(57)【要約】【課題】ストロボ充電時、メニューモード時、画像再生時、カード書き込み時等ＣＣＤ出力を利用する必要がない時に、ＣＣＤ及びその駆動回路をゆっくり駆動させることによって、短い復帰時間と低消費電力を両立させるようにした。【解決手段】被写体を撮像する撮像素子１２と、撮像素子１２の出力を輝度信号と色信号に処理するＤＳＰ１４と、撮像素子１２の駆動周波数を可変させるクロック発生器１７とを持つ撮像装置において、ストロボ充電時、メニューモード時、画像再生時、又はカード書き込み時、撮像素子の駆動周波数を低下させるクロック発生器１７を有すること。【選択図】　　　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体を撮像する撮像素子と、撮像素子の出力を輝度信号と色信号に処理する信号処理手段と、撮像素子の駆動周波数を可変させる周波数可変手段と、を備えた撮像装置であって、
ストロボ充電時、前記周波数可変手段により前記撮像素子の駆動周波数を低下させるように制御することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
被写体を撮像する撮像素子と、撮像素子の出力を輝度信号と色信号に処理する信号処理手段と、撮像素子の駆動周波数を可変させる周波数可変手段と、を備えた撮像装置であって、
画像再生時に、前記周波数可変手段により前記撮像素子の駆動周波数を低下させるように制御することを特徴とする撮像装置。
【請求項３】
被写体を撮像する撮像素子と、撮像素子の出力を輝度信号と色信号に処理する信号処理手段と、撮像素子の駆動周波数を可変させる周波数可変手段と、を備えた撮像装置であって、
カード書き込み時に、前記周波数可変手段により前記撮像素子の駆動周波数を低下させるように制御することを特徴とする撮像装置。
【請求項４】
被写体を撮像する撮像素子と、撮像素子の出力を輝度信号と色信号に処理する信号処理手段と、撮像素子の駆動周波数を可変させる周波数可変手段と、を備えた撮像装置であって、
メニューモードの時に、前記周波数可変手段により前記撮像素子の駆動周波数を低下させるように制御することを特徴とする撮像装置。
【請求項５】
前記周波数可変手段は、前記撮像素子の駆動周波数を低下させるため、ＣＰＵからの指令によるクロック発生器のクロック周波数を低下させることにより制御することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばデジタル・スチルカメラや携帯テレビ電話端末装置、或はカメラ内蔵型ノートＰＣ等に内蔵された撮像装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
最近のデジタル・スチルカメラに代表される、画像の撮像及び再生を行う電子機器にあっては、機器の電源を投入しても撮像装置は使用しないという動作状態がある。特に携帯機器では、電力の浪費を防ぐために使用しない装置の電力消費を抑える種々のモードがあり、省電力のために種々の提案がなされている。
一例としては、特開２００１−２３８１８９公報の技術は、画像処理装置にあって、ユーザの操作負担を無くしつつユーザの利用形態に最も適した省電力動作を実現するために、装置内の複数の処理ブロック夫々に電力を供給する電源による電圧を、電圧検知回路により検知した電源の状態に基づいて可変とすると共に、その検知された電源の状態に応じて複数の処理ブロックのいずれかの処理モードの変更、処理ブロックに対応する複数のクロック源から供給されるクロック信号の周波数の変更、或は対応する複数の電圧源から供給される電圧値の変更によって装置の動作を制御することにより、省電力動作制御を行うことが開示されている。
上述の従来例は、省電力を図る装置の一例であり、撮像素子としてＣＣＤを用いたデジタル・カメラ等の撮像装置にて、省電力をさらに詳しく述べれば次のようなことになる。
一般的にデジタル・カメラにあっては、ストロボ充電時、メニューモード時、画像再生時、カード書き込み時においてＣＣＤは不使用状態に有り、このため省電力を行うべく図６に示す省電力パターンが設定される。この省電力パターンでは、ＣＣＤ電源のオン・オフ、ＣＣＤ駆動回路の駆動或いはオフ、ＣＤＳ／ＡＤ電源のオン・オフ・スタンバイの各組合せとその組合せに基づく電力消費及び復帰時間からなる効果とが表示され、この中で、特に顕著なのはＣＣＤ電源オフでＣＣＤ駆動回路オフは省電力の点で優れていることである。
例えば、ストロボ充電中にＣＣＤ電源とＣＣＤ駆動回路とＣＤＳ／ＡＤ電源をオフにした場合、ストロボ充電開始から、モニタ出力がでるまでのシーケンス例は図７に示すようになっている。図７において、ストロボ充電が終了すると、ＣＣＤ駆動回路電源コントロール信号が発生し、３．３Ｖ系の電圧がＣＣＤ駆動回路に印加される。次にＤＣ１５Ｖコントロール電圧が発生し、その後ＤＣ−７．５Ｖコントロール信号が発生し、１５Ｖ系と−７．５Ｖ系の電圧がＣＣＤに供給される。こうして、ＣＣＤに電源が入ることになる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが上述の場合、ビデオ出力をみると、ＣＣＤに電源が入ってもＣＣＤ出力信号としては、２フィールド目から発生し、しかもこの後、約３フィールド（図７におけるフィールド２、３、４）はＣＣＤを安定させるための時間となり、５フィールド目から正常な露光が行われる。つまり、ＣＣＤ電源をストロボ充電中にオフした場合は、正常な露光ができる状態になるまでに数フィールド分の時間がかかることになる。そして、ＣＣＤからホトダイオードで光電変換されたデータは、次のＶＤで読み出されて、ＣＣＤ出力信号のフィールド５として出力され、このＣＣＤ出力信号の５フィールド目（フィールド５）からモニタ出力に表れることになる。
このように、ストロボ充電中に、ＣＣＤ電源オフでＣＣＤ駆動回路をオフとした場合、省電力にはなるが、ＣＣＤ電源とＣＣＤ駆動回路を再び起動するための時間とＣＣＤを再び安定させるための時間が復帰時間としてかかってしまう。また、仮にこれを短くしようとするためには、常にＣＣＤ電源をオンしておく必要があるが、消費電流が増加してしまう。
また、図８に示すメニューモード時、図９に示す画像再生時、図１０に示すカード書き込み時においても、全く同様の復帰時間が長くなるという問題が生じている。なお、図８では、メニューモード時にＣＣＤ電源オンでＣＣＤ駆動回路スタンバイにした場合のシーケンス例を示し、図９では、画像再生時にＣＣＤ電源オンでＣＣＤ駆動回路スタンバイにした場合のシーケンス例を示し、図１０では、カード書き込み時にＣＣＤ電源オンでＣＣＤ駆動回路スタンバイにした場合のシーケンス例を示している。
本発明は、ストロボ充電時、メニューモード時、画像再生時、カード書き込み時等ＣＣＤ出力を利用する必要がない時に、ＣＣＤ及びその駆動回路をゆっくり駆動させることによって、短い復帰時間と低消費電力を両立させるようにした撮像装置の提供を目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成する請求項１の発明は、被写体を撮像する撮像素子と、撮像素子の出力を輝度信号と色信号に処理する信号処理手段と、撮像素子の駆動周波数を可変させる周波数可変手段と、を備えた撮像装置であって、ストロボ充電時、前記周波数可変手段により前記撮像素子の駆動周波数を低下させるように制御することを特徴とする。
この発明によれば、ストロボ充電時撮像素子の駆動をゆっくり行うことで、駆動による消費電力を低下すると共に、駆動により撮像素子の安定化時間等復帰時間を短縮することができる。
また、請求項２の発明によれば、被写体を撮像する撮像素子と、撮像素子の出力を輝度信号と色信号に処理する信号処理手段と、撮像素子の駆動周波数を可変させる周波数可変手段と、を備えた撮像装置であって、画像再生時に、前記周波数可変手段により前記撮像素子の駆動周波数を低下させるように制御することを特徴とする。
この発明によれば、画像再生時撮像素子の駆動をゆっくり行うことで、駆動による消費電力を低下すると共に、駆動により撮像素子の安定化時間等復帰時間を短縮することができる。
【０００５】
更に請求項３の発明によれば、被写体を撮像する撮像素子と、撮像素子の出力を輝度信号と色信号に処理する信号処理手段と、撮像素子の駆動周波数を可変させる周波数可変手段と、を備えた撮像装置であって、カード書き込み時に、前記周波数可変手段により前記撮像素子の駆動周波数を低下させるように制御することを特徴とする。
この発明によれば、カード書き込み時撮像素子の駆動をゆっくり行うことで、駆動による消費電力を低下すると共に、駆動により撮像素子の安定化時間等復帰時間を短縮することができる。
更に請求項４の発明によれば、被写体を撮像する撮像素子と、撮像素子の出力を輝度信号と色信号に処理する信号処理手段と、撮像素子の駆動周波数を可変させる周波数可変手段と、を備えた撮像装置であって、メニューモードの時に、前記周波数可変手段により前記撮像素子の駆動周波数を低下させるように制御することを特徴とする。
この発明によれば、メニューモード時撮像素子の駆動をゆっくり行うことで、駆動による消費電力を低下すると共に、駆動により撮像素子の安定化時間等復帰時間を短縮することができる。
更に請求項５の発明によれば、前記周波数可変手段は、前記撮像素子の駆動周波数を低下させるため、ＣＰＵからの指令によるクロック発生器のクロック周波数を低下させることにより制御することを特徴とする。
上記発明において、撮像素子の駆動周波数を低下させる手段は、ＣＰＵからの指令によるクロック発生器のクロック周波数を低下させる手段に基づくこととすることができる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
図１は、撮像装置の構成例としてデジタル・カメラの例を示すブロック図であり、同図においては、大略レンズ系１０、絞り・シャッター系１１、撮像素子であるＣＣＤ１２、信号処理を行うフロントエンド１３、画像処理を行うＤＳＰ（デジタルシグナルプロセッサ）１４、ＣＰＵ１５からなる。
また、ＣＣＤ１２の駆動のためのＴＧ（Ｔｉｍｉｎｇ　Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）１６、このＴＧ１６のクロックを発生させＤＳＰ１４とのシステムの同期をとり更にはシステムクロックの他ＵＳＢ等周辺機能のクロックを供給するクロック発生器（ＣＬＫ発生器；Ｃｌｏｃｋ　Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）１７を有する。ここで、クロック発生器１７は、内部にマルチプレクサを持ち、ＣＰＵの制御で出力周波数を変更できるように構成されている。
更に、図１においては、ＤＳＰ１４に接続されＣＣＤ出力のＡＤ変換されたＲａｗデータや信号処理されたデータを読出し／書き込むＳＤＲＡＭ１８、モニタリングや再生の画像と各種情報を表示するためのＬＣＤ１９、メモリカード２０、調整値等のデータを保存しておくＥＥＰＲＯＭ２１、ＡＦ用の外部測距素子２２、そして操作スイッチ２３を有する。
更に、フロントエンド１３内には、画像ノイズ除去用相関二重サンプリングであるＣＤＳ回路１３１、利得調整・補正用ＡＧＣ回路１３２、デジタル信号変換用Ａ／Ｄ変換器１３３を有し、またＤＳＰ１４内にはＪＰＥＧコーダやビデオＤＡコンバータを備える。
そして、ＣＰＵ１５では、ＡＦ（オートフォーカス）、ＡＥ（オートアイリス）、ホワイトバランス等の各演算を行う機能、フロントエンド１３やＤＳＰ１４に対してパラメータを設定する機能、ユーザからの操作を処理する機能と、を持つ。また、ＤＳＰ１４では、ＡＦ、ＡＥ、ホワイトバランス等の評価値（ＡＦの場合は例えば画像の周波数成分毎の積算値等）を生成し、ＣＰＵ１５で演算する。
【０００７】
以上のような構成において、ＣＣＤ１２の出力信号は、ＣＤＳ回路１３１、ＡＧＣ回路１３２を経由してＡＤ変換されて、ＣＣＤ１２の配列のまま、ＳＤＲＡＭ１８に格納される。ＣＣＤ１２からの静止画処理は、通常ＳＤＲＡＭ１８からＣＣＤデータを読み出して輝度信号と色信号を生成し、ＪＰＥＧ処理を行い、メモリカード２０に記録する。また、ＣＣＤ１２のＲａｗデータから表示用ＲＧＢ信号またはＹＵＶ信号に変換されたデータは、ＤＳＰ１４内部のビデオＤＡコンバータから出力されＬＣＤ１９で表示される。
また、被写体距離等を表示させる場合はＣＰＵ１５からＤＳＰ１４経由でＳＤＲＡＭ１８に描画しておき、ＤＳＰ１４で映像信号に重畳する。また、ＡＦは、外部測距素子からアナログで出力される１／Ｌ（被写体までの距離の逆数）をＣＰＵ１５のＡＤポートで受け、被写体までの距離に応じて光学系を駆動する。
ここにおいて、ストロボ充電中に、ＣＣＤ１２のオンでＣＬＫ発生器１７の出力周波数をＣＰＵ１５の制御によって低い周波数で出力するようにした場合、ストロボ充電から、モニタ出力が出るまでのシーケンス例は図２に示すようになる。すなわち、ストロボ充電中（図２のストロボ充電の“Ｌ”期間）は、ＣＬＫ発生器１７の出力周波数を低くすることによって、図２に示すＶＤ（１ｆｐｓ）にて示すようにフレームレートを遅くする。そして、ストロボ充電が終了すると、ＣＬＫ発生器１７のフレームレートを通常の例えば３０ｆｐｓに戻す。
【０００８】
この場合、ＣＣＤ電源は常にオンさせているため１５Ｖ系と−７．５Ｖ系の電圧は、常にＣＣＤ１２にかかっており、ＣＣＤ駆動回路は常にＣＣＤ１２を駆動できる通電状態になっている。このシーケンスにおいては、ストロボ充電中も、ＣＣＤ１２を低速駆動させているので、適正信号量になるための電子シャッター制御も行われている。この結果、充電終了後、図７の従来例ようなＣＣＤ１２を安定させるための時間（図７のＶＤのフレーム２、３、４）を費やすことなく、図２に示すように安定した出力信号がすぐに得られる。そして、ストロボ充電後、早い段階で（図２におけるフレーム０）にてＬＣＤ１９のモニタ出力が表れることになる。
このように、ストロボ充電中に、ＣＣＤ１２オンでＣＣＤ駆動回路を低速駆動させた場合、図７の従来例に比べて、消費電力をそれほど増加させることなく、ＣＣＤ１２とＣＣＤ駆動回路に電源を入れるための時間とＣＣＤ１２を安定させるための時間を短縮することができる。
【０００９】
図３は、画像再生時における具体的なシーケンスを示し、図４は、カード書き込み時における具体的なシーケンスを示し、図５は、メニューモードにおける具体的なシーケンスを示しており、それぞれ図２に示すストロボ充電中のシーケンスと同様である。
こうして、クロック発信器１７による周波数低減により、ストロボ充電、メニューモード、画像再生、カード書き込み終了から、消費電力をそれほど増加させることなく通常動作までの時間を短縮できる。
【００１０】
【発明の効果】
以上実施の形態にて説明したように、本発明によれば、被写体を撮像する撮像素子と、撮像素子の出力を輝度信号と色信号に処理する信号処理手段と、撮像素子の駆動周波数を可変させる手段とを持つ撮像装置において、ストロボ充電時、メニューモード時、画像再生時、又はカード書き込み時、撮像素子の駆動周波数を低下させる手段を有することにより、撮像素子の駆動をゆっくり行うことで、駆動による消費電力を低下すると共に、駆動により撮像素子の安定化時間等復帰時間を短縮することができ、短い復帰時間と低消費電力を両立させることができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】撮像装置の一例のブロック構成図である。
【図２】ストロボ充電時のタイミングチャートである。
【図３】画像再生時のタイミングチャートである。
【図４】カード書き込み時のタイミングチャートである。
【図５】メニューモード時のタイミングチャートである。
【図６】ＣＣＤの省電力パターン図である。
【図７】ストロボ充電時のタイミングチャートである。
【図８】メニューモード時のタイミングチャートである。
【図９】画像再生時のタイミングチャートである。
【図１０】カード書き込み時のタイミングチャートである。
【符号の説明】
１２　ＣＣＤ
１３　フロントエンド
１４　ＤＳＰ
１５　ＣＰＵ
１６　ＴＧ
１７　クロック発生器。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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