JPH09212635A - 撮像装置の制御方法及び撮像装置の制御プログラムを記録した記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 撮像装置の動作をパソコン側で容易に制御で
きるようにする。 【解決手段】 撮像制御ルーチンのステップＰ１で、予
め設定される制御データ記憶ファイルに露光データ及び
信号処理データの初期値を記憶する。ステップＰ２で、
撮像装置に対して各種の制御を行うサブルーチンを起動
し、ステップＰ３で、撮像装置から得られる画像データ
を取り込んでモニタ画面上に表示する。ステップＰ４
で、モニタ画面上の画像が確定画像であるか否かが判定
される。このとき、確定画像であれば、処理を終了し、
確定画像でなければステップＰ２に戻って再度サブルー
チンを起動させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、コンピュータ機器
に画像情報の入力装置として接続される撮像装置をコン
ピュータ機器側から制御する制御方法及び、この制御方
法をコンピュータ機器に実効させる制御プログラムを記
憶した記録媒体に関する。

【０００２】

【従来の技術】固体撮像素子を用いた撮像装置において
は、固体撮像素子の露光状態を最適に保つように露光制
御手段が設けられる。この露光制御手段としては、固体
撮像素子に入射する光量を被写体の輝度に応じて制御す
る機械的な絞り機構や、固体撮像素子の電荷の蓄積時間
を被写体の輝度に応じて制御する、いわゆる電子シャッ
タなどが知られてる。

【０００３】図７は、フレーム転送方式のＣＣＤ固体撮
像素子を用いた撮像装置の構成を示すブロック図で、図
８は、その動作を説明するタイミング図である。固体撮
像素子１は、撮像部１ｉ、蓄積部１ｓ、水平転送部１ｈ
及び出力部１ｄより構成される。撮像部１ｉは、互いに
平行に配列される垂直方向に連続する複数のシフトレジ
スタからなり、これらのシフトレジスタの各ビットが複
数の受光ビットを形成し、被写体映像に対応して発生す
る情報電荷を蓄積する。蓄積部１ｓは、撮像部１ｉの各
シフトレジスタに連続し、且つ、ビット数が一致する複
数のシフトレジスタからなり、シフトレジスタの各ビッ
トが蓄積ビットを形成し、各蓄積ビットに撮像部１ｉか
ら転送される１画面分の情報電荷を一時的に蓄積する。
水平転送部１ｈは、蓄積部１ｓの複数のシフトレジスタ
の各出力がそれぞれ各ビットに接続される単一のシフト
レジスタからなり、蓄積部１ｓに蓄積される１画面分の
情報電荷を１行単位で受け取り、順次水平方向に転送し
て出力する。そして、出力部１ｄは、電気的に独立した
容量及びその容量の電位変化を取り出すアンプからな
り、水平転送部１ｈから出力される情報電荷を１ビット
単位で容量に受けて電圧値に変換し、画像信号Ｙ0(t)と
して出力する。

【０００４】クロック発生回路２は、フレーム転送クロ
ック発生部２ｆ、垂直転送クロック発生部２ｖ、水平転
送クロック発生部２ｈ及び基板クロック発生部２ｂより
構成される。フレーム転送クロック発生部２ｆは、垂直
同期信号ＶＤに同期し、垂直走査のブランキング期間内
に撮像部１ｉの情報電荷を素早く蓄積部１ｓへ転送する
フレーム転送クロックφfを撮像部１ｉに供給する。垂
直転送クロック発生部２ｖは、フレーム転送クロックφ
fによって転送される情報電荷を蓄積部１ｓに取り込む
と共に、取り込んだ１画面分の情報電荷を水平同期信号
ＨＤに同期し、水平走査のブランキング期間内に１行ず
つ水平転送部１ｈへ転送する垂直転送クロックφvを蓄
積部１ｓに供給する。水平転送クロック発生部２ｈは、
水平同期信号ＨＤに同期し、蓄積クロックφhに応答し
て１行毎に取り込まれる情報電荷を順次出力部１ｄ側へ
転送する水平転送クロックφhを水平転送部１ｈに供給
する。また、水平転送クロック発生部２ｈでは、出力部
１ｄの容量に１ビット単位で蓄積される情報電荷を水平
転送クロックφhに同期して排出するリセットクロック
φrが生成され、出力部１ｄに供給される。そして、基
板クロック発生部２ｂは、垂直走査期間の途中で所定の
期間立ち上げられる基板クロックφbを固体撮像素子１
の基板側に印加する。この基板クロックφbは、撮像部
１ｉに蓄積される情報電荷を排出するためのものであ
り、基板クロックφbによる情報電荷の排出動作が完了
してからフレーム転送クロックφfによる情報電荷のフ
レーム転送が開始されるまでの期間Ｌが情報電荷の蓄積
時間となる。尚、基板クロックφbが立ち上げられる期
間には、フレーム転送クロックφfが転送動作を伴うこ
となくクロッキングされ、撮像部１ｉの情報電荷を効率
よく排出させるようにしている。

【０００５】タイミング制御回路３は、垂直同期信号Ｖ
Ｄ及び水平同期信号ＨＤに基づいて、垂直走査に同期し
たフレーム転送タイミング信号ＦＴ、垂直走査及び水平
走査に同期した垂直転送タイミング信号ＶＴ及び水平走
査に同期した水平転送タイミング信号ＨＴを生成し、ク
ロック発生回路２の各部２ｆ、２ｖ、２ｈに供給する。
また、後述するデジタル信号処理回路６から供給される
露光データに基づいて排出タイミング信号ＢＴを生成
し、クロック発生回路２の基板クロック発生部２ｂに供
給する。この排出タイミング信号ＢＴは、画像データＤ
1(n)の１画面毎の積分値を表す露光データが適正値より
大きくなった場合にはタイミングを遅らせて情報電荷の
蓄積時間Ｌを短くし、逆に、適正値より小さくなった場
合にはタイミングを早めて情報電荷の蓄積時間を長くす
るように生成される。これにより、固体撮像素子１の露
光状態が常に適正になるようにフィードバック制御が行
われる。

【０００６】アナログ信号処理回路４は、固体撮像素子
１から出力される画像信号Ｙ0(t)を取り込み、サンプル
ホールド、ＡＧＣ（自動利得制御）等の処理を施し、所
定のフォーマットに従う画像信号Ｙ1(t)として出力す
る。例えば、サンプルホールド処理においては、基準レ
ベルと信号レベルとが一定の周期で交互に繰り返される
画像信号Ｙ0(t)から、各レベルの差のみが取り出され、
ＡＧＣ処理では、画像信号Ｙ1(t)の１画面内の平均レベ
ルを適正な範囲に納めるように画像信号Ｙ0(t)に対する
利得が調整される。Ａ／Ｄ変換回路５は、アナログ信号
処理回路４から出力される画像信号Ｙ1(t)をアナログ信
号処理回路４の処理動作（固体撮像素子１の出力動作）
に同期してデジタルデータに変換し、固体撮像素子１の
各受光ビットに対応した画像データＤ1(n)を生成する。
そして、デジタル信号処理回路６は、画像データＤ1(n)
を取り込み、輪郭補正や１画面単位での積分処理、さら
に、カラー撮像の場合には、色バランスの制御やフィル
タリング等の処理を施し、新たな画像データＤ2(n)とし
て出力する。この画像データＤ2(n)は、Ｄ／Ａ変換回路
によりアナログ値に変換されて表示装置に転送される
か、あるいは、そのまま記録媒体に記録される。

【０００７】ところで、パーソナルコンピュータやワー
ドプロセッサ等のコンピュータ機器に画像データを取り
込む場合、被写体原稿を走査して読み取るイメージスキ
ャナを用いることがよく知られているが、近年では、立
体的な被写体の撮像が容易な固体撮像素子を用いた撮像
装置を用いることも考えられている。ＣＣＤ固体撮像素
子を備えた撮像装置をコンピュータ機器に接続する場合
には、ビデオキャプチャボードと称される拡張ボードを
コンピュータ機器に装着し、撮像装置から出力される画
像信号をコンピュータ機器に適合した信号に変換した
後、コンピュータ機器に内蔵されるメモリへ取り込むよ
うに構成される。

【０００８】図９は、ビデオキャプチャボードの構成を
示すブロック図である。ビデオキャプチャボード１０
は、フレームメモリ１１、同期検波回路１２、タイミン
グ制御回路１３及びインタフェース回路１４より構成さ
れる。フレームメモリ１１は、上述の撮像装置から入力
される画像データＤ2(n)を１画面単位で取り込んで記憶
する。このフレームメモリ１２には、例えば、デュアル
ポートタイプのＲＡＭが用いられ、画像データＤ2(n)の
書き込みと読み出しとが同時に行われる。同期検波回路
１２は、撮像装置から入力される画像データＤ2(n)から
同期信号を検出し、垂直走査及び水平走査の各タイミン
グに従うタイミングパルスを生成する。タイミング制御
回路１３は、同期検波回路１２から供給されるタイミン
グパルスに基づいて、フレームメモリ１２に対する画像
データＤ2(n)の書き込み及び読み出しのタイミングを制
御する。即ち、撮像装置から１画面単位で入力される画
像データＤ2(n)を１画面単位でフレームメモリ１１に記
憶させ、同時に、１画面単位で読み出してパソコン側へ
転送できるように各部の動作タイミングを同期させる。
インタフェース回路１４は、タイミング制御回路１３の
指示に従い、フレームメモリ１１に記憶された画像デー
タＤ2(n)を読み出してパソコン側へ転送する。また、イ
ンタフェース回路１４は、タイミング制御回路１３から
出力される割り込み指示をパソコン側へ転送すると共
に、パソコン側から与えられる読み出し指示をタイミン
グ制御回路１３に供給する。これにより、フレームメモ
リ１１に記憶される画像データＤ2(n)が１画面単位でパ
ソコン側に転送されるようになる。そして、ビデオキャ
プチャボード１０から画像データＤ2(n)を取り込むパソ
コンにおいては、キーボードから入力されるコマンドや
動作プログラムに従うコマンドに応答して、画像データ
Ｄ2(n)の取り込みや各種の演算、内蔵のメモリへのアク
セス、画面の表示制御等が時分割処理で繰り返される。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】パソコン側から撮像装
置の動作を制御する場合、固体撮像素子の駆動タイミン
グや画像データの生成過程での処理条件等の設定がソフ
トウエア処理によって順次実行される。そして、各条件
の設定を変更する際には、その都度プログラムデータを
書き換えた上で、再度動作プログラムを実行させるよう
にしている。このため、撮像装置に対する制御項目が多
くなると、制御条件の設定が煩雑になり、細かな設定が
困難になるという問題が生じる。また、新しく設定した
制御条件に従って動作する撮像装置の動作確認を容易に
することができず、撮像装置の応答性がよくない。

【００１０】そこで本発明は、パソコン側から撮像装置
の動作を効率よく制御できるようにすることを目的とす
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、上述の課題を
解決するために成されたもので、その特徴とするところ
は、複数の受光画素が行列配置された固体撮像素子を有
し、この固体撮像素子を所定のタイミングで駆動して得
られる出力に所定の信号処理を施して１画面単位の画像
情報を出力する撮像装置に対し、上記画像情報を受け取
るコンピュータ機器側から上記固体撮像素子の駆動タイ
ミング及び上記画像情報の生成過程での処理条件を制御
する制御方法において、上記固体撮像素子の駆動タイミ
ングを指定する露光データ及び上記画像情報の処理条件
を指定する画像処理データを記憶する制御データ記憶フ
ァイルを設定する第１のステップと、上記露光データ及
び上記画像処理データの初期値を上記制御データ記憶フ
ァイルに格納する第２のステップと、上記制御データ記
憶ファイルに格納された露光データ及び画像処理データ
を上記撮像装置へ供給する第３のステップと、露光デー
タ及び画像処理データに応答して動作する上記撮像装置
から画像情報を１画面単位で取り込み、画像情報に対応
した画像をモニタ画面上に表示する第４のステップと、
上記撮像装置から取り込んだ画像情報に基づいて露光デ
ータ及び画像処理データの最適値を算出する第５のステ
ップと、上記制御データ記憶ファイルに格納された露光
データ及び画像処理データを上記最適値に更新する第６
のステップと、を含み、特定の画像を確定する画像確定
命令を受けるまでの間、上記第３乃至第６のステップを
繰り返してモニタ画面上に一定の周期で画像を表示する
ことにある。

【００１２】本発明によれば、制御データ記憶ファイル
に格納される露光データ及び画像処理データが書き換え
られると、撮像装置において、固体撮像素子の駆動タイ
ミング及び画像情報に対する処理条件の設定が変更され
る。このため、一定の周期で撮像を繰り返す撮像装置に
対して、コンピュータ機器側から撮像画面を確認しなが
ら固体撮像素子の露光制御及び画像情報の信号処理条件
の制御が可能になる。

【００１３】さらに本発明の特徴とするところは、複数
の受光画素が行列配置された固体撮像素子を有し、この
固体撮像素子を所定のタイミングで駆動して得られる出
力に所定の信号処理を施して１画面単位の画像情報を出
力する撮像装置に対し、上記固体撮像素子の駆動タイミ
ング及び上記画像情報の生成過程での処理条件を制御す
る制御プログラムを記憶する記憶媒体であって、上記固
体撮像素子の駆動タイミングを指定する露光データ及び
上記画像情報の処理条件を指定する画像処理データを記
憶する制御データ記憶ファイルを設定するステップと、
露光データ及び画像処理データの初期値を上記制御デー
タ記憶ファイルに格納するステップと、上記制御データ
記憶ファイルに格納された露光データ及び画像処理デー
タを上記撮像装置へ供給するステップと、露光データ及
び画像処理データに応答して動作する上記撮像装置から
画像情報を１画面単位で取り込み、画像情報に対応した
画像をモニタ画面上に表示するステップと、上記撮像装
置から取り込んだ画像情報に基づいて露光データ及び画
像処理データの最適値を算出するステップと、上記制御
データ記憶ファイルに格納された露光データ及び画像処
理データを上記最適値に更新するステップと、特定の画
像を確定する画像確定命令を受けるまでの間、上記供給
ステップ、上記表示ステップ、上記算出ステップ及び上
記更新ステップを繰り返させるステップと、を含むコン
ピュータにより読み取り可能な制御プログラムを記憶し
たことにある。

【００１４】本発明によれば、記録された制御プログラ
ムをコンピュータ機器に読み取らせることができ、コン
ピュータ機器から撮像装置を各ステップに従って動作さ
せることができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の撮像装置の制御
方法を説明するフローチャートである。この図において
は、撮像制御のルーチン及び表示制御のルーチンと、こ
れらの制御ルーチン内で実行されるサブルーチンとを示
す。撮像制御のルーチンは、撮像開始を指示する命令を
受けて起動する。撮像制御のルーチンが起動すると、ス
テップＰ１で、制御データ記憶ファイルに初期設定用の
数値データが書き込まれる。この制御データ記憶ファイ
ルは、パソコンのメモリ領域内に予め定義される。制御
データ記憶ファイルは、例えば、図２に示すように、６
つの領域Ｂ０１〜Ｂ０６に分割されており、アイリス制
御データＩＲＮ、ホワイトバランス制御データＲＧＮ、
ＢＧＮ、制御指定データＩＲＭ、ＷＢＭ及びサイズ指定
データＳＭＳをそれぞれ各領域Ｂ０１〜Ｂ０６に格納す
る。

【００１６】アイリス制御データＩＲＮは、撮像装置で
の固体撮像素子の電荷の蓄積時間、即ち、シャッタ速度
を設定するデータであり、固体撮像素子のシャッタ動作
のタイミングが数値に対応付けられる。２つのホワイト
バランス制御データＲＧＮ、ＢＧＮは、各色成分のゲイ
ンを個別に設定して色バランスを調整するデータであ
り、Ｒ（レッド）成分及びＢ（ブルー）成分に対するゲ
インが数値にそれぞれ対応付けられる。初期設定動作で
は、アイリス制御データＩＲＮ及びホワイトバランス制
御データＲＧＮ、ＢＧＮがそれぞれ決められた標準的な
値に設定される。２つの制御指定データＩＲＭ、ＷＢＭ
は、それぞれアイリス制御及びホワイトバランス制御を
手動で行うかあるいは自動で行うかを指定するものであ
り、手動制御の指定であれば「１」が格納され、自動制
御の指定であれば「０」が格納される。初期設定動作で
は、制御指定データＩＲＭ、ＷＢＭは、共に自動制御を
指定する「０」が設定される。そして、サイズ指定デー
タＳＭＳは、撮像装置から連続して取り出される画像デ
ータをモニタ画面上に表示するサイズを指定するもので
あり、連続表示に対応した縮小サイズの指定であれば
「１」が格納され、確定画像の表示に対応した拡大サイ
ズの指定であれば「０」が格納される。初期設定動作で
は、サイズ指定データＳＭＳは、縮小サイズを指定する
「１」が設定される。

【００１７】制御データ記憶ファイルの初期設定動作が
完了すると、ステップＰ２でサブルーチンが起動され
る。このサブルーチンの処理は、撮像装置に対する具体
的な動作条件の設定を行った後、撮像装置から得られる
画像データをパソコンのメモリ領域内に確保される画像
データ記憶用のファイルに格納するためのものであり、
詳しい動作は後に詳述する。サブルーチンの処理が完了
すると、ステップＰ３で画像データの記憶ファイルに格
納された画像データが読み出され、モニタ画面上に表示
される。続くステップＰ４では、制御データ記憶ファイ
ルに格納されたサイズ指定データＳＭＳが参照され、モ
ニタ画面上に表示された画像が確定画像であるか否かが
判別される。そして、サイズ指定データＳＭＳで連続表
示用の縮小サイズが指定されているときには、サブルー
チンの起動に戻って同じ動作が繰り返される。また、サ
イズ指定データＳＭＳで拡大サイズが指定されていると
きには、モニタ画面に表示された画像が確定画像である
として、撮像制御のルーチンを終了させる。初期設定で
は、サイズ指定データＳＭＳが「１」に設定されてお
り、このサイズ指定データＳＭＳが後述する表示制御ル
ーチンで「０」に書き換えられるまでの間は、サブルー
チンの起動と画像データの読み出し及び表示とが繰り返
される。このとき、画像データの記憶ファイルに格納さ
れる画像データは、モニタ画面の一部に縮小画像を表示
する。

【００１８】表示制御のルーチンは、画像確定を表示さ
せる命令を受けて起動する。表示制御のルーチンが起動
すると、ステップＤ１で、制御データファイルに格納さ
れたサイズ指定データＳＭＳが、拡大サイズを指定する
「０」に書き換られる。このサイズ指定データＳＭＳが
「０」に書き換えられた時点で上述の撮像制御ルーチン
は終了する。尚、表示制御ルーチンと、撮像制御ルーチ
ンとは独立して動作している。サイズ指定データＳＭＳ
の書き換えが完了すると、ステップＤ２でサブルーチン
が起動される。このサブルーチンは、撮像制御ルーチン
で起動されるサブルーチンと同一のものであり、撮像装
置の動作条件を設定した後、撮像装置から入力される画
像データを画像データファイルに書き込む。サブルーチ
ンの処理が完了すると、ステップＤ３で画像データファ
イルに格納された画像データが読み出され、モニタ画面
上に表示されて表示制御ルーチンを終了させる。

【００１９】サブルーチンは、撮像制御ルーチンまたは
表示制御ルーチンからの起動命令を受けて起動する。サ
ブルーチンが起動すると、ステップＳ１で、制御データ
ファイルに記憶されたアイリス制御データＩＲＮ、ホワ
イトバランス制御データＲＧＮ、ＢＧＮ、制御指定デー
タＩＲＭ、ＷＢＭ及びサイズ指定データＳＭＳが読み出
される。続いて、ステップＳ２で、読み出されたサイズ
指定データＳＭＳが参照され、処理する画像データが連
続表示用の縮小サイズであるか確定画像表示用の拡大サ
イズであるかが判別される。サイズ指定データＳＭＳで
縮小サイズが指定されているときには、ステップＳ３
で、撮像装置から取り込んだ画像データの処理の過程
で、データを間引くことによって縮小処理が施され、モ
ニタ画面の一部領域に縮小した画像を表示させる縮小画
像データが生成される。サイズ指定データＳＭＳで拡大
サイズが指定されているときには、ステップＳ４で、撮
像装置から取り込んだ画像データの処理の過程でアスペ
クト比変換により歪み補正処理が施され、モニタ画面の
全面に画像を表示させる標準画像データが生成される。
これらの画像データの処理は、撮像装置での処理とは別
に、撮像装置から画像データを取り込んだパソコン内で
行われる。続いて、ステップＳ５で、制御指定データＩ
ＲＭが参照され、撮像装置の露光制御が手動であるか自
動であるかが判別される。制御指定データＩＲＭで自動
制御が指定されているときには、ステップＳ６で画像情
報の１画面毎の積分情報に基づいて最適なシャッタ速度
が算出される。そして、その算出値に従うシャッタ動作
を行うタイミングを指定するようにアイリス制御データ
ＩＲＮが書き換えられる。制御指定データＩＲＭで手動
処理が指定されているときには、アイリス制御データＩ
ＲＮの書き換えは行われず、ステップＳ６を跳ばしてス
テップＳ７に進む。続いて、ステップＳ７で、制御指定
データＷＢＭが参照され、ホワイトバランス制御が手動
であるか自動であるかが判別される。制御指定データＷ
ＢＭで自動制御が指定されているときには、ステップＳ
８で画像情報の１画面分乃至数画面分の積分情報に基づ
いて最適なホワイトバランスを得るためのＲ成分及びＢ
成分に対するゲインが算出される。そして、その算出値
に従うゲインを与えるようにホワイトバランス制御デー
タＲＧＮ、ＢＧＮが書き換えられる。制御指定データＷ
ＢＭで手動制御が指定されているときには、ホワイトバ
ランス制御データＲＧＮ、ＢＧＮの書き換えは行われ
ず、ステップＳ８を跳ばしてステップＳ９に進む。これ
らのアイリス制御データＩＲＮ及びホワイトバランス制
御データＲＧＮ、ＢＧＮの書き換えの際の画像情報の積
分処理やその積分情報からの最適シャッタ速度の算出及
び最適ホワイトバランスゲインの算出は、画像データが
取り込まれるパソコン側で行われる。

【００２０】撮像装置のシャッタ速度の設定及びホワイ
トバランスゲインの設定が完了すると、ステップＳ９
で、必要に応じて書き換えられたアイリス制御データＩ
ＲＮ、ホワイトバランス制御データＲＧＮ、ＢＧＮ、制
御指定データＩＲＭ、ＷＢＭ及びサイズ指定データＳＭ
Ｓが再び制御データファイルに格納される。そして、ス
テップＳ１０で、所定の処理が完了した画像情報が画像
情報記憶ファイルに書き込まれてサブルーチンを終了さ
せる。

【００２１】また、制御データ記憶ファイルに対して
は、サブルーチンでの処理とは関係なく、撮像装置の露
光状態の手動制御の際に露光抑制命令または露光促進命
令によってアイリス制御データＩＲＮが書き換えられ
る。例えば、露光抑制信号ＣＬＯＳＥを受けてアイリス
制御データＩＲＮがインクリメントされ、露光促進信号
ＯＰＥＮを受けてアイリス制御データＩＲＮがデクリメ
ントされる。そして、アイリス制御データＩＲＮが書き
換えられると同時に、制御指定データＩＲＭが手動制御
を指定する「１」に書き換えられる。同様に、画像情報
のホワイトバランスの手動制御の際に各色成分毎の増幅
命令または減衰命令によってホワイトバランス制御デー
タＲＧＮ、ＢＧＮが書き換えられる。例えば、Ｒ成分及
びＢ成分に対応した増幅信号Ｒ＋、Ｂ＋を受けてホワイ
トバランス制御データＲＧＮ、ＢＧＮがそれぞれインク
リメントされ、減衰信号Ｒ−、Ｂ−を受けてホワイトバ
ランス制御データＲＧＮ、ＢＧＮがそれぞれデクリメン
トされる。そして、ホワイトバランス制御データＲＧ
Ｎ、ＢＧＮが書き換えられると同時に、制御指定データ
ＷＢＭが手動制御を指定する「１」に書き換えられる。
これによって、撮像素子の駆動タイミング及びホワイト
バランスが手動制御となる場合には、サブルーチン処理
でアイリス制御データＩＲＮ及びホワイトバランス制御
データＲＧＮ、ＢＧＮの自動設定は行われなくなる。ま
た、制御データファイルに格納されたアイリス制御デー
タＩＲＮ及びホワイトバランス制御データＲＧＮ、ＢＧ
Ｎについては、常に撮像装置側に送られ、撮像装置に内
蔵されるレジスタで保持するように構成される。

【００２２】このような撮像装置の制御をパソコン側で
行う場合には、パソコンのモニタ画面上に各種の制御ボ
タンを配置し、画面上のボタンをそれぞれクリックする
ことにより各ボタンに対応付けられた命令を実行できる
ように構成する。例えば、撮像開始命令を実行するスタ
ートボタン４１、表示画面を確定させるディスプレイボ
タン４２、さらに、各種の露光制御ボタン４３ａ〜４３
ｃ及びホワイトバランス制御ボタン４４ａ〜４４ｅを図
３に示すように配置し、その中央部分に撮像装置から取
り込んだ画像データで表される画像を表示するようにす
ればよい。

【００２３】図４は、本発明の撮像装置の制御プログラ
ムが記録された記録媒体としての磁気ディスクを示す図
である。記録媒体５０は、例えばフロッピィディスク等
の磁気ディスクであり、パソコンで読み取り可能な制御
プログラム５１が記録されている。制御プログラム５１
は、パソコンによって図１のフローチャートに従う固体
撮像装置の制御を行わせしめるものであり、Ａ〜Ｇのス
テップを含む。尚、記録媒体については、磁気ディスク
の他に、光ディスクや光磁気ディスクあるいは磁気テー
プなどでもよい。

【００２４】ステップＡは、パソコンのメモリ空間に、
一定の領域を確保し、図２に示すような、露光制御デー
タＩＲＮ、ホワイトバランス制御データＲＧＮ、ＢＧＮ
等を格納する制御データ記憶ファイルを定義する。ステ
ップＢは、ステップＡで定義された制御データ記憶ファ
イルに、露光制御データＩＲＮ、ホワイトバランス制御
データＲＧＮ、ＢＧＮの初期値を格納する。この初期値
は、撮像装置に対して標準的な条件を設定するものであ
る。ステップＣは、制御データ記憶ファイルに格納され
た露光制御データＩＲＮ、ホワイトバランス制御データ
ＲＧＮ、ＢＧＮを読み出し、パソコンに接続される撮像
装置へ転送する。これにより、撮像装置は、露光制御デ
ータＩＲＮに基づいて撮像動作を実行し、ホワイトバラ
ンス制御データＲＧＮ、ＢＧＮに基づいて画像データを
生成する。

【００２５】ステップＤは、撮像装置から入力される画
像データを取り込み、パソコンに接続されるモニタの画
面上に画像データに対応する画像を縮小画面として表示
する。ステップＥは、撮像装置から入力される画像デー
タを参照しながら、露光制御データＩＲＮ、ホワイトバ
ランス制御データＲＧＮ、ＢＧＮの最適値を算出する。
例えば、画像データの輝度成分を１画面単位で積分し、
その積分値と最適露光状態に対応して設定される基準値
との差に対応するように露光制御データＩＲＮを算出す
る。また、画像データの色成分を１画面乃至数画面単位
で平均化し、その平均値と最適バランス状態に対応して
設定される基準値との差に対応するようにホワイトバラ
ンス制御データＲＧＮ、ＢＧＮを算出する。ステップＦ
は、ステップＥで算出された露光制御データＩＲＮ、ホ
ワイトバランス制御データＲＧＮ、ＢＧＮの最適値を制
御データ記憶ファイルに新たに格納する。このとき、制
御データ記憶ファイルには、古い露光制御データＩＲ
Ｎ、ホワイトバランス制御データＲＧＮ、ＢＧＮが記憶
されているが、新たな露光制御データＩＲＮ、ホワイト
バランス制御データＲＧＮ、ＢＧＮを上書きすることに
より更新される。

【００２６】ステップＧは、キーボードやマウス等の入
力手段からパソコンに入力される確定指示を待ちなが
ら、確定指示を受けるまでの間、ステップＣ、Ｄ、Ｅ、
Ｆをパソコンに繰り返させる。そして、確定指示が入力
されると、ステップＣ、Ｄ、Ｅ、Ｆの処理を打ち切ると
共に、その時点で撮像装置から入力される１画面の画像
データに従う画像をパソコンに接続されるモニタの画面
上に表示させる。この際の表示は、ステップＤでの表示
と異なり、モニタの画面上に広く表示させる。

【００２７】このような記録媒体は、パソコンに制御プ
ログラムを供給し、パソコンから撮像装置に対して撮像
動作あるいは信号処理動作の指示を与えるようにするこ
とができる。図５は、本発明の制御方法に対応した撮像
装置の構成を示すブロック図で、図６は、その動作を説
明するタイミング図である。

【００２８】固体撮像素子１及びクロック発生回路２
は、図７と同一であり、クロック発生回路２により固体
撮像素子１がパルス駆動されて画像信号Ｙ0(t)を得るよ
うに構成される。即ち、固体撮像素子１の各部に対し、
フレーム転送クロックφf、垂直転送クロックφv及び水
平クロックφhがＣＣＤ固体撮像素子１の各部に供給さ
れて各受光画素に蓄積される情報電荷が１行毎に転送出
力されると共に、基板クロックφbによって固体撮像素
子１のシャッタ動作を可能にしている。

【００２９】アナログ信号処理回路２１は、コマンドレ
ジスタ２５に格納された制御データに基づいて、固体撮
像素子１から出力される画像信号Ｙ0(t)に対してサンプ
ルホールド、ＡＧＣ（自動利得制御）等の処理を施し、
画像信号Ｙ1(t)を生成する。Ａ／Ｄ変換回路２２は、固
体撮像素子１の駆動タイミングに同期し、アナログ信号
処理回路２１から出力される画像信号Ｙ1(t)を１画ビッ
トずつデジタル／アナログ変換して画像データＤ1(n)を
生成する。タイミング制御回路２３は、一定周期の基準
クロックに基づいてフレーム転送タイミング信号ＦＴを
生成し、クロック発生回路２に供給する。このフレーム
転送タイミング信号ＦＴの周期Ｖは、固体撮像素子１の
垂直走査周期を決定するものであり、コマンドレジスタ
２５に格納されたコマンドによって設定される。このフ
レーム転送タイミング信号ＦＴを受けるクロック発生回
路２は、フレーム転送タイミング信号ＦＴの立ち上がり
のタイミングで垂直クロックφvを起動し、固体撮像素
子１の撮像部１ｉの情報電荷を蓄積部１ｓへ転送する。
このとき、タイミング制御回路２３は、固体撮像素子１
で１画面分の情報電荷の出力が可能になったことを示す
割り込み信号ＩＴをパソコン側に送信する。また、タイ
ミング制御回路２３は、パソコン側から供給されるライ
ン送りトリガＨＳに応答して垂直転送タイミング信号Ｖ
Ｔを生成し、クロック発生回路２に供給する。この垂直
転送タイミング信号ＶＴを受けるクロック発生回路２
は、垂直転送タイミング信号ＨＴの立ち上がりのタイミ
ングで垂直転送クロックφvを起動し、固体撮像素子１
の蓄積部１ｓの情報電荷を１行ずつ水平転送部１ｈへ転
送する。さらにタイミング制御回路２３は、アイリス制
御回路２４の指示に応答して、固体撮像素子１の電荷の
排出タイミングを決定する排出タイミング信号ＢＴを生
成し、クロック発生回路２に供給する。この排出タイミ
ング信号ＢＴに応答し、クロック発生回路２は排出クロ
ックφbを立ち上げると共にフレーム転送クロックφfを
転送動作を伴うことなくクロッキングさせ、固体撮像素
子１の情報電荷を排出させる。アイリス制御回路２４
は、コマンドレジスタ２５に格納されたアイリス制御デ
ータＩＲＮに応答して、タイミング制御回路２３の排出
タイミング信号ＢＴの立ち上がりのタイミングを決定す
る。そして、コマンドレジスタ２５は、パソコン側から
供給される各種の制御データを取り込み、タイミング制
御回路２３の動作タイミングやアナログ信号処理回路２
１の処理条件を指定する。

【００３０】以上のアナログ信号処理回路２１、Ａ／Ｄ
変換回路２２、タイミング制御回路２３、アイリス制御
回路２４及びコマンドレジスタ２５は、第１の制御部２
０として集積化される。デジタル信号処理回路３１は、
第１の制御部２０から入力される画像データＤ1(n)に対
し、色分離、マトリクス演算、ホワイトバランス調整等
の処理を施し、輝度成分及び色差成分からなる（あるい
はＲ、Ｇ及びＢの色成分からなる）画像データＤ2(n)を
生成する。例えば、マトリクス演算においては、分離処
理された各色成分を合成することによって輝度成分が生
成され、各色成分を減算または加算することによって所
定の色成分（Ｒ、Ｇ、Ｂ）に対応した色成分が生成され
る。また、各色成分から輝度成分を減算することによっ
て色差成分が生成される。さらに、ホワイトバランス調
整においては、ホワイトバランス制御データＲＧＮ、Ｂ
ＧＮに基づいて各色差成分に対するゲインを個別に設定
し、再生画像の視覚的な色バランスを調整する。ライン
メモリ３２は、デジタル信号処理回路３１によって生成
される画像データＤ2(n)を１行分記憶する。このライン
メモリ３２は、例えば、ＦＩＦＯ方式のバッファによっ
て構成され、データの書き込みのタイミングがデジタル
信号処理回路３１の処理動作に同期し、読み出しのタイ
ミングがパソコン側のデータの取り込み動作に同期して
制御される。そして、ラインメモリ３２のビット数は、
データの出力形式に対応して設定される。通常、パソコ
ンに取り込まれるデータの形式としては、輝度成分に８
ビットを割り当て、色差成分に８ビットを割り当てた１
６ビット構成、Ｒ、Ｇ及びＢの各色成分にそれぞれ５ビ
ットを割り当てた１５ビット構成等が一般的であり、こ
の場合にはラインメモリ３２のビット数を１６ビットと
すればよい。インタフェース制御回路３３は、ラインメ
モリ３２に１行単位で記憶された画像データＤ2(n)をパ
ソコン側の取り込み周波数に従う周期で読み出し、パソ
コンのデータバスへ送出する。同時に、カメラユニット
側の第１の制御部２０から供給される割り込み信号ＩＴ
を取り込み、パソコンのコントロールバスへ送出する。
また、インタフェース制御回路３３は、パソコン側から
ライン送りトリガＨＳを取り込み、第１の制御部２０へ
供給する。さらに、第１の制御部２０及び第２の制御部
３０の動作条件を決定する各種のコマンドをコントロー
ルバスから取り込み、第１の制御部２０のコマンドレジ
スタ２５及び第２の制御部３０のコマンドレジスタ３４
に格納する。そして、コマンドレジスタ３４は、第１の
制御部２０のコマンドレジスタ２５と同様に、パソコン
側から供給される各種のコマンドを格納すると共に、デ
ジタル信号処理回路３１の処理条件やラインメモリ３２
の書き込み周期を決定する。画像データＤ2(n)のホワイ
トバランスを調整するためのホワイトバランス制御デー
タＲＧＮ、ＢＧＮもこのコマンドレジスタ３４に取り込
まれる。

【００３１】以上のデジタル信号処理回路３１、ライン
メモリ３２、インタフェース制御回路３２及びコマンド
レジスタ３４は、第２の制御部３０として集積化され
る。このような撮像装置においては、第１の制御部２０
に内蔵されるコマンドレジスタ２５及び第２の制御部３
０に内蔵されるコマンドレジスタ３４にパソコン側から
供給される各種の制御コマンドが取り込まれる。そし
て、それらの制御コマンドに基づいて各部の動作が制御
されるため、パソコン側から撮像装置の動作制御が可能
になる。

【００３２】以上の実施の形態においては、パソコン側
から撮像装置のアイリス制御及びホワイトバランス制御
を行う場合を例示したが、その他の制御を行うようにす
ることも可能である。例えば、撮像装置側で予め画像デ
ータを縮小する場合には、その縮小サイズの指定が可能
である。

【００３３】

【発明の効果】本発明によれば、パソコン側で撮像装置
を制御するためのプログラムを実行している間に各種の
制御条件の設定が可能であるため、条件設定を容易に変
更することができ、撮像装置の応答性がよくなる。ま
た、撮像装置から取り出される画像データを常時モニタ
画面上に表示しているため、実施の撮像画面を確認しな
がら条件設定を行うことができる。従って、コンピュー
タ機器に接続される撮像装置の動作を容易に制御できる
ようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の撮像装置の制御方法を説明するフロー
チャートである。

【図２】制御データ記憶ファイルの構成内容を表す図で
ある。

【図３】パソコンの制御画面の一例を示す図である。

【図４】本発明の制御プログラムを記録する記録媒体の
構成図である。

【図５】パソコン側から動作が制御される撮像装置の構
成を示すブロック図である。

【図６】パソコン側から動作を制御される撮像装置の動
作を説明するタイミング図である。

【図７】従来の撮像装置の構成を示すブロック図であ
る。

【図８】従来の撮像装置の動作を示すタイミング図であ
る。

【図９】ビデオキャプチャボードの構成を示すブロック
図である。

【符号の説明】

１ ＣＣＤ固体撮像素子 １ｉ 撮像部 １ｓ 蓄積部 １ｈ 水平転送部 １ｄ 出力部 ２ ドライバ回路 ２ｆ フレーム転送クロック発生部 ２ｖ 垂直転送クロック発生部 ２ｈ 水平転送クロック発生部 ２ｄ 基板クロック発生部 ３ タイミング制御回路 ４ アナログ信号処理回路 ５ Ａ／Ｄ変換回路 ６ デジタル信号処理回路 １０ ビデオキャプチャボード １１ フレームメモリ １２ 同期検波回路 １３ タイミング制御回路 １４ インタフェース回路 ２０ 第１制御部 ２１ アナログ信号処理回路 ２２ Ａ／Ｄ変換回路 ２３ タイミング制御回路 ２４ 露光制御回路 ２５ コマンドレジスタ ３０ 第２制御部 ３１ デジタル信号処理部 ３２ ラインメモリ ３３ インタフェース制御回路 ３４ コマンドレジスタ ４１ スタートボタン ４２ ディスプレイボタン ４３ａ〜４３ｃ 露光制御ボタン ４４ａ〜４４ｅ ホワイトバランス制御ボタン ５０ 記録媒体 ５１ 制御プログラム

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 水上 一 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の受光画素が行列配置された固体撮
   像素子を有し、この固体撮像素子を所定のタイミングで
   駆動して得られる出力に所定の信号処理を施して１画面
   単位の画像情報を出力する撮像装置に対し、上記画像情
   報を受け取るコンピュータ機器側から上記固体撮像素子
   の駆動タイミング及び上記画像情報の生成過程での処理
   条件を制御する制御方法において、上記固体撮像素子の
   駆動タイミングを指定する露光データ及び上記画像情報
   の処理条件を指定する画像処理データを記憶する制御デ
   ータ記憶ファイルを設定する第１のステップと、上記露
   光データ及び上記画像処理データの初期値を上記制御デ
   ータ記憶ファイルに格納する第２のステップと、上記制
   御データ記憶ファイルに格納された露光データ及び画像
   処理データを上記撮像装置へ供給する第３のステップ
   と、露光データ及び画像処理データに応答して動作する
   上記撮像装置から画像情報を１画面単位で取り込み、画
   像情報に対応した画像をモニタ画面上に表示する第４の
   ステップと、上記撮像装置から取り込んだ画像情報に基
   づいて露光データ及び画像処理データの最適値を算出す
   る第５のステップと、上記制御データ記憶ファイルに格
   納された露光データ及び画像処理データを上記最適値に
   更新する第６のステップと、を含み、特定の画像を確定
   する画像確定命令を受けるまでの間、上記第３乃至第６
   のステップを繰り返してモニタ画面上に一定の周期で画
   像を表示することを特徴とする撮像装置の制御方法。
2. 【請求項２】 上記第４のステップでモニタ画面の一部
   領域に縮小された画像を表示し、画像確定命令を受けて
   特定の画像が確定された後にモニタ画面上に確定画像を
   拡大表示することを特徴とする請求項１に記載の撮像装
   置の制御方法。
3. 【請求項３】 上記撮像装置は、露光データ及び画像処
   理データの少なくとも一方を保持するレジスタを含み、
   このレジスタに対して上記コンピュータ機器から露光デ
   ータあるいは画像処理データを転送して上記固体撮像素
   子の駆動タイミングあるいは上記画像情報の信号処理条
   件を指定することを特徴とする請求項１に記載の撮像装
   置の制御方法。
4. 【請求項４】 複数の受光画素が行列配置された固体撮
   像素子を有し、この固体撮像素子を所定のタイミングで
   駆動して得られる出力に所定の信号処理を施して１画面
   単位の画像情報を出力する撮像装置に対し、上記固体撮
   像素子の駆動タイミング及び上記画像情報の生成過程で
   の処理条件を制御する制御プログラムを記憶する記憶媒
   体であって、上記固体撮像素子の駆動タイミングを指定
   する露光データ及び上記画像情報の処理条件を指定する
   画像処理データを記憶する制御データ記憶ファイルを設
   定するステップと、露光データ及び画像処理データの初
   期値を上記制御データ記憶ファイルに格納するステップ
   と、上記制御データ記憶ファイルに格納された露光デー
   タ及び画像処理データを上記撮像装置へ供給するステッ
   プと、露光データ及び画像処理データに応答して動作す
   る上記撮像装置から画像情報を１画面単位で取り込み、
   画像情報に対応した画像をモニタ画面上に表示するステ
   ップと、上記撮像装置から取り込んだ画像情報に基づい
   て露光データ及び画像処理データの最適値を算出するス
   テップと、上記制御データ記憶ファイルに格納された露
   光データ及び画像処理データを上記最適値に更新するス
   テップと、特定の画像を確定する画像確定命令を受ける
   までの間、上記供給ステップ、上記表示ステップ、上記
   算出ステップ及び上記更新ステップを繰り返させるステ
   ップと、を含むコンピュータにより読み取り可能な制御
   プログラムを記憶したことを特徴とする記録媒体。
5. 【請求項５】 上記制御プログラムが、画像確定命令に
   応答して上記撮像措置から取り込んだ画像情報をモニタ
   画面上に拡大表示するステップをさらに含むことを特徴
   とする請求項４に記載の記録媒体。