JP2006203679A - Imaging apparatus, imaging apparatus body and imaging unit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は撮像装置、撮像装置本体及び撮像ユニットに係り、特に、光学系と撮像素子を含む撮像ユニットが撮像装置本体に対して着脱自在とされた撮像装置、該撮像装置を構成する撮像装置本体及び撮像ユニットに関する。 The present invention relates to an image pickup apparatus, an image pickup apparatus main body, and an image pickup unit, and in particular, an image pickup apparatus in which an image pickup unit including an optical system and an image pickup element is detachable from the image pickup apparatus main body, and an image pickup apparatus main body constituting the image pickup apparatus. And an imaging unit.
最近、デジタルスチルカメラ(DSC)においても、レンズ交換が可能な一眼レフタイプのDSCが普及してきている。レンズ交換が可能なカメラは、撮影対象の被写体等に応じてレンズを交換できるので、撮影意図により合致した画像を容易に撮影できるという利点があるが、レンズ交換時にカメラ本体内に塵埃が侵入し易く、侵入した塵埃が撮像画像の画質に悪影響を及ぼすことが多い、という欠点がある。このため、本願出願人は撮像素子を交換レンズユニット側に設け、撮像素子を光学系と共に単一のユニットとして一体化することで、撮像光の光路上への塵埃の侵入を防止する技術を既に提案している。 Recently, single-lens reflex type DSCs capable of exchanging lenses have also become widespread in digital still cameras (DSCs). Cameras with interchangeable lenses can be interchanged according to the subject to be photographed, etc., so there is an advantage that images that match the intended purpose of photographing can be easily taken.However, when lenses are exchanged, dust enters the camera body. There is a drawback that the dust that easily enters often adversely affects the image quality of the captured image. For this reason, the applicant of the present application has already provided a technique for preventing dust from entering the optical path of the imaging light by providing the imaging element on the interchangeable lens unit side and integrating the imaging element together with the optical system as a single unit. is suggesting.
ところで、一般にデジタルスチルカメラ(DSC)やデジタルビデオカメラ(DVC)等の撮像装置には、LCD等から成り画像を表示可能な表示装置が設けられており、CCD等の撮像素子によって撮像された画像をスルー画像として表示装置に表示させることで、撮影時に撮影者が撮影画像を確認することも可能とされている。一般に表示装置は撮像素子とは非同期で駆動されるので、表示装置へのスルー画像の表示は、撮像素子による撮像によって得られた画像データをフレームメモリに一時記憶させた後に、表示装置の駆動に同期したタイミングでフレームメモリから読み出して表示装置へ出力することで実現している。 By the way, in general, an imaging device such as a digital still camera (DSC) or a digital video camera (DVC) is provided with a display device that is configured by an LCD or the like and can display an image, and an image captured by an imaging element such as a CCD. Is displayed on the display device as a through image, so that the photographer can check the photographed image at the time of photographing. In general, since the display device is driven asynchronously with the image sensor, display of a through image on the display device is performed by temporarily storing image data obtained by imaging with the image sensor in a frame memory and then driving the display device. This is realized by reading from the frame memory at the synchronized timing and outputting it to the display device.
上記に関連して特許文献2には、外部から非同期に転送された画像データを毎秒60フィールドで表示装置に連続再生するにあたり、画像1枚分の容量を有する2個のメモリの一方を外部からの転送データの書き込み用に、他方を画像再生のためのデータ読み出し用に割り当てると共に、データ読み出し用に割り当てているメモリから読み出すデータがなくなると、2個のメモリの機能割り当てを切替える技術が開示されている。
In relation to the above,
また特許文献3には、デジタルスチルカメラに3個のフレームバッファA〜Cを設け、3個のフレームバッファに対するデータの入出力を制御し、供給されるデータがフレームバッファAに書き込んでいる間、残りのフレームバッファB,Cをデータ読み出し用とし、フレームバッファAへのデータ書き込みが終了するとフレームバッファBへのデータ書き込みを開始すると共に、フレームバッファAへのデータ書き込みが終了してからフレームバッファAからのデータの読み出しが開始される迄の期間はフレームバッファCに書き込まれているデータを画像として表示させることで、供給されるデータの取り込みレートと取り込まれたデータの読み出しレートが相違している場合にも、個々のフレームバッファへの二重アクセスを防止する技術が開示されている。
しかしながら、特許文献2、3に記載の技術は、メモリへのデータの書き込み/読み出しを1フレーム単位で切替えているので、撮像素子による撮像タイミングに対してスルー画像の表示タイミングが1フレーム分以上遅延することになる。このため、表示されているスルー画像を目視で確認しながらシャッターを押すタイミングを見計らって撮影する撮影操作を行う等の場合に、上記のスルー画像の表示遅れが適切な撮影操作を阻害する要因になる等の問題がある。特に、特許文献1に記載の技術のように、光学系や撮像素子が一体化されて成る撮像ユニットが撮像装置本体に対して着脱自在とされた構成において、スルー画像の表示遅れを低減することに関しては、有効な技術が確立されていないのが実情である。
However, since the techniques described in
本発明は上記事実を考慮して成されたもので、光学系や撮像素子が一体化されて成る撮像ユニットが撮像装置本体に対して着脱自在とされた構成において、スルー画像の表示遅れを低減できる撮像装置、撮像装置本体及び撮像ユニットを得ることが目的である。 The present invention has been made in consideration of the above facts, and in a configuration in which an image pickup unit in which an optical system and an image pickup device are integrated is detachable from the image pickup apparatus main body, a through image display delay is reduced. It is an object to obtain an imaging device, an imaging device main body, and an imaging unit that can be used.
上記目的を達成するために請求項1記載の発明に係る撮像装置は、少なくとも、被写体を結像する光学系と該光学系によって結像された被写体を撮像する撮像素子がユニットとして一体化されて成る撮像ユニットが、撮像装置本体に対して着脱自在とされた撮像装置であって、前記撮像素子を駆動するための駆動タイミング信号を生成する駆動信号生成手段と、前記駆動タイミング信号に同期したタイミングで駆動される前記撮像素子が被写体を撮像することで得られた画像信号を記憶するための記憶手段と、画像を再生するための再生タイミング信号を生成する再生信号生成手段と、前記撮像素子が被写体を撮像することで得られた画像信号が前記記憶手段に書き込まれると共に、前記記憶手段に書き込まれた画像信号が、前記再生信号生成手段によって生成された再生タイミング信号に同期したタイミングで前記記憶手段から読み出されるように制御する書込読出制御手段と、前記撮像素子が被写体を撮像することで得られた任意のフレームの画像信号の前記記憶手段へ書き込みが開始されてから、前記記憶手段に対する1フレーム分の画像信号の書き込み又は読み出しに要する時間よりも短い所定時間以内に、前記記憶手段からの前記任意のフレームの画像信号の読み出しが開始されるように、少なくとも前記撮像素子から出力される画像信号における1フレームの画像の画素数に応じた位相差で前記駆動タイミング信号と前記再生タイミング信号とを同期させる同期制御手段と、を備えたことを特徴としている。 In order to achieve the above object, an image pickup apparatus according to a first aspect of the present invention includes at least an optical system that forms an image of an object and an image pickup device that forms an image of the object formed by the optical system as a unit. An image pickup unit that is detachable from the image pickup apparatus main body, a drive signal generating means for generating a drive timing signal for driving the image pickup device, and a timing synchronized with the drive timing signal Storage means for storing an image signal obtained by imaging the subject by the image pickup element driven by a reproduction signal generation means for generating a reproduction timing signal for reproducing an image; and An image signal obtained by imaging the subject is written in the storage means, and the image signal written in the storage means is the reproduction signal generation. A writing / reading control unit that controls to read out from the storage unit at a timing synchronized with the reproduction timing signal generated by the unit, and an image signal of an arbitrary frame obtained by the imaging device capturing an image of a subject. Reading the image signal of the arbitrary frame from the storage means within a predetermined time shorter than the time required for writing or reading the image signal for one frame to the storage means after the writing to the storage means is started. Synchronization control means for synchronizing the drive timing signal and the reproduction timing signal with a phase difference corresponding to the number of pixels of one frame image in the image signal output from the image sensor so that It is characterized by having prepared.
請求項1記載の発明では、少なくとも、被写体を結像する光学系と該光学系によって結像された被写体を撮像する撮像素子がユニットとして一体化されて撮像ユニットを構成しており、この撮像ユニットは撮像装置本体に対して着脱自在とされている。また、請求項1記載の発明では、撮像素子を駆動するための駆動タイミング信号を生成する駆動信号生成手段が設けられており、撮像ユニットの撮像素子は駆動信号生成手段によって生成された駆動タイミング信号に同期したタイミングで駆動され、撮像素子が被写体を撮像することで得られた画像信号は記憶手段に記憶される。更に、請求項1記載の発明では、画像を再生するための再生タイミング信号を生成する再生信号生成手段が設けられており、書込読出制御手段は、撮像素子が被写体を撮像することで得られた画像信号が記憶手段に書き込まれると共に、記憶手段に書き込まれた画像信号が、再生信号生成手段によって生成された再生タイミング信号に同期したタイミングで記憶手段から読み出されるように制御する。 According to the first aspect of the present invention, at least an optical system that forms an image of an object and an image pickup device that picks up an image of the object formed by the optical system are integrated as a unit to form an image pickup unit. Is detachable from the main body of the image pickup apparatus. According to the first aspect of the present invention, drive signal generation means for generating a drive timing signal for driving the image pickup device is provided, and the image pickup element of the image pickup unit is driven by the drive timing signal generated by the drive signal generation means. The image signal obtained by driving the image pickup device at a timing synchronized with the image pickup device and picking up an image of the subject is stored in the storage means. Further, in the first aspect of the present invention, reproduction signal generation means for generating a reproduction timing signal for reproducing an image is provided, and the writing / reading control means is obtained by the image pickup device picking up an object. The image signal written in the storage means is controlled so that the image signal written in the storage means is read from the storage means at a timing synchronized with the reproduction timing signal generated by the reproduction signal generation means.
請求項1記載の発明では、駆動タイミング信号に同期したタイミングで駆動される撮像素子が被写体を撮像することで得られた画像信号が、記憶手段に一旦書き込まれた後に、再生タイミング信号に同期したタイミングで記憶手段から読み出されて画像の再生(スルー画像の表示)に用いられる。このため、駆動タイミング信号と再生タイミング信号とを同期させれば、画像信号が記憶手段に一旦書き込まれてから画像再生のために読み出される迄の時間差(この時間差がスルー画像の表示遅れに相当する)が、駆動タイミング信号と再生タイミング信号との位相差に応じて定まることになるので、スルー画像の表示遅れは、駆動タイミング信号と再生タイミング信号とを同期させると共に、駆動タイミング信号と再生タイミング信号との位相差を適切に設定することで低減できる。 According to the first aspect of the present invention, the image signal obtained by the imaging device driven at a timing synchronized with the drive timing signal capturing an image of the subject is once written in the storage means and then synchronized with the reproduction timing signal. It is read from the storage means at the timing and used for image reproduction (through image display). Therefore, if the drive timing signal and the reproduction timing signal are synchronized, a time difference from when the image signal is once written in the storage means until it is read out for image reproduction (this time difference corresponds to a through image display delay). ) Is determined in accordance with the phase difference between the drive timing signal and the reproduction timing signal, so that the display delay of the through image synchronizes the drive timing signal and the reproduction timing signal, and the drive timing signal and the reproduction timing signal. Can be reduced by appropriately setting the phase difference.
但し、駆動タイミング信号は撮像素子の駆動タイミングを規定する信号であり、撮像素子が被写体を撮像することで得られた画像信号が記憶手段に書き込まれるタイミングは、駆動タイミング信号が規定する撮像素子の駆動タイミングに対して若干ずれている。また、請求項1記載の発明のように、撮像装置本体に対して撮像ユニットが着脱自在とされている場合、光学系や撮像素子の構成が互いに異なる複数種の撮像ユニットが用意されると共に、この複数種の撮像ユニットのうちの任意の撮像ユニットが撮像装置本体に装着される可能性があり、撮像装置本体に装着された撮像ユニットに設けられている撮像素子の画素数に応じて、前記撮像素子からの画像信号の出力に要する時間は変化するので、これに伴って画像信号が記憶手段に書き込まれるタイミングと撮像素子の駆動タイミングとのずれ時間も変化することになる。 However, the drive timing signal is a signal that defines the drive timing of the image sensor, and the timing at which the image signal obtained by the image sensor taking an image of the subject is written in the storage means is that of the image sensor that is defined by the drive timing signal. There is a slight deviation from the drive timing. When the image pickup unit is detachable from the image pickup apparatus body as in the first aspect of the invention, a plurality of types of image pickup units having different optical system and image pickup element configurations are prepared, Any of the plurality of types of imaging units may be attached to the imaging apparatus main body, and depending on the number of pixels of the imaging element provided in the imaging unit attached to the imaging apparatus main body, Since the time required to output the image signal from the image sensor changes, the shift time between the timing at which the image signal is written in the storage means and the drive timing of the image sensor also changes accordingly.
これに対して請求項1記載の発明に係る同期制御手段は、撮像素子が被写体を撮像することで得られた任意のフレームの画像信号の記憶手段へ書き込みが開始されてから、記憶手段に対する1フレーム分の画像信号の書き込み又は読み出しに要する時間よりも短い所定時間以内に、記憶手段からの前記任意のフレームの画像信号の読み出しが開始されるように、少なくとも撮像素子から出力される画像信号における1フレームの画像の画素数に応じた位相差で駆動タイミング信号と再生タイミング信号とを同期させる。これにより、光学系や撮像素子が一体化されて成る撮像ユニットが撮像装置本体に対して着脱自在とされていることに伴い、撮像装置本体に装着された撮像ユニットに設けられている撮像素子の画素数(撮像素子から出力される画像信号における1フレームの画像の画素数)が不定であったとしても、スルー画像の表示遅れが、一定かつ従来よりも短い遅れ時間(記憶手段に対する1フレーム分の画像信号の書き込み又は読み出しに要する時間よりも短い所定時間)以内となる。 On the other hand, the synchronization control means according to the first aspect of the present invention provides 1 to the storage means after the start of the writing of the image signal of an arbitrary frame obtained by the image pickup device picking up the subject to the storage means. At least in the image signal output from the image sensor so that reading of the image signal of the arbitrary frame from the storage means is started within a predetermined time shorter than the time required for writing or reading the image signal for the frame. The drive timing signal and the reproduction timing signal are synchronized with a phase difference corresponding to the number of pixels of one frame image. As a result, the image pickup unit integrated with the optical system and the image pickup device is detachable from the image pickup device main body, and accordingly, the image pickup device provided in the image pickup unit attached to the image pickup device main body. Even if the number of pixels (the number of pixels of one frame image in the image signal output from the image sensor) is indefinite, the display delay of the through image is constant and shorter than the conventional delay time (one frame for the storage means). The predetermined time is shorter than the time required for writing or reading the image signal.
従って、請求項1記載の発明によれば、光学系や撮像素子が一体化されて成る撮像ユニットが撮像装置本体に対して着脱自在とされた構成において、スルー画像の表示遅れを低減できると共に、スルー画像の表示遅れが一定となることで、スルー画像を目視で確認しながら撮影操作を行う等の場合に、スルー画像の表示遅れが適切な撮影操作を阻害する要因となることも回避することができる。 Therefore, according to the first aspect of the invention, in a configuration in which an imaging unit in which an optical system and an imaging element are integrated is detachable from the imaging apparatus body, it is possible to reduce a delay in displaying a through image, By making the display delay of the through image constant, when the shooting operation is performed while visually confirming the through image, it is also possible to prevent the display delay of the through image from hindering an appropriate shooting operation. Can do.
なお、請求項1記載の発明において、所定時間は、例えば請求項2に記載したように、記憶手段に対する1ライン分の画像信号の書き込み又は読み出しに要する時間に略一致する時間であることが好ましい。これにより、スルー画像の表示遅れを最小とすることができ、撮像素子によって撮像された被写体を、ほぼリアルタイムでスルー画像として表示することができる。 In the first aspect of the present invention, it is preferable that the predetermined time is substantially the same as the time required for writing or reading one line of the image signal to / from the storage means, as described in the second aspect, for example. . Thereby, the display delay of the through image can be minimized, and the subject imaged by the image sensor can be displayed as a through image in substantially real time.
また、請求項1記載の発明において、撮像素子から出力される画像信号における1フレームの画像の画素数は、例えば上記の画像信号を解析する(例えば画素数を計数する)等によって認識することも可能であるが、例えば請求項3に記載したように、1フレームの画像の画素数を記憶する記憶部を撮像ユニットに設けると共に、同期制御手段を撮像装置本体に設け、同期制御手段は、記憶部に記憶されている画素数を撮像ユニットから取得することで、1フレームの画像の画素数を認識するように構成してもよい。この場合、撮像装置本体に装着されている撮像ユニットが交換された場合にも、交換後の撮像ユニットに設けられている撮像素子から出力される画像信号における1フレームの画像の画素数を迅速に認識することができる。
In the first aspect of the present invention, the number of pixels of one frame image in the image signal output from the image sensor may be recognized by, for example, analyzing the image signal (for example, counting the number of pixels). Although possible, for example, as described in
また、請求項1記載の発明において、記憶手段に書き込まれる画像信号を、該画像信号が表す画像の解像度が画像再生における解像度に一致するように変換する第1変換手段が設けられている場合、同期制御手段は、例えば請求項4に記載したように、駆動タイミング信号と再生タイミング信号との位相差を、第1変換手段による画像信号の変換に要する時間も考慮して定めることが好ましい。上記の第1変換手段が設けられている場合、画像信号が記憶手段に書き込まれるタイミングと撮像素子の駆動タイミングとのずれ時間は、第1変換手段による画像信号の変換(解像度変換処理)に要する時間に応じても変化することになるが、請求項4記載の発明では、第1変換手段による画像信号の変換に要する時間も考慮して駆動タイミング信号と再生タイミング信号との位相差を定めているので、第1変換手段による画像信号の変換に要する時間の長短に拘らず、スルー画像の表示遅れを低減することができる。
Further, in the first aspect of the present invention, when the first conversion means for converting the image signal written in the storage means so that the resolution of the image represented by the image signal matches the resolution in image reproduction is provided, For example, as described in
更に、請求項1記載の発明において、記憶手段に書き込まれる画像信号を、該画像信号が表す画像から指定された画像領域が抽出され、かつ抽出された画像領域の解像度が画像再生における解像度に一致するように変換する第2変換手段が設けられている場合、同期制御手段は、例えば請求項5に記載したように、駆動タイミング信号と再生タイミング信号との位相差を、第2変換手段による画像信号の変換に要する時間も考慮して定めることが好ましい。上記の第2変換手段が設けられている場合、画像信号が記憶手段に書き込まれるタイミングと撮像素子の駆動タイミングとのずれ時間は、第2変換手段による画像信号の変換(電子ズーム処理)に要する時間に応じても変化することになるが、請求項5記載の発明では、第2変換手段による画像信号の変換に要する時間も考慮して駆動タイミング信号と再生タイミング信号との位相差を定めているので、第2変換手段による画像信号の変換に要する時間の長短に拘らず、スルー画像の表示遅れを低減することができる。
Further, in the first aspect of the invention, an image area designated from the image represented by the image signal is extracted from the image signal written in the storage means, and the resolution of the extracted image area matches the resolution in image reproduction. In the case where the second conversion means for converting is provided, the synchronization control means converts the phase difference between the drive timing signal and the reproduction timing signal into an image by the second conversion means, for example, as described in
また、請求項1記載の発明において、例えば請求項6に記載したように、撮像ユニットには、撮像装置本体に装着された状態で、撮像装置本体に設けられた第1接点と接触する第2接点が設けられており、撮像ユニットが撮像装置本体に装着された状態での撮像ユニットと撮像装置本体との間の信号の送受が、第1接点及び第2接点を介してのシリアル通信によって行われるように構成することが好ましい。これにより、撮像ユニットと撮像装置本体との間の信号の送受をパラレル通信によって行う場合と比較して、第1接点及び第2接点の数を少なくすることができ、本発明に係る撮像装置の構成を簡単にすることができる。 In the first aspect of the present invention, for example, as described in the sixth aspect, the image pickup unit is in a state of being attached to the image pickup apparatus main body and in contact with a first contact provided on the image pickup apparatus main body. Contact is provided, and transmission / reception of signals between the imaging unit and the imaging apparatus main body in a state where the imaging unit is mounted on the imaging apparatus main body is performed by serial communication via the first contact and the second contact. It is preferable to configure so that the Thereby, compared with the case where transmission / reception of the signal between an imaging unit and an imaging device main body is performed by parallel communication, the number of the 1st contact and the 2nd contact can be decreased, and the imaging device concerning the present invention can be reduced. The configuration can be simplified.
請求項7記載の発明に係る撮像装置本体は、少なくとも、被写体を結像する光学系、該光学系によって結像された被写体を撮像する撮像素子及び該撮像素子を駆動するための駆動タイミング信号を生成する駆動信号生成手段がユニットとして一体化されて成る撮像ユニットが着脱自在とされた撮像装置本体であって、前記駆動タイミング信号に同期したタイミングで駆動される前記撮像素子が被写体を撮像することで得られた画像信号を記憶するための記憶手段と、画像を再生するための再生タイミング信号を生成する再生信号生成手段と、前記撮像素子が被写体を撮像することで得られた画像信号が前記記憶手段に書き込まれると共に、前記記憶手段に書き込まれた画像信号が、前記再生信号生成手段によって生成された再生タイミング信号に同期したタイミングで前記記憶手段から読み出されるように制御する書込読出制御手段と、前記撮像素子が被写体を撮像することで得られた任意のフレームの画像信号の前記記憶手段へ書き込みが開始されてから、前記記憶手段に対する1フレーム分の画像信号の書き込み又は読み出しに要する時間よりも短い所定時間以内に、前記記憶手段からの前記任意のフレームの画像信号の読み出しが開始されるように、前記駆動タイミング信号の位相を制御する位相制御信号を前記撮像ユニットの前記駆動信号生成手段に入力することで、少なくとも前記撮像素子から出力される画像信号における1フレームの画像の画素数に応じた位相差で前記駆動タイミング信号と前記再生タイミング信号とを同期させる同期制御手段と、を備えたことを特徴としているので、請求項1記載の発明と同様に、光学系や撮像素子が一体化されて成る撮像ユニットが撮像装置本体に対して着脱自在とされた構成において、スルー画像の表示遅れを低減することができる。
The imaging apparatus main body according to the invention of
請求項8記載の発明に係る撮像ユニットは、請求項7記載の撮像装置本体に対して着脱自在とされた撮像ユニットであって、被写体を結像する光学系と、前記光学系によって結像された被写体を撮像する撮像素子と、請求項7記載の同期制御手段から入力された位相制御信号に同期したタイミングで、前記撮像素子を駆動するための駆動タイミング信号を生成する駆動信号生成手段と、がユニットとして一体化されていることを特徴としているので、請求項1及び請求項7記載の発明と同様に、光学系や撮像素子が一体化されて成る撮像ユニットが撮像装置本体に対して着脱自在とされた構成において、スルー画像の表示遅れを低減することができる。
An imaging unit according to an eighth aspect of the invention is an imaging unit that is detachable from the imaging apparatus main body according to the seventh aspect, and is formed by an optical system that forms an image of a subject and the optical system. An image sensor that images the subject, and a drive signal generation unit that generates a drive timing signal for driving the image sensor at a timing synchronized with the phase control signal input from the synchronization control unit according to
以上説明したように本発明は、駆動タイミング信号に同期したタイミングで駆動される撮像素子が被写体を撮像することで得られた画像信号が記憶手段に書き込まれると共に、記憶手段に書き込まれた画像信号が再生タイミング信号に同期したタイミングで記憶手段から読み出されるように制御し、かつ、任意のフレームの画像信号の記憶手段へ書き込みが開始されてから、記憶手段に対する1フレーム分の画像信号の書き込み又は読み出しに要する時間よりも短い所定時間以内に、記憶手段からの任意のフレームの画像信号の読み出しが開始されるように、少なくとも撮像素子から出力される画像信号における1フレームの画像の画素数に応じた位相差で駆動タイミング信号と再生タイミング信号とを同期させるようにしたので、光学系や撮像素子が一体化されて成る撮像ユニットが撮像装置本体に対して着脱自在とされた構成において、スルー画像の表示遅れを低減できる、という優れた効果を有する。 As described above, according to the present invention, the image signal obtained by the imaging device driven at a timing synchronized with the drive timing signal capturing an image of the subject is written in the storage unit, and the image signal written in the storage unit Is read from the storage means at a timing synchronized with the reproduction timing signal, and writing of the image signal for one frame to the storage means is started after the start of writing of the image signal of an arbitrary frame to the storage means. At least according to the number of pixels of one frame image in the image signal output from the image sensor so that reading of the image signal of an arbitrary frame from the storage means is started within a predetermined time shorter than the time required for reading. Because the drive timing signal and the playback timing signal are synchronized with the phase difference In the configuration where the imaging unit image element is formed by integral is detachable from the imaging device body, can be reduced display delay through image, has an excellent effect that.
以下、図面を参照して本発明の実施形態の一例を詳細に説明する。図1には、本実施形態に係るデジタルスチルカメラ10(以下DSC10という)が示されている。図1に示すように、DSC10はDSC本体12と撮像ユニット14から構成されている。DSC本体12は略箱型で、正面から見て中央部に、撮像ユニット14を装着するためのマウント部16が設けられている。
Hereinafter, an example of an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows a digital still camera 10 (hereinafter referred to as DSC 10) according to the present embodiment. As shown in FIG. 1, the
図2に示すように、マウント部16は中央に凹部16Aが形成されており、撮像ユニット14の対応する部分には、凹部16Aに嵌り込む形状の凸部14Aが形成されている。また図示は省略するが、マウント部16には、撮像ユニット14が、DSC本体12に対して後述するレンズ群40の光軸回りに一定の向きとなっている状態を維持したまま、凸部14Aが凹部16Aに嵌り込むようにDSC本体12のマウント部16に圧接されると、図示しない付勢手段の付勢力によって撮像ユニット14がマウント部16に圧接された状態(撮像ユニット14がDSC本体12に装着された状態)でロックするロック機構が設けられている。また、マウント部16の近傍にはロック解除ボタン18が設けられており(図1も参照)、このロック解除ボタン18が押圧されるとロック機構によるロックが解除され、撮像ユニット14はマウント部16(DSC本体12)と分離可能な状態となる。このように、本実施形態に係るDSC10は、DSC本体12に対して撮像ユニット14が着脱自在とされている。
As shown in FIG. 2, the
また、マウント部16のうち凹部16Aの周縁に相当する箇所には複数個の接点20が設けられており、撮像ユニット14の対応する箇所にも、DSC本体12に装着された状態で接点20と接触するように複数個の接点22が各々設けられている。従って、撮像ユニット14がDSC本体12に装着されると、接点22が接点20と接触することで、撮像ユニット14(の内部回路)がDSC本体12(の内部回路)と電気的に接続された状態となる。このように、DSC10は本発明に係る撮像装置に対応しており、DSC本体12は本発明に係る撮像装置本体に、撮像ユニット14は本発明に係る撮像ユニットに各々対応している。また、接点20は請求項6の第1接点に、接点22は請求項6の第2接点に各々対応している。
In addition, a plurality of
図1に示すように、DSC本体12のマウント部の上方には、ユーザが撮影範囲等を目視で確認するための光学ファインダ24、低照度での撮影等の場合に補助光を発するためのストロボ26が取付けられている。またDSC本体12の上面には、正面から見て左側にレリーズボタン28が、右側に撮影モード等を選択するためのダイヤル30が各々設けられている。更に、図示は省略するが、DSC本体12の背面にはカラーLCD124(図3参照)や各種の操作ボタン(例えばズーム倍率の変更を指示するためのボタン等)、操作スイッチ(例えば電源スイッチ114(図3参照)等)が設けられており、DSC本体12の側面(或いは底面)にはメモリカード122(図3参照)を挿入するためのメモリカードスロット120(図3参照)が設けられている。
As shown in FIG. 1, above the mount portion of the DSC
一方、図2に示すように、撮像ユニット14の内部には、複数枚のレンズ40A〜40Fから成り被写体を結像するレンズ群40が配置されている。レンズ群40は、詳しくはオートフォーカス(AF)機構を備えたズームレンズ(焦点距離可変レンズ)であり、図示は省略するが、撮像ユニット14には、レンズ群40のAF機構を駆動するモータ、レンズ群40のズーム機構を駆動するモータ、及びレンズ群40の途中に配置された図示しない絞りを駆動するモータが各々設けられている。なお、レンズ群40は、AF機構のみを備えた焦点距離固定レンズであってもよい。レンズ群40は本発明に係る光学系に対応している。
On the other hand, as illustrated in FIG. 2, a
また、撮像ユニット14の内部のレンズ群40の焦点位置に相当する位置にはエリアCCDセンサ42が配置されており、被写体を反射してレンズ群40に入射された光はエリアCCDセンサ42の受光面に結像される。エリアCCDセンサ42の受光面上には、光入射側にR又はG又はBのフィルタが配置された多数個の光電変換セルがマトリクス状に配列されており、エリアCCDセンサ42は、受光面に入射・結像された光を個々の光電変換セルによって各々受光量に応じた電荷へ変換・蓄積することで被写体を撮像する。エリアCCDセンサ42には撮像用タイミング信号が入力され、エリアCCDセンサ42は、入力された撮像用タイミング信号に同期したタイミングで駆動され(電荷の蓄積・蓄積電荷の出力が行われ)、個々の光電変換セルの各々における受光量を表すR,G,Bの画像信号を出力する。エリアCCDセンサ42は本発明に係る撮像素子に対応している。
An
なお、本実施形態に係るDSC10には複数種の撮像ユニット14が用意されている。複数種の撮像ユニット14は、基本的な構成(レンズ群40やエリアCCDセンサ42が設けられた構成)は同一であるが、レンズ群40自体の構成(例えば焦点距離やズーム機構の有無、ズーム倍率の範囲等)が互いに相違しており、レンズ群40の構成に応じてエリアCCDセンサ42の受光面の有効面積や画素数も最適化されている。従来の一眼レフタイプのDSCでは、撮像素子が本体側に搭載され光学系のみが交換可能となっているため、用意されている各種の光学系の何れが装着された際にもけられ等が生じないように、撮像素子の受光面の有効面積に余裕を持たせた設計となっており、これが装置の大型化の一因となっている。これに対し、上記のように個々の撮像ユニット14におけるエリアCCDセンサ42の受光面の有効面積を最適化することにより、DSC10の小型化を実現することができる。
Note that a plurality of types of
また、エリアCCDセンサ42は基板44に搭載されているが、図3に示すように、この基板44には、撮像ユニット14に設けられた各モータ(絞りを駆動するモータ、AF機構を駆動するモータ及びズーム機構を駆動するモータ)の駆動を制御する絞り/フォーカス/ズーム制御部46、撮像用タイミングジェネレータ(TG)48、アナログ信号処理部50、A/D変換器52、積算回路54、ユニットCPU56、ROM及びRAMから成るシステムメモリ58、不揮発性メモリ60、3線シリアルドライバ62、高速シリアルドライバ64、電源制御部66、DC/DCコンバータ68の各種回路が搭載されており、これらの各種回路のうちアナログ信号処理部、A/D変換器52及びDC/DCコンバータ68を除く各回路はバス70を介して互いに接続されている。撮像ユニット14がDSC本体12に装着されている状態でDSC10の電源が投入されると、DSC本体12からDC/DCコンバータ68へ電力が供給され、DC/DCコンバータ68は電源制御部66の制御下で、DSC本体12から供給された電力を所定電圧へ変換して撮像ユニット14内の各回路へ供給する。
The
エリアCCDセンサ42の信号出力端にはアナログ信号処理部50、A/D変換器52及び高速シリアルドライバ64が順に接続されている。前述の撮像用タイミング信号は撮像用タイミングジェネレータ48によって生成されるが(撮像用タイミング信号は本発明に係る駆動タイミング信号に、撮像用タイミングジェネレータ48は本発明に係る駆動信号生成手段に各々対応している)、この撮像用タイミング信号はアナログ信号処理部50及びA/D変換器52にも各々入力される。従って、アナログ信号処理部50及びA/D変換器52も撮像用タイミング信号に同期したタイミングで動作し、アナログ信号処理部50は、エリアCCDセンサ42から出力された画像信号を増幅すると共に、増幅した画像信号に対してホワイトバランス等の補正を行い、A/D変換器52は、アナログ信号処理部50から出力された画像信号をデジタルの画像データに変換する。そしてA/D変換器52から出力された画像データは、高速シリアルドライバ64により高速シリアル通信によってDSC本体12へ送信される。なお、上記の画像データは積算回路54にも入力される。そして、露出及び合焦位置を決定するための積算演算が積算回路54によって行われ、演算結果はバス70を介してユニットCPU56へ送信される。
An analog
このように、本実施形態に係る撮像ユニット14は、レンズ群40やエリアCCDセンサ42、各種回路が単一のユニットとして一体化されて構成されているので、レンズ40AからエリアCCDセンサ42に至る光路上に塵埃等が侵入することはなく、前記光路上へ侵入した塵埃等によって画像の画質低下等が生ずることを防止できる。なお、本実施形態では、前述のように撮像ユニット14の種類によってエリアCCDセンサ42の画素数が相違しているため、不揮発性メモリ60にはエリアCCDセンサ42の画素数(水平方向及び垂直方向の画素数)が予め記憶されている。
As described above, since the
またDSC本体12には、ストロボ制御部74、タイマ回路76、カレンダ回路78、3線シリアルドライバ80、高速シリアルドライバ82、入出力制御部84、DC/DCコンバータ86、電源制御部88、バッテリ90、本体CPU92、ROM及びRAMから成るシステムメモリ94、不揮発性メモリ96、USBドライバ98、入出力制御部100、デジタル信号処理部102、カードI/F部104、フレームメモリ106、再生用タイミングジェネレータ(TG)108、画像再生制御部110の各種回路が設けられている。このうち、DC/DCコンバータ86、バッテリ90及び画像再生制御部110を除く各回路はバス112を介して互いに接続されている。
The DSC
DC/DCコンバータ86及び電源制御部88はバッテリ90に接続されており、バッテリ90から電力が各々供給される。また、電源制御部88はDSC本体12に設けられた電源スイッチ114に接続されている。DC/DCコンバータ86は電源制御部88の制御下で、バッテリ90から供給された電力を所定電圧へ変換しDSC本体12内の各回路へ供給する。ストロボ制御部74はストロボ26に接続されており、低照度であることが検出された場合や、ユーザによって発光が指示された場合にストロボ26を発光させる。また、3線シリアルドライバ80及び高速シリアルドライバ82は、撮像ユニット14がDSC本体12に装着された状態で、撮像ユニット14側の3線シリアルドライバ62及び高速シリアルドライバ64と電気的に接続され、撮像ユニット14側のドライバ62、64と協働して高速シリアル通信又は比較的低速の3線シリアル通信によって情報を送受する。このように、DSC本体12と撮像ユニット14との間の情報の送受はシリアル通信によって行われるので、パラレル通信によって情報を送受する場合と比較して、接点20,22の数を少なくすることで構成を簡単にできると共に、接点の数が少ない分個々の接点の面積を大きくできることでDSC本体12と撮像ユニット14との電気的接続の信頼性を向上させることができる。
The DC /
また、入出力制御部84は撮像ユニット14がDSC本体12に装着された状態で、撮像ユニット14側の電源制御部66と電気的に接続され、DSC本体12側の電源制御部88からバス112を介して伝達された電源スイッチ114のオンオフを、撮像ユニット14側の電源制御部66へ伝達する。また、USBドライバ98はDSC本体12の側面等に設けられたUSBコネクタ116と接続されており、USBコネクタ116を介してUSBケーブルによってDSC10と接続された外部機器との間でUSB通信を行う。更に、入出力制御部100は、DSC本体12に設けられたダイヤル30(に対応して設けられたスイッチ)や各種の操作ボタン(に対応して設けられたスイッチ)、操作スイッチ、LED等に接続されており(図3ではこれらのダイヤル30,操作ボタン、操作スイッチ、LED等を操作部118と表記して示している)、ダイヤル30や操作ボタン、操作スイッチが操作されることによる各種スイッチの接点の変化をバス112を介して本体CPU92へ伝達すると共に、本体CPU92からの指示に応じてLED等の点消灯を制御する。
The input /
また、デジタル信号処理部102は高速シリアルドライバ82に接続されており、撮像ユニット14側の高速シリアルドライバ64とDSC本体12側の高速シリアルドライバ82との間の高速シリアル通信によって撮像ユニット14側からDSC本体12側へ送信された画像データはデジタル信号処理部102へ入力される。デジタル信号処理部102では、入力された画像データに対して色補正・γ補正・Y/C変換等の各種処理を行うと共に、必要に応じて解像度変換処理や電子ズーム処理等を行い、フレームメモリ106に記憶させる。このようにフレームメモリ106は本発明に係る記憶手段に対応しており、デジタル信号処理部102は、本発明に係る書込読出制御手段、請求項4に記載の第1変換手段、請求項5に記載の第2変換手段に各々対応している。また、カードI/F部104はメモリカードスロット120に接続されており、メモリカードスロット120に装填されたメモリカード122へのデータの書き込み及びメモリカード122からのデータの読み出しを行う。
The digital
また、画像再生制御部110はフレームメモリ106、再生用タイミングジェネレータ108、LCD124及びDSC本体12に設けられDSC10に外部ディスプレイを接続するためのコネクタ126に各々接続されている。再生用タイミングジェネレータ108は、フレームメモリ106に記憶されている画像データが表す画像をLCD124又は外部ディスプレイに表示させるために、フレームメモリ106から画像データを読み出す際の読み出しタイミングを規定する再生用タイミング信号を生成し、画像再生制御部110へ出力する。画像再生制御部110は入力された再生用タイミング信号に同期したタイミングでフレームメモリ106から画像データを読み出し、読み出した画像データをLCD124又は外部ディスプレイへ出力することで、LCD124又は外部ディスプレイに画像を表示させる。なお、再生用タイミング信号は本発明に係る再生タイミング信号に、再生用タイミングジェネレータ108は本発明に係る再生信号生成手段に対応しており、画像再生制御部110も本発明に係る書込読出制御手段に対応している。
The image reproduction control unit 110 is connected to the
また、本実施形態に係るDSC10では、撮像ユニット14がDSC本体12に装着された状態で、DSC本体12側の再生用タイミングジェネレータ108が撮像ユニット14側の撮像用タイミングジェネレータ48と電気的に接続される。詳細は後述するが、撮像ユニット14のエリアCCDセンサ42によって撮像された画像をスルー画像としてLCD等に表示させる場合、再生用タイミングジェネレータ108に対し、撮像用タイミング信号を所定の位相差で再生用タイミング信号と同期させるための同期制御信号VDRSTの生成が本体CPU92から指示される。この指示が入力されると、再生用タイミングジェネレータ108は、再生用タイミング信号に対して本体CPU92から指示された位相差だけ位相の進んだ信号を同期制御信号VDRSTとして生成し、生成した同期制御信号VDRSTを撮像ユニット14側の撮像用タイミングジェネレータ48へ出力する。撮像用タイミングジェネレータ48は同期制御信号VDRSTが入力されると、入力された同期制御信号VDRSTに同期した撮像用タイミング信号を生成・出力する。
In the
次に本実施形態の作用として、DSC10の電源がオン状態であり、動作モードとして、撮像ユニット14のエリアCCDセンサ42によって撮像を行うと共に、エリアCCDセンサ42によって撮像された画像をスルー画像としてLCD124(又は外部ディスプレイ)に表示させるモード(「スルー画像表示撮影モード」と称する)が選択されていた場合に、システムメモリ94に記憶されている所定のプログラムが本体CPU92で実行されることによって実現されるスルー画像表示撮影モード処理について、図4のフローチャートを参照して説明する。
Next, as an operation of the present embodiment, the
このスルー画像表示撮影モード処理では、まずステップ150において、DSC本体12に撮像ユニット14が装着されているか否か判定する。この判定は、例えば撮像ユニット14へ所定の情報を送信し、撮像ユニット14から応答を受信したか否かに基づいて行うようにしてもよいし、撮像ユニット14の装着/未装着を機械的に検出するセンサの出力に基づいて行うことも可能である。判定が否定された場合はステップ152へ移行し、所定のエラー画面の画像データをシステムメモリ94から読み出してフレームメモリ106に書き込むと共に、画像再生制御部110に対してエラー画面の表示を指示し、処理を終了する。これにより、画像再生制御部110は再生用タイミングジェネレータ108で生成・入力された再生用タイミング信号に同期したタイミングでフレームメモリ106からエラー画面の画像データを順次読み出し、読み出した画像データをLCD124へ順次出力することでLCD124にエラー画面を表示させる。
In this through image display photographing mode process, first, in
一方、DSC本体12に撮像ユニット14が装着されている場合には、ステップ150の判定が肯定されてステップ154へ移行し、エリアCCDセンサ42の画素数を問い合せる問い合せ情報をバス112を介して3線シリアルドライバ80へ転送する。これにより、問い合せ情報はDSC本体12側の3線シリアルドライバ80から撮像ユニット14側の3線シリアルドライバ62へシリアル通信で送られた後、3線シリアルドライバ62からバス70を介してユニットCPU56へ転送される。上記の問い合せ情報を受信すると、ユニットCPU56は不揮発性メモリ60に記憶されているエリアCCDセンサ42の画素数(水平方向及び垂直方向の画素数)を読み出し、画素数通知情報としてバス70経由で3線シリアルドライバ62へ転送する。これにより、画素数通知情報は撮像ユニット14側の3線シリアルドライバ62からDSC本体12側の3線シリアルドライバ80へシリアル通信で送られた後、3線シリアルドライバ80からバス112を介して本体CPU92へ転送される。
On the other hand, when the
次のステップ156では、撮像ユニット14側から応答を受信したか否か判定し、判定が肯定される迄ステップ156を繰り返しており、上記のように撮像ユニット14側から画素数通知情報を受信すると、ステップ156の判定が肯定されてステップ158へ移行し、画素数通知情報によって通知されたエリアCCDセンサ42の画素数をシステムメモリ94に記憶させる。次のステップ160では、まず、コネクタ126に外部ディスプレイが接続されているか否か等に基づいて、スルー画像を表示させるデバイスがLCD124か外部ディスプレイかを判断し、判断結果に基づいてスルー画像の表示画素数を認識する。次に認識したスルー画像の表示画素数をシステムメモリ94に記憶させたCCDセンサ42の画素数と比較し、両者が一致しているか否かに基づいて、画像データに対する解像度変換処理が必要か否か判定する。
In the
ステップ160の判定が否定された場合はステップ162へ移行する。撮像ユニット14のエリアCCDセンサ42が撮像用タイミング信号に同期したタイミングで駆動されることで、エリアCCDセンサ42による被写体の撮像が開始されると、撮像ユニット14からは撮像用タイミング信号に同期したフレームレートで画像データが順次入力されるが、ステップ162では、「撮像ユニット14から受信した特定フレームの画像データが、デジタル信号処理部102における処理を経てフレームメモリ106への書き込みが開始されてから、フレームメモリ106に対する1ライン分の画像データの書き込み又は読み出しに要する時間が経過した後に、フレームメモリ106からの前記特定フレームの画像データの読み出しが開始される」という条件を満足するための、撮像用タイミング信号と再生用タイミング信号の位相差を演算する。
If the determination in
ステップ160の判定が否定された場合、撮像ユニット14から受信する画像データに対してデジタル信号処理部102で解像度変換処理を行う必要はない。但し、撮像用タイミング信号はエリアCCDセンサ42の駆動タイミングを規定する信号であり、撮像ユニット14から受信した画像データがフレームメモリ106に書き込まれるタイミング(図5に示す「メモリ書き込み」を参照)は、撮像用タイミング信号が規定するエリアCCDセンサ42の駆動タイミング(図5に示す「撮像用タイミング信号」を参照)に対して若干ずれており、このずれ時間には、エリアCCDセンサ42からの画像信号の読み出しに要する時間(図5に示す第1のタイムラグ)や、デジタル信号処理部102における処理に要する時間(図5に示す第2のタイムラグ)が含まれている。デジタル信号処理部102で解像度変換処理を行わない場合、デジタル信号処理部102における処理に要する時間(第2のタイムラグ)は略一定であるが、エリアCCDセンサ42からの画像信号の読み出しに要する時間(第1のタイムラグ)はエリアCCDセンサ42の画素数(光電変換セルの数)に依存し、エリアCCDセンサ42の画素数が多くなるに従って画像信号の読み出しに要する時間が増大し、これに伴い上記のずれ時間も増大する。
When the determination in
このため、ステップ162では、撮像ユニット14から通知されたエリアCCDセンサ42の画素数に基づいて第1のタイムラグを演算すると共に、この第1のタイムラグに第2のタイムラグ(ステップ162では一定時間)を加えることで、撮像用タイミング信号が規定するエリアCCDセンサ42の駆動タイミングと、画像データがフレームメモリ106に書き込まれるタイミングとのずれ時間を求める。そして、このずれ時間に、フレームメモリ106に対する1ライン分の画像データの書き込み又は読み出しに要する時間を加えることで、上述した条件を満足するための撮像用タイミング信号と再生用タイミング信号の位相差を演算する。そして、位相差の演算結果をバス112を介して再生用タイミングジェネレータ108へ設定すると共に、設定した位相差だけ再生用タイミング信号よりも位相が進んでいる同期制御信号VDRSTを生成・出力するよう指示し、次のステップ168で画像再生制御部110に対してスルー画像を表示するよう指示する。
Therefore, in
これにより、再生用タイミングジェネレータ108は、設定された位相差だけ再生用タイミング信号よりも位相が進んでいる同期制御信号VDRST(図5参照)を生成・出力し、この同期制御信号VDRSTは撮像ユニット14の撮像用タイミングジェネレータ48に入力される。また、撮像用タイミングジェネレータ48は入力された同期制御信号VDRSTに同期した撮像用タイミング信号(図5参照)を生成・出力する。これにより、撮像用タイミングジェネレータ48によって生成・出力される撮像用タイミング信号が、ステップ162で演算された位相差で再生用タイミング信号と同期するように制御されることになる。
Accordingly, the
また、撮像ユニット14のエリアCCDセンサ42は、この撮像用タイミング信号に同期したタイミングで駆動されて被写体の撮像を開始し、撮像用タイミング信号の各周期において、撮像用タイミング信号が規定するタイミングからエリアCCDセンサ42の画素数に応じた画像信号読み出し時間だけ経過した後に、エリアCCDセンサ42から1フレームの画像信号が順次出力される。この画像信号はアナログ信号処理部50及びA/D変換器52による処理を経て画像データへ変換され、高速シリアルドライバ64、82によるシリアル通信を経て、図5に「有効データ取り込み」として示すように、撮像用タイミング信号が規定するタイミングから第1のタイムラグだけ経過した後にDSC本体12で順次受信される。また、DSC本体12で受信された画像データは、デジタル信号処理部102における各種処理を経て、図5に「メモリ書き込み」として示すように、更に第2のタイムラグだけ経過した後にフレームメモリ106へ順次書き込まれる。
In addition, the
また、画像再生制御部110は再生用タイミングジェネレータ108によって生成された再生用タイミング信号に同期したタイミングでフレームメモリ106から画像データを読み出すので、図5に「メモリ読み出し」として示すように、フレームメモリ106への1ライン分の画像データが書き込まれると、この1ライン分の画像データが直ちにフレームメモリ106から読み出され、LCD124又は外部ディスプレイへ出力されてスルー画像として表示される。これにより、スルー画像の表示遅れが最小となり、エリアCCDセンサ42によって撮像された被写体がほぼリアルタイムでスルー画像として表示されることになる。また、撮像用タイミング信号と再生用タイミング信号の位相差はエリアCCDセンサ42の画素数に応じて定めているので、DSC本体12に装着されている撮像ユニット14が、画素数の異なるエリアCCDセンサ42が搭載された別種の撮像ユニット14へ交換されたとしても、撮像用タイミング信号と再生用タイミング信号の位相差が新たなエリアCCDセンサ42の画素数に応じて変更されることで、スルー画像の表示遅れは最小の状態に維持される。このように、上述したステップ154〜158,162は、実際に同期制御信号VDRSTを生成・出力する再生用タイミングジェネレータ108と共に、本発明に係る同期制御手段に対応している。
Further, since the image reproduction control unit 110 reads the image data from the
一方、画像データに対する解像度変換処理が必要な場合には、ステップ160の判定が肯定されてステップ164へ移行し、撮像ユニット14から受信する画像データの1フレーム当たりの画素数(=CCDセンサ42の画素数)をスルー画像の表示画素数に一致させるための解像度変換条件を求め、求めた解像度変換条件をデジタル信号処理部102に設定することで、設定した解像度変換条件で解像度変換処理を行うようデジタル信号処理部102に指示する。そして次のステップ166で、前述の「撮像ユニット14から受信した特定フレームの画像データが、デジタル信号処理部102における処理を経てフレームメモリ106への書き込みが開始されてから、フレームメモリ106に対する1ライン分の画像データの書き込み又は読み出しに要する時間が経過した後に、フレームメモリ106からの前記特定フレームの画像データの読み出しが開始される」という条件を満足するための、撮像用タイミング信号と再生用タイミング信号の位相差を演算する。
On the other hand, when the resolution conversion processing for the image data is necessary, the determination in
前述のように、エリアCCDセンサ42からの画像信号の読み出しに要する時間(第1のタイムラグ)はエリアCCDセンサ42の画素数(光電変換セルの数)に応じて変化するが、デジタル信号処理部102で解像度変換処理を行う場合、この解像度変換処理に要する時間は解像度変換条件に応じて変化するので、デジタル信号処理部102における処理に要する時間(第2のタイムラグ)も解像度変換条件に応じて変化する(図6に示す第2のタイムラグも参照)。このため、ステップ166では、エリアCCDセンサ42の画素数に基づいて第1のタイムラグを演算すると共に、デジタル信号処理部102に設定した解像度変換条件に基づいて第2のタイムラグを演算し、演算した第1のタイムラグと第2のタイムラグを加算することで、撮像用タイミング信号が規定するエリアCCDセンサ42の駆動タイミングと、画像データがフレームメモリ106に書き込まれるタイミングとのずれ時間を求める。そして、このずれ時間に、フレームメモリ106に対する1ライン分の画像データの書き込み又は読み出しに要する時間を加えることで、上述した条件を満足するための撮像用タイミング信号と再生用タイミング信号の位相差を演算する。そして、位相差の演算結果をバス112を介して再生用タイミングジェネレータ108へ設定すると共に、設定した位相差だけ再生用タイミング信号よりも位相が進んでいる同期制御信号VDRSTを生成・出力するよう指示し、次のステップ168で画像再生制御部110に対してスルー画像を表示するよう指示する。
As described above, the time (first time lag) required for reading the image signal from the
これにより、再生用タイミングジェネレータ108は、設定された位相差だけ再生用タイミング信号よりも位相が進んでいる同期制御信号VDRST(図6参照)を生成・出力し、撮像用タイミングジェネレータ48は同期制御信号VDRSTに同期した撮像用タイミング信号(図5参照)を生成・出力する。これにより、撮像用タイミングジェネレータ48によって生成・出力される撮像用タイミング信号が、ステップ166で演算された位相差で再生用タイミング信号と同期するように制御される。また、エリアCCDセンサ42は、撮像用タイミング信号に同期したタイミングで駆動されて被写体の撮像を開始し、撮像用タイミング信号の各周期において、撮像用タイミング信号が規定するタイミングからエリアCCDセンサ42の画素数に応じた画像信号読み出し時間だけ経過した後に、エリアCCDセンサ42から1フレームの画像信号が順次出力される。この画像信号はアナログ信号処理部50及びA/D変換器52による処理を経て画像データへ変換され、高速シリアルドライバ64、82によるシリアル通信を経て、図6に「有効データ取り込み」として示すように、撮像用タイミング信号が規定するタイミングから第1のタイムラグだけ経過した後にDSC本体12で順次受信される。また、DSC本体12で受信された画像データは、デジタル信号処理部102における解像度変換処理を含む各種処理を経て、図6に「メモリ書き込み」として示すように、更に解像度変換条件に応じた第2のタイムラグだけ経過した後にフレームメモリ106へ順次書き込まれる。なお、図6の例では垂直方向に2倍の解像度へ変換する解像度変換処理が行われた場合を例として示しているが、解像度変換条件はこれに限られるものではないことは言うまでもない。
As a result, the
また、画像再生制御部110は再生用タイミングジェネレータ108によって生成された再生用タイミング信号に同期したタイミングでフレームメモリ106から画像データを読み出すので、図6に「メモリ読み出し」として示すように、フレームメモリ106への1ライン分の画像データが書き込まれると、この1ライン分の画像データが直ちにフレームメモリ106から読み出され、LCD124又は外部ディスプレイへ出力されてスルー画像として表示される。これにより、デジタル信号処理部102で解像度変換処理が行われた場合にもスルー画像の表示遅れが最小となり、エリアCCDセンサ42によって撮像された被写体がほぼリアルタイムでスルー画像として表示されることになる。上述したステップ166は、請求項4に記載の同期制御手段に対応している。
Further, since the image reproduction control unit 110 reads out the image data from the
次のステップ170では、レリーズボタン28が操作されることで被写体の撮影記録が指示されたか否か判定する。判定が否定された場合はステップ174へ移行し、電子ズームが指示されたか(指示されたズーム倍率が電子ズームが必要な範囲に入ったか、或いは既に電子ズーム処理を行っている状態で電子ズーム倍率の変更が指示されたか)否か判定する。この判定も否定された場合はステップ170に戻り、動作モードが変更されるか電源がオフされる迄、ステップ170,174を繰り返す。レリーズボタン28が操作されて被写体の撮影記録が指示されると、ステップ170の判定が肯定されてステップ172へ移行し、レリーズボタン28が操作されたタイミングに対応する画像データを、カードI/F部104を介してメモリカード122に記録する撮影処理を行い、ステップ170に戻る。
In the
また、電子ズームが指示された場合には、ステップ174の判定が肯定されてステップ176へ移行し、指示されたズーム倍率だけ画像を拡大するための電子ズーム処理の処理条件を演算し、演算した処理条件をデジタル信号処理部102に設定することで、設定した処理条件で電子ズーム処理を行うようデジタル信号処理部102に指示する。デジタル信号処理部102が電子ズーム処理を行う場合、デジタル信号処理部102が前述の解像変換処理を行う場合と同様に、電子ズーム処理に要する時間は電子ズーム処理の処理条件に応じて変化するので、デジタル信号処理部102における処理に要する時間(第2のタイムラグ)も電子ズーム処理の処理条件に応じて変化する。
If electronic zoom is instructed, the determination in
このため次のステップ178では、電子ズーム処理の処理条件に基づいて第2のタイムラグを演算し、演算した第2のタイムラグと、撮像用タイミング信号と再生用タイミング信号の現在の位相差における第2のタイムラグとの偏差を求め、「撮像ユニット14から受信した特定フレームの画像データが、デジタル信号処理部102における処理を経てフレームメモリ106への書き込みが開始されてから、フレームメモリ106に対する1ライン分の画像データの書き込み又は読み出しに要する時間が経過した後に、フレームメモリ106からの前記特定フレームの画像データの読み出しが開始される」という条件を引き続き満足するように、求めた偏差分だけ撮像用タイミング信号と再生用タイミング信号の現在の位相差を修正し、修正後の位相差を再生用タイミングジェネレータ108に再設定する。これにより、デジタル信号処理部102が電子ズーム処理を新たに開始したり、或いは実行していた電子ズーム処理の処理条件が変更された場合にも、スルー画像の表示遅れが最小で、エリアCCDセンサ42によって撮像された被写体がほぼリアルタイムでスルー画像として表示されている状態が維持されることになる。なお、上記処理は請求項5に記載の同期制御手段に対応している。
For this reason, in the next step 178, the second time lag is calculated based on the processing conditions of the electronic zoom process, and the calculated second time lag and the second phase difference in the current phase difference between the imaging timing signal and the reproduction timing signal are calculated. The difference from the time lag of the
なお、上記ではデジタル信号処理部102が解像度変換処理を行う場合には、この解像度変換処理における解像度変換条件を考慮して撮像用タイミング信号と再生用タイミング信号の位相差を設定し、デジタル信号処理部102が電子ズーム処理を行う場合には、この電子ズーム処理の処理条件を考慮して撮像用タイミング信号と再生用タイミング信号の位相差を設定する例を説明したが、上記の解像度変換処理や電子ズーム処理以外にも、スルー画像の表示遅れ時間(撮像用タイミング信号が規定するエリアCCDセンサ42の駆動タイミングと画像データがフレームメモリ106に書き込まれるタイミングとのずれ時間)に影響を与える特定の処理が選択的に実行される場合には、当該特定の処理の実行の有無や処理時間を考慮して撮像用タイミング信号と再生用タイミング信号の位相差を設定すればよい。
In the above, when the digital
また、上記では本発明に係る撮像装置としてDSCを例に説明したが、これに限定されるものではなく、デジタルビデオカメラ等の他の撮像装置に本発明を適用することも可能である。 In the above description, the DSC has been described as an example of the imaging apparatus according to the present invention. However, the present invention is not limited to this, and the present invention can also be applied to other imaging apparatuses such as a digital video camera.
10 デジタルスチルカメラ
12 DSC本体
14 撮像ユニット
20 接点
22 接点
40 レンズ群
42 エリアCCDセンサ
48 撮像用タイミングジェネレータ
58 システムメモリ
60 不揮発性メモリ
64 高速シリアルドライバ
82 高速シリアルドライバ
102 デジタル信号処理部
106 フレームメモリ
108 再生用タイミングジェネレータ
110 画像再生制御部
124 LCD
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記撮像素子を駆動するための駆動タイミング信号を生成する駆動信号生成手段と、
前記駆動タイミング信号に同期したタイミングで駆動される前記撮像素子が被写体を撮像することで得られた画像信号を記憶するための記憶手段と、
画像を再生するための再生タイミング信号を生成する再生信号生成手段と、
前記撮像素子が被写体を撮像することで得られた画像信号が前記記憶手段に書き込まれると共に、前記記憶手段に書き込まれた画像信号が、前記再生信号生成手段によって生成された再生タイミング信号に同期したタイミングで前記記憶手段から読み出されるように制御する書込読出制御手段と、
前記撮像素子が被写体を撮像することで得られた任意のフレームの画像信号の前記記憶手段へ書き込みが開始されてから、前記記憶手段に対する1フレーム分の画像信号の書き込み又は読み出しに要する時間よりも短い所定時間以内に、前記記憶手段からの前記任意のフレームの画像信号の読み出しが開始されるように、少なくとも前記撮像素子から出力される画像信号における1フレームの画像の画素数に応じた位相差で前記駆動タイミング信号と前記再生タイミング信号とを同期させる同期制御手段と、
を備えたことを特徴とする撮像装置。 An imaging device in which an imaging unit in which at least an optical system that forms an image of an object and an image sensor that images an object imaged by the optical system is integrated as a unit is detachable from the imaging device body. There,
Drive signal generating means for generating a drive timing signal for driving the image sensor;
Storage means for storing an image signal obtained by imaging the subject by the imaging element driven at a timing synchronized with the driving timing signal;
Reproduction signal generation means for generating a reproduction timing signal for reproducing an image;
An image signal obtained by the imaging device capturing an image of a subject is written in the storage unit, and the image signal written in the storage unit is synchronized with the reproduction timing signal generated by the reproduction signal generation unit. Write / read control means for controlling to read from the storage means at timing;
More than the time required for writing or reading out one frame of image signals to or from the storage means from the start of writing to the storage means of an image signal of an arbitrary frame obtained by imaging the subject by the imaging device A phase difference corresponding to at least the number of pixels of an image of one frame in the image signal output from the image sensor so that reading of the image signal of the arbitrary frame from the storage means is started within a short predetermined time. Synchronization control means for synchronizing the drive timing signal and the reproduction timing signal with
An imaging apparatus comprising:
前記同期制御手段は、前記撮像装置本体に設けられており、前記記憶部に記憶されている画素数を前記撮像ユニットから取得することで、前記1フレームの画像の画素数を認識することを特徴とする請求項1記載の撮像装置。 The imaging unit is provided with a storage unit that stores the number of pixels of the image of the one frame,
The synchronization control unit is provided in the imaging apparatus main body, and recognizes the number of pixels of the image of one frame by acquiring the number of pixels stored in the storage unit from the imaging unit. The imaging apparatus according to claim 1.
前記同期制御手段は、前記駆動タイミング信号と前記再生タイミング信号との位相差を、前記第1変換手段による画像信号の変換に要する時間も考慮して定めることを特徴とする請求項1記載の撮像装置。 First conversion means for converting the image signal written in the storage means so that the resolution of the image represented by the image signal matches the resolution in image reproduction;
The imaging according to claim 1, wherein the synchronization control means determines a phase difference between the drive timing signal and the reproduction timing signal in consideration of a time required for conversion of an image signal by the first conversion means. apparatus.
前記同期制御手段は、前記駆動タイミング信号と前記再生タイミング信号との位相差を、前記第2変換手段による画像信号の変換に要する時間も考慮して定めることを特徴とする請求項1記載の撮像装置。 Second conversion means for converting an image signal written in the storage means so that a specified image area is extracted from an image represented by the image signal and the resolution of the extracted image area matches the resolution in image reproduction. Further comprising
The imaging according to claim 1, wherein the synchronization control means determines a phase difference between the drive timing signal and the reproduction timing signal in consideration of a time required for conversion of an image signal by the second conversion means. apparatus.
前記駆動タイミング信号に同期したタイミングで駆動される前記撮像素子が被写体を撮像することで得られた画像信号を記憶するための記憶手段と、
画像を再生するための再生タイミング信号を生成する再生信号生成手段と、
前記撮像素子が被写体を撮像することで得られた画像信号が前記記憶手段に書き込まれると共に、前記記憶手段に書き込まれた画像信号が、前記再生信号生成手段によって生成された再生タイミング信号に同期したタイミングで前記記憶手段から読み出されるように制御する書込読出制御手段と、
前記撮像素子が被写体を撮像することで得られた任意のフレームの画像信号の前記記憶手段へ書き込みが開始されてから、前記記憶手段に対する1フレーム分の画像信号の書き込み又は読み出しに要する時間よりも短い所定時間以内に、前記記憶手段からの前記任意のフレームの画像信号の読み出しが開始されるように、前記駆動タイミング信号の位相を制御する位相制御信号を前記撮像ユニットの前記駆動信号生成手段に入力することで、少なくとも前記撮像素子から出力される画像信号における1フレームの画像の画素数に応じた位相差で前記駆動タイミング信号と前記再生タイミング信号とを同期させる同期制御手段と、
を備えたことを特徴とする撮像装置本体。 At least an optical system that forms an image of an object, an image sensor that images the object imaged by the optical system, and a drive signal generation unit that generates a drive timing signal for driving the image sensor are integrated as a unit. An imaging apparatus body in which an imaging unit consisting of
Storage means for storing an image signal obtained by imaging the subject by the imaging element driven at a timing synchronized with the driving timing signal;
Reproduction signal generation means for generating a reproduction timing signal for reproducing an image;
An image signal obtained by the imaging device capturing an image of a subject is written in the storage unit, and the image signal written in the storage unit is synchronized with the reproduction timing signal generated by the reproduction signal generation unit. Write / read control means for controlling to read from the storage means at timing;
More than the time required for writing or reading out one frame of image signals to or from the storage means from the start of writing to the storage means of an image signal of an arbitrary frame obtained by imaging the subject by the imaging device A phase control signal for controlling the phase of the drive timing signal is sent to the drive signal generation unit of the imaging unit so that reading of the image signal of the arbitrary frame from the storage unit is started within a short predetermined time. Synchronization control means for synchronizing the drive timing signal and the reproduction timing signal with a phase difference corresponding to the number of pixels of an image of one frame in the image signal output from the image sensor by inputting,
An image pickup apparatus main body characterized by comprising:
被写体を結像する光学系と、
前記光学系によって結像された被写体を撮像する撮像素子と、
請求項7記載の同期制御手段から入力された位相制御信号に同期したタイミングで、前記撮像素子を駆動するための駆動タイミング信号を生成する駆動信号生成手段と、
がユニットとして一体化されていることを特徴とする撮像ユニット。 An imaging unit that is detachable from the imaging apparatus main body according to claim 7,
An optical system for imaging a subject;
An image sensor that images a subject imaged by the optical system;
Drive signal generation means for generating a drive timing signal for driving the image sensor at a timing synchronized with the phase control signal input from the synchronization control means according to claim 7;
Is an integrated imaging unit.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005014488A JP2006203679A (en) | 2005-01-21 | 2005-01-21 | Imaging apparatus, imaging apparatus body and imaging unit |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2005014488A JP2006203679A (en) | 2005-01-21 | 2005-01-21 | Imaging apparatus, imaging apparatus body and imaging unit |
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Publication Number | Publication Date |
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JP2006203679A true JP2006203679A (en) | 2006-08-03 |
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ID=36961266
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JP2005014488A Abandoned JP2006203679A (en) | 2005-01-21 | 2005-01-21 | Imaging apparatus, imaging apparatus body and imaging unit |
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JP (1) | JP2006203679A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102780840A (en) * | 2011-05-13 | 2012-11-14 | 佳能株式会社 | Imaging apparatus |
JP2017163450A (en) * | 2016-03-11 | 2017-09-14 | セイコーエプソン株式会社 | Imaging apparatus |
-
2005
- 2005-01-21 JP JP2005014488A patent/JP2006203679A/en not_active Abandoned
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