(57)【要約】【課題】  非同期なクロックに起因して同一表示画像内にタイミングの異なる２フレーム分の画像が混ざって表示される現象を、余分なメモリを使用しないようにするとともに、簡易な制御で防止できるようにする。【解決手段】  第１のクロック手段１０７に基づいてタイミングを制御され、ＣＣＤからの画像をリアルタイムに入力する画像入力手段１００と、前記第１のクロック手段１０７とは非同期な第２のクロック手段１１１に基づいてタイミングを制御され、前記入力画像をリアルタイムに表示する画像表示手段１１４と、前記手段１００による画像入力の周期と前記手段１１４による画像表示周期のズレを検出する検出手段（ステップＳ４１０、Ｓ４２０）と、前記検出手段によって検出されたズレが所定の範囲を超えた場合に、前記画像入力手段または前記画像表示手段の周期を変更してズレを抑えるズレ調整手段（ステップＳ４３０、Ｓ４４０、Ｓ４５０）とを設けている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のクロック手段に基づいてタイミングを制御され、ＣＣＤからの画像をリアルタイムに入力する画像入力手段と、
前記第１のクロック手段とは非同期な第２のクロック手段に基づいてタイミングを制御され、前記入力画像をリアルタイムに表示する画像表示手段と、
前記画像入力手段による画像入力の周期と前記画像表示手段による画像表示周期のズレを検出する検出手段と、
前記検出手段によって検出されたズレが所定の範囲を超えた場合に、前記画像入力手段または前記画像表示手段の周期を変更してズレを抑えるズレ調整手段とを有することを特徴とするデジタルカメラ装置。
【請求項２】
前記検出手段は、前記画像表示手段の周期と同期して起動され、前記画像入力手段により入力されている画像のラインナンバーを読み取ることによって画像表示周期のズレを検出することを特徴とする請求項１に記載のデジタルカメラ装置。
【請求項３】
前記検出手段は、前記の画像入力手段の周期と同期して起動され、前記画像表示手段によって表示されている画像のラインナンバーを読み取ることによって画像表示周期のズレを検出することを特徴とする請求項１に記載のデジタルカメラ装置。
【請求項４】
前記調整手段は、前記画像入力手段の周期を変更することによって画像表示周期のズレを調整することを特徴とする請求項１に記載のデジタルカメラ装置。
【請求項５】
前記調整手段は、前記画像表示手段の周期を変更することによって画像表示周期のズレを調整することを特徴とする請求項１に記載のデジタルカメラ装置。
【請求項６】
第１のクロック手段に基づいてタイミングを制御され、ＣＣＤからの画像をリアルタイムに入力する画像入力処理と、
前記第１のクロック手段とは非同期な第２のクロック手段に基づいてタイミングを制御され、前記入力画像をリアルタイムに表示する画像表示処理と、
前記画像入力処理における画像入力の周期と、前記画像表示処理における画像表示の周期とのズレを検出する検出処理と、
前記検出処理によって検出されたズレが所定の範囲を超えた場合に、前記画像入力処理における画像入力周期、または前記画像表示処理における画像表示周期の何れかを変更してズレを抑えるズレ調整処理とを有することを特徴とする画像表示ズレ補正方法。
【請求項７】
前記検出処理は、前記画像表示処理における画像表示周期と同期して処理を開始し、前記画像入力処理中の画像のラインナンバーを読み取ることによって画像表示周期のズレを検出することを特徴とする請求項６に記載の画像表示ズレ補正方法。
【請求項８】
前記検出処理は、前記の画像入力処理における画像入力周期と同期して処理を開始し、前記画像表示処理中の画像のラインナンバーを読み取ることによって画像表示周期のズレを検出することを特徴とする請求項６の画像表示ズレ補正方法。
【請求項９】
前記調整処理は、前記画像入力処理における画像入力周期を変更することによって画像表示周期のズレを調整することを特徴とする請求項６に記載の画像表示ズレ補正方法。
【請求項１０】
前記調整処理は、前記画像表示処理における画像表示周期を変更することによって画像表示周期のズレを調整することを特徴とする請求項６に記載の画像表示ズレ補正方法。
【請求項１１】
第１のクロック手段に基づいてタイミングを制御され、ＣＣＤからの画像をリアルタイムに入力する画像入力処理と、
前記第１のクロック手段とは非同期な第２のクロック手段に基づいてタイミングを制御され、前記入力画像をリアルタイムに表示する画像表示処理と、
前記画像入力処理における画像入力の周期と、前記画像表示処理における画像表示の周期とのズレを検出する検出処理と、
前記検出処理によって検出されたズレが所定の範囲を超えた場合に、前記画像入力処理における画像入力周期、または前記画像表示処理における画像表示周期の何れかを変更してズレを抑えるズレ調整処理とをコンピュータに実行させることを特徴とするコンピュータプログラム。
【請求項１２】
前記請求項１１に記載のコンピュータプログラムを記録したことを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像の入力タイミングと画像の表示タイミングが非同期なクロックによって制御されるデジタルカメラ装置、画像表示ズレ補正方法、コンピュータプログラム及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
非同期なクロックによって画像が入出力される装置においては、発振器のバラツキ等によって入力側と出力側の１フレーム期間が一致しない為、徐々にタイミングがずれていき、その結果、同一フレーム期間の画面の上部と下部とで異なるタイミングで撮影された画像を表示してしまうという問題点がある。この問題点を解消する為に、例えば特許文献１では、画像を一時記憶しておくバッファをトリプルバッファ構成としている。
【０００３】
【特許文献１】特開平６−１０５２９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前記従来例では画像を一時記憶しておくバッファをトリプルバッファとして構成している為、必要なメモリサイズが大きくなるという問題点や、バッファ切り替えの制御が複雑になり、ソフトウェアの負担が大きくなるという問題点があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明のデジタルカメラ装置は、第１のクロック手段に基づいてタイミングを制御され、ＣＣＤからの画像をリアルタイムに入力する画像入力手段と、前記第１のクロック手段とは非同期な第２のクロック手段に基づいてタイミングを制御され、前記入力画像をリアルタイムに表示する画像表示手段と、前記画像入力手段による画像入力の周期と前記画像表示手段による画像表示周期のズレを検出する検出手段と、前記検出手段によって検出されたズレが所定の範囲を超えた場合に、前記画像入力手段または前記画像表示手段の周期を変更してズレを抑えるズレ調整手段とを有することを特徴としている。
【０００６】
本発明の画像表示ズレ補正方法は、第１のクロック手段に基づいてタイミングを制御され、ＣＣＤからの画像をリアルタイムに入力する画像入力処理と、前記第１のクロック手段とは非同期な第２のクロック手段に基づいてタイミングを制御され、前記入力画像をリアルタイムに表示する画像表示処理と、前記画像入力処理における画像入力の周期と、前記画像表示処理における画像表示の周期とのズレを検出する検出処理と、前記検出処理によって検出されたズレが所定の範囲を超えた場合に、前記画像入力処理における画像入力周期、または前記画像表示処理における画像表示周期の何れかを変更してズレを抑えるズレ調整処理とを有することを特徴としている。
【０００７】
本発明のコンピュータプログラムは、第１のクロック手段に基づいてタイミングを制御され、ＣＣＤからの画像をリアルタイムに入力する画像入力処理と、前記第１のクロック手段とは非同期な第２のクロック手段に基づいてタイミングを制御され、前記入力画像をリアルタイムに表示する画像表示処理と、前記画像入力処理における画像入力の周期と、前記画像表示処理における画像表示の周期とのズレを検出する検出処理と、
前記検出処理によって検出されたズレが所定の範囲を超えた場合に、前記画像入力処理における画像入力周期、または前記画像表示処理における画像表示周期の何れかを変更してズレを抑えるズレ調整処理とをコンピュータに実行させることを特徴としている。
【０００８】
本発明のコンピュータ読み取り可能な記録媒体は、前記に記載のコンピュータプログラムを記録したことを特徴としている。
【発明の効果】
【０００９】
以上説明したように本発明によれば、非同期なクロックに起因する入出力のフレーム期間のズレを検出し、前記検出したズレを補正する手段を設けたので、タイミングの異なる２フレーム分の画像が同一表示画像内に混ざって表示される現象を防ぐために設けていた余分なメモリを省略することができるとともに、同一フレーム期間の画面の上部と下部とで異なる画像が表示されてしまう不都合を簡易な制御で防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、添付図面を参照して本発明のデジタルカメラ装置、画像表示ズレ補正方法、コンピュータプログラム及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体の好適な実施の形態を詳細に説明する。
［第１の実施の形態］
図１は、本発明の第１の実施の形態に係るデジタルカメラ装置の概略構成を示すブロック図である。
図１において、１００はカメラ部でその中にはレンズ群１０１、ＣＣＤ１０２、ＣＤＳ１０３、ＡＤＣ１０４、デジタル画像処理部１０５、ＴＧ（タイミングジェネレーター）１０６、ＴＧ用発振器１０７が含まれる。
【００１１】
レンズ群１０１から入力された光学画像は、ＣＣＤ１０２で電気信号に変換され、ＣＤＳ１０３で相関二重サンプリングによるノイズ除去処理された後、ＡＤＣ１０４でアナログ信号からデジタル信号に変換され、デジタル画像処理部１０５においてデジタル的な画像処理を施される。前記ＴＧ１０６は、ＴＧ用発振器１０７のクロック出力を基準として、ＣＣＤ１０２、ＣＤＳ１０３、ＡＤＣ１０４の処理タイミングを制御する信号を発生するタイミングジェネレーターである。
【００１２】
１１０は、キーＳＷ１１２からの入力に基づいて各機器をコントロールし、カメラ部１００の制御やＴＦＴ液晶表示部１１４への表示データをコントロールするＣＰＵである。このＣＰＵ１００は、いわゆるマイクロプロセッサ以外に、プログラムメモリ１１６やワークメモリ１１５等の外部メモリをコントロールするメモリコントローラ等のロジックを内蔵するいわゆるＳＯＣ（システム・オン・チップ）といわれるものである。
【００１３】
前記ワークメモリ１１５は、メモリバスで接続され、ＣＰＵ１１０のワークエリアとして使用されるワークメモリであり、ＳＲＡＭやＳＤＲＡＭ等からなる。プログラムメモリ１１６は、メモリバスで接続され、当該機器をコントロールする制御プログラムやフォントデータを格納するメモリであり、フラッシュメモリやマスクＲＯＭ等からなる。１１７は、メモリバスを経由し専用コネクタで接続される、ストレージ手段であるところのＣＦカードである。
【００１４】
１１８は、カメラ部１００からリアルタイムで送られてくる画像を２フレーム分蓄え、ＴＦＴ液晶表示部１１４へリアルタイムに表示する為のＳＤＲＡＭ等からなるバッファメモリである。１１３は、ＣＰＵ１１０からＲＧＢ信号と同期信号を入力し、ＴＦＴ液晶表示部１１４に画像を表示するための信号を生成・出力する表示制御回路である。
【００１５】
１１４は、ＶＧＡ（video graphics array）サイズのＴＦＴ方式の液晶ディスプレイである。１１２は、シャッターＳＷやモードＳＷなどの各種制御用のＳＷを検出するキーＳＷである。また、１１１はＣＰＵ１１０やメモリバスや液晶表示制御回路１１３などの動作の基本となるクロックを発生する発振器である。
【００１６】
図２及び図３は、本実施の形態においてカメラ部１００からの画像をリアルタイムに液晶表示部１１４に表示する際の表示バッファ１１８への読み書きのタイミング例を示すタイミング説明図である。
【００１７】
ＣＣＤＶＤ信号は、発振器１０７からのクロックを元にＴＧ１０６でＣＣＤ１０２の横方向の画素数、縦方向のライン数をカウントして生成される信号で、ＣＣＤ１０２からの１フレーム画像の開始タイミングを制御する１／３０秒周期の垂直同期信号である。ＣＣＤＷＲは、ＣＣＤ１０２から取り込まれた画像がＣＰＵ１１０を通して表示バッファ１１８に書き込まれるタイミングを表したものである。
【００１８】
連続して送られてくる画像データは、ＣＣＤＶＤ信号に同期して、表示バッファ１１８の２フレームのバッファに交互に格納される。また、図２でＣＣＤＷＲが変化していない部分は、ＣＣＤ１０２のオプティカルブラックと呼ばれる部分等の無効領域で、バッファにはデータが書き込まれない期間である。
【００１９】
ＬＣＤＶＤ信号は、発振器１１１からのクロックを元にＣＰＵ１１０で生成される信号で、ＴＦＴ液晶表示部１１４に画像を表示するタイミングを制御する１／６０秒周期の垂直同期信号である。ＬＣＤＲＤは、表示バッファ１１８から液晶表示用にデータを読み出すタイミングを表したものである。本実施の形態のＴＦＴ液晶表示は、インターレス形式と呼ばれる方法で表示され、１ライン置きに２回のフィールドに分割して表示される。
【００２０】
各フィールドは、ＬＣＤＶＤ信号に同期して同じバッファからｆ０、ｆ１と順に読み出されて１フレーム分の表示データが形成され、１フレーム毎に２つの表示バッファから交互に読み出される。また、図２でＬＣＤＲＤが変化していない部分は、垂直帰線期間と呼ばれるもので、この期間は表示が変化せず、バッファからのデータの読み出しも行なわれない。
【００２１】
ＣＣＤＶＤ信号は１／３０秒周期、ＬＣＤ信号は１／６０秒周期であるので、完全に同期が取れているクロックで制御されていれば、ＣＣＤＷＲのタイミングとＬＣＤＲＤのタイミングとの関係は一定に保たれ、ＣＣＤからのデータが書き込まれているバッファとは別のバッファからＬＣＤ表示データの読み出しを常に行なうことができる。
【００２２】
しかしながら、ＣＣＤＶＤ信号とＬＣＤＶＤ信号とが異なる発振器を元に生成されている場合は、その誤差がわずかではあっても少しずつづれていってしまう。その状態を表したのが図２及び図３であり、図２はＣＣＤＶＤの周期の方が短い例、図３はＣＣＤＶＤの周期の方が長い例を示している。なお、説明の都合上かなりデフォルメされた図となっており、実際のタイミングとは一致していない。
【００２３】
図２の（ａ）は、同期がずれたままバッファへの入出力を続けた場合に起きる不具合を説明する為の図であり、左端でＣＣＤＶＤとＬＣＤＶＤのタイミングが一致していたのが段々ずれていき、※印のところでＣＣＤＷＲとＬＣＤＲＤが同じＢｕｆ＿１に対して行なわれている。
【００２４】
通常、この状態ではＬＣＤＲＤの読み出しをＣＣＤＷＲの書き込みが追いかける状態となり、まだ不具合として表面化しないが、上下反転機能を実装している場合などの理由でバッファへ書き込む順番とバッファから読み出す順番が逆方向であると、読み出しの途中までは古いフレームデータ、途中からは新しいフレームデータとなり、画面の上下でズレが生じてしまう。また、書き込みと読み出しの方向が同じであっても、このままズレが大きくなっていくと、読み出しの途中までは新しいフレームデータ、途中からは古いフレームデータとなり、やはり画面の上下でズレが生じてしまう。
【００２５】
図２の（ｂ）は、本実施の形態によって前記の不具合を解消した時のタイミング説明図である。ＬＣＤＲＤのｆ１フィールド開始時のＬＣＤＶＤ信号割込み（図の矢印で示したタイミング）毎に、ＣＣＤＶＤを生成しているＴＧの垂直方向のカウンタが何ライン目となっているかを読み出すことにより、ズレ量を検出する。
【００２６】
この値が所定のライン数よりも大きい場合には、次のＣＣＤＶＤを生成する為のラインカウント数の上限を表すレジスタを増加させることにより、次フィールドのＣＣＤからのバッファへの書き込みタイミングを遅らせる。この所定のライン数のズレ量は、ＬＣＤの垂直帰線期間に相当する時間よりも短く設定する必要がある。
【００２７】
図２の（ｂ）では、３番目の矢印のタイミングでこの規定のズレより大きくなっているのが検出され、次のＣＣＤのＢｕｆ＿１への書き込みタイミングを遅らせるように制御している。
【００２８】
図３は、図２と逆のケースで同様に（ｃ）はズレを補正しないまま表示を続けた時に※印のところで同一バッファに対する入出力が行なわれ、同図（ｄ）では矢印のタイミングでＣＣＤのライン数のカウンタが所定のライン数より小さくなっているかどうか検出し、所定のライン数より小さかった場合は、次のＣＣＤＶＤを生成する為のラインカウント数の上限を表すレジスタを減少させることにより、次フィールドのＣＣＤからのバッファへの書き込みタイミングを早める。この所定のライン数のズレ量は、ＣＣＤの無効領域に相当する時間よりも短く設定する必要がある。
【００２９】
図３の（ｄ）では、２番目の矢印のタイミングでこの規定のズレより大きくなっているのが検出され、次のＣＣＤのＢｕｆ＿２への書き込みタイミングを早めるように制御している。
【００３０】
図４は、ＬＣＤＶＤ信号発生による割込み時の処理手順を示すフローチャートである。
最初のステップＳ４００では、ｆ１フィールド開始のＶＤ割り込みかｆ０フィールド開始のＶＤ割り込みか判定し、ｆ０ならそのまま何もせずに割込み処理を終了する。一方、ｆ１ならばステップＳ４１０に進み、ＣＣＤライン数が所定のＮ１ラインよりも小さいかどうか判定する。この判定の結果、小さかった場合は次のＶＤ信号の発生を遅らせる為に、ステップＳ４３０に進み、ＣＣＤのＭＡＸライン数に標準より２ライン大きい数値をセットする。
【００３１】
一方、ステップＳ４００の判断の結果、ＣＣＤライン数が所定のＮ１ライン以上の場合は、ステップＳ４２０に進み、ＣＣＤライン数が所定のＮ２ラインより大きいかどうか判定し、大きかった場合は次のＶＤ信号の発生を早める為に、ステップＳ４５０に進み、ＣＣＤのＭＡＸライン数に標準より２ライン小さい数値をセットする。前記ステップＳ４１０、ステップＳ４２０により検出手段が構成されている。
【００３２】
また、ステップＳ４２の判別の結果、ＣＣＤライン数が所定のＮ１ライン以上かつ所定のＮ２ライン以下の場合はステップＳ４４０に進み、ＣＣＤのＭＡＸライン数に標準の数値をセットする。前記ステップＳ４３０、ステップＳ４４０、ステップＳ４５０により調整手段が構成されている。
【００３３】
［第２の実施の形態］
前述した第１の実施の形態では、ＣＣＤＶＤの周期を調整することによってＣＣＤＶＤとＬＣＤＶＤのズレを補正するように構成されていたが、本実施の形態は、ＬＣＤＶＤの周期を調整することによりズレの補正を行なう。
【００３４】
図５及び図６は、本実施の形態においてカメラ部１００からの画像をリアルタイムに液晶表示部１１４に表示する際の表示バッファ１１８への読み書きのタイミング例を示すタイミング説明図である。図５の（ｅ）は、第１の実施の形態の図２（ａ）と同じものである。（ｆ）は本実施の形態によって図５の（ｅ）での不具合を解消したものである。
【００３５】
本実施の形態においては、図５の（ｆ）の矢印のタイミングで、ＣＣＤＶＤを生成しているＴＧの垂直方向のカウンタが何ライン目となっているかを読み出すことにより、ズレ量を検出する。この値が所定のライン数よりも大きい場合には、次のＬＣＤＶＤを生成する為のラインカウント数の上限を表すレジスタを減少させることにより、次フィールドの表示タイミングを早める。この所定のライン数のズレ量は、ＬＣＤの垂直帰線期間に相当する時間よりも短く設定する必要がある。図５の（ｆ）では２番目の矢印のタイミングでこの規定のズレより大きくなっているのが検出され、次の表示タイミングを早めるように制御している。
【００３６】
図６の（ｇ）は、第１の実施の形態の図３（ｃ）と同じものである。図６の（ｈ）は本実施の形態によって（ｇ）での不具合を解消したものである。
図６の（ｈ）の矢印のタイミングでＣＣＤのライン数のカウンタが所定のライン数より小さくなっているかどうか検出し、所定のライン数より小さかった場合は、次のＬＣＤＶＤを生成する為のラインカウント数の上限を表すレジスタを増加させることにより、次フィールドの表示タイミングを遅くする。この所定のライン数のズレ量は、ＣＣＤの無効領域に相当する時間よりも短く設定する必要がある。
【００３７】
図６の（ｈ）では３番目の矢印のタイミングでこの規定のズレより大きくなっているのが検出され、次の表示タイミングを遅らせるように制御している。
【００３８】
［第３の実施の形態］
前述した第１の実施の形態では、ＬＣＤＶＤの割り込みタイミングでＣＣＤのラインカウント数をチェックすることによりＬＣＤとＣＣＤの周期のズレ量を検出していったが、本実施の形態では、ＣＣＤＶＤの割り込みタイミングでＬＣＤの現フィールド及びラインカウント数をチェックすることにより周期のズレ量を検出する。
【００３９】
図７は、ＣＣＤＶＤ信号発生による割込み時の処理手順を示すフローチャートである。
処理が開始されると、最初のステップＳ７００では、ＬＣＤの現在の読み込みフィールドがｆ０かｆ１かチェックする。このチェックの結果、ｆ０ならステップＳ７１０に進み、ｆ１ならステップＳ７２０に分岐する。
【００４０】
ステップＳ７１０では、現在のＬＣＤ読み込みラインカウント数をチェックし、所定のＮ４より大きければ次のＣＣＤＶＤ信号の発生タイミングを早める為にステップＳ７５０でＣＣＤのＭＡＸライン数に標準より２ライン小さい数値をセットする。また、所定のＮ４以下であれば、ステップＳ７４０でＣＣＤのＭＡＸライン数に標準の数値をセットする。
【００４１】
一方、ステップＳ７２０に分岐した場合には、現在のＬＣＤ読み込みラインカウント数をチェックし、所定のラインカウント数Ｎ３より小さければ次のＣＣＤＶＤ信号の発生タイミングを遅らせる為に、ステップＳ７３０で、ＣＣＤのＭＡＸライン数に標準より２ライン大きい数値をセットする。また、所定のＮ３以上であれば、ステップＳ７４０でＣＣＤのＭＡＸライン数に標準の数値をセットする。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るデジタルカメラ装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る入出力信号のタイミングを示す図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る入出力信号のタイミングを示す図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係るＬＣＤの垂直同期割込み時の処理を示すフローチャートである。
【図５】本発明の第２の実施の形態に係るデジタルカメラ装置の入出力信号のタイミングを示す図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態に係るデジタルカメラ装置の入出力信号のタイミングを示す図である。
【図７】本発明の第３の実施の形態を示し、デジタルカメラ装置におけるＣＣＤ垂直同期割込み時の処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００４３】
１００  カメラ部
１０６  タイミングジェネレーター
１０７  ＣＣＤ入力タイミング用発振器
１１０  ＣＰＵ
１１１  ＣＰＵ動作及びＬＣＤ表示タイミング用発振器
１１４  ＴＦＴ液晶表示部
１１８  表示バッファ
【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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