(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体を撮像して撮像画像の画像データを得る撮像部、前記撮像画像の全部または一部である撮像画像有効領域の画像データで前記撮像部から出力される転送画像データを記憶するデータ記憶部、前記転送画像データが転送される上位装置、および前記転送画像データを前記データ記憶部から前記上位装置にパケットサイズが可変のパケット通信により転送するパケット通信部を備えたカメラシステムであって、
前記画像データを得る頻度を示すフレームレートと、前記撮像画像有効領域とを設定する設定手段と、
前記撮像画像有効領域の大きさによって決まる転送画像サイズおよび前記パケットサイズと前記転送画像データの転送に要する転送時間との関係に基づいて、前記フレームレートの逆数で示される撮像間隔時間を越えない範囲でできるだけ前記転送時間を大きくするように前記パケットサイズを決定する決定手段と、
前記撮像部によって前記撮像画像の前記画像データを設定したフレームレートで得て、前記データ記憶部によって前記転送画像データを記憶し、前記パケット通信部によって前記転送画像データを前記データ記憶部から前記上位装置に決定したパケットサイズで転送する実行手段と、
を備えたカメラシステム。
【請求項２】
請求項１に記載のカメラシステムであって、
前記実行手段は、前記撮像部から前記データ記憶部への前記転送画像データの出力と、前記パケット通信部による前記転送画像データの転送とを並行して実行するカメラシステム。
【請求項３】
請求項１または２に記載のカメラシステムであって、
前記パケット通信部は、パケット通信における最大のパケットサイズを表すマックスペイロードサイズを可変に設定可能な通信機をデータ記憶部側および上位装置側にそれぞれ有し、
データ記憶部側および上位装置側の通信機の一方のマックスペイロードサイズを許容される最大値に予め設定しておき、
データ記憶部側および上位装置側の通信機の他方のマックスペイロードサイズに前記決定手段で決定したパケットサイズを設定するカメラシステム。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載のカメラシステムであって、電子部品が実装された基板の生産を行う基板生産装置に組み込まれたカメラシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パケット通信によりカメラ本体から上位装置に画像データを転送するカメラシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
多数の電子部品が実装された基板を生産する基板生産装置として、はんだ印刷装置、部品実装装置、リフロー装置、基板検査装置などがあり、これらを基板搬送装置で連結して基板生産ラインを構築する場合が多い。基板検査装置として用いられるはんだ検査装置や外観検査装置は、基板を撮像する検査カメラを備えるのが一般的である。検査カメラは、制御コンピュータ（上位装置）から指令を受けて基板上の所定の領域を撮像し、撮像画像の画像データを制御コンピュータに転送する。制御コンピュータは、受け取った画像データに所定の画像処理、例えば、良好な基準画像データとの比較処理を行って合否を判定する。また、部品実装装置は、位置決めされた基板の基準マークの位置やＩＤ番号などを撮像する基板カメラ、および部品実装ヘッドの吸着ノズルに吸着された電子部品の状態を撮像する部品カメラを備えるのが一般的である。基板カメラおよび部品カメラも、制御コンピュータからの指令で動作し、画像データを制御コンピュータに転送する。
【０００３】
この種の基板生産装置に組み込まれたカメラは、指令に基づいて撮像を行い、画像データを制御コンピュータに転送しており、カメラ本体と制御コンピュータでカメラシステムを構成していると捉えることができる。このカメラシステムでは、基板の生産効率を高めるために、高速の有線パケット通信により短時間で画像データを転送している。例えば、「ＰＣＩ―Ｅｘｐｒｅｓｓ１．０」と呼ばれるＩ／Ｏシリアルインターフェース（拡張バスの一種）のデータ転送速度は１レーン当たり２．５Ｇｂｐｓ（ギガビット毎秒）であり、４レーンを使用したカメラシステムでは最大データ転送速度は１０Ｇｂｐｓとなる。このパケット通信ではパケットサイズを変更することができ、パケットサイズの大小に応じて転送時間および消費電力が変化する。一方、カメラ本体は撮像部およびデータ記憶部を備え、撮像部からデータ記憶部への画像データの出力と、データ記憶部から制御コンピュータへの画像データの転送とを並行して実行し、撮像間隔時間（フレームレートの逆数）を小さくできるように構成されている。
【０００４】
しかしながら、前述した撮像時の並行動作では、カメラシステムにおけるピーク電力が増加しがちである。ピーク電力の増加は、単に電源容量の余裕率を減少させるだけでなく、温度上昇やノイズ発生などの信頼性の面にも影響を及ぼし、システムの不安定動作や誤動作の一因となり得る。このため、カメラシステムのピーク電力の削減は大きな課題であり、関連する技術例が特許文献１および２に開示されている。
【０００５】
特許文献１の画像処理装置は、装置の軽量化、小型化、低消費電力化等を課題とし、被写体の画像信号をセンサ部（撮像部）からフィールド毎に読み出す読出手段と、読み出された画像信号を処理する処理手段と、最長の読み出し時間で全フィールド分の読み出しを行うように制御する駆動手段とを備えている。これにより、解像度の変更の有無に拘わらずセンサ部から画像信号を同じタイミングで読み出すので、例えばフレームメモリを備える必要がなく、面倒な補正を行わなくても処理後の画像信号を出力することができる、とされている。
【０００６】
特許文献２の撮像装置は、撮像機能部への動作開始指示を検出する検出手段と、撮像機能部における消費電力が増大する前に、画像データを転送する無線機能部の消費電力を低減する（低消費電力モードに移行させる）制御手段とを有している。これにより、撮像機能部の動作の際の最大電流容量を緩和することができる、とされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−３２５４１号公報
【特許文献２】特開２００８−５２１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、ピーク電力の削減に関連する特許文献１の画像処理装置の技術はセンサ部（撮像部）と処理手段とが直結されているため、パケット通信により離れた上位装置に画像データを転送する構成には適用できない。また、特許文献２の撮像装置に開示されている無線機能部の低消費電力モードに類する機能は、有線パケット通信を行う通信機には設けられておらず、やはり適用は困難である。
【０００９】
一方、基板生産装置に組み込まれたカメラシステムでは、撮像画像全体の画像データを必ずしもパケット通信により転送する必要はない。このため、制御コンピュータ（上位装置）で必要とされる撮像画像の一部を撮像画像有効領域に設定し、当該領域の画像データ（転送画像データ）のみを転送することで、転送画像サイズを小さくして転送時間を短縮できる。このとき、撮像間隔時間（フレームレートの逆数）と転送画像サイズに応じて、パケットサイズを適正に設定することが好ましい。仮に、パケットサイズを過小に設定すると、転送時間が過大になってフレームレートが自動的に小さく修正され、撮像間隔時間が延びて基板の生産効率が低下する。また仮に、パケットサイズを過大に設定すると、転送に要する消費電力が過大になってピーク電力が増加する。
【００１０】
上記の問題点は、基板生産以外の用途のカメラシステムにおいても同様である。パケット通信部を有するカメラシステムで撮像時のピーク電力を削減する解決手段は、特許文献１や２には開示されていない。
【００１１】
本発明は、上記背景技術の問題点に鑑みてなされたもので、画像データを得る頻度を示すフレームレートおよび撮像画像の有効領域の設定に応じてパケット通信のパケットサイズを適正に決定し、撮像時のピーク電力を削減するカメラシステムを提供することを解決すべき課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決する請求項１に係るカメラシステムの発明は、被写体を撮像して撮像画像の画像データを得る撮像部、前記撮像画像の全部または一部である撮像画像有効領域の画像データで前記撮像部から出力される転送画像データを記憶するデータ記憶部、前記転送画像データが転送される上位装置、および前記転送画像データを前記データ記憶部から前記上位装置にパケットサイズが可変のパケット通信により転送するパケット通信部を備えたカメラシステムであって、前記画像データを得る頻度を示すフレームレートと、前記撮像画像有効領域とを設定する設定手段と、前記撮像画像有効領域の大きさによって決まる転送画像サイズおよび前記パケットサイズと前記転送画像データの転送に要する転送時間との関係に基づいて、前記フレームレートの逆数で示される撮像間隔時間を越えない範囲でできるだけ前記転送時間を大きくするように前記パケットサイズを決定する決定手段と、前記撮像部によって前記撮像画像の前記画像データを設定したフレームレートで得て、前記データ記憶部によって前記転送画像データを記憶し、前記パケット通信部によって前記転送画像データを前記データ記憶部から前記上位装置に決定したパケットサイズで転送する実行手段と、を備える。
【００１３】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載のカメラシステムであって、前記実行手段は、前記撮像部から前記データ記憶部への前記転送画像データの出力と、前記パケット通信部による前記転送画像データの転送とを並行して実行する。
【００１４】
請求項３に係る発明は、請求項１または２に記載のカメラシステムであって、前記パケット通信部は、パケット通信における最大のパケットサイズを表すマックスペイロードサイズを可変に設定可能な通信機をデータ記憶部側および上位装置側にそれぞれ有し、データ記憶部側および上位装置側の通信機の一方のマックスペイロードサイズを許容される最大値に予め設定しておき、データ記憶部側および上位装置側の通信機の他方のマックスペイロードサイズに前記決定手段で決定したパケットサイズを設定する。
【００１５】
請求項４に係る発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載のカメラシステムであって、電子部品が実装された基板の生産を行う基板生産装置に組み込まれている。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１に係るカメラシステムの発明では、フレームレートおよび撮像画像有効領域を設定し、転送画像サイズおよびパケットサイズと転送時間との関係に基づいて、撮像間隔時間を越えない範囲でできるだけ転送時間を大きくするようにパケットサイズを決定し、転送画像データを決定したパケットサイズで転送する。一般的にパケット通信では、転送画像サイズが大きくなると転送時間が大きくなり、パケットサイズが大きくなると転送時間が小さくなる。また、パケットサイズが大きくなると転送に要する消費電力が増加する。さらに、転送時間が過大になって設定されたフレームレートが維持されなくなると、転送時間を確保するように自動的にフレームレートが小さく修正される（換言すると撮像間隔時間が大きく修正される）場合が多い。したがって、本発明によれば、フレームレートに影響を与えない範囲でパケットサイズをできるだけ小さく決定して転送に要する消費電力を小さくでき、撮像時のピーク電力を削減できる。
【００１７】
請求項２に係る発明では、ピーク電力は、転送画像データのデータ記憶部への出力に要する消費電力と、パケット通信部による転送画像データの転送に要する消費電力とを加算したものとなる。ここで、前者の消費電力は撮像画像有効領域（転送画像サイズ）に依らず概ね一定であり、出力所要時間は撮像画像有効領域が大きいほど長くなる。後者の消費電力は撮像画像有効領域が一定でもパケットサイズを小さくすれば小さくなり、転送所要時間は撮像画像有効領域およびパケットサイズに依存する。したがって、パケットサイズを適正に決定することで撮像時のピーク電力を削減でき、フレームレートに影響を与えることもない。
【００１８】
請求項３に係る発明では、データ記憶部側および上位装置側の通信機の一方のマックスペイロードサイズを許容される最大値に予め設定しておき、他方のマックスペイロードサイズに決定したパケットサイズを設定する。一般的に、マックスペイロードサイズを可変に設定可能な通信機が対向するパケット通信で両方のマックスペイロードサイズの値が異なる場合、パケットサイズはマックスペイロードサイズの小さい側の値に合わせられる。したがって、本請求項によれば、対向する通信機の他方だけでパケットサイズを自在に設定変更することができ、設定変更操作が簡易である。また、他方のマックスペイロードサイズにパケットサイズを設定した時点でただちにパケット通信に反映されるので、複数の画像データを連続して得る連続撮像の途中でも設定変更を行える。加えて、設定変更によってパケット通信が途切れることがなく、設定変更時にカメラシステムの再起動も不要である。
【００１９】
請求項４に係る発明では、カメラシステムは、電子部品が実装された基板の生産を行う基板生産装置に組み込まれている。そして、フレームレートに影響を与えない範囲でパケットサイズをできるだけ小さく決定するので、ピーク電力を削減できるとともに、基板や基板に実装される電子部品を大きいフレームレートで高速撮像できる。これにより、基板の生産効率の向上に寄与できる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】実施形態のカメラシステムの装置構成を示す外観図である。
【図２】実施形態のカメラシステムの機能構成を示す機能ブロック図である。
【図３】実施形態のカメラシステムの撮像動作を示すタイミングチャートの図である。
【図４】パケット通信におけるパケットのイメージを模式的に説明する図であり、（１）はパケットサイズが大きく、（２）はパケットサイズが小さい場合を示している。
【図５】図３と比較してパケットサイズを小さく変更し、その他の条件を同一にしたときの撮像動作を示すタイミングチャートの図である。
【図６】実施形態のカメラシステムの撮像制御フローを説明する図である。
【図７】実施形態のカメラシステムの効果を実測したオシロスコープ波形の図であり、（１）はパケットサイズが大きい場合、（２）はパケットサイズが小さい場合を示している。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明の実施形態のカメラシステム１について、図１〜図７を参考にして説明する。図１は、実施形態のカメラシステム１の装置構成を示す外観図である。カメラシステム１は、カメラ本体２、上位装置３、および通信ケーブル４で構成されている。カメラシステム１は、基板に電子部品を実装する部品実装装置に組み込まれているものとする。この場合、カメラ本体２は、部品実装位置に位置決めされた基板を撮像する基板カメラとして用いる。あるいは、カメラ本体２を部品実装ヘッドの吸着ノズルに吸着された電子部品の状態を撮像する部品カメラとして用いることもでき、さらには、基板カメラおよび部品カメラとして２セットのカメラ本体２を用いることもできる。いずれの場合も、上位装置３は、部品実装装置の動作を制御する制御コンピュータで兼用される。
【００２２】
また、カメラシステム１は、電子部品が実装された基板を検査する基板検査装置に組み込むこともできる。この場合、カメラ本体２は、基板を撮像する検査カメラとして用いる。さらに、カメラシステム１は、基板生産以外の用途に用いることもできる。この場合、上位装置３には、汎用のパソコンや専用の画像処理ボードなどを用いることができる。
【００２３】
図２は、実施形態のカメラシステム１の機能構成を示す機能ブロック図である。図示されるように、カメラ本体２は、イメージセンサ２１、揮発性メモリ（ＤＲＡＭ）２２、フラッシュメモリ（ＦＲＯＭ）２３、通信機２４、およびＣＰＵ２９などで構成されている。一方、上位装置３は、通信機３１、メモリ３２、表示部３３、およびＣＰＵ３９などで構成されている。
【００２４】
カメラ本体２のイメージセンサ２１は、本発明の撮像部に相当し、例えばＣＭＯＳイメージセンサを用いることができる。イメージセンサ２１は、被写体を撮像して撮像画像の画像データを得る。揮発性メモリ（ＤＲＡＭ）２２は、本発明のデータ記憶部に相当し、イメージセンサ２１から出力される転送画像データを記憶する。転送画像データは、撮像画像の全部または一部である撮像画像有効領域の画像データであり、有効領域は後述するように可変に設定される。フラッシュメモリ（ＦＲＯＭ）２３は、制御に必要な各種情報を格納保持している。フラッシュメモリ２３が保持する情報は、書き換えによる変更が可能であり、また電源が切れても消えない。通信機２４は、本発明のパケット通信部の一部に相当し、パケット通信における最大のパケットサイズを表すマックスペイロードサイズを可変に設定可能となっている。ＣＰＵ２９は、カメラ本体２の各部２１〜２４を制御する。
【００２５】
上記のフラッシュメモリ２３が保持する情報は、具体的には撮像画像有効領域の情報、マックスペイロード情報、フレームレート情報、および後述する関係式や撮像シーケンスの情報などである。撮像画像有効領域の情報は、被写体を撮像した撮像画像の全部または一部を可変に設定する情報である。撮像画像有効領域の設定により、撮像画像の撮像データの必要部分のみを選択して転送画像データとし、転送画像サイズを小さくすることで出力および転送の負荷を軽減できる。マックスペイロード情報は、マックスペイロードサイズの設定値を記憶するものである。フレームレート情報は、フレームレートの設定値を記憶するものである。フレームレートは、単位時間あたりに何枚の画像を撮像し転送するかを表す指標であり、フレームレートの逆数が撮像間隔時間Ｔｆになる。
【００２６】
一方、上位装置３の通信機３１は、本発明のパケット通信部の一部に相当し、パケット通信における最大のパケットサイズを表すマックスペイロードサイズを可変に設定可能となっている。メモリ３２は、転送された画像データを格納し、表示部３３は、転送された画像データを表示する。ＣＰＵ３９は、上位装置３の各部３１〜３３を制御する。
【００２７】
カメラ本体２側の通信機２４と上位装置３側の通信機３１は、通信ケーブル４で接続されて対向し、パケット通信部を構成している。パケット通信部は、パケットサイズが可変のパケット通信により転送画像データを転送する。つまり、カメラ本体２の揮発性メモリ２２から転送画像データを読み出し、通信ケーブル４を介して転送し、上位装置３のメモリ３２に書き込む。なお、パケット通信のパケットサイズは、対向する２つの通信機２４、３１のマックスペイロードサイズのうち小さい値に合わせられるようになっている。
【００２８】
次に、前述のように構成された実施形態のカメラシステム１の撮像動作について説明する。図３は、実施形態のカメラシステム１の撮像動作を示すタイミングチャートの図である。図中で横軸は共通の時間ｔを示し、上段のチャートは露光信号Ｅを示している。また、中段のチャートはイメージセンサ２１から揮発性メモリ２２への転送画像データの出力に要する消費電力Ｐ１を示し、下段のチャートはパケット通信部によるカメラ本体２から上位装置３への転送画像データの転送に要する消費電力Ｐ２を示している。
【００２９】
図３において、時刻ｔ１で露光信号Ｅが立ち上がってオンになると、カメラ本体２の図略のシャッターが開かれて、イメージセンサ２１による撮像が開始される。時刻ｔ２で露光信号Ｅが立ち下がってオフになるとシャッターが閉じられて、イメージセンサ２１による撮像が終了する。同時に、露光信号Ｅの立ち下がりを受けて、イメージセンサ２１から揮発性メモリ２２への転送画像データの出力が開始される。さらにごくわずかに遅れて、パケット通信部による転送画像データの転送が開始される。
【００３０】
揮発性メモリ２２への転送画像データの出力は時刻ｔ３で終了し、時刻ｔ２〜ｔ３までの出力時間Ｔ１に消費電力Ｐ１１が発生する。その後、パケット通信部による転送画像データの転送は時刻ｔ４で終了し、時刻ｔ２〜ｔ４までの転送時間Ｔ２１に消費電力Ｐ２１が発生する。これで、１回の撮像動作が終了する。次に、時刻ｔ７で再び露光信号Ｅが立ち上がると次回の撮像動作が開始され、以降繰り返される。時刻ｔ１と時刻ｔ７の間の時間が、今回撮像と次回撮像の間隔であり、すなわち撮像間隔時間Ｔｆである。また、転送画像データの転送を行っていない時間、すなわち今回の転送終了時刻ｔ４と次回の転送開始時刻ｔ８の間の時間が転送空き時間Ｔｗ１である。転送空き時間Ｔｗ１は、カメラシステム１の動作に必要でなく、機能上は無駄な時間である。
【００３１】
ここで、露光信号Ｅがオンになっている時刻ｔ１〜ｔ２までの間、カメラシステム１の消費電力はあまり大きくない。したがって、カメラシステム１のピーク電力Ｐｐ１は、転送画像データの出力および転送を並行して実施している時刻ｔ２〜ｔ３間に発生する。また、ピーク電力Ｐｐ１≒消費電力Ｐ１１＋消費電力Ｐ２１、で求められる。なお、転送画像データの出力および転送を並行させずに、直列に順番に実施すればピーク電力Ｐｐ１を削減できるのは明らかであるが、フレームレートが低下するおそれがあるため本実施形態では採らない。
【００３２】
次に、パケット通信のパケットサイズを小さく変更した場合を考える。図４は、パケット通信におけるパケットのイメージを模式的に説明する図であり、（１）はパケットサイズＳＬが大きく、（２）はパケットサイズＳＳが小さい場合を示している。図示されるように、パケットのイメージは、ヘッダー部Ｓｈおよびデータ部Ｓｄからなっている。ヘッダー部Ｓｈは、パケット通信に必要な付帯情報の部分であり、パケットサイズＳＬ、ＳＳに依存せず一定の大きさである。一方、データ部Ｓｄは、転送画像データを分割した一部分であり、パケットサイズＳＬ、ＳＳからヘッダー部Ｓｈを差し引いた残りの大きさとなる。
【００３３】
このため、（２）のパケットサイズＳＳが小さい場合、オーバーヘッドすなわちパケット全体に占めるヘッダー部Ｓｈの割合が増加する。加えて、１つの転送画像データを細分化して転送するので総パケット数が増加し、パケット間の休止時間Ｓｘの総和も増加する。したがって、パケットサイズＳＳが小さいと転送時間が大きくなる。また、パケットサイズＳＳが小さい場合、休止時間Ｓｘの割合が増加するなどの理由により、消費電力Ｐ２が減少する。
【００３４】
図５は、図３と比較してパケットサイズを小さく変更し、その他の条件を同一にしたときの撮像動作を示すタイミングチャートの図である。図示されるように、時刻ｔ１でイメージセンサ２１による撮像が開始され、時刻ｔ２で撮像が終了して転送画像データの出力および転送が開始されるまでは図３と同様の動作となる。さらに、揮発性メモリ２２への転送画像データの出力が時刻ｔ３で終了し（出力時間Ｔ１）、その間に消費電力Ｐ１１が発生する点も同様である。転送画像データの出力に要する出力時間Ｔ１は、撮像画像有効領域の設定、換言すれば転送画像サイズによって決まり、消費電力Ｐ１１は転送画像サイズに拘わらず概ね一定である。また、出力時間Ｔ１および消費電力Ｐ１１は、パケット通信部の設定条件や動作状況には影響されない。
【００３５】
一方、パケット通信部による転送画像データの転送は、図３よりも遅い時刻ｔ５までかかって終了する。つまり、図５のパケットサイズＳＳが小さいときの転送時間Ｔ２２は、図３のパケットサイズＳＬが大きいときの転送時間Ｔ２１よりも大きくなる。時刻ｔ２〜ｔ５までの転送時間Ｔ２２中に発生する消費電力Ｐ２２は、図３の消費電力Ｐ２１よりも小さくなる。これにより、パケットサイズを小さく変更したときのピーク電力Ｐｐ２（≒消費電力Ｐ１１＋消費電力Ｐ２２）は、図３のピーク電力Ｐｐ１よりも小さくなる。また、パケットサイズを小さく変更したときの転送空き時間Ｔｗ２は、図３の転送空き時間Ｔｗ１よりも小さくなる。
【００３６】
ここまでの説明で明らかなように、ピーク電力を削減するためにはパケットサイズを小さくすることが好ましい。ただし、パケットサイズを過少に設定すると、転送時間が大きくなりすぎて転送空き時間が無くなる。すると、転送時間を確保するように自動的にフレームレートが小さく修正されるため、撮像間隔時間Ｔｆが大きくなり、基板の生産効率が低下するという弊害が発生する。したがって、フレームレートに影響を与えない範囲でピーク電力を削減できるように、パケットサイズを適正に決定することが好ましい。
【００３７】
ここで、パケット通信部の転送時間は、転送画像サイズとパケットサイズの２因子をパラメータとして定まる。また、この関係は通信機２４、３１の性能に依存する。本実施形態では、撮像画像有効領域の大きさによって決まる転送画像サイズおよびパケットサイズと転送画像データの転送に要する転送時間との関係を予め求め、関係式の情報としてカメラ本体２のフラッシュメモリ２３に格納しておく。そして、後述する決定手段で、この関係式を使用してパケットサイズを決定する。なお、関係式の代わりに、一覧表形式のテーブルをフラッシュメモリ２３に格納して使用するようにしてもよい。
【００３８】
次に、カメラシステム１の撮像制御フローについて説明する。図６は、実施形態のカメラシステム１の撮像制御フローを説明する図である。撮像制御フローは、カメラ本体２のＣＰＵ２９が主となり、上位装置３のＣＰＵ３９と連携することで実行が制御される。図６のステップＳ１で、カメラ本体２のＣＰＵ２９は、電源が投入されると通信機２４のマックスペイロードサイズを許容される最大値に設定する。この最大値は、パケット通信の規格や通信機２４の性能に依存して予め決まっている。なお、通信機２４の初期設定でマックスペイロードサイズのデフォルト値が最大値になっていれば、電源投入時に最大値が自動設定されるので、設定動作は省略できる。
【００３９】
次のステップＳ２で、パケット通信部を介して上位装置３からカメラ本体２に撮像シーケンスを指令する。撮像シーケンスは、複数の撮像画像の撮像順序、フレームレート、および撮像画像有効領域など含んだ情報であり、これに基づいてカメラ本体２は連続的な撮像動作を行う。撮像シーケンスの情報は、カメラ本体２のフラッシュメモリ２３に格納保持される。次のステップＳ３で、被写体の条件が整うと撮像動作が開始される。本実施形態では、カメラシステム１は部品実装装置に組み込まれており、基板が搬入されて所定の部品実装位置に位置決めされると、カメラ本体２が基板上面の所望する位置に駆動され、撮像動作が開始される。
【００４０】
撮像動作では、まずステップＳ４で、フレームレートおよび撮像画像有効領域を設定する。具体的には、カメラ本体２のＣＰＵ２９は、今回撮像する撮像画像のフレームレートおよび撮像画像有効領域の情報をフラッシュメモリ２３から読み出してイメージセンサ２１に伝達する。また、同じ情報を上位装置３に伝達する。ステップＳ４は、本発明の設定手段に相当する。
【００４１】
次にステップＳ５で、パケットサイズを決定する。ＣＰＵ２９は、フラッシュメモリ２３に格納されている転送画像サイズおよびパケットサイズと転送時間との関係を表す関係式またはテーブルを使用してパケットサイズを決定する。決定したパケットサイズは、フレームレートに影響を与えない範囲で最も小さい値、換言すれば転送空き時間を最も小さくして消費電力を最小に削減できる値である。また、ＣＰＵ２９は、決定したパケットサイズをフラッシュメモリ２３に格納保持するとともに上位装置３に伝達する。
【００４２】
ステップＳ６では、上位装置３のＣＰＵ３９は、伝達されたパケットサイズを通信機３１のマックスペイロードサイズに設定する。これにより、パケット通信部のマックスペイロードサイズは、カメラ本体２側の通信機２４で最大値、上位装置３側の通信機３１で決定したパケットサイズとなる。したがって、通信に用いられるパケットサイズは小さい側である決定したパケットサイズに合わせられ、パケット通信部の転送準備が整う。ステップＳ５およびＳ６は、本発明の決定手段に相当する。
【００４３】
次にステップＳ７で、露光信号Ｅが立ち上がり、カメラ本体２のシャッターが開かれて、イメージセンサ２１による撮像が行われる。露光終了後のステップＳ８では、イメージセンサ２１から揮発性メモリ２２への転送画像データの出力が行われる。ステップＳ８と並行してステップＳ９で、パケット通信部によるカメラ本体２から上位装置３への転送画像データの転送が行われる。ステップＳ７〜Ｓ９は、本発明の実行手段に相当する。
【００４４】
次にステップＳ１０で、撮像シーケンス中の全撮像画像を撮像したか否かを確認する。全撮像画像を撮像していない場合にはステップＳ７に戻って次の撮像に移り、全撮像画像を撮像した場合は撮像シーケンスを終了する。なお、仮に撮像シーケンスの途中でフレームレートおよび撮像画像有効領域の少なくとも一方が変更された場合は、ステップＳ４に戻ってこれらを再設定する。
【００４５】
次に、カメラシステム１の効果について説明する。図７は、実施形態のカメラシステム１の効果を実測したオシロスコープ波形の図であり、（１）はパケットサイズＳＬが大きい場合、（２）はパケットサイズＳＳが小さい場合を示している。波形の横軸は時間ｔ、縦軸はカメラシステム１の消費電力を示し、波形中の符号は図３および図５に対応して付されている。図示されるように、（２）のパケットサイズＳＳが小さい場合の転送時間Ｔ２２は（１）の転送時間Ｔ２１よりも大きく、（２）の転送に要する消費電力Ｐ２２は（１）の消費電力Ｐ２１よりも小さい。この結果、（２）のピーク電力Ｐｐ２は、（１）のピーク電力Ｐｐ１よりも数％削減される。
【００４６】
実施形態のカメラシステム１によれば、フレームレートに影響を与えない範囲でパケットサイズをできるだけ小さく決定して転送に要する消費電力Ｐ２２を小さくできる。これにより、揮発性メモリ２２（データ記憶部）への出力に要する消費電力Ｐ１１を加算したピーク電力Ｐｐ２を削減できる。つまり、フレームレートや撮像画像有効領域などの撮像条件を変更することなく、ピーク電力Ｐｐ２を削減できる。
【００４７】
また、カメラ本体２側の通信機２４のマックスペイロードサイズを最大値に予め設定しておき、上位装置３側の通信機３１のマックスペイロードサイズに決定したパケットサイズを設定するだけでパケット通信に用いるパケットサイズを自在に設定変更することができ、設定変更操作が簡易である。さらに、上位装置３側の通信機３１にパケットサイズを設定した時点でただちにパケット通信に反映されるので、複数の画像データを連続して得る連続撮像中にも設定変更が行える。加えて、設定変更によってパケット通信が途切れることはなく、設定変更時にカメラシステム１の再起動も不要である。
【００４８】
また、カメラシステム１は、基板に電子部品を実装する部品実装装置に組み込まれており、ピーク電力を抑制しつつ、基板や基板に実装される電子部品を大きいフレームレートで迅速に撮像できる。これにより、生産効率の向上に寄与できる。
【００４９】
なお、図７の（２）の波形例では、転送待ち時間Ｔｗ２が大きいので、より一層パケットサイズＳＳを小さくして転送時間Ｔ２２を大きくし、ピーク電力Ｐｐ２を一層削減することが期待できる。あるいは、フレームレートを大きくして、一層の高速撮像動作を行うことが期待できる。また、実施形態の通信機２４、３１は、背景技術に記載した「ＰＣＩ―Ｅｘｐｒｅｓｓ１．０」を採用しているが、パケット通信方式はこれに限定されるものではない。その他、本発明はさまざまな応用や変形が可能である。
【符号の説明】
【００５０】
１：カメラシステム
２：カメラ本体
２１：イメージセンサ    ２２：揮発性メモリ（ＤＲＡＭ）（データ記憶部）
２３：フラッシュメモリ（ＦＲＯＭ）    ２４：通信機    ２９：ＣＰＵ
３：上位装置
３１：通信機    ３２：メモリ    ３３：表示部    ３９：ＣＰＵ
４：通信ケーブル
Ｅ：露光信号    Ｐ１、Ｐ２、Ｐ１１、Ｐ２１、Ｐ２２：消費電力
Ｐｐ１、Ｐｐ２：ピーク電力
Ｔｆ：撮像間隔時間    Ｔ１：出力時間    Ｔ２１、Ｔ２２：転送時間
Ｔｗ１、Ｔｗ２：転送空き時間
ＳＬ、ＳＳ：パケットサイズ    Ｓｈ：ヘッダー部    Ｓｄ：データ部
Ｓｘ：休止時間
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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