JP4661187B2 - Synchronization signal generator and imaging device - Google Patents

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Description

この発明は、同期信号発生装置とそれを用いた撮像装置に関する。詳しくは、クロック数の異なるラインまたはフレームが分散するように、一定周波数のクロック信号から所望のフレームレートの同期信号を生成するものである。 This invention relates to imaging equipment using the same and a synchronization signal generator. Specifically, a synchronization signal having a desired frame rate is generated from a clock signal having a constant frequency so that lines or frames having different numbers of clocks are dispersed .

撮像装置では、被写体を撮像する際のフレームレート(以下「撮像フレームレート」という)を特許文献1に記載されているように可変して、被写体の動きを実際の速度とは異なる速度で表示することが可能とされている。例えば、撮像フレームレートで撮像を行い得られた画像信号を撮像フレームレートよりも低いフレームレートで再生すれば、被写体の動きが実際の速度よりも遅くなったスロー再生画像を得ることができる。   In the imaging apparatus, the frame rate (hereinafter referred to as “imaging frame rate”) when imaging a subject is varied as described in Patent Document 1, and the movement of the subject is displayed at a speed different from the actual speed. It is possible. For example, if an image signal obtained by imaging at an imaging frame rate is reproduced at a frame rate lower than the imaging frame rate, a slow reproduction image in which the movement of the subject is slower than the actual speed can be obtained.

特開2000−125210号公報JP 2000-125210 A

ところで、撮像装置のフレームレートを変更する場合、動作の基準として用いられるクロック信号の周波数を変更することで、フレームレートを容易に切り換えることができる。しかし、撮像動作中にクロック信号の周波数を切り換える場合、切り換えを適正なタイミングで行わないと、撮像画像にノイズが生じてしまう虞がある。   By the way, when the frame rate of the imaging apparatus is changed, the frame rate can be easily switched by changing the frequency of the clock signal used as a reference of operation. However, when the frequency of the clock signal is switched during the imaging operation, noise may occur in the captured image unless the switching is performed at an appropriate timing.

また、フレームレートの変更を整数倍に限定すれば、撮像装置を容易に構成することができる。しかし、フレームレートが整数倍に限定されるとフレームレートの自由度が低くなってしまう。   Further, if the change of the frame rate is limited to an integral multiple, the imaging apparatus can be easily configured. However, when the frame rate is limited to an integral multiple, the degree of freedom of the frame rate is reduced.

そこで、この発明では、より自由度の高いフレームレートを簡便に実現するための同期信号発生装置とそれを用いた撮像装置を提供するものである。 Therefore, in the present invention, there is provided an imaging equipment using it with synchronization signal generating device for easily realize a high degree of freedom frame rate.

上記課題を解決し、本発明の目的を達成するため、本発明の同期信号発生装置は、定周波数のクロック信号を発生するクロック信号発生手段と、クロック信号を用いて同期信号の生成を行う同期信号生成手段を有し、同期信号生成手段は、クロック数の異なるフレームをフレーム毎に分散させるとともに、クロック数の異なるラインをフレーム内に分散させて、所望のフレームレートの同期信号を生成することを特徴としている。 In order to solve the above problems and achieve the object of the present invention, a synchronization signal generator of the present invention includes a clock signal generation means for generating a constant frequency clock signal, and a synchronization signal generation using the clock signal. A synchronization signal generation unit that distributes frames having different clock numbers for each frame and distributes lines having different clock numbers in the frame to generate a synchronization signal having a desired frame rate; It is characterized by.

また、本発明の撮像装置は、一定周波数のクロック信号を発生するクロック信号発生手段と、このクロック信号を用いて同期信号の生成を行う同期信号生成手段と、撮像画像の画像信号を生成する撮像手段と、同期信号生成手段で生成された同期信号を用いて撮像手段を駆動する駆動手段と、を備え、同期信号生成手段は、クロック数の異なるフレームをフレーム毎に分散させるとともに、クロック数の異なるラインをフレーム内に分散させて、所望のフレームレートの同期信号を生成することを特徴としている。 In addition, the imaging apparatus of the present invention includes a clock signal generation unit that generates a clock signal having a constant frequency, a synchronization signal generation unit that generates a synchronization signal using the clock signal, and an imaging that generates an image signal of a captured image. And a driving unit that drives the imaging unit using the synchronization signal generated by the synchronization signal generation unit, the synchronization signal generation unit distributes frames having different clock numbers for each frame, It is characterized in that different lines are dispersed in a frame to generate a synchronization signal having a desired frame rate.

この発明においては、1ラインのクロック数をライン毎に可変して一定周波数のクロック信号から所望のフレームレートの同期信号が生成される。例えば、垂直方向のサイズがPVラインで、所望のフレームレートにおける1フレームがクロック数Cfcsであるとき、クロック数Clc1=floor(Cfcs/PV)であるラインをライン数PVc1=PV−(Cfcs%PV)、クロック数Clc2=floor(Cfcs/PV)+1であるラインをライン数PVc2=(Cfcs%PV)それぞれ分散して設けることで、所望のフレームレートの同期信号が生成される。さらに、1フレームのクロック数をフレーム毎に可変して所望のフレームレートが切り換え可能とされる。例えば、クロック信号が周波数Csであり所望のフレームレートがフレームレートFRであるとき、1フレームのクロック数Cfc1=floor(Cs/FR)であるフレームのフレーム数FNc1=FR−(Cs%FR)に対し、1フレームのクロック数Cfc2=floor(Cs/FR)+1であるフレームをフレーム数FNc2=(Cs%FR)に分散して設けることで、所望のフレームレートの同期信号が生成される。メモリに画像信号を書き込むための第1の同期信号と、メモリから画像信号を読み出すための第2の同期信号の生成が行われるとき、第1の同期信号のフレームレートと第2の同期信号のフレームレートとの最大公約数の逆数で示される周期に基づき、第1および第2の同期信号のリセット動作が行われる。   In the present invention, the number of clocks for one line is varied for each line, and a synchronization signal having a desired frame rate is generated from a clock signal having a constant frequency. For example, when the vertical size is a PV line and one frame at a desired frame rate is the clock number Cfcs, the line having the clock number Clc1 = floor (Cfcs / PV) is represented by the line number PVc1 = PV− (Cfcs% PV). ), A line having the number of clocks Clc2 = floor (Cfcs / PV) +1 is provided by distributing the lines PVc2 = (Cfcs% PV), thereby generating a synchronization signal having a desired frame rate. Further, a desired frame rate can be switched by changing the number of clocks of one frame for each frame. For example, when the clock signal is the frequency Cs and the desired frame rate is the frame rate FR, the frame number FNc1 = FR− (Cs% FR) of the frame number of one frame clock Cfc1 = floor (Cs / FR). On the other hand, a frame having the number of clocks Cfc2 = floor (Cs / FR) +1 of one frame is distributed and provided in the number of frames FNc2 = (Cs% FR), thereby generating a synchronization signal having a desired frame rate. When the generation of the first synchronization signal for writing the image signal to the memory and the generation of the second synchronization signal for reading the image signal from the memory, the frame rate of the first synchronization signal and the second synchronization signal Based on a cycle indicated by the reciprocal of the greatest common divisor with the frame rate, the reset operation of the first and second synchronization signals is performed.

本発明によれば、一定のクロック信号を用いて、クロック数の異なるフレームをフレーム毎に分散させるとともに、クロック数の異なるラインをフレーム内に分散させることにより所望のフレームレートの同期信号が生成される。このように、クロック周波数自体は固定した状態で、所望のフレームレートの同期信号を生成できることから、クロックの切り換えによるノイズの発生等を生ずることがない。また、実現できるフレームレートが限定されることがなく、フレームレートの自由度を高めることができる。 According to the present invention, using a constant clock signal, together with dispersed for each frame the number of clocks of different frames, generates a synchronization signal of a desired frame rate by Rukoto dispersing the number of clocks of different lines in the frame Is done. As described above, since a synchronization signal having a desired frame rate can be generated while the clock frequency itself is fixed, no noise is generated due to clock switching. Further, the frame rate that can be realized is not limited, and the degree of freedom of the frame rate can be increased.

また、垂直方向のサイズがPVラインで、所望のフレームレートにおける1フレームがクロック数Cfcsであるとき、クロック数Clc1=floor(Cfcs/PV)であるラインをライン数PVc1=PV−(Cfcs%PV)、クロック数Clc2=floor(Cfcs/PV)+1であるラインをライン数PVc2=(Cfcs%PV)それぞれ設けた同期信号が生成される。このため、1ライン当たりのクロック数の誤差を1クロック以内に納めることができるので、回路的負担を少なくできる。   When the vertical size is a PV line and one frame at a desired frame rate is the clock number Cfcs, the line having the clock number Clc1 = floor (Cfcs / PV) is represented by the line number PVc1 = PV− (Cfcs% PV). ), A synchronization signal in which lines having the number of clocks Clc2 = floor (Cfcs / PV) +1 and the number of lines PVc2 = (Cfcs% PV) are generated is generated. For this reason, since the error of the number of clocks per line can be kept within one clock, the circuit load can be reduced.

また、1フレームのクロック数をフレーム毎に可変して所望のフレームレートを切り換え可能とし、クロック信号が周波数Csであり所望のフレームレートがフレームレートFRであるとき、1フレームのクロック数Cfc1=floor(Cs/FR)であるフレームのフレーム数FNc1=FR−(Cs%FR)に対し、1フレームのクロック数Cfc2=floor(Cs/FR)+1であるフレームをフレーム数FNc2=(Cs%FR)設けて、同期信号が生成される。このため、1フレーム当たりのクロック数の誤差を1クロック以内に納めて、ほぼ任意のフレームレートが実現できる。また、フレーム毎のクロック数の誤差が少ないので、映像に与える影響も小さい。さらに、クロック数の異なるラインやフレームが偏りなく分散して設けられるので、撮像画像に与える影響を更に少なくすることが可能となる。   Further, the number of clocks of one frame can be changed for each frame so that a desired frame rate can be switched. When the clock signal has the frequency Cs and the desired frame rate is the frame rate FR, the number of clocks of one frame Cfc1 = floor For a frame number FNc1 = FR− (Cs% FR) of a frame of (Cs / FR), a frame number of one frame clock Cfc2 = floor (Cs / FR) +1 is a frame number FNc2 = (Cs% FR). And a synchronization signal is generated. For this reason, an error in the number of clocks per frame is kept within one clock, and an almost arbitrary frame rate can be realized. In addition, since the error in the number of clocks for each frame is small, the influence on the video is small. Further, since the lines and frames having different clock numbers are provided in a distributed manner, the influence on the captured image can be further reduced.

また、メモリに画像信号を書き込むための第1の同期信号と、メモリから画像信号を読み出すための第2の同期信号が生成されて、第1の同期信号のフレームレートと第2の同期信号のフレームレートの最大公約数の逆数で示される周期に基づき、第1および第2の同期信号のリセット動作が行われるので、第1の同期信号を使用する回路系とを第2の同期信号を使用する回路系と最大公約数のフレームレート周期あるいはその整数倍の周期で同期させて動作させることができる。さらに、外部入力信号に従い同期信号をリセットすることができるので、撮像装置を複数台接続して使用する場合にも、各撮像装置を同期して動作させることができる。   In addition, a first synchronization signal for writing the image signal to the memory and a second synchronization signal for reading the image signal from the memory are generated, and the frame rate of the first synchronization signal and the second synchronization signal Since the reset operation of the first and second synchronization signals is performed based on the period indicated by the reciprocal of the greatest common divisor of the frame rate, the second synchronization signal is used with the circuit system that uses the first synchronization signal. The circuit system can be operated in synchronization with the frame rate period of the greatest common divisor or an integer multiple thereof. Furthermore, since the synchronization signal can be reset in accordance with the external input signal, even when a plurality of imaging devices are connected and used, the imaging devices can be operated in synchronization.

以下、図を参照しながら、この発明の形態について説明する。図1は、撮像装置10の構成を示している。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows the configuration of the imaging apparatus 10.

撮像部11は、例えばCMOS型やCCD型の固体撮像素子を用いて、撮像フレームレートの撮像信号を生成する。この撮像フレームレートは、撮像画像を記録媒体に記録するときの記録フレームレートや電子ビューファインダ表示画像の表示フレームレート以上のフレームレートとする。   The imaging unit 11 generates an imaging signal at an imaging frame rate using, for example, a CMOS type or CCD type solid-state imaging device. The imaging frame rate is set to a frame rate equal to or higher than a recording frame rate when recording a captured image on a recording medium or a display frame rate of an electronic viewfinder display image.

図2は、例えばカラムアンプ方式のCMOS型固体撮像素子を用いた撮像部11の構成を示す図である。この撮像部11は、例えば1クロックで4画素の画素信号を並列に出力することで、1クロックで1画素の画素信号を出力する撮像部に比べて、4倍の撮像フレームレートを実現する。   FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of the imaging unit 11 using, for example, a column amplifier type CMOS solid-state imaging device. For example, the imaging unit 11 outputs a pixel signal of four pixels in parallel at one clock, thereby realizing an imaging frame rate four times that of an imaging unit that outputs a pixel signal of one pixel at one clock.

垂直走査制御回路111は、画素信号を読み出すラインの選択を行う。水平走査制御回路112は、画素列選択回路113を駆動して、画素信号を読み出す水平方向の画素位置の選択を行う。画素列選択回路113は、ライン方向に対して直交する方向の画素列に一方の端子を接続して他方の端子を出力アンプ114と接続したスイッチ113swで構成されている。   The vertical scanning control circuit 111 selects a line from which a pixel signal is read. The horizontal scanning control circuit 112 drives the pixel column selection circuit 113 to select a pixel position in the horizontal direction for reading out a pixel signal. The pixel column selection circuit 113 includes a switch 113sw in which one terminal is connected to a pixel column in a direction orthogonal to the line direction and the other terminal is connected to the output amplifier 114.

出力アンプ114は、1クロックで出力する画素信号の数に合わせて並列に設けるものとして、各出力アンプ114に画素列選択回路113のスイッチ113swを振り分けて接続する。例えば1クロックで4画素の画素信号を並列に出力するときには、4個の出力アンプ114-1〜114-4を並列に設ける。また、出力アンプ114-1には、「4L+1(Lは0または正の整数)」番目に位置する画素列と接続されるスイッチ113sw-(4L+1)を接続する。同様に、出力アンプ114-2〜114-4には、「4L+2」〜「4L+4」番目に位置する画素列と接続されるスイッチ113sw-(4L+2)〜113sw-(4L+4)をそれぞれ接続する。   The output amplifier 114 is provided in parallel according to the number of pixel signals output in one clock, and the switch 113sw of the pixel column selection circuit 113 is distributed and connected to each output amplifier 114. For example, when four pixel signals are output in parallel in one clock, four output amplifiers 114-1 to 114-4 are provided in parallel. Further, the output amplifier 114-1 is connected to a switch 113sw- (4L + 1) connected to the pixel row positioned at the “4L + 1 (L is 0 or positive integer)” position. Similarly, the output amplifiers 114-2 to 114-4 are provided with switches 113sw- (4L + 2) to 113sw- (4L + 4) connected to the pixel rows positioned in the “4L + 2” to “4L + 4” positions, respectively. Connecting.

ここで、垂直走査制御回路111は、1ライン目の画素の画素信号読み出しを行い、水平走査制御回路112は、画素列選択回路113のスイッチ113sw-1〜113sw-4を同時にオン状態とする。このとき、出力アンプ114-1〜114-4からは、画素P(1,1)〜P(4,1)の画素信号Sp-(1,1)〜Sp-(4,1)が並列に出力される。水平走査制御回路112は、次のクロックで画素列選択回路113のスイッチ113sw-5〜113sw-8を同時にオン状態とする。このとき、出力アンプ114-1〜114-4からは、画素P(5,1)〜P(8,1)の画素信号Sp-(5,1)〜Sp-(8,1)が出力される。以下同様にして、4画素単位で画素信号を並列に繰り返し出力することで、1クロックで1画素の画素信号を出力する撮像部に比べて、4倍のフレームレートの画像信号SAを出力できる。   Here, the vertical scanning control circuit 111 reads the pixel signal of the pixels on the first line, and the horizontal scanning control circuit 112 simultaneously turns on the switches 113sw-1 to 113sw-4 of the pixel column selection circuit 113. At this time, the pixel signals Sp- (1,1) to Sp- (4,1) of the pixels P (1,1) to P (4,1) are output in parallel from the output amplifiers 114-1 to 114-4. Is output. The horizontal scanning control circuit 112 simultaneously turns on the switches 113sw-5 to 113sw-8 of the pixel column selection circuit 113 at the next clock. At this time, the pixel signals Sp- (5,1) to Sp- (8,1) of the pixels P (5,1) to P (8,1) are output from the output amplifiers 114-1 to 114-4. The Similarly, by repeatedly outputting pixel signals in parallel in units of four pixels, an image signal SA having a frame rate four times that of an imaging unit that outputs a pixel signal of one pixel in one clock can be output.

前段処理部13-1は、撮像部11の出力アンプ114-1から出力された画像信号SA-1のゲイン調整や黒レベル調整を行ってA/D変換処理部14-1に供給する。A/D変換処理部14-1は、前段処理部13-1から供給された画像信号をディジタルの画像信号DB-1に変換してメモリ制御部15に供給する。また、前段処理部13-2〜13-4およびA/D変換処理部14-2〜14-4も、前段処理部13-1やA/D変換処理部14-1と同様な処理を行い、得られたディジタルの画像信号DB-2〜DB-4をメモリ制御部15に供給する。なお、A/D変換処理部14-1〜14-4では、折り返し成分の除去を行うものとしても良い。また、前段処理部13-1〜13-4は、ゲイン調整や黒レベル調整の調整量をそれぞれの前段処理部で独立に制御可能とする。このように、調整量を独立に制御可能とすることで、撮像部11から並列に出力される画像信号の信号レベルがばらつきを生じても、各画像信号をそれぞれ正しく調整できる。   The pre-processing unit 13-1 performs gain adjustment and black level adjustment of the image signal SA-1 output from the output amplifier 114-1 of the imaging unit 11, and supplies the result to the A / D conversion processing unit 14-1. The A / D conversion processing unit 14-1 converts the image signal supplied from the pre-processing unit 13-1 into a digital image signal DB-1, and supplies it to the memory control unit 15. The pre-stage processing units 13-2 to 13-4 and the A / D conversion processing units 14-2 to 14-4 perform the same processing as the pre-stage processing unit 13-1 and the A / D conversion processing unit 14-1. The obtained digital image signals DB-2 to DB-4 are supplied to the memory control unit 15. The A / D conversion processing units 14-1 to 14-4 may remove the aliasing components. Further, the pre-stage processing units 13-1 to 13-4 make it possible to independently control the adjustment amounts of gain adjustment and black level adjustment by the respective pre-stage processing units. As described above, by allowing the adjustment amount to be controlled independently, each image signal can be adjusted correctly even if the signal levels of the image signals output in parallel from the imaging unit 11 vary.

メモリ制御部15は、供給されたディジタルの画像信号DBのメモリ16への書き込みや、メモリ16に記憶されている画像信号を読み出してマルチプレクサ18に供給する制御を行う。この画像信号の書き込みや読み出しの制御は、同期系ブロック31から供給された同期信号等を用いて行う。   The memory control unit 15 performs control of writing the supplied digital image signal DB into the memory 16 and reading the image signal stored in the memory 16 and supplying it to the multiplexer 18. Control of writing and reading of the image signal is performed using a synchronization signal supplied from the synchronization block 31.

図3は、メモリ制御部15の構成を示している。メモリ制御部15は、タイミング信号生成部151と制御情報レジスタ152と書込読出処理部153を有している。タイミング信号生成部151は、供給された画像信号DBをメモリ16に書き込んだり(以下メモリ16に書き込まれている画像信号を画像信号DCという)、メモリ16に書き込まれている画像信号DCを読み出して(以下メモリ16から読み出した画像信号を画像信号DDという)出力するための基準となるタイミング信号TMを生成する。このタイミング信号TMは、後述する同期系ブロック31から供給されたクロック信号TS-ck1,TS-ck2や同期信号TS-m,TS-cに基づいて生成する。制御情報レジスタ152は、後述する動作制御部35と接続されており、動作制御部35から供給された制御情報ECやメモリ16の構成や書込読出処理部153の動作状態等に関する情報を保持する。   FIG. 3 shows the configuration of the memory control unit 15. The memory control unit 15 includes a timing signal generation unit 151, a control information register 152, and a writing / reading processing unit 153. The timing signal generator 151 writes the supplied image signal DB in the memory 16 (hereinafter, the image signal written in the memory 16 is referred to as an image signal DC), or reads out the image signal DC written in the memory 16. A timing signal TM serving as a reference for outputting (hereinafter, an image signal read from the memory 16 is referred to as an image signal DD) is generated. The timing signal TM is generated based on clock signals TS-ck1 and TS-ck2 and synchronization signals TS-m and TS-c supplied from a synchronous block 31 described later. The control information register 152 is connected to an operation control unit 35 described later, and holds control information EC supplied from the operation control unit 35, information on the configuration of the memory 16, the operation state of the write / read processing unit 153, and the like. .

書込読出処理部153は、タイミング信号生成部151で生成されたタイミング信号TMや制御情報レジスタ152に保持されている制御情報JHに基づき、書込制御信号WCや読出制御信号RCを生成してメモリ16に供給することで、メモリ16の所望の領域に画像信号の書き込み、あるいはメモリ16の所望の領域から画像信号を読み出す。   The write / read processing unit 153 generates a write control signal WC and a read control signal RC based on the timing signal TM generated by the timing signal generation unit 151 and the control information JH held in the control information register 152. By supplying the data to the memory 16, the image signal is written into the desired area of the memory 16 or the image signal is read from the desired area of the memory 16.

また、書込読出処理部153は、メモリ16に書き込む画像信号やメモリ16から読み出した画像信号を一時保持するバッファ(図示せず)を有している。このため、撮像フレームレートの画像信号DBが供給されるタイミングと画像信号DBをメモリ16に書き込むタイミングが一致しなくとも、画像信号DBがバッファに一時保持されることから、正しく画像信号DBをメモリ16に書き込むことができる。また、メモリ16から画像信号を読み出して出力する場合も、読み出した画像信号がバッファに一時保持されることから、画像信号の読み出しを所望のフレームレートのタイミングで行うことができなくとも、所望のフレームレートの画像信号DDとしてメモリ制御部15から出力できる。例えば表示フレームレートや記録フレームレートで画像信号を出力できる。   Further, the writing / reading processing unit 153 has a buffer (not shown) that temporarily stores an image signal to be written to the memory 16 and an image signal read from the memory 16. For this reason, the image signal DB is temporarily stored in the buffer even if the timing at which the image signal DB at the imaging frame rate is supplied and the timing at which the image signal DB is written to the memory 16 do not match. 16 can be written. Also, when the image signal is read out from the memory 16 and output, the read image signal is temporarily stored in the buffer, so that even if the image signal cannot be read out at the timing of the desired frame rate, the desired signal is output. The frame rate image signal DD can be output from the memory control unit 15. For example, an image signal can be output at a display frame rate or a recording frame rate.

このように、撮像画像の画像信号をメモリ16に記憶させることで、メモリ制御部15に供給された画像信号DBのフレームレートとメモリ制御部15から出力される画像信号DDのフレームレートを独立したものとすることができる。   Thus, by storing the image signal of the captured image in the memory 16, the frame rate of the image signal DB supplied to the memory control unit 15 and the frame rate of the image signal DD output from the memory control unit 15 are made independent. Can be.

メモリ16は、撮像フレームレートの高い画像信号を記憶したり、撮像フレームレートの画像信号をメモリ16に書き込みながら、画像信号を読み出して所望のフレームレートで出力できるように、信号の書き込みや読み出しを高速に行うことができるメモリを用いて構成する。例えば、クロック信号の立ち上がりと立ち下がりの両方で信号の書き込みや読み出しを行うことができるDDRSDRAM(Double Data Rate Synchronous Dynamic Random Access Memory)を用いて構成する。   The memory 16 stores an image signal with a high imaging frame rate or writes and reads a signal so that the image signal can be read out and output at a desired frame rate while the image signal with the imaging frame rate is written to the memory 16. A memory that can be performed at high speed is used. For example, it is configured using a DDR SDRAM (Double Data Rate Synchronous Dynamic Random Access Memory) that can perform signal writing and reading at both rising and falling of the clock signal.

マルチプレクサ18は、メモリ16から読み出した画像信号DD-1〜DD-4を時分割多重してフレーム単位の画像信号を生成する。ここで、撮像画像を表示するため表示フレームレートの画像信号を生成するようにメモリ16から画像信号の読み出しがメモリ制御部15によって行われたとき、マルチプレクサ18は、生成したフレーム単位の画像信号を画像信号DEとしてVF用プロセス部21に供給する。また、撮像画像を記録するため記録フレームレートの画像信号を生成するようにメモリ16から画像信号の読み出しがメモリ制御部15によって行われたとき、マルチプレクサ18は、生成したフレーム単位の画像信号を画像信号DFとして本線用プロセス部23に供給する。   The multiplexer 18 time-division multiplexes the image signals DD-1 to DD-4 read from the memory 16 to generate an image signal in units of frames. Here, when the memory control unit 15 reads the image signal from the memory 16 so as to generate an image signal at a display frame rate for displaying the captured image, the multiplexer 18 outputs the generated image signal for each frame. The image signal DE is supplied to the VF process unit 21. Further, when the memory control unit 15 reads the image signal from the memory 16 so as to generate an image signal at a recording frame rate for recording the captured image, the multiplexer 18 converts the generated image signal in units of frames into an image. The signal DF is supplied to the main line processing unit 23.

VF用プロセス部21は、接続される電子ビューファインダ41の能力に応じた画素数変換回路や、フォーカスを分かりやすくするためのエッジ強調処理回路、所定のビデオレベルの信号に目印を重畳するゼブラミックス回路、有効画枠などの領域情報を示すボックスカーソル表示回路等で構成されており、録画モードや録画待機状態であるスタンバイモードのとき、撮像者を手助けするための種々の処理を行う。VF用プロセス部21は、画像信号DEに対して上述の回路で種々の信号処理を行い、得られた表示信号DGをD/A変換器22に供給する。D/A変換器22は、表示信号DGをアナログの表示信号Vvfに変換して電子ビューファインダ41に供給する。電子ビューファインダ41は、供給された表示信号Vvfに基づいて撮像中の画像やメモリ16に記憶されている撮像画像の表示等を行う。   The VF process unit 21 includes a pixel number conversion circuit according to the capability of the connected electronic viewfinder 41, an edge enhancement processing circuit for making the focus easy to understand, and a zebra mix for superimposing a mark on a signal of a predetermined video level. It is composed of a box cursor display circuit showing area information such as a circuit and an effective image frame, and performs various processes for assisting the photographer in the recording mode or the standby mode which is a recording standby state. The VF process unit 21 performs various signal processing on the image signal DE by the above-described circuit, and supplies the obtained display signal DG to the D / A converter 22. The D / A converter 22 converts the display signal DG into an analog display signal Vvf and supplies it to the electronic viewfinder 41. The electronic viewfinder 41 displays an image being captured or a captured image stored in the memory 16 based on the supplied display signal Vvf.

本線用プロセス部23は、露出制御のための検出回路や、画作りのためのエッジ強調処理回路、色を調整するためのリニアマトリクス回路、モニタガンマを補正するガンマ補正回路、記録装置42で撮影画像を記録するためのインタフェースとしてのYCマトリクス処理回路等で構成されている。本線用プロセス部23は、画像信号DFに対して上述の回路で種々の信号処理を行い、得られた映像信号Voutを記録装置42に供給する。記録装置42は、供給された映像信号Voutをテープ状やディスク状等の記録媒体に記録する。   The main line processing unit 23 shoots with a detection circuit for exposure control, an edge enhancement processing circuit for image creation, a linear matrix circuit for color adjustment, a gamma correction circuit for correcting monitor gamma, and a recording device 42. It is composed of a YC matrix processing circuit as an interface for recording images. The main line processing unit 23 performs various signal processing on the image signal DF using the above-described circuit, and supplies the obtained video signal Vout to the recording device 42. The recording device 42 records the supplied video signal Vout on a recording medium such as a tape or a disk.

同期系ブロック31は、図4に示すように、同期信号発生部311,312およびPLL回路313で構成されている。同期信号発生部311は、クロック信号TS-ck1と表示フレームレートや記録フレームレートの画像信号の生成および処理を行うための基準となる同期信号TS-mを発生させる。同期信号発生部312は、クロック信号TS-ck2と撮像フレームレートの画像信号の生成および処理を行うための基準となる同期信号TS-cを発生させる。PLL回路313は、クロック信号TS-ck1や同期信号TS-cをクロック信号-ck2や同期信号TS-mに同期させるためのものである。同期系ブロック31は、同期信号発生部311で生成したクロック信号TSckや同期信号TS-mを、メモリ制御部15およびメモリ制御部15の後段に設けられたブロック等に供給する。また、同期信号発生部312で生成したクロック信号TS-ck2や同期信号TS-cを、メモリ制御部15と駆動信号生成部32およびメモリ制御部15の前段の前段処理部13やA/D変換処理部14に供給する。   As shown in FIG. 4, the synchronization block 31 includes synchronization signal generators 311 and 312 and a PLL circuit 313. The synchronization signal generation unit 311 generates a synchronization signal TS-m that serves as a reference for generating and processing the clock signal TS-ck1 and the image signal of the display frame rate and the recording frame rate. The synchronization signal generator 312 generates a synchronization signal TS-c that serves as a reference for generating and processing the clock signal TS-ck2 and the image signal of the imaging frame rate. The PLL circuit 313 is for synchronizing the clock signal TS-ck1 and the synchronization signal TS-c with the clock signal -ck2 and the synchronization signal TS-m. The synchronization block 31 supplies the clock signal TSck and the synchronization signal TS-m generated by the synchronization signal generation unit 311 to the memory control unit 15 and a block provided at the subsequent stage of the memory control unit 15. In addition, the clock signal TS-ck2 and the synchronization signal TS-c generated by the synchronization signal generation unit 312 are converted from the memory control unit 15, the drive signal generation unit 32, the previous stage processing unit 13 of the memory control unit 15, and the A / D conversion. This is supplied to the processing unit 14.

図5は同期信号発生部311の構成を示している。クロック信号発生部501は発振器を用いて構成されており、撮像装置10の動作の基準となるクロック信号TS-ck1を生成して、パルス出力部502のHカウンタ502cに供給する。   FIG. 5 shows the configuration of the synchronization signal generator 311. The clock signal generation unit 501 is configured using an oscillator, generates a clock signal TS-ck1 that serves as a reference for the operation of the imaging apparatus 10, and supplies the clock signal TS-ck1 to the H counter 502c of the pulse output unit 502.

パルス出力部502のインタフェース部502aは、動作制御部35からの制御情報ECを受け取り、この制御情報ECに基づき、同期信号発生部311を構成する各部の動作設定を行う。リセットパルス発生部502bは、後述するFカウンタ502gから供給されたフレームカウント値Ufcが初期値「0」とされたとき、あるいは外部から供給された同期信号TSexに基づいてリセット信号SRsを生成してHカウンタ502cに供給する。   The interface unit 502a of the pulse output unit 502 receives the control information EC from the operation control unit 35, and sets the operation of each unit constituting the synchronization signal generation unit 311 based on the control information EC. The reset pulse generator 502b generates the reset signal SRs when the frame count value Ufc supplied from the F counter 502g described later is set to the initial value “0” or based on the synchronization signal TSex supplied from the outside. It is supplied to the H counter 502c.

Hカウンタ502cは、供給されたクロック信号TS-ck1のクロック数をカウントして、クロックカウント値Uhcを水平同期信号発生部502dに供給する。また、クロックカウント値Uhcがインタフェース部502aによって設定された指定クロック数となったときには、クロックカウント値Uhcをリセットして、水平リセット信号SRhをVカウンタ502eに供給する。さらに、後述する垂直同期信号発生部502fに供給されラインカウント値UvcやFカウンタ502g供給されフレームカウント値Ufcが更新されたとき、クロックカウント値Uhcをリセットする。 The H counter 502c counts the number of clocks of the supplied clock signal TS-ck1, and supplies the clock count value Uhc to the horizontal synchronization signal generator 502d. When the clock count value Uhc reaches the designated number of clocks set by the interface unit 502a, the clock count value Uhc is reset and the horizontal reset signal SRh is supplied to the V counter 502e. Moreover, when the later-described frame count value Ufc that will be supplied to the vertical sync signal generator 502 line count value Ru is supplied to the f UVC and F counter 502g is updated, and resets the clock count value UHC.

水平同期信号発生部502dは、Hカウンタ502cから供給されたクロックカウント値Uhcが、インタフェース部502aによって設定されたカウント値となったとき、水平同期パルスを生成することで水平同期信号TS-mlを発生させる。   When the clock count value Uhc supplied from the H counter 502c becomes the count value set by the interface unit 502a, the horizontal synchronization signal generation unit 502d generates the horizontal synchronization signal TS-ml by generating a horizontal synchronization pulse. generate.

Vカウンタ502eは、水平リセット信号SRhによってカウントアップを行い、ライン数を示すラインカウント値UvcをHカウンタ502eと垂直同期信号発生部502fに供給する。また、ラインカウント値Uvcがインタフェース部502aによって設定された指定ライン数となったときには、ラインカウント値Uvcをリセットして、垂直リセット信号SRvをFカウンタ502gに供給する。   The V counter 502e counts up with the horizontal reset signal SRh and supplies a line count value Uvc indicating the number of lines to the H counter 502e and the vertical synchronization signal generator 502f. When the line count value Uvc reaches the designated number of lines set by the interface unit 502a, the line count value Uvc is reset and the vertical reset signal SRv is supplied to the F counter 502g.

垂直同期信号発生部502fは、Vカウンタ502eから供給されたラインカウント値Uvcが、インタフェース部502aによって設定されたカウント値となったとき、垂直同期パルスを生成することで垂直同期信号TS-mfを発生させる。   When the line count value Uvc supplied from the V counter 502e reaches the count value set by the interface unit 502a, the vertical synchronization signal generation unit 502f generates the vertical synchronization signal TS-mf by generating a vertical synchronization pulse. generate.

Fカウンタ502gは、垂直リセット信号SRvによってカウントアップを行い、フレーム数を示すフレームカウント値Ufcをリセットパルス発生部502bとVカウンタ502eに供給する。また、フレームカウント値Ufcがインタフェース部502aによって設定された指定フレーム数となったときには、フレームカウント値Ufcをリセットする。 The F counter 502g counts up with the vertical reset signal SRv and supplies a frame count value Ufc indicating the number of frames to the reset pulse generator 502b and the V counter 502e . When the frame count value Ufc reaches the designated number of frames set by the interface unit 502a, the frame count value Ufc is reset.

なお、同期信号発生部311は、発生させた水平同期信号TS-mlと垂直同期信号TS-mfを同期信号TS-mとして出力する。また、同期信号発生部312も同期信号発生部311と同様に構成されており、クロック信号TS-ck2の出力や撮像フレームレートに対応した水平同期信号TS-clと垂直同期信号TS-cfを発生させて同期信号TS-cとして出力する処理を行う。   The synchronization signal generator 311 outputs the generated horizontal synchronization signal TS-ml and vertical synchronization signal TS-mf as the synchronization signal TS-m. The synchronization signal generator 312 is configured in the same manner as the synchronization signal generator 311 and generates a horizontal synchronization signal TS-cl and a vertical synchronization signal TS-cf corresponding to the output of the clock signal TS-ck2 and the imaging frame rate. Then, the process of outputting as the synchronization signal TS-c is performed.

駆動信号生成部32は、同期系ブロック31の同期信号発生部312から供給されたクロック信号TS-ck2や同期信号TS-cに基づき駆動信号RDを生成して撮像部11に供給し、撮像フレームレートの画像信号SA(DA)を生成するように撮像部11を駆動する。   The drive signal generation unit 32 generates a drive signal RD based on the clock signal TS-ck2 and the synchronization signal TS-c supplied from the synchronization signal generation unit 312 of the synchronization block 31 and supplies the drive signal RD to the imaging unit 11, and the imaging frame The imaging unit 11 is driven so as to generate the rate image signal SA (DA).

動作制御部35はCPU(Central Processing Unit)を用いて構成されており、この動作制御部35に接続されたユーザインタフェース部36からのユーザ操作に応じた操作信号PSに基づき制御信号ECを生成する。この生成した制御信号ECを各部に供給することで、撮像装置をユーザ操作に応じて動作させる。例えば、動作モードが録画待機状態であるスタンバイモードとされたとき、動作制御部35は、撮像部11で撮像されている画像を電子ビューファインダ41にリアルタイムに表示させて、フォーカスや露出の調整および画角の設定等を可能とする。また、動作モードが録画モードとされたときは、撮像部11で撮像されている画像を記録装置42に供給する。   The operation control unit 35 is configured using a CPU (Central Processing Unit), and generates a control signal EC based on an operation signal PS corresponding to a user operation from a user interface unit 36 connected to the operation control unit 35. . By supplying the generated control signal EC to each unit, the imaging apparatus is operated according to a user operation. For example, when the operation mode is set to the standby mode that is a recording standby state, the operation control unit 35 displays the image captured by the imaging unit 11 on the electronic viewfinder 41 in real time, and adjusts focus and exposure. Allows setting of angle of view. When the operation mode is set to the recording mode, the image captured by the imaging unit 11 is supplied to the recording device 42.

次に撮像装置10の動作について説明する。撮像装置10は、撮像フレームレートの撮像画像をメモリに書き込み、メモリに書き込まれた撮像画像を異なるフレームレートで読み出し、電子ビューファインダ41で撮像中の画像をリアルタイムに表示させる。また、撮像画像をメモリから読み出して記録フレームレートで記録装置42に記録させる。このため、メモリ制御部15における画像信号の読み出しや、メモリ制御部15の後段に設けられている各部では、同期系ブロック31の同期信号発生部311から供給された表示フレームレートや記録フレームレートの同期信号TS-m等に基づいて処理を行う。一方、撮像部11や前段処理部13、A/D変換処理部14や、メモリ制御部15における画像信号の書き込みでは、同期系ブロック31の同期信号発生部312から供給された撮像フレームレートの同期信号TS-c等に基づいて処理を行う。   Next, the operation of the imaging apparatus 10 will be described. The imaging device 10 writes the captured image at the imaging frame rate in the memory, reads the captured image written in the memory at a different frame rate, and causes the electronic viewfinder 41 to display the image being captured in real time. Also, the captured image is read from the memory and recorded on the recording device 42 at the recording frame rate. For this reason, the reading of the image signal in the memory control unit 15 and the units provided in the subsequent stage of the memory control unit 15 have the display frame rate and the recording frame rate supplied from the synchronization signal generating unit 311 of the synchronization block 31. Processing is performed based on the synchronization signal TS-m and the like. On the other hand, in the image signal writing in the imaging unit 11, the pre-processing unit 13, the A / D conversion processing unit 14, and the memory control unit 15, the imaging frame rate supplied from the synchronization signal generation unit 312 of the synchronization block 31 is synchronized. Processing is performed based on the signal TS-c and the like.

ここで、撮像装置10における撮像部11の画素数をPH(水平)×PV(垂直)、撮像フレームレートをFRc(フレーム/秒)、例えば表示フレームレートをFRd(フレーム/秒)として、クロック周波数Cs(Hz)を式(1)に示すように設定すると、画像信号DEに基づく撮像画像KDEの1フレーム当たりのクロック数Cfdは、式(2)で示すことができる。また、撮像画像KDEの1ライン当たりのクロック数Cldは、式(3)で示すことができる。
Cs=PH×PV×FRd ・・・(1)
Cfd=Cs/FRd ・・・(2)
Cld=Cfd/PV ・・・(3)
Here, the number of pixels of the imaging unit 11 in the imaging apparatus 10 is PH (horizontal) × PV (vertical), the imaging frame rate is FRc (frame / second), for example, the display frame rate is FRd (frame / second), and the clock frequency. When Cs (Hz) is set as shown in Expression (1), the number of clocks Cfd per frame of the captured image KDE based on the image signal DE can be expressed as Expression (2). Further, the number of clocks Cld per line of the captured image KDE can be expressed by Expression (3).
Cs = PH × PV × FRd (1)
Cfd = Cs / FRd (2)
Cld = Cfd / PV (3)

また、上述のように画素信号の並列読み出しを行うことで、撮像フレームレートFRc(フレーム/秒)を表示フレームレートFRd(フレーム/秒)のk倍とすると、画像信号DBに基づく撮像画像KDBの1フレーム当たりのクロック数Cfcは式(4)、撮像フレームレート撮像画像の1ライン当たりのクロック数Clcは式(5)で示すことができる。
Cfc=Cfd/k ・・・(4)
Clc=Cfc/PV ・・・(5)
Further, by performing parallel readout of pixel signals as described above, when the imaging frame rate FRc (frame / second) is k times the display frame rate FRd (frame / second), the captured image KDB based on the image signal DB The number of clocks Cfc per frame can be expressed by equation (4), and the number of clocks Clc per line of the captured frame rate captured image can be expressed by equation (5).
Cfc = Cfd / k (4)
Clc = Cfc / PV (5)

この撮像画像KDBにおける1フレーム当たりのクロック数Cfcや1ライン当たりのクロック数Clcは、画像サイズや表示フレームレートおよび撮像フレームレートの値によっては小数点以下の値を有するものとなってしまう。   The number of clocks Cfc per frame and the number of clocks Clc per line in the captured image KDB have values after the decimal point depending on the image size, display frame rate, and imaging frame rate.

例えば、撮像部11の画素数を「1650画素×1125画素(ライン)」、表示フレームレートFRdを「30フレーム/秒」としたとき、クロック周波数Csは「55.6875MHz」、撮像画像KDEの1フレーム当たりのクロック数Cfdは「1856250」、撮像画像KDEの1ライン当たりのクロック数Cldは「1650」となる。   For example, when the number of pixels of the imaging unit 11 is “1650 pixels × 1125 pixels (line)” and the display frame rate FRd is “30 frames / second”, the clock frequency Cs is “55.6875 MHz” and 1 of the captured image KDE. The number of clocks Cfd per frame is “1856250”, and the number of clocks Cld per line of the captured image KDE is “1650”.

ここで、画素信号を4画素分毎に並列読み出しを行い、撮像フレームレートFRcを表示フレームレートFRdの4倍である「120フレーム/秒」とすると、撮像画像KDBの1フレーム当たりのクロック数Cfcは「464062.5」、1ライン当たりのクロック数Clcは「412.5」となってしまう。   Here, when pixel signals are read out in parallel every four pixels and the imaging frame rate FRc is set to “120 frames / second” which is four times the display frame rate FRd, the number of clocks Cfc per frame of the captured image KDB. “464062.5”, the number of clocks Clc per line is “412.5”.

このため、上述の式(4),(5)で算出される1フレーム当たりのクロック数Cfcや1ライン当たりのクロック数Clcが小数点以下の値を有するような場合は、1ラインのクロック数をライン毎に可変したり、1フレームのクロック数をフレーム毎に可変することで、1フレーム当たりのクロック数や1ライン当たりのクロック数を整数化して、所望のフレームレートとする。   Therefore, when the number of clocks Cfc per frame calculated by the above equations (4) and (5) or the number of clocks Clc per line has a value after the decimal point, the number of clocks per line is The number of clocks per frame and the number of clocks per line are converted into integers by changing the frequency for each line or the number of clocks for one frame for each frame to obtain a desired frame rate.

さらに、1フレーム内にクロック数の異なるラインを設けたり1フレームのクロック数を変える場合、ライン間やフレーム間でのクロック数差が大きいと、撮像画像に与える影響が大きくなってしまう。例えば同期信号を用いてシャッター期間を設定する場合、クロック数差が大きいと撮像素子の電荷蓄積時間も大きく変動してしまい、撮像画像の信号レベルが同じシャッター速度でも変化してしまうおそれがある。このため、ライン間やフレーム間でのクロック数差が小さくなるように1ラインや1フレームのクロック数を制御する。   Further, when lines with different clock numbers are provided in one frame or when the number of clocks in one frame is changed, if the clock number difference between lines or frames is large, the influence on the captured image is increased. For example, when the shutter period is set using a synchronization signal, if the difference in the number of clocks is large, the charge accumulation time of the image sensor also varies greatly, and the signal level of the captured image may change even at the same shutter speed. For this reason, the number of clocks for one line or one frame is controlled so that the difference in the number of clocks between lines or frames is reduced.

次に、ライン間やフレーム間でのクロック数差を1クロックとして、所望の撮像フレームレートFRcの撮像画像を得る場合での同期系ブロック31の動作について説明する。   Next, the operation of the synchronous block 31 when obtaining a captured image at a desired imaging frame rate FRc with a clock number difference between lines or frames as one clock will be described.

同期系ブロック31は、1フレーム当たりのクロック数を変える場合、クロック数の異なる第1のフレームと第2のフレームを設けて、1フレーム当たりのクロック数の整数化を行う。ここで、第1のフレームのクロック数Cfc1は式(6)に基づいて設定する。また、第2のフレームのクロック数Cfc2は式(7)に基づいて設定する。なお、式(6),(7)においてfloor(Cs/FRc)は、CsをFRcで除算した結果の小数部分の切り捨てを示している。
Cfc1=floor(Cs/FRc) ・・・(6)
Cfc2=floor(Cs/FRc)+1 ・・・(7)
When changing the number of clocks per frame, the synchronous block 31 provides a first frame and a second frame having different clock numbers, and converts the number of clocks per frame into an integer. Here, the clock number Cfc1 of the first frame is set based on Expression (6). Further, the clock number Cfc2 of the second frame is set based on Expression (7). In Expressions (6) and (7), floor (Cs / FRc) indicates truncation of the decimal part of the result of dividing Cs by FRc.
Cfc1 = floor (Cs / FRc) (6)
Cfc2 = floor (Cs / FRc) +1 (7)

さらに、式(8)に示す第1のフレームのフレーム数FNc1に対して、第2のフレームを式(9)に示すフレーム数FNc2だけ設けて、撮像フレームレートFRcの垂直同期信号TS-cfを生成する。なお、式(8),(9)において(Cs%FRc)は、CsをFRcで除算したときの剰余を示している。
FNc1=FRc−(Cs%FRc) ・・・(8)
FNc2=(Cs%FRc) ・・・(9)
Further, with respect to the frame number FNc1 of the first frame shown in Expression (8), the second frame is provided by the number of frames FNc2 shown in Expression (9), and the vertical synchronization signal TS-cf at the imaging frame rate FRc is obtained. Generate. In equations (8) and (9), (Cs% FRc) indicates the remainder when Cs is divided by FRc.
FNc1 = FRc- (Cs% FRc) (8)
FNc2 = (Cs% FRc) (9)

次に、1ライン当たりのクロック数を変える場合、同期系ブロック31は、クロック数の異なる第1のラインと第2のラインを設けて、1ライン当たりのクロック数を整数化して水平同期信号TS-clを生成する。   Next, when changing the number of clocks per line, the synchronization system block 31 provides a first line and a second line having different clock numbers, converts the number of clocks per line to an integer, and generates a horizontal synchronization signal TS. -cl is generated.

第1のラインのクロック数Clc1は、式(10)に基づいて設定する。また、第2のラインのクロック数Clc2は式(11)に基づいて設定する。なお、「Cfcs」は、第1のフレームであるときCfcs=Cfc1とし、第2のフレームであるときCfcs=Cfc2とする。
Clc1=floor(Cfcs/PV) ・・・(10)
Clc2=floor(Cfcs/PV)+1 ・・・(11)
The clock number Clc1 of the first line is set based on the equation (10). The clock number Clc2 of the second line is set based on the equation (11). “Cfcs” is Cfcs = Cfc1 for the first frame, and Cfcs = Cfc2 for the second frame.
Clc1 = floor (Cfcs / PV) (10)
Clc2 = floor (Cfcs / PV) +1 (11)

さらに、第1のラインは式(12)に示すライン数PVc1、第2のラインは式(13)に示すライン数PVc2で設けるものとする。
PVc1=PV−(Cfcs%PV) ・・・(12)
PVc2=(Cfcs%PV) ・・・(13)
Further, the first line is provided with the number of lines PVc1 shown in the equation (12), and the second line is provided with the number of lines PVc2 shown in the equation (13).
PVc1 = PV− (Cfcs% PV) (12)
PVc2 = (Cfcs% PV) (13)

また、同期系ブロック31は、同期信号TS-cを同期信号TS-mに同期させる場合、撮像フレームレートFRcと表示フレームレートFRdの最大公約数を「Mgcd」とすると、同期信号TS-cの最短のリセット周期Rstcは式(14)、同期信号TS-mのリセット周期Rstdは式(15)に示すように設定する。
Rstc=FRc/Mgcd ・・・(14)
Rstd=FRd/Mgcd ・・・(15)
Further, when synchronizing the synchronization signal TS-c to the synchronization signal TS-m, the synchronization block 31 assumes that the greatest common divisor of the imaging frame rate FRc and the display frame rate FRd is “Mgcd” and the synchronization signal TS-c The shortest reset cycle Rstc is set as shown in equation (14), and the reset cycle Rstd of the synchronization signal TS-m is set as shown in equation (15).
Rstc = FRc / Mgcd (14)
Rstd = FRd / Mgcd (15)

図6は、パルス出力部502の同期信号発生手順を示すフローチャートである。ステップST1でパルス出力部502は、リセット動作が行われたか否かを判別する。ここで、リセット動作が行われたときにはステップST2に進み、クロックカウント値Uhcとラインカウント値Uvcとフレームカウント値Ufcをリセットして初期値「0」に設定する。また、リセット動作が行われていないときはステップST3に進む。   FIG. 6 is a flowchart showing a synchronization signal generation procedure of the pulse output unit 502. In step ST1, the pulse output unit 502 determines whether a reset operation has been performed. When the reset operation is performed, the process proceeds to step ST2, where the clock count value Uhc, the line count value Uvc, and the frame count value Ufc are reset and set to the initial value “0”. When the reset operation is not performed, the process proceeds to step ST3.

ステップST3では、フレームカウント値Ufcがフレーム数FNc2より小さいか否かを判別する。ここで、フレームカウント値Ufcがフレーム数FNc2より小さいときにはステップST4に進み、フレームカウント値Ufcがフレーム数FNc2より小さくないときにはステップST5に進む。   In step ST3, it is determined whether or not the frame count value Ufc is smaller than the number of frames FNc2. If the frame count value Ufc is smaller than the frame number FNc2, the process proceeds to step ST4. If the frame count value Ufc is not smaller than the frame number FNc2, the process proceeds to step ST5.

ステップST4では、フレームのクロック数Cfcを第2のフレームであるCfc2としてステップST6に進む。また、ステップST5では、フレームのクロック数Cfcを第1のフレームであるCfc1としてステップST6に進む。   In step ST4, the frame clock number Cfc is set to Cfc2 which is the second frame, and the process proceeds to step ST6. In step ST5, the number of clocks Cfc of the frame is set to Cfc1, which is the first frame, and the process proceeds to step ST6.

ステップST6では、ラインカウント値Uvcがライン数PVc2より小さいか否かを判別する。ここで、ラインカウント値Uvcがライン数PVc2より小さいときにはステップST7に進み、ラインカウント値Uvcがライン数PVc2より小さくないときにはステップST10に進む。   In step ST6, it is determined whether or not the line count value Uvc is smaller than the line number PVc2. When the line count value Uvc is smaller than the line number PVc2, the process proceeds to step ST7, and when the line count value Uvc is not smaller than the line number PVc2, the process proceeds to step ST10.

ステップST7では、クロックカウント値Uhcがクロック数「Clc2−1」以上であるか否かが判別される。ここで、クロックカウント値Uhcがクロック数「Clc2−1」以上であるときはステップST8に進み、クロックカウント値Uhcがクロック数「Clc2−1」以上でないときはステップST9に進む。   In step ST7, it is determined whether or not the clock count value Uhc is equal to or greater than the clock number “Clc2-1”. If the clock count value Uhc is equal to or greater than the clock number “Clc2-1”, the process proceeds to step ST8. If the clock count value Uhc is not equal to or greater than the clock number “Clc2-1”, the process proceeds to step ST9.

ステップST8では、クロックカウント値Uhcをリセットして初期値「0」に設定する。また、ラインカウント値Uvcに「1」を加算して新たなラインカウント値Uvcに設定してステップST17に進む。また、ステップST9では、クロックカウント値Uhcに「1」を加算して新たなクロックカウント値Uhcに設定してステップST17に進む。   In step ST8, the clock count value Uhc is reset and set to the initial value “0”. Further, “1” is added to the line count value Uvc to set a new line count value Uvc, and the process proceeds to step ST17. In step ST9, “1” is added to the clock count value Uhc to set a new clock count value Uhc, and the process proceeds to step ST17.

ステップST6からステップST10に進むと、ステップST10では、クロックカウント値Uhcがクロック数「Clc1−1」以上であるか否かが判別される。ここで、クロックカウント値Uhcがクロック数「Clc1−1」以上であるときはステップST11に進み、クロックカウント値Uhcがクロック数「Clc1−1」以上でないときはステップST16に進む。   Proceeding from step ST6 to step ST10, in step ST10, it is determined whether or not the clock count value Uhc is equal to or greater than the number of clocks “Clc1-1”. When the clock count value Uhc is equal to or greater than the clock number “Clc1-1”, the process proceeds to step ST11. When the clock count value Uhc is not equal to or greater than the clock number “Clc1-1”, the process proceeds to step ST16.

ステップST11では、ラインカウント値Uvcがライン数PVより小さいか否かを判別する。ここで、ラインカウント値Uvcがライン数PVより小さいときにはステップST12に進み、ラインカウント値Uvcがライン数PVより小さくないときにはステップST13に進む。   In step ST11, it is determined whether or not the line count value Uvc is smaller than the line number PV. If the line count value Uvc is smaller than the line number PV, the process proceeds to step ST12. If the line count value Uvc is not smaller than the line number PV, the process proceeds to step ST13.

ステップST12では、クロックカウント値Uhcをリセットして初期値「0」に設定する。また、ラインカウント値Uvcに「1」を加算して新たなラインカウント値Uvcに設定してステップST17に進む。   In step ST12, the clock count value Uhc is reset and set to the initial value “0”. Further, “1” is added to the line count value Uvc to set a new line count value Uvc, and the process proceeds to step ST17.

ステップST13では、フレームカウント値Ufcがフレーム数FRcより小さいか否かを判別する。ここで、フレームカウント値Ufcがフレーム数FRcより小さいときにはステップST14に進み、フレームカウント値Ufcがフレーム数FRcより小さくないときにはステップST15に進む。   In step ST13, it is determined whether or not the frame count value Ufc is smaller than the frame number FRc. When the frame count value Ufc is smaller than the frame number FRc, the process proceeds to step ST14, and when the frame count value Ufc is not smaller than the frame number FRc, the process proceeds to step ST15.

ステップST14では、クロックカウント値Uhcとラインカウント値Uvcをリセットして初期値「0」に設定してステップST17に進む。また、ステップST15では、クロックカウント値Uhcとラインカウント値Uvcとフレームカウント値Ufcをリセットとして初期値「0」に設定してステップST17に進む。   In step ST14, the clock count value Uhc and the line count value Uvc are reset and set to the initial value “0”, and the process proceeds to step ST17. In step ST15, the clock count value Uhc, the line count value Uvc, and the frame count value Ufc are reset and set to the initial value “0”, and the process proceeds to step ST17.

ステップST10からステップST16に進むと、ステップST16では、クロックカウント値Uhcに「1」を加算して新たなクロックカウント値Uhcに設定してステップST17に進む。   When the process proceeds from step ST10 to step ST16, in step ST16, “1” is added to the clock count value Uhc to set a new clock count value Uhc, and the process proceeds to step ST17.

ステップST17では、クロックカウント値Uhcとラインカウント値Uvcとフレームカウント値Ufcに基づいて同期信号の生成を行いステップST1に戻る。すなわち、クロックカウント値Uhcが初期値「0」とされたときは、水平同期パルスの出力を行う。また、ラインカウント値Uvcが初期値「0」とされたときは、垂直同期パルスの出力を行う。なお、フレームカウント値Ufcが初期値「0」とされたときは、フレームシーケンスを初期化する。   In step ST17, a synchronization signal is generated based on the clock count value Uhc, the line count value Uvc, and the frame count value Ufc, and the process returns to step ST1. That is, when the clock count value Uhc is set to the initial value “0”, a horizontal synchronization pulse is output. When the line count value Uvc is set to the initial value “0”, a vertical synchronization pulse is output. When the frame count value Ufc is set to the initial value “0”, the frame sequence is initialized.

ここで、上述のように、画像サイズを「1650画素×1125ライン」、表示フレームレートFRdを「30フレーム/秒」、撮像フレームレートFRcを表示フレームレートFRdの4倍である「120フレーム/秒」とする場合について、図7を用いて具体的に説明する。この場合、同期信号発生部311,312で生成するクロック信号TS-ck1,TS-ck2のクロック周波数Csは式(1)から「55.6875MHz」とする。   Here, as described above, the image size is “1650 pixels × 1125 lines”, the display frame rate FRd is “30 frames / second”, the imaging frame rate FRc is four times the display frame rate FRd, “120 frames / second”. ”Will be specifically described with reference to FIG. 7. In this case, the clock frequency Cs of the clock signals TS-ck1 and TS-ck2 generated by the synchronization signal generators 311 and 312 is assumed to be “55.6875 MHz” from the equation (1).

同期信号発生部312は、式(6)に基づき第1のフレームのクロック数Cfc1を「Cfc1=464062クロック(clk)」、式(7)に基づき第2のフレームのクロック数Cfc2を「Cfc2=464063clk」とする。   The synchronization signal generating unit 312 sets the clock number Cfc1 of the first frame based on the equation (6) to “Cfc1 = 464602 clocks (clk)” and the clock number Cfc2 of the second frame based on the equation (7) to “Cfc2 = 464063clk ".

さらに、式(8)から求めた第1のフレームのフレーム数「FNc1=60フレーム/秒」に対して、第2のフレームを式(9)から求めたフレーム数「FNc2=60フレーム/秒」設けることで、120フレーム/秒である撮像フレームレートFRcとする。すなわち、1フレームのクロック数Cfc1が「464062clk」である第1のフレームと、1フレームのクロック数Cfc2が「464063clk」である第2のフレームを、1秒間にそれぞれ60フレーム生成する。このように、1フレームのクロック数が1クロック分異なる2種類のフレームを混在させることにより、各フレームでは小数点以下のクロック数を用いることなく、フレームレートFRcが120フレーム/秒の同期信号TS-cを生成できる。   Further, with respect to the frame number “FNc1 = 60 frames / second” of the first frame obtained from the equation (8), the frame number “FNc2 = 60 frames / second” obtained from the equation (9) for the second frame. By providing it, the imaging frame rate FRc is 120 frames / second. That is, 60 frames are generated per second for the first frame in which the number of clocks Cfc1 for one frame is “464062 clk” and the second frame for which the number of clocks Cfc2 in one frame is “4664063 clk”. In this way, by mixing two types of frames whose clock number of one frame is different by one clock, the synchronization signal TS− with a frame rate FRc of 120 frames / second is used in each frame without using the number of clocks below the decimal point. c can be generated.

また、同期信号発生部312は、1フレームのクロック数Cfc1が「464062clk」である第1のフレームに対して、式(10)から第1のラインのクロック数Clc1を「Clc1=floor(464062/1125)=412clk」、式(11)から第2のラインのクロック数Clc2を「Clc2=floor(464062/1125)+1=413clk」とする。   Further, the synchronization signal generation unit 312 calculates the clock number Clc1 of the first line from the equation (10) as “Clc1 = floor (4664062 /) with respect to the first frame in which the clock number Cfc1 of one frame is“ 4664062 clk ”. 1125) = 412 clk ”, and the number of clocks Clc2 of the second line from equation (11) is“ Clc2 = floor (466406/2125) + 1 = 413 clk ”.

さらに、同期信号発生部312は、1ラインのクロック数Clc1が「412clk」とされた第1のラインのライン数PVc1を、式(12)から「PVc1=1125−(464062%1125)=563ライン(line)」とし、1ラインのクロック数Clc2が「413clk」とされた第2のラインのライン数PVc2を、式(13)から「PVc2=(464062%1125)=562line」とする。すなわち、1フレーム中にクロック数「412clk」である第1のラインを「563line」、およびクロック数「413clk」である第2のラインを「562line」生成する。このように、1ラインのクロック数が1クロック分異なる2種類のラインを混在させることにより、各ラインでは小数点以下のクロック数を用いることなく、1フレームのライン数が1125ラインである同期信号TS-cを生成できる。   Further, the synchronization signal generating unit 312 calculates the line number PVc1 of the first line in which the clock number Clc1 of one line is “412clk” from the expression (12) as “PVc1 = 1112− (4664062% 1125) = 563 lines. (line) ”, and the line number PVc2 of the second line in which the clock number Clc2 of one line is“ 413clk ”is set to“ PVc2 = (4640402% 1125) = 562line ”from the equation (13). That is, the first line having the clock number “412 clk” is generated as “563 line” and the second line having the clock number “413 clk” is generated in one frame. In this way, by mixing two types of lines that are different in the number of clocks of one line by one clock, the synchronization signal TS in which the number of lines in one frame is 1125 lines without using the number of clocks after the decimal point in each line. -c can be generated.

1フレームのクロック数Cfc2が「464063clk」である第2のフレームにおいても、第1のフレームと同様にして、1フレーム中にクロック数「412clk」である第1のラインを「562line」、およびクロック数「413clk」である第2のラインを「563line」生成することにより、各ラインでは小数点以下のクロック数を用いることなく、1フレームのライン数が1125ラインである同期信号TS-cを生成できる。   Also in the second frame in which the number of clocks Cfc2 of one frame is “4646403 clk”, the first line having the number of clocks “412 clk” in one frame is set to “562 line” and the clock in the same manner as the first frame. By generating “563 lines” of the second line having the number “413 clk”, the synchronization signal TS-c in which the number of lines in one frame is 1125 lines can be generated in each line without using the number of clocks after the decimal point. .

また、撮像フレームレートFRcが120フレーム/秒で表示フレームレートFRdが30フレーム/秒のときの最大公約数は「Mgcd=30」であることから、同期信号発生部312は、図8に示すように最大公約数の逆数で示される(1/30)秒の周期に基づき、表示フレームレートFRdに同期してリセットを行うことで、垂直同期信号TS-cf(図8A)を垂直同期信号TS-mf(図8C),水平同期信号TS-cl(図8B)を水平同期信号TS-ml(図8D)にそれぞれ同期させることができる。なお、図8では、(1/30)秒の周期でリセット動作を行うものとしたが、最大公約数の逆数で示される周期は最短のリセット周期であり、最大公約数の逆数で示される周期の整数倍の周期でリセット動作を行うもとしても同様の作用効果を得ることができる。   Since the greatest common divisor when the imaging frame rate FRc is 120 frames / second and the display frame rate FRd is 30 frames / second is “Mgcd = 30”, the synchronization signal generator 312 is as shown in FIG. Is reset in synchronism with the display frame rate FRd based on a period of (1/30) seconds indicated by the reciprocal of the greatest common divisor, and thereby the vertical synchronization signal TS-cf (FIG. 8A) is converted into the vertical synchronization signal TS-. The mf (FIG. 8C) and the horizontal synchronization signal TS-cl (FIG. 8B) can be synchronized with the horizontal synchronization signal TS-ml (FIG. 8D), respectively. In FIG. 8, the reset operation is performed at a period of (1/30) seconds. However, the period indicated by the reciprocal of the greatest common divisor is the shortest reset period, and the period indicated by the inverse of the greatest common divisor. Even if the reset operation is performed at a cycle that is an integer multiple of the same, the same effect can be obtained.

次に、撮像フレームレートFRcを例えば42(フレーム/秒)とする場合、第1のフレームのクロック数Cfc1は式(6)から「Cfc1=1325892」、第2のフレームのクロック数Cfc2は式(7)から「Cfc2=1325893」となる。   Next, when the imaging frame rate FRc is set to 42 (frames / second), for example, the clock number Cfc1 of the first frame is “Cfc1 = 1325892” from the equation (6), and the clock number Cfc2 of the second frame is the equation (6). From 7), “Cfc2 = 1325893”.

ここで、式(8)から求めた第1のフレームのフレーム数「FNc1=6フレーム/秒」に対して、第2のフレームを式(9)から求めたフレーム数「FNc2=36フレーム/秒」設けることで、42フレーム/秒である撮像フレームレートFRcとする。すなわち、1秒間に、1フレームのクロック数Cfc1が「1325892クロック」である第1のフレームを6フレーム、および1フレームのクロック数Cfc2が「1325893クロック」である第2のフレームを36フレーム生成することにより、各フレームでは小数点以下のクロック数を用いることなく、フレームレートFRcが42フレーム/秒の同期信号TS-cを生成できる。   Here, with respect to the frame number “FNc1 = 6 frames / second” obtained from the equation (8), the frame number “FNc2 = 36 frames / second” obtained from the equation (9) for the second frame. The imaging frame rate FRc is 42 frames / second. That is, 6 frames of the first frame whose clock number Cfc1 of one frame is “1325892 clocks” and 36 frames of the second frame whose clock number Cfc2 of one frame is “1325893 clocks” are generated per second. Thus, in each frame, the synchronization signal TS-c having a frame rate FRc of 42 frames / second can be generated without using the number of clocks after the decimal point.

また、1フレームのクロック数Cfc1が「1325892クロック」である第1のフレームにおいて、第1のラインのクロック数Clc1は式(10)から「Clc1=floor(1325892/1125)=1178」、第2のラインのクロック数Clc2は式(11)から「Clc2=floor(1325892/1125)+1=1179」となる。   Further, in the first frame in which the clock number Cfc1 of one frame is “1325892 clocks”, the clock number Clc1 of the first line is “Clc1 = floor (1325892/1125) = 1178”, second from the equation (10). The number of clocks Clc2 of the line is “Clc2 = floor (1325892/1125) + 1 = 1179” from equation (11).

さらに、1フレーム内に、1ラインのクロック数Clc1が「1178クロック」である第1のラインのライン数PVc1は、式(12)から「PVc1=1125−(1325892%1125)=483」、1ラインのクロック数Clc2が「1179クロック」である第2のラインのライン数PVc2は、式(13)から「PVc2=(1325892%1125)=642」となる。すなわち、1フレーム中にクロック数Clc1=1178である第1のラインを483ラインおよびクロック数Clc2=1179である第2のラインを642ライン生成することにより、各ラインでは小数点以下のクロック数を用いることなく、1フレームのライン数が1125ラインである同期信号TS-cを生成できる。   Further, in one frame, the number of lines PVc1 of the first line in which the number of clocks Clc1 of one line is “1178 clocks” is calculated from the equation (12) as “PVc1 = 1125− (1325892% 1125) = 483”, 1 The line number PVc2 of the second line whose line clock number Clc2 is "1179 clocks" is "PVc2 = (1325892% 1125) = 642" from the equation (13). That is, by generating 483 lines for the first line with the clock number Clc1 = 1178 and 642 lines for the second number with the clock number Clc2 = 1179 in one frame, the number of clocks below the decimal point is used for each line. Without this, the synchronization signal TS-c having 1125 lines per frame can be generated.

1フレームのクロック数Cfc2=1325893である第2のフレームにおいても、第1のフレームと同様にして、1フレーム中にクロック数Clc1=1178である第1のラインを482ラインおよびクロック数Clc2=1179である第2のラインを643ライン生成することにより、各ラインでは小数点以下のクロック数を用いることなく、1フレームのライン数が1125ラインである同期信号TS-cを生成できる。   Also in the second frame in which the clock number Cfc2 = 1325893 in one frame, the first line in which one clock number Clc1 = 1178 is included in one frame as 482 lines and the clock number Clc2 = 1179 in the same manner as the first frame. By generating 643 lines of the second line, the synchronization signal TS-c having 1125 lines per frame can be generated without using the number of clocks after the decimal point in each line.

さらに、撮像フレームレートFRcが42フレーム/秒で表示フレームレートFRdが30フレーム/秒のときの最大公約数は「Mgcd=6」であることから、最短で(1/6)秒毎すなわち式(12),(13)から同期信号TS-mは5フレーム毎、同期信号TS-cは7フレーム毎に同期してリセットを行えばそれぞれの同期信号を同期させることができる。   Further, when the imaging frame rate FRc is 42 frames / second and the display frame rate FRd is 30 frames / second, the greatest common divisor is “Mgcd = 6”. From (12) and (13), the synchronization signal TS-m can be synchronized every 5 frames and the synchronization signal TS-c can be synchronized every 7 frames.

このように上述の形態によれば、クロック周波数自体は固定した状態で、所望のフレームレートの同期信号TS-cを生成できることから、同期信号TS-cに基づいて撮像動作を行うことで、クロックの切り換えによるノイズの発生等を生ずることがない所望のフレームレートの撮像画像KDBを生成できる。また、実現できるフレームレートが限定されることがなく、フレームレートの自由度を高めることができる。     As described above, according to the above-described embodiment, the synchronization signal TS-c having a desired frame rate can be generated with the clock frequency itself being fixed. Therefore, by performing an imaging operation based on the synchronization signal TS-c, the clock can be generated. Therefore, it is possible to generate a captured image KDB having a desired frame rate that does not generate noise due to switching. Further, the frame rate that can be realized is not limited, and the degree of freedom of the frame rate can be increased.

さらに、1ライン当たりのクロック数の誤差を1クロック以内に納めることができるので、回路的負担を少なくできる。また、1フレーム当たりのクロック数の誤差を1クロック以内に納めて、ほぼ任意のフレームレートが実現できる。このとき、フレーム毎のクロック数の誤差が少ないので、映像に与える影響も小さい。   Furthermore, since the error in the number of clocks per line can be kept within one clock, the circuit load can be reduced. In addition, it is possible to realize an almost arbitrary frame rate by keeping the error of the number of clocks per frame within one clock. At this time, since the error in the number of clocks for each frame is small, the influence on the video is small.

また、同期系ブロック31は、クロック数の異なるラインやフレームが分散して設けられるように同期信号を生成して、クロック数の違いよる影響を少なくする。ここで、クロック数の異なるラインやフレームを分散して設ける場合、クロック数の異なるラインやフレームが偏らないように分散させる。例えば、ライン間のクロック数差がフレーム内で均等あるいは略均等となるように、クロック数の異なるラインをフレーム内に分散させるものとしたり、フレーム間のクロック数差が均等あるいは略均等となるように、クロック数の異なるフレームを設けて同期信号を生成する。このように、クロック数の異なるラインやフレームを分散させると、例えばクロック数の異なるラインやフレームを偏って設けた場合のように、ライン間やフレーム間のクロック数差が小さくともクロック数差が累積されて、位相が大きく変化してしまうことを防止できる。また、クロック数の違いによる影響を少なくできることから映像に与える影響も更に小さくすることも可能となる。   Further, the synchronous block 31 generates a synchronization signal so that lines and frames having different clock numbers are provided in a distributed manner, thereby reducing the influence of the difference in the clock numbers. Here, when lines and frames having different clock numbers are provided in a distributed manner, the lines and frames having different clock numbers are distributed so as not to be biased. For example, lines with different clock numbers are distributed in the frame so that the clock number difference between the lines is equal or substantially equal within the frame, or the clock number difference between frames is equal or substantially equal. In addition, a frame having a different number of clocks is provided to generate a synchronization signal. In this way, when lines and frames with different clock numbers are distributed, for example, when the lines and frames with different clock numbers are provided in a biased manner, the clock number difference is small even if the clock number difference between lines or frames is small. It is possible to prevent the phase from being greatly changed by being accumulated. In addition, since the influence due to the difference in the number of clocks can be reduced, the influence on the video can be further reduced.

なお、上述の形態では、表示フレームレートFRdと画像サイズからクロック周波数を決定して、このクロック周波数を用いたときに撮像フレームレートFRcを所望のフレームレートとして撮像画像KDBを生成する場合について説明したが、撮像フレームレートFRcと画像サイズからクロック周波数を決定して、このクロック周波数を用いたときに表示フレームレートFRdを所望のフレームレートとすることも上述の形態と同様にして可能である。また、記録フレームレートと画像サイズからクロック周波数を決定して、このクロック周波数を用いたときに撮像フレームレートFRcが所望のフレームレートとなるように同期信号の発生を制御すれば、撮像画像を記録装置に記録する場合に、撮像画像KDBのフレームレートを切り換えながら、記録装置42に供給する映像信号Voutを予め定めた記録フレームレートで供給できる。   In the above-described embodiment, the case where the clock frequency is determined from the display frame rate FRd and the image size, and the captured image KDB is generated with the imaging frame rate FRc as a desired frame rate when this clock frequency is used has been described. However, it is also possible to determine the clock frequency from the imaging frame rate FRc and the image size and to set the display frame rate FRd to a desired frame rate when this clock frequency is used, as in the above-described embodiment. In addition, by determining the clock frequency from the recording frame rate and the image size and controlling the generation of the synchronization signal so that the imaging frame rate FRc becomes a desired frame rate when this clock frequency is used, the captured image is recorded. When recording on the apparatus, the video signal Vout supplied to the recording apparatus 42 can be supplied at a predetermined recording frame rate while switching the frame rate of the captured image KDB.

なお、上述の形態のフレームレートや画像サイズ等は、理解を容易とするために一例として示したものであり、上記フレームレートや画像サイズ等に限定されるものでないことは勿論である。   It should be noted that the frame rate, image size, and the like of the above-described form are shown as examples for ease of understanding, and of course are not limited to the frame rate, image size, and the like.

以上のように、本発明に係る同期信号発生装置とそれを用いた撮像装置およびその方法は、フレームレートを可変して撮像を行う場合に有用であり、自由度の高いフレームレートを簡便に実現するのに適している。   As described above, the synchronization signal generating apparatus according to the present invention, the imaging apparatus using the synchronization signal generating apparatus, and the method thereof are useful when imaging with a variable frame rate, and easily realize a highly flexible frame rate. Suitable for doing.

撮像装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of an imaging device. 撮像部の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of an imaging part. メモリ制御部の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of a memory control part. 同期系ブロックの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of a synchronous system block. 同期信号発生部の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of a synchronizing signal generation part. 同期信号発生手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows a synchronous signal generation | occurrence | production procedure. 同期信号発生部の動作を説明するための図である。It is a figure for demonstrating operation | movement of a synchronizing signal generation part. 同期信号のリセット動作を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the reset operation | movement of a synchronizing signal.

符号の説明Explanation of symbols

10・・・撮像装置、11・・・撮像部、13・・・前段処理部、14・・・A/D変換処理部、15・・・メモリ制御部、16・・・メモリ、18・・・マルチプレクサ、21・・・VF用プロセス部、22・・・D/A変換器、23・・・本線用プロセス部、31・・・同期系ブロック、32・・・駆動信号生成部、35・・・動作制御部、36・・・ユーザインタフェース部、41・・・電子ビューファインダ、42・・・記録装置、111・・・垂直走査制御回路、112・・・水平走査制御回路、113・・・画素列選択回路、113sw・・・スイッチ、114・・・出力アンプ、151・・・タイミング信号生成部、152・・・制御情報レジスタ、153・・・書込読出処理部、311,312・・・同期信号発生部、313・・・PLL回路、501・・・クロック信号発生部、502・・・パルス出力部、502a・・・インタフェース部、502b・・・リセットパルス発生部、502c・・・Hカウンタ、502d・・・水平同期信号発生部、502e・・・Vカウンタ、502f・・・垂直同期信号発生部、502g・・・Fカウンタ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Imaging device, 11 ... Imaging part, 13 ... Previous stage processing part, 14 ... A / D conversion processing part, 15 ... Memory control part, 16 ... Memory, 18 ... Multiplexer, 21... VF process section, 22... D / A converter, 23... Main line process section, 31... Synchronous system block, 32. ..Operation control unit 36... User interface unit 41... Electronic viewfinder 42... Recording device 111 .. Vertical scanning control circuit 112. Pixel column selection circuit, 113sw ... switch, 114 ... output amplifier, 151 ... timing signal generation unit, 152 ... control information register, 153 ... write / read processing unit, 311, 312 ..Synchronous signal generator 313 ..PLL circuit, 501... Clock signal generation unit, 502... Pulse output unit, 502a... Interface unit, 502b... Reset pulse generation unit, 502c. Synchronization signal generator, 502e ... V counter, 502f ... Vertical synchronization signal generator, 502g ... F counter

Claims (12)

一定周波数のクロック信号を発生するクロック信号発生手段と、
前記クロック信号を用いて同期信号の生成を行う同期信号生成手段を有し、
前記同期信号生成手段は、クロック数の異なるフレームをフレーム毎に分散させるとともに、クロック数の異なるラインをフレーム内に分散させて、所望のフレームレートの同期信号を生成する
ことを特徴とする同期信号発生装置。
Clock signal generating means for generating a clock signal having a constant frequency;
Synchronization signal generating means for generating a synchronization signal using the clock signal;
The synchronization signal generating unit distributes frames having different clock numbers for each frame and distributes lines having different clock numbers in the frame to generate a synchronization signal having a desired frame rate. Generator.
前記同期信号生成手段は、前記クロック数の異なるラインの偏りを生じないように分散させる
ことを特徴とする請求項1に記載の同期信号発生装置
The synchronization signal generation device according to claim 1, wherein the synchronization signal generation unit distributes the lines so that the lines having different numbers of clocks are not biased.
前記同期信号生成手段は、前記クロック数の異なるフレームの偏りを生じないように分散させる
ことを特徴とする請求項1または2に記載の同期信号発生装置。
The synchronization signal generating means, the synchronizing signal generating apparatus according to claim 1 or 2, wherein the dispersing so as not to cause deviation of the different frames of the number of clocks.
前記同期信号生成手段は、外部入力信号に従い、前記生成する同期信号をリセットする
ことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の同期信号発生装置。
The synchronization signal generator according to claim 1, wherein the synchronization signal generation unit resets the generated synchronization signal in accordance with an external input signal.
一定周波数のクロック信号を発生するクロック信号発生手段と、
前記クロック信号を用いて同期信号の生成を行う同期信号生成手段と、
撮像画像の画像信号を生成する撮像手段と、
前記同期信号生成手段で生成された同期信号を用いて前記撮像手段を駆動する駆動手段と、を有し、
前記同期信号生成手段は、クロック数の異なるフレームをフレーム毎に分散させるとともに、クロック数の異なるラインをフレーム内に分散させて、所望のフレームレートの同期信号を生成する
ことを特徴とする撮像装置。
Clock signal generating means for generating a clock signal having a constant frequency;
Synchronization signal generating means for generating a synchronization signal using the clock signal;
Imaging means for generating an image signal of the captured image;
Drive means for driving the imaging means using the synchronization signal generated by the synchronization signal generation means,
The synchronization signal generating unit distributes frames having different clock numbers for each frame and distributes lines having different clock numbers in the frame to generate a synchronization signal having a desired frame rate. .
前記撮像手段の垂直方向のサイズがPVラインで、前記所望のフレームレートにおける1フレームがクロック数Cfcsであるとき、
前記同期信号生成手段は、クロック数Clc1=floor(Cfcs/PV)であるラインをライン数PVc1=PV−(Cfcs%PV)、クロック数Clc2=floor(Cfcs/PV)+1であるラインをライン数PVc2=(Cfcs%PV)設けて、各ラインの同期信号を生成する
ことを特徴とする請求項5記載の撮像装置。
(但し、「floor(Cs/FR)」はカッコ内の演算結果の小数部分の切り捨てを示し、%は剰余を示す)
When the vertical size of the imaging means is a PV line and one frame at the desired frame rate is the number of clocks Cfcs,
The synchronizing signal generating means sets the line number PVc1 = PV− (Cfcs% PV) as the line number with the clock number Clc1 = floor (Cfcs / PV) and the line number as the clock number Clc2 = floor (Cfcs / PV) +1. PVc2 = (cfcs% PV) provided imaging apparatus according to claim 5, characterized in that for generating a synchronizing signal for each line.
(However, "floor (Cs / FR)" indicates truncation of the decimal part of the operation result in parentheses, and% indicates the remainder)
前記同期信号生成手段は、前記クロック数の異なるラインの偏りを生じないように分散させる
ことを特徴とする請求項5または6に記載の撮像装置。
The imaging apparatus according to claim 5 or 6, wherein the synchronization signal generation unit distributes the lines so that the lines having different numbers of clocks are not biased.
前記クロック信号が周波数Csであり、前記所望のフレームレートがフレームレートFRであるとき、
前記同期信号生成手段は、1フレームのクロック数Cfc1=floor(Cs/FR)であるフレームのフレーム数FNc1=FR−(Cs%FR)に対し、1フレームのクロック数Cfc2=floor(Cs/FR)+1であるフレームをフレーム数FNc2=(Cs%FR)設けて、各フレームの同期信号を生成する
ことを特徴とする請求項5〜7のいずれかに記載の撮像装置。
(但し、「floor(Cs/FR)」はカッコ内の演算結果の小数部分の切り捨てを示し、%は剰余を示す)
When the clock signal has a frequency Cs and the desired frame rate is a frame rate FR,
The synchronization signal generating means is configured such that the number of clocks of one frame Cfc2 = floor (Cs / FR) with respect to the number of frames FNc1 = FR− (Cs% FR) of the number of clocks Cfc1 = floor (Cs / FR) of one frame. 8) The number of frames FNc2 = (Cs% FR) is provided for +1 frames, and a synchronization signal for each frame is generated. The imaging apparatus according to any one of claims 5 to 7 .
(However, "floor (Cs / FR)" indicates truncation of the decimal part of the operation result in parentheses, and% indicates the remainder)
前記同期信号生成手段は、前記クロック数の異なるフレームの偏りを生じないように分散させる
ことを特徴とする請求項5〜8のいずれかに記載の撮像装置。
The imaging apparatus according to any one of claims 5 to 8, wherein the synchronization signal generation unit disperses the frames having different clock numbers so as not to cause a bias.
更に、前記撮像手段で生成された画像信号を記憶するメモリと、前記同期信号生成手段で生成された同期信号を用いて、前記メモリへの画像信号の書き込みと、該メモリからの画像信号の読み出しを制御するメモリ制御手段を設け、
前記同期信号生成手段は、前記撮像手段を駆動して該撮像手段で生成された画像信号を前記メモリに書き込むための第1の同期信号と、前記メモリから画像信号を読み出すためのフレームレートの異なる第2の同期信号を生成する
ことを特徴とする請求項5に記載の撮像装置。
Furthermore, using the memory that stores the image signal generated by the imaging unit and the synchronization signal generated by the synchronization signal generation unit, the writing of the image signal to the memory and the reading of the image signal from the memory are performed. A memory control means for controlling
The synchronization signal generation means has a different frame rate for reading the image signal from the memory and the first synchronization signal for driving the image pickup means to write the image signal generated by the image pickup means into the memory. The imaging device according to claim 5, wherein the second synchronization signal is generated.
前記同期信号生成手段は、前記第1の同期信号のフレームレートと前記第2の同期信号のフレームレートとの最大公約数の逆数で示される周期に基づき、前記第1および第2の同期信号のリセット動作を行う
ことを特徴とする請求項10記載の撮像装置。
The synchronization signal generation means is configured to determine the first and second synchronization signals based on a period indicated by a reciprocal of a greatest common divisor between a frame rate of the first synchronization signal and a frame rate of the second synchronization signal. The imaging apparatus according to claim 10 , wherein a reset operation is performed.
前記同期信号生成手段は、外部入力信号に従い、前記生成する同期信号をリセットする
ことを特徴とする請求項5〜11のいずれかに記載の撮像装置。
The imaging apparatus according to claim 5, wherein the synchronization signal generating unit resets the generated synchronization signal in accordance with an external input signal.
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