(57)【要約】      （修正有）【課題】  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。【解決手段】スルー画像を表示させるモードが選択された場合、本体ＣＰＵ92はエリアCCDセンサ42の画素数を撮像ユニット14へ問い合せ、撮像ユニット14から受信した画像データのフレームメモリ106への書き込みが開始されてから、１ライン分のデータ書き込み又は読み出し時間が経過後に、フレームメモリ106からの画像データの読み出しが開始されるように、エリアCCDセンサ42を駆動するための撮像用タイミング信号と、フレームメモリ106からの画像データの読み出しタイミングを規定する再生タイミング信号の位相差を、エリアCCDセンサ42の画素数に基づいて演算し再生用ＴＧ108に設定する。【選択図】        図３
2006203679.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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する撮像装置。
【請求項２】
前記所定時間は、前記記憶手段に対する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を特徴とする請求項１記載の撮像装置。
【請求項３】
前記撮像ユニットには、前記１フレームの画像の画素数を記憶する記憶部が設けられており、
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。
【請求項４】
前記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変換手段を更に備え、
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。
【請求項５】
前記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変換手段を更に備え、
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。
【請求項６】
前記撮像ユニットには、前記撮像装置本体に装着された状態で、前記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、前記撮像ユニットが前記撮像装置本体に装着された状態での前記撮像ユニットと前記撮像装置本体との間の信号の送受は、前記第１接点及び前記第２接点を介してのシリアル通信によって行われることを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
【請求項７】
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する撮像装置本体。
【請求項８】
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する撮像ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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。
【０００４】
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。
【０００５】
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。
【特許文献１】特開２０００−１７５０８９号公報
【特許文献２】特開平６−１２４０７３号公報
【特許文献３】特開平１１−２９６１５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
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。
【０００７】
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。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
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。
【０００９】
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。
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【発明の効果】
【００２１】
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。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本実施形態に係るＤＳＣの外観を示す斜視図である。
【図２】撮像ユニットの断面図及びＤＳＣ本体の側面図である。
【図３】ＤＳＣの概略構成を示すブロック図である。
【図４】ＤＳＣの本体ＣＰＵで実行されるスルー画像表示撮影モード処理の内容を示すフローチャートである。
【図５】解像度変換処理が行われない場合の、データ取り込み・メモリ書き込み・メモリ読み出し・画像表示のタイミングを示すタイミングチャートである。
【図６】解像度変換処理が行われる場合の、データ取り込み・メモリ書き込み・メモリ読み出し・画像表示のタイミングを示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
【００５８】
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
【図１】
2006203679.tif 000003
【図２】
2006203679.tif 000004
【図３】
2006203679.tif 000005
【図４】
2006203679.tif 000006
【図５】
2006203679.tif 000007
【図６】
2006203679.tif 000008