JP2010213011A - 撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】シリアル画像信号の無効期間にシリアル信号送／受信部の消費電力をオフしても、露光量制御を正確なタイミングで行い得る撮像装置を提供する。
【解決手段】撮像モード切替信号の受信に応じて撮像同期信号を本体部５へ送信する撮像同期信号送信部１９と、撮像同期信号を基準に画素部１１から画像信号を読み出す駆動制御部１５と、画像信号をシリアル信号に変換して本体部５へ送信するシリアル信号変換／送信部１３，１４と、を有する撮像部４と、撮像モード切替信号を送信する撮像モード切替信号送信部２６と、撮像同期信号を基準タイミングとして撮像部４への露光量を制御する露光量制御部２８と、シリアル信号を受信するシリアル信号受信部２１と、を有する本体部５と、シリアル信号における画像信号無効期間はシリアル信号送／受信部１４，２１の消費電力をオフする消費電力制御部１８，２７と、を備えた撮像装置。
【選択図】図１

Description

本発明は、撮像部により生成された画像信号をシリアル信号に変換して本体部へ送信する撮像装置に関する。

撮像装置は、一般的に、光学像を画像信号に変換する撮像素子やこの撮像素子を駆動するための撮像同期信号を生成する撮像同期信号生成部を備える撮像部と、この撮像部により生成された画像信号に各種の画像処理を施す画像処理部や撮像装置全体を制御する制御部等を備える本体部と、を含んで構成されている。ここに、上記撮像同期信号は、画素データの出力タイミングに対してフロントポーチ期間やバックポーチ期間といったブランキング期間を含んでいる。

また、撮像部は、本体部からの制御に基づいて、種々の撮像モード（撮像素子の駆動モード）により駆動される。ある撮像モード（例えば、静止画撮影モード）においては、撮像素子の全画素のデータを画像信号として読み出すことが可能である。また、他の撮像モード（例えば、ライブビュー（ＬＶ）モード）においては、画素を間引いた（あるいは画素加算を行った）少ない画素数のデータを画像信号として読み出すことが可能である。この撮像モードの切り替えは、本体部から撮像部へ任意のタイミングで（非同期で）制御することも可能である。

上述したような撮像部と本体部との間のデータ通信を、例えばシリアルデータにより行う技術が提案されている。こうした技術の一例として、特開２０００−３３３０８１号公報には、撮像部と本体部との間のデータ送信を、ＬＶＤＳ（Low Voltage Differential Signaling）等の差動シリアルデータにより行う技術が開示されている。

こうした従来の撮像装置では、撮像素子から出力される画像データ（例えば、１画素のデータが１２ビットのパラレルデータとなっている）を本体部側へ送信しようとする際に、撮像同期信号に基づいて生成された同期コード（これもパラレルデータである）を画像データに合成する。このときの撮像部における同期コードの合成は、例えば、画像データが開始される位置の直前に同期コードを重畳することにより行われる（従って、同期コードは、画素出力タイミングを示すコードとして用いることができ、撮像素子を実際に駆動するための撮像垂直同期信号や撮像水平同期信号とは異なるタイミングで画像データに付加されることになる）。そして、撮像部は、合成したパラレルデータを１ビット単位のシリアルデータへ変換（いわゆるパラシリ変換）して、例えば上述したＬＶＤＳ信号として本体部へ送信する（なお、上記公報の図１０にも、送信されるシリアルデータに、画像データと同期コードとが含まれている例が示されている）。

本体部は、撮像部から受信したＬＶＤＳ信号をデコードしてパラレル信号へ変換（いわゆるシリパラ変換）し、同期コードや画像データを取得する。このとき、本体部は、取得した同期コードにより、画像データが開始されるタイミングを知ることができる。すなわち、本体部による画像データの受信は、この同期コードに基づくタイミングによって行われる。さらに、本体部は、同期コードに基づくタイミング情報により、撮像装置に関する種々のタイミング制御を、撮像素子の露光期間に相当するブランキング期間に行っている。

また、上述したＬＶＤＳ等の技術の一例としては、特開２００１−８５９７７号公報に記載された技術が挙げられる。こうしたＬＶＤＳ等の差動シリアルデータ送信においては、インターフェース（Ｉ／Ｆ）の入出力端子に電流が常に流れる構成となっている。

特開２０００−３３３０８１号公報 特開２００１−８５９７７号公報

ところで、撮像部から本体部へ送信されるデータは、常に画像データで満たされている訳ではなく、画像データを出力していないブランキング期間なども含まれている。従って、上述したＬＶＤＳ等のようなＩ／Ｆの入出力端子に電流が常に流れる構成では、有効なデータが送信されていない期間にも電力を消費してしまうことになる。

そこで本出願人は、撮像装置の省電力化を図るための技術として、ブランキング期間等の有効なデータが送信されていない期間（無効データ期間）に、ＬＶＤＳ−Ｉ／Ｆ回路（ドライバおよびレシーバ）等の電源をオフする技術を考案した。

しかし、このようにＬＶＤＳ−Ｉ／Ｆ回路等の電源をオフすると、本体部は、無効データ期間にＬＶＤＳ信号を受信することができないために、上述したメカニカルシャッタの駆動制御やストロボ発光制御等の露光量制御を十分に正確なタイミングで行うことに困難が生じると思われる。ただし、上述した撮像モードの変化が発生しても非同期ではなく同期で発生した場合には、無効データ期間前に最後に受信した同期コードのタイミングに基づいて、本体部に設けられたクロックを参照することにより、ある程度の精度でタイミング制御を行うことは可能である。

これに対して、撮像モードの変化が非同期で発生した場合には、撮像部から出力される画像信号は、画素数、垂直同期期間、水平同期期間、出力画素周波数等が変化したものとなるために、本体部は、撮像部の動作状態を検知することができず、上述した露光量制御を正確なタイミングで行うことができなくなってしまう。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、撮像部から本体部へ送信されるシリアル信号において画像信号が無効である期間に、シリアル信号送信部および／またはシリアル信号受信部の消費電力を低減またはオフした場合であっても、本体部による撮像部に対する露光量制御を正確なタイミングで行うことができる撮像装置を提供することを目的としている。

上記の目的を達成するために、本発明のある態様による撮像装置は、撮像部により生成された画像信号をシリアル信号に変換して本体部へ送信する撮像装置において、光電変換を行う画素が２次元状に配置された画素部と、前記本体部から撮像モード切替信号を受信したことに応答して撮像同期信号を該本体部へ送信する撮像同期信号送信部と、前記撮像同期信号を基準にして前記画素部から画像信号を読み出すタイミングを制御する駆動制御部と、前記画像信号をシリアル信号に変換するシリアル信号変換部と、前記シリアル信号を前記本体部へ送信するシリアル信号送信部と、を有する撮像部と、前記撮像モード切替信号を前記撮像部へ送信する撮像モード切替信号送信部と、前記撮像同期信号送信部から送信された前記撮像同期信号を基準タイミングとして前記撮像部に対する露光量を制御する露光量制御部と、前記シリアル信号を受信するシリアル信号受信部と、を有する本体部と、前記シリアル信号において前記画像信号が無効である期間は、前記シリアル信号送信部および／または前記シリアル信号受信部の消費電力を低減またはオフするように制御する消費電力制御部と、を備えたものである。

本発明の撮像装置によれば、撮像部から本体部へ送信されるシリアル信号において画像信号が無効である期間に、シリアル信号送信部および／またはシリアル信号受信部の消費電力を低減またはオフした場合であっても、本体部による撮像部に対する露光量制御を正確なタイミングで行うことができる。

本発明の実施形態１における撮像装置の構成を示すブロック図。 上記実施形態１におけるシリアル信号送信部およびシリアル信号受信部の回路構成例をより詳細に示す図。 上記実施形態１において、同期コードおよび画像データを合成して得られるパラレルデータの例を示すタイミングチャート。 上記実施形態１において、撮像部から本体部へ送信される差動シリアルデータの例を示す図。 上記実施形態１の撮像装置における、ライブビューモード中の静止画撮影の様子を示すタイミングチャート。 上記実施形態１の撮像装置における、ライブビューモード中のストロボのプリ発光の様子を示すタイミングチャート

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。

［実施形態１］
図１から図６は本発明の実施形態１を示したものであり、図１は撮像装置の構成を示すブロック図である。

図１に示すように、この撮像装置は、撮影光学系１と、シャッタ２と、ストロボ３と、撮像部４と、本体部５と、を備えている。

撮影光学系１は、被写体の光学像を撮像部４の画素部１１に結像するものである。

シャッタ２は、撮影光学系１からの光束が画素部１１に照射される時間を規定することにより、露光時間を制御するためのものである。

ストロボ３は、撮影用の照明光を被写体へ向けて照射するものである。

撮像部４は、撮像に係る動作を行うための機能部であり、画素部１１と、信号処理部１２と、シリアル信号変換部１３と、シリアル信号送信部１４と、駆動制御部１５と、撮像同期信号生成部１６と、撮像モード切替信号受信部１７と、消費電力制御部１８と、撮像同期信号送信部１９と、を備えている。

画素部１１は、光電変換を行う画素が２次元状に配置されたものである。すなわち、撮影光学系１により被写体の光学像が結像されると、画素部１１は、光電変換を行い、画像信号を出力する。

信号処理部１２は、画素部１１から出力される画像信号に、相関二重サンプリング処理やオフセット補正処理、増幅処理等を行い、アナログ信号からデジタル信号に変換して出力するものである。この信号処理部１２から出力されるデジタル信号は、１画素当たりのデータ量が複数ビット（例えば１２ビット）でなるパラレル信号となっている。

シリアル信号変換部１３は、信号処理部１２からパラレル信号として出力される画像信号を、シリアル信号に変換するものである。このとき、シリアル信号変換部１３は、撮像同期信号生成部１６からの後述する撮像同期信号も参照しながら、フレーム毎の同期コード（フレーム同期コード）とライン毎の同期コード（ライン同期コード）とを生成して、生成した同期コードをシリアル信号に変換し、シリアル信号化した画像信号の直前に合成する処理も行う。

シリアル信号送信部１４は、シリアル信号変換部１３からのシリアル信号を、本体部５へ送信するものである。ここに、シリアル信号送信部１４は、後述するように、例えばＬＶＤＳ（Low Voltage Differential Signaling）等の低電圧差動伝送方式を用いて、差動シリアルデータ送信を行うものとなっている。

撮像モード切替信号受信部１７は、本体部５から制御データとしての撮像モード切替信号を受信するものである。

撮像同期信号生成部１６は、撮像モード切替信号受信部１７が撮像モード切替信号を受信したら、受信した撮像モード切替信号に応じて撮像同期信号を生成して、シリアル信号変換部１３と、駆動制御部１５と、消費電力制御部１８と、撮像同期信号送信部１９と、へ出力するものである。また、撮像同期信号生成部１６は、フレーム毎の撮像同期信号（撮像垂直同期信号）とライン毎の撮像同期信号（撮像水平同期信号）とを生成して、シリアル信号変換部１３と、駆動制御部１５と、消費電力制御部１８と、撮像同期信号送信部１９と、へ出力する処理も行う。

駆動制御部１５は、本体部５から制御データとして送信される各種のパラメータと、撮像同期信号生成部１６からの撮像垂直同期信号および撮像水平同期信号とに基づき、画素部１１の画素リセットタイミングや画素信号を読み出すタイミング等を制御するものである。また、駆動制御部１５は、撮像同期信号生成部１６から撮像モード切替信号に応じた撮像同期信号を受信したら、撮像モードの切り替えを行い、受信した撮像同期信号を基準にして撮像モードに応じたタイミング制御を行う。

消費電力制御部１８は、撮像同期信号生成部１６から受信する撮像同期信号を基準タイミングとして、シリアル信号変換部１３から出力されるシリアル信号において画像信号が無効である期間に、シリアル信号送信部１４の消費電力を低減またはオフするように制御するものである。

撮像同期信号送信部１９は、本体部５から撮像モード切替信号を受信したことを受けて撮像同期信号生成部１６が生成した撮像同期信号を、パラレル信号として本体部５へ送信するものである。

本体部５は、画像データの処理や撮像装置の制御などを行うための機能部であり、シリアル信号受信部２１と、画像処理部２２と、表示部２３と、記録部２４と、撮像同期信号受信部２５と、撮像モード切替信号送信部２６と、消費電力制御部２７と、露光量制御部２８と、ユーザインターフェース部２９と、制御部３０と、を備えている。

シリアル信号受信部２１は、シリアル信号送信部１４からの差動シリアルデータを受信して、デコードし、パラレルデータへ変換するものである。

画像処理部２２は、シリアル信号受信部２１からの画像データに、各種の画像処理を施すものである。

表示部２３は、画像処理部２２により表示用に処理された画像データを表示するものである。この表示部２３は、静止画像を再生表示することができると共に、撮像される範囲をリアルタイムに表示するライブビュー（ＬＶ）表示を行うことができるようになっている。

記録部２４は、画像処理部２２により記録用に処理された画像データを記録するものである。

撮像同期信号受信部２５は、撮像同期信号送信部１９からパラレル信号として送信された撮像同期信号を受けて、受信結果を制御部３０へ出力するものである。

撮像モード切替信号送信部２６は、制御部３０の制御に基づいて、撮像モード切替信号や各種のパラメータを含む制御データを撮像部４へ送信するものである。ここに、撮像モード切替信号は、撮像モード切替信号受信部１７へ送信され、各種のパラメータは、駆動制御部１５へ送信されるようになっている。

消費電力制御部２７は、撮像同期信号受信部２５を介して撮像同期信号を受信した制御部３０の制御に基づいて、撮像モード切替信号送信部２６からの撮像モード切替信号も参照しながら、画像信号が無効である期間に、シリアル信号受信部２１の消費電力を低減またはオフするように制御するものである。

露光量制御部２８は、撮像同期信号を受信した制御部３０の制御に基づいて、撮像部４に対する露光量を制御するものである。具体的には、露光量制御部２８は、制御部３０が撮像同期信号受信部２５から受信した撮像同期信号を基準とするタイミングで、撮影光学系１に含まれる絞り、シャッタ２、ストロボ３などの駆動制御を行い、撮像部４に対する露光量の制御を行う。

ユーザインターフェース部２９は、この撮像装置に対する各種の操作入力を行うためのものである。このユーザインターフェース部２９に含まれる操作部材の例としては、撮像装置の電源をオン／オフするための電源スイッチ、静止画撮影を指示入力するためのレリーズボタン、撮像装置をライブビューモードに設定するためのライブビューモード設定ボタンなどが挙げられる。ここに、ライブビューを行っている最中にレリーズボタンがオン操作されて静止画の撮影が開始されることは、撮像モードをライブビューモードから静止画撮影モードへ切り替えることに該当する。同様に、静止画撮影が終了した後に再びライブビューモードへ復帰することも、撮像モードの切り替えに該当する。撮像モードの切り替えに該当するその他の例としては、スタンバイモード（撮像を待機する状態のモード）からライブビューモードや静止画撮影モードへの切り替え、ライブビューモードから後述するプリ発光モードへの切り替え、コントラストＡＦ用に画像データを取得する状態から静止画撮影モード等への切り替え、あるいはこれらの逆の切り替え、などが挙げられる。このように、撮像モードの切り替えは、画素部１１から読み出す画像のフレームレートの変更や、画素部１１から１フレームとして読み出す画像の画素数（例えば読出ライン数）の変更などを伴うことがある。

制御部３０は、ユーザインターフェース部２９や撮像同期信号受信部２５からの入力を受けて、画像処理部２２、表示部２３、記録部２４、撮像モード切替信号送信部２６、消費電力制御部２７、露光量制御部２８、ユーザインターフェース部２９を含むこの撮像装置全体を統合的に制御するものである。

なお、図１においては、撮像部４と本体部５とを別のブロックとして図示したが、これは単に機能的に分別して示しただけであり、別体のユニット構成である等を意味するものではない。従って、撮像部４と本体部５とが一体であっても構わない。

図２は、シリアル信号送信部１４およびシリアル信号受信部２１の回路構成例をより詳細に示す図である。

シリアル信号送信部１４およびシリアル信号受信部２１は、一対となって、低電圧差動伝送方式（例えば、ＬＶＤＳ（Low Voltage Differential Signaling）の規格）に基づく回路構成を有している。

すなわち、シリアル信号送信部１４は、第１の電流源ＳＣ１と第２の電流源ＳＣ２とを直列に接続しており、第２の電流源ＳＣ２はグランドへ接続されている。第１の電流源ＳＣ１と第２の電流源ＳＣ２との間には、トランジスタＴｒ１およびトランジスタＴｒ３が直列に接続されている。さらに、これらのトランジスタＴｒ１およびトランジスタＴｒ３に並列となるように、第１の電流源ＳＣ１と第２の電流源ＳＣ２との間には、トランジスタＴｒ２およびトランジスタＴｒ４が直列に接続されている。

一方、シリアル信号受信部２１は、低電圧差動伝送方式に基づく回路の終端側となっていて、差動アンプＤＡが設けられている。この差動アンプＤＡの第１の入力端と第２の入力端との間には、終端抵抗Ｒが接続されている。

そして、トランジスタＴｒ２とトランジスタＴｒ４との間が、差動アンプＤＡの第１の入力端および終端抵抗Ｒの一端側へ接続され、トランジスタＴｒ１とトランジスタＴｒ３との間が、差動アンプＤＡの第２の入力端および終端抵抗Ｒの他端側へ接続されている。

このような構成において、トランジスタＴｒ１とトランジスタＴｒ４は第１のスイッチング素子群を構成し、トランジスタＴｒ２とトランジスタＴｒ３は第２のスイッチング素子群を構成している。すなわち、シリアル信号変換部１３から出力される１ビット単位のシリアル信号は、トランジスタＴｒ１およびトランジスタＴｒ４にそのまま入力されると共に、反転されてトランジスタＴｒ２およびトランジスタＴｒ３に入力される。

これにより、トランジスタＴｒ１およびトランジスタＴｒ４がオフしたときには、トランジスタＴｒ２およびトランジスタＴｒ３はオンする。このときには、第１の電流源ＳＣ１からの電流は、トランジスタＴｒ２、終端抵抗Ｒ、トランジスタＴｒ３を順に介して、第２の電流源ＳＣ２からグランド側へ流れる。従って、差動アンプＤＡの第１の入力端が＋、第２の入力端が−となる。

また、トランジスタＴｒ１およびトランジスタＴｒ４がオンしたときには、トランジスタＴｒ２およびトランジスタＴｒ３はオフする。このときには、第１の電流源ＳＣ１からの電流は、トランジスタＴｒ１、終端抵抗Ｒ、トランジスタＴｒ４を順に介して、第２の電流源ＳＣ２からグランド側へ流れる。従って、差動アンプＤＡの第１の入力端が−、第２の入力端が＋となる。

このような差動電圧に基づく信号が、差動アンプＤＡにより増幅されて電圧Ｖｏｕｔの信号として出力され、シリアル信号が復元される。このシリアル信号は、図示はしないが、シリアル信号受信部２１内においてさらにデコードされ、パラレルデータが復元される。すなわち、シリアル信号受信部２１は、連続しているシリアルデータ中の、連続するあるビットからあるビットまでを、入力順にパラレルデータに変換する処理（いわゆるシリパラ変換処理）を行う。つまり、シリアル信号受信部２１は、シリアルデータがある固有値（この固有値としては、画素データとして取り得ない値などが選ばれる）を示すビット順序で入力されたことを検出すると、その後のシリアルデータを特定のビット数毎にパラレルデータ化する処理を行う。このときの固有値が、上述した同期コードである。この同期コードは、数値を変えることにより、フレームの最初の画素を出力するタイミングを示すコード（フレーム同期コード）や、各ラインの最初の画素を出力するタイミングを示すコード（ライン同期コード）、あるいは、フレームの最後の画素を出力するタイミングを示すコード（フレーム終端同期コード）や、各ラインの最後の画素を出力するタイミングなどを示すコード（ライン終端同期コード）などとして使用することができる。

このような構成において、消費電力制御部１８は、例えば、トランジスタＴｒ１〜Ｔｒ４のオン／オフを制御することができるようになっている。そして、消費電力制御部１８は、撮像同期信号生成部１６から撮像同期信号を受信すると、受信した撮像同期信号に基づいて、シリアル信号変換部１３から出力されるシリアル信号において画像信号が無効である期間を判断し（すなわち、画素部１１が撮像同期信号に基づき実際に駆動される時点と、シリアル信号変換部１３から有効なシリアル画像データが出力される時点とでは、信号処理部１２による処理時間等の遅延によるずれがあり、このずれを加味して判断する）、この期間にトランジスタＴｒ１〜Ｔｒ４を全てオフするように制御する。これにより、低電圧差動伝送方式に基づく回路の終端に付加された終端抵抗Ｒに流れる電流が遮断され、消費電流がオフされる。

また、消費電力制御部２７は、撮像モード切替信号送信部２６からの撮像モード切替信号も参照しながら、撮像同期信号を受信した制御部３０の制御に基づいて、画像信号が無効である期間に、差動アンプＤＡに供給する電流や、シリアルデータからパラレルデータを復元する回路等に供給する電流などを、低減またはオフするように機能する。

なお、ここでは、終端抵抗Ｒに流れる電流の遮断を、シリアル信号送信部１４のトランジスタＴｒ１〜Ｔｒ４をオフすることにより行ったが、これに代えて、シリアル信号受信部２１の終端抵抗Ｒの部分に別途のスイッチを追加して、このスイッチを消費電力制御部２７が制御してオフすることにより行うようにしても構わない。

さらに、上述では、終端抵抗Ｒに流れる電流を遮断して消費電力削減を図る構成を示したが、これに代えて、終端抵抗Ｒに流れる電流を低減して消費電力削減を図る構成を採用することも可能である。例えば、電流源ＳＣ１および電流源ＳＣ２として、それぞれ電流値の異なる複数種類のものを用意しておき、画像信号が有効である期間には規格に沿った電流値の電流源ＳＣ１，ＳＣ２を用い、画像信号が無効である期間には規格よりも電流値の低い電流源ＳＣ１，ＳＣ２を用いるようにするなどが考えられる。ここに、規格よりも電流値の低い電流源ＳＣ１，ＳＣ２を用いると、終端抵抗Ｒの両端に生じる電圧が規格で定められた入力差動電圧範囲よりも低くなって、シリアル信号受信部２１において正しく信号を受信することができなくなる場合が生じるが、画像信号が無効である期間であればシリアル信号を受信することは不要であるために、実用上の不都合が生じることはない。

次に、図３は同期コードおよび画像データを合成して得られるパラレルデータの例を示すタイミングチャート、図４は撮像部４から本体部５へ送信される差動シリアルデータの例を示す図である。これら図３および図４においては、図面左側が時間的に先（従って、図面右側が時間的に後）となっている。なお、図４においては、図面を記載する都合上、データを途中で改行している。また、以下の説明においては、画素部１１における１ラインの画素数がｋ個であり、１つの画素データがｎビットのパラレルデータであるものとして説明する。

撮像同期信号生成部１６は、１フレーム毎にフレーム同期信号を、１ライン毎にライン同期信号を、それぞれ生成して出力している。そして、ブランキング期間は、フレーム同士の間と、フレーム内におけるライン同士の間と、に生じることになる。

シリアル信号変換部１３は、撮像同期信号生成部１６からフレーム同期信号を受信すると、このフレーム同期信号を受信した時点から所定の遅延時間後における画像信号が有効である期間の直前のブランキング期間の最後に、図３に示すように、同期コード（フレーム同期コード）を合成する。

また、シリアル信号変換部１３は、撮像同期信号生成部１６からフレーム同期信号を受信することなくライン同期信号だけを受信すると、このライン同期信号を受信した時点から所定の遅延時間後における画像信号が有効である期間の直前のブランキング期間の最後に、同期コード（ライン同期コード）を合成する。

これらの同期コードは、画素出力タイミングを示すコードである。従って、これらの同期コードの合成時点は、今説明したように画像信号が有効である期間の直前であり、撮像同期信号生成部１６により生成された撮像垂直同期信号（ＶＤ）や撮像水平同期信号（ＨＤ）（図５等も参照）に基づいて駆動制御部１５が画素部１１を実際に駆動するタイミングとは異なる。

このように、同期コードを画像信号が有効である期間の直前に合成した場合のデータ出力順序は、
無効データ→同期コード→有効画素データ→無効データ→…
となる。

シリアル信号変換部１３は、さらに、図３に示したようなパラレルデータを図４に示すようなシリアルデータに変換する。

すなわち、Ｃ１〜Ｃｍは、同期コード（フレーム同期コード）を示している。ここに、同期コードはｍビットのビット長であるものとしている。

続くｋ組のデータＤ１〜Ｄｎは、１画素がｎビットで構成される画素データの１ライン分を示している。

その後は、ブランキング期間が続いている。

さらにその後に、Ｃ’１〜Ｃ’ｍで示す同期コード（ライン同期コード）、１ライン分の画素データが続いている。

シリアル信号受信部２１は、図４に示すような１ビット単位で入力されるシリアル信号を解釈して、フレーム同期コードに対応する固有値を示すビット順序で入力されたことを検出すると、フレーム同期コードを受信したと判定して、パラレルデータとしてのフレーム同期信号およびライン同期信号を図３に示したように復元する。これにより、シリアル信号受信部２１は、このフレーム同期コードに引き続いて、１フレームの画像に係る有効な画像データが開始され、まず（ｋ×ｎ）ビットのデータが１ライン分の有効な画像データであることを認識することができる（すなわち、シリアル信号受信部２１は、フレーム同期コードに基づいて、１フレーム分の画像データの開始位置を認識することができ、また、１ライン分の有効な画像データの開始位置および終了位置を認識することができる（終了位置を認識することができるのは、１ライン分のビット量が予め分かっているため。以下、同様。））。従って、シリアル信号受信部２１は、フレーム同期コードの後に連続して出力されるシリアルデータをｎビット毎にパラレルデータ化して、ｋ画素分のパラレルデータを復元する処理を行う。

こうして有効な画像データが終了した後は、シリアル信号受信部２１は、次の同期コード（ここでは、ライン同期コード）を受信するまでは、ブランキング期間であることを認識することができる。

同様にして、シリアル信号受信部２１は、図４に示すような１ビット単位で入力されるシリアル信号を解釈して、ライン同期コードに対応する固有値を示すビット順序で入力されたことを検出すると、ライン同期コードを受信したと判定して、パラレルデータとしてのライン同期信号を図３に示したように復元する。これにより、シリアル信号受信部２１は、このライン同期コードに引き続く（ｋ×ｎ）ビットのデータが、１ライン分の有効な画像データであることを認識することができる（すなわち、シリアル信号受信部２１は、ライン同期コードに基づいて、１ライン分の有効な画像データの開始位置および終了位置を認識することができる）。従って、シリアル信号受信部２１は、ライン同期コードの後に連続して出力されるシリアルデータをｎビット毎にパラレルデータ化して、ｋ画素分のパラレルデータを復元する処理を行う。

そして、消費電力制御部１８および／または消費電力制御部２７は、ブランキング期間に、シリアル信号送信部１４および／またはシリアル信号受信部２１の電源を例えば上述したようにオフするように制御する。なお、図３には全てのブランキング期間に電源オフすることを示しているが、ブランキング期間は電源オフ可能期間であるので全てを電源オフする必要はない。例えば、各処理部におけるタイムラグ等を考慮して、図３に示したよりもやや短い期間だけ電源オフするようにしても構わない。

こうして撮像部４から本体部５へ送信される差動シリアルデータがブランキング期間中に停止したとしても、非同期での撮像モードの切り替えがなければ、シリアル信号受信部２１により復元された同期信号に基づいて、有効な画像データの取り込みや画像処理部２２による画像処理を行うことが可能である。

これに対して、撮像モードの切り替えが任意のタイミングで（非同期で）本体部５から撮像部４へ指令された場合には、画像信号が有効である期間を本体部５が把握することができなくなってしまう。このために、差動シリアルデータとは別に撮像同期信号（撮像モードの切り替えがあったことを検出するための信号）を撮像部４から本体部５へ送信している。そして、本体部５は、この撮像同期信号に基づいて、撮像モード切替時の露光量に係るタイミング制御を行うようになっている。

まず、図５は、撮像装置におけるライブビューモード中の静止画撮影の様子を示すタイミングチャートである。この図５は、撮像モードが、ライブビューモードから静止画撮影モードへ切り替えられたときの例を示している。

撮像モードがライブビューモードであるときには、撮像同期信号生成部１６により生成された撮像垂直同期信号（ＶＤ）および撮像水平同期信号（ＨＤ）に基づいて、駆動制御部１５が画素部１１を駆動する。この駆動により、画像データがライン単位で画素部１１からローリング読み出しされる（ライブビュー画像ローリング読出ＬＶＲＤ）。

この駆動制御部１５による画素部１１の駆動とは異なるタイミング、すなわち、画像信号が有効である期間の直前のブランキング期間の最後に、シリアル信号に同期コードが合成される。そして、同期コードおよび画像データは、差動シリアルデータとして撮像部４から本体部５へ送信される。

シリアル信号受信部２１は、受信したシリアルデータから、同期コードに基づき垂直同期信号（ＶＤ）および水平同期信号（ＨＤ）を生成する。これらの同期信号は、上述したように、画像の取り込みや画像処理のタイミング制御に利用される。

そして、ライブビューモード中のブランキング期間は、上述したように、消費電力制御部１８，２７による消費電力の削減を行っている。

一方、ユーザインターフェース部２９のレリーズボタンがオン操作されると、制御部３０の指令に基づき、撮像モード切替信号送信部２６は、撮像モード切替信号ＭＣを撮像モード切替信号受信部１７へ送信する。

撮像モード切替信号受信部１７が撮像モード切替信号ＭＣを受信したことに応答して、撮像同期信号生成部１６は、撮像モードの切り替えがあったことを検出するための撮像同期信号（撮像垂直同期信号（ＶＤ））を生成して、シリアル信号変換部１３と、駆動制御部１５と、消費電力制御部１８と、撮像同期信号送信部１９と、へ出力する。また、撮像同期信号生成部１６は、撮像垂直同期信号（ＶＤ）を基準とするタイミングであって、切り替えられた撮像モードに応じた適宜のタイミングで、撮像水平同期信号（ＨＤ）も生成して出力する。

この撮像垂直同期信号（ＶＤ）（ここでは、ライブビューモードから静止画撮影モードへの切り替えがあったことを検出するための信号となる）を受けると、駆動制御部１５は、画素部１１の全画素リセットＲＳＴを行う。

一方、撮像同期信号送信部１９および撮像同期信号受信部２５を介して撮像垂直同期信号（ＶＤ）を受け取った制御部３０は、受け取った撮像垂直同期信号（ＶＤ）が、撮像モード切替信号送信部２６を介して撮像モード切替信号を送信してから所定時間（この所定時間は、撮像モード切替信号を送信してから、撮像モード切替信号に対応する撮像垂直同期信号（ＶＤ）を受信するまでの遅延時間に設定される）を経た後に、最初に受信した撮像垂直同期信号（ＶＤ）であるか否かを判定する。このとき、最初に受信した撮像垂直同期信号（ＶＤ）である場合には、制御部３０は、受信した撮像垂直同期信号（ＶＤ）が、撮像モードの切り替えがあったことを検出するための撮像同期信号であると判断する。そして、制御部３０は、本体部５のクロックを参照しながら（そして、撮像水平同期信号（ＨＤ）も参照してタイミング修正を行いながら）、露光量の制御を行う。

すなわち、制御部３０は、撮像垂直同期信号（ＶＤ）から所定の時間Ｔｆｃが経過した後に、露光量制御部２８を介してシャッタ２の先幕を閉から開へ走行させる（先幕走行ＦＣ）（なお、実際の幕走行には時間を要するが、図５においては垂直の線で簡略化して示している。以下同様。）。

また、制御部３０は、撮像垂直同期信号（ＶＤ）から所定の時間Ｔｓｔ（この時間は、シャッタ２の先幕が完全に開いた後の時間である）が経過した後に、露光量制御部２８を介してストロボ３を例えば発光させる（ストロボ発光ＳＴ）。

さらに、制御部３０は、撮像垂直同期信号（ＶＤ）から所定の時間Ｔｒｃが経過した後に、露光量制御部２８を介してシャッタ２の後幕を開から閉へ走行させる（後幕走行ＲＣ）。このときの先幕走行ＦＣから後幕走行ＲＣまでの期間が、露光時間Ｔｅｘである。

その後、駆動制御部１５は、本体部５から送信された制御データ（露光時間Ｔｅｘ等のデータ、あるいはシャッタ２の後幕が閉じたことを示す信号など）に基づいて、露光が完了した後のタイミングで、画素部１１の画像データをライン単位でローリング読み出しする（静止画像ローリング読出ＳＴＬＲＤ）。

なお、画素部１１の第１ラインの電荷蓄積時間Ｔｅｘ１は、全画素リセットＲＳＴから第１ラインが静止画像ローリング読出ＳＴＬＲＤされるまでの時間である。一方、画素部１１の最終ラインの電荷蓄積時間Ｔｅｘｎは、全画素リセットＲＳＴから最終ラインが静止画像ローリング読出ＳＴＬＲＤされるまでの時間である。従って、ラインによって電荷蓄積時間が異なるが、撮影光学系１からの光束が画素部１１に照射される時間は全ラインについて先幕走行ＦＣから後幕走行ＲＣまでの期間である露光時間Ｔｅｘとなるために、露光ムラが生じることはない。

こうしてローリング読み出しが行われると、同期コードと画素データとが合成されて、差動シリアルデータとして撮像部４から本体部５へ送信される（画像信号が有効である期間）。

一方、画像データがローリング読み出しされる前の露光期間は、ブランキング期間、すなわち画像信号が無効である期間である。従って、静止画撮影モードにおけるこのブランキング期間も、消費電力制御部１８および／または消費電力制御部２７によりシリアル信号送信部１４および／またはシリアル信号受信部２１の電流を低減またはオフして、消費電力の削減を図ることが可能であり、そのように処理している。

このようにして、本体部５は、シリアル信号として受信する同期コードを基準にして、画像データの取り込みや各種の画像処理を行っている一方で、パラレル信号として受信する撮像同期信号を基準にして、画素部１１を撮像駆動しているタイミングを検出し、各種の露光量制御（シャッタ２やストロボ３のタイミング制御）を行っている。

図６は、撮像装置におけるライブビューモード中のストロボのプリ発光の様子を示すタイミングチャートである。

ストロボ３のプリ発光は、ストロボ３を本発光して静止画像を撮影する前に、ストロボ３を予備的に発光させて、被写体の測光をより正確に行うためのものである。また、ストロボ３のプリ発光は、赤目現象（暗いところでは瞳孔が開いているために、ストロボの光が網膜により反射されて撮像装置側へ戻り、赤目として撮影される現象）を防止するためにも行われることがある。

この図６では、ライブビューモード中に、ユーザインターフェース部２９のレリーズボタンがオン操作されると、制御部３０の指令に基づき、撮像モードをライブビューモードからプリ発光モードへ移行して、ストロボ３をプリ発光する例を示している。従って、このプリ発光によって得られたライブビュー画像に基づき測光演算等が行われた後に、図５に示したような静止画撮影モードへさらに移行することになる。

レリーズボタンがオン操作されると、制御部３０の指令に基づき、撮像モード切替信号送信部２６は、撮像モード切替信号ＭＣを撮像モード切替信号受信部１７へ送信する。

撮像モード切替信号受信部１７が撮像モード切替信号ＭＣを受信したことに応答して、撮像同期信号生成部１６は、撮像モードの切り替えがあったことを検出するための撮像垂直同期信号（ＶＤ）を生成して、シリアル信号変換部１３と、駆動制御部１５と、消費電力制御部１８と、撮像同期信号送信部１９と、へ出力する。

撮像同期信号送信部１９および撮像同期信号受信部２５を介して撮像垂直同期信号（ＶＤ）を受け取った制御部３０は、受け取った撮像垂直同期信号（ＶＤ）が、撮像モード切替信号送信部２６を介して撮像モード切替信号を送信してから上記所定時間を経た後に、最初に受信した撮像垂直同期信号（ＶＤ）であるか否かを判定する。このとき、最初に受信した撮像垂直同期信号（ＶＤ）である場合には、制御部３０は、受信した撮像垂直同期信号（ＶＤ）が、撮像モードの切り替えがあったことを検出するための撮像同期信号（ここでは、ライブビューモードからプリ発光モードへの切り替えがあったことを検出するための信号となる）であると判断する。そして、制御部３０は、本体部５のクロックを参照しながら（そして、撮像水平同期信号（ＨＤ）も参照してタイミング修正を行いながら）、ストロボ３をプリ発光させるまでの時間Ｔｓｔｐを計測し、時間Ｔｓｔｐが経過したところで露光量制御部２８を介してストロボ３をプリ発光させる（ストロボプリ発光ＳＴＰ）。

ここに、プリ発光モードにおけるストロボ３のプリ発光は、露光時間を電子シャッタのシンクロ速度に該当する時間よりも長く設定した上で、画素部１１の画素がライン毎にリセット（ローリングリセットＲＳＴ）されて全画素のリセットが終了した後のタイミングであって、かつ、露光完了後に画素部１１の画像データをライン単位でローリング読み出し（ライブビュー画像ローリング読出ＬＶＲＤ）開始する前のタイミングで行われる。従って、ストロボ３を発光させるまでの時間Ｔｓｔｐは、このタイミングとなるような時間に設定される。

ストロボプリ発光ＳＴＰは、有効な画像データが出力されていないとき、つまり画像信号が無効である期間（ブランキング期間）に行われ、このときには、上述したように、消費電力制御部１８および／または消費電力制御部２７によりシリアル信号送信部１４および／またはシリアル信号受信部２１の電流を低減またはオフして、消費電力の削減を図っている。それ故に、本体部５において同期コードから同期信号を生成することはできず、シリアル信号に基づいてタイミングを正確に制御することは不可能である。そこで、本体部５は、上述したように、パラレル信号として受信する撮像同期信号に基づいてタイミング制御を行うようにしている。

なお、プリ発光モードやライブビューモードにおいては、ローリングリセットＲＳＴからライブビュー画像ローリング読出ＬＶＲＤまでの期間が、電荷蓄積時間であってかつ露光時間となる。そして、ローリングリセットＲＳＴおよびライブビュー画像ローリング読出ＬＶＲＤの動作タイミングは、全ラインの電荷蓄積時間が同一となるように制御されるために、画素部１１の第１ラインの電荷蓄積時間Ｔｅｘ１と最終ラインの電荷蓄積時間Ｔｅｘｎとは基本的に同一である。

こうしてローリング読み出しが行われると、同期コードと画素データとが合成されて、差動シリアルデータとして撮像部４から本体部５へ送信され、上述したように測光演算等が行われることになる。

このような実施形態１によれば、画像信号が無効である期間は、シリアル信号送信部１４および／またはシリアル信号受信部２１の電流を低減またはオフするようにしたために、消費電力の削減を図ることが可能となる。このとき、画像データに同期コードを合成する位置を、有効な画像データの直前の位置としたために、同期コードを例えば画像データが無効である期間の途中に合成する場合よりも、画像データが無効である期間を連続して長く確保することができる。従って、継続して長い時間、電流の低減またはオフが可能となり、消費電力の削減を効果的に行うことができる。

また、シリアル信号として送信する画像信号とは別に、撮像同期信号をパラレル信号として撮像部４から本体部５へ送信するようにしたために、本体部５は、パラレル信号として受信した撮像同期信号を基準タイミングとして時間計測を行うことが可能である。従って、消費電力の削減によりシリアル信号が送信されない期間が生じたとしても、本体部５は、撮像部４の駆動状態に応じた露光量制御や撮像装置のその他各種の制御を正確なタイミングで行うことができる。

なお、本発明は上述した実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化することができる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成することができる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除しても良い。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせても良い。このように、発明の主旨を逸脱しない範囲内において種々の変形や応用が可能であることは勿論である。

１…撮影光学系
２…シャッタ
３…ストロボ
４…撮像部
５…本体部
１１…画素部
１２…信号処理部
１３…シリアル信号変換部
１４…シリアル信号送信部
１５…駆動制御部
１６…撮像同期信号生成部
１７…撮像モード切替信号受信部
１８…消費電力制御部
１９…撮像同期信号送信部
２１…シリアル信号受信部
２２…画像処理部
２３…表示部
２４…記録部
２５…撮像同期信号受信部
２６…撮像モード切替信号送信部
２７…消費電力制御部
２８…露光量制御部
２９…ユーザインターフェース部
３０…制御部
ＤＡ…差動アンプ
Ｒ…終端抵抗
ＳＣ１，ＳＣ２…電流源
Ｔｒ１〜Ｔｒ４…トランジスタ

Claims (6)

1. 撮像部により生成された画像信号をシリアル信号に変換して本体部へ送信する撮像装置において、
   光電変換を行う画素が２次元状に配置された画素部と、前記本体部から撮像モード切替信号を受信したことに応答して撮像同期信号を該本体部へ送信する撮像同期信号送信部と、前記撮像同期信号を基準にして前記画素部から画像信号を読み出すタイミングを制御する駆動制御部と、前記画像信号をシリアル信号に変換するシリアル信号変換部と、前記シリアル信号を前記本体部へ送信するシリアル信号送信部と、を有する撮像部と、
   前記撮像モード切替信号を前記撮像部へ送信する撮像モード切替信号送信部と、前記撮像同期信号送信部から送信された前記撮像同期信号を基準タイミングとして前記撮像部に対する露光量を制御する露光量制御部と、前記シリアル信号を受信するシリアル信号受信部と、を有する本体部と、
   前記シリアル信号において前記画像信号が無効である期間は、前記シリアル信号送信部および／または前記シリアル信号受信部の消費電力を低減またはオフするように制御する消費電力制御部と、
   を備えたことを特徴とする撮像装置。
2. 前記シリアル信号送信部および前記シリアル信号受信部は、一対となって低電圧差動伝送方式に基づく回路構成を有し、
   前記消費電力制御部は、該低電圧差動伝送方式に基づく回路の終端に付加された終端抵抗に流れる電流を低減または遮断することにより、消費電力を低減またはオフするものであることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記撮像モード切替信号は、撮像モードを静止画撮影モードに設定する信号であることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
4. 前記撮像モード切替信号は、撮像モードを、ライブビューモードから前記静止画撮影モードへ切り替える信号であることを特徴とする請求項３に記載の撮像装置。
5. 前記撮像モード切替信号は、撮像モードを、スタンバイモードから前記静止画撮影モードへ切り替える信号であることを特徴とする請求項３に記載の撮像装置。
6. 前記撮像モード切替信号は、撮像モードを、ライブビューモードからプリ発光モードへ切り替える信号であることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。

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