュール、又はその他のデータなどの情報を格納するための任意の方法又は技術で実現された、揮発性及び不揮発性、取り外し可能及び取り外し不可能な媒体である。コンピュータ記憶媒体は、それに限定されないが、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable ＲＯＭ）、フラッシュメモリ、若しくはその他のメモリ技術、又は、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disk ＲＯＭ）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）、若しくはその他の光学ストレージ、又は、磁気カセット、磁気テープ、磁気ディスク、若しくはその他の磁気記憶装置、又は、所望の情報の格納に使用可能なその他の媒体である。

通信媒体は、コンピュータ可読命令、データ構造、プログラムモジュール、又は搬送波又はその他の伝送メカニズムなどの変調されたデータ信号中のその他のデータを具体化する。用語「変調データ信号（modulated data signal）」は、情報を信号に符号化するといった方法で設定又は変更されたその特性のうちの１つ以上を有する信号を意味する。限定ではなく例示を目的として、通信媒体は、有線ネットワーク又は直接接続などの有線媒体と、音響、無線周波数（ＲＦ）、赤外線、及びその他の無線媒体などの無線媒体とを含む。また、上記のいずれかの組合せも、コンピュータ可読媒体の範囲内に含まれる。

さらに、本発明の以下の詳細な説明において、多数の特定の細部は、本発明の完全な理解を提供するために示される。しかしながら、本発明がそれらの特定の細部なしで実施され得ることは、当業者には明らかである。他の例では、本発明の態様を不必要に不明瞭とするような既知の方法、手順、構成要素、及び回路は、詳細には記載されない。

本開示による各実施形態は、イメージセンサを制御するためのコンピュータ接続されたカメラシステム中のカメラコントローラを提供する。有利には、従来のカメラシステム中の１つ以上のハードウェアブロックは、コンピュータ実行可能なプログラムモジュールに置き換えられることができる。それによって、カメラシステムのサイズ及びコストが削減でき、かつ向上した能力が得られる。さらに、コンピュータユニットのメモリは、異なるタイプのイメージセンサの設定をそれぞれ示す複数の構成データセットを格納できる。これらは、カメラコントローラのハードウェア構成を変更することなく、複数のイメージセンサを設定するために使用できる。

図２は、本発明の一実施形態によるカメラシステム２００の構成図を示す。カメラシステム２００は、コンピュータユニット２１０と、カメラコントローラ２２０と、イメージセンサ２３０とからなる。コンピュータユニット２１０は、パーソナルコンピュータ、パームトップコンピュータ、移動電話、又はその他のコンピュータ機能デバイスであってよい。イメージセンサ２３０は、それに限定されないが、ＣＣＤ（Charge-Coupled Device）イメージセンサ又はＣＭＯＳ（Complementary Metal-Oxide-Semiconductor）アクティブピクセルセンサであってよい。カメラコントローラ２２０は、イメージセンサ２３０を制御する機能を有する。例えば、カメラコントローラ２２０は、イメージセンサ２３０の画像取得機能を制御できる。例えば、カメラコントローラ２２０は、イメージセンサ２３０の動作パラメータを設定又は調整できる。動作パラメータは、それに限定されないが、イメージセンサ２３０の解像度、輝度、コントラスト、露光方法、及び露光時間である。

一実施形態において、コンピュータユニット２１０は、バス２６２と、該バス２６２に接続されたプロセッサ２６４（例えば、中央処理ユニット）とを具備する。バス２６２は、それに限定されないが、データバス、アドレスバス、又は制御バスであってよく、コンピュータユニット２１０内の情報、例えば、データ、命令、アドレス情報、又は制御コマンドなどの転送機能を有する。プロセッサ２６４は、さまざまなタスクを処理し、かつさまざまな命令を実行する機能を有する。コンピュータユニット２１０は、バス２６２に接続された主メモリ２６６、バス２６２に接続されたＲＯＭ（Read Only Memory）２６８、及びバス２６２に接続された記憶装置２７０などのコンピュータ可読媒体をさらに具備する。主メモリ２６６、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）又はその他のタイプの動的記憶媒体は、情報及びプロセッサ２６４によって実行される命令を格納する機能を有する。ＲＯＭ（Read Only Memory）２６８又はその他のタイプの静的記憶媒体は、コンピュータ可読情報及び命令を格納する機能を有する。また、記憶装置２７０、例えば、磁気ディスク又は光ディスクは、コンピュータ可読情報及び命令を格納する機能を有する。

より具体的には、一実施形態において、プログラムモジュールの命令は、他の記憶媒体、例えば、ＲＯＭ ２６８又は記憶装置２７０から主メモリ２６６に読み出される。プロセッサ２６４は、主メモリ２６６中の命令を実行して、さまざまなタスクを実行する機能を有する。例えば、プロセッサ２６４は、コンピュータ可読媒体（例えば、主メモリ２６６、ＲＯＭ２６８、又は記憶装置２７０）からデータを読み出すこと／コンピュータ可読媒体にデータを書き込むことができる。また、プロセッサ２６４は、命令に従って、デバイス、例えば、イメージセンサ２３０及び通信媒体２４０を具備したコンピュータ接続されたカメラを制御するために、コマンドを送信する機能を有する。

コンピュータユニット２１０は、コンピュータユニット２１０を外部デバイス、例えば、コンピュータ接続されたカメラに接続するための、バス２６２に接続された通信インタフェース２７２をさらに具備してよい。通信インタフェース２７２は、シリアルインタフェース、パラレルインタフェース、及び／又はその他のタイプのインタフェースであってよく、デジタルデータストリームを搬送する電気、磁気、又は光信号を送受信する機能を有する。コンピュータユニット２１０は、その他の構成要素を具備してよく、図２の例の構成に限定されない。

イメージセンサ２３０は、静的画像信号及び動的画像信号を含んだ光画像信号をキャプチャする機能と、一実施形態において、光画像信号を電気画像信号、例えば、アナログ画像信号配列に変換する機能とを有する。さらに、イメージセンサ２３０は、電気アナログ画像信号をデジタル未加工（raw）画像信号（例えば、ＲＡＷ形式のデジタル画像）に変換する機能を有する。ＲＡＷファイルは、イメージセンサ２３０によってキャプチャされた非圧縮かつ未処理のデータファイルである。

イメージセンサ２３０に接続されたカメラコントローラ２２０は、イメージセンサ２３０の画像取得機能を制御する機能を有する。カメラコントローラ２２０は、ドライバアプリケーション２５０と、通信媒体２４０とを具備してよい。図２の例では、ドライバアプリケーション２５０は、コンピュータユニット２１０の記憶装置２７０に格納される。別の実施形態においては、ドライバアプリケーション２５０は、ＲＯＭ ２６８又は主メモリ２６６などの別のコンピュータ可読媒体に格納される。ドライバアプリケーション２５０は、イメージセンサ２３０を制御するための命令及びデータを有したプログラムモジュールを含んでよい。

一実施形態において、イメージセンサ２３０とコンピュータユニット２１０の通信インタフェース２７２との間に接続された通信媒体２４０は、イメージセンサ２３０をコンピュータユニット２１０に接続するための機能を有する。通信媒体２４０は、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）プロトコル又は１３９４プロトコルなどの通信プロトコルに従って、コンピュータユニット２１０とやりとりを行う機能を有する。さらに、通信媒体２４０は、Ｉ^２Ｃ（Inter-Integrated Circuit）バスプロトコル又はＳＣＣＢ（Serial Camera Control Bus）プロトコルなどの別の通信プロトコルに従って、イメージセンサ２３０とのやりとりを行う機能を有する。換言すれば、イメージセンサ２３０は、Ｉ^２Ｃ／ＳＣＣＢプロトコルをサポートしている。そのため、通信媒体２４０は、プロトコル変換、例えば、ＵＳＢとＩ^２Ｃ／ＳＣＣＢとの変換を提供する機能もまた有する。

通信媒体２４０は、イメージセンサ２３０とコンピュータユニット２１０との間で通信を確立する機能を有する。例えば、ドライバアプリケーション２５０は、動作の間、主メモリ２６６に読み出される。プロセッサ２６４は、ドライバアプリケーション２５０を呼び出し、ドライバアプリケーション２５０のプログラムモジュールを実行して、制御コマンドを生成する。制御コマンドは、通信インタフェース２７２を介して、通信媒体２４０に送信される。通信媒体２４０は、制御コマンドを転送して、イメージセンサ２３０を制御すること、例えば、イメージセンサ２３０の動作パラメータを設定する機能を有する。さらに、通信媒体２４０は、通信インタフェース２７２を介して、イメージセンサ２３０からコンピュータユニット２１０へデジタル画像信号（例えば、デジタル未加工画像信号）を転送する機能を有する。

通信媒体２４０は、それに限定されないが、有線ネットワーク若しくは有線直接接続のような有線媒体、又は、音響、無線周波数（ＲＦ）、赤外線無線媒体などの無線媒体であってよい。一実施形態において、通信媒体２４０は、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）チップを含む。ＵＳＢチップは、ＰＣＢ基板上のイメージセンサ２３０に取り付けられており、イメージセンサ２３０とコンピュータユニット２１０との間のＵＳＢ通信を可能にする。一実施形態において、通信媒体２４０及びイメージセンサ２３０は、カメラモジュールとして製造されてよい。カメラモジュールは、ドライバアプリケーション２５０を実行するコンピュータユニット２１０によって生成された制御命令によって制御されてよい。別の実施形態では、通信媒体２４０は、コンピュータユニット２１０に含まれていてもよい。

図３は、本発明の一実施形態によるカメラシステム２００中のドライバアプリケーション２５０を示す。図３は、図２と併せて説明される。

ドライバアプリケーション２５０は、一実施形態において、構成モジュールを含む。しかしながら、発明はそれに限定されず、ドライバアプリケーション２５０は、システムの要求に応じて、その他のソフトウェアモジュールを含んでよい。図３の例では、ドライバアプリケーション２５０は、データファイル３２０、構成モジュール３２２、デバイスドライバモジュール３２４、画像処理モジュール３２６、及び省電力モジュール３２８を含む。ドライバアプリケーション２５０は、コンピュータユニット２１０のコンピュータ可読媒体、例えば、記憶装置２７０に格納されている。ドライバアプリケーション２５０は、コンピュータ可読データ及び／又はコンピュータ実行可能命令を含む。

一実施形態において、データファイル３２０は、イメージセンサ２３０の解像度、輝度、コントラスト、露光方法、露光時間などの設定（例えば、デフォルト設定）を示す構成データセットを含む。構成モジュール３２２は、構成データセットに従って、イメージセンサ２３０の動作パラメータを設定するためのコンピュータ実行可能命令を含んでよい。

一実施形態において、データファイル３２０は、異なるイメージセンサの設定をそれぞれ示す複数の構成データセットを含んでよい。故に、構成モジュール３２２は、プロセッサ２６４によって実行されて、対応する構成データセットに従って、イメージセンサ２３０を設定する。さらに、同一タイプ又は異なるタイプの複数のイメージセンサがコンピュータユニットに連続的又は同期的に接続されているマルチセンサカメラシステムにおいて、構成モジュール３２２は、プロセッサ２６４によって実行されて、データファイル３２０に含まれた対応する構成データセットに従って、イメージセンサのそれぞれを設定する。有利には、対応する構成データセットを用いてコンピュータユニット２１０がイメージセンサを設定するように、カメラシステム２００は、一実施形態において、カメラコントローラ２２０のハードウェア構成を変更することなく、さまざまなタイプのイメージセンサをサポートできる。

より具体的には、構成モジュール３２２は、コンピュータユニット２１０のプロセッサ２６４によって実行されて、イメージセンサ２３０の識別子又はタイプに従って、データファイル３２０から対応する構成データセットを選択するとともに、選択された構成データセットに従って、イメージセンサ２３０の動作パラメータを設定する。有利には、ＥＥＰＲＯＭ（例えば、図１のＥＥＰＲＯＭ １１４）及び従来のカメラコントローラのマイクロコントローラは、データファイル３２０及び構成モジュール３２２によって置き換えられる。これによって、カメラシステムのサイズ及びコストが削減できる。データファイル３２０に含まれた構成データは、ユーザによって予め定義又はプログラムされてよい。

一実施形態において、ドライバアプリケーション２５０中のデバイスドライバモジュール３２４は、プロセッサ２６４によって実行されて、コンピュータユニット２１０とイメージセンサ２３０との間を通信可能とする。例えば、デバイスドライバモジュール３２４は、コンピュータユニット２１０のコンピュータプログラムとイメージセンサ２３０との間を通信可能とする。一実施形態において、コンピュータプログラムは、Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ社のＷｉｎｄｏｗｓ（登録商標）のような、ユーザとのやりとりを行う上位コンピュータプログラムであってよく、又は、マイクロソフトネットワーク（ＭＳＮ）アプリケーションのような、ユーザモードアプリケーションであってもよい。例として、ユーザが上位コンピュータプログラムのビデオコール機能アプリケーションを開始する場合、コンピュータプログラムは、デバイスドライバモジュール３２４を呼び出すことができる。デバイスドライバモジュール３２４は、通信インタフェース２７２と通信媒体２４０との間の通信が確立されることによって、コンピュータプログラムがイメージセンサとやりとりを行えるようにする。例えば、デバイスドライバモジュール３２４は、プロセッサ２６４によって実行されて、イメージセンサ２３０からの信号、例えば、デジタル未加工画像信号を検出／認識するとともに、イメージセンサ２３０からのそのような信号を対応するコンピュータ可読データに変換する機能を有する。さらに、デバイスドライバモジュール３２４は、コンピュータ可読データ、例えば、コンピュータユニット２１０からのコンピュータコマンドをセンサ可読信号に変換する機能を有する。有利には、従来のカメラコントローラ中のＵＶＣコンポーネント（例えば、図１のＵＶＣコンポーネント１１５）とオペレーティングシステムのＵＶＣデバイスドライバは、デバイスドライバモジュール３２４によって置き換えられる。これによって、カメラシステムのサイズ及びコストをさらに削減できる。

一実施形態において、画像処理モジュール３２６は、プロセッサ２６４によって実行され、イメージセンサ２３０からのデジタル画像信号（例えば、デジタル未加工画像信号）のデジタルグラフィック処理を行う。より具体的には、画像処理モジュール３２６は、幾何学的変換、色彩処理、画像合成、画像ノイズ除去、画質向上などのさまざまなデジタル処理技術によって、デジタル画像信号（例えば、デジタル未加工画像信号）の画像属性、例えば、輝度、色彩、彩度、Ｎ／Ｓ比、等を調整するように実行される。結果として、デジタル未加工画像信号は、標準的な画像ファイル形式、例えば、ＪＰＥＧ（Join Photographic Experts Group）規格の色彩補正画像に変換される。これは、ＭＳＮアプリケーションのようなユーザモードプログラムによって使用でき、かつ、さらなる処理が行える。有利には、従来のカメラコントローラ中のハードウェア画像処理（例えば、図１のイメージプロセッサ１１４）は、画像処理モジュール３２６によって置き換えられてよい。これによって、カメラシステムのサイズ及びコストをさらに削減できる。

省電力モジュール３２８は、プロセッサ２６４によって実行されて、カメラシステム２００の電力消費を抑える。一実施形態において、省電力モジュール３２８は、プロセッサ２６４によって実行されて、コンピュータユニット２１０の状態を監視し、かつ、それに従って、通信媒体２４０及びイメージセンサ２３０の電力及びシステムクロック（例えば、チップクロック）をコントロールする。例えば、コンピュータユニット２１０のコンピュータプログラムによるカメラシステム２００中のドライバアプリケーション２５０の呼び出しが所定期間、例えば、５秒間、無かった場合、省電力モジュール３２８は、通信媒体２４０及びイメージセンサ２３０の電力及びシステムクロックを自動的にオフするように実行される。コンピュータユニット２１０のコンピュータプログラムがドライバアプリケーション２５０を呼び出した場合、省電力モジュール３２８は、通信媒体２４０及びイメージセンサ２３０の電力及びシステムクロックを自動的にオンするように実行される。

ドライバアプリケーション２５０は、その他の構成を有してよく、図３の実施例に限定されない。別の実施形態において、ドライバアプリケーション２５０は、構成モジュール３２２、デバイスドライバモジュール３２４、画像処理モジュール３２６、及び省電力モジュール３２８のうちから選択された１つ以上のモジュールを有してよく、かつ、システムの要求に従って、その他のソフトウェアモジュールを有してもよい。

図４は、本発明の一実施形態による、ＵＳＢプロトコル規格を用いたカメラシステム４００の構成図を示す。図２及び図３と同一の符号が付けられた要素は、同様の機能を有する。

図４の実施例では、カメラシステム４００は、コンピュータユニット２１０と、カメラ４０２とからなる。コンピュータユニット２１０は、バス２６２と、プロセッサ２６４と、主メモリ２６６と、ＲＯＭ２６８と、通信インタフェース２７２と、図２に示されたドライバアプリケーション２５０を格納した記憶装置２７０とを具備する。一実施形態において、カメラ４０２は、通信媒体２４０と、イメージセンサ２３０とを具備する。一実施形態において、通信媒体２４０は、プリント回路基板（ＰＣＢ）上にイメージセンサと共に取り付けられた集積回路（ＩＣ）チップ上に一体化される。

一実施形態において、通信媒体２４０は、イメージセンサ２３０に接続された論理回路４１０を具備する。論理回路４１０は、クロック４１２、例えば、パルス幅変調（ＰＷＭ）信号を生成するように構成される。イメージセンサ２３０は、クロック４１２を用いて、図２に関して説明したように、電気アナログ画像信号をデジタル未加工画像に変換する。有利には、従来のカメラシステム中の発振器（例えば、図１の発振器１３１）は、取り除かれ、これによって、カメラシステムのサイズ及びコストをさらに削減できる。

図４の実施例では、通信媒体２４０は、ＵＳＢインタフェースをさらに具備する。ＵＳＢインタフェースは、ＵＳＢ物理層（ＰＨＹ）４０２と、ＵＳＢデバイスコントローラ４０４と、Ｉ^２Ｃバス４０６とからなり、かつ、一実施形態において、ＵＳＢプロトコル規格に従って、データを転送する機能を有する。通信媒体２４０は、多くの他の構成を有してよく、図４の実施例の構成に限定されない。

有利には、一実施形態において、カメラシステム４００は、従来のカメラシステムのいくつかのハードウェアブロック、例えば、図１の発振器１３１、ＥＥＰＲＯＭ １４０、イメージプロセッサ１１４、及びＵＶＣコンポーネント１１５を取り除くことによって、コストを削減し、性能を向上させることができる。

図５は、本発明の一実施形態によるカメラコントローラ、例えば、図２のカメラコントローラ２２０によって実行される動作のフローチャート５００を示す。図５は、図２、図３、及び図４と併せて説明される。図５には特定のステップが記載されるが、そのようなステップは例示を目的としたものである。すなわち、本発明は、さまざまな他のステップ又は図５に記載されたステップの変形例を実行することが好ましい。一実施形態において、フローチャート５００は、コンピュータ可読媒体に格納されたコンピュータ実行可能命令として実現される。

ブロック５０２において、イメージセンサ、例えば、イメージセンサ２３０と、コンピュータユニット、例えば、コンピュータユニット２１０との間の通信が確立される。イメージセンサ２３０は、通信媒体２４０を介して、コンピュータユニット２１０に接続される。一実施形態において、コンピュータ可読媒体に格納されたデバイスドライバモジュールは、コンピュータユニット２１０によって実行されて、コンピュータユニット２１０とイメージセンサ２３０との間を通信可能とする。

ブロック５０４において、コンピュータ可読媒体に格納された構成データセットは、コンピュータユニット２１０によってアクセスされる。構成データセットは、イメージセンサ２３０の設定（例えば、デフォルト設定）を示す。一実施形態において、異なるタイプのイメージセンサの設定（例えば、デフォルト設定）をそれぞれ示す複数の構成データセットが、コンピュータ可読媒体に格納されている。

ブロック５０６において、コンピュータ可読媒体、例えば、記憶装置２７０に格納された構成モジュール、例えば、構成モジュール３２２は、コンピュータユニット２１０によって実行されて、構成データセットに従って、イメージセンサ２３０の動作パラメータを設定する。一実施形態において、構成モジュールは、コンピュータユニット２１０によって実行されて、イメージセンサ２３０の識別子又はタイプに従って、複数の構成データセットからイメージセンサ２３０の設定を示す構成データセットを選択する。

ブロック５０８において、コンピュータ可読媒体に格納された画像処理モジュールは、コンピュータユニット２１０によって実行されて、イメージセンサ２３０からのデジタル画像信号にデジタルグラフィック処理を行う。

ブロック５１０において、コンピュータ可読媒体に格納された省電力モジュールは、コンピュータユニット２１０によって実行されて、通信媒体２４０及びイメージセンサ２３０の電力消費を抑える。

以上の通り、本発明の実施形態が説明及び図示されたが、当然ながら、添付の特許請求の範囲で定義された本発明の原理の精神及び範囲から逸脱することなく、それらの実施形態にさまざまな追加、修正、及び置換が行える。本発明が、その形状、構造、構成、比率、材質、要素、及び構成要素に多数の修正が加えられて用いられること、及び、発明の実施に際して、本発明の原理から逸脱することなく、特定の環境及び動作要件に特に適合するように用いられることは、当業者には自明である。したがって、ここに開示した実施形態のすべては、限定的ではなく例示的に扱われることを意図しており、発明の範囲は、添付の特許請求の範囲及びそれらの法的均等物によって示され、上記記載に限定されない。

２００ カメラシステム
２１０ コンピュータユニット
２２０ カメラコントローラ
２３０ イメージセンサ
２４０ 通信媒体
２５０ ドライバアプリケーション
２６２ バス
２６４ プロセッサ
２６６ 主メモリ
２６８ ＲＯＭ
２７０ 記憶装置
２７２ 通信インタフェース
４００ カメラシステム
４０２ カメラ
４０２ ＵＳＢ物理層
４０４ ＵＳＢデバイスコントローラ
４０６ Ｉ^２Ｃバス
４１０ 論理回路
４１２ クロック

Claims (24)

1. カメラコントローラであって、
   カメラとコンピュータユニットとの間を通信可能とする通信媒体と、
   前記カメラのイメージセンサの設定を示す構成データセットを格納し、かつ前記コンピュータユニットによって実行される構成モジュールを格納したコンピュータ可読媒体と、
   を具備し、
   前記構成モジュールは、前記通信媒体を介し、前記構成データセットに従って、前記イメージセンサの動作パラメータを設定するための複数の第１コンピュータ実行可能命令を具備することを特徴とするカメラコントローラ。
2. 前記コンピュータ可読媒体が、前記コンピュータユニットによって実行される画像処理モジュールをさらに具備し、
   前記画像処理モジュールは、前記通信媒体を介して前記イメージセンサから転送される複数のデジタル画像信号にデジタルグラフィック処理を行うための複数の第２コンピュータ実行可能命令を具備することを特徴とする請求項１に記載のカメラコントローラ。
3. 前記コンピュータ可読媒体が、前記コンピュータユニットによって実行されるデバイスドライバモジュールをさらに具備し、
   前記デバイスドライバモジュールは、前記イメージセンサと前記コンピュータユニットとの間を通信可能とする複数の第２コンピュータ実行可能命令を具備することを特徴とする請求項１に記載のカメラコントローラ。
4. 前記コンピュータ可読媒体が、複数のイメージセンサの設定をそれぞれ示す複数の構成データセットを格納し、
   前記構成モジュールが、前記複数の構成データセットから前記イメージセンサの設定を示す前記構成データセットを選択するための複数の第２コンピュータ実行可能命令をさらに具備することを特徴とする請求項１に記載のカメラコントローラ。
5. 前記コンピュータ可読媒体が、前記コンピュータユニットによって実行される省電力モジュールをさらに格納し、
   前記省電力モジュールは、前記通信媒体及び前記イメージセンサの電力消費を抑えるための複数の第２コンピュータ実行可能命令を具備することを特徴とする請求項１に記載のカメラコントローラ。
6. 前記通信媒体が、前記イメージセンサに接続された論理回路を具備し、
   前記論理回路は、前記イメージセンサへのクロックを生成することを特徴とする請求項１に記載のカメラコントローラ。
7. イメージセンサを制御するための方法であって、
   通信媒体を介して、前記イメージセンサとコンピュータユニットとの間の通信を確立する段階と、
   前記コンピュータユニットによって、コンピュータ可読媒体に格納された構成データセットにアクセスする段階と、
   前記コンピュータユニットによって、前記コンピュータ可読媒体に格納された構成モジュールを実行し、前記構成データセットに従って、前記イメージセンサの動作パラメータを設定する段階と
   を有し、
   前記構成データセットは、前記イメージセンサの設定を示すことを特徴とする方法。
8. 複数のイメージセンサの設定をそれぞれ示す複数の構成データセットにアクセスする段階と、
   前記構成モジュールを実行して、前記複数の構成データセットから前記イメージセンサの設定を示す前記構成データセットを選択する段階と
   をさらに有することを特徴とする請求項７に記載の方法。
9. 前記コンピュータユニットによって、前記コンピュータ可読媒体に格納された画像処理モジュールを実行して、前記イメージセンサからの複数のデジタル画像信号にデジタルグラフィック処理を行う段階をさらに有することを特徴とする請求項７に記載の方法。
10. 前記コンピュータユニットによって、前記コンピュータ可読媒体に格納されたデバイスドライバモジュールを実行する段階と、
    前記デバイスドライバモジュールを呼び出して、前記イメージセンサと前記コンピュータユニットとの間を通信可能とする段階と
    をさらに有することを特徴とする請求項７に記載の方法。
11. 前記コンピュータユニットによって、前記コンピュータ可読媒体に格納された省電力モジュールを実行して、前記通信媒体及び前記イメージセンサの電力消費を抑える段階をさらに有することを特徴とする請求項７に記載の方法。
12. カメラであって、
    イメージセンサと、
    前記イメージセンサに接続された通信媒体と
    を具備し、
    前記通信媒体は、コンピュータユニットによって生成されたコマンドを転送して、前記イメージセンサの設定を示す構成データセットに従って、前記イメージセンサを設定し、
    前記コンピュータユニットは、コンピュータ実行可能構成モジュールを実行することによって、前記コマンドを生成し、
    前記構成データセット及び前記構成モジュールは、コンピュータ可読媒体に格納されていることを特徴とするカメラ。
13. 前記通信媒体が、ユニバーサルシリアルバスインタフェースであることを特徴とする請求項１２に記載のカメラ。
14. 前記コンピュータ可読媒体が、複数のイメージセンサの設定をそれぞれ示す複数の構成データセットを格納し、
    前記構成モジュールは、前記コンピュータユニットによってさらに実行され、前記複数の構成データセットから前記イメージセンサの設定を示す前記構成データセットを選択することを特徴とする請求項１２に記載のカメラ。
15. 前記コンピュータユニットが、画像処理モジュールをさらに実行して、前記イメージセンサからの複数のデジタル画像信号にデジタルグラフィック処理を行うことを特徴とする請求項１２に記載のカメラ。
16. 前記コンピュータユニットが、デバイスドライバモジュールをさらに実行して、前記イメージセンサと前記コンピュータユニットとの間を通信可能とすることを特徴とする請求項１２に記載のカメラ。
17. 前記コンピュータユニットが、省電力モジュールをさらに実行して、前記通信媒体及び前記イメージセンサの電力消費を抑えることを特徴とする請求項１２に記載のカメラ。
18. 前記通信媒体が、前記イメージセンサに接続された論理回路を具備し、
    前記論理回路は、前記イメージセンサへのクロックを生成することを特徴とする請求項１２に記載のカメラ。
19. コンピュータシステムであって、
    プロセッサと、
    前記プロセッサに接続されたメモリと、
    前記プロセッサに接続された通信媒体と
    を具備し、
    前記通信媒体は、イメージセンサと前記プロセッサとの間を通信可能とし、
    前記メモリは、前記イメージセンサの設定を示す構成データセットを格納し、
    前記プロセッサは、前記構成モジュールを実行して、前記構成データセットに従って、前記通信媒体を介して、前記イメージセンサの動作パラメータを設定することを特徴とするコンピュータシステム。
20. 前記通信媒体が、ユニバーサルシリアルバスインタフェースであることを特徴とする請求項１９に記載のコンピュータシステム。
21. 前記メモリが、複数のイメージセンサの設定をそれぞれ示す複数の構成データセットを格納し、
    前記プロセッサが、前記構成モジュールをさらに実行して、前記複数の構成データセットから前記イメージセンサの設定を示す前記構成データセットを選択することを特徴とする請求項１９に記載のコンピュータシステム。
22. 前記メモリが、デバイスドライバモジュールをさらに格納し、
    前記プロセッサが、前記デバイスドライバモジュールを実行して、前記イメージセンサと前記プロセッサとの間を通信可能とすることを特徴とする請求項１９に記載のコンピュータシステム。
23. 前記メモリが、画像処理モジュールをさらに格納し、
    前記プロセッサが、前記画像処理モジュールを実行して、前記イメージセンサからの複数のデジタル画像信号にデジタルグラフィック処理を行うことを特徴とする請求項１９に記載のコンピュータシステム。
24. 前記メモリが、省電力モジュールをさらに格納し、
    前記プロセッサが、前記省電力モジュールを実行して、前記通信媒体及び前記イメージセンサの電力消費を抑えることを特徴とする請求項１９に記載のコンピュータシステム。

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