JP2013027022A - Imaging apparatus and timing signal control method - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce power consumption of an imaging element.SOLUTION: An imaging apparatus comprises: a CCD image sensor 121; a timing generator 125 that outputs a horizontal synchronization signal and an electronic shutter pulse to the CCD image sensor 121; and an image processing processor 110 to control the timing generator 125. Exposure time is adjusted by outputting the electronic shutter pulse to the CCD image sensor 121. The image processing processor 110 controls so that the timing generator 125 outputs the electronic shutter pulse at intervals of a multiple of two or more integers of a cycle that the horizontal synchronization signal is outputted.

Description

本発明は、撮像装置およびタイミング信号制御方法に関する。さらに詳述すると、撮像装置におけるタイミングジェネレータによる電子シャッタパルスの発振制御に関するものである。   The present invention relates to an imaging apparatus and a timing signal control method. More specifically, the present invention relates to electronic shutter pulse oscillation control by a timing generator in an imaging apparatus.

撮像素子としてCCDイメージセンサ(以下、単にCCDともいう)を用いた撮像装置において、液晶モニタで被写体を確認するライブビュー機能や、動画撮影などの連続フレーム取込を行う場合、露光時間の制御には電子シャッタを用いることが一般的である。   In an image pickup apparatus using a CCD image sensor (hereinafter also simply referred to as a CCD) as an image pickup device, when performing a continuous view capture such as a live view function for checking a subject on a liquid crystal monitor or moving image shooting, the exposure time is controlled. In general, an electronic shutter is used.

このCCDイメージセンサの電子シャッタは、例えば、N型基板に20V程度の振幅のパルス(以下、電子シャッタパルスという)を印加することでフォトダイオードに蓄積された電荷をN型基板に逃がすことで実現される。   The electronic shutter of this CCD image sensor is realized by, for example, applying a pulse having an amplitude of about 20V (hereinafter referred to as an electronic shutter pulse) to the N-type substrate to release the charge accumulated in the photodiode to the N-type substrate. Is done.

ここで、電子シャッタパルスの印加は、FDアンプの動作に影響を与えないようにするために、画素読出しの水平ブランキング期間中に行われる。すなわち、連続フレームの撮像において、フレームでフォトダイオードの読出しが行われた直後の水平ブランキング期間から電子シャッタパルスの印加を開始し、水平ブランキング期間の度に電子シャッタパルスを連続して印加して、次のフレームのフォトダイオードの読出しよりも露光期間分前の水平ブランキング期間に電子シャッタパルスの印加を停止することで露光期間を制御するものである。   Here, the application of the electronic shutter pulse is performed during the horizontal blanking period of pixel readout so as not to affect the operation of the FD amplifier. That is, in continuous frame imaging, the application of the electronic shutter pulse is started from the horizontal blanking period immediately after the photodiode is read out in the frame, and the electronic shutter pulse is continuously applied every horizontal blanking period. Thus, the exposure period is controlled by stopping the application of the electronic shutter pulse during the horizontal blanking period before the exposure of the photodiode of the next frame.

上記電子シャッタパルスの印加は、タイミングジェネレータによって制御され、電子シャッタパルスを印加する水平走査線本数をタイミングジェネレータに設定することで所望の露光期間を得るものである。   The application of the electronic shutter pulse is controlled by a timing generator, and a desired exposure period is obtained by setting the number of horizontal scanning lines to which the electronic shutter pulse is applied in the timing generator.

このような電子シャッタパルスの印加に関して、例えば、特許文献1には、2つの異なる振幅変換回路によって生成したパルスを合成することにより、2種類の振幅を持つ電子シャッタパルスを生成し、それぞれ2種類の電子シャッタパルスを期間によって使い分けることで消費電力の低減を図る固体撮像装置に関する技術が開示されている。   Regarding the application of such an electronic shutter pulse, for example, in Patent Document 1, electronic shutter pulses having two types of amplitudes are generated by synthesizing pulses generated by two different amplitude conversion circuits. A technique relating to a solid-state imaging device that reduces power consumption by selectively using the electronic shutter pulse depending on the period is disclosed.

しかしながら、上述の電子シャッタの制御方式では、フォトダイオードの読出しから、次フレームの露光期間開始まで、水平ブランキング期間の度に連続して電子シャッタパルスを印加している。電子シャッタパルスは、上述のように、高い振幅を必要とするため電力の消費が大きく、また露光時間が短くなるほど多くの電子シャッタパルスを必要とするため、消費電力が大きくなるという問題があった。   However, in the above-described electronic shutter control method, the electronic shutter pulse is applied continuously every horizontal blanking period from the reading of the photodiode to the start of the exposure period of the next frame. As described above, since the electronic shutter pulse requires high amplitude, power consumption is large, and as the exposure time is shortened, many electronic shutter pulses are required, so that power consumption increases. .

また、上記特許文献1では、印加する電子シャッタパルスを制御することにより消費電力の低減を図っているが、二つの振幅変換回路とパルス合成器などの複雑な制御機構を要するため、装置構成が複雑になり、コストが高くなるという問題があった。   In Patent Document 1, power consumption is reduced by controlling an electronic shutter pulse to be applied. However, since a complicated control mechanism such as two amplitude conversion circuits and a pulse synthesizer is required, the device configuration is as follows. There was a problem that it became complicated and cost increased.

そこで本発明は、電子シャッタパルスの印加間隔を調節することで撮像素子の消費電力を低減することができる撮像装置およびタイミング信号制御方法を提供することを目的とする。   Accordingly, an object of the present invention is to provide an imaging apparatus and a timing signal control method capable of reducing power consumption of an imaging element by adjusting an application interval of an electronic shutter pulse.

かかる目的を達成するため、本発明に係る撮像装置は、撮像手段と、撮像手段に水平同期信号及び電子シャッタパルスを出力するタイミング信号発生手段と、タイミング信号発生手段を制御する制御手段と、を備え、電子シャッタパルスを撮像手段に出力することにより撮像手段が露光する期間を調節する撮像装置において、制御手段は、タイミング信号発生手段が、水平同期信号が出力される周期の2以上の整数倍の間隔で電子シャッタパルスを出力するよう制御するものである。   In order to achieve such an object, an imaging apparatus according to the present invention includes an imaging unit, a timing signal generation unit that outputs a horizontal synchronization signal and an electronic shutter pulse to the imaging unit, and a control unit that controls the timing signal generation unit. In the image pickup apparatus that adjusts the exposure period of the image pickup means by outputting an electronic shutter pulse to the image pickup means, the control means is an integer multiple of 2 or more of a cycle in which the horizontal sync signal is output by the timing signal generation means. The electronic shutter pulse is controlled to be output at intervals of.

また、本発明に係るタイミング信号制御方法は、光学系から入射した光を電気信号に変換して撮像信号として出力する撮像手段に対し、水平同期信号及び電子シャッタパルスを出力するタイミング信号制御方法であって、水平同期信号が出力される周期の2以上の整数倍の間隔で電子シャッタパルスを撮像手段に出力して、撮像手段が露光する期間を調節するようにしている。   The timing signal control method according to the present invention is a timing signal control method for outputting a horizontal synchronization signal and an electronic shutter pulse to an imaging unit that converts light incident from an optical system into an electrical signal and outputs it as an imaging signal. Thus, an electronic shutter pulse is output to the imaging unit at intervals of an integer multiple of 2 or more of the cycle in which the horizontal synchronization signal is output, so that the exposure period of the imaging unit is adjusted.

本発明によれば、撮像素子の消費電力を低減することができる。   According to the present invention, the power consumption of the image sensor can be reduced.

本発明に係る撮像装置の一実施形態であるデジタルカメラの外観図の一例であって、(a)は上面図、(b)は正面図、(c)は裏面図を示す。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is an example of the external view of the digital camera which is one Embodiment of the imaging device which concerns on this invention, (a) is a top view, (b) is a front view, (c) shows a back view. 本実施形態に係る撮像装置の機能ブロック図の一例である。It is an example of the functional block diagram of the imaging device which concerns on this embodiment. タイミング信号制御に係る機能ブロック図である。It is a functional block diagram concerning timing signal control. 同期信号、読出しパルス、電子シャッタパルス及びフォトダイオードの電荷蓄積を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows a charge accumulation of a synchronizing signal, a reading pulse, an electronic shutter pulse, and a photodiode. 水平同期の期間と電子シャッタとの関係を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the relationship between the period of a horizontal synchronization, and an electronic shutter. タイミングジェネレータ内におけるレジスタの説明図である。It is explanatory drawing of the register in a timing generator. タイミングジェネレータ内で水平同期時に行うカウンタの制御および電子シャッタパルス出力を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the control of the counter performed at the time of horizontal synchronization within a timing generator, and an electronic shutter pulse output. 図4に示した同期信号、読出しパルス、電子シャッタパルス、フォトダイオードの電荷蓄積とともに、各レジスタの関係を示したタイミングチャートである。FIG. 5 is a timing chart showing the relationship of each register together with the synchronization signal, readout pulse, electronic shutter pulse, and photodiode charge accumulation shown in FIG. 4. FIG. 本実施形態に係る撮像装置のタイミングジェネレータ内におけるレジスタの説明図である。It is explanatory drawing of the register in the timing generator of the imaging device which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る撮像装置のタイミングジェネレータ内で水平同期時に行うカウンタの制御および電子シャッタパルス出力を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the control of the counter performed at the time of horizontal synchronization within the timing generator of the imaging device which concerns on this embodiment, and an electronic shutter pulse output. 本実施形態に係る同期信号、読出しパルス、電子シャッタパルス及びフォトダイオードの電荷蓄積を示すタイミングチャートである。6 is a timing chart showing a charge accumulation of a synchronization signal, a readout pulse, an electronic shutter pulse, and a photodiode according to the present embodiment. 飽和画素カウント手段を備えたタイミング信号制御に係る機能ブロック図である。It is a functional block diagram concerning timing signal control provided with a saturated pixel count means. 飽和画素カウント手段による飽和画素と露光時間との組み合わせによる電子シャッタの出力間隔の設定値表の一例である。It is an example of the set value table of the output interval of the electronic shutter by the combination of the saturated pixel by the saturated pixel counting means and the exposure time.

以下、本発明に係る構成を図面に示す実施の形態に基づいて詳細に説明する。   Hereinafter, the configuration according to the present invention will be described in detail based on embodiments shown in the drawings.

(撮像装置の構成)
本実施形態では、撮像装置の一例としてデジタルカメラを例に説明する。図1はデジタルカメラの外観図を示し、(a)はカメラ上面図、(b)はカメラ正面図、(c)はカメラ裏面図を示している。
(Configuration of imaging device)
In the present embodiment, a digital camera will be described as an example of an imaging apparatus. FIG. 1 shows an external view of a digital camera, (a) shows a top view of the camera, (b) shows a front view of the camera, and (c) shows a rear view of the camera.

図1(a)に示すように、デジタルカメラは、上面に、サブLCD1と、レリーズシャッター2(SW1)と、モードダイヤル4(SW2)とを有する。   As shown in FIG. 1A, the digital camera has a sub LCD 1, a release shutter 2 (SW1), and a mode dial 4 (SW2) on the upper surface.

また、図1(b)に示すように、デジタルカメラは、正面に、ストロボ発光部3と、測距ユニット5と、リモコン受光部6と、レンズユニット7と、光学ファインダ(正面)11とを有する。また、メモリカードスロットル23は、SDカード等のメモリカード34を挿入するスロットルを示し、カメラ側面に設けられる。   As shown in FIG. 1B, the digital camera has a strobe light emitting unit 3, a distance measuring unit 5, a remote control light receiving unit 6, a lens unit 7, and an optical viewfinder (front) 11 on the front. Have. A memory card throttle 23 indicates a throttle for inserting a memory card 34 such as an SD card, and is provided on the side of the camera.

また、図1(c)に示すように、デジタルカメラは、裏面に、AFLED(オートフォーカスLED)8と、ストロボLED9と、LCDモニタ(表示手段)10と、光学ファインダ(裏面)11と、ズームボタン(ズームレバー)TELE12(SW4)と、電源スイッチ13(SW13)と、ズームボタン(ズームレバー)WIDE14(SW3)と、セルフタイマ/削除スイッチ15(SW6)とを有する。   As shown in FIG. 1C, the digital camera has an AFLED (autofocus LED) 8, a strobe LED 9, an LCD monitor (display means) 10, an optical viewfinder (back surface) 11, and a zoom on the back surface. It has a button (zoom lever) TELE12 (SW4), a power switch 13 (SW13), a zoom button (zoom lever) WIDE14 (SW3), and a self-timer / deletion switch 15 (SW6).

さらに、メニュースイッチ16(SW5)と、OKスイッチ17(SW12)と、左/画像確認スイッチ18(SW11)と、下/マクロスイッチ19(SW10)と、上/ストロボスイッチ20(SW7)と、右スイッチ21(SW8)と、画像を表示するディスプレイスイッチ22(SW9)とを有する。   Furthermore, the menu switch 16 (SW5), the OK switch 17 (SW12), the left / image confirmation switch 18 (SW11), the down / macro switch 19 (SW10), the up / strobe switch 20 (SW7), the right A switch 21 (SW8) and a display switch 22 (SW9) for displaying an image are provided.

図2は図1に示したデジタルカメラの制御系の機能ブロック図を示している。以下、デジタルカメラ内部のシステム構成について説明する。   FIG. 2 is a functional block diagram of a control system of the digital camera shown in FIG. The system configuration inside the digital camera will be described below.

図2に示すように、このデジタルカメラ内には、レンズユニット7に設置した撮影レンズ系を通して入射される被写体画像が受光面上に結像する固体撮像素子としてのCCD(CCDイメージセンサ)121、CCD121から出力される電気信号(アナログRGB画像信号)をデジタル信号に処理するフロントエンドIC(F/E、アナログフロントエンド)120、フロントエンドIC(F/E)120から出力されるデジタル信号を処理する信号処理IC(画像処理プロセッサ)110、データを一時的に格納するSDRAM33、制御プログラム等が記憶されたROM30、モータドライバ32等が設けられている。   As shown in FIG. 2, in this digital camera, a CCD (CCD image sensor) 121 serving as a solid-state imaging device on which a subject image incident through a photographing lens system installed in the lens unit 7 forms an image on a light receiving surface, Front end IC (F / E, analog front end) 120 that processes electrical signals (analog RGB image signals) output from the CCD 121 into digital signals, and digital signals output from the front end IC (F / E) 120 A signal processing IC (image processing processor) 110, an SDRAM 33 for temporarily storing data, a ROM 30 in which a control program and the like are stored, a motor driver 32, and the like are provided.

レンズユニット7は、ズームレンズ、フォーカスレンズおよびメカニカルシャッタ等からなり、モータドライバ32によって駆動される。モータドライバ32は、信号処理IC110の内部に含まれるマイクロコンピュータ(CPU、制御マイコン)111によって制御される。   The lens unit 7 includes a zoom lens, a focus lens, a mechanical shutter, and the like, and is driven by a motor driver 32. The motor driver 32 is controlled by a microcomputer (CPU, control microcomputer) 111 included in the signal processing IC 110.

CCD121は、光学画像を光電変換するための固体撮像素子であって、CCDを構成する複数の画素上に色分解フィルタとしてのRGB原色フィルタが配置されており、RGB3原色に対応した電気信号(アナログRGB画像信号)が出力される。   The CCD 121 is a solid-state imaging device for photoelectrically converting an optical image, and an RGB primary color filter as a color separation filter is arranged on a plurality of pixels constituting the CCD, and an electrical signal (analogue) corresponding to RGB three primary colors. RGB image signal) is output.

フロントエンドIC(F/E)120は、CCD出力電気信号(アナログ画像データ)についてサンプリングホールド(相関二重サンプリング)を行うCDS122、このサンプリングされたデータのゲインを調整するAGC(Auto Gain Control)123、デジタル信号変換を行うA/D変換機(A/D)124、及びCCDI/F112より垂直同期信号(VD)、水平同期信号(HD)を供給されCCD121とF/E120との駆動タイミング信号を発生するTG(タイミングジェネレータ:制御信号発生器)125を有する。   A front-end IC (F / E) 120 is a CDS 122 that performs sampling hold (correlated double sampling) on the CCD output electrical signal (analog image data), and an AGC (Auto Gain Control) 123 that adjusts the gain of the sampled data. A vertical synchronization signal (VD) and a horizontal synchronization signal (HD) are supplied from an A / D converter (A / D) 124 that performs digital signal conversion and a CCD I / F 112, and drive timing signals for the CCD 121 and the F / E 120 are supplied. A TG (timing generator: control signal generator) 125 is generated.

発振器(クロックジェネレータ)は、CPU111を含む信号処理IC110のシステムクロックとTG125等にクロックを供給している。TG125は発振器のクロックを受けて、ピクセル同期をするためのピクセルクロックを信号処理IC110内のCCDI/F112に供給する。   The oscillator (clock generator) supplies a clock to the system clock of the signal processing IC 110 including the CPU 111, the TG 125, and the like. The TG 125 receives the oscillator clock and supplies a pixel clock for pixel synchronization to the CCD I / F 112 in the signal processing IC 110.

F/E120から信号処理IC110に入力されたデジタル信号は、CCDI/F112を介して、メモリコントローラ115によりSDRAM33にRGBデータ(RAW−RGB)として一時保管される。   A digital signal input from the F / E 120 to the signal processing IC 110 is temporarily stored as RGB data (RAW-RGB) in the SDRAM 33 by the memory controller 115 via the CCD I / F 112.

信号処理IC110は、システム制御を行うCPU111、CCDI/F112、リサイズ処理部113、メモリコントローラ115、表示出力制御部116、圧縮伸張部117、メディアI/F部118、YUV変換部119等から構成されている。   The signal processing IC 110 includes a CPU 111 that performs system control, a CCD I / F 112, a resizing processing unit 113, a memory controller 115, a display output control unit 116, a compression / expansion unit 117, a media I / F unit 118, a YUV conversion unit 119, and the like. ing.

CCDI/F112は、垂直同期信号(VD)、水平同期信号(HD)の出力を行い、その同期信号に合わせてA/D124から入力されるデジタル(RGB)信号を取り込んで、メモリコントローラ115経由でSDRAM33にRGBデータの書き込みを行う。   The CCD I / F 112 outputs a vertical synchronizing signal (VD) and a horizontal synchronizing signal (HD), takes in a digital (RGB) signal input from the A / D 124 in accordance with the synchronizing signal, and passes through the memory controller 115. RGB data is written to the SDRAM 33.

表示出力制御部116はSDRAM33に書き込まれた表示用データを表示部に送り、撮影した画像の表示を行う。表示出力制御部116は、デジタルカメラが内蔵しているLCDモニタ10に表示することも、TVビデオ信号として出力して外部装置に表示することも可能である。   The display output control unit 116 sends the display data written in the SDRAM 33 to the display unit, and displays the captured image. The display output control unit 116 can display on the LCD monitor 10 built in the digital camera, or output it as a TV video signal and display it on an external device.

ここでいう、表示用データとは、自然画像のYCbCrと、撮影モードアイコンなどを表示するOSD(オンスクリーンディスプレイ)データであり、いずれもSDRAM33上に置かれたデータをメモリコントローラ115が読み出して表示出力制御部116に送り、表示出力制御部116で合成したデータをビデオデータとして出力する。   The display data here is OSD (on-screen display) data for displaying a natural image YCbCr, a shooting mode icon, etc., and the memory controller 115 reads and displays the data placed on the SDRAM 33. The data is sent to the output control unit 116, and the data synthesized by the display output control unit 116 is output as video data.

圧縮伸張部117は、記録時はSDRAM33に書き込まれたYCbCrデータを圧縮してJPEG符号化されたデータを出力し、再生時は読み出したJPEG符号化データをYCbCrデータに伸張して出力する。   The compression / decompression unit 117 compresses the YCbCr data written in the SDRAM 33 during recording and outputs JPEG-encoded data. During reproduction, the compression / decompression unit 117 decompresses the read JPEG-encoded data into YCbCr data and outputs the YCbCr data.

メディアI/F118は、CPU111の指示により、メモリカード34内のデータをSDRAM33に読み出したり、SDRAM33上のデータをメモリカード34に書き込んだりする。   The media I / F 118 reads data in the memory card 34 to the SDRAM 33 or writes data on the SDRAM 33 to the memory card 34 in accordance with an instruction from the CPU 111.

YUV変換部119は、CPU111から設定された画像現像処理パラメータに基づき、SDRAM33に一時保管されたRGBデータを輝度Yと色差CbCrデータ(YUVデータ)に変換処理し、SDRAM33へ書き戻す。   The YUV conversion unit 119 converts the RGB data temporarily stored in the SDRAM 33 into luminance Y and color difference CbCr data (YUV data) based on the image development processing parameters set by the CPU 111, and writes back to the SDRAM 33.

リサイズ処理部113は、YUVデータを読み出して、記録するために必要なサイズへのサイズ変換、サムネイル画像へのサイズ変換、表示に適したサイズへのサイズ変換などを行う。   The resizing processing unit 113 reads out YUV data and performs size conversion to a size necessary for recording, size conversion to a thumbnail image, size conversion to a size suitable for display, and the like.

また、全体の動作を制御する制御部であるCPU111は、起動時にROM30に格納されたカメラの制御を行う制御プログラムおよび制御データを、例えばSDRAM33にロードし、そのプログラムコードに基づいて全体の動作を制御する。   In addition, the CPU 111 which is a control unit that controls the overall operation loads a control program and control data for controlling the camera stored in the ROM 30 at the time of startup into, for example, the SDRAM 33, and performs the overall operation based on the program code. Control.

CPU111は、操作部31のボタンキー等による指示、あるいは図示しないリモコン等の外部動作指示、あるいはパーソナルコンピュータ等の外部端末からの通信による通信動作指示に従い、撮像動作制御、画像現像処理パラメータの設定、メモリコントロール、表示制御等を行う。   The CPU 111 performs imaging operation control, setting of image development processing parameters, in accordance with an instruction by a button key of the operation unit 31, an external operation instruction from a remote controller (not shown), or a communication operation instruction by communication from an external terminal such as a personal computer. Performs memory control and display control.

操作部31は、撮影者がデジタルカメラの動作指示を行うためのものであり、撮影者の操作によって所定の動作指示信号が制御部に入力される。例えば、図1に示すように、撮影を指示する2段(半押し、全押し)レリーズシャッター2、光学ズームおよび電子ズーム倍率を設定するズームボタン12,14等の各種ボタンキーを備えている。   The operation unit 31 is used by the photographer to instruct the operation of the digital camera, and a predetermined operation instruction signal is input to the control unit by the operation of the photographer. For example, as shown in FIG. 1, various button keys such as a two-stage (half-pressed and fully-pressed) release shutter 2 for instructing shooting, zoom buttons 12 and 14 for setting an optical zoom and an electronic zoom magnification are provided.

操作部31よりデジタルカメラの電源キーがオンされたことを検出すると、CPU111は各ブロックに所定の設定を行う。この設定により、レンズユニット7を介してCCD121で受光した画像は、デジタル映像信号に変換されて信号処理IC110に入力される。   When the operation unit 31 detects that the power key of the digital camera is turned on, the CPU 111 performs a predetermined setting for each block. With this setting, an image received by the CCD 121 via the lens unit 7 is converted into a digital video signal and input to the signal processing IC 110.

信号処理IC110へ入力されたデジタル信号はCCDI/F112に入力される。CCDI/F112では光電変換されたアナログ信号に黒レベル調整等の処理が行われて、SDRAM33に一旦保存される。このSDRAM33に保存されたRAW−RGB画像データは、YUV変換部119に読み出されて、ガンマ変換処理、ホワイトバランス処理、エッジエンハンス処理、YUV変換処理が行われYUV画像データとしてSDRAM33へ書き戻される。   The digital signal input to the signal processing IC 110 is input to the CCD I / F 112. The CCD I / F 112 performs processing such as black level adjustment on the photoelectrically converted analog signal and temporarily stores it in the SDRAM 33. The RAW-RGB image data stored in the SDRAM 33 is read by the YUV conversion unit 119, and subjected to gamma conversion processing, white balance processing, edge enhancement processing, and YUV conversion processing, and is written back to the SDRAM 33 as YUV image data. .

YUV画像データは表示出力制御部116に読み出され、例えば出力先がNTSCシステムのTVであれば、リサイズ処理部113により、そのシステムに合わせた水平・垂直の変倍処理が施され、TVに出力される。この処理がVD毎に行われることで、スチル撮影前の確認用の表示であるモニタリングが行われる。   The YUV image data is read by the display output control unit 116. For example, if the output destination is an NTSC system TV, the resizing processing unit 113 performs horizontal / vertical scaling processing according to the system, and Is output. By performing this process for each VD, monitoring which is a display for confirmation before still photographing is performed.

(撮像装置の動作)
次に、デジタルカメラのモニタリング動作および静止画撮影動作について説明する。このデジタルカメラは、静止画撮影モード時には、以下に説明するようなモニタリング動作を実行しながら静止画撮影動作が行われる。
(Operation of imaging device)
Next, the monitoring operation and still image shooting operation of the digital camera will be described. This digital camera performs a still image shooting operation while performing a monitoring operation as described below in the still image shooting mode.

先ず、撮影者が電源スイッチ13をONにし、モードダイヤル4を撮影モード(静止画撮影モード)に設定することで、デジタルカメラが記録モードで起動する。これをCPU111が検知すると、CPU111はモータドライバ32に制御信号を出力して、レンズユニット7を撮影可能位置に移動させ、かつ、CCD121、F/E120、信号処理IC110、SDRAM33、ROM30、LCDモニタ10等を起動させる。   First, when the photographer turns on the power switch 13 and sets the mode dial 4 to the photographing mode (still image photographing mode), the digital camera is activated in the recording mode. When the CPU 111 detects this, the CPU 111 outputs a control signal to the motor driver 32 to move the lens unit 7 to a photographing position, and the CCD 121, F / E 120, signal processing IC 110, SDRAM 33, ROM 30, LCD monitor 10 And so on.

そして、レンズユニット7の撮影レンズ系を被写体に向けることにより、撮影レンズ系を通して入射される被写体画像がCCD121の各画素の受光面上に結像する。そして、CCD121から出力される被写体画像に応じた電気信号(アナログRGB画像信号)は、CDS122、AGC123を介してA/D124に入力され、A/D124により12ビットのRAW−RGBデータに変換する。   Then, by directing the photographic lens system of the lens unit 7 toward the subject, a subject image incident through the photographic lens system is formed on the light receiving surface of each pixel of the CCD 121. An electrical signal (analog RGB image signal) corresponding to the subject image output from the CCD 121 is input to the A / D 124 via the CDS 122 and AGC 123, and converted into 12-bit RAW-RGB data by the A / D 124.

このRAW−RGBデータは、信号処理IC110のCCDI/F112に取り込まれてメモリコントローラ115を介してSDRAM33に保存される。そして、SDRAM33から読み出されたRAW−RGBデータは、YUV変換部119に入力されて表示可能な形式であるYUVデータに変換された後に、メモリコントローラ115を介してSDRAM33にYUVデータが保存される。   This RAW-RGB data is taken into the CCD I / F 112 of the signal processing IC 110 and stored in the SDRAM 33 via the memory controller 115. The RAW-RGB data read from the SDRAM 33 is input to the YUV conversion unit 119 and converted into YUV data that can be displayed, and then the YUV data is stored in the SDRAM 33 via the memory controller 115. .

そして、SDRAM33からメモリコントローラ115を介して読み出したYUVデータは、表示出力制御部116を介してLCDモニタ10へ送られ、撮影画像(動画)が表示される。LCDモニタ10に撮影画像を表示しているモニタリング時においては、CCDI/F112による画素数の間引き処理により1/30秒の時間で1フレームを読み出している。   The YUV data read from the SDRAM 33 via the memory controller 115 is sent to the LCD monitor 10 via the display output control unit 116, and a captured image (moving image) is displayed. At the time of monitoring in which a photographed image is displayed on the LCD monitor 10, one frame is read out in a time of 1/30 seconds by thinning out the number of pixels by the CCD I / F 112.

なお、このモニタリング動作時は、電子ファインダとして機能するLCDモニタ10に撮影画像(動画)が表示されているだけで、まだレリーズボタン2が押圧(半押も含む)操作されていない状態である。   In this monitoring operation, the photographed image (moving image) is only displayed on the LCD monitor 10 functioning as an electronic viewfinder, and the release button 2 is not yet pressed (including half-pressed).

この撮影画像のLCDモニタ10への表示によって、静止画を撮影するための構図の確認等をすることができる。なお、表示出力制御部116からTVビデオ信号として出力して、ビデオケーブルを介して外部のTV(テレビ)に撮影画像(動画)を表示することもできる。   By displaying the photographed image on the LCD monitor 10, the composition for photographing a still image can be confirmed. In addition, it can output as a TV video signal from the display output control part 116, and a picked-up image (moving image) can also be displayed on external TV (television) via a video cable.

そして、信号処理IC110のCCDI/F112は、取り込まれたRAW−RGBデータより、AF(自動合焦)評価値、AE(自動露出)評価値、AWB(オートホワイトバランス)評価値(WB評価値、AWB評価値ともいう)を算出する。   Then, the CCD I / F 112 of the signal processing IC 110 determines an AF (automatic focus) evaluation value, an AE (automatic exposure) evaluation value, an AWB (auto white balance) evaluation value (WB evaluation value) from the captured RAW-RGB data. (Also referred to as AWB evaluation value).

AF評価値は、例えば高周波成分抽出フィルタの出力積分値や、近接画素の輝度差の積分値によって算出される。合焦状態にあるときは、被写体のエッジ部分がはっきりとしているため、高周波成分が一番高くなる。これを利用して、AF動作時(合焦検出動作時)には、撮影レンズ系内の各フォーカスレンズ位置におけるAF評価値を取得して、その極大になる点を合焦検出位置としてAF動作が実行される。   The AF evaluation value is calculated by, for example, the output integrated value of the high frequency component extraction filter or the integrated value of the luminance difference between adjacent pixels. When in the in-focus state, the edge portion of the subject is clear, so the high frequency component is the highest. By using this, at the time of AF operation (focus detection operation), AF evaluation values at each focus lens position in the photographing lens system are acquired, and AF operation is performed with the maximum point as the focus detection position. Is executed.

AE評価値とWB評価値は、RAW−RGBデータにおけるRGB値のそれぞれの積分値から算出される。例えば、CCD121の全画素の受光面に対応した画面(画像領域)を256ブロック(エリア)に等分割(水平16分割、垂直16分割)し、それぞれのブロックのRGB積算を算出する。   The AE evaluation value and the WB evaluation value are calculated from the integrated values of the RGB values in the RAW-RGB data. For example, the screen (image area) corresponding to the light receiving surface of all the pixels of the CCD 121 is equally divided into 256 blocks (areas) (horizontal 16 divisions and vertical 16 divisions), and the RGB integration of each block is calculated.

そして、制御部は、算出されたRGB積算値を読み出し、AE処理では、画面のそれぞれのエリア(ブロック)の輝度を算出して、輝度分布から適正な露光量を決定する。決定した露光量に基づいて、露光条件(CCD121の電子シャッタ回数、絞りユニットの絞り値、NDフィルタの出し入れ等)を設定する。また、AWB処理では、RGBの分布から被写体の光源の色に合わせたAWBの制御値を決定する。このAWB処理により、YUV変換部119でYUVデータに変換処理するときのホワイトバランスを合わせる。なお、AE処理とAWB処理は、モニタリング時には連続的に行われている。   Then, the control unit reads the calculated RGB integrated value, and in the AE process, calculates the luminance of each area (block) of the screen and determines an appropriate exposure amount from the luminance distribution. Based on the determined exposure amount, exposure conditions (the number of electronic shutters of the CCD 121, the aperture value of the aperture unit, the insertion and removal of the ND filter, etc.) are set. In the AWB process, an AWB control value that matches the color of the light source of the subject is determined from the RGB distribution. By this AWB process, white balance is adjusted when the YUV conversion unit 119 performs conversion processing to YUV data. Note that the AE process and the AWB process are continuously performed during monitoring.

そして、モニタリング動作時に、レリーズボタンが押圧(半押しから全押し)操作される静止画撮影動作が開始されると、合焦位置検出動作であるAF動作と静止画記録処理が行われる。   Then, when a still image shooting operation in which the release button is pressed (half-pressed to fully pressed) is started during the monitoring operation, an AF operation that is a focus position detection operation and a still image recording process are performed.

即ち、レリーズボタンが押圧(半押しから全押し)操作されると、制御部からモータドライバ32への駆動指令により撮影レンズ系のフォーカスレンズが移動し、例えば、いわゆる山登りAFと称されるコントラスト評価方式のAF動作が実行される。   That is, when the release button is pressed (half to full), the focus lens of the photographing lens system is moved by a drive command from the control unit to the motor driver 32. For example, contrast evaluation called so-called hill-climbing AF is performed. The AF operation of the method is executed.

AF(合焦)対象範囲が無限から至近までの全領域であった場合、撮影レンズ系のフォーカスレンズは、至近から無限、又は無限から至近までの間の各フォーカス位置に移動し、CCDI/F112で算出されている各フォーカス位置におけるAF評価値を制御部が読み出す。そして、各フォーカス位置のAF評価値が極大になる点を合焦位置としてフォーカスレンズを合焦位置に移動させ、合焦させる。   When the AF (focusing) target range is the entire region from infinity to close, the focus lens of the taking lens system moves to each focus position from close to infinity or from infinity to close, and the CCD I / F 112 The control unit reads the AF evaluation value at each focus position calculated in step (1). Then, the focus lens is moved to the in-focus position with the point where the AF evaluation value at each focus position is maximized as the in-focus position, and in-focus.

そして、AE処理が行われ、露光完了時点で、制御部からモータドライバ32への駆動指令によりメカシャッタユニットが閉じられ、CCD121から静止画用のアナログRGB画像信号が出力される。そして、モニタリング時と同様に、F/E120のA/D124によりRAW−RGBデータに変換される。   Then, AE processing is performed, and when the exposure is completed, the mechanical shutter unit is closed by a drive command from the control unit to the motor driver 32, and an analog RGB image signal for a still image is output from the CCD 121. Then, as in the monitoring, the data is converted into RAW-RGB data by the A / D 124 of the F / E 120.

そして、このRAW−RGBデータは、信号処理IC110のCCDI/F112に取り込まれ、YUV変換部119でYUVデータに変換されて、メモリコントローラ115を介してSDRAM33に保存される。そして、このYUVデータはSDRAM33から読み出されて、リサイズ処理部113で記録画素数に対応するサイズに変換され、圧縮伸張部117でJPEG形式等の画像データへと圧縮される。圧縮されたJPEG形式等の画像データは、SDRAM33に書き戻された後にメモリコントローラ115を介してSDRAM33から読み出され、メディアI/F118を介してメモリカード34に保存される。   The RAW-RGB data is taken into the CCD I / F 112 of the signal processing IC 110, converted into YUV data by the YUV conversion unit 119, and stored in the SDRAM 33 via the memory controller 115. The YUV data is read from the SDRAM 33, converted into a size corresponding to the number of recording pixels by the resizing processing unit 113, and compressed to image data in the JPEG format or the like by the compression / decompression unit 117. The compressed image data such as JPEG format is written back to the SDRAM 33, read from the SDRAM 33 via the memory controller 115, and stored in the memory card 34 via the media I / F 118.

(タイミング信号制御)
以下、撮像装置によるタイミング信号の制御について詳細に説明する。先ず、本実施形態に係る撮像装置によるタイミング信号の制御の前提となる基本的な制御例について図3〜図8を参照しつつ説明する。
(Timing signal control)
Hereinafter, the control of the timing signal by the imaging apparatus will be described in detail. First, a basic control example that is a premise of timing signal control by the imaging apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIGS.

図3は、本実施形態に係る撮像装置のタイミング信号制御に係る部分について説明する機能ブロック図である。上述のように、タイミングジェネレータ125は、CCDイメージセンサ121のCCD駆動信号や電子シャッタパルス信号、アナログフロントエンドの制御信号等を生成するICである。また、アナログフロントエンド120は、CCDイメージセンサ121からの出力信号をデジタル信号へと変換する処理を行う。   FIG. 3 is a functional block diagram for explaining a portion related to timing signal control of the imaging apparatus according to the present embodiment. As described above, the timing generator 125 is an IC that generates a CCD drive signal, an electronic shutter pulse signal, an analog front end control signal, and the like of the CCD image sensor 121. Further, the analog front end 120 performs processing for converting the output signal from the CCD image sensor 121 into a digital signal.

また、画像処理プロセッサ110は、アナログフロントエンド120からのデジタル信号を処理して、ディスプレイへの表示や、データ変換を行いフラッシュメモリへの格納等の各種制御を実行する。また、画像処理プロセッサ110には制御マイコン(CPU111)及びプログラム記憶領域が内蔵されており、プログラムの制御により、シリアル通信を通じてタイミングジェネレータ125を制御している。   Further, the image processor 110 processes a digital signal from the analog front end 120 and executes various controls such as display on a display, data conversion, and storage in a flash memory. Further, the image processor 110 includes a control microcomputer (CPU 111) and a program storage area, and controls the timing generator 125 through serial communication under the control of the program.

CCDイメージセンサ121のフォトダイオードは、P−well層41及びN型基板42の層から構成され(図示せず)、N型基板42に接続しているVsub端子43が電子シャッタパルスを印加するために使用される。   The photodiode of the CCD image sensor 121 includes a P-well layer 41 and an N-type substrate 42 (not shown), and the Vsub terminal 43 connected to the N-type substrate 42 applies an electronic shutter pulse. Used for.

露光中に光電変換により発生した信号電荷はP−well層41の電位により蓄積され、また、N型基板42に接続したVsub端子43に電子シャッタパルスφSUBを印加すると、P−well層41の電位が下がり、蓄積した信号電荷はN型基板42を通して排出される。これにより、信号電荷の量を露光前の状態に戻すことで電子シャッタとして機能する。   Signal charges generated by photoelectric conversion during exposure are accumulated by the potential of the P-well layer 41. When the electronic shutter pulse φSUB is applied to the Vsub terminal 43 connected to the N-type substrate 42, the potential of the P-well layer 41 is increased. The accumulated signal charge is discharged through the N-type substrate 42. Thereby, it functions as an electronic shutter by returning the amount of signal charge to the state before exposure.

また、図4は、同期信号(垂直同期、水平同期)、読出しパルス、電子シャッタパルス、およびフォトダイオードの電荷蓄積を示すタイミングチャートである。なお、縦軸は信号出力、電荷の蓄積量(フォトダイオードの電荷蓄積)、横軸は時間を示している。   FIG. 4 is a timing chart showing a synchronization signal (vertical synchronization, horizontal synchronization), a readout pulse, an electronic shutter pulse, and charge accumulation of a photodiode. Note that the vertical axis represents signal output, the amount of accumulated charge (charge accumulation in the photodiode), and the horizontal axis represents time.

ここで、垂直同期は映像の1フレーム毎に出力する同期信号、水平同期は映像の1ライン毎に出力する同期信号であり、また、読出しパルスはフォトダイオードに蓄積した電荷を垂直転送CCDへ読み出すパルス信号のタイミングを示している。また、電子シャッタパルスは、電子シャッタの印加タイミングを示し、フォトダイオードの電荷蓄積は、フォトダイオードに時間経過とともに蓄積する電荷量を模式的に示している。   Here, the vertical synchronization is a synchronization signal output for each frame of the video, the horizontal synchronization is a synchronization signal output for each line of the video, and the readout pulse reads the charge accumulated in the photodiode to the vertical transfer CCD. The timing of the pulse signal is shown. The electronic shutter pulse indicates the application timing of the electronic shutter, and the charge accumulation of the photodiode schematically indicates the amount of charge accumulated in the photodiode over time.

図4に示すように、電子シャッタの印加のたびにフォトダイオードの電荷はリセットされる。また、垂直同期の期間から、電子シャッタが出力されている期間を引いた期間が露光時間となる。   As shown in FIG. 4, the charge of the photodiode is reset each time the electronic shutter is applied. The exposure time is a period obtained by subtracting the period during which the electronic shutter is output from the vertical synchronization period.

図5は、水平同期の期間と電子シャッタとの関係を示す説明図である。ここで、電子シャッタパルスは20V程度の高い振幅であるため、画素の転送中に印加するとアナログフロントエンド120内のFDアンプなどにノイズを発生させる原因となる。そのため、電子シャッタパルスは、画素出力期間において画素信号が出力されない水平ブランキング期間44に印加されるものである。これに対し、画素信号が出力される期間が水平映像期間45である。   FIG. 5 is an explanatory diagram showing the relationship between the horizontal synchronization period and the electronic shutter. Here, since the electronic shutter pulse has a high amplitude of about 20 V, if it is applied during pixel transfer, it causes noise in the FD amplifier or the like in the analog front end 120. Therefore, the electronic shutter pulse is applied during the horizontal blanking period 44 during which no pixel signal is output during the pixel output period. On the other hand, a period during which the pixel signal is output is a horizontal video period 45.

図6は、タイミングジェネレータ125内におけるレジスタ50の構成を示す模式図である。VD_Cnt51は垂直同期信号のカウントを行うレジスタ、HD_Cnt52は水平同期信号のカウントを行うレジスタ、nHD53は1フレーム内の水平同期信号の本数を保持するレジスタである。   FIG. 6 is a schematic diagram showing the configuration of the register 50 in the timing generator 125. VD_Cnt51 is a register that counts the vertical synchronization signal, HD_Cnt52 is a register that counts the horizontal synchronization signal, and nHD53 is a register that holds the number of horizontal synchronization signals in one frame.

また、SUB_Start54は電子シャッタパルスの印加を開始する位置を保持するレジスタである。ここでいう位置は、垂直同期信号以降の水平同期信号の本数で保持されるものである。また、SUB_Cnt55は電子シャッタのカウントを行うレジスタである。   SUB_Start 54 is a register that holds a position at which application of the electronic shutter pulse is started. The position here is held by the number of horizontal synchronizing signals after the vertical synchronizing signal. SUB_Cnt55 is a register for counting electronic shutters.

また、nSUB56は電子シャッタ出力期間を、水平同期信号の本数を単位として保持するレジスタであって、nSUB56が大きいほど露光時間は短く、nSUB56が小さいほど露光時間は長くなる。なお、nSUB56の範囲は、0〜nHDとなる。   The nSUB 56 is a register that holds the electronic shutter output period in units of the number of horizontal synchronization signals. The larger the nSUB 56, the shorter the exposure time, and the smaller the nSUB 56, the longer the exposure time. The range of nSUB 56 is 0 to nHD.

図7は、タイミングジェネレータ125内で水平同期時に行うカウンタの制御および電子シャッタパルス出力を示すフローチャートである。   FIG. 7 is a flowchart showing counter control and electronic shutter pulse output performed in the timing generator 125 during horizontal synchronization.

先ず、水平同期毎に更新されるレジスタに関する処理を行う。具体的には、HD_Cnt52とSUB_Cnt55をそれぞれカウントアップし(S101)、次に、HD_Cnt52のリセット処理を行う。すなわち、HD_Cnt52がnHD−1までカウントアップされると(S102:y)、0にリセットする(S103)。   First, processing related to a register that is updated every horizontal synchronization is performed. Specifically, HD_Cnt52 and SUB_Cnt55 are counted up (S101), and then HD_Cnt52 is reset. That is, when HD_Cnt52 is counted up to nHD-1 (S102: y), it is reset to 0 (S103).

次に、SUB_Cnt55のリセット処理を行う。すなわち、HD_Cnt52がSub_Start54までカウントアップされたときに(S104:y)、SUB_Cnt55を0にリセットする(S105)。   Next, a reset process of SUB_Cnt55 is performed. That is, when HD_Cnt 52 is counted up to Sub_Start 54 (S104: y), SUB_Cnt 55 is reset to 0 (S105).

次に、電子シャッタの印加処理を行う。すなわち、SUB_Cnt55=SUB_Start54となるときから(S106:y)、nSUB回電子シャッタパルスが印加されるものである(S107)。   Next, an electronic shutter application process is performed. That is, from when SUB_Cnt55 = SUB_Start54 (S106: y), nSUB electronic shutter pulses are applied (S107).

図8は、図4に示した同期信号(水平同期、垂直移動機)、読出しパルス、電子シャッタパルス、フォトダイオードの電荷蓄積とともに、各レジスタの関係を示したタイミングチャートである。図8に示すように、HD_Cnt52は直前の垂直同期から現在までの水平同期本数、SUB_Cnt55は直前の読出しパルスから現在までの水平同期本数をカウントする動作を行う。   FIG. 8 is a timing chart showing the relationship between the registers together with the synchronization signal (horizontal synchronization, vertical mobile device), readout pulse, electronic shutter pulse, and charge accumulation of the photodiode shown in FIG. As shown in FIG. 8, HD_Cnt 52 counts the number of horizontal syncs from the previous vertical sync to the present, and SUB_Cnt 55 counts the number of horizontal syncs from the previous read pulse to the present.

なお、タイミングジェネレータ125は、シリアル通信を通して画像処理プロセッサ110の制御マイコン(CPU111)と接続されており、制御マイコン上で動作する制御プログラムからレジスタの書き換えが可能な構成である。例えば、nSUBレジスタ56の値を書き換えることにより、露光時間の調節が可能である。   The timing generator 125 is connected to the control microcomputer (CPU 111) of the image processor 110 through serial communication, and has a configuration in which a register can be rewritten from a control program operating on the control microcomputer. For example, the exposure time can be adjusted by rewriting the value of the nSUB register 56.

以上が、本発明に係る撮像装置によるタイミング信号の制御の前提となる基本的な制御例であるが、このような制御方法においては、フォトダイオードの読出しから、次フレームの露光期間開始まで、水平ブランキング期間の度に連続して電子シャッタパルスを印加しているため、消費電力が大きくなるという問題が生じる。   The above is a basic control example that is a premise of controlling the timing signal by the imaging apparatus according to the present invention. In such a control method, horizontal readout from the readout of the photodiode to the start of the exposure period of the next frame is performed. Since the electronic shutter pulse is continuously applied every blanking period, there arises a problem that power consumption increases.

そこで、本実施形態に係る撮像装置は、撮像手段(CCDイメージセンサ121)と、撮像手段に水平同期信号及び電子シャッタパルスを出力するタイミング信号発生手段(タイミングジェネレータ125)と、タイミング信号発生手段を制御する制御手段(画像処理プロセッサ110)と、を備え、電子シャッタパルスを撮像手段に出力することにより撮像手段が露光する期間を調節する撮像装置において、制御手段は、タイミング信号発生手段が、水平同期信号が出力される周期の2以上の整数倍の間隔で電子シャッタパルスを出力するよう制御して、電子シャッタパルスが印加される期間において、電子シャッタの間隔を水平走査期間の整数倍に変更するものである。以下、本実施形態に係る撮像装置のタイミング信号制御について説明する。なお、上述の制御例と同様の点についての説明は省略する。   Therefore, the imaging apparatus according to the present embodiment includes an imaging unit (CCD image sensor 121), a timing signal generation unit (timing generator 125) that outputs a horizontal synchronization signal and an electronic shutter pulse to the imaging unit, and a timing signal generation unit. Control means (image processor 110) for controlling, and in an imaging apparatus that adjusts the exposure period of the imaging means by outputting an electronic shutter pulse to the imaging means. The electronic shutter pulse is controlled to be output at intervals of an integer multiple of 2 or more of the period in which the synchronization signal is output, and the electronic shutter interval is changed to an integral multiple of the horizontal scanning period during the period when the electronic shutter pulse is applied. To do. Hereinafter, timing signal control of the imaging apparatus according to the present embodiment will be described. Note that a description of the same points as in the above control example will be omitted.

図9は、タイミングジェネレータ125内におけるレジスタ50の構成を示す模式図である。本実施形態では、図4において示したVD_Cnt51、HD_Cnt52、nHD53、SUB_Start54、SUB_Cnt55、およびnSUB56に加えて、レジスタnSUB_Interval57およびSUB_Interval_Cnt58を備えるものである。   FIG. 9 is a schematic diagram showing the configuration of the register 50 in the timing generator 125. In this embodiment, in addition to VD_Cnt51, HD_Cnt52, nHD53, SUB_Start54, SUB_Cnt55, and nSUB56 shown in FIG. 4, registers nSUB_Interval57 and SUB_Interval_Cnt58 are provided.

ここで、nSUB_Interval57は、電子シャッタの出力間隔を垂直同期本数単位で保持するものである。また、SUB_Interval_Cnt58は、電子シャッタの出力間隔のカウンタです。   Here, nSUB_Interval 57 holds the output interval of the electronic shutter in units of the vertical synchronization number. SUB_Interval_Cnt58 is an electronic shutter output interval counter.

図10は、タイミングジェネレータ125内で水平同期時に行うカウンタの制御および電子シャッタパルス出力を示すフローチャートである。   FIG. 10 is a flowchart showing counter control and electronic shutter pulse output performed in the timing generator 125 during horizontal synchronization.

先ず、水平同期毎に更新されるレジスタに関する処理を行う。具体的には、HD_Cnt52、SUB_Cnt55、およびSUB_Interval_Cnt58をそれぞれカウントアップし(S201)、次に、HD_Cnt52のリセット処理を行う。すなわち、HD_Cnt52がnHD−1までカウントアップされると(S202:y)、0にリセットする(S203)。   First, processing related to a register that is updated every horizontal synchronization is performed. Specifically, HD_Cnt52, SUB_Cnt55, and SUB_Interval_Cnt58 are counted up (S201), and then HD_Cnt52 is reset. That is, when HD_Cnt52 is counted up to nHD-1 (S202: y), it is reset to 0 (S203).

次に、SUB_Cnt55のリセット処理を行う。すなわち、HD_Cnt52がSub_Start54までカウントアップされたときに(S204:y)、SUB_Cnt55およびSUB_Interval_Cnt58を0にリセットする(S205)。   Next, a reset process of SUB_Cnt55 is performed. That is, when the HD_Cnt 52 is counted up to the Sub_Start 54 (S204: y), the SUB_Cnt 55 and the SUB_Interval_Cnt 58 are reset to 0 (S205).

さらに、SUB_Interval_Cnt58のリセット処理を行う。すなわち、SUB_Interval_Cnt58がnSub_Interval57までカウントアップされたときに(S206:y)、SUB_Interval_Cnt58を0にリセットする(S207)。   Further, the SUB_Interval_Cnt 58 is reset. That is, when SUB_Interval_Cnt58 is counted up to nSub_Interval 57 (S206: y), SUB_Interval_Cnt58 is reset to 0 (S207).

最後に、電子シャッタの印加処理を行う。すなわち、SUB_Cnt55=SUB_Start54となり(S208:y)、かつ、SUB_Interval_Cnt58=0またはSUB_Cnt55=nSUB56となるときから(S209:y)、電子シャッタパルスが印加されるものである(S210)。   Finally, an electronic shutter application process is performed. That is, since SUB_Cnt55 = SUB_Start54 (S208: y) and SUB_Interval_Cnt58 = 0 or SUB_Cnt55 = nSUB56 (S209: y), an electronic shutter pulse is applied (S210).

以上説明したように、本実施形態では、電子シャッタパルスは、SUB_Interval_Cnt=0となるとき、つまり、nSUB_Interval回に1回と、SUB_Cnt55=nSUB56となるとき、つまり、図7のS107と同様のタイミング(最後に電子シャッタパルスが出力されるタイミング)で出力されるものである。   As described above, in the present embodiment, when the electronic shutter pulse becomes SUB_Interval_Cnt = 0, that is, once every nSUB_Interval times, and when SUB_Cnt55 = nSUB56, that is, the same timing as S107 in FIG. The timing at which the electronic shutter pulse is finally output).

図11は、同期信号(垂直同期、水平同期)、読出しパルス、電子シャッタパルス、およびフォトダイオードの電荷蓄積を示すタイミングチャートである。なお、縦軸は信号出力、電荷の蓄積量(フォトダイオードの電荷蓄積)、横軸は時間を示している。   FIG. 11 is a timing chart showing the synchronization signal (vertical synchronization, horizontal synchronization), readout pulse, electronic shutter pulse, and photodiode charge accumulation. Note that the vertical axis represents signal output, the amount of accumulated charge (charge accumulation in the photodiode), and the horizontal axis represents time.

本実施形態によれば、図4に示した場合に比べて、電子シャッタパルスの本数を「1/nSUB_Interval」程度とすることができ、電子シャッタによる消費電力を削減することが可能となる。なお、nSUB_Interval57の値は、制御マイコン上で動作する制御プログラムからシリアル通信を介して変更することができる。   According to the present embodiment, compared with the case shown in FIG. 4, the number of electronic shutter pulses can be set to about “1 / nSUB_Interval”, and power consumption by the electronic shutter can be reduced. Note that the value of nSUB_Interval 57 can be changed via a serial communication from a control program operating on the control microcomputer.

また、撮像手段(CCDイメージセンサ121)から出力される画像データに基づいて、閾値以上の輝度を有する画素数をカウントするカウント手段(飽和画素カウント手段114)をさらに備え、制御手段(画像処理プロセッサ110)は、カウント手段によりカウントされた画素数および露光時間に基づいて、電子シャッタパルスを出力する間隔を設定することも好ましい。図12に、飽和画素カウント手段114を備える撮像装置の機能ブロック図を示す。   The image processing apparatus further includes a counting unit (saturated pixel counting unit 114) that counts the number of pixels having a luminance equal to or higher than a threshold based on image data output from the imaging unit (CCD image sensor 121). 110) preferably sets an interval for outputting the electronic shutter pulse based on the number of pixels counted by the counting means and the exposure time. FIG. 12 shows a functional block diagram of an imaging apparatus provided with the saturated pixel count means 114.

飽和画素カウント手段114は、アナログフロントエンド120のデジタル信号線から入力される映像画素の情報から、フレーム内の輝度が一定閾値以上の画素の数を数えるものである。なお、輝度の閾値はフォトダイオードの飽和信号量にあわせて設定するものであればよい。   The saturated pixel counting means 114 counts the number of pixels whose luminance in a frame is equal to or higher than a certain threshold from the information of video pixels input from the digital signal line of the analog front end 120. Note that the luminance threshold may be set according to the saturation signal amount of the photodiode.

図13は、nSUB_Intervalの設定値表の一例を示している。図13に示すように、飽和画素カウント手段114から出力される飽和画素および露光時間(=nHD−nSub)の組み合わせ毎に、電子シャッタパルスの出力の間にフォトダイオードが飽和しない程度のnSUB_Interval値を予め測定しておき、制御マイコン上のプログラムよりnSUB_Intervalを、設定値表に従って設定することで、フォトダイオードの飽和に伴うブルーミングが映像に与えないよう制御することが可能となる。   FIG. 13 shows an example of a setting value table of nSUB_Interval. As shown in FIG. 13, for each combination of the saturated pixel output from the saturated pixel counting means 114 and the exposure time (= nHD−nSub), an nSUB_Interval value is set so that the photodiode is not saturated during the output of the electronic shutter pulse. By measuring in advance and setting nSUB_Interval from the program on the control microcomputer according to the set value table, it is possible to control so that blooming due to photodiode saturation is not given to the image.

以上説明した本実施形態に係る撮像装置によれば、タイミングジェネレータに電子シャッタパルスの間隔を水平同期期間の整数倍で指定する機能を追加することにより、過剰な電子シャッタパルスの印加を抑制して、消費電力を低減することができる。また、画像処理プロセッサにフォトダイオードの飽和の程度を推定する機能を追加することで、さらに、過剰な電子シャッタパルスの印加を抑制して、消費電力を低減することができる。   According to the imaging apparatus according to the present embodiment described above, the application of excessive electronic shutter pulses can be suppressed by adding a function to the timing generator to specify the interval between electronic shutter pulses as an integer multiple of the horizontal synchronization period. , Power consumption can be reduced. Further, by adding a function for estimating the degree of saturation of the photodiode to the image processor, it is possible to further suppress application of an excessive electronic shutter pulse and reduce power consumption.

尚、上述の実施形態は本発明の好適な実施の例ではあるがこれに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能である。   The above-described embodiment is a preferred embodiment of the present invention, but is not limited thereto, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.

1 サブLCD
2 レリーズシャッター(SW1)
3 ストロボ発光部
4 モードダイヤル(SW2)
5 測距ユニット
6 リモコン受光部
7 レンズユニット
8 AFLED
9 ストロボLED
10 LCDモニタ
11 光学ファインダ
12 ズームボタンTELE(SW4)
13 電源スイッチ(SW13)
14 ズームボタンWIDE(SW3)
15 セルフタイマ/削除スイッチ(SW5)
16 メニュースイッチ(SW6)
17 OKスイッチ(SW12)
18 左/画像確認スイッチ(SW11)
19 下/マクロスイッチ(SW10)
20 上/ストロボスイッチ(SW7)
21 右スイッチ(SW8)
22 ディスプレイスイッチ(SW9)
23 メモリカードスロットル
30 ROM
31 操作部
32 モータドライバ
33 SDRAM
34 メモリカード
41 P−well層
42 N型基板
43 Vsub端子
50 レジスタ
51 VD_Cnt
52 HD_Cnt
53 nHD
54 SUB_Start
55 SUB_Cnt
56 nSUB
57 nSUB_Interval
58 SUB_Interval_Cnt
110 画像処理プロセッサ(信号処理IC)
111 CPU(制御マイコン)
112 CCD I/F
113 リサイズ処理部
114 飽和画素カウント手段(カウント手段)
115 メモリコントローラ
116 表示出力制御部
117 圧縮伸長部
118 メディアI/F
119 YUV変換部
120 F/E(アナログフロントエンド)
121 CCDイメージセンサ(CCD)
122 CDS
123 AGC
124 A/D変換機
125 TG(タイミングジェネレータ)
1 Sub LCD
2 Release shutter (SW1)
3 Flash unit 4 Mode dial (SW2)
5 Distance measuring unit 6 Remote control light receiving unit 7 Lens unit 8 AFLED
9 Strobe LED
10 LCD Monitor 11 Optical Finder 12 Zoom Button TELE (SW4)
13 Power switch (SW13)
14 Zoom button WIDE (SW3)
15 Self-timer / deletion switch (SW5)
16 Menu switch (SW6)
17 OK switch (SW12)
18 Left / image confirmation switch (SW11)
19 Lower / Macro switch (SW10)
20 Up / Strobe switch (SW7)
21 Right switch (SW8)
22 Display switch (SW9)
23 Memory card throttle 30 ROM
31 Operation unit 32 Motor driver 33 SDRAM
34 Memory card 41 P-well layer 42 N-type substrate 43 Vsub terminal 50 Register 51 VD_Cnt
52 HD_Cnt
53 nHD
54 SUB_Start
55 SUB_Cnt
56 nSUB
57 nSUB_Interval
58 SUB_Interval_Cnt
110 Image processor (signal processing IC)
111 CPU (control microcomputer)
112 CCD I / F
113 Resize processing unit 114 Saturated pixel counting means (counting means)
115 Memory Controller 116 Display Output Control Unit 117 Compression / Extension Unit 118 Media I / F
119 YUV converter 120 F / E (analog front end)
121 CCD image sensor (CCD)
122 CDS
123 AGC
124 A / D converter 125 TG (timing generator)

特開平9−130682号公報Japanese Patent Laid-Open No. 9-130682

Claims (4)

撮像手段と、前記撮像手段に水平同期信号及び電子シャッタパルスを出力するタイミング信号発生手段と、前記タイミング信号発生手段を制御する制御手段と、を備え、
前記電子シャッタパルスを前記撮像手段に出力することにより前記撮像手段が露光する期間を調節する撮像装置において、
前記制御手段は、前記タイミング信号発生手段が、前記水平同期信号が出力される周期の2以上の整数倍の間隔で前記電子シャッタパルスを出力するよう制御することを特徴とする撮像装置。
Imaging means, timing signal generating means for outputting a horizontal synchronization signal and an electronic shutter pulse to the imaging means, and control means for controlling the timing signal generating means,
In an imaging apparatus that adjusts a period of exposure of the imaging unit by outputting the electronic shutter pulse to the imaging unit,
The image pickup apparatus, wherein the control means controls the timing signal generating means to output the electronic shutter pulse at an interval that is an integer multiple of 2 or more of a period in which the horizontal synchronizing signal is output.
前記撮像手段から出力される画像データに基づいて、閾値以上の輝度を有する画素数をカウントするカウント手段をさらに備え、
前記制御手段は、前記カウント手段によりカウントされた画素数および露光時間に基づいて、前記電子シャッタパルスを出力する間隔を設定することを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。
Based on image data output from the imaging means, further comprising a counting means for counting the number of pixels having a luminance equal to or higher than a threshold;
2. The imaging apparatus according to claim 1, wherein the control unit sets an interval for outputting the electronic shutter pulse based on the number of pixels counted by the counting unit and an exposure time.
前記制御手段は、前記タイミング信号発生手段が、前記撮像手段が露光を開始する直前に出力される前記水平同期信号に同期して前記電子シャッタパルスを出力するよう制御することを特徴とする請求項1または2に記載の撮像装置。   The control means controls the timing signal generating means to output the electronic shutter pulse in synchronization with the horizontal synchronizing signal outputted immediately before the imaging means starts exposure. The imaging apparatus according to 1 or 2. 光学系から入射した光を電気信号に変換して撮像信号として出力する撮像手段に対し、水平同期信号及び電子シャッタパルスを出力するタイミング信号制御方法であって、
前記水平同期信号が出力される周期の2以上の整数倍の間隔で前記電子シャッタパルスを前記撮像手段に出力して、前記撮像手段が露光する期間を調節するようにしたことを特徴とするタイミング信号制御方法。
A timing signal control method for outputting a horizontal synchronization signal and an electronic shutter pulse to an imaging means that converts light incident from an optical system into an electrical signal and outputs it as an imaging signal,
Timing in which the electronic shutter pulse is output to the imaging unit at intervals of an integer multiple of 2 or more of the period in which the horizontal synchronization signal is output to adjust the exposure period of the imaging unit. Signal control method.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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TWI698483B (en) * 2015-07-06 2020-07-11 日商三菱瓦斯化學股份有限公司 Resin composition, prepreg, resin sheet, metal foil-clad laminate and printed wiring board
TWI698481B (en) * 2015-07-06 2020-07-11 日商三菱瓦斯化學股份有限公司 Resin composition, prepreg and resin sheet using the resin composition, laminate and printed wiring board using the same

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