(57)【要約】【課題】半導体集積回路のＩＯ部に、電源電圧スケーリング及び電源遮断を行い、消費電力を削減すること。【解決手段】コア部及びＩＯ部の電源制御が個別に可能である半導体集積回路を備え、前記半導体集積回路の内部に、少なくとも第一のＩＯ部及び第二のＩＯ部を具備し、前記第一のＩＯ部は、低電力状態のときに電源電圧スケーリングのみを行い、前記第二のＩＯ部は、低電力状態のときに電源電圧スケーリング及び電源遮断を行うことを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コア部及びＩＯ部の電源制御が個別に可能である半導体集積回路を備え、
前記半導体集積回路の内部に、少なくとも第一のＩＯ部及び第二のＩＯ部を具備し、
前記第一のＩＯ部は、低電力状態のときに電源電圧スケーリングのみを行い、前記第二のＩＯ部は、低電力状態のときに電源電圧スケーリング及び電源遮断を行うことを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記第一のＩＯ部は、低電力状態から通常状態に復帰する際に、即時復帰する必要があり、かつ即時復帰が可能なＩＯ部であり、前記第二のＩＯ部は、低電力状態から通常状態に復帰する際に、即時復帰する必要がなく、かつ復帰処理に所定以上の時間を要するＩＯ部であることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記第一のＩＯ部は、レリーズ開始時に低電力状態から通常状態に即時復帰して、データの入出力を開始し、レリーズ終了後に、通常状態から低電力状態に移行することを特徴とする請求項１又は２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記第二のＩＯ部は、レリーズ開始時に低電力状態から通常状態への復帰処理を開始し、該復帰処理が完了後に、記録処理または通信処理のデータの入出力を開始し、記録処理または通信処理が完了後に、通常状態から低電力状態に移行することを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記第二のＩＯ部が復帰処理を実行している期間に、蓄積、現像及び圧縮処理を先行して実行することを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記第二のＩＯ部のうち、選択された通信相手のＩＯのみを、記録処理または通信処理のために電源遮断状態から通常状態に復帰させ、選択されていない通信相手のＩＯは、低電力状態を維持することを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記第一のＩＯ部は、撮像センサからの画像データを入力するＩ／Ｆ、メカ制御を行うＩ／Ｆ、及び音声信号の入出力を行うＩ／Ｆ、と接続されるＩＯを少なくとも含むことを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載の撮像装置。
【請求項８】
前記第二のＩＯ部は、記録媒体とデータの入出力を行うＩ／Ｆ、及び、外部の装置とデータの入出力を行うＩ／Ｆ、と接続されるＩＯを少なくとも含むことを特徴とする請求項１乃至７の何れか１項に記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、撮像装置においては、撮影した画像を処理するための画像処理回路として、ＡＳＩＣなどの半導体集積回路が使用されている。半導体集積回路は、様々な制御回路、演算回路、記憶素子などと、それらを互いに接続する配線が存在するコア部と、半導体集積回路の外部にあるデバイスとの入出力を行う、ＩＯが存在するＩＯ部から成る（特許文献１）。コア部については、機能ブロックごとに電源分離を行い、電源分離した単位ごとに、電源電圧スケーリング（回路が正常動作可能な範囲で電源電圧を下げる制御）や電源遮断を実施することにより、消費電力を削減する技術が一般的に知られている。
【０００３】
電源電圧スケーリングについては、通常状態から低消費電力状態に遷移する際にも、低消費電力状態から通常状態に遷移する際にも、その遷移時間は１ミリ秒（ｍｓ）以内であることが一般的であり、撮像装置の制御を行うにあたっては、瞬時に遷移するといってよい。このため、撮像装置が低消費電力状態から通常状態に復帰する際には、即時に復帰し、撮像装置としての動作を再開することが可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−０４６３２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
電源遮断については、低消費電力状態から通常状態に遷移する際にも、通常状態から低消費電力状態に遷移するにも、その遷移時間は１ｍＳ〜１０ｍＳ程度であることが一般的である。しかしながら、ＩＯ部に電源遮断を適用する場合、ＩＯ部が通常状態に復帰した後、個々のＩＯ自体のキャリブレーションや、対向デバイスとのネゴシエーションといった、再初期化処理を行う必要があるＩＯがあり、この手続きに数十ｍＳから数百ｍＳかかってしまう。
【０００６】
撮像装置がレリーズ開始（撮影指示開始）してから、シャッターが動作するまでの最小時間は、５０ｍＳから１００ｍＳであることが一般的である。即ち、ＩＯ部の再初期化処理に数十ｍＳから数百ｍＳの時間を費やすと、この間、撮像装置としての動作を再開することができない。この問題によって、撮影者は大切なシャッターチャンスを逃してしまうことになる。
【０００７】
本発明の目的は、半半導体集積回路内部のＩＯ部に対しても、電源電圧スケーリング及び電源遮断を実施することにより、消費電力を削減することが可能となる撮像装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するために、本発明に係る撮像装置は、
コア部及びＩＯ部の電源制御が個別に可能である半導体集積回路を備え、前記半導体集積回路の内部に、少なくとも第一のＩＯ部及び第二のＩＯ部を具備し、前記第一のＩＯ部は、低電力状態のときに電源電圧スケーリングのみを行い、前記第二のＩＯ部は、低電力状態のときに電源電圧スケーリング及び電源遮断を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る撮像装置によれば、撮像装置の構成要素である半導体集積回路のＩＯ部の消費電力を削減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】撮像装置の制御タイミングを説明する図
【図２】撮像装置の実施形態を表したブロック図
【図３】撮像装置の制御タイミングを説明する図
【図４】半導体集積回路のＩＯ部のレイアウトを説明する図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１２】
＜第一の実施形態＞
図２は、撮像装置１の構成を表したブロック図である。スイッチＩ／Ｆ１０７は、ＩＯ１４１を介して、スイッチ群１６１から撮影モードの設定など、撮影に関わる様々な信号を入力し、ＣＰＵ１０１へ出力する。また、スイッチ群１６１の中のレリーズスイッチが出力する信号は、ＡＥやＡＦの動作開始トリガや、撮影の開始トリガとなる。ＣＰＵ１０１はこれらの開始トリガを受けて、メカＩ／Ｆ１０８、センサＩ／Ｆ１２１、表示Ｉ／Ｆ１２４、メカ群１６３、画像センサ１６４、表示装置１６２をはじめとする、撮像装置１の各部の制御を行う。またＲＯＭ１６９には、ＣＰＵ１０１のためのプログラムやデータが格納されており、ＲＯＭ  Ｉ／Ｆ１０３がＩＯ１４７を介してプログラム及びデータを読み出す。
【００１３】
メカＩ／Ｆ１０８は、ＩＯ１４３を介して、レンズ、シャッター、ミラーなどのメカ群１６３の制御を行う。オーディオＩ／Ｆ１２５は、マイク１６５及びヘッドホン１６７のオーディオ信号を処理するオーディオＩＣ１６６に対して、ＩＯ１４５を介して、オーディオデータの入出力を行う。電源制御部１２６は、ＩＯ１４６を介して電源ＩＣ１６８を制御することにより、半導体集積回路１０の各部の電源を制御する。
【００１４】
センサＩ／Ｆ１２１は、ＩＯ１４４を介して、画像センサ１６４から画像信号を入力し、Ａ／Ｄ変換部１２２へ画像データを出力する。Ａ／Ｄ変換部１２２は画像データをデジタル化し、画像処理部１２３へ出力する。画像処理部１２３は、ホワイトバランス、色変換等の様々な画像形成処理や、形成後の画像を圧縮する圧縮処理を行う。処理後の画像データは、バス１０２、メインメモリＩ／Ｆ１０４及びＩＯ１４８を介して、メインメモリ１７０へ一時的に格納される。
【００１５】
カードＩ／Ｆ１０５は、ＩＯ１４９を介して、ＳＤカード、ＣＦカード、ＣＦａｓｔカードなどの記録媒体２０１とデータの入出力を行う。通信Ｉ／Ｆ１  １０６は、ＩＯ１５０及び通信路を介して、外部装置１  ２０２とデータの入出力を行う。通信Ｉ／Ｆ２  １１０は、ＩＯ１５１及び通信路を介して、外部装置２  ２０３とデータの入出力を行う。なお、通信Ｉ／Ｆ１  １０６及び通信Ｉ／Ｆ２  １１０の通信路の例としては、ＵＳＢ、ＰＣＩ−Ｅｘｐｒｅｓｓｓ、Ｓｅｒｉａｌ−ＡＴＡなどの規格の通信路が挙げられるが、独自仕様の通信路であってもよい。また、本実施形態においては、通信Ｉ／Ｆを二つ具備しているが、具備する数は一つでも三つ以上でも構わない。
【００１６】
メインメモリ１７０に一時的に格納された画像データは、カードＩ／Ｆ１０５及びＩＯ１４９を介して記録媒体２０１に記録されるか、通信Ｉ／Ｆ１  １０６及びＩＯ１５０を介して外部装置１  ２０２に送信されか、もしくは通信Ｉ／Ｆ２  １１０及びＩＯ１５１を介して外部装置２  ２０３に送信される。
【００１７】
表示Ｉ／Ｆ１２４は、ＩＯ１４２を介して、撮像装置１のユーザインターフェース画面、電子ビューファインダ画面、撮影後の画像などの表示用画像データを、液晶ディスプレイやＬＥＤディスプレイなどの表示装置１６２に出力する。割込み制御部１０９は、撮像装置１の各部がアサートする割込み要求信号の検知及び制御と、ＣＰＵ１０１への割込み要求の通知を行う。
【００１８】
なお、図２のＩＯ１４１〜１５１について補足する。符号をつけられた個々のＩＯは、必ずしも物理的に１個のＩＯとは限らず、物理的には複数個のＩＯ（例えば、複数の制御信号及び複数のデータ信号のＩＯ）を１つのシンボルで表しているものもある。
【００１９】
本実施形態においては、ＩＯ１４１〜１５１のうち、第一のＩＯ部２０に属するＩＯと、第二のＩＯ部３０に属するＩＯが存在する。第一のＩＯ部２０は、低電力状態から通常状態に復帰する際に、即時復帰する必要があり、かつ即時復帰が可能なＩＯ部である。具体的には、以下のＩＯから成る。
【００２０】
・メカＩ／Ｆ１０８及びメカ群１６３と接続されたＩＯ１４３
・センサＩ／Ｆ１２１及び画像センサ１６４と接続されたＩＯ１４４
・オーディオＩ／Ｆ１２５及びオーディオＩＣ１６６と接続されたＩＯ１４５
第二のＩＯ部３０は、低電力状態から通常状態に復帰する際に、即時復帰する必要がなく、かつ復帰処理に所定以上の時間を要するＩＯ部である。具体的には、以下のＩＯから成る。
【００２１】
・カードＩ／Ｆ１０５及び記録媒体２０１と接続されたＩＯ１４９
・通信Ｉ／Ｆ１  １０６及び外部装置１  ２０２と接続されたＩＯ１５０
・通信Ｉ／Ｆ２  １１０及び外部装置２  ２０３と接続されたＩＯ１５１
そして、本実施形態においては、第一のＩＯ部２０は、低電力状態のときに電源電圧スケーリングのみを実施し、第二のＩＯ部３０は、低電力状態のときに電源電圧スケーリング及び電源遮断を実施する。なお、本実施形態においては、通常状態のＩＯ電圧は１．８０Ｖであり、電源電圧スケーリング状態のＩＯ電圧の下限は１．６５Ｖであるが、他の電圧値であってもよい。
【００２２】
図１は、本発明による撮像装置の制御タイミングを説明する図である。図１においては、第一のＩＯ部２０は、低電力状態のときに電源電圧スケーリングを実施し、第二のＩＯ部３０は、低電力状態のときに電源遮断を実施する。
【００２３】
時刻Ｔ１で撮影者がレリーズ開始（撮影指示開始）すると、第一のＩＯ部２０及び第二のＩＯ部３０が復帰処理を開始する。時刻Ｔ２で第一のＩＯ部２０の復帰処理が完了すると、画像センサ１６４は、１枚目の画像の蓄積処理（以下、蓄積１と呼ぶ）を開始する。なお、Ｔ１から蓄積１を開始してもよい。
【００２４】
時刻Ｔ３で蓄積１が完了すると、センサＩ／Ｆ１２１は、ＩＯ１４４を介して、センサ１６４から１枚目の画像データを読み出す。そして、Ａ／Ｄ変換部１２２及び画像処理部１２３によって、１枚目の画像の現像・圧縮処理（以下、現像・圧縮１と呼ぶ）を行う。処理後の画像データは、バス１０２、メインメモリＩ／Ｆ１０４及びＩＯ１４８を介して、メインメモリ１７０に一時的に格納される。
【００２５】
時刻Ｔ４で、画像センサ１６４は２枚目の画像の蓄積処理（以下、蓄積２と呼ぶ）を開始する。時刻Ｔ５で現像・圧縮１及び蓄積２が完了すると、センサＩ／Ｆ１２１は、１枚目と同様に、２枚目の画像データを読み出す。そして、１枚目と同様に、２枚目の画像の現像・圧縮処理（以下、現像・圧縮２と呼ぶ）を行う。処理後の画像データがメインメモリ１７０に一時的に格納されることも１枚目と同様である。
【００２６】
時刻Ｔ６で、画像センサ１６４は３枚目の画像の蓄積処理（以下、蓄積３と呼ぶ）を開始する。時刻Ｔ７で現像・圧縮２及び蓄積３が完了すると、センサＩ／Ｆ１２１は、１枚目と同様に、３枚目の画像データを読み出す。そして、１枚目と同様に、３枚目の画像の現像・圧縮処理（以下、現像・圧縮３と呼ぶ）を行う。処理後の画像データがメインメモリ１７０に一時的に格納されることも１枚目と同様である。
【００２７】
時刻Ｔ１０で、第二のＩＯ部３０の復帰処理が完了すると、メインメモリ１７０に格納されていた、１枚目の画像データの記録・通信処理（以下、記録・通信１と呼ぶ）が開始する。即ち、１枚目の画像データは、カードＩ／Ｆ１０５によって、ＩＯ１４９を介して記録媒体２０１に記録されるか、通信Ｉ／Ｆ１  １０６によって、ＩＯ１５０を介して、外部装置１  ２０２に送信されるか、もしくは通信Ｉ／Ｆ２  １１０によって、ＩＯ１５１を介して、外部装置２  ２０３に送信される。
【００２８】
時刻Ｔ８で、現像・圧縮３が完了すると、第一のＩＯ部２０は電源電圧スケーリング状態に移行する。時刻Ｔ１１で記録・通信１が完了すると、１枚目の画像と同様に、２枚目の記録・通信処理（以下、記録・通信２と呼ぶ）が開始する。時刻Ｔ１２で記録・通信２が完了すると、１枚目の画像と同様に、３枚目の記録・通信処理（以下、記録・通信３と呼ぶ）が開始する。時刻Ｔ１３で記録・通信３が完了すると、第二のＩＯ部３０は、電源遮断状態に移行する。
【００２９】
なお、本発明による撮像装置においては、記録・通信処理の送信先は、複数の送信先から１つを選択してデータの送信を行う。かつ、選択された送信先に接続されたＩＯのみを電源遮断状態から通常状態に復帰させる。一方、選択されていない送信先と接続されたＩＯは、電源遮断状態を維持する。例えば、送信先として記録媒体２０１が選択されている場合は、ＩＯ１４９のみを電源遮断状態から通常状態に復帰させ、ＩＯ１５０及びＩＯ１５１は、電源遮断状態を維持する。これにより、消費電力の削減効果が向上する。
【００３０】
図３は、本発明による撮像装置の、別の制御タイミングを説明する図である。図３においては、第一のＩＯ部２０は、低電力状態のときに電源電圧スケーリングを実施する。また、第二のＩＯ部３０は、時刻Ｔ１においては、電源電圧スケーリングを実施した低電力状態である。図３の時刻の符号は、図１と同じ意味ものは、図１と同じ符号を用いている。
【００３１】
時刻Ｔ１からＴ８までの、蓄積１〜３及び現像・圧縮１〜３の制御タイミングは、図１と同様である。図１との相違点の１つ目は、第二のＩＯ部３０が時刻Ｔ２で復帰する点である。即ち、第二のＩＯ部３０が即時に復帰するため、図１のように記録・通信処理を待たせる必要が無くなる。このため、図３においては、現像・圧縮１が完了する時刻Ｔ５に、記録・通信１を開始する（相違点の２つ目）。相違点の３つ目は、時刻Ｔ１３において第二のＩＯ部３０が電源電圧スケーリング状態に移行する点である。
【００３２】
相違点の４つ目は、図３においては、撮影者の操作が、時刻Ｔ１３から所定時間無かったら、時刻Ｔ１４において電源遮断状態に移行する点である。その他は図１と同様である。なお、時刻Ｔ１３から所定時間以内に撮影者のレリーズ操作があった場合は、Ｔ１からの処理を繰り返す。また、レリーズ以外の操作があった場合は、第二のＩＯ部３０の状態（電源電圧スケーリング状態）をさらに所定時間維持する。なお、本実施形態においては、所定時間は６０秒であるが、他の時間であってもよい。
【００３３】
図３においても、記録・通信処理については、図１を用いて説明したときと同様に、選択された送信先に接続されたＩＯのみを低電力状態（即ち、電源電圧スケーリング状態及び電源遮断状態）から通常状態に復帰させる。一方、選択されていない送信先と接続されたＩＯは、低電力状態を維持する。
【００３４】
図４は、本発明による撮像装置の構成要素である、半導体集積回路のＩＯ部のレイアウトを説明する図である。周辺の「口の字」状のリングの部分がＩＯ部、その内側がコア部である。ＩＯ部の中の小さな長方形の部分が個々のＩＯである。ＩＯ部１ａ  ３０１及びＩＯ部１ｂ  ３０４は、第一のＩＯ２０に属するＩＯで、ＩＯ部２ａ  ３０２、ＩＯ部２ｂ  ３０３及びＩＯ部２ｃ  ３０５は、第二のＩＯ３０に属するＩＯである。図４に示す通り、第一のＩＯ部２０及び第二のＩＯ部３０は、物理的に一つの領域に集まっている必要はなく、コア部の回路のレイアウトに応じて、各々複数の領域から成る構成であってよい。
【００３５】
以上のような構成及び処理により、撮像装置の構成要素である、半導体集積回路のＩＯ部に対しても、電源電圧スケーリング及び電源遮断を行うことが可能になり、撮像装置の消費電力を削減することが可能になる。
【符号の説明】
【００３６】
１０１  ＣＰＵ、１４１  ＩＯ、１６１  スイッチ群、１６３  メカ群
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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