JP4298358B2

JP4298358B2 - 画像処理システム

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Publication number: JP4298358B2
Application number: JP2003104079A
Authority: JP
Inventors: 吉之遠藤
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2003-04-08
Filing date: 2003-04-08
Publication date: 2009-07-15
Anticipated expiration: 2023-04-08
Also published as: US20040201693A1; JP2004312433A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カメラ部と本体部が物理的に分離する構造を有する画像処理システムの画像転送・制御に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図８は、いわゆる従来の一般的なデジタルカメラの構成を説明するブロック図である。
【０００３】
図８において、７０１はレンズ群で、固定焦点のレンズ群であってもいいし、所定倍率のズームレンズ群で構成される場合であってもよい。
【０００４】
７０２はＣＣＤに代表される撮像素子である。７０３は撮像素子コントロール部で、ＣＣＤ７０２に転送クロックおよびシャッタ信号を供給するタイミングジェネレータ（ＴＧ回路）とともに、撮像素子７０２からの画像信号にノイズ除去およびゲイン調整処理を行うＣＤＳ／ＡＧＣ回路、およびアナログ画像信号を１０ｂｉｔデジタル信号に変換するＡ／Ｄコンバータなどを具備する。この撮像素子コントロール部７０３からは１秒間に３０画面（フレーム）の画像データが、常に出力される。上記ＣＤＳ／ＡＧＣ回路及びＴＧ回路は、デジタルカメラ機能ＩＣ７０４から出力される同期シリアル通信によって制御されるものがほとんどである。
【０００５】
７０４はＩＣで、撮像素子コントロール部７０３からの画像データに、ホワイトバランス調整およびシャッタスピードおよび絞り制御等の画像処理を行い、Ｙ・Ｃｂ・Ｃｒフォーマットのデジタル信号に変換して出力する。ＩＣ７０４には、上記処理を行うために必要となるワークエリア用のメモリであるワークメモリ７０５と、ストレージデバイスであるＣＦカードと、シャッタＳＷやモード切替ＳＷ等のキーＳＷ群７０８が接続されている。また、ＩＣ７０４から出力される画像をＮＴＳＣディスプレイ７０９に表示するために、ＮＴＳＣ出力ＩＣ７０８が接続されている。７１０は、ＩＣ７０４のプログラムが格納されているプログラムメモリである。７１１はレンズ群７０１のフォーカス制御やズーム制御を行うレンズ駆動モータ部である。
【０００６】
次に、ＩＣ７０４による画像信号の表示処理について説明する。
【０００７】
通常、ファインダーモードと呼ばれる、画像の記録動作の前段階として、ＮＴＳＣ表示部７０９上に画像を表示するだけのモードにおける内部動作について説明する。ＩＣ７０４が撮像素子コントロール部７０３に対し、ファインダーモードを設定する為のデータを同期シリアル通信で出力する。上記データを受けた撮像素子コントロール部７０３は撮像素子７０２に対し、ファインダーモードに対応した各種制御クロックを出力する。この状態において、カメラレンズ７０１から取り込まれた光学像は、撮像素子７０２によって電気信号に変換される。そして、ＩＣ７０４は、撮像素子コントロール部７０３より出力された画像を加工し、表示するために必要な画素サイズに縮小した画像データを出力する。この画像データは、通常１ドットあたり１３．５ＭＨｚ、一画面約６４０×４８０ドットで秒３０フレーム、データの形式はＹＣｂＣｒの４：２：２で出力される。
【０００８】
ＮＴＳＣ出力ＩＣ７０８は、この出力された画像データを、一画面約７２０×４８０で秒３０フレームの画像をＥＶＥＮフレームとＯＤＤフレームに分けて約７２０×２４０ドットで秒６０フレームとして変換し、ＮＴＳＣ表示部７０９に対して出力する。
【０００９】
次に、従来のデジタルカメラの静止画記録動作について説明する。
【００１０】
静止画撮影モードでシャッタＳＷが押されると、ＩＣ７０４はファインダー動作を停止し、撮像素子コントロール部７０３に対し、ファインダーモードにおいて行われていた間引き動作からＣＣＤの全画素を取り込む動作への変更を指示する為のデータを同期シリアル通信で転送する。具体的には、ファインダー動作時に出力される撮像素子からの出力画像データは、垂直方向が１／４程度に間引かれているが、全画素取り込み時には、いくつかのフレームに分けて、ＣＣＤ７０２すべての画素データを出力する。
【００１１】
ＩＣ７０４では、ワークメモリ７０５上に出力された全画素分のデータを展開した後、ＪＰＥＧ圧縮を行い、ＣＦカード７０７に格納する。
【００１２】
次に、従来のデジタルカメラの動画記録について説明する。今までのデジタルカメラにおける動画撮影は、いわゆるＭｏｔｉｏｎＪＰＥＧと呼ばれる方式が主流となっている。
【００１３】
動画記録モードでシャッタＳＷが押されると、上記表示信号の出力で説明したファインダーモードにおけるデータの流れと同様に、ＩＣ７０４に入力された画像データは、ＪＰＥＧファイル化され、ワークメモリ７０５内に一時的に記録された後、ＣＦカード７０７に転送される。この処理をシャッタＳＷが押されている間に連続して行われるが、ＣＦカード７０７への転送速度には制限があるので、画像サイズはＶＧＡ（６４０×４８０）以下、フレームレートは１５ｆｐｓ以下という条件下において、連続撮影時間は１５秒というような仕様に限定されている。
【００１４】
ここまで、従来の一体型デジタルカメラについて説明をしたが、カメラ部と本体部が物理的に分離した構成の分離型デジタルカメラは、破線部７１２で分離するものがほとんどである。この場合、撮像素子コントロール部７０３とデジタルカメラ機能ＩＣ７０４の間の信号線は、撮像素子コントロール部７０３を制御する同期シリアル通信用の信号と、撮像素子コントロール部からパラレル出力される画像データになる。
【００１５】
また、近年のインターネットの普及に伴い、パーソナルコンピュータ(ＰＣ)に接続ＵＳＢやＩＥＥＥ１３９４で接続できるカメラや、ＰＤＡにＣＦカードインターフェイス経由で接続できるカメラモジュールが一般的になりつつある。これらのカメラは、ＱＣＩＦサイズ（１７６×１４４）から多くてもＶＧＡサイズ（６４０×４８０）までのＣＣＤを搭載するものがほとんどである。
【００１６】
【特許文献１】
特開平９−２３０４９５号公報
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の画像処理システムにおいて、撮像素子の画素数などを変更したい場合、撮像素子に対応して撮像素子コントロール部のＣＤＳ／ＡＧＣ／ＡＤ用ＩＣ及びＴＧ用ＩＣも変更しなければならないため、機器（デジタルカメラ）ごと買い換えなければならないという問題があった。
【００１８】
また分離型のカメラとＰＣとの接続において、使用されるＩ／ＦはＵＳＢもしくはＩＥＥＥ１３９４等の高速シリアルが主流である。
【００１９】
しかしながら、撮像素子の画素数が例えば２００万画素やそれ以上になった場合、ＶＧＡサイズで３０ｆｐｓのファインダー画像と、２００万画素のＪＰＥＧ圧縮後の静止画と、カメラ部を制御する制御コマンドの３種類のデータを時分割でシリアル通信に流す場合、高速なシリアルデータをメモリに書き込む為のメモリクロックの高速化による消費電力の増加や、時分割制御のオーバーヘッドによる転送速度の低下や、リアルタイムなソフトウェアによるデータ切替え管理が難しくなる等の問題が発生する。
【００２０】
ＰＤＡに主に見られるＣＦカードインターフェイスによる接続のカメラモジュールに関しては、ＣＦカードインターフェイスのデータ転送量に限界があり、ＶＧＡサイズのファインダーデータの転送すら出来ない。
【００２１】
本発明は上記従来例に鑑みてなされたもので、さまざまな撮像モジュールを利用可能し、さらに、操作状況に応じたリアルタイムなデータ管理を実現する画像処理システムを提供することを目的とする。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
上述した目的を達成するために、カメラ部と本体部とが分離する構造を有する画像処理システムにおいて、前記本体部は、着脱式のストレージデバイスを接続する接続手段と、表示手段を有し、前記カメラ部は、撮影手段と、前記本体部の表示手段で被写体を確認するためのサイズに前記撮影手段から出力された画像データを間引いて前記被写体を確認するための画像データを生成する生成手段と、前記本体部側において前記着脱式のストレージデバイスへの記録対象となる静止画像の静止画像データを記憶する記憶手段を有するとともに、前記カメラ部と本体部とのデータ転送の手段として、前記本体部の表示手段で被写体を確認するための画像データを前記カメラ部から本体部へ転送するための第１のバスと、前記本体部側において前記着脱式のストレージデバイスへの記録対象となる静止画像の画像ファイルを前記カメラ部から本体部へ転送するための第２のバスと、前記カメラ部と前記本体部との間で制御データを転送するための第３のバスと、をそれぞれ独立に有し、前記本体部は、前記被写体の確認開始を前記第３のバスを介して前記カメラ部に指示し、前記カメラ部は、前記被写体の確認開始の指示を受けると、前記本体部の表示手段で被写体を確認するために前記生成手段により生成された画像データを、前記第１のバスを介して前記本体部に出力し、前記本体部は、前記着脱式のストレージデバイスへの記録対象となる静止画像の撮影動作の開始を前記第３のバスを介して前記カメラ部に指示し、前記カメラ部は、前記記録対象となる静止画像の撮影動作の開始の指示を受けると、前記撮影手段から出力された前記記録対象となる静止画像の静止画像データを前記記憶手段に書き込み、前記静止画像データを前記記憶手段から読み出して圧縮し、圧縮して生成された画像ファイルを前記記憶手段に書き込み、前記圧縮して前記記憶手段に書き込んだ画像ファイルを前記第２のバスを介して前記本体部に出力し、前記本体部は、前記圧縮された画像ファイルを受け取ると、受け取った画像ファイルを前記着脱式のストレージデバイスに書き込み、前記カメラ部は、前記撮影手段から出力された前記記録対象となる静止画像の静止画像データの前記記憶手段への書き込みが完了した後に前記本体部の表示手段で被写体を確認するために前記生成手段により生成された画像データを、前記第１のバスを介して前記本体部に出力することを特徴とする画像処理システムを提供することを特徴とする。
【００２３】
すなわち、秒単位で３０フレームの出力速度を持つ低解像度のファインダーモードの画像データを出力するポートと、ＪＰＥＧ圧縮した高画素画像を専用で入出力するポートと、機器間の制御信号を専用で入出力するポートを、カメラ部と本体部にそれぞれ独立して持ち、カメラ部と本体部を接続した際にそれぞれのポートが結合することで、本実施の形態の目的を達成する。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、添付の図面に沿って本発明の実施の形態を説明する。
【００２５】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の一実施の形態に係る分離型の画像処理システムの概略構成を示すブロック図である。本実施の形態では、本体部側において記録すべき画像を撮像する前に本体部の表示部上で被写体を確認するための画像データを前記カメラ部から本体部へ転送するためのバスと、本体部側において記録すべき画像ファイルをカメラ部から本体部へ転送するためのバスと、カメラ部と本体部との間で制御データを転送するためのバスとがそれぞれ独立して構成することで本発明の目的を達成している。
【００２６】
図１において、１００は、本体部と分離されたカメラ部である。１０１は、ＣＣＤ１０２に画像を入力するレンズ群である。１０２は、レンズ群１０１から入力される画像を電気信号に変換する撮像素子である。１０３は、撮像素子１０２から出力されるアナログ信号を調整し、デジタル信号に変換するＣＤＳ／ＡＧＣ処理、ＡＤ変換回路、撮像素子１０２を駆動するためのタイミング信号を出力するタイミングジェネレータからなる撮像素子コントロール部である。
【００２７】
ＩＣ１０４は、撮像素子コントロール部を同期シリアル通信によって制御し、露出の制御を行うと共に、撮像素子コントロール部１０３から出力されるデジタル画像信号の各種処理（ホワイトバランスの処理、ファインダーモードにおけるファインダー画像（６４０×４８０ドット）の生成・出力、撮影画像のＪＰＥＧファイルの生成）を実行する。
【００２８】
１０５は、ＩＣ１０４に接続され、ＪＰＥＧ展開や画像サイズ変換等に使われるＳＤＲＡＭやＳＲＡＭなどのカメラ用ワークメモリである。１０６は、ＩＣ１０４の制御プログラムが格納されているプログラムメモリである。
【００２９】
１０７は、カメラ部１００と本体部１２０を接続する為の、カメラ部１００側のカメラ側コネクタである。１０８は、ＩＣ１０４から出力されるファインダー用の画像データを出力するファインダー出力専用バスである。１０９は、カメラ部１００側のＩＣ１０４と本体部１２０側のＣＰＵ１２１が、相互にファイルデータの送受信を行う、カメラ側ファイル転送専用バスである。１１０は、カメラ部１００側のＩＣ１０４と本体部１２０側のＣＰＵ１２１との間で制御コマンドの送受信を行うためのカメラ側制御コマンド専用バスである。
【００３０】
１２０は、カメラ部と分離された本体部である。１２１は、キーＳＷ１２７からの入力に基づき当該機器をコントロールし、ＩＣ１０４の制御や、ＴＦＴ液晶表示部１２５への画像の表示をコントロールするＣＰＵである。このＣＰＵ１２１は、いわゆるマイクロプロセッサ以外に、ファインダーデータのＹＣ→ＲＧＢ変換ロジックや、プログラムメモリ１２３やワークメモリ１２２等の外部メモリをコントロールするメモリコントローラ等のロジックを内蔵するいわゆるＳＯＣ（システム・オン・チップ）といわれるものが含まれる。
【００３１】
１２２は、メモリバスで接続され、ＣＰＵ１２１の画像展開エリアやワークエリアとして使用されるワークメモリである。１２３は、メモリバスで接続され、当該機器をコントロールする制御プログラムやフォントデータを格納する、プログラムメモリである。１２４は、ＣＰＵ１２１から出力されるＲＧＢ信号と同期信号を入力し、ＴＦＴ液晶表示部１２５に画像を表示するための信号を生成・出力する表示制御回路である。１２５は、ＶＧＡサイズのＴＦＴ方式液晶ディスプレイなどの表示部である。１２７は、シャッタＳＷやモードＳＷなどの各種制御用のＳＷを検出する、キーＳＷである。１２８は、ＣＰＵ１２１と専用バスを経由しコネクタで接続される、着脱式のストレージデバイスであるところのＣＦカードである。
【００３２】
１３０は、本体部１２０及びカメラ部１００の各デバイスに電源を供給する為の電源部である。本実施の形態では、本体部１２０側に対して電力を供給し、カメラ部１００へは本体側コネクタ１３１及びカメラ側コネクタ１０７を通して電力を供給する方式である。
【００３３】
１３１は、カメラ部１００と本体部１２０を接続する為の、本体部１２０側の本体側コネクタである。１３２は、カメラ部１００側のＩＣ１０４から出力されるファインダー画像用データ（表示部１２５上で実際に記録すべき画像を撮像する前に被写体を確認するための画像データ）を、カメラ側コネクタ１０７及び本体側コネクタ１３１を経由してＣＰＵ１２１に入力する為のファインダー入力専用バスである。１３３は、ＩＣ１０４とＣＰＵ１２１が、相互にファイルデータの送受信を行う、本体側ファイル転送専用バスである。１３４は、ＩＣ１０４とＣＰＵ１２１が、制御コマンドの送受信を行う、本体側制御コマンド専用バスである。本実施の形態では、制御コマンドのやり取りにはＵＡＲＴと呼ばれる標準的なシリアル通信方式を使用しているものとする。
【００３４】
図２は、ＩＣ１０４から出力される、表示部１２５上にファインダー用の画像表示を行うときの各種信号の波形図を示している。本実施の形態では、ＶＧＡ（６４０×４８０ドット）サイズの表示を行う場合のファインダーデータについて説明を行う。なお、図２（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ同じ時間軸を示している。
【００３５】
図２において、２０１は画像データ２０４（８ビットのＹＣｂＣｒ信号）において、ＶＧＡサイズの有効データ部分を示すＥＮＡＢＬＥ信号である。２０２は、ファインダー出力部全体の基準信号となるＬＣＤ＿ＣＬＫであり、この信号は、約１３．５ＭＨｚである。２０３は、ＬＣＤ＿ＣＬＫ２０２を２分周した信号であり、表示データ２０４の基準信号となるｘ２ＬＣＤ＿ＣＬＫである。この信号は、約２７ＭＨｚである。２０４は、ｘ２ＬＣＤ＿ＣＬＫの立下りに同期して８ｂｉｔ出力される表示データである。
【００３６】
２０５は、水平方向のデータ開始期間をあらわす水平同期信号（Ｈｓｙｎｃ信号）である。Ｈｓｙｎｃ信号の周期は、ＬＣＤ＿ＣＬＫ２０２あたり約７００クロック分の期間となる。２０６は、Ｈｓｙｎｃ信号２０５との関係を明示する為に、時間軸を縮小し、簡略化したファインダー用の画像データである。２０７は、垂直方向のデータ開始期間をあらわす垂直同期信号（Ｖｓｙｎｃ信号）である。Ｖｓｙｎｃ信号の周期は、約６４０Ｈｓｙｎｃ信号期間程度である。２０８は、Ｖｓｙｎｃ信号２０７との関係を明示する為に、時間軸を縮小し、簡略化して表したＨｓｙｎｃ信号である。２１０は、主に青系の色情報のデータとなる８ｂｉｔの色差信号（Ｃｂ信号）である。２１１は、主に明るさ情報のデータとなる８ｂｉｔの輝度信号（Ｙ信号）である。２１２は、主に赤系の色情報のデータとなる８ｂｉｔの色差信号（Ｃｒ信号）である。
【００３７】
表示データ２０４出力は、ＣＣＩＲ−６０１の形式に準拠している。ＥＮＡＢＬＥ信号２０１がＨｉｇｈになると同時に、ｘ２ＬＣＤ＿ＣＬＫの立下りに同期して表示データ２０４が８ｂｉｔ出力される。出力されるデータは、ＹＣｂＣｒ＝４：２：２という形式に基づき、輝度信号は各表示画素に対しひとつずつ存在するが、各色差信号は２ドットに対しひとつということになっている。したがって、1ドットあたりのデータ量は、輝度信号と色差信号がひとつづつということになり、輝度信号及び色差信号はともに1データが８ｂｉｔであるため、１６ｂｉｔで表される。
【００３８】
有効画素が６４０×４８０の一画面分の表示を行う場合、約７００クロック×６４０ライン分の期間が必要とされ、その中に６４０ドット×４８０ライン分の有効画素が含まれることになる。デジタルカメラ制御ＩＣ１０４から出力されるファインダーデータは、１秒間あたり約３０回更新されることと、上記のように１ドットあたりのクロックが１３.５ＭＨｚであることから、ファインダーデータにおける有効データ転送容量は約１９ＭＢ／ｓとなる。
【００３９】
図３は、本実施の形態におけるカメラ部１００側のＩＣ１０４と本体部１２０側のＣＰＵ１２１が、相互にファイルデータの送受信を行う、ファイル転送専用バス（１０９，１３３）における波形図である。本実施の形態では、いわゆるＤＭＡ転送とよばれる、アドレス制御が不必要なデータ転送方式を用いて説明する。ＤＭＡ転送は、少ないデータライン数で大量のデータを短時間で転送するのに適している。また、この場合、ＩＣ１０４がマスター動作を行う。なお、このファイル転送専用バスについては、ＵＳＢやＩＥＥＥ１３９４等の方式を使用しても実現することが出来る。
【００４０】
図３において、３０１は、本体部１２０側のＣＰＵ１２１から出力され、カメラ部１００部側のＩＣ１０４に入力される、ファイルの送信もしくは受信を要求する為に出力されるデータリクエスト信号（ＤＲＥＱ信号）である。
【００４１】
３０２は、ＣＰＵ１２１から出力されるＤＲＥＱ信号３０１によって、カメラ部１００内のＩＣ１０４がＣＰＵ１２１へファイル転送可能な状態にあることを判断し、ＩＣ１０４内で転送データもしくは受信バッファが許可状態になった際に出力するデータアクノリッジ信号（ＤＡＣＫ信号）である。
【００４２】
３０３は、ＩＣ１０４がＤＡＣＫ信号３０２をＬレベルにして、ＣＰＵ１２１とのデータ送受信を許可した状態において、ＩＣ１０４からみたリード（ＲＤ）もしくはライト（ＷＲ）における、８ｂｉｔＤＭＡデータ３０４のラッチタイミングを表すＲＤ／ＷＲ信号である。この信号は、マスターであるＩＣ１０４から出力される。
【００４３】
３０４は、リード時にはＣＰＵ１２１から出力され、ライト時にはＩＣ１０４から出力される、ファイル転送データであるところの、８ｂｉｔＤＭＡデータである。
【００４４】
ＤＭＡ方式におけるデータ転送は、本体１２０側から出力されるＤＲＥＱ信号３０１がアクティブになった後に、ＩＣ１０４から出力されるＤＡＣＫ信号３０２及びＲＤ／ＷＲ信号３０３がどれだけ早くレスポンスするかに応じて転送容量が決まる。もし、ＤＡＣＫ信号３０２が、１０ＭＨｚの周期であった場合、転送容量は１０ＭＢ／ｓとなる。
【００４５】
図４は、本実施の形態における静止画撮影（記録）を行うときの画像処理システム各処理動作期間を時系列的に示した遷移図である。
【００４６】
図４において、４０１は、ＣＰＵ１２１の動作状態を表すモードである。この中で、「ファインダー」は、記録動作を行わずに間引き出力された画像データを表示するファインダー動作状態を表し、「露光」は静止画像を記録する（全画素を記録対象とする）全画素読み出し用のデータ露光期間を表し、「読み出し」は、「露光」期間で露光された撮像素子１０２の全画素画像データを、撮像素子１０２から出力する期間をあらわしている。
【００４７】
４０２は、撮像素子１０２を制御する撮像素子コントロール部１０３内部のタイミングジェネレータから出力される制御信号のひとつで、ファインダー動作時は約３３ｍｓごと、読み出し時には１６ｍｓごとにＬレベルになるＣＣＤ垂直同期信号（ＶＤ信号）である。撮像素子１０２からのデータの出力は、このＶＤ信号が基準になり、Ｌレベルから次にＬレベルまでの期間を、フレームという単位であらわす。４０３は、撮像素子１０２から出力される記録すべき静止画像のデータ出力期間を示している。
【００４８】
４０４は、ＩＣ１０４がＣＣＤ１０２から出力される全画素データ（撮像素子出力４０３におけるＤとＥ）を、ワークメモリ１０５に書き込む期間をあらわす、メモリライトタイミングである。４０５は、ＩＣ１０４が、ワークメモリ１０５に書かれた記録すべき静止画像データを読み出し、ＪＰＥＧ圧縮を行いながらその圧縮データを再びワークメモリ１０５に書き込む期間を示す、ＪＰＥＧ圧縮タイミングである。
【００４９】
４０６は、ＪＰＥＧ圧縮されて、ワークメモリ１０５に書き込まれたＪＰＥＧファイルを、カメラ部１００側ファイル転送専用バス１０９を用いて、ＩＣ１０４からＣＰＵ１２１に転送する期間を示す、ＤＭＡ転送タイミングである。
【００５０】
４０７は、タイミング４０３において出力される画像データと、ＩＣ１０４がファインダー出力専用バス１０８に出力する表示データとの相関を表す、ファインダー表示タイミングである。ここで、モード４０１がファインダーの場合、４０３における画像出力Ａは、次のフレームでファインダー表示４０７として出力され、続いてＢというＣＣＤ出力４０３も、１フレーム遅れてファインダー表示４０７の出力Ａとして処理される。また、露光・読み出し処理から復帰したファインダーモードにおけるタイミングにおいても同様で、４０３における画像出力の１フレーム遅れでファインダー表示として出力される。
【００５１】
図１、図２、図３、図４及び図７を用いて、本実施の形態における静止画撮影時の各データバスの制御とデータの流れを説明する。図７は本実施の形態における画像処理システムの動作処理フローチャートである。
【００５２】
まず、操作者が本体部１２０にカメラ部１００を装着（ステップＳ８０１）すると、カメラ部１００は電源部１３０から電源を供給される（ステップＳ８０２）。カメラ部１００自体のイニシャル化処理終了後（ステップＳ８０３）、カメラ部１００側の制御コマンド専用バス１１０を介して、例えば、２００万画素相当の撮像素子１０２であることを示す画素情報や、レンズ群１０１のズーム倍率情報等の各種情報を含むカメラモジュール情報を、ＣＰＵ１２１に対して出力する（ステップＳ８０４）。
【００５３】
本体部１２０は、上記カメラモジュール情報を受けて、カメラ部１００を使用するアプリケーションにおける情報設定を更新する（ステップＳ８０５）。その後、操作者によってカメラ部１００を使用するアプリケーションが選択された（ステップＳ８０６）場合、アプリケーションの状態に応じた、カメラ部に対する制御コマンドを本体側制御コマンド専用バス１３４を通して出力（ステップＳ８０７）し、この処理は上記アプリケーションの終了、もしくは電源がＯＦＦされるまで継続（ステップＳ８０８）する。
【００５４】
ステップＳ８０６において、操作者がキーＳＷ１２７を利用し静止画撮影アプリケーションを選択すると、ＣＰＵ１２１はカメラ側制御コマンド専用バス１３４を通してＵＡＲＴによりファインダー動作の開始を指示する。この指示は、カメラ側制御コマンド専用バス１１０を介してＩＣ１０４に伝えられる。
【００５５】
ファインダー動作の指示を受けたＩＣ１０４は、４０１におけるファインダー動作を行う為、ファインダー用の送信データ出力指示を、同期シリアル転送によって、撮像素子コントロール部１０３に対し出力する。指示を受けた撮像素子コントロール部１０３は、ファインダー動作用の画像データ（出力４０３のＡ，Ｂ，Ｆ，Ｇ）をＩＣ１０４に出力する。ＩＣ１０４はファインダー動作用の画像データを受けて、オートフォーカスや露出制御及びホワイトバランス制御を行い、かつＶＧＡサイズになるような間引き・拡大処理を行った後に、ファインダーデータとして、ファインダー出力専用バス１０８を通してＣＰＵ１２１に対して出力（ファインダー表示４０７のＡ，Ｂ，Ｆ）する。
【００５６】
図２のファインダーデータにおいて、表示データ２０４を８ｂｉｔにした場合、ｘ２ＬＣＤ＿ＣＬＫは約２７ＭＨｚとなり、その際の有効データ転送量は約１９ＭＢ／ｓとなる。このデータは静止画撮影が開始されるまで、定常的に出力され続ける。ファインダー入力専用バス１３２を介してファインダーデータを入力したＣＰＵ１２１内部では、表示データ２０４は形式が違う為そのまま表示制御回路１２４に出力できない。そこで以下のような変換式を使って、ＹＣｂＣｒ信号からＲＧＢ信号を生成し、表示制御回路１２４及びＴＦＴ表示部１２５に出力する。
【００５７】
Ｒ＝１．１６Ｙ＋１．５９Ｃｒ
Ｇ＝１．１６Ｙ−０．８１Ｃｒ−０．３９Ｃｂ
Ｂ＝１．１６Ｙ＋２．０１８Ｃｂ
次に、操作者が本体部１２０側のキーＳＷ１２７に含まれるズームキーや露出制御キーを押下した場合、ＣＰＵ１２１は押下されたキースイッチを判断し、カメラ側制御コマンド専用バス１３４を介して、ＵＡＲＴにより、ズームキーの場合は、ズームモータ動作の実行や停止を指示し、露出制御キーの場合は、画像の明るさの増減を指示する。カメラ側制御コマンド専用バス１３４を介してこれらの指示を受けたＩＣ１０４は、ズームの実行に対してはレンズ駆動モータ部１０７の制御を、露出の制御に関しては、ＩＣ１０４内部のレジスタ値、もしくはＣＣＤコントロール部１０３のアナログゲインの値を書き換えたり、読み出し期間の制御、あるいは絞りを制御したりすることで実現される。
【００５８】
また、操作者がキーＳＷ１２７に含まれるシャッタースイッチを押下した場合、シャッタースイッチの信号を検出したＣＰＵ１２１は、カメラ側制御コマンド専用バス１３４を介してＵＡＲＴによりファインダー動作の停止を指示し、続いて全画素取り込み開始（ＣＦカードへの記録対象となる静止画像の撮像動作の開始）を指示する。全画素取り込みの指示を受けたＩＣ１０４は、４０１における露光動作を行う為のパラメータを同期シリアル転送によって撮像素子コントロール部１０３に対し出力する。
【００５９】
指示を受けた撮像素子コントロール部１０３は、露光動作用の静止画像データ（撮像素子出力４０３のＤ、Ｅ）を、ＩＣ１０４に順次出力する。４０１における「読み出し」期間でＩＣ１０４に入力された静止画像データは、すべてワークメモリ１０５に書き込まれる。すべての画像データのワークメモリ１０５への書き込みが完了した後、ＩＣ１０４は、再び自動的にファインダー動作に復帰する為に、同期シリアル転送によってファインダー用の送信データ出力指示を撮像素子コントロール部１０３に対し出力すると、撮像素子出力４０３のＦの画像データがファインダー表示４０７のＦのタイミングでＩＣ１０４から出力される。
【００６０】
また、ファインダー動作への復帰と同時に、画像データのＪＰＥＧ圧縮を行い、圧縮されたファイルをワークメモリ１０５に書き込んだ後、ＩＣ１０４は、カメラ側ファイル転送専用バス１０９を通してＣＰＵ１２１に対し、ＪＰＥＧ圧縮されたファイルを転送する。ＪＰＥＧ圧縮されたファイルを受け取ったＣＰＵ１２１は、一度ワークメモリ１２２に転送した後、ＣＦカード１２８に書き込む処理が行われる。
【００６１】
以上説明したように、本実施の形態によれば、カメラ部と本体部が着脱可能なシステムにおいて、カメラ部と本体部とを接続する信号線を「ファインダ」「ファイル転送」「コマンド」の3つに分離し、それぞれ独立して動作させることにより、転送容量の確保と、動作周波数の低下、低消費電力化、データ管理の容易さを実現することが出来る。
【００６２】
さらに、機能の異なる３つのバスを持つことで、撮影からファインダ表示への復帰が早く、操作レスポンスの向上も実現できる。
【００６３】
さらに、撮像素子やレンズ駆動モータ部の細かな制御はＩＣが実行する為、ＣＰＵはどのような画像処理部が装着されても、「コマンド」専用バスの使用により同じように制御できる。したがって、ひとつの本体部に対して、様々なバリエーションのカメラ部を低価格で供給することが出来る。
【００６４】
（第２の実施の形態）
第１の実施の形態では、ＩＣ１０４とＣＰＵ１２１との接続を、制御コマンド、ファインダーデータ、ファイル転送それぞれの専用バスを持って制御することと、これらの専用バスを持つカメラ部ならば、どのようなものでも本体部に接続できることを特徴としていた。しかしながら、カメラ部におけるＣＣＤの画素数が、ＶＧＡ（６４０×４８０）程度のものであった場合、ファインダー用の画像データ自体が無圧縮の全画素データとして成立するため、カメラ部側にファイル転送専用バスをもつ必要がなくなる。そこで、本実施の形態では、このようなファイル転送専用バスを有さないカメラ部が挿入された場合においても、制御コマンドによる制御で本体部のファイル転送を無効にすることで、同じ本体部に対し、性能の異なるカメラ部を挿入することが出来る形態を説明する。
【００６５】
図５は、本発明の実施の形態２に係るカメラ部と本体部とを表したブロック図である。なお、図１と同じ符号を示すものは同様の機能・動作を行うものとしてその説明を省略する。
【００６６】
図５において、５００は、ＶＧＡサイズの撮像素子５０２を搭載するカメラ部である。５０２は、レンズ群１０１から入力される画像を電気信号に変換する６４０×４８０ドット分の画像データを出力する撮像素子である。
【００６７】
５０４は、撮像素子コントロール部１０３を、同期シリアル通信によって制御し、露出やホワイトバランスをコントロールしたり、ファインダー画像（６４０×４８０ドット）の出力、記録すべき静止画像のＪＰＥＧファイルを生成したりするＩＣである。
【００６８】
５０７は、カメラ部５００と本体部１２０を接続する為の、カメラ部５００側のカメラ側コネクタである。カメラ側コネクタ５０７は、ファイル転送専用バスを有さない。５０８は、デジタルカメラ機能ＩＣ５０４から出力される、ファインダーデータを出力するファインダー出力専用バスである。５１０は、デジタルカメラ機能ＩＣ５０４とＣＰＵ１２１が、制御コマンドの送受信を行う、カメラ側制御コマンド専用バスである。
【００６９】
図５を用いて、本実施の形態の画像処理システムについて説明する。
【００７０】
まず、カメラ部５００が本体部１２０に装着にともなって、カメラ側制御コマンド専用バス５１０を介して、カメラ部５００からＶＧＡ相当のＣＣＤ５０２を搭載しているという画素に関する情報を含むカメラモジュール情報を、ＣＰＵ１２１に対して出力する。
【００７１】
この情報を受けた本体部１２０側のＣＰＵ１２１は、キーＳＷ１２７のシャッタＳＷを押下された場合においても、静止画のファイル転送要求をカメラ部５００に対して出力せず、ファインダー出力専用バス５０８から出力されるファインダー用の画像データをＣＦカード１２８に記録する画像として兼用する。すなわち、ＶＧＡ相当の画像をワークメモリ１２２上に抽出、この抽出された画像をＣＰＵ１２１内部で、ＪＰＥＧ圧縮し、ワークメモリ１２２上にＪＰＥＧファイルを作成した後、ＣＦカード１２８に書き込む。
【００７２】
上述したように本実施の形態によれば、低画素数の撮像素子を有するカメラ部に対しても適切な処理を行うことができる。
【００７３】
（第３の実施の形態）
前述の実施の形態１および２では、レンズ部を交換できるデジタルカメラシステムの場合について説明したが、制御コマンド、ファインダーデータ、ファイル転送それぞれの専用バスを持っていれば、カメラ部１００以外のモジュールも接続することが出来る。
【００７４】
図６は、第３の実施所形態に係るビデオ信号処理部と本体部とを表したブロック図である。
【００７５】
図６において、６００は、ＮＴＳＣビデオ信号をデジタル画像本体部に供給し、ＮＴＳＣビデオ信号を本体部１２０のＴＦＴ液晶表示部１２５に表示させたり、本体部１２０側でビデオ画像をデジタル画像として保存させたりするビデオ信号処理部である。６０１は、ＮＴＳＣ入力コネクタである。６０２は、音声入力コネクタである。６０３は、ＮＴＳＣ入力コネクタ６０１から入力されるアナログのＮＴＳＣ信号を、デジタルデータに変換し、ＣＣＩＲ−６０１の形式に準拠した表示データ２０４出力とおなじ形式でビデオデータを出力出来るＮＴＳＣデコーダ部である。６０４は、音声入力コネクタ６０２から入力される音声データをＡＤＰＣＭ等のデジタルデータとして記録したり、ビデオ側制御コマンド専用バス６０７から入力される制御コマンドに基づいてＮＴＳＣデコーダ部６０３をコントロールしたりするＲＯＭ・ＲＡＭ内蔵の１ＣｈｉｐＣＰＵである。
【００７６】
６０５は、ＮＴＳＣデコーダ部６０３から出力されるファインダー用の画像データを本体部１２０に出力する為の、ファインダー出力専用バスである。６０６は、１ＣｈｉｐＣＰＵ６０４からＣＰＵ１２１に対し、音声データを出力するビデオ信号処理部側ファイル転送専用バスである。６０７は、１ＣｈｉｐＣＰＵ６０４とＣＰＵ１２１が、制御コマンドの送受信を行う、ビデオ信号処理部側制御コマンド専用バスである。
【００７７】
図６を用いて、本実施の形態について説明する。
【００７８】
まず、ビデオ信号処理部６００が本体部１２０に装着すると、それに伴って、ビデオ信号処理部６００の１ＣｈｉｐＣＰＵ６０４は、ビデオ信号処理用モジュールであるという情報を本体部１２０に対して出力する。ビデオ信号処理用モジュールであるという情報を受けた本体部１２０は、ビデオ表示というアプリケーションが選択された際に、本体側制御コマンド専用バス１３４を介してビデオ部の１ＣｈｉｐＣＰＵ６０４に対しビデオデータの出力を指示する。
【００７９】
指示を受けた１ＣｈｉｐＣＰＵ６０４は、ＮＴＳＣデコーダ部６０３に対しビデオデータの出力を指示し、ファインダー出力専用バス６０５を介してビデオデータを出力させると共に、音声入力コネクタ６０２から入力される音声データをデジタルデータとして、ビデオ側ファイル転送専用バス６０６を介して本体部１２０に出力する。
【００８０】
ビデオ表示用アプリケーションの起動中にシャッタＳＷが押下された場合、本体部１２０は、静止画のファイル転送要求をビデオ部６００に対して出力せずに、ファインダー出力専用バス６０５から出力されるファインダー用の画像データから、ＶＧＡ相当の画像をワークメモリ１２２上に抽出する。この抽出した画像をＣＰＵ１２１内部でＪＰＥＧ圧縮し、ワークメモリ１２２上にＪＰＥＧファイルを作成した後、ＣＦカード１２８に書き込む。
【００８１】
このようにＮＴＳＣ信号が入力される画像処理システムにおいても適切な処理を実行することができる。
【００８２】
本発明は、一例として、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを、インターネットなどのネットワークを介して画像信号処理装置に供給し、撮像装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行することによって達成できる。
【００８３】
この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施形態のＣＰＵ５０の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。
【００８４】
プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、フロッピー（Ｒ）ディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭなどを用いることができる。
【００８５】
また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳ（オペレーティングシステム）などが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれる。
【００８６】
さらに、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれた後、そのプログラムコードの指示にもとづき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される。
【００８７】
本発明を上記記憶媒体に適用する場合、その記憶媒体には、先に説明したフローチャートに対応するプログラムコードを格納することになるが、簡単に説明すると、本発明の撮像装置に不可欠なモジュールを、記憶媒体に格納することになる。
【００８８】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、画像処理部と本体部が着脱可能なシステムにおいて、画像処理部と本体部とを接続する信号線を「ファインダー」「ファイル転送」「コマンド」の3つに分離し、それぞれ独立して動作させることにより、転送容量の確保と、動作周波数の低下、低消費電力化、データ管理の容易さを実現することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態における画像処理システムのブロック図。
【図２】ファインダー用の画像表示を行うときの各種信号の波形図。
【図３】ファイル転送専用バス（１０９，１３３）における波形図。
【図４】静止画撮影（記録）を行うときの画像処理システム各処理動作期間を時系列的に示した遷移図である。
【図５】第２の実施の形態における画像処理システムのブロック図。
【図６】第３の実施の形態における画像処理システムのブロック図。
【図７】第１の実施の形態における画像処理システムの動作処理フローチャート。
【図８】従来のデジタルカメラのブロック図。
【符号の説明】
１００カメラ部
１０２撮像素子
１０４ＩＣ
１０８，１３２ファインダー出力専用バス
１０９，１３３ファイル転送専用バス
１１０，１３４制御コマンド転送バス
１２０本体部
１２１ＣＰＵ

Claims

カメラ部と本体部とが分離する構造を有する画像処理システムにおいて、
前記本体部は、着脱式のストレージデバイスを接続する接続手段と、表示手段を有し、
前記カメラ部は、撮影手段と、前記本体部の表示手段で被写体を確認するためのサイズに前記撮影手段から出力された画像データを間引いて前記被写体を確認するための画像データを生成する生成手段と、前記本体部側において前記着脱式のストレージデバイスへの記録対象となる静止画像の静止画像データを記憶する記憶手段を有するとともに、
前記カメラ部と本体部とのデータ転送の手段として、
前記本体部の表示手段で被写体を確認するための画像データを前記カメラ部から本体部へ転送するための第１のバスと、
前記本体部側において前記着脱式のストレージデバイスへの記録対象となる静止画像の画像ファイルを前記カメラ部から本体部へ転送するための第２のバスと、
前記カメラ部と前記本体部との間で制御データを転送するための第３のバスと、
をそれぞれ独立に有し、
前記本体部は、前記被写体の確認開始を前記第３のバスを介して前記カメラ部に指示し、
前記カメラ部は、前記被写体の確認開始の指示を受けると、前記本体部の表示手段で被写体を確認するために前記生成手段により生成された画像データを、前記第１のバスを介して前記本体部に出力し、
前記本体部は、前記着脱式のストレージデバイスへの記録対象となる静止画像の撮影動作の開始を前記第３のバスを介して前記カメラ部に指示し、
前記カメラ部は、前記記録対象となる静止画像の撮影動作の開始の指示を受けると、前記撮影手段から出力された前記記録対象となる静止画像の静止画像データを前記記憶手段に書き込み、前記静止画像データを前記記憶手段から読み出して圧縮し、圧縮して生成された画像ファイルを前記記憶手段に書き込み、前記圧縮して前記記憶手段に書き込んだ画像ファイルを前記第２のバスを介して前記本体部に出力し、
前記本体部は、前記圧縮された画像ファイルを受け取ると、受け取った画像ファイルを前記着脱式のストレージデバイスに書き込み、
前記カメラ部は、前記撮影手段から出力された前記記録対象となる静止画像の静止画像データの前記記憶手段への書き込みが完了した後に前記本体部の表示手段で被写体を確認するために前記生成手段により生成された画像データを、前記第１のバスを介して前記本体部に出力することを特徴とする画像処理システム。
請求項１において、前記カメラ部の前記本体部への装着にともなって、前記第３のバスを介して前記カメラ部の固有の情報を前記本体部へ転送することを特徴とする画像処理システム。
請求項２において、前記本体部は、取得した前記カメラ部の固有の情報にともなって、前記カメラ部に対する制御を変更することを特徴とする画像処理システム。