JP2018195905A - データ処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】高速動作に対応したデータ出力の停止を行うことができない場合でも、無効期間における消費電力を低減するデータ処理装置を提供する。【解決手段】データ処理装置は、映像情報に係るシリアルデータを１つ以上のレーンで出力するデータ出力部２ｂと、シリアルデータを受信する受信部３ｂに電源部３ｃから電源を供給し、シリアルデータを処理するデータ処理部３ａとを備える。データ処理部３ａは、既知の無効期間において、データ出力部２ｂの出力状態を維持したまま受信部３ｂへの電源供給をオフし、有効期間が開始される前に、受信部３ｂへの電源供給をオンした後にシリアルデータに含まれる所定のコードに基づいて起動用情報を検出し受信部３ｂの受信動作を確立する。【選択図】図２

Description

本発明は、所定のフォーマットに基づき映像情報をデータ化したシリアルデータを出力し受信するデータ処理装置に関する。

近年、撮像素子の多画素化と高速化がますます進み、撮像素子から画像処理部へ単位時間当たりに通信される画像データ量が大幅に増加してきている。こうした動向に従って、撮像素子と画像処理部との間の電気的Ｉ／Ｆ（インタフェース）は高速化の道を歩んできた。

具体的に、撮像素子と画像処理部との間の電気的Ｉ／Ｆは、単純なパラレルＩ／Ｆから差動シリアルＩ／ＦであるＳｕｂＬＶＤＳへ技術進化し、さらに、通信データ内にクロック（ＣＬＫ）が埋め込まれ、通信ビットレートがより高速化されたＳＬＶＳ−ＥＣへと技術進化を遂げている。

こうした技術の一例として、特開２０１２−１２０１５８号公報には、８ビットの信号を１０ビットの信号に変換して通信データ内にクロックを埋め込む８ｂ１０ｂ方式のＳＬＶＳ−ＥＣの技術が記載されている。

技術の進化と共に単位データ量あたりの通信の消費エネルギーは低下しているが、データ量の増大の方がまさる傾向にあるために、結局のところ、１枚の画像を取得するのに要する消費電力は増加する傾向となっている。具体的に、消費電力が増加する原因としては、例えば、高速クロックを生成するＰＬＬ（位相同期回路）、タイミング調整をする回路、差動アンプ、ＣＤＲ（Clock Data Recovery）等が挙げられる。

バッテリ駆動されるデジタルカメラ等においては、消費電力が大きいと撮影可能な枚数が少なくなるだけでなく、電力消費から生じる熱がデジタルカメラに与える影響も無視できない。

そこで、通信データ内に有効なデータが含まれていない場合は通信を断絶し、撮像素子（データ出力部）側と画像処理部（データの受信部）側との両方において、通信に関連する回路の動作を停止させて消費電力を低減することを可能にする、通信プロトコルの停止シーケンスの仕組みが提案されている。ただし、このような省電力化を可能とするためには、データ出力部とデータの受信部との双方において、こうした仕組みに対応する必要がある。

特開２０１２−１２０１５８号公報

各種の撮像素子の中には、高速動作時（例えば、６０ｆｐｓで高精細動画を読み出す場合など）にも上記仕組みに対応して通信電力を削減するものがある一方で、高速動作時には上記仕組みに対応していないものもある。

高速動作時に上記仕組みに対応していない撮像素子は、対応している撮像素子よりもコスト的に有利であるために、引き続き需要があると考えられる。従って、対応していない撮像素子を用いた場合でも、撮像素子から出力されるシリアルデータが無効である期間における、消費電力のより一層の低減を可能とすることは有用である。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、データ出力部が高速動作に対応したデータ出力の停止を行うことができない場合でも、シリアルデータが無効である期間における消費電力の低減を図ることができるデータ処理装置を提供することを目的としている。

本発明の一態様によるデータ処理装置は、所定のフォーマットに基づき映像情報をデータ化したシリアルデータを、１つ以上のレーンにより繰り返し出力するデータ出力部と、上記データ出力部が出力する上記シリアルデータを受信する受信部と、上記受信部に電源を供給する電源部と、を有し、上記受信部が受信した上記シリアルデータを処理するデータ処理部と、を具備し、上記データ処理部は、上記データ出力部が出力する上記シリアルデータが無効である期間において、上記データ出力部が上記シリアルデータを出力する状態を維持したまま、上記電源部による上記受信部への電源供給をオフすることで上記受信部の受信動作を停止させ、上記データ出力部が出力する上記シリアルデータが有効である期間が開始される前に、上記電源部による上記受信部への電源供給をオンし、上記受信部への電源供給をオンした後に、上記データ出力部が出力する上記シリアルデータに含まれる予め決められたコードに基づいて、上記受信部の受信動作を起動するのに必要な起動用情報を検出し、検出された上記起動用情報に基づいて上記受信部の受信動作を確立して開始する。

本発明のデータ処理装置によれば、データ出力部が高速動作に対応したデータ出力の停止を行うことができない場合でも、シリアルデータが無効である期間における消費電力の低減を図ることができる。

本発明の実施形態１におけるデータ処理装置が適用された撮像装置の構成を示すブロック図。 上記実施形態１における撮像部および画像処理部のより詳細な構成を示すブロック図。 上記実施形態１のＳＬＶＳ−ＥＣにおけるレーン構成の一例を示す図。 上記実施形態１における受信部の構成を示す図。 上記実施形態１のＣＤＲにおける入力データ／出力データと、復元されるクロックとを示すタイミングチャート。 上記実施形態１において、１ライン分のシリアルデータである１ラインパケットの構成例を示す図。 上記実施形態１の撮像装置における、有効通信期間と無効通信期間とにおける受信部の電源状態と通信復帰の手順とを説明するためのタイミングチャート。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
［実施形態１］

図１から図７は本発明の実施形態１を示したものであり、図１はデータ処理装置が適用された撮像装置の構成を示すブロック図である。

なお、図１には撮像装置が例えばデジタルカメラとして構成されている例を示すが、撮像装置はデジタルカメラに限定されるものではなく、デジタルビデオカメラ、撮影機能付き電話装置、電子内視鏡、撮影機能付き顕微鏡、撮影機能付き望遠鏡など、撮影機能を有する各種の装置の何れであっても構わない。

この撮像装置は、図１に示すように、レンズ１と、撮像素子２ａを有する撮像部２と、画像処理部３と、ＡＦ（オートフォーカス）評価値演算部４と、表示部５と、手振検出部７と、手振補正部８と、露光制御部９と、フォーカス制御部１０と、カメラ操作部１１と、カメラ制御部１２と、を備えている。なお、図１にはメモリカード６も記載されているが、このメモリカード６は撮像装置に対して着脱可能に構成されているために、撮像装置に固有の構成でなくても構わない。

レンズ１は、被写体の光学像を撮像素子２ａに結像する撮像光学系である。このレンズ１は、焦点位置（ピント位置）を調節してフォーカシングを行うためのフォーカスレンズと、通過する光束の範囲を制御するための絞りと、を備え、さらに、本実施形態においては手振補正機能も備えたものとなっている。

撮像部２は、レンズ１により結像された被写体の光学像を撮像素子２ａにより光電変換して映像情報を生成し、画像信号として出力する。また、本実施形態における撮像部２は、レンズ１の撮影光軸に垂直な面内において撮像素子２ａを移動することができるように構成されていて、手振補正機能を備えたものとなっている。

撮像部２は、Ａ／Ｄ変換器を備えるデジタル撮像部として構成されていて、高速化を果たすために、例えば列並列型Ａ／Ｄ変換器を備え、１ライン分の画素データを同時的にデジタル信号に変換することができるようになっている。

ここに、本実施形態の撮像部２は、高速動作時（例えば、６０ｆｐｓで高精細動画を読み出す場合など）におけるデータ出力部２ｂへの電源供給をオフする機能が搭載されていないタイプを想定している。ただし、列並列型Ａ／Ｄ変換器等の撮像部２内の主要部への電源供給は、露光制御部９を介したカメラ制御部１２からの指令により、高速動作時であってもオン／オフ制御可能であるものとする。従って、撮像部２は、有効なデータを出力しないときには、列並列型Ａ／Ｄ変換器等の撮像部２内の主要部の動作をオフすることで、消費電力をある程度低減することができるようになっている。また、撮像部２は、有効な通信データを出力する期間（有効通信期間）を示す有効通信期間指示信号を露光制御部９へ出力してもよい。なお、有効通信期間指示信号が示す有効通信期間の開始タイミングは、図７を参照すれば分かるように、実際の通信データにおける有効通信期間の開始タイミングよりも、所定時間だけ先行している。この所定時間は、受信部３ｂの受信動作を起動するのに必要な時間以上の時間が確保されている。

画像処理部３は、撮像部２から出力される画像信号を入力して、入力した画像信号に各種の画像処理を行い、表示用あるいは記録用の画像信号を生成するものである。

ＡＦ評価値演算部４は、撮像部２から出力された画像信号を画像処理部３を介して受信して、合焦状態を示すＡＦ評価値を算出し、カメラ制御部１２へ出力するものである。

表示部５は、画像処理部３により表示用に画像処理された信号に基づき、画像を表示するものである。この表示部５は、ライブビュー表示、撮影直後の静止画像表示、記録済みの静止画像再生表示、動画録画中表示、動画再生表示等を行うとともに、この撮像装置に係る各種の情報等も表示するようになっている。

メモリカード６は、画像処理部３により記録用に画像処理された信号（静止画像信号、動画像信号など）を保存するための記録媒体である。

手振検出部７は、加速度センサや角速度センサ等を有して構成され、この撮像装置の手振れを検出してカメラ制御部１２へ出力するものである。

手振補正部８は、カメラ制御部１２の制御に基づいて、検出された手振れを相殺するようにレンズ１と撮像素子２ａとの少なくとも一方を移動させ、撮像素子２ａに結像される光学的な被写体像に手振れの影響が生じるのを軽減するものである。

露光制御部９は、カメラ制御部１２により決定されたシャッタ速度（露光時間）に基づいて、該カメラ制御部１２の制御の下に、撮像素子２ａの素子シャッタ（撮像装置が光学シャッタを備えているときには光学シャッタ）を制御し、撮像部２に画像を取得させるものである。さらに、露光制御部９は、カメラ制御部１２により決定された絞り値に基づいて、レンズ１に含まれる絞りの制御等も行うようになっている。

ここに、シャッタ速度および絞り値は、撮像部２から出力された画像信号に基づいて算出された測光データと、カメラ操作部１１により設定された（またはカメラ制御部１２により自動設定された）ＩＳＯ感度と、等を用いて、例えばＡＰＥＸシステムに従ったプログラム線図等に基づきカメラ制御部１２により決定される。また、露光制御部９は、撮像部２の駆動情報をカメラ制御部１２へ出力するようになっている。さらに、露光制御部９は、撮像部２から入力された有効通信期間指示信号に基づく有効通信期間の情報を、カメラ制御部１２へ出力してもよい。

フォーカス制御部１０は、焦点位置（ピント位置）を調節するためにレンズ１を駆動するものである。すなわち、フォーカス制御部１０は、ＡＦ評価値演算部４からＡＦ評価値を受けたカメラ制御部１２の制御に基づいて、レンズ１に含まれるフォーカスレンズを駆動し、撮像素子２ａに結像される被写体像が合焦に至るようにするものである。また、フォーカス制御部１０は、レンズ位置などのレンズ駆動情報をカメラ制御部１２へ出力するようになっている。

カメラ操作部１１は、この撮像装置に対する各種の操作入力を行うための操作部である。このカメラ操作部１１には、撮像装置の電源をオン／オフするための電源スイッチ、静止画撮影または動画撮影などを指示入力するためのレリーズボタン、静止画撮影モード、動画撮影モード、ライブビューモード、静止画／動画再生モードなどを設定するためのモードボタン等の操作部材が含まれている。

カメラ制御部１２は、フォーカス制御部１０からのレンズ駆動情報やＡＦ評価値演算部４からのＡＦ評価値、露光制御部９からの撮像部２の駆動情報、画像処理部３からの処理情報、手振検出部７からの手振情報、カメラ操作部１１からの操作入力などに基づいて、画像処理部３、メモリカード６、手振補正部８、露光制御部９、フォーカス制御部１０等を含むこの撮像装置全体を制御するものである。また、カメラ制御部１２は、露光制御部９から入力された有効通信期間の情報を、画像処理部３へ出力してもよい。なお、上述では撮像部２が出力した有効通信期間の情報が、露光制御部９およびカメラ制御部１２を介して画像処理部３へ送信されているが、これに限定されるものではなく、有効通信期間の情報を含む有効通信期間指示信号を、撮像部２から画像処理部３へ直接送信するようにしても構わない。

次に、図２は、撮像部２および画像処理部３のより詳細な構成を示すブロック図である。

撮像部２は、上述した撮像素子２ａに加えてさらにデータ出力部２ｂを備え、撮像素子２ａにより生成された画像信号（映像情報）を、データ出力部２ｂを介して出力するようになっている。

このデータ出力部２ｂは、撮像素子２ａにより生成される映像情報を、所定のフォーマットに基づきデータ化したシリアルデータを、通信経路を構成する１つ以上のレーン（Lane）（例えば、下記の図３に示すような複数のレーン）により繰り返し出力するものとなっている。

ここに、所定のフォーマットは、本実施形態では、クロック埋め込み（ＥＣ：Embedded Clock）型のスケーラブル低電圧信号伝送（Scalable Low Voltage Signaling）であるＳＬＶＳ−ＥＣが採用されている。このＳＬＶＳ−ＥＣは、データにクロックタイミング情報を埋め込む方式（ＳＬＶＳ−ＥＣにおけるＥＣの部分に係る方式）として、８ｂ１０ｂ方式を含んでいる。この８ｂ１０ｂ方式は、８ビットのデータを１０ビットにエンコードする際に、クロック再生に必要最小限の１０や０１の変化エッジを埋め込むことで、エンコードされたデータからクロックを再生することができるようにする方式である。

ここに、図３はＳＬＶＳ−ＥＣにおけるレーン構成の一例を示す図である。

この図３に示す例においては、レーン０〜レーン７までの８つのレーンが、送信側である撮像部２と受信側である画像処理部３との通信に用いられるようになっている。

また、画像処理部３は、受信部３ｂと電源部３ｃとを有するデータ処理部３ａを備えている。

受信部３ｂは、データ出力部２ｂが出力するシリアルデータを受信する。

電源部３ｃは、受信部３ｂに電源を供給する。この電源部３ｃから受信部３ｂへの電源供給は、例えばカメラ制御部１２からの指令を受けたデータ処理部３ａが、オン／オフを制御可能となっている。

そして、データ処理部３ａは、受信部３ｂが受信したシリアルデータを処理するものである。

このデータ処理部３ａは、データ出力部２ｂが出力するシリアルデータが無効である期間において、データ出力部２ｂがシリアルデータを出力する状態を維持したまま、電源部３ｃによる受信部３ｂへの電源供給をオフすることで受信部３ｂの受信動作を停止させるようになっている。

さらに、データ処理部３ａは、データ出力部２ｂが出力するシリアルデータが有効である期間が開始される前に電源部３ｃによる受信部３ｂへの電源供給をオンし、受信部３ｂへの電源供給をオンした後に、データ出力部２ｂが出力するシリアルデータに含まれる予め決められたコードに基づいて、受信部３ｂの受信動作を起動するのに必要な起動用情報を検出し、検出された起動用情報に基づいて受信部３ｂの受信動作を確立して開始するようになっている。

次に、図４は、受信部３ｂの構成を示す図である。

まず、図４に示す構成の受信部３ｂはレーン毎に設けられていて、この図４に示すのは例えばレーン０に対応する受信部３ｂとなっている。従って、同様の構成の受信部３ｂが、レーン１〜７のそれぞれにも対応して設けられている。

受信部３ｂは、差動終端抵抗３１と、８ｂ１０ｂ方式の差動信号を差動増幅する差動アンプ３２と、８ｂ１０ｂ方式のシリアルデータに埋め込まれたクロックタイミング情報を復元するＣＤＲ（Clock Data Recovery：クロックデータ復元部）３３と、を備えている。

レーンにより送信された信号が、差動終端抵抗３１により終端されて、差動アンプ３２に入力する。ここにレーン０の場合には、差動アンプ３２の＋端子には信号ＳＬＶＳＰ［０］が、差動アンプ３２の−端子には信号ＳＬＶＳＭ［０］が、それぞれ入力される。

ここに、各信号ＳＬＶＳＰ［０］，ＳＬＶＳＭ［０］の最後に付した［０］はレーン０の信号であること、［０］の直前のＰはプラス側の信号であること（＋端子に入力される信号であること）、［０］の直前のＭはマイナス側の信号であること（−端子に入力される信号であること）、をそれぞれ示している。

差動アンプ３２は、＋端子に入力された信号ＳＬＶＳＰ［０］から、−端子に入力された信号ＳＬＶＳＭ［０］を減算することにより、コモンノイズが除去されかつ振幅電圧が増幅された信号を出力する。

差動アンプ３２から出力された信号は、ＣＤＲ３３への入力データとなる。ＣＤＲ３３は、上述したように、差動アンプ３２から入力されたデータから、クロックタイミング情報を復元するクロックデータ復元部である。これにより、ＣＤＲ３３から、図５に示すような、出力データと、復元されたクロックタイミング情報（クロック）と、がそれぞれ出力される。ここに、図５は、ＣＤＲ３３における入力データ／出力データと、復元されるクロックとを示すタイミングチャートである。

このような構成において、図２に示した電源部３ｃからの電源は、受信部３ｂの差動アンプ３２およびＣＤＲ３３へ、オン／オフを制御可能に供給されるようになっている。すなわち、データ処理部３ａは、カメラ制御部１２からの指令に基づき、電源部３ｃによる受信部３ｂへの電源供給をオン／オフする際に、差動アンプ３２およびＣＤＲ３３への電源供給をオン／オフするようになっている。ここに、カメラ制御部１２は、後述するように、予めわかっているタイミングに基づいて、画像処理部３（データ処理部３ａ）へ電源供給オン／オフの指示を行ってもよいし、撮像部２が出力する有効通信期間指示信号を、露光制御部９を介して入力し、画像処理部３（データ処理部３ａ）へ電源供給オン／オフの指示を行っても構わない。

次に、図６は、１ライン分のシリアルデータである１ラインパケットの構成例を示す図である。

撮像部２のデータ出力部２ｂは、ＳＬＶＳ−ＥＣに従って図６に示すような１ラインパケットを構成し、水平同期信号に同期して１ラインパケットを順次出力することで、１フレーム分の映像情報を出力するようになっている。

１ラインパケットは、開始コード（Start Code）と、ヘッダ（Header）と、ペイロードデータ（Payload Data）と、終了コード（End Code）と、スキューコード（Deskew Code）と、アイドルコード（Idle Code）と、をこの順に含んでいる。なお、オプションとして、ペイロードデータと終了コードとの間に、フッタ（Footer）を含んでも構わない。なお、以降では、１ラインパケットのうちの開始コードから終了コードまでをパケットと称することとする。

開始コードは、パケット内の先頭に付加され、パケットの開始位置を示すコード（映像情報のラインの先頭を示すコード）である。

ヘッダは、例えば、１フレームの先頭ラインまたは終端ラインに係るか否かを示す情報と、ペイロードデータが有効画素データを含むか否かの情報と、ライン番号を示す情報と、誤り検出符号と、を含んでいる。

ペイロードデータは、基本的に、映像情報を担う部分である。ペイロードデータは、有効通信期間（シリアルデータが有効である期間）には撮像素子２ａにより生成された映像情報を含み（従って、データ出力部２ｂが出力するシリアルデータは、撮像素子２ａにより生成される映像情報を含む）、無効通信期間（シリアルデータが無効である期間）にはダミーデータが埋め込まれている。

終了コードは、ペイロードデータの後ろ側であってパケット内の末尾に付加され、パケットの終了位置を示すコード（映像情報のラインの終了を示すコード）である。

スキューコードは、終了コードの後に付加され、複数のレーンを介して伝送されてきたパケットのデータの同期を確保するために、画像処理部３において用いられるものである。

アイドルコードは、パケットデータとスキューコードの伝送時以外の期間に繰り返し送信されるシンボル群である。

従って、データに係るパケットは開始コードから終了コードまでであり、データに係るパケットとスキューコードとアイドルコードとを含めたもの（すなわち、ある開始コードから次の開始コードの直前まで）を、上述したように１ラインパケットと呼ぶこととする。

ＳＬＶＳ−ＥＣにおいては、データ出力部２ｂは、通信を開始するにあたって、トレーニングシーケンス（Training Sequence）と呼ばれる、通信起動のハンドシェークを行うための処理を実施するようになっている。

トレーニングシーケンスの期間は、時系列順に、初期期間と、同期コード期間と、スキュー期間と、の３つに分けられる。

まず、初期期間は、データ出力部２ｂおよび受信部３ｂへ電源が供給されているが、通信がまだ確立されていない期間であり、差動ロー（差動Low）と呼ばれる信号がデータ出力部２ｂから出力される。

また、同期コード期間は、シリアルで送信される複数のビットの、どこからどこまでが１０ビットデータの境界となるかを決定する（１０ビットアラインを行う）期間である。この１０ビットアラインは、１０ビット境界を識別するための特殊な１０ビットのシンボルである、コンマシンボル（Comma Symbol）（K Character（K28.5））を検出することにより行われるようになっている。

ただし、ＳＬＶＳ−ＥＣでは、ビットエラーが発生する確率を示すビットエラーレートとして、１０の−１０乗が想定されている。そこで、トレーニングシーケンスでは、同一位置が２回以上連続して検知されたことによって、１０ビットアライン（１０ビット境界判定）を確定させるようになっている。従って、同期コード期間においては、コンマシンボルを含む４つのシンボルで構成されるコードである同期コードが複数回繰り返して出力される。

さらに、スキュー期間は、複数のレーン間のタイミングズレ量（受信部３ｂで受信されるデータの受信タイミングのズレ量）であるスキュー量を検出して補正する期間である。

複数のレーン間のタイミングズレは、送信側の回路の動作タイミングの不一致、伝送線路長の長さの不一致、受信側の回路の動作タイミングの不一致などにより発生する。そこで、このスキュー量を、上述したスキューコードによって判定するようになっている。

ただし、スキュー量を検出するためには、スキューコードの送信時間間隔が、スキュー量の最大値（スキュー量として発生し得る最大値）の２倍よりも大きいことが必要である（そうでないと、あるレーンにおけるあるスキューコードとタイミングを一致させるべきなのが、他のレーンにおけるタイミングが近い２つのスキューコードの内の何れであるのかを区別することができなくなる）。

従って、スキュー期間においては、あるスキューコードと次のスキューコードとの間に上述したアイドルコードを適宜数だけ挟むことで、スキュー量の最大値の２倍よりも大きい送信時間間隔（所定のインターバル）を維持しながら、スキューコードが繰り返し送信されるようになっている。

ただし、ここでも、上述したビットエラーにより、スキューコードを判別することができない場合があると想定される。そこで、上述した所定のインターバルよりも長い時間、スキューコードを検知することができない場合には、スキュー量の検出処理を、再度、最初から実行するようになっている。

このように、８ｂ１０ｂ方式においては、コンマシンボルに基づきシリアルデータの区切り位置を検出する、１０ビットアライン（シンボル同期）を行うようになっている。そこで、データ出力部２ｂが出力するシリアルデータに含まれる予め決められたコードには、８ｂ１０ｂ方式で規定されるコンマシンボルが含まれている。

具体的に、コンマシンボルは、図６に示した１ラインパケットに含まれる各コードの内の、開始コードと、終了コードと、スキューコードと、に標準的に含まれている。従って、開始コードと、終了コードと、スキューコードとは、何れも、１０ビットアラインに用いることができる。

さらに、図６に示したアイドルコードは、任意数のシンボルを含むが、その中にコンマシンボルを含むように構成することができる。従って、コンマシンボルが埋め込まれたアイドルコードも、１０ビットアラインに用いることができる。

また、スキューコードは、上述したように、複数のレーン間のタイミングズレ量であるスキュー量を検出する（補正するために検出する）のにも用いられる。ただし、スキューコードだけでなく、開始コードと終了コードとの何れも、同様にスキュー量の検出に用いることができる。

このように、停止中の受信部３ｂの受信動作を起動するには、起動用情報として、シリアルデータの区切り位置（１０ビットアライン）と、複数のレーン間のタイミングズレ量であるスキュー量と、を検出することが必要であり、検出されたこれらの起動用情報に基づいて、受信部３ｂの受信動作を確立して開始するようになっている。

従って、起動用情報に含まれる、シリアルデータの区切り位置に係る予め決められたコードは、開始コードと、終了コードと、スキューコードと、コンマシンボルが埋め込まれたアイドルコードと、の内の少なくとも１つを含む。

また、起動用情報に含まれる、スキュー量に係る予め決められたコードは、開始コードと、終了コードと、スキューコードと、の内の少なくとも１つを含む。

次に、図７は、撮像装置における、有効通信期間と無効通信期間とにおける受信部３ｂの電源状態と通信復帰の手順とを説明するためのタイミングチャートである。

上述したように、撮像部２が高速動作に対応したデータ出力の停止を行うことができるものである場合には、送信側である撮像部２と受信側である画像処理部３との双方が、通信プロトコルの停止シーケンスに従って停止を行えば良い。これにより、列並列型Ａ／Ｄ変換器等の撮像部２内の主要部への電源供給をオフすると共に、データ出力部２ｂへの電源供給をオフし、受信側である画像処理部３が、受信部３ｂへの電源供給をオフすることで、高い消費電力削減効果を奏することができる（後で比較するために、このときのデータ処理装置の消費電力をＰ３とする）。

一方、撮像部２が高速動作に対応したデータ出力の停止を行うことができないものである場合には、列並列型Ａ／Ｄ変換器等の撮像部２内の主要部、データ出力部２ｂ、および受信部３ｂが、全て動作したままであるか、あるいはせいぜい列並列型Ａ／Ｄ変換器等の撮像部２内の主要部への電源供給をオフするのみ（後で比較するために、このときのデータ処理装置の消費電力をＰ４とする）か、の何れかであった。

これに対して、本実施形態によれば、撮像部２が高速動作に対応したデータ出力の停止を行うことができないものである場合でも、データ出力部２ｂは動作したままであるが、列並列型Ａ／Ｄ変換器等の撮像部２内の主要部および受信部３ｂへの電源供給をオフし、かつ、必要なタイミングで通信を復帰することができるようになっている。

まず、図７に示す例は、垂直同期信号ＶＤに同期して、６０（ｆｐｓ）のフレーム単位で画像を取得して通信する例となっている。

シリアルデータは、上述したように、水平同期信号に同期して、１ラインパケット単位で出力されるようになっている。そして、有効な映像情報（ここに、有効な映像情報は、ＯＢ（Optical Black）情報、および画像に関連する情報が埋め込まれた埋め込みデータ等を含む）が含まれている１ラインパケットが続く期間が有効通信期間、ダミーデータ等が埋め込まれ有効な映像情報が含まれていない１ラインパケットが続く期間が無効通信期間である。

この無効通信期間、すなわち、データ出力部２ｂが出力するシリアルデータが無効である期間は、具体例としては、撮像素子２ａの垂直ブランキング期間が挙げられる。ただし、垂直ブランキング期間に限定されるものではなく、シリアルデータが無効であるその他の期間であっても構わない。

撮像装置においては、撮像部２を駆動する駆動モードを定めれば、１フレーム期間（１垂直同期期間）における、無効通信期間の開始タイミング（直前の有効通信期間の終了タイミング）と、無効通信期間の終了タイミング（直後の有効通信期間の開始タイミング）とは、既知である。

従って、駆動モードが設定されれば、有効通信期間に読み出される１ラインパケットの数（所定数）は既知である。従って、垂直同期信号ＶＤを検出してから、所定数の水平同期信号を検出すれば（あるいは、タイマにより所定数の水平同期期間（ライン期間）に相当する時間をカウントすれば）、有効通信期間が終了して無効通信期間が開始されるタイミングを知ることができる。ただし、図７に示すように、有効通信期間あるいは無効通信期間を示すタイミング信号（有効通信期間指示信号）を撮像素子２ａ（撮像部２）から出力してカメラ制御側（露光制御部９）へ通知することで、露光制御部９が有効通信期間あるいは無効通信期間のタイミングを知るように構成してもかまわない。

そこで、データ処理部３ａは、カメラ制御部１２の制御に基づき、無効通信期間に入るタイミング（ただし、多少のタイミングの余裕はもっても構わない）において、データ出力部２ｂがシリアルデータを出力する状態を維持したまま、電源部３ｃによる受信部３ｂ（具体的には差動アンプ３２およびＣＤＲ３３）への電源供給をオフすることで、受信部３ｂの受信動作を停止させる。

これにより、有効通信期間では通信中であった通信状態が、通信停止に移行する。

また、カメラ制御部１２は、無効通信期間に入るタイミングで、露光制御部９を制御することで、列並列型Ａ／Ｄ変換器等の撮像部２内の主要部への電源供給をオフする。これにより、データ処理装置の通信停止中の消費電力Ｐ２を、通信中の消費電力Ｐ１よりも大幅に削減することができる。

本実施形態における通信停止中の消費電力Ｐ２は、上述した消費電力Ｐ３よりは高いが、消費電力Ｐ４よりは低い電力となっている。

一方、無効通信期間が終了して有効通信期間が開始されるタイミングも、同様に予めわかっている。そこで、有効通信期間の開始から所定期間だけ遡ったタイミングで、通信を復帰させるための処理を開始する。この所定期間は、通信を復帰させる処理が何回か失敗することがあったとしても、有効通信期間には確実に通信が復帰しているようにするために設定される期間である。この図７に示す例では、所定期間は、（Ｔ１＋Ｔ２＋Ｔ３）の期間となっている。

すなわち、有効通信期間の開始から（Ｔ１＋Ｔ２＋Ｔ３）だけ遡ったタイミングで、電源部３ｃによる受信部３ｂ（差動アンプ３２およびＣＤＲ３３）への電源供給をオンにする。ただし、予め分かっているタイミングに基づく方法に代えて、上述したように、撮像素子２ａ（撮像部２）から出力される有効通信期間指示信号（図７参照）に基づいて、受信部３ｂへの電源供給をオンにするタイミングを知る方法を採用しても構わない。

これにより、差動アンプ３２は動作を開始するが、ＣＤＲ３３は入力されたＳＬＶＳ−ＥＣデータ（８ｂ１０ｂデータ）からクロックを復元することができるようになるまでに、ある程度の期間が必要である。このクロックの復元が確実となるまでの期間として確保されているのが、図７に示すＣＤＲロック期間Ｔ１である。こうして、ＣＤＲ３３は、ＣＤＲロック期間Ｔ１だけ経過した時点では、確実にクロックを復元して出力している。

こうして、受信部３ｂから出力データおよびクロックが出力されるようになったら、１０ビットアライン確立期間Ｔ２において、上述した、開始コード、終了コード、スキューコード、コンマシンボルが埋め込まれたアイドルコードの何れか１つ以上を用いて、１０ビットアラインを行い、シンボル同期をとる。

ただし、ここでも上述したトレーニングシーケンスと同様に、ビットエラーの影響を考慮して、複数回の連続検知によって１０ビットアライン（１０ビット境界）を確定させることとする。この図７に示す例では、２回連続してアライン位置が一致したことが検知された場合に、アライン位置をロックするようにしている。

従って、例えば開始コードに含まれるコンマシンボルを用いて１０ビットアライン確立する場合には、１０ビットアライン確立期間Ｔ２として、２水平同期期間以上が必要となる。ただし、開始コード、終了コード、スキューコード、コンマシンボルが埋め込まれたアイドルコードの内の２つ以上に含まれるコンマシンボルを用いて１０ビットアライン確立する場合には、２水平同期期間以上が必要となるに限るものではなく、例えば１水平同期期間で処理を完了することが可能になる場合もある。

上述したように１０ビットアラインが確立したら、スキュー量調整期間Ｔ３において、上述した、開始コード、終了コード、スキューコードの内の何れか１つ以上を用いて、スキュー量を検出して補正する処理を行う。具体的に、全てのレーンにおける例えばスキューコード（あるいは開始コード、または終了コードでもよい）を検出して、レーン間のタイミングズレ量（スキュー量）を検出し、検出したスキュー量に基づいて、全てのレーンのタイミングを一致させる補正を行う。具体的な補正方法としては、例えば、最も遅延が大きいレーンの信号に合わせるように、他のレーンの信号に遅延を与える等である。

なお、スキュー量を検出するためには、例えばスキューコード（あるいは開始コード、または終了コードでもよい）の送信時間間隔は、上述したように、スキュー量の最大値（スキュー量として発生し得る最大値）の２倍よりも大きいことが必要である。そして、１水平同期期間は、スキュー量の最大値の２倍よりも大きい条件を満たすために、各ラインパケットに含まれるスキューコード（開始コードあるいは終了コードでもよい）は、この条件を満たす送信時間間隔を開けて繰り返し送信されるコードである。

こうして、シリアルデータに含まれる予め決められたコードは、データ処理部３ａが受信部３ｂの電源供給をオンした後に起動用情報を決定するために、スキュー量の最大値の２倍よりも大きい送信時間間隔を開けて、ある必要数以上の複数繰り返し送信されるようになっている（逆に、ある必要数以上の複数繰り返し送信されるように、１０ビットアライン確立期間Ｔ２およびスキュー量調整期間Ｔ３が定められる）。

なお、上述では、データ出力部２ｂが、シリアルデータを複数のレーンにより出力する例を説明したが、本発明は、１つのレーンにより出力する場合にも適用することができる。この場合には、スキュー量を検出して補正する処理を省略すれば良い。

また、上述ではデータ処理装置を撮像装置に適用した例を説明したが、これに限定されるものではなく、所定のフォーマットに基づき映像情報をデータ化したシリアルデータを、１つ以上のレーンにより繰り返し通信する装置であれば、適宜の装置にデータ処理装置を適用しても構わない。

このような実施形態１によれば、シリアルデータが無効である期間に、受信部３ｂへの電源供給をオフして受信動作を停止させ、シリアルデータが有効である期間が開始される前に受信部３ｂへの電源供給をオンして予め決められたコードに基づいて起動用情報を検出し受信動作を確立して開始するようにしたために、データ出力部２ｂが高速動作に対応したデータ出力の停止を行うことができない場合でも、シリアルデータが無効である期間における消費電力の低減を図ることができる。また、図７に示すような有効通信期間指示信号に基づいて、受信部３ｂへの電源供給をオン／オフ制御する場合には、撮像素子２ａの実際の動作状態に合わせたタイミングでの低消費電力化が可能となる。

このとき、シリアルデータが無効である期間に、受信部３ｂへの電源供給をオフするだけでなく、列並列型Ａ／Ｄ変換器等の撮像部２内の主要部への電源供給をさらにオフすることで、より一層の消費電力の削減を図ることができる。

こうして、消費電力の低減を図ることで、撮影可能枚数（あるいは動画記録時間）を増加させることができるだけでなく、撮像装置内において発生する熱量を抑制することもできる。特に、動画撮影においては撮像装置内で発生する熱量が大きいために、動画記録時間の長時間化に有効に寄与することができる。

また、起動用情報がシリアルデータの区切り位置と、複数のレーン間のタイミングズレ量であるスキュー量と、を含むために、シリアルデータ通信に必要な例えば１０ビットアラインを確定することが可能になると共に、複数のレーンでの通信に必要なスキュー量の検出および補正を行うことが可能になる。

さらに、予め決められたコードに、８ｂ１０ｂ方式で規定されるコンマシンボルが含まれるようにしたために、トレーニングシーケンスと同様の処理により、１０ビットアラインを確定することができる。

そして、予め決められたコードを、スキュー量の最大値の２倍よりも大きい送信時間間隔を開けて送信するようにしたために、実際のスキュー量の大小によらずに、確実にスキュー量を検出することができる。

加えて、予め決められたコードを、ある必要数以上の複数繰り返し送信するようにしたために、ビットエラー等により検出が失敗した場合でも、再度試行することで確実に検出することが可能となる。

また、シリアルデータの区切り位置に係る予め決められたコードが、開始コードと、終了コードと、スキューコードと、コンマシンボルが埋め込まれたアイドルコードと、の内の少なくとも１つを含むようにしたために、１水平同期期間に少なくとも１回は何れかのコードを用いて、１０ビットアラインを検出することが可能となる。特に、複数種類のコードを用いる場合には、１０ビットアラインの確定をより短時間で行うことが可能となる。

さらに、スキュー量に係る予め決められたコードが、開始コードと、終了コードと、スキューコードとの内の少なくとも１つを含むようにしたために、何れかのコードを用いれば、スキュー量の最大値の２倍よりも大きい送信時間間隔を開けて送信する条件を自動的に満たすことができる。そして例えば、１ラインパケットに対して、ある種類のコードを用いて全レーンのスキュー量を検出することと、他の種類のコードを用いて全レーンのスキュー量を検出することと、の両方を行えば、スキュー量の確定をより短時間で行うことが可能となる。

加えて、受信部３ｂへの電源供給をオフする際に、差動アンプ３２およびＣＤＲ３３への電源供給をオフするようにしたために、受信部３ｂ内において消費電力が比較的大きい差動アンプ３２およびＣＤＲ３３の動作を確実に停止して、低消費電力化を効果的に図ることができる。

また、データ処理装置が撮像素子２ａを有し、シリアルデータが撮像素子２ａにより生成される映像情報を含むようにした場合に、データ処理装置が適用された撮像装置等において、上述したような低消費電力化を図ることができる。

さらに、シリアルデータが無効である期間を撮像素子２ａの垂直ブランキング期間とした場合には、垂直ブランキング期間は１フレーム期間の中で比較的大きな時間割合を占めているために、効率的に低消費電力化を図ることが可能となる。

特に、近年の撮像素子の高速化に伴って、フレーム期間における有効通信期間は短くなっている。このために、無効通信期間における受信側の消費電力削減を図る本実施形態の技術は、データ処理装置全体の消費電力低減に効果的に寄与する、高い有用性がある技術となっている。

なお、上述した各部の処理は、ハードウェアとして構成されたプロセッサが行うようにしてもよい。

また、上述では主としてデータ処理装置について説明したが、データ処理装置が適用された画像処理装置または撮像装置等でも良い。そして、データ処理装置を上述したように制御する制御方法であってもよいし、コンピュータにデータ処理装置と同様の処理を行わせるための処理プログラム、該処理プログラムを記録するコンピュータにより読み取り可能な一時的でない記録媒体、等であっても構わない。

さらに、本発明は上述した実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化することができる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明の態様を形成することができる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。このように、発明の主旨を逸脱しない範囲内において種々の変形や応用が可能であることは勿論である。

１…レンズ
２…撮像部
２ａ…撮像素子
２ｂ…データ出力部
３…画像処理部
３ａ…データ処理部
３ｂ…受信部
３ｃ…電源部
４…ＡＦ評価値演算部
５…表示部
６…メモリカード
７…手振検出部
８…手振補正部
９…露光制御部
１０…フォーカス制御部
１１…カメラ操作部
１２…カメラ制御部
３１…差動終端抵抗
３２…差動アンプ
３３…ＣＤＲ（Clock Data Recovery：クロックデータ復元部）

Claims (8)

1. 所定のフォーマットに基づき映像情報をデータ化したシリアルデータを、１つ以上のレーンにより繰り返し出力するデータ出力部と、
   上記データ出力部が出力する上記シリアルデータを受信する受信部と、上記受信部に電源を供給する電源部と、を有し、上記受信部が受信した上記シリアルデータを処理するデータ処理部と、
   を具備し、
   上記データ処理部は、
   上記データ出力部が出力する上記シリアルデータが無効である期間において、上記データ出力部が上記シリアルデータを出力する状態を維持したまま、上記電源部による上記受信部への電源供給をオフすることで上記受信部の受信動作を停止させ、
   上記データ出力部が出力する上記シリアルデータが有効である期間が開始される前に、上記電源部による上記受信部への電源供給をオンし、上記受信部への電源供給をオンした後に、上記データ出力部が出力する上記シリアルデータに含まれる予め決められたコードに基づいて、上記受信部の受信動作を起動するのに必要な起動用情報を検出し、検出された上記起動用情報に基づいて上記受信部の受信動作を確立して開始することを特徴とするデータ処理装置。
2. 上記データ出力部は、上記シリアルデータを複数のレーンにより繰り返し出力し、
   上記起動用情報は、上記シリアルデータの区切り位置と、上記複数のレーン間のタイミングズレ量であるスキュー量と、を含むことを特徴とする請求項１に記載のデータ処理装置。
3. 上記所定のフォーマットは８ｂ１０ｂ方式を含み、上記データ出力部が出力する上記シリアルデータに含まれる予め決められたコードには、８ｂ１０ｂ方式で規定されるコンマシンボルが含まれ、
   上記予め決められたコードは、上記データ処理部が上記受信部の電源供給をオンした後に上記起動用情報を決定するために、上記スキュー量の最大値の２倍よりも大きい送信時間間隔を開けて、ある必要数以上の複数繰り返し送信されることを特徴とする請求項２に記載のデータ処理装置。
4. 上記起動用情報に含まれる、上記シリアルデータの区切り位置に係る予め決められたコードは、上記映像情報のラインの先頭を示す開始コードと、上記映像情報のラインの終了を示す終了コードと、上記終了コードの後に付加されるスキューコードと、上記コンマシンボルが埋め込まれたアイドルコードと、の内の少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項３に記載のデータ処理装置。
5. 上記起動用情報に含まれる、上記スキュー量に係る予め決められたコードは、上記映像情報のラインの先頭を示す開始コードと、上記映像情報のラインの終了を示す終了コードと、上記終了コードの後に付加されるスキューコードと、の内の少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項３に記載のデータ処理装置。
6. 上記受信部は、上記８ｂ１０ｂ方式の差動信号を差動増幅する差動アンプと、上記８ｂ１０ｂ方式のシリアルデータに埋め込まれたクロックタイミング情報を復元するクロックデータ復元部であるＣＤＲと、を有し、
   上記データ処理部は、上記電源部による上記受信部への電源供給をオフする際に、上記差動アンプおよび上記ＣＤＲへの電源供給をオフすることを特徴とする請求項３に記載のデータ処理装置。
7. 上記映像情報を生成する撮像素子を有し、
   上記データ出力部が出力する上記シリアルデータは、上記撮像素子により生成される上記映像情報を含むことを特徴とする請求項１に記載のデータ処理装置。
8. 上記データ出力部が出力する上記シリアルデータが無効である期間は、上記撮像素子の垂直ブランキング期間であることを特徴とする請求項７に記載のデータ処理装置。

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