JP4946327B2 - 撮像装置及びタイミング制御プログラム - Google Patents
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この場合、レリーズの直後に回路へ流れる突入電流は、図7(A)に示すように過大になる。過大な突入電流は回路のグランドレベルを図7(B)に示すとおり大きく振動させるので、その振幅が許容範囲内に収まるまでの期間(不安定期間)も長くなる。
以下、本発明の第1実施形態を説明する。本実施形態は、ディジタルスチルカメラシステムの実施形態である。
先ず、本システムの構成を説明する。
図1は、本システムの機能ブロック図である。図1に示すとおり、本システムは、ディジタルスチルカメラ本体100と、ディジタルスチルカメラ本体100に装着された撮影レンズ200とからなる。
ユーザから電源オンの指示が入力されると、電源部25が各部への電力供給を開始し、各部は待機状態となる。その後、レリーズ指示(撮影指示)が入力されると、CPU24は不図示のクイックリターンミラー及びシャッタを駆動し、撮像素子13の露光を開始する。その後、予め決められたシャッタ時間が経過すると、CPU24はシャッタ及びクイックリターンミラーを駆動して露光を終了すると共に、タイミングジェネレータ19へタイミング信号の生成開始を指示する。その指示を受けたタイミングジェネレータ19は、撮像素子13、アンプ14、A/D変換器15、信号補正回路16の各々へタイミング信号を与え始める。
撮像素子13の各チャンネルから読み出される画像信号は、互いに並列の関係でアンプ14、A/D変換器15、信号補正回路16を順に経由し、フレームメモリ17へ格納される。
次に、撮像素子13を少し詳しく説明する。
図2は、本システムで撮影される画像の概念図である。ここでは、撮像素子13のチャンネル数を4とし、図2に示すとおり第1チャンネルには画像の上1/4の領域A1が割り当てられ、第2チャンネルにはその下の1/4の領域A2が割り当てられ、第3チャンネルには画像の下1/4の領域A3が割り当てられ、第4チャンネルにはその上の1/4の領域A4が割り当てられるものとする。
図3は、撮像素子13から信号補正回路16までの回路の機能ブロック図である。図3に示すとおり撮像素子13には、画像信号を出力する出力ポートとタイミング信号(水平走査信号)を入力する入力ポートとが、チャンネル毎に設けられている。
アンプ14は、第1チャンネルからの画像信号を処理するアンプ(第1チャンネルのアンプ)14−1と、第2チャンネルからの画像信号を処理するアンプ(第2チャンネルのアンプ)14−2と、第3チャンネルからの画像信号を処理するアンプ(第3チャンネルのアンプ)14−3と、第4チャンネルからの画像信号を処理するアンプ(第4チャンネルのアンプ)14−4とからなる。第1チャンネルのアンプ14−1,第2チャンネルのアンプ14−2,第3チャンネルのアンプ14−3,第4チャンネルのアンプ14−4は、互いに同じ特性を持つ。
また、第2チャンネルに関する回路、すなわち撮像素子13の第2チャンネル、第2チャンネルのアンプ14−2、第2チャンネルのA/D変換器15−2、第2チャンネルの信号補正回路16−2には、共通の水平走査信号S2が与えられる。
また、第4チャンネルに関する回路、すなわち撮像素子13の第4チャンネル、第4チャンネルのアンプ14−4、第4チャンネルのA/D変換器15−4、第4チャンネルの信号補正回路16−4には、共通の水平走査信号S4が与えられる。
同様に、撮像素子13の第3チャンネルに与えられる水平走査信号S3と、第3チャンネルのアンプ14−3に与えられる水平走査信号S3と、第3チャンネルのA/D変換器15−3に与えられる水平走査信号S3と、第3チャンネルの信号補正回路16−3に与えられる水平走査信号S3との間には遅延期間が設けられる。
但し、これらの遅延期間は何れも1〜2クロック程度の微小期間であるので、以下の説明では簡単のため無視する。
図4は、撮影時におけるタイミングジェネレータ19の動作を説明するタイミングチャートである。タイミングジェネレータ19の動作プログラム(タイミング制御プログラム)は、タイミングジェネレータ19が保有するROMに予め格納されている。なお、図4に描かれた信号のパルス幅はあくまでも一例であって実際のものと同じとは限らない。
すなわち、第1チャンネルに関する回路は、タイミングT1以降にライン1−A,1−B,1−C,1−D,…を順に読み出してリアルタイム処理を施す。
また、第3チャンネルに関する回路は、タイミングT3以降にライン3−A,3−B,3−C,3−D,…を順に読み出してリアルタイム処理を施す。
また、第4チャンネルに関する回路は、タイミングT4以降にライン4−A,4−B,4−C,4−D,…を順に読み出してリアルタイム処理を施す。
図5(A)は、撮影開始直後に撮像素子13から信号補正回路16までの回路全体が消費する電流の時間変化を示す図である。比較のため、従来例のカーブを点線で示した。図5(A)に示すとおり、従来例では過大な突入電流が1回だけ発生していたが、本システムではチャンネル毎に起動タイミングがずれるので、小さな突入電流が複数回に分散して発生する。
図5(B)は、撮影開始直後に撮像素子13から信号補正回路16までの回路全体に生じるグランドレベルの時間変化を示す図である。本システムでは、小さな突入電流が複数回に分散して発生するので、図5(B)に示すとおりグランドレベルの振動の振幅は小さい。よって、グランドレベルの振動は、回路全体の起動タイミングT4の直後に収まり、不安定期間は従来例のそれ(図7(B))よりも短縮される。
[第2実施形態]
以下、本発明の第2実施形態を説明する。本実施形態もディジタルスチルカメラシステムの実施形態である。ここでは、第1実施形態との相違点を説明する。相違点は、アンプ14の構成と、撮影時におけるタイミングジェネレータ19の動作内容とにある。
一方、アンプ14以降の回路は、第1実施形態と同様、第1チャンネルに関する回路、第2チャンネルに関する回路、第3チャンネルに関する回路、第4チャンネルに関する回路が1水平周期ずつずれたタイミングT1,T2,T3,T4で順に起動される。
なお、本実施形態では、起動タイミングの遅延箇所をアンプ以降の回路のみに制限したが、第2機能部以降の回路のみに制限してもよい。但しその場合、本実施形態においてアンプにバッファリング機能が搭載されたのと同様に、第2機能部の第1段目の機能ブロックにバッファリング機能が搭載される必要がある。
なお、上述した実施形態では、撮像素子13の各画素の各チャンネルへの割り当て方及び読み出しの順序を図2に示すとおりに設定したが、割り当て方及び読み出しの順序は、様々に変更可能である。
また、上述した実施形態では、図4に示したとおり、水平走査信号S1のパルス(1)と水平走査信号S2のパルス(2)との間の遅延期間の長さが1水平周期(1×T0)に設定されたが、その遅延期間の長さを複数水平周期(n×T0)(但し、n:2以上の整数)に設定してもよい。また、その遅延期間の長さをゼロとしてもよい。
また、上述した実施形態では、図4に示したとおり、水平走査信号S3のパルス(3)と水平走査信号S4のパルス(4)との間の遅延期間の長さが1水平周期(1×T0)に設定されたが、その遅延期間の長さを複数水平周期(n×T0)(但し、n:2以上の整数)に設定してもよい。また、その遅延期間の長さをゼロとしてもよい。
また、上述した実施形態では、起動タイミングの遅延箇所を、全てのチャンネルの間としたが、一部のチャンネルの間のみに限定してもよい。
また、上述した実施形態では、起動タイミングの遅延箇所を、チャンネル間のみとしたが、チャンネル間とブロック間(直列的に配置された2つの回路間)との双方としてもよい。例えば、第1実施形態において、撮像素子13−1の起動タイミングとアンプ14−1の起動タイミングとに、n×T0(n:整数)だけ遅延期間を設けてもよい。その場合、1番目のライン1−Aに対し処理が施されないのでライン1−Aの使用を諦めるか、アンプ14−1にバッファリング機能を搭載してライン1−Aへの処理を可能とする必要がある。
因みに、コンパクトタイプのディジタルカメラには通常、不図示のモニタへ被写界のスルー画像を表示する機能が搭載されている。スルー画像を撮影するとき、タイミングジェネレータ19は、前述した回路を連続的に駆動することになる。その駆動開始当初における2以上の回路の起動タイミングを上述した実施形態と同様にずらせば、スルー画像の表示当初に発生する異常ラインを抑えることができる。
Claims (5)
- 第1チャンネル及び第2チャンネルを有する撮像素子と、
前記第1チャンネルを介して前記撮像素子から読み出した第1画像信号にリアルタイム処理を施す第1リアルタイム処理回路と、
前記第2チャンネルを介して前記撮像素子から読み出した第2画像信号にリアルタイム処理を施す第2リアルタイム処理回路と、
前記第1画像信号を読み出す第1読み出し開始タイミングに対する前記第2画像信号を読み出す第2読み出し開始タイミングを、前記第1画像信号及び前記第2画像信号を読み出す読み出し期間の最小単位の整数倍の時間遅らせることで、前記第1リアルタイム処理回路によるリアルタイム処理の開始タイミングと前記第2リアルタイム処理回路によるリアルタイム処理の開始タイミングとを異ならせるように制御する制御部と
を備えることを特徴とする撮像装置。 - 第1チャンネル及び第2チャンネルを有する撮像素子と、
前記第1チャンネルを介して前記撮像素子から読み出した第1画像信号にリアルタイム処理を施す第1リアルタイム処理回路と、
前記第2チャンネルを介して前記撮像素子から読み出した第2画像信号にリアルタイム処理を施す第2リアルタイム処理回路と、
前記第1リアルタイム処理回路によるリアルタイム処理の開始タイミングに対する前記第2リアルタイム処理回路によるリアルタイム処理の開始タイミングを、前記第1画像信号及び前記第2画像信号を読み出す読み出し期間の最小単位の整数倍の時間遅らせるように制御する制御部と
を備えることを特徴とする撮像装置。 - 請求項2に記載の撮像装置において、
前記第2リアルタイム処理回路は、リアルタイム処理を開始するまでの間に読み出した前記第2画像信号をバッファリングするバッファリング部を有する
ことを特徴とする撮像装置。 - 撮像素子の第1チャンネルを介して第1画像信号を読み出す第1読み出し開始タイミングに対する前記撮像素子の第2チャンネルを介して第2画像信号を読み出す第2読み出し開始タイミングを、前記第1画像信号及び前記第2画像信号を読み出す読み出し期間の最小単位の整数倍の時間遅らせることで、前記第1リアルタイム処理回路によるリアルタイム処理の開始タイミングと前記第2リアルタイム処理回路によるリアルタイム処理の開始タイミングとを異ならせるように制御する制御ステップをコンピュータに実行させる
ことを特徴とするタイミング制御プログラム。 - 第1リアルタイム処理回路によるリアルタイム処理の開始タイミングに対する第2リアルタイム処理回路によるリアルタイム処理の開始タイミングを、撮像素子の第1チャンネルを介して読み出す第1画像信号及び前記撮像素子の第2チャンネルを介して読み出す第2画像信号の読み出し期間の最小単位の整数倍の時間遅らせるように制御する制御ステップをコンピュータに実行させる
ことを特徴とするタイミング制御プログラム。
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