(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体を撮像するための固体撮像素子と、
この固体撮像素子を駆動するためのタイミングジェネレータと、
前記固体撮像素子からの信号のサンプルホールド及びＡ／Ｄ変換を行う手段と、
この手段からの信号を処理して出力するＤＳＰと、
このＤＳＰで処理されたデータを一旦保存するためのメモリと、
前記ＤＳＰで必要とされる所定周波数のクロックを生成するクロックジェネレータとを有し、
前記クロックジェネレータは、前記タイミングジェネレータの発振源を持ち、この発振源の周波数のクロックを前記タイミングジェネレータへ出力し、且つ、前記タイミングジェネレータへ出力するクロックの周波数を変えられる構成であって、
ユーザによって設定されたモニタリング時のフレームの更新スピードによって前記クロックジェネレータから前記タイミングジェネレータへのクロックの周波数を変えることを特徴とする撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はデジタルスチルカメラなどの撮像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、デジタルスチルカメラにおいては、音声記録や音楽再生を行う機能、パーソナルコンピュータとの通信（主にＵＳＢによる通信）を行う機能、ＮＴＳＣ方式のみならずＰＡＬ方式のビデオ出力への対応などの機能が基本的な機能として搭載されている。これらの機能に対して、これらを実現するＩＣは、基本的にはそれぞれ発振子乃至発振器を取り付ける必要がある。
【０００３】
また、これまではビデオエンコーダで使用する周波数を分周して、固体撮像素子としてのＣＣＤを駆動するタイミングジェネレータの基本クロックとする場合が多かったが、画素数の増加やオートフォーカスの高速化のために、ＤＳＰ（Ｄigital  Ｓignal  Ｐrocessor）側とは独立したＣＣＤ駆動用及び信号処理用の発振子乃至発振器を持つようになってきている。
【０００４】
ビデオエンコーダ部は、ＤＳＰ内にＰＬＬ回路を持ち、ＮＴＳＣ方式、ＰＡＬ方式の基本波を１つの発振子で実現できるようになっているものが多くなってきた。また、ビデオエンコーダ部からのクロックを逓倍してＣＰＵの源信とすることも多い。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記デジタルスチルカメラでは、上記機能を実現するためには、３個乃至４個の発振子乃至発振器が必要になる場合が多い。これは、コスト的に高くなってしまうし、実装面積も増大し、小型化が進む現状においては、そのことが致命的になってしまうことも考えられる。
【０００６】
本発明は、小型化、コストの削減及び低消費電力化を達成することができ、ユーザの意思でモニタリングのフレームの更新レートを決定できる撮像装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１に係る発明は、被写体を撮像するための固体撮像素子と、この固体撮像素子を駆動するためのタイミングジェネレータと、前記固体撮像素子からの信号のサンプルホールド及びＡ／Ｄ変換を行う手段と、この手段からの信号を処理して出力するＤＳＰと、このＤＳＰで処理されたデータを一旦保存するためのメモリと、前記ＤＳＰで必要とされる所定周波数のクロックを生成するクロックジェネレータとを有し、前記クロックジェネレータは、前記タイミングジェネレータの発振源を持ち、この発振源の周波数のクロックを前記タイミングジェネレータへ出力し、且つ、前記タイミングジェネレータへ出力するクロックの周波数を変えられる構成であって、ユーザによって設定されたモニタリング時のフレームの更新スピードによって前記クロックジェネレータから前記タイミングジェネレータへのクロックの周波数を変えるものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の一実施形態を示す。この実施形態は、撮像装置としてのデジタルスチルカメラの一形態である。被写体から撮像レンズを介して固体撮像素子としてのＣＣＤ１で受光した光は、ＣＣＤ１により光電変換されてサンプリング（ＣＤＳ）・アナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換部２に送られる。ＣＤＳ・Ａ／Ｄ変換部２は、ＣＣＤ１の出力信号を相関２重サンプリングによってノイズ成分を除去しながらサンプリングし、逐次１０ビットのデータにＡ／Ｄ変換してＤＳＰ３へ送る。
【００１３】
ＤＳＰ３は、ＣＤＳ・Ａ／Ｄ変換部２から送られてきた信号の補間、アパーチャ強調、ホワイトバランス処理などの処理を行い、更に輝度信号Ｙ及び色差信号Ｃb、Ｃrに変換してメモリとしてのフレームバッファ４に一時的に保存する。この動作がモニタリング中繰返されると共に、フレームバッファ４に蓄えられたデータが逐次ＤＳＰ３内のビデオエンコーダ５に読み出されてビデオエンコーダ５によりビデオ信号に変換された後に外部のテレビジョン受像機等の表示装置６に出力される。
【００１４】
ＣＣＤ１は、タイミングジェネレータ（ＴＧ）７からＣＣＤ１へ出力される水平駆動パルスと、垂直ドライバー（ＶＤr）８からＣＣＤ１へ出力される垂直駆動パルスと電子シャッタパルスとにより駆動される。制御手段としてのＣＰＵ９は電子シャッタパルスによりタイミングジェネレータ７やＣＤＳ・Ａ／Ｄ変換部２、クロックジェネレータ１０を制御し、タイミングジェネレータ７はＶＤr８へＣＣＤ１の垂直駆動パルスを出力するとともにＣＤＳ・Ａ／Ｄ変換部２へクロックを出力する。
【００１５】
タイミングジェネレータ７の源信はクロックジェネレータ１０から出力されるＣＣＤ駆動用パルスであり、このＣＣＤ駆動用パルスはタイミングジェネレータ７内の分周器７ａで分周されてＤＳＰ３に送られる。一方、ＤＳＰ３は、タイミングジェネレータ７からのＣＣＤ駆動用パルスをカウントするカウンタが内蔵されており、このカウンタのカウント数が所定のカウント数に達した際に、タイミングジェネレータ７に対して水平リセット信号、垂直リセット信号等を出力する。
【００１６】
ここで、ＣＣＤ駆動用パルスはクロックジェネレータ１０から出力されるが、これはクロックジェネレータ１０に取りつけられたＣＣＤ駆動用水晶発振子１１の発振周波数のクロックを分周する回路をクロックジェネレータ１０の内部に比較的簡単に内蔵できるからである。このようにＣＣＤ駆動用パルスを分周することにより、モニタリングの低消費電力化などが可能になる。
【００１７】
この実施形態では、クロックジェネレータ１０は、源信（ＣＣＤ駆動用水晶発振子１１を用いた水晶発振回路で発生したクロック）と、これを分周器で２分周したクロックとをＣＣＤ駆動用パルス１、２として選択的に出力する。もちろん、ＣＣＤ駆動用水晶発振子１１を用いた水晶発振回路で発生したクロックを分周する分周器は、複数段用意してもよいが、ここでは説明の簡略化と、ＣＣＤ駆動用パルスを遅くすれば（低周波数化すれば）するほどモニタリングのフレームの更新スピードも遅くなってしまうことから、現実性を考えてクロックを２分周する分周器とした。
【００１８】
実際にＣＣＤ駆動用パルスを分周することによって得られる低消費電力化の効果として顕著なものは、タイミングジェネレータ７の内部のロジック系の低消費電力化、ＣＣＤ１の水平、垂直駆動出力用バッファの低消費電力化であり、およそＣＣＤ駆動用パルスを２分周する場合であれば消費電力が半分になるというようにＣＣＤ駆動用パルスを分周する分周器の分周比に比例する。この他、上述のブロック（ロジック系、ＣＣＤ１の水平、垂直駆動出力用バッファ）ほどの効果はないものの、ＣＤＳ・Ａ／Ｄ変換部２の消費電力も減少する。
【００１９】
以上は、記録時（モニタリング時）の動作であるが、記録した画像を再生するような場合には、クロックジェネレータ１０がＣＰＵ９からの制御信号によりＣＣＤ駆動用水晶発振子１１の発振を完全に停止させ、これにより、クロックジェネレータ１０の出力バッファ、ＣＣＤ駆動用水晶発振子１１を用いた水晶発振回路、タイミングジェネレータ７の分周器、ＤＳＰ３の画像処理ブロックの消費電力を限りなく０にすることができる。クロックジェネレータ１０のＣＣＤ駆動用パルスの周波数選択、出力停止、ＣＣＤ駆動用水晶発振子１１を用いた水晶発振回路の発振停止はＣＰＵ９によるクロックジェネレータ１０の制御によって行われる。
【００２０】
一方、クロックジェネレータ１０は、内部のＰＬＬ回路にてＵＳＢ用のクロック、音声用のサンプリングクロックをＣＣＤ駆動用水晶発振子１１を用いた水晶発振回路からのクロックに基づいて生成してＤＳＰ３へ出力する。もちろん、クロックジェネレータ１０はＣＰＵ用のクロックやビデオエンコーダ用（ＤＳＰ用）クロックを生成することも可能ではあるが、ＣＰＵ９はクロックジェネレータ１０の出力を制御しなければならない構成にしていることと、ビデオエンコーダ用クロックは高い精度が要求されるということと、クロックジェネレータ１０は全てのクロックを生成するとピン数が多くなり出力を制御するための制御線が多くなってしまうことなどの理由で、ＣＰＵ９にはＣＰＵ用水晶発振子１２が取り付けられ、ＤＳＰ３にはＤＳＰ用水晶発振子１３が取りつけられている。
【００２１】
ＤＳＰ３は、ＵＳＢドライバー１４を介してパーソナルコンピュータと画像データ、音声データのやりとりを行う。ＣＯＤＥＣ１５はＡ／Ｄ変換・Ｄ／Ａ変換の機能を持つ。音声データの録再は、ＣＰＵ９とＣＯＤＥＣ１５間で行われ、そのデータをパーソナルコンピュータで再生する場合はＵＳＢドライバー１４を経由して音声データとしてパーソナルコンピュータに送るか、カード等のメディアを使ってパーソナルコンピュータに移すことになる。
【００２２】
クロックジェネレータ１０においてＰＬＬ回路によって生成するＵＳＢ用のクロック、音声用のサンプリングクロックは、限られた場合にのみ使用される可能性があるクロックであるという特徴がある。そこで、クロックジェネレータ１０においてＵＳＢ用のクロック、音声用のサンプリングクロックを生成するＰＬＬ回路は、ＣＰＵ９からの制御信号でオン／オフされる。このため、カメラはバージョンによってはＵＳＢ機能無し、音声機能無しという場合も想定されるので、そのような場合でもフルスペックのカメラから低コストのカメラまで基板を共通化することで、無駄になるスペースを最小限に抑えるということが可能になる。
【００２３】
このように、本実施形態では、クロックジェネレータ１０は、タイミングジェネレータ７の発振源としてのＣＣＤ駆動用水晶発振子１１を持ち、このＣＣＤ駆動用水晶発振子１１の周波数のクロックをタイミングジェネレータ７へ出力し、且つ、タイミングジェネレータ７へ出力するクロックの周波数を変えられる構成としたので、小型化及びコストの削減を達成することができ、ＣＣＤ１の駆動周波数を変えることで低消費電力化を達成することができ、更にはカメラのバージョン変更などにもフレキシブルに対応できる。
【００２４】
また、本実施形態では、ＣＰＵ９は、モニタリング状態ではクロックジェネレータ１０からタイミングジェネレータ７へのクロック（ＣＣＤ駆動用パルス）が低い周波数に保たれ、記録動作を開始する際には第１レリーズ信号によりクロックジェネレータ１０からタイミングジェネレータ７へのクロック（ＣＣＤ駆動用パルス）の周波数が高い周波数となるようにクロックジェネレータ１０を制御する。
【００２５】
このため、通常使用状態ではモニタリング動作での低消費電力化を図ることができるとともに、スピードが求められる記録の際には第１レリーズ信号によりＣＣＤ１の駆動周波数を速くしてオートフォーカスにかかる時間を極力短くすることで、ユーザがＣＣＤ１の駆動周波数の設定を気にすることなくレリーズタイムラグを少なくすることができる。
【００２６】
また、本実施形態では、ＣＰＵ９は、被写体の明るさを検出する検出手段の検出結果に基づいて、被写体が暗い時には優先的にクロックジェネレータ１０からタイミングジェネレータ７へ低い周波数のクロック（ＣＣＤ駆動用パルス）が出力され、被写体が比較的明るい時には優先的にクロックジェネレータ１０からタイミングジェネレータ７へ高い周波数のクロック（ＣＣＤ駆動用パルス）が出力されるようにクロックジェネレータ１０を制御する。
【００２７】
このため、被写体が暗い場合でもＣＣＤ１の蓄積時間を長くすることで、測距装置にて有効な測距情報を得ることができるとともに、被写体が明るく、通常のフレームレートでも十分に有効な測距情報が測距装置で得られる場合には自動的にＣＣＤ１の駆動周波数を高い周波数に切り換えることで、実際に記録する時のタイムラグを少なくすることができると共に、ユーザの意識しないところで低消費電力を実現できる。
【００２８】
また、本実施形態では、ユーザがモニタリングのフレームの更新スピードを任意に設定する操作部を有し、ＣＰＵ９は、その操作部からの入力信号によりクロックジェネレータ１０を制御してクロックジェネレータ１０からタイミングジェネレータ７へのクロック（ＣＣＤ駆動用パルス）の周波数を変える。このため、ユーザは、どうしてもモニタリングのフレームの更新スピードが遅くて気になるような場合にユーザの意思でモニタリングのフレームの更新スピードを任意に決定することができる。
【００２９】
また、本実施形態では、ＣＰＵ９は、動画記録の際には、モニタリングのフレームの更新スピードの設定値によらず、一定のフレームレートでデータがメモリ４に記録されるようにクロックジェネレータ１０を制御してクロックジェネレータ１０からタイミングジェネレータ７へのクロック（ＣＣＤ駆動用パルス）の周波数を切り換える。このため、一定の品質をユーザに提供することが可能になる。
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、例えばデジタルビデオカメラに適用することも可能である。
【００３０】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、小型化、コストの削減及び低消費電力化を達成することができ、ユーザの意思でモニタリングのフレームの更新スピードを任意に決定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示すブロック図である。
【符号の説明】
１      ＣＣＤ
２      ＣＤＳ・Ａ／Ｄ変換部
３      ＤＳＰ
４      フレームバッファ
５      ビデオエンコーダ
７      タイミングジェネレータ
８      ＶＤr
９      ＣＰＵ
１０      クロックジェネレータ
１１      ＣＣＤ駆動用水晶発振子
１２      ＣＰＵ用水晶発振子
１３      ＤＳＰ用水晶発振子
【図１】
0004223702.tif 000002