(57)【要約】【課題】被写体を撮像する領域を複数有するも、使い勝手を向上し、また、その領域数情報を有し、利用者に自己能力を伝達することができる撮像装置とする。【解決手段】撮像領域に対して複数の領域を設定することができ、少なくとも設定可能な前記複数の領域の数情報を格納した自己情報格納部１０５と、前記複数の領域のうち、使用する領域を設定する領域情報を格納した使用領域設定部１０６と、外部からの指令に応じて、前記自己情報格納部から前記領域の数情報を出力する、前記使用領域設定部に格納されている前記領域情報を変更・修正制御する手段１０７を有する。【選択図】      図１
2006109001.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像領域に対して複数の領域を設定することができ、少なくとも設定可能な前記複数の領域の数情報を格納した自己情報格納部と、
前記複数の領域のうち、使用する領域を設定する領域情報を格納した使用領域設定部と、
外部からの指令に応じて、前記自己情報格納部から前記領域の数情報を出力する第１の応答手段と、
外部からの指令に応じて、前記使用領域設定部に格納されている前記領域情報を変更・修正制御する第２の応答手段と、
外部からの指令に応じて、前記使用領域設定部で設定されている領域の画像データを出力するデータ出力手段と、
を具備したことを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
さらにデータ出力手段は、前記画像データを伝送用のパケットに格納する手段と、
前記伝送用のパケットのヘッダに撮像装置識別子を挿入する手段とを含むことを特徴とする請求項１記載の撮像装置。  
【請求項３】
撮像領域に対して複数の領域を設定することができ、少なくとも設定可能な前記複数の領域の数情報を格納した自己情報格納部と、
前記複数の領域のうち、使用する領域の数及び領域の位置及び大きさを設定する領域情報を格納する使用領域設定部と、
外部からの指令に応じて、前記自己情報格納部から前記領域の数情報を出力する第1の応答手段と、
外部からの指令に応じて、前記使用領域設定部に格納されている前記領域情報を変更・修正制御する第２の応答手段と、
外部からの指令に応じて、前記使用領域設定部で設定されている領域の画像データをとりだし、前記画像データを伝送用のパケットに格納する手段と、
前記伝送用のパケットのヘッダに撮像装置識別子を挿入する手段と
上記ヘッダを有するパケットと伝送ラインに出力する手段と、
を具備したことを特徴とする画像データ伝送処理装置。
【請求項４】
パケットを受信し、このパケットのヘッダに含まれる撮像装置識別情報を検出する手段と、
前記ヘッダに含まれる制御情報から複数のバッファを用意する手段と、
前記ヘッダに含まれる制御情報からパケットに含まれる画像データを格納すべきバッファを前記複数のバッファから選択する手段と
を具備したことを特徴とする画像データ受信装置。  
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば、CMOSセンサを用いた撮像領域に、画像データを読み出すための独立した複数の領域を設定することが可能な撮像装置及び画像データ伝送処理装置及び画像データ受信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光電変換素子を利用した撮像装置として、ＣＣＤタイプ撮像装置、ＣＭＯＳタイプ撮像装置がある。ＣＣＤタイプ撮像装置では、2次元配列された光電変換素子から、フィールド単位の撮像信号が読み出される。一方、ＣＭＯＳタイプ撮像素子では、2次元配列された光電変換素子から、直接画素単位の撮像信号を読み出し可能である。
【０００３】
上記した撮像装置を利用して、監視システムあるいは部品検査システムが開発されている。従来の監視システムあるいは部品検査システムでは、撮像部の全面から撮像信号が読み出され、この撮像信号がモニタあるいは比較回路に転送される。監視システムでは、ユーザがモニタ上の画像をチックする。また部品検査システムでは、比較回路が基準パターンと撮像信号の画像パターンとを比較する。そして基準パターンと画像パターンとが一致するか否かという情報を、検査結果として利用している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記した装置において、さらに装置の使い勝手を向上することが要望されている。またデータの高速伝送が要望されるようになっている。
【０００５】
そこでこの発明は、被写体を撮像する領域を複数有するも、使い勝手を向上した撮像装置を提供することを目的とする。また撮像する複数領域を有し、その領域数情報を有し、利用者に自己能力を伝達することができる撮像装置を提供することを目的とする。また、複数領域のうち使用する領域を容易に設定することができ、また変更することが可能な機能をもつ撮像装置を提供することを目的とする。
【０００６】
又この発明は、上記撮像装置から得られた画像データを高速で伝送することが可能な画像伝送装置及び伝送されてきた画像データを受信する受信装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明は、上記の目的を達成するために、撮像領域に対して複数の領域を設定することができ、少なくとも設定可能な前記複数の領域の数情報を格納した自己情報格納部と、前記複数の領域のうち、使用する領域を設定する領域情報を格納した使用領域設定部と、外部からの指令に応じて、前記自己情報格納部から前記領域の数情報を出力する第1の応答手段と、外部からの指令に応じて、前記使用領域設定部に格納されている前記領域情報を変更・修正制御する第２の応答手段と、外部からの指令に応じて、前記使用領域設定部で設定されている領域の撮像データを出力するデータ出力手段を備える。
【発明の効果】
【０００８】
上記の手段により、撮像装置の自己情報を把握することができ、また撮像領域を任意に変更修正できるために使い勝手が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、図面を参照してこの発明の実施の形態を説明する。図１は、この発明が適用された撮像装置１００の基本的な構成と、この撮像装置１００の使用形態の設定を行うパーソナルコンピュータ２００を示している。
【００１０】
撮像装置１００は、CMOSセンサを用いた撮像部１０１を有し、この撮像部１０１から読み出された画像データは、インターフェース部１０２を介して高速伝送ライン１０３へ出力される。この高速伝送ライン１０３は、例えば検査装置（図示せず）に接続されている。
【００１１】
この撮像装置１００は、撮像領域の中に複数の独立した領域を設定することができる（この設定動作については後述する）。この複数の領域に対して読出しアドレスを与えることで、各領域からの画像データを取り出すことができる。この複数の領域には、限度があるために、幾つの領域を有するかは、撮像装置により異なる場合がある。そこでこの撮像装置１００には、自己情報レジスタ１０５が設けられている。自己情報レジスタ１０５には、撮像装置１００に関する種々のデータが格納されている。その中で特にここでは、前記複数の領域をいくつ設定できるかという情報である。この情報をここでは使用領域情報と証することにする。
【００１２】
自己情報としては、そのほかに、撮像装置１００自身の属性、例えば解像度、アスペクト比、伝送速度能力、ID、メーカー情報、各領域の識別情報（ID)などが存在してもよい。
【００１３】
撮像装置１００は使用前に、パーソナルコンピュータ２００からの要求があると、前記使用領域情報をパーソナルコンピュータ２００に伝送することができる。パーソナルコンピュータ２００は、撮像装置１００の自己情報を読み取り、撮像装置１００の能力、特性などをチェックすることができる。また、先の使用領域情報をチェックすることもできるし、また、使用領域の数の調整、使用領域の編集を行うこともできる。  
パーソナルコンピュータ２００により、使用領域の数の調整、使用領域の編集が行われた場合、その情報は、使用領域設定部１０６に設定される。撮像装置１００は、この使用領域設定部１０６に設定されている情報に基づき、読出し領域を設定し、設定された領域からの画像データを出力する。
【００１４】
撮像装置１００は、制御部１０７を含む。制御部１０７は、撮像装置１００とパーソナルコンピュータ２００との間で、相互の通信、データのやり取りを制御することができる。制御部１０７は、撮像部１０１に対して、駆動パルスを与える。また、自己情報の読み取りと、外部への出力を行う自己情報処理部１０８、使用領域を設定するための使用領域情報処理部１０９、撮像部１０１からの画像データを読み取るための画像データ読み取り制御部１１０、さらには、画像データを所定のフォーマットにパケット化して伝送ラインに送出するための伝送処理部１１１を含む。
【００１５】
図１において、パーソナルコンピュータ２００のディスプレイ上の画面２１１を見て、装置の使用前に、使用領域を設定にことについて説明する。撮像装置１００が被写体２０１を撮像しているものとする。被写体２０１は、例えば半導体チップであるとする。ここで半導体チップの端子が正常に存在するかどうかをチェックするために、使用領域を設定するものとする。撮像装置１００には、使用領域の数として３が設定されているものとする。この設定は、撮像装置１００とパーソナルコンピュータ２００とを接続し、所定のキー操作を行うと、撮像装置１００から自己情報が送られてくる。パーソナルコンピュータ２００は、表示された自己情報の中で、領域の使用数を入力すればよい。
【００１６】
図１では、点線で囲む３つの使用領域２０２、２０３、２０４が設定された様子を示している。この使用領域２０２、２０３、２０４は、丁度、半導体チップ２０１の端子の位置に合わせられているが、その位置、及び大きさは、カーソルにより任意に調整可能である。つまり使用領域２０２、２０３、２０４は、図形処理アプリケーションにより、任意の位置へ移動させ、また大きさも修正することができる。この操作は、ここでは、使用領域の編集と称する。
【００１７】
この編集結果は、使用領域設定部１０６に反映されて、撮像部１０１の撮像領域の中の使用領域を決定する。
【００１８】
図２には、上記の使用領域設定動作が行われる手順を説明するために示している。まず撮像装置（カメラ）１００に対してパーソナルコンピュータ２００から、自己情報のリクエストがあると、撮像装置１００は、自己情報をパーソナルコンピュータ２００に伝送する。パーソナルコンピュータ２００は、自己情報を解析し、例えば使用領域の数だけ、ＩＤを伴った枠を表示する。これにより、撮像装置１００がいくつの使用領域を利用可能であるかを把握できる。次に、パーソナルコンピュータ２００により、上記枠（ＩＤ）をカーソルで選択しながら、使用領域の数を設定することができ、撮像装置１００は、設定された数の使用領域をパーソナルコンピュータ２００に伝送し、表示させる。またパーソナルコンピュータ２００は、使用領域の位置、大きさなどを修正すると、それに応じて撮像装置１００は、使用領域の位置、大きさなどを修正し、パーソナルコンピュータ２００に図１に示したような表示を実行させる。ここで、パーソナルコンピュータ２００から決定操作がなされると、使用領域情報処理部１０９の動作に基づき、使用領域設定情報が使用領域設定部１０６に保存される。
【００１９】
図３（A）には、撮像部１０１の撮像領域に、使用領域WOI1、WOI2、WOI3が設定された様子を示している。また、使用領域WOI1、WOI2、WOI3を設定するための使用領域設定部１０６には、使用領域情報が格納されている。図３（B)には、使用領域設定部１０６内の情報を示している。領域WOI1に関しては、”有効”フラグが格納され、開始X座標７、開始Y座標２、が格納され、また幅Xは３、幅Yは５が格納されている。この値は、撮像装置１００の撮像領域に設定されているピクセルアドレス単位がベースとなり、撮像領域の例えば左上の隅が最小アドレス（０，０）、右下の隅が最大アドレスである。領域WOI2に関しては、”有効”フラグが格納され、開始X座標２、開始Y座標６、が格納され、また幅Xは４、幅Yは３が格納されている。領域WOI3に関しては、”有効”フラグが格納され、開始X座標１、開始Y座標１、が格納され、また幅Xは４、幅Yは４が格納されている。
【００２０】
図４（A)には、図３の使用領域からデータが読み出されたときのアドレスの様子を示している。図４（B)には、上記使用領域WOI1、WOI2、WOI3からのデータをバッファメモリBF1,BF2,BF3に格納した様子を示している。
【００２１】
上記した例は使用領域が離間している状態であるが、使用領域が重なる場合もある。図５（A)、図５（B)には、使用領域WOI3とWOI2とが重なった場合の、撮像部１０１の使用領域と、使用領域設定部１０６における格納データの様子を示している。この場合は、オーバーラップエリアが存在するために、オーバーラップエリアの読出しデータは、各使用領域のデータとして共通に利用できる。この例では図６（A),図６（B)に示すようにアドレス（X、Y)＝（２，４）〜（４，４）のデータを共通に利用できることになる。したがって、同じデータをバッファメモリBF3,BF2に格納することになる。
【００２２】
図７（A)、図７（B),図７（C)には撮像部１０１から読み出された画像データが、伝送ライン上に送出されたときの様子を示している。撮像部１０１には、領域AA、AB,AC,ADが設定されているものとする。読出し時には、走査ラインに沿って、まるで囲む数字１−１１の順序でデータが取得される。ここで読み出された画像データは、各数字の部分に対応する。そして使用する伝送規格のペイロードとして格納される。図７（B)の パケット１，２，３の各番号１−９は、それぞれ図７（A)の数字１−９に対応している。この伝送規格のパケット長は、一定であり、パケット内データがパケットを満たさない場合には、パディングデータ（オールゼロ）が挿入される。パケットにはパケット識別用のヘッダ及びフッタが付されている。フッタを有することでパケットの識別をより確実に行うことができる。
【００２３】
図７（C)には、１つのパケット構造を示している。先頭には、パケット識別子P−IDが記述されている。P-IDには、フレームの識別番号、パケットの順番を示す番号が含まれる。フレームの識別番号は、例えば連続して複数フレームの画像データが送られる場合にその識別を行うために利用可能である。またパケットの順番を示す番号は、伝送系の都合などでパケットの伝送順番が入れ替わった場合に、パケット順序を認識するために有用である。また撮像装置１００を識別するためのカメラIDが記述される。さらに送信データ種類を示す情報が記述されている。送信情報としては、上記の画像データを伝送する場合、画像データのほかに、画像データを取り込みストアするために、バッファ数、容量、など受信側で準備するための制御用情報があるからである。さらに伝送される画像データを読み取った領域IDも含まれていてもよい。
【００２４】
図８には、上記のように伝送されてきたパケットを受信し、画像データをバッファメモリに格納する受信装置の動作をフローチャートで示している。バッファメモリは、図４（B)あるいは図６（B)に示すような形で用意される。
【００２５】
パケットを受信し、一旦バッファに取り込む（ステップSA1）。次にパケットヘッダを解析し（ステップSA2）、画像データのパケットかどうかを判定し（ステップSA３）、画像データのパケットであれば、画像データを取り込み（ステップSA４）、画像データが今取り込み中の使用領域のものであるかどうかを判定する（ステップSA5）。今取り込み中の使用領域内の画像データであれば、バッファのポインタを切換えることなく、現在のポインタのバッファに格納する。しかし、ステップSA5の判定が、次の使用領域の画像データであることが判明した場合には、格納すべきバッファのポインタを切り替えて（ステップSA６）、当該バッファに画像データを格納する。
【００２６】
受信装置は、パケットを受信し、このパケットのヘッダに含まれる撮像装置識別情報を検出する手段を有する。またヘッダに含まれる制御情報から複数のバッファを用意する手段と、ヘッダに含まれる制御情報からパケットに含まれる画像データを格納すべきバッファを前記複数のバッファから選択する手段とを有する。
【００２７】
この発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、画像データに付随して格納すべきバッファ情報が含まれていてもよい。また、別の実施形態としては、予め使用領域設定部１０９に設定されたバッファ情報を受信側に伝送し、受信装置で事前にバッファエリアを確保するようにしてもよい。
【００２８】
上記したようにこの発明の装置では、画像データを高速で読出し、高速で伝送することが可能である。撮像装置の撮像部１０１から直接画像データが読み出され、伝送ラインに出力するパケットのデータ格納部に挿入される。このために高速読出し、高速伝送が可能である。
【００２９】
なお、この発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の一実施の形態における装置の全体的な構成を示す図。
【図２】図１の装置の動作の一部を説明するために示した説明図。
【図３】本発明の装置で撮像部における使用領域の設定例を示す説明図。
【図４】図３の使用領域から画像データが読み出されるときのアドレスの様子と、バッファメモリに格納される画像データの様子をアドレスに対応させて示す説明図。
【図５】本発明の装置で撮像部における使用領域の他の設定例を示す説明図。
【図６】図５の使用領域から画像データが読み出されるときのアドレスの様子と、バッファメモリに格納される画像データの様子をアドレスに対応させて示す説明図。
【図７】本発明に係る装置の撮像部から読み出された画像データが、伝送ライン上の出力される際の伝送形態を説明するために示した説明図。
【図８】図７に示す伝送フォーマットで伝送されてきたパケットを受信する受信装置で画像データの取り出し処理が実行される様子を示すフローチャート。
【符号の説明】
【００３１】
１００…撮像装置（カメラ）、１０１…撮像部、１０２…インタフェース、１０３…伝送ライン、１０５…自己情報レジスタ、１０６…使用領域設定部、１０７…制御部、２００…パーソナルコンピュータ。
【図１】
2006109001.tif 000003
【図２】
2006109001.tif 000004
【図３】
2006109001.tif 000005
【図４】
2006109001.tif 000006
【図５】
2006109001.tif 000007
【図６】
2006109001.tif 000008
【図７】
2006109001.tif 000009
【図８】
2006109001.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成16年10月26日(2004.10.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像領域に対して複数の領域を設定することができ、少なくとも設定可能な前記複数の領域の数情報を格納した自己情報格納部と、
前記複数の領域のうち、使用する領域を設定する領域情報を格納した使用領域設定部と、
外部からの指令に応じて、前記自己情報格納部から前記領域の数情報を出力する第1の応答手段と、
外部からの指令に応じて、前記使用領域設定部に格納されている前記領域情報を変更・修正制御する第２の応答手段と、
外部からの指令に応じて、前記使用領域設定部で設定されている領域の画像データをIEEE802.3の規格に基づいて出力するデータ出力手段と、
を具備したことを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
さらにデータ出力手段は、前記画像データを伝送用のパケットに格納する手段と、
前記伝送用のパケットのヘッダに撮像装置識別子を挿入する手段を含むことを特徴とする請求項１記載の撮像装置。  
【請求項３】
撮像領域に対して複数の領域を設定することができ、少なくとも設定可能な前記複数の領域の数情報を格納した自己情報格納部と、
前記複数の領域のうち、使用する領域の数及び領域の位置及び大きさを設定する領域情報を格納する使用領域設定部と、
外部からの指令に応じて、前記自己情報格納部から前記領域の数情報を出力する第1の応答手段と、
外部からの指令に応じて、前記使用領域設定部に格納されている前記領域情報を変更・修正制御する第２の応答手段と、
外部からの指令に応じて、前記使用領域設定部で設定されている領域の画像データをとりだし、前記画像データをIEEE802.3の規格に基づく伝送用のパケットに格納する手段と、
前記伝送用のパケットのヘッダに撮像装置識別子を挿入する手段と
上記ヘッダを有するパケットをIEEE802.3の規格に基づく伝送ラインに出力する手段と、
を具備したことを特徴とする画像データ伝送処理装置。
【請求項４】
パケットを受信し、このパケットのヘッダに含まれる撮像装置識別情報を検出する手段と、
前記ヘッダに含まれる制御情報から複数のバッファを用意する手段と、
前記ヘッダに含まれる制御情報からパケットに含まれる画像データを格納すべきバッファを前記複数のバッファから選択する手段と
を具備したことを特徴とする画像データ受信装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００３】
上記した撮像装置を利用して、監視システムあるいは部品検査システムが開発されている。従来の監視システムあるいは部品検査システムでは、撮像部の全面から撮像信号が読み出され、この撮像信号がモニタあるいは比較回路に転送される。監視システムでは、ユーザがモニタ上の画像をチェックする。また部品検査システムでは、比較回路が基準パターンと撮像信号の画像パターンとを比較する。そして基準パターンと画像パターンとが一致するか否かという情報を、検査結果として利用している。
【特許文献１】特開２００４−０２３２５６
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
この発明は、上記の目的を達成するために、撮像領域に対して複数の領域を設定することができ、少なくとも設定可能な前記複数の領域の数情報を格納した自己情報格納部と、前記複数の領域のうち、使用する領域を設定する領域情報を格納した使用領域設定部と、外部からの指令に応じて、前記自己情報格納部から前記領域の数情報を出力する第1の応答手段と、外部からの指令に応じて、前記使用領域設定部に格納されている前記領域情報を変更・修正制御する第２の応答手段と、外部からの指令に応じて、前記使用領域設定部で設定されている領域の画像データをIEEE802.3の規格に基づいて出力するデータ出力手段とを備える。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２８】
上記したようにこの発明の装置では、画像データを高速で読出し、高速で伝送することが可能である。撮像装置の撮像部１０１から直接画像データが読み出され、伝送ラインに出力するパケットのデータ格納部に挿入される。このために高速読出し、高速伝送が可能である。上記した伝送ライン１０３は、イーサーネット（商標）を含むIEEE802.3の規格に基づく伝送ラインである。したがって、インターフェース部１０２とパケット化処理部もイーサーネット（商標）を含むIEEE802.3の規格に基づいて動作する。IEEE802.3の規格は、IEEE802.3a, IEEE803.2b, …、IEEE803.2ab, IEEE803.2ac, IEEE803.2ad, IEEE803.2aeなどを継承する仕様を含む。従って本発明の適用は、GigEVision(ギガ・イー・ビジョン）規格などを含むこれらの仕様に基づくイーサネットカメラを対象としている。