(57)【要約】カメラモジュールチップセットが、画像センサからデータを受け取るための第１の入力インタフェースと、上記第１の入力インタフェースを介して受信したデータを処理する画像処理手段と、上記画像処理手段を制御するプロセッサと、を有する。上記プロセッサは、第２の入力インタフェースを介して要求メッセージとして受信したデータに従って、上記第１の入力インタフェースを介して受信したデータを処理するものであってもよい。上記プロセッサは要求メッセージを復号化し、画像処理手段と外部のカメラのハードウェアとを直接制御する制御信号を生成する。
2005539464.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
カメラモジュール用チップセットであって、
画像センサからデータを受け取る第１の入力インタフェースと、
前記第１の入力インタフェースを介して受信データを処理する画像処理手段と、
前記画像処理手段を制御するプロセッサと、
を有することを特徴とするカメラモジュール用チップセット。
【請求項２】
データを受け取る第２の入力インタフェースをさらに有し、前記プロセッサが前記第２の入力インタフェースを介して受信したデータに従って前記第１の入力インタフェースを介して受信したデータを処理する、請求項１に記載のチップセット。
【請求項３】
前記第２の入力インタフェースを介して受信された前記データが要求メッセージの中に含まれ、前記プロセッサが要求メッセージを復号化し且つ前記画像処理手段を直接制御する制御信号を生成するように作動可能である、請求項２に記載のチップセット。
【請求項４】
画像処理手段をさらに有し、前記プロセッサが前記要求メッセージを復号化し且つ画像取得手段を直接制御する制御信号を生成するように作動可能である、請求項３に記載のチップセット。
【請求項５】
要求メッセージがカメラアクションを指定する、請求項３又は４に記載のチップセット。
【請求項６】
前記画像処理手段が配線画像アクセラレータを有する、請求項１〜５の何れか一項に記載のチップセット。
【請求項７】
前記プロセッサが前記画像処理手段を構成する、請求項１〜６の何れか一項に記載のチップセット。
【請求項８】
前記第１の入力インタフェースが前記プロセッサへ単数または複数の入力を行う、請求項１〜７の何れか一項に記載のチップセット。
【請求項９】
前記画像処理手段が前記プロセッサへ単数または複数の入力を行う、請求項１〜９の何れか一項に記載のチップセット。
【請求項１０】
前記入力が画像の輝度とコントラストとを示す、請求項８又は９記載のチップセット。
【請求項１１】
画像取得手段と接続する１以上の出力インタフェースをさらに有し、前記処理手段が前記画像取得手段を直接制御する制御信号を生成する、請求項１〜１０の何れか一項に記載のチップセット。
【請求項１２】
前記プロセッサがカメラオプトメカニクスの構成を設定する制御信号を生成するように作動可能である、請求項１１に記載のチップセット。
【請求項１３】
前記画像取得手段のレンズ位置と、アパーチャサイズと、シャッタ速度とのうちの１以上を制御するオプトメカニクスインタフェースを有する、請求項１１又は１２に記載のチップセット。
【請求項１４】
前記処理手段が画像センサの構成を設定する制御信号を生成するように作動可能である、請求項１１〜１３の何れか一項に記載のチップセット。
【請求項１５】
前記画像取得手段のデジタル画像センサの作動を制御する画像センサ制御インタフェースを有する、請求項１１〜１４の何れか一項に記載のチップセット。
【請求項１６】
前記処理手段がストロボの構成を設定する制御信号を生成するように作動可能である、請求項１１〜１５の何れか一項に記載のチップセット。
【請求項１７】
前記画像取得手段のストロボの作動を制御するストロボインタフェースを有する、請求項１１〜１６の何れか一項に記載のチップセット。
【請求項１８】
前記処理手段が自動焦点を制御する制御信号を生成する請求項１〜１７の何れか一項に記載のチップセット。
【請求項１９】
前記処理手段が自動露出を制御する制御信号を生成する請求項１〜１８の何れか一項に記載のチップセット。
【請求項２０】
前記処理手段が自動光学ズーム機能を制御する制御信号を生成する請求項１〜１９の何れか一項に記載のチップセット。
【請求項２１】
前記処理手段が変更または置き換えが可能なコンピュータプログラムに従って作動する、請求項１〜２０の何れか一項に記載のチップセット。
【請求項２２】
前記画像取得手段の画像センサから得られたインターレース型データをプログレッシブ型データに変換する変換手段をさらに有する請求項１〜２１の何れか一項に記載のチップセット。
【請求項２３】
前記プロセッサが接続されたホスト装置へ画像データを転送することによってのみ画像データを表示する、請求項１〜２２の何れか一項に記載のチップセット。
【請求項２４】
前記プロセッサが接続されたホスト装置へ画像データを転送することによってのみ画像データを格納する、請求項１〜２３の何れか一項に記載のチップセット。
【請求項２５】
圧縮画像データを作成するように画像データを圧縮する、請求項１〜２４の何れか一項に記載のチップセット。
【請求項２６】
接続されたホスト装置へ転送する圧縮画像データを作成するために画像データを圧縮し、接続されたホスト装置から受信した圧縮画像データを解凍するために画像データを解凍する、請求項１〜２５の何れか一項に記載のチップセット。
【請求項２７】
カメラモジュールであって、
カメラのハードウエアと請求項１〜２６の何れか一項に記載のチップセットとを有するカメラモジュール。
【請求項２８】
デジタルカメラシステムであって、
請求項２７に記載のカメラモジュールと、デジタルホスト装置とを有するデジタルカメラシステム。
【請求項２９】
カメラモジュールの作動を制御する方法であって、
カメラモジュールチップセットで要求メッセージを受け取るステップと、
前記カメラモジュールチップセットの処理手段において、画像取得を制御する制御信号に前記要求メッセージを変換するステップと、
を有することを特徴とする方法。
【請求項３０】
添付図２を参照しておよび／または添付図２に図示のように本明細書に実質的に記載されているようなカメラモジュール用チップセット。
【請求項３１】
上記請求項と同じ発明の特許請求の範囲内に属するか、上記請求項と同じ発明に関連するか否かにかかわらず、開示された新規の発明主題を含む任意の新規の発明主題または組み合わせ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態はデジタルカメラモジュール用のチップセットに関する。
【背景技術】
【０００２】
最近まで、デジタル装置（例えばコンピュータ、移動電話、ＰＤＡなど）のユーザがデジタル写真を撮影することを望んだ場合、ユーザは別個の専用デジタル静止画像カメラ（ＤＳＣ）を用いる必要があった。
【０００３】
しかし、ユーザが２台の別々の専用デジタル装置を購入し、持ち運ばなければならないことは望ましいことではない。この問題を処理するために、カメラ組込み型デジタル装置が開発され、デジタル装置取付け用のカメラモジュールが開発されている。
【０００４】
しかし、組み込まれたカメラとカメラモジュールとにより得られる画質とカメラの機能は、専用のＤＳＣにより得られるものと比べると著しく劣っている。例えば、移動電話用の現在のカメラモジュールの場合、その解像度は高いものでもせいぜい３５０，０００ピクセルであるのに対して、ＤＳＣは現在４百万ピクセルを越える解像度を持つことも可能である。
【０００５】
ＤＳＣから得られる機能をカメラモジュールの中へさらに追加することは、カメラモジュールが接続されているデジタル装置の基本機能に妥協を強いることになるので可能ではない。デジタル装置の基本機能はそれぞれの装置によって異なるが、移動電話の場合、その基本機能は通信機能であると考えられる。
【０００６】
したがって、デジタル装置の基本機能に妥協を強いることなく、デジタル装置を用いてより高い画質の撮影を行えるようにすることが望ましい。
【発明の開示】
【０００７】
本発明の１つの態様によれば、接続されたカメラモジュールの作動を制御するユーザ入力を受信するためのユーザインタフェースと、画像取得手段と、要求メッセージを作成するために、カメラアクションを指定するユーザインタフェースを介するユーザ入力に応答して作動可能な第１のプロセッサと、上記第１のプロセッサと接続された第２のプロセッサであって、上記画像取得手段を制御する要求メッセージを復号化するように作動可能な第２のプロセッサと、を有するデジタルカメラシステムであって、上記ユーザインタフェースと、上記第１のプロセッサとがホストデジタル装置内に収納され、上記画像取得手段と上記第２のプロセッサとが、上記ホストデジタル装置と接続されたカメラモジュール内に収納されたデジタルカメラシステムが提供される。
【０００８】
本発明の別の態様によれば、ホスト装置とカメラモジュールとを備えたデジタルカメラを制御する方法であって、上記ホスト装置でユーザ入力を行うステップと、上記ホスト装置で上記ユーザ入力を要求メッセージに変換するステップと、上記ホスト装置から上記カメラモジュールへ上記要求メッセージを転送するステップと、上記カメラモジュールにおいて、上記要求メッセージを画像取得の制御を行う制御信号に変換するステップと、を有する方法が提供される。
【０００９】
本発明の別の態様によれば、ホストのデジタル装置と接続を行うカメラモジュールであって、入力インタフェースと、画像取得手段と、上記入力インタフェースと接続されたプロセッサであって、要求メッセージの復号化を行い、上記画像取得手段を直接制御する制御信号の生成を行うように作動可能なプロセッサと、を備えたカメラモジュールが提供される。
【００１０】
本発明の別の態様によれば、カメラモジュールの作動を制御する方法であって、要求メッセージをカメラモジュールで受け取るステップと、上記カメラモジュールのプロセッサにおいて、上記要求メッセージを画像取得の制御を行う制御信号に変換するステップと、を有する方法が提供される。
【００１１】
本発明の別の態様によれば、カメラモジュールと接続を行うホストデジタル装置であって、接続されたカメラモジュールの作動を制御するユーザ入力を受信するためのユーザインタフェースと、接続されたカメラモジュールへデータを出力する出力インタフェースと、接続されたカメラモジュールから画像データを受け取る入力インタフェースと、カメラアクションを指定するユーザインタフェースを介してユーザ入力に応答して作動可能なプロセッサであって、要求メッセージを作成し、上記出力インタフェースを介して、接続されたカメラモジュールへ上記要求メッセージを出力するプロセッサと、を備えたホストデジタル装置が提供される。
【００１２】
本発明の別の態様によれば、カメラモジュールと接続されたホスト装置から該カメラモジュールの作動を制御する方法であって、上記ホスト装置でユーザ入力を行うステップと、上記ホスト装置で上記ユーザ入力を要求メッセージに変換するステップと、上記カメラモジュールへ上記要求メッセージを転送するステップと、を有する方法が提供される。
【００１３】
本発明のさらに別の態様によれば、ホストデジタル装置内へロードされたとき、メッセージベースのプロトコルを用いて、上記ホストデジタル装置内のプロセッサが、装着されたカメラモジュールのプロセッサと直接交信を行うことを可能にするコンピュータプログラムが提供される。
【００１４】
したがって、本発明の実施形態では、ホスト装置のプロセッサはカメラモジュール機能の制御から減結合される。ホスト装置のプロセッサはカメラモジュールの作動を制御する方法を知る必要はない。該プロセッサはメッセージベースのプロトコルを用いて通信を行うだけで十分である。
【００１５】
したがって、本発明の実施形態では、ホスト装置はソフトウェアを更新した既存のホスト装置であってもよい。すなわち、ホストでのハードウェアの変更を必要としない。
【００１６】
カメラモジュール内で別個の専用プロセッサを使用することにより、カメラモジュール内のプロセッサを制御するソフトウェアの変更や更新によって、カメラモジュールの作動を簡単に更新することが可能となる。これによってホスト装置に影響が生じることは全くない。
【００１７】
カメラモジュール内で別々の専用プロセッサを使用することにより、ホストのプロセッサに作業負荷が加わることなく、自動ホワイトバランス、自動合焦および自動露出などのプロセス集約的タスクの利用が可能となる。
【００１８】
本発明の１つの態様によれば、画像センサからデータを受け取る第１の入力インタフェースと、上記第１の入力インタフェースを介して受信データを処理する画像処理手段と、上記画像処理手段を制御するプロセッサと、を備えたカメラモジュールチップセットが提供される。
【００１９】
本発明の別の態様によれば、カメラモジュールチップセットで要求メッセージを受け取るステップと、上記カメラモジュールチップセットの処理手段において、上記要求メッセージを画像取得の制御を行う制御信号に変換するステップとを有する、カメラモジュールの作動制御方法が提供される。
【００２０】
以後、例示としての添付図面のみを参照しながら、本発明のよりよい理解を図ることにする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
図１は、従来技術によるデジタルカメラモジュール１のホストである従来技術のデジタル装置２を示す。デジタルカメラモジュール１は入力インタフェース２０と、ホスト装置２と接続された出力データインタフェース１８とを備える。入力インタフェース２０は、ＣＭＯＳ画像センサ３へ入力信号を出力するために接続される。ＣＭＯＳ画像センサは、画像センサ３に達する前に、光学レンズ系６０と、光学フィルタ６４との中を通って進んできた光を受け取る。画像センサ３は画像ハードウェアアクセラレータ１９へ出力信号を出力し、画像ハードウェアアクセラレータ１９は、出力データインタフェース１８を介してホスト装置２へ画像データを出力する。
【００２２】
画像ハードウェアアクセラレータはパイプライン構造の配線信号処理装置である。データはステージ毎に逐次処理される。上記処理装置は高速で、消費電力は少なく、小型である。上記画像ハードウェアアクセラレータは前処理ユニット１５と画像パイプライン１６とを備える。前処理ユニット１５は、画像パイプライン１６により画像としてデータの再構成が行われる前に、画像センサ３から受信したデータの処理を行う。この処理は、例えば、欠陥修正、利得制御あるいは黒レベルオフセットマッチングを含むものであってもよい。
【００２３】
ホスト装置２は、カメラモジュールの出力データインタフェース１８と接続された入力データインタフェース４３、並びに、カメラモジュールの入力インタフェース２０と接続された出力インタフェース４５を備える。インタフェース間の接続は解除可能である。
【００２４】
ＣＰＵ４１は出力インタフェース４５と接続される。ＣＰＵ４１はインタフェース４５、２０を介してＣＭＯＳ画像センサ３を直接制御する。ＣＰＵ４１は、画像センサ３内のタイミングジュネレータ７３内のレジスタへ直接書込みを行う。
【００２５】
バスシステム５６では、入力データインタフェース４３と、ＣＰＵ４１と、メモリ４６と、取り外し可能メモリ４７を備えた取り外し可能な格納システムと、装置インタフェース４８と、ユーザ入力インタフェース５１と、ＬＣＤ５３および表示装置インタフェース５２を備えた表示システムとが一体に接続される。本実施形態では、デジタルホスト装置２は移動電話であり、デジタル信号処理（ＤＳＰ）ユニット４２も備えている。
【００２６】
ユーザインタフェース５１を用いて、ホストＣＰＵ４１への入力が行われる。このホストＣＰＵ４１によって、カメラモジュール１は直接制御される。カメラモジュール１により出力された画像データはメモリ４６や取り外し可能メモリ４７に格納したり、ユーザインタフェース５１からの入力に応じてＬＣＤ５３に表示したりすることができる。
【００２７】
図２は本発明の１つの実施形態によるデジタルカメラモジュール１のホスト装置であるデジタル装置２を示す。本例のホスト装置は移動携帯電話である。しかし、別の実施形態では、ホストのデジタル装置２はコンピュータや個人用情報機器などであってもよい。
【００２８】
〔カメラモジュール〕
デジタルカメラモジュール１は、カメラモジュールチップセット４およびカメラのハードウェアを備える。このカメラのハードウェアには、ストロボインタフェースコントローラと、ストロボ発光装置６８を備えたストロボシステムと、光学系と光学器械系とを介して光を受け取る画像センサ３とが含まれる。光学系は、順に、調整可能なレンズ系６０、可変の光学アパーチャ、機械式シャッタおよび光学フィルタ６４を有する。光学器械系はレンズ系６０内のレンズの位置を制御するレンズドライバ６６と、シャッタの作動速度と光学アパーチャのサイズとを設定するシャッタドライバ６５とを備える。カメラチップセットは、ストロボインタフェース６７と接続されたストロボインタフェース２４と、シャッタドライバ６５およびレンズドライバ６６と別々に接続された光学器械インタフェース２３と、画像センサ３のタイミングゲートと接続されたセンサ制御インタフェース２１と、画像センサ３からデータを受け取るセンサデータインタフェース１２とを有する。
【００２９】
センサ制御インタフェース２１、光学器械インタフェース２３およびストロボインタフェース２４の各システムはバスシステム２５と接続される。
【００３０】
センサデータインタフェース１２は、メモリコントローラ１３とフィールドメモリ１４とを含むデータ型変換器と接続される。データ型変換器は画像ハードウェアアクセラレータ１９と接続され、この画像ハードウェアアクセラレータ１９は出力データインタフェース１８を介してホスト装置２へ画像データを出力する。
【００３１】
画像ハードウェアアクセラレータ１９は、順に、前処理ユニット１５、画像パイプライン１６およびデータ圧縮装置１７を備える。
【００３２】
カメラチップセット４は、ホスト装置２からデータを受け取る入力インタフェース２０も有する。入力インタフェース２０はカメラモジュールＣＰＵ１１と接続される。カメラモジュールＣＰＵ１１は、前処理ユニット１５と画像ハードウェアアクセラレータ１９の画像パイプライン１６とを別々に接続するバスシステム９と接続される。カメラモジュールＣＰＵ１１もバスシステム２５と接続する。
【００３３】
〔カメラモジュールの作動方法〕
カメラモジュールＣＰＵ１１はバス９を介して画像処理段を直接制御することができる。ＣＰＵ１１は、以下のインタフェースを使用するバスシステム２５を介して画像取得ステージを直接制御することができる。
ａ）ストロボインタフェース２４
ｂ）光学器械インタフェース２３
ｃ）センサ制御インタフェース２１
【００３４】
ＣＰＵ１１は、例えば、ストロボインタフェース２４を介してストロボを使用すべきかどうかを指定することができる。
【００３５】
ＣＰＵ１１は、例えば、ＩＲＩＳアパーチャの量の増減の度合によってレンズを動かすべき量を指定したり、光学器械インタフェース２３を介してシャッタ速度を制御したりすることができる。一般に、ＣＰＵ１１は光学系内のレジスタに直接書込みを行う。
【００３６】
ＣＰＵ１１は、例えば、センサ制御インタフェース２１を介して画像センサ３の作動を制御することができる。例えば、画像センサ装置３がＣＣＤセンサアレイ７１とタイミングジュネレータ７３とを備えたＣＣＤセンサユニットであれば、ＣＰＵ１１はＣＣＤの電荷をクリアするコマンドを送信したり、タイミングジュネレータ７３のパラメータを変更するコマンドを送信したりすることができる。
【００３７】
画像センサ３に達するまでに、構成可能な光学レンズ系６０と、構成可能な光学アパーチャと、光学フィルタ６４との中を通って進んできた光は画像センサ３によって受け取られる。画像センサは、データ型変換器を介して、構成可能な画像用ハードウェアアクセラレータ１９へ出力データ信号の出力を行う。画像アクセラレータ１９は出力データインタフェース１８を介してホスト装置２へ圧縮画像データを出力する。ＣＰＵ１１は、カメラのハードウェア（レンズ系６０、アパーチャ、機械式シャッタ、ストロボ６８、画像センサ３）と、画像アクセラレータ１９の光学系とへ直接コマンド信号を送って、これらの構成を行う。
【００３８】
本例では、画像センサ３は電荷結合素子（ＣＣＤ）画像センサである。画像センサ３は、アナログ・デジタル変換器（ＡＤＣ）７２を介してカメラモジュールチップセット４のセンサデータインタフェース１２へ出力を行う電荷結合素子アレイ７１を備える。タイミングジュネレータ７３によってＣＣＤアレイ７１とＡＤＣ７２との同期が行われる。タイミングゲートはドライバ７４を介してＣＣＤアレイの制御も行う。タイミングゲート７３はカメラモジュールチップセット４のセンサ制御インタフェース２１と接続される。ＣＰＵ１１は画像センサ３の作動を直接制御することができる。
【００３９】
本例では、ＣＣＤアレイ７１はプログレッシブ方式ではなく、インターレース方式で作動し、画像用アクセラレータが最適化されて、プログレッシブ画像センサから出力されたデータの処理が行われる。センサデータインタフェース１２へ出力された画像センサデータは、データ型変換器によって、インターレースされたフォーマットからプログレッシブフォーマットへ変換される。インターレースされたフォーマットのデータは、メモリコントローラ１３によりフィールドメモリ１４へ読み出され、次いで、メモリコントローラによりプログレッシブフォーマットの形でフィールドメモリ１４から読み出されて、画像アクセラレータ１９へ出力される。画像センサ３がＣＭＯＳ画像センサやプログレッシブＣＣＤ画像センサであれば、データ型変換器は存在する必要はないし、たとえ存在しても、使用する必要はない。ＣＰＵ１１は、初期化中、データ型変換器が使用されているか否か（但しこれに限定されるものではない）を含めて、画像センサ３に問い合わせを行い、当該画像センサ３がどのタイプの画像センサであるかを確認して、当該画像センサ３の作動を適宜構成するようにしてもよい。
【００４０】
画像アクセラレータ１９はプログレッシブフォーマットの形でデータを受け取る。前処理ユニット１５は、このデータを画像として再構成する前に、このデータの処理を行う。これらのプロセスは、（ａ）欠陥修正、（ｂ）利得制御（ｃ）黒レベルオフセットマッチングを含むものであってもよい。
【００４１】
次いで、画像パイプライン１５が上記処理済みデータを画像データとして再構成する。画像パイプライン１５は以下の３つのタイプの処理を行う。
１）通常ＣＦＡ補間による画像再構成。
２）ＲＧＢからＹＵＶへの変換を意味する色空間変換。
３）一般に（ａ）ホワイトバランシング、（ｂ）ガンマ制御、（ｃ）エッジ強調を含む後処理。
【００４２】
データ圧縮装置１７は、ＪＰＥＧまたはＪＰＥＧ２０００圧縮方式を用いて画像データを圧縮し、出力データインタフェース１８へこの圧縮画像データを出力した。
【００４３】
前処理ユニット１５と画像パイプライン１６とはバスシステム９を介してＣＰＵ１１への入力を行う。画像アクセラレータ１９により行われる入力は以下の情報を含むものであってもよい。
（ｉ）コントラスト情報。
（ｉｉ）輝度情報。
（ｉｉｉ）ハードウェア状態（内部レジスタの値）。
別の実施形態では、上記情報はセンサデータインタフェース１２から得られる。
【００４４】
ＣＰＵ１１は、格納済みアルゴリズムに従ってこれらの入力を処理して、コマンド信号を作成する。これらの入力は、画像取得ステージを制御するためにカメラのハードウェアへ送られ、次いで、画像処理ステージを制御するために画像アクセラレータ１９へ送られる。したがって、フィードバックループの形成が可能となり、これによって、ＣＰＵ１１はカメラのハードウェアの設定値を変化させ、この設定値により、画像アクセラレータ１９への出力データが変えられ、画像アクセラレータ１９によってＣＰＵ１１への入力値が変えられる。このようにして、ＣＰＵ１１は、オプトメカニクスが正しく設定されているかどうかの判定を行うことができ、もし正しく設定されていなければ、ＣＰＵ１１は、オプトメカニクスへコマンド信号を送って、オプトメカニクスインタフェース２３を介して上記設定値の調整を行う。このコマンド信号によって、例えば０.２ｍｍだけレンズの動きを制御することが可能となる。
【００４５】
ＣＰＵ１１は自動アパーチャ調整を行うこともできる。ＣＰＵは、入力から適正なアパーチャサイズとシャッタ速度とを算出し、光学器械インタフェース２３を介してコマンド信号を送信して、アパーチャサイズとシャッタ速度との設定を行う。さらに、ＣＰＵは、必要に応じて、ストロボインタフェース２４を介してコマンド信号を送信して、フラッシュの準備をするストロボ６８の設定を行う。
【００４６】
ＣＰＵ１１は光学ズーム機能を制御することもできる。
【００４７】
ＣＰＵ１１は自動合焦を行うこともできる。ＣＰＵ１１は画像アクセラレータ１９からの入力を分析し、適正なレンズ位置を算出し、光学器械インタフェース２３を介してコマンド信号を送信して、その算出位置にレンズをセットする。
【００４８】
カメラＣＰＵは画像アクセラレータの設定を行うこともできる。カメラＣＰＵは入力信号（周囲の状況の輝度とコントラスト）を分析し、画像アクセラレータ１９のフィルタを適正な設定値にセットするコマンド信号を送信する。これによって、画像の再構成方法が調整され、適正なホワイトバランスが得られる。したがって、ＣＰＵ１１は画像データ内に自動ホワイトバランスを出力することが可能となる。
【００４９】
ＣＰＵ１１は、圧縮装置が用いる圧縮アルゴリズムの調整を行うこともできる。
【００５０】
このように、ＣＰＵ１１は、種々のインタフェースを通じてカメラのハードウェアの制御を行うことが可能であり、配線画像アクセラレータ１９の制御を行うことが可能であると理解すべきである。しかし、ＣＰＵ１１は、画像データの処理時には何の役割も果さない。画像データの処理は画像アクセラレータにより行われる。
【００５１】
〔ホスト装置〕
ホスト装置２はカメラモジュールの出力データ用インタフェース１８と接続された入力データインタフェース４３、および、カメラモジュールの入力インタフェース２０と接続された出力制御インタフェース４５を備える。インタフェース間の接続は解除可能である。
【００５２】
ホストＣＰＵ４１は出力制御インタフェース４５と接続される。バスシステム５６は、入力データインタフェース４３と、ホストＣＰＵ４１と、メモリ４６と、取り外し可能格納装置４７を備えた取り外し可能な格納システムと、装置インタフェース４８と、ユーザ入力インタフェース５１と、ＬＣＤ５３と表示装置インタフェース５２とを備えた表示システムとを一体に接続する。本実施形態では、デジタルホスト装置２は移動電話であり、バスシステム５６をセルラ無線送受信装置４０と接続するデジタル信号処理（ＤＳＰ）ユニット４２も備えている。別の実施形態では、デジタルホスト装置は、個人用情報機器（ＰＤＡ）やモバイルコンピュータなどのコンピュータや携帯用デジタルホスト装置であってもよい。
【００５３】
ユーザインタフェース５１は、ホストＣＰＵ４１への入力を行うために用いられる。これらの入力は、一般に、移動電話による呼などのホスト装置２の基本機能を制御するために用いられるが、これらの入力は、カメラモジュール１が接続されると、カメラモジュールの作動を制御するために用いることもできる。カメラモジュール１により出力された画像データは、メモリ４６や取り外し可能格納装置４７に格納したり、ユーザインタフェース５１からの入力に応じてＬＣＤ５３に表示したりすることが可能である。
【００５４】
ホスト装置２のメモリ４６、取り外し可能格納装置４７、ユーザインタフェース５１およびＬＣＤ５３を用いて、カメラモジュール１の接続時にカメラ機能が得られる。ホスト装置のメモリがデータ格納用として使用されるため、カメラモジュールチップセット４は大きな専用メモリを必要としない。
【００５５】
図１の従来技術によるホスト装置２と比べると、本発明の実施形態により、ホストでのハードウェアコンポーネントの変更が要請されることはない。しかし、ホスト装置２の作動は異なるものとなる。この機能変更は、ホスト装置のソフトウェアの変更により達成することも可能である。既存ホスト装置のソフトウェアを更新することにより、本発明の実施形態ではグレードアップ済みの既存ホスト装置の利用が可能となる。格納媒体からホスト装置内へコンピュータプログラムをロードすることにより、あるいは、プログラムをホスト装置２内へダウンロードすることにより、このような更新を行うようにしてもよい。
【００５６】
〔メッセージベースのアーキテクチャ〕
ホストに対するソフトウェアの変更によって、ホスト装置は、ホストＣＰＵ４１と、とるべきアクションを指定するカメラＣＰＵ１１との間でメッセージベースのプロトコルを用いてカメラモジュール１を直接的にではなく、間接的に制御することになるが、これらのアクションの実現方法は制御しない。カメラのハードウェアの制御と、カメラ機能の実現とを行うためのコマンド信号を生成するためには、カメラモジュール１のＣＰＵ１１が用いられ、ホスト装置のホストＣＰＵ４１がコマンド信号の作成に用いられることはない。要求メッセージが指定するアクションは、例えば、写真撮影の準備、写真撮影、ズームイン、ズームアウト、画像の格納、画像表示などのアクションを含むものであってもよい。
【００５７】
ＣＰＵ１１はそれ自身のオペレーティングシステムとソフトウェアとを有する。ＣＰＵ１１は、カメラのハードウェアと画像アクセラレータ１９内の設定を実行する。これらの設定は、画像アクセラレータ１９からの入力に基づくソフトウェアアルゴリズムと、ズーム、写真撮影の準備、写真撮影などの実行すべきアクションとにより計算される。ＣＰＵ１１自体はこのアクションを指定するものではない。このアクションはホスト装置のホストＣＰＵ４１により指定される。この指定された機能は、ホスト装置２の出力インタフェースを介してカメラモジュール１の入力インタフェース２０へ送信される要求メッセージの形でＣＰＵ１１へ伝送される。カメラモジュールＣＰＵ１１は、アクションを指定する要求メッセージの復号化を行い、どのような機能が要求されているかを判定し、このアクションおよび必要なカメラ機能を実行するコマンド信号を生成する。
【００５８】
したがって、ホストＣＰＵ４１は特定の機能の実行方法については無関係であり、ユーザインタフェース５１を介して受信した入力を単に翻訳して、特定のアクションを指定するメッセージを作成するにすぎない。これらのメッセージは、カメラＣＰＵ１１とホストＣＰＵ４１とにより標準化されたフォーマットを有している。したがってホストＣＰＵ４１は、カメラのハードウェアに対する直接的制御を行うものではない。ホストＣＰＵ４１は、カメラＣＰＵ１１を介して間接的にカメラのハードウェアの制御を行うものである。
【００５９】
カメラＣＰＵ１１は、カメラのハードウェアおよび／または画像アクセラレータ１９へコマンド信号を送信することにより、受信メッセージが指定したアクションの実行に必要な機能をそのソフトウェアアルゴリズムに従ってインテリジェントに実行する。これらの機能は、自動合焦、自動露出、光学的ズームのためのレンズの動き、ストロボ制御、画像センサ制御、および画像アクセラレータ制御を含むものであってもよい。
【００６０】
ホスト装置は、カメラがどのような機能を実行できるかや、アクションを行うために一定の機能を組み合わせる方法や、ある機能を実現するためにカメラのコンポーネントを制御する方法を知っている必要はない。
【００６１】
ＣＰＵ１１が使用するソフトウェアのアルゴリズムをグレードアップすることにより、カメラモジュールのみのグレードアップを行うことができる。ホスト装置２のソフトウェアを更新する必要はない。
【００６２】
〔プロセスについての説明〕
ユーザがユーザインタフェース５１を使用して、写真撮影を望む旨を示すと、ホストＣＰＵ４１は、“写真撮影の準備”を指定するメッセージをカメラモジュールＣＰＵ１１へ送信する。ＣＰＵ１１は画像の取得と処理とを行う設定を制御する。最初にＣＰＵ１１は、バスシステム９を介して、周囲の状況の輝度およびコントラストに関する情報を前処理ユニットから取得する。ＣＰＵ１１はアルゴリズムに従ってこれらの情報を分析し、明瞭な合焦を行うためのレンズの動き量と、適正な露出を行うためのシャッタ速度並びにアパーチャサイズと、適正なホワイトバランスのための画像アクセラレータ１９の設定値とを算出する。次いで、ＣＰＵ１１は、光学器械インタフェース２３、ストロボインタフェース２４、センサ制御インタフェース２１、および画像アクセラレータ１９に対する適正な制御信号を生成する。このようにして、ＣＰＵ１１は、ストロボをフラッシュするか否かに関わらず、自動合焦、シャッタ速度、自動露出、および必要なズーム用として適正なレンズ位置の制御を行う。カメラＣＰＵ１１は、適正な設定値の達成後、ホストＣＰＵ４１へ応答メッセージを送信して、応答メッセージを通知する。カメラＣＰＵ１１は、画像データを送信して、ＬＣＤ５３に表示できるようにしてもよい。
【００６３】
ユーザが写真撮影を望む旨を示すためにユーザインタフェース５１を使用すると、ホストＣＰＵ４１は“写真撮影”を指定するメッセージをカメラモジュールＣＰＵ１１へ送信する。ホストＣＰＵ４１は画質や、画像をセーブすべき場所（すなわち内部メモリ４６や取り外し可能メモリ４７）を指定してもよい。カメラＣＰＵ１１は受信メッセージを復号化し、必要なアクションを行う。カメラＣＰＵ１１は、センサ制御インタフェース２１を介して、画像センサユニット３のタイミングゲート（ＴＧ）７３とドライバ７４とのパラメータ（利得やデータ取得モードなど）を設定してもよい。あるいは、カメラＣＰＵ１１は、データ圧縮装置１７のパラメータを変更することによりデータ圧縮率を変更してもよい。次いで、カメラＣＰＵ１１はカメラのハードウェアを制御して、写真撮影を行う。取得データをホスト装置へ送信してメモリ４６に格納する前に、（必要に応じて）データ型変換器とカメラチップセットの画像アクセラレータ１９とを介して取得データの処理が行われる。
【００６４】
１つの実施形態では、ユーザが格納済み画像の表示を望むとき、（必要に応じて）画像データは、取り外し可能メモリ４７からメモリ４６へ転送され、次いで、ホストＣＰＵ４１とＤＳＰユニット４２とにより処理されて、ＬＣＤ５３に表示される。本実施形態では、再生はホストＣＰＵ４１により制御され、カメラモジュール１は何も行わない。したがって、カメラモジュール１を装着することなく画像表示を行うことができる。
【００６５】
別の実施形態では、ユーザが格納済み画像の表示を望むとき、カメラモジュールチップセット４が格納済み画像の表示を制御する。カメラモジュールはデータ圧縮装置１７と関連するデータ解凍装置２９と、直列インタフェース２８とをさらに備える。データ解凍装置２９と直列インタフェース２８とは、やはりメモリコントローラ１３と接続されるバスシステム２５を介して相互に接続される。ホスト装置２は、カメラモジュール１の直列インタフェース２８と接続した直列インタフェース４４をさらに有する。
【００６６】
ホストＣＰＵ４１は、（必要に応じて）取り外し可能メモリ４７からメモリ４６へ画像データを転送し、次いで、直列インタフェース４４を介してカメラモジュール１の直列インタフェース２８へ送信を行う。受信画像データは、ＣＰＵ１１によりバスシステム２５を介してフィールドメモリ１４に一時的に格納される。次いで、ＣＰＵ１１は、バスシステム２５を介して解凍装置２９へこの受信画像データを転送して解凍を行い、次に、直列インタフェース２８を介してホスト装置２の直列インタフェース４４へ上記データを送信し、ホスト装置２で上記解凍済みデータをＬＣＤ５３に表示する。
【００６７】
以上本発明の実施形態について、種々の実施例と関連して上記パラグラフで説明したが、本発明の特許請求の範囲から逸脱することなく、これらの記載例に対する変更が可能であると理解すべきである。例えば、ＣＣＤ画像センサ３をＣＭＯＳ画像センサと置き換えることも可能である。
【００６８】
上記明細書において、特に重要であると考えられる本発明の特徴に注目を引くように努力したが、本願出願人は、特段の強調の如何に関らず、本明細書で上記言及したおよび／または示したいずれの特許可能な特徴または特徴の組み合わせに関しても保護を請求するものである。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】従来技術によるホスト装置および、カメラモジュールの組み合わせを示す図である。
【図２】本発明の１つの実施形態によるホスト装置、およびカメラモジュールの組み合わせを示す図である。
【図１】
2005539464.tif 000003
【図２】
2005539464.tif 000004
【手続補正書】
【提出日】平成16年7月14日(2004.7.14)
【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】
カメラモジュール用チップセットであって、
画像センサからデータを受け取る第１の入力インタフェースと、
前記第１の入力インタフェースを介して受信データを処理する画像処理手段と、
前記画像処理手段を制御するプロセッサと、
を有することを特徴とするカメラモジュール用チップセット。
【請求項２】
データを受け取る第２の入力インタフェースをさらに有し、前記プロセッサが前記第２の入力インタフェースを介して受信したデータに従って前記第１の入力インタフェースを介して受信したデータを処理する、請求項１に記載のチップセット。
【請求項３】
前記第２の入力インタフェースを介して受信された前記データが要求メッセージの中に含まれ、前記プロセッサが要求メッセージを復号化し且つ前記画像処理手段を直接制御する制御信号を生成するように作動可能である、請求項２に記載のチップセット。
【請求項４】
画像処理手段をさらに有し、前記プロセッサが前記要求メッセージを復号化し且つ画像取得手段を直接制御する制御信号を生成するように作動可能である、請求項３に記載のチップセット。
【請求項５】
要求メッセージがカメラアクションを指定する、請求項３又は４に記載のチップセット。
【請求項６】
前記画像処理手段が配線画像アクセラレータを有する、請求項１〜５の何れか一項に記載のチップセット。
【請求項７】
前記プロセッサが前記画像処理手段を構成する、請求項１〜６の何れか一項に記載のチップセット。
【請求項８】
前記第１の入力インタフェースが前記プロセッサへ単数または複数の入力を行う、請求項１〜７の何れか一項に記載のチップセット。
【請求項９】
前記画像処理手段が前記プロセッサへ単数または複数の入力を行う、請求項１〜９の何れか一項に記載のチップセット。
【請求項１０】
前記入力が画像の輝度とコントラストとを示す、請求項８又は９記載のチップセット。
【請求項１１】
画像取得手段と接続する１以上の出力インタフェースをさらに有し、前記処理手段が前記画像取得手段を直接制御する制御信号を生成する、請求項１〜１０の何れか一項に記載のチップセット。
【請求項１２】
前記プロセッサがカメラオプトメカニクスの構成を設定する制御信号を生成するように作動可能である、請求項１１に記載のチップセット。
【請求項１３】
前記画像取得手段のレンズ位置と、アパーチャサイズと、シャッタ速度とのうちの１以上を制御するオプトメカニクスインタフェースを有する、請求項１１又は１２に記載のチップセット。
【請求項１４】
前記処理手段が画像センサの構成を設定する制御信号を生成するように作動可能である、請求項１１〜１３の何れか一項に記載のチップセット。
【請求項１５】
前記画像取得手段のデジタル画像センサの作動を制御する画像センサ制御インタフェースを有する、請求項１１〜１４の何れか一項に記載のチップセット。
【請求項１６】
前記処理手段がストロボの構成を設定する制御信号を生成するように作動可能である、請求項１１〜１５の何れか一項に記載のチップセット。
【請求項１７】
前記画像取得手段のストロボの作動を制御するストロボインタフェースを有する、請求項１１〜１６の何れか一項に記載のチップセット。
【請求項１８】
前記処理手段が自動焦点を制御する制御信号を生成する請求項１〜１７の何れか一項に記載のチップセット。
【請求項１９】
前記処理手段が自動露出を制御する制御信号を生成する請求項１〜１８の何れか一項に記載のチップセット。
【請求項２０】
前記処理手段が自動光学ズーム機能を制御する制御信号を生成する請求項１〜１９の何れか一項に記載のチップセット。
【請求項２１】
前記処理手段が変更または置き換えが可能なコンピュータプログラムに従って作動する、請求項１〜２０の何れか一項に記載のチップセット。
【請求項２２】
前記画像取得手段の画像センサから得られたインターレース型データをプログレッシブ型データに変換する変換手段をさらに有する請求項１〜２１の何れか一項に記載のチップセット。
【請求項２３】
前記プロセッサが接続されたホスト装置へ画像データを転送することによってのみ画像データを表示する、請求項１〜２２の何れか一項に記載のチップセット。
【請求項２４】
前記プロセッサが接続されたホスト装置へ画像データを転送することによってのみ画像データを格納する、請求項１〜２３の何れか一項に記載のチップセット。
【請求項２５】
圧縮画像データを作成するように画像データを圧縮する、請求項１〜２４の何れか一項に記載のチップセット。
【請求項２６】
接続されたホスト装置へ転送する圧縮画像データを作成するために画像データを圧縮し、接続されたホスト装置から受信した圧縮画像データを解凍するために画像データを解凍する、請求項１〜２５の何れか一項に記載のチップセット。
【請求項２７】
カメラモジュールであって、
カメラのハードウエアと請求項１〜２６の何れか一項に記載のチップセットとを有するカメラモジュール。
【請求項２８】
デジタルカメラシステムであって、
請求項２７に記載のカメラモジュールと、デジタルホスト装置とを有するデジタルカメラシステム。
【請求項２９】
カメラモジュールの作動を制御する方法であって、
カメラモジュールチップセットで要求メッセージを受け取るステップと、
前記カメラモジュールチップセットの処理手段において、画像取得を制御する制御信号に前記要求メッセージを変換するステップと、
を有することを特徴とする方法。
【国際調査報告】
2005539464.tif 000005
2005539464.tif 000006
2005539464.tif 000007
2005539464.tif 000008