JP5021980B2 - 撮像装置および撮像装置の起動方法 - Google Patents

Description

本発明は、固体撮像素子等の撮像素子を駆動するための駆動タイミング信号をマイクロコンピュータなどによりプログラマブルに設定して出力する駆動タイミング発生装置（以下「タイミングジェネレータ」とも称する）を備えた撮像装置における起動高速化に係り、特にそのような撮像装置および撮像装置の起動方法に関する。

ＣＣＤ（電荷結合素子）固体撮像素子のような固体撮像素子においては、この種の固体撮像素子を使用するディジタルスチルカメラやビデオカメラ等の高画質化に伴って、高画素数化および高性能化が進んでいる。
撮像素子を駆動する駆動タイミング信号を出力するタイミングジェネレータ（駆動タイミング発生装置）は、従来、各種撮像素子に個々に対応するものであった。このため、新しい撮像素子を開発する場合には、それと同時にその撮像素子に対応するタイミングジェネレータを開発する必要があった。そのため開発時間の増大や他の撮像素子への転用が効かない部品の種類の増大が進み、非効率で且つ経済的にも問題があった。
このような問題への対策として、特許文献１（特開平１０−２５７３９８号）および特許文献２（特許第３７０３３７９号）等に示されるように、タイミング信号をプログラムすることが可能なタイミングジェネレータが開発された。

すなわち、特許文献１には、タイミング信号の発生パターンをマイクロコンピュータ等から設定することができるようにして、複数種類の撮像素子に対応することを可能とする固体撮像素子を駆動するためのプログラマブルタイミングジェネレータが示されている。また、特許文献２には、特許文献１に示されたようなプログラマブルタイミングジェネレータにおけるタイミング信号パターンを記憶するためのメモリを削減するための工夫についての技術が示されている。
また、ディジタルスチルカメラ等の撮像装置では、撮影したいと思ったときに直ちに撮影を可能とすることが要求されており、起動時間の短縮が課題となっている。このような起動時間の短縮のための対策として、特許文献３（特開２００４−７０１７６号）等に示されるような技術が開発されている。
すなわち、特許文献３には、鏡胴機構の初期化動作とシステムの初期化動作とを並行処理とすることによって、光学系機構の初期化とシステムの初期化を並行して行わせて、起動時間の短縮を実現することが示されている。
先に述べたように、タイミングジェネレータをプログラム可能とすることによって、各固体撮像素子専用のタイミングジェネレータを作る必要は無くなる。しかしながら、それに伴って、起動時に実装されている固体撮像素子を駆動するためのタイミングデータをロードする必要が生じる。そのため、このタイミングデータをロードするための時間だけ、従来のタイミングジェネレータよりも、起動時間が長くかかることになる。

特開平１０−２５７３９８号公報 特許第３７０３３７９号公報 特開２００４−７０１７６号公報

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、駆動タイミング信号を出力して撮像素子を駆動するためのプログラム可能な駆動タイミング発生手段における起動時のプログラムロードを不要化または軽減化して、高速起動を可能とする撮像装置および撮像装置の起動方法を提供することを目的としている。
本発明の請求項１の目的は、特に、予め保持したプログラムデータを用いて駆動タイミング発生手段を起動させ、起動時にプログラムロードの完了を待つことなく駆動タイミング発生手段を起動することを可能とする撮像装置を提供することにある。
本発明の請求項２の目的は、特に、起動時にプログラムデータをロードすることなく露光量制御のための情報取得を実行させることができ、駆動タイミング発生手段を高速で起動することを可能とする撮像装置を提供することにある。
本発明の請求項３の目的は、特に、起動時にプログラムデータをロードすることなく電子ビューファインダ機能を作動させることができ、駆動タイミング発生手段を高速で起動することを可能とする撮像装置を提供することにある。
本発明の請求項４の目的は、特に、起動の高速化を実現しながら、不揮発性メモリのメモリサイズを小さくし得る撮像装置を提供することにある。

本発明の請求項５の目的は、特に、予め保持したプログラムデータを用いて駆動タイミング発生装置を起動させ、起動時にプログラムロードの完了を待つことなく駆動タイミング発生装置を起動することを可能とする撮像装置の起動方法を提供することにある。
本発明の請求項６の目的は、特に、起動時にプログラムデータをロードすることなく露光量制御のための情報取得を実行させることができ、駆動タイミング発生装置を高速で起動することを可能とする撮像装置の起動方法を提供することにある。
本発明の請求項７の目的は、特に、起動時にプログラムデータをロードすることなく電子ビューファインダ機能を作動させることができ、駆動タイミング発生装置を高速で起動することを可能とする撮像装置の起動方法を提供することにある。

請求項１に記載した本発明に係る撮像装置は、上述した目的を達成するために、
撮像素子を駆動するための駆動タイミング信号を出力する駆動タイミング発生手段を具備する撮像装置において、
前記駆動タイミング発生手段は、
書き換え可能な不揮発性メモリおよび揮発性メモリを備え、
前記不揮発性メモリは、第１のプログラムデータを有し、前記揮発性メモリは第２のプログラムデータを有し、
前記不揮発性メモリに保存された前記第１のプログラムデータに基づいて、前記撮像素子の第１の駆動タイミング信号を出力し、前記揮発性メモリに保存された前記第２のプログラムデータに基づいて、
前記撮像素子の第２の駆動タイミング信号を出力するとともに、
前記撮像装置の駆動モードに応じて、前記第１の駆動タイミング信号または前記第２の駆動タイミング信号を出力し、
前記撮像装置の起動時における駆動モードでは、前記不揮発性メモリに保存された前記第１のプログラムデータに基づいて前記第１の駆動タイミング信号を出力することを特徴としている。
請求項２に記載した本発明に係る撮像装置は、請求項１の撮像装置であって、
前記第１のプログラムデータは、少なくとも露光量制御のための情報取得を実行させるためのプログラムデータを含むことを特徴としている。
請求項３に記載した本発明に係る撮像装置は、請求項１または請求項２の撮像装置であって、
前記第１のプログラムデータは、少なくとも電子ビューファインダ動作を実行させるためのプログラムデータを含むことを特徴としている。
請求項４に記載した本発明に係る撮像装置は、請求項２の撮像装置であって、
前記第１のプログラムデータにより、起動時における初期自動露光制御をおこなっている間に、前記揮発性メモリに他の駆動モードに対応するプログラムの書き込みを行うことを特徴としている。

請求項５に記載した本発明に係る本発明に係る撮像装置の起動方法は、上述した目的を達成するために、
書き換え可能な不揮発性メモリおよび揮発性メモリを有し、前記不揮発性メモリに保存されている第１のプログラムデータまたは前記揮発性メモリに保存されている第２のプログラムデータに基づいて、撮像素子の駆動タイミング信号を出力する駆動タイミング発生手段を具備する撮像装置を起動する方法であって、前記不揮発性メモリに保存された前記第１のプログラムデータに基づいて前記撮像素子の第１の駆動タイミング信号を出力し、前記揮発性メモリに保存された前記第２のプログラムデータに基づいて、前記撮像素子の第２の駆動タイミング信号を出力するとともに、前記撮像装置の駆動モードに応じて、前記第１の駆動タイミング信号または前記第２の駆動タイミング信号を出力し、
前記撮像装置の起動時における駆動モードでは、前記不揮発性メモリに保存された前記第１のプログラムデータに基づいて前記第１の駆動タイミング信号を出力することを特徴としている。
請求項６に記載した本発明に係る撮像装置の起動方法は、請求項５の撮像装置の起動方法であって、
前記第１のプログラムデータは、少なくとも露光量制御のための情報取得を実行させるためのプログラムデータを含むことを特徴としている。

請求項７に記載した本発明に係る撮像装置の起動方法は、請求項５または請求項６の撮像装置の起動方法であって、
前記第１のプログラムデータは、少なくとも電子ビューファインダ動作を実行させるためのプログラムデータを含むことを特徴としている。

本発明によれば、駆動タイミング信号を出力して撮像素子を駆動するためのプログラム可能な駆動タイミング発生手段における起動時のプログラムロードを不要化または軽減化して、高速起動を可能とする撮像装置および撮像装置の起動方法を提供することができる。
すなわち本発明の請求項１の撮像装置によれば、
撮像素子を駆動するための駆動タイミング信号を出力する駆動タイミング発生手段を具備する撮像装置において、
前記駆動タイミング発生手段は、
書き換え可能な不揮発性メモリおよび揮発性メモリを備え、
前記不揮発性メモリは、第１のプログラムデータを有し、前記揮発性メモリは第２のプログラムデータを有し、
前記不揮発性メモリに保存された前記第１のプログラムデータに基づいて、前記撮像素子の第１の駆動タイミング信号を出力し、前記揮発性メモリに保存された前記第２のプログラムデータに基づいて、
前記撮像素子の第２の駆動タイミング信号を出力するとともに、
前記撮像装置の駆動モードに応じて、前記第１の駆動タイミング信号または前記第２の駆動タイミング信号を出力し、
前記撮像装置の起動時における駆動モードでは、前記不揮発性メモリに保存された前記第１のプログラムデータに基づいて前記第１の駆動タイミング信号を出力することにより、特に、予め保持したプログラムデータを用いて駆動タイミング発生手段を起動させ、起動時にプログラムロードの完了を待つことなく駆動タイミング発生手段を起動することが可能となり、より詳しくは、起動時のプログラムの書き込みが不要となり、高速での起動が可能となって、さらには、撮像素子のモデル毎に個別の駆動タイミング発生手段の開発または変更をする必要がなくなるため、開発効率を向上させることができ、加えて、不揮発性メモリのメモリサイズを小さくすることができ、コストの低減を実現することができる。

また、本発明の請求項２の撮像装置によれば、請求項１の撮像装置において、前記第１のプログラムデータは、少なくとも露光量制御のための情報取得を実行させるためのプログラムデータを含むことにより、特に、起動時にプログラムデータをロードすることなく露光量制御のための情報取得を実行させることができ、駆動タイミング発生手段を高速で起動することにより、特に、予め保持したプログラムデータを用いて駆動タイミング発生手段を起動させ、起動時にプログラムロードの完了を待つことなく駆動タイミング発生手段を起動することが可能となる。
本発明の請求項３の撮像装置によれば、請求項１または請求項２の撮像装置において、前記第１のプログラムデータは、少なくとも電子ビューファインダ動作を実行させるためのプログラムデータを含むことにより、特に、起動時にプログラムデータをロードすることなく電子ビューファインダ機能を作動させることができ、駆動タイミング発生手段を高速で起動することが可能となる。
本発明の請求項４の撮像装置によれば、請求項２の撮像装置において、前記第１のプログラムデータにより、起動時における初期自動露光制御をおこなっている間に、前記揮発性メモリに他の駆動モードに対応するプログラムの書き込みを行うことにより、特に、
起動時の高速化を実現しながら、不揮発性メモリのメモリサイズを小さくすることができる。
本発明の請求項５の撮像装置の起動方法によれば、
書き換え可能な不揮発性メモリおよび揮発性メモリを有し、前記不揮発性メモリに保存されている第１のプログラムデータまたは前記揮発性メモリに保存されている第２のプログラムデータに基づいて、撮像素子の駆動タイミング信号を出力する駆動タイミング発生手段を具備する撮像装置を起動する方法であって、前記不揮発性メモリに保存された前記第１のプログラムデータに基づいて前記撮像素子の第１の駆動タイミング信号を出力し、前記揮発性メモリに保存された前記第２のプログラムデータに基づいて、前記撮像素子の第２の駆動タイミング信号を出力するとともに、前記撮像装置の駆動モードに応じて、前記第１の駆動タイミング信号または前記第２の駆動タイミング信号を出力し、
前記撮像装置の起動時における駆動モードでは、前記不揮発性メモリに保存された前記第１のプログラムデータに基づいて前記第１の駆動タイミング信号を出力することにより、特に、予め保持したプログラムデータを用いて駆動タイミング発生装置を起動させ、起動時にプログラムロードの完了を待つことなく駆動タイミング発生装置を起動することが可能となり、より詳しくは、起動時のプログラムの書き込みが不要となって、高速での起動が可能となり、さらには、撮像素子のモデル毎に個別の駆動タイミング発生手段の開発または変更をする必要がなくなるため、開発効率を向上させることができ、加えて、不揮発性メモリのメモリサイズを小さくすることができ、コストの低減を実現することができる。

本発明の請求項６の撮像装置の起動方法によれば、請求項５の撮像装置の起動方法において、前記第１のプログラムデータは、少なくとも露光量制御のための情報取得を実行させるためのプログラムデータを含むことにより、特に、起動時にプログラムデータをロードすることなく露光量制御のための情報取得を実行させることができ、駆動タイミング発生装置を高速で起動することが可能となる。
本発明の請求項７の撮像装置の起動方法によれば、請求項５または請求項６の撮像装置の起動方法において、前記第１のプログラムデータは、少なくとも電子ビューファインダ動作を実行させるためのプログラムデータを含むことにより、特に、起動時にプログラムデータをロードすることなく電子ビューファインダ機能を作動させることができ、駆動タイミング発生装置を高速で起動することが可能となる。

以下、本発明の実施の形態に基づき、図面を参照して本発明に係る撮像装置を詳細に説明する。
図１〜図４は、本発明に係る撮像装置の第１の実施の形態としてのディジタルカメラの構成を示している。図１は、この実施の形態に係るディジタルカメラのシステム構成の概要を模式的に示すブロック図である。図２〜図４は、図１のディジタルカメラの外観を示しており、図２は、ディジタルカメラの正面図、図３は、ディジタルカメラの背面図、そして図４は、ディジタルカメラの平面図である。
まず、図２〜図４において、ディジタルカメラのカメラボディには、撮影レンズ１、ストロボ（エレクトロニックフラッシュ）発光部２、光学ファインダ３、液晶モニタ４および操作部５が設けられている。操作部５は、レリーズボタン５ａ、Ｗ（広角）ズームボタン５ｂ、Ｔ（望遠）ズームボタン５ｃ、方向ボタン５ｄ、メニューボタン５ｅ、ＯＫボタン５ｆ、電源ボタン５ｇおよびモードダイアル５ｈ等で構成されている。

カメラボディの上面部分には、操作部５のレリーズボタン５ａ、電源ボタン５ｇおよびモードダイアル５ｈが配設されている。レリーズボタン５ａは、撮影時に押下され、通常の場合、２段操作に構成されていて、１段目でオートフォーカス動作を行わせ、２段目で撮影動作を行わせる。電源ボタン５ｇは、この場合、モードダイアル５ｈの中心部に配置されており、押下される毎に電源のオン/オフを交互に繰り返す。モードダイアル５ｈは、回動操作されて、カメラの動作モードを選択設定する。
カメラボディの正面部分には、撮影レンズ１およびストロボ発光部２が設けられている。また、光学ファインダ３が、対物面をこのカメラボディの正面部分に覗かせて設けられている。撮影レンズ１は、対物面を正面側に向けて配置されている。
カメラボディの背面部分には、液晶モニタ４、ならびに操作部５のＷズームボタン５ｂ、Ｔズームボタン５ｃ、方向ボタン５ｄ、メニューボタン５ｅおよびＯＫボタン５ｆが、設けられている。

また、このカメラボディの正面部分には、光学ファインダ３が接眼面を覗かせている。液晶モニタ４は、各種操作設定画面を表示したり、電子ファインダとして被写体モニタ画面を表示したり、撮影画像の再生表示に用いたりする。操作部５のＷズームボタン５ｂを押下すると、撮影レンズ１が広角（短焦点距離）側へズーミングされ、Ｔズームボタン５ｃを押下すると、撮影レンズ１が望遠（長焦点距離）側へズーミングされる。方向ボタン５ｄは、液晶モニタ４に、操作設定画面や撮影画像の再生表示画面が表示されているときの選択操作などに用いられ、ほぼ円形の周縁部を押下することによって、円周上の押下位置に対応する上下左右（ＵＰ，ＤＯＷＮ，ＬＥＦＴ，ＲＩＧＨＴ）方向へ、選択画像や指示カーソルを移動させる。メニューボタン５ｅは、液晶モニタ４にメニュー画面を表示させるために押下され、ＯＫボタン５ｆは、選択画像や指示カーソルの指示対象の選択を確定させるために押下される。
既に述べたように光学ファインダ３は、主要部分はカメラボディ内に収容されているが、その接眼面を背面部分に覗かせ、その対物面を正面部分に覗かせている。また、明確には、図示されてはいないが、カメラボディの側面部分には、後述するメモリカード（２１）の装填部等が設けられている。これらの各部の一般的な機能および作用は良く知られているので、その詳細な説明は省略することとし、次にこのディジタルカメラの処理系におけるシステム構成を図１を参照して説明する。

図１に示すディジタルカメラシステムは、図２〜図３に示された撮影レンズ１、液晶モニタ４および操作部５に加えて、信号処理部１１、ＡＦＥ（アナログフロントエンド）部１２、タイミングジェネレータ（ＴＧ）１３、ＳＤＲＡＭ（シンクロナスダイナミックランダムアクセスメモリ）１４、機械的シャッタ部１５、固体撮像素子１６、発振器１７、モータドライバ１８、プログラムＲＯＭ（リードオンリメモリ）１９、サブＣＰＵ（中央処理ユニット）２０およびメモリカード２１を備えている。信号処理部１１は、メインＣＰＵ１１ａ、撮像素子インタフェース（Ｉ／Ｆ）１１ｂ、メモリコントローラ１１ｃ、現像処理部１１ｄ、ＪＰＥＧ処理部１１ｅ、表示インタフェース１１ｆ、カードコントローラ１１ｇおよび通信インタフェース１１ｈ等を有している。ＡＦＥ部１２は、ＣＤＳ（相関二重サンプリング）処理部１２ａ、ＡＧＣ（自動利得制御）部１２ｂおよびＡ／Ｄ変換（アナログ-ディジタル変換）部１２ｃ等を有している。タイミングジェネレータ１３は、ＥＥＰＲＯＭ（電子的消去可能なプログラム可能リードオンリメモリ）等の不揮発性メモリ１３ａおよびＲＡＭ等の揮発性メモリ１３ｂを有している。ＳＤＲＡＭ１４は、フレームメモリとしてＲＧＢデータ１４ａ、ＹＵＶデータ１４ｂおよびＪＰＥＧデータ１４ｃ等を格納して画像蓄積部として用いられるとともに、プログラムデータ１４ｄおよびＣＰＵ用ＲＡＭデータ１４ｅ等をも格納する。

撮影レンズ１のレンズユニットにおけるズームレンズおよびフォーカスレンズ等の駆動操作されるレンズは、モータドライバ１８によって駆動される。また撮影レンズ１内に設けられる機械的シャッタ部１５も、モータドライバ１８によって駆動される。機械的シャッタ部１５は、機械的絞りおよび機械的シャッタの両機能を有しており、これら双方が、モータドライバ１８を介して制御駆動される。モータドライバ１８は、例えばＩＣ（集積回路）化された信号処理回路等からなる信号処理部１１に含まれるメインＣＰＵ１１ａによって制御される。このメインＣＰＵ１１ａは、例えばマイクロプロセッサ等を用いて構成される。
ＣＣＤ固体撮像素子等を用いて構成した撮像素子としての固体撮像素子１６、固体撮像素子１６を駆動するためのタイミング信号を発生する駆動タイミング発生装置としてのタイミングジェネレータ１３およびＡＦＥ部１２は、ディジタルカメラの撮像部を構成する。ＡＦＥ部１２は、先に述べたように、固体撮像素子１６の出力を相関二重サンプリングによりサンプリングして画像信号を得るＣＤＳ処理部１２ａ、ＣＤＳ処理部１２ａからの出力の利得を自動制御して画像信号のレベルを調整するＡＧＣ部１２ｂおよびＡＧＣ部１２ｂから出力されるアナログ画像信号をディジタルデータに変換するＡ／Ｄ変換部１２ｃを有している。

発振器１７は、ＣＰＵ１１ａを含む信号処理部１１にシステムクロックを供給するとともに、タイミングジェネレータ１３にクロックを供給している。タイミングジェネレータ１３は、このクロックを受けて、ピクセル同期をとるためのピクセルクロックを、信号処理部１１の撮像素子インタフェース１１ｂと、ＡＦＥ部１２のＣＤＳ処理部１２ａ、ＡＧＣ部１２ｂおよびＡ／Ｄ変換部１２ｃの各部とに供給する。さらにタイミングジェネレータ１３から固体撮像素子１６およびＡＦＥ部１２にそれぞれの駆動信号が供給される。この駆動信号は、タイミングジェネレータ１３内部の不揮発性メモリ１３ａおよび揮発性メモリ１３ｂの少なくともいずれかに書き込まれているタイミングプログラムに基づいて生成される駆動タイミング信号である。例えば、固体撮像素子１６に供給される駆動信号は、垂直（Ｖ）駆動パルスと水平（Ｈ）駆動パルスである。
撮像部固体撮像素子１６からＡＦＥ部１２を介して信号処理部１１に入力されたディジタル画像データは、撮像素子インタフェース１１ｂを介して、フレームメモリとして機能する画像蓄積部であるＳＤＲＡＭ１４にＲＧＢデータ１４ａとして一時保管される。

信号処理部１１の現像処理部１１ｄは、画像現像、フィルタ処理、間引き処理、リサイズ処理および音声コーデック等の機能を有している。信号処理部１１の撮像素子インタフェース１１ｂは、画面の水平同期信号（ＨＤ）および垂直同期信号（ＶＤ）をタイミングジェネレータ１３に出力し、それらの同期信号に合わせてＡＦＥ部１２のＡ／Ｄ変換部１２ｃから入力されるディジタルＲＧＢ信号を取り込んで、メモリコントローラ１１ｃを介してＳＤＲＡＭ１４にＲＧＢデータ１４ａを書き込む。
現像処理部１１ｄの画像現像機能は、メインＣＰＵ１１ａにより設定された画像現像処理パラメータに基づき、ＳＤＲＡＭ１４に一時保管されたＲＧＢデータ１４ａを、輝度（Ｙ）の情報であるＹデータと、Ｂ（青）−Ｙの色差（Ｃｂ）の情報であるＵデータと、Ｒ（赤）−Ｙの色差（Ｃｒ）の情報であるＶデータとに変換処理して、ＹＵＶデータ１４ｂとしてＳＤＲＡＭ１４へ書き戻す。
表示インタフェース１１ｆは、ＳＤＲＡＭ１４に書き込まれた表示用データを表示装置である液晶モニタ４に送り、撮影画像を表示させる。このカメラ内蔵の液晶モニタ４への表示画像は、ＴＶビデオ信号として外部へ出力してＴＶ（テレビ）受像機等のＴＶモニタに表示させることなども可能である。表示用データは、自然画像のＹ・Ｃｂ・ＣｒのＹＵＶデータおよび撮影モードアイコン等を表示するＯＳＤ（オンスクリーンディスプレイ）データである。これら表示用データは、いずれもＳＤＲＡＭ１４に格納されたデータをメモリコントローラ１１ｃが読み出して表示インタフェース１１ｆに送り、表示インタフェース１１ｆで合成してビデオデータとして出力される。

ＪＰＥＧ処理部１１ｅは、ＪＰＥＧコーデックであり、記録時はＳＤＲＡＭ１４に書き込まれたＹ・Ｃｂ・ＣｒのＹＵＶデータを圧縮してＪＰＥＧ符号化されたデータをＳＤＲＡＭ１４に出力し、再生時はＳＤＲＡＭ１４から読み出したＪＰＥＧ符号化データをＹ・Ｃｂ・ＣｒのＹＵＶデータに伸張してＳＤＲＡＭ１４に出力する。
カードコントローラ１１ｇは、メモリカード２１のデータの読み出し／書き込みを制御するものであり、メインＣＰＵ１１ａの制御により、メモリカード２１内のデータをＳＤＲＡＭ１４に読み出したり、ＳＤＲＡＭ１４上のデータをメモリカード２１に転送して書き込んだりする。メモリカード２１は、例えばＳＤメモリカード、マルチメディアカード、コンパクトフラッシュ（登録商標）、ｘＤピクチャーカード、スマートメディアおよびメモリースティック等の小型のメモリカードのいずれかが用いられ、カメラボディに着脱可能に装填される。通常の場合、ディジタルカメラに用いられるメモリカード２１は、各種のメモリカードのうちの１種類〜数種類である。

信号処理部１１において、制御手段として全体の動作を制御するメインＣＰＵ１１ａは、起動時にプログラムＲＯＭ１９に格納されたプログラムおよび制御データをＳＤＲＡＭ１４にロードし、そのプログラムコードに基づいてシステム全体の動作を制御する。メインＣＰＵ１１ａは、操作部５のボタン等の操作による入力指示、図示していないリモートコントローラ（リモコン）等による外部動作指示、あるいは通信インタフェース１１ｈを介して接続されるＰＣ（パーソナルコンピュータ）等の外部端末としての外部機器１０１からの通信による通信動作指示に従い、撮像動作制御、現像処理部１１ｄにおける現像処理パラメータの設定、メモリの読み出し／書き込み制御および表示制御などを行う。
操作部５は、ユーザが撮像装置であるディジタルカメラの動作指示を行うためのものであり、撮影を指示するレリーズボタン５ａ、光学ズームおよび電子ズーム倍率を設定するズームボタン５ｂ，５ｃ、電源のオン／オフを指示する電源ボタン５ｇおよび撮影／再生等の動作モードを選択するためのモードダイアル５ｈ、ならびに露光モードの選択などのその他の各種設定を外部から行うための方向ボタン５ｄ、メニューボタン５ｅおよびＯＫボタン５ｆ等を備えている。操作部５の操作は、信号処理部１１のメインＣＰＵ１１ａにより、例えばシリアル通信を介して制御されるサブＣＰＵ２０によって監視され、操作部５の操作状態は、シリアル通信を介してメインＣＰＵ１１ａに伝達される。すなわち、サブＣＰＵ２０は、操作部５の処理に係るサブシステムを制御し、メインＣＰＵ１１ａは、カメラ全体の処理に係るメインシステムを制御する。

次に起動動作についての説明を行うが、まず、本発明に係る起動動作の説明に先立って、従来の起動動作について、図１８のタイミングチャートを参照して説明する。ここで、カメラシステムの各部については、上述した本発明に係る図１〜図４の構成を参照している。
撮影／再生等のモード切り換えのためのモードダイアル５ｈを、撮影モードに設定し、メインスイッチである電源ボタン５ｇの操作によって、カメラの起動要求を入力すると、サブＣＰＵ２０が、この信号を受けて、初期化動作としてカメラ制御用のメインＣＰＵ１１ａを含む信号処理部１１やタイミングジェネレータ１３を含む各部の電源を起動させる。但し、固体撮像素子１６およびＡＦＥ部１２は、タイミングジェネレータ１３から信号が出力される前に電源を投入すると、異常状態になり動作不能になるおそれや、素子を破壊するおそれがあるため、この時点では電源を投入しない。
メインシステムであるカメラ全体の制御用のメインＣＰＵ１１ａは、プログラムＲＯＭ１９からＳＤＲＡＭ１４にメインプログラムをロードする。メインＣＰＵ１１ａは、メインプログラムのロードが完了すると、撮影レンズ１の準備を行うとともに、タイミングジェネレータ１３へのプログラムデータのロードを行う。

なお、既に述べたように、初期のディジタルスチルカメラにおけるタイミングジェネレータは、ＣＣＤ等の固体撮像素子のモデル毎に、個別のタイミングジェネレータが開発されて、使用されていた。その後、固体撮像素子のモデル数が多くなると、個々のモデル毎にタイミングジェネレータを開発することは効率的でないでことから、タイミングジェネレータの内部に書き換え可能なメモリを持つものが開発されて、起動時にそのメモリに駆動信号タイミングのプログラムデータを書き込むことが必要となった。
このタイミングジェネレータ１３へのプログラムロードが完了すると、メインＣＰＵ１１ａは、いわゆるカメラヘッド、すなわち固体撮像素子１６とＡＦＥ部１２、に電源を投入し、さらにタイミングジェネレータ１３を駆動信号の出力が許可されるように設定して、固体撮像素子１６およびＡＦＥ部１２を起動する。固体撮像素子１６およびＡＦＥ部１２の起動後、出力が安定するまで待った後に、起動時の自動露出（ＡＥ）のための測光を行う。

自動露出のための測光は、撮像素子インタフェース１１ｂで行われる。撮像素子インタフェース１１ｂは、ＡＦＥ部１２を介して固体撮像素子１６からの映像データを取り込むと、ＲＧＢデータの積算を行って自動露出に供する。すなわち、図１７に画面を分割したイメージを示している。画面を水平１６分割、垂直１６分割した２５６ブロックについて、ＲＧＢそれぞれのデータを積算し、その積算値から、画面内の輝度分布データを作成し、輝度分布や主要被写体の明るさを測定する。その測定結果とその時点で設定されている露光時間および増感度（ＡＦＥ部１２内のＡＧＣ部１２ｃに設定される利得）から現在の被写体の明るさを判定し、適正な露光量にするための露光時間や増感度の設定や機械的絞りの絞り値を決定する。露光時間の設定は、タイミングジェネレータ１３に対して電子シャッタの時間（開時間）に対応するシャッタ時間制御用のクロックパルスの本数の設定を変更し、増感度の設定は、ＡＧＣ部１２ｃに対する利得設定を変更し、機械的絞りの絞り値は、モータドライバ１８を介してシャッタ部１５の絞り開口径を変更することによって、自動露出制御を実行する。

起動時には、特定の絞り値と電子シャッタ時間とＡＧＣ部１２ｃの利得における輝度分布から、明るさを求め、その明るさにおいて適正な露光条件になる設定値を算出する。この算出結果に基づいて、タイミングジェネレータ１３に対して電子シャッタのパルス本数を設定し、モータドライバ１８を介してシャッタ部１５の絞り開口径を設定し、ＡＦＥ部１２のＡＧＣ部１２ｃに利得を設定することによって、起動時の初期自動露出制御が完了する。
このようにして、起動時初期自動露出制御が完了すると、撮影可能状態となり、表示装置である液晶モニタ４に電子ファインダ（ＥＶＦ）機能としてのモニタリング映像が表示される。またサブＣＰＵ２０に対しては、レリーズボタン５ａの監視受付を許可する。なお、モニタリング映像が表示されている間は約１００ｍｓｅｃ毎に測光と露光量制御が繰り返し実行される。
次にタイミングジェネレータ１３についてさらに詳細に説明する。
タイミングジェネレータ１３は、固体撮像素子１６とＡＦＥ部１２とからなるカメラヘッドを駆動するための駆動パルス信号を出力する。この駆動パルス信号により駆動される読み出しモードの種類の例について、図１４、図１５および図１６を参照して説明する。

図１４は、画素加算を行う間引き転送読み出しを示している。図１４の図示左半部は、画素加算１／４ライン読み出しモードを示しており、１／４ライン毎の画素を加算して読み出している。このモードは、電子ファインダ動作時に使用されるものであり、１／６０秒サイクルで１画面の読み出しを行う。このモードは、この実施の形態における初期自動露出制御においても利用されている。図１４の図示右半部は、画素加算１／２ライン読み出しモードを示しており、１／２ライン毎の画素を加算して読み出している。このモードは、動画撮影を行うための動作モードである。１／３０秒サイクルで１画面の読み出しを行う。
図１５は、全画素フィールド転送読み出しを示している。すなわち、図１５は、静止画撮影時のフレーム読み出しモードであり、固体撮像素子の全画素を読み出すために、全画素を４フィールドに分割したインタレース転送を行っている。
図１６は、高速ＡＦ（オートフォーカス）制御を行う際の読み出し範囲を示している。すなわち、例えば図１４の図示左半部の画素加算１／４読み出しモードにおいて、図１６に示すような垂直方向についての中心部の全画面の約１／２の範囲に相当する部分のみを読み出すようにすることで、読み出しサイクルを１／１２０秒サイクルとすることができ、高速のＡＦ制御が可能になる。

上述したように、従来のタイミングジェネレータにおいては、これらのモードに対応する駆動パターン信号を出力するためのプログラムデータが、タイミングジェネレータの内部に設けたＲＯＭにＲＯＭデータとして書き込まれているか、それに相当する専用の論理回路が組み込まれていた。その後、開発効率を改善するため、タイミングジェネレータの内部に揮発性メモリを設け、この揮発性メモリに書き込まれるプログラムを書き換えることができるものが開発されたが、起動時にこのタイミングジェネレータのプログラムを書き込む必要が生じたため、起動が遅くなるという問題が発生した。
この実施の形態においては、図１に示したように、タイミングジェネレータ１３内に、例えばＥＥＰＲＯＭ等の書き換え可能な不揮発性メモリ１３ａと、通常のＲＡＭ等の書き換え可能な揮発性メモリ１３ｂとを備えている。
大容量の不揮発性メモリ１３ａを持つタイミングジェネレータ１３であるならば、図１４〜図１６に示した各モード等の全てのモードを不揮発性メモリ１３ａに保存しておき、撮像装置としてのディジタルカメラは、それらのデータを随時選択的に利用してカメラ各部を駆動するものとしても良い。このようなタイミングジェネレータ１３を利用すれば、起動時のプログラムの書き込みが不要であり、高速での起動が可能となる。さらに、ＣＣＤ等の固体撮像素子１６のモデル毎に個別のタイミングジェネレータ１３の開発または変更をする必要がなくなるため、開発効率も向上させることができる。

また、不揮発性メモリ１３ａの容量を少なく、すなわちメモリサイズを小さくして、さらに安価に構成するシステムとしてもよい。例えば、図１４〜図１６の全ての駆動信号パターンで動作させるためには、各パターンに対応する７つのプログラム（図１４の画素加算１／４ライン読み出しモードと画素加算１／２ライン読み出しモード、図１５の第１フィールド〜第４フィールドの４つのフィールドの読み出しモードおよび図１６の高速ＡＦ用部分読み出しモード）を用意する必要がある。しかしながら、不揮発性メモリ１３ａの容量を、例えば１つの駆動パターン信号分の容量程度とし、その他の駆動パターン信号は従来と同様に揮発性メモリ１３ｂに書き込むような構成とすることができるのである。この場合は、不揮発性メモリ１３ａには、起動時における初期自動露出制御およびその後の電子ファインダに使用する例えば図１４の左半部の画素加算１／４ライン読み出しモードの間引き転送に対応するものだけを書き込んでおくことで、起動の高速化を実現することができる。この場合、カメラヘッドの電源オンの処理と初期自動露出制御を行っている間に、揮発性メモリ１３ｂに他の駆動モードに対応するプログラムの書き込みを行うことができれば、その後の撮影動作が待たされることはない。このような構成とすれば、起動の高速化を実現しながら、不揮発性メモリ１３ａのメモリサイズを小さくすることができ、コストの低減を実現することができる。

このタイミングジェネレータ１３の不揮発性メモリ１３ａの格納データは、カメラに組付けた後に書き換えることができるようになっている。図５に書き換え操作のフローチャートを示している。この書き換えには、２つの方法がある。１つは外部のメモリカード２１からプログラムデータを読み込む方法であり、他の１つはＰＣ等の外部機器１０１との通信によってプログラムデータを読み込む方法である。
最初に、メモリカード２１経由での書き換えについて説明する。
記録時に画像データを保存するために用いられる外部メモリカード２１に書き換え用のプログラムデータを書き込み、カメラボディ内に装填する。次に、例えば、図４のカメラボディの上面にあるモードダイアル５ｈを操作して、再生モード（右向き三角形マーク）を選択して設定し、カメラボディ背面のＴズームボタン５ｃおよび方向ボタン５ｄの上（ＵＰ）方向を押しながら電源ボタン５ｇをオンとして起動を行うと、このような一連の操作が、タイミングジェネレータ１３の不揮発性メモリ１３ａのプログラムデータのメモリカード２１からの書き換え要求と予め設定しておくことにより、システム、つまりメインＣＰＵ１１ａは、メモリカード２１からの書き換え要求であると認識して、図５のフローチャートに従って書き換え操作を実行する。

メインＣＰＵ１１ａが書き換え要求を受け付けると、タイミングジェネレータ１３の不揮発性メモリ１３ａのプログラムデータのメモリカード２１からの書き換えを実施するか否かを確認するための図６のような確認画面を、表示インタフェース１１ｆを介して、液晶モニタ４に表示する（ステップＳ１１）。ここで方向ボタン５ｄの左右（ＬＥＦＴ，ＲＩＧＨＴ）方向に操作することにより、書き換え実施を示す「ＹＥＳ」を選択して、ＯＫボタン５ｆを押下すると、メモリカード２１から書き換え用のプログラムデータ１４ｄがＳＤＲＡＭ１４上に読み出される（ステップＳ１２）。
次に、読み出されたプログラムデータ１４ｄの有効性の確認が行われる（ステップＳ１３）。有効性の確認は、例えば、プログラムデータのサイズとプログラムの識別情報（プログラムＩＤ）とチェックサムとで行うことができる。この有効性の確認によって、プログラムデータが有効であると判断された場合は、当該カメラの電源であるバッテリのレベルチェックを行う（ステップＳ１４）。このチェックは、実質的に書き換えが完了するまでに、バッテリからの供給電力が不足しないか否かを確認するものである。

ステップＳ１４で、バッテリ電圧が基準レベル以上の電圧であると判断されると、書き換え操作（ステップＳ１５〜Ｓ１９）が開始される。
書き換えは、メインＣＰＵ１１ａからシリアル入出力を介して行われる。まず、メインＣＰＵ１１ａは、シリアル入出力を介して、タイミングジェネレータ１３を、例えばＥＥＰＲＯＭからなる不揮発性メモリ１３ａの書き換えモードに設定した後、データの有効性を示すデータ、例えばデータ有効性フラグ、を消去し（ステップＳ１５）、対応する固体撮像素子１６およびその動作モードを示すプログラム識別情報を消去する（ステップＳ１６）。
次に、プログラムデータ自体の書き換えを行い（ステップＳ１７）、最後にプログラム識別情報の書き込み（ステップＳ１８）およびデータ有効性フラグの書き込み（ステップＳ１９）を行って、書き込みを完了する。完了後は、自動的にシステムの再起動を行って（ステップＳ２０）、再生モードで起動する（ステップＳ２１）。なお、ステップＳ１１の書き換え実施の確認において、方向ボタン５ｄの左右（ＬＥＦＴ，ＲＩＧＨＴ）方向に操作することにより、書き換え不実施を示す「ＮＯ」を選択して、ＯＫボタン５ｆを押下すると、ステップＳ２１にジャンプして、再生モードで再起動する。また、ステップＳ１３の有効性の確認において、プログラムデータが、無効であると判断された場合にも、ステップＳ２１にジャンプして、再生モードで再起動する。
また、ステップＳ１４のバッテリのレベルチェックにおいて、バッテリレベルが基準レベルに満たないと判断された場合にも、ステップＳ２１にジャンプして、再生モードで再起動する。

次に、ＰＣ等の外部機器１０１から通信インタフェース１１ｈを介しての書き換えについて説明する。
図４に示すカメラボディの上面にあるモードダイアル５ｈを通信モード（この場合、双方向矢印マーク）に設定すると、外部機器１０１との通信が可能となる。ここでは、ＵＳＢ（ユニバーサルシリアルバス）ケーブルによる通信方式を用いる場合を例にとって説明するが、その他にも無線等の通信方式が考えられ、特に通信方式を限定するものではない。
ＵＳＢケーブルを外部機器１０１と通信インタフェース１１ｈとの間に接続した状態で、例えば、図４のカメラボディの上面にあるモードダイアル５ｈを操作して、通信モードを選択して設定し、カメラボディ背面のＴズームボタン５ｃおよび方向ボタン５ｄの上（ＵＰ）方向を押しながら電源ボタン５ｇをオンとして起動を行うと、このような一連の操作が、タイミングジェネレータ１３の不揮発性メモリ１３ａのプログラムデータの外部機器１０１からの書き換え要求と予め設定しておくことにより、システム、つまりメインＣＰＵ１１ａ、は、外部機器１０１からの書き換え要求であると認識して、図７に示すような書き換えを実施するか否かの確認画面を液晶モニタ４に表示する。

ここで方向ボタン５ｄの左右（ＬＥＦＴ，ＲＩＧＨＴ）方向に操作することにより、書き換え実施を示す「ＹＥＳ」を選択して、ＯＫボタン５ｆを押下すると、外部機器１０１との通信が開始される。外部機器１０１側で通信用アプリケーションソフトから書き換え用のプログラムデータの送信を開始すると、メインＣＰＵ１１ａは受信したデータをＳＤＲＡＭ１４に書き込む。ＳＤＲＡＭ上に一次保存したプログラムデータは、上述したメモリカード２１による場合とおおむね同様にして、タイミングジェネレータ１３内部の書き換え可能な不揮発性メモリ１３ａに対する書き込みが行われる。
次の本発明の要部であるタイミングジェネレータ１３の起動の高速化について説明する。本発明に係る起動の高速化は、タイミングジェネレータ１３が、内部に、ＥＥＰＲＯＭのように書き換え可能な不揮発性メモリを持っていることによって実現することができる。

本発明の第１の実施の形態に係る高速起動の動作を、図８に示すタイミングチャートを参照して説明する。
メインスイッチである電源ボタン５ｇのオン操作による起動要求をサブＣＰＵ２０が受け付けると、初期化処理として、信号処理部１１やタイミングジェネレータ１３を含むメインシステムの電源起動処理を行う。但し、この段階では、固体撮像素子１６およびＡＦＥ部１２の電源はまだ起動しない。
メインＣＰＵ１１ａは、上述したように、起動後にメインシステムのプログラムをプログラムＲＯＭ１９より読み出し、ＳＤＲＡＭ１４にロードする。ＳＤＲＡＭ１４へのメインシステムのプログラムのロードが完了すると、メインＣＰＵ１１ａは、タイミングジェネレータ１３の起動処理を行う（このとき図１８に示された従来の動作のようにタイミングジェネレータ１３へのプログラムデータのロードは行わない）。

タイミングジェネレータ１３は、図１に示すように、ＥＥＰＲＯＭのような不揮発性メモリ１３ａとＲＡＭのような揮発性メモリ１３ｂを内蔵している。そして、不揮発性メモリ１３ａには、少なくとも起動時の初期自動露出制御を行うことが可能な駆動タイミングを与える第１のプログラムデータとしてのプログラムデータが書き込まれている。この実施の形態においては、自動露出制御を行う駆動タイミング信号と、電子ファインダ動作を行う駆動タイミング信号とは同じものを用いるものとする。さらに、このタイミングジェネレータ１３では、不揮発性メモリ１３ａに書き込まれているデータが正常に書き込まれていることを判別するためのデータ有効性情報と、書き込まれているデータに対応する固体撮像素子１６および駆動モードを示すプログラム識別情報も不揮発性メモリに書き込まれている。
タイミングジェネレータ１３の起動処理においては、まず、データ有効性情報とプログラム識別情報とを読み出し、固体撮像素子１６およびＡＦＥ部１２に対して正しい駆動信号を出力することができるか否かを確認する。これらの情報に基づき、プログラムデータが正しいと判断できた場合は、初期自動露出制御および電子ファインダ動作での駆動をするための駆動信号の出力許可を設定するとともに、カメラヘッド、すなわち固体撮像素子１６とＡＦＥ部１２の電源を投入する。上述したように固体撮像素子１６とＡＦＥ部１２の出力が安定したところで、初期自動露出制御を行い、その終了後にレリーズ操作の受け付けを許可するとともに電子ファインダ表示を開始させる。

上述のようにして、予め自動露出制御を行うことができる駆動タイミング信号のプログラムデータがタイミングジェネレータ１３内に書き込まれていれば、固体撮像素子１６の電源を投入する前にプログラムデータをロードする必要がなくなり、起動を高速化することが可能となる。
この実施の形態においては、初期自動露出制御を行う駆動タイミングプログラムと、電子ファインダ動作を行う駆動タイミングプログラムとに同じものを用いるものとしたが、これらをそれぞれ異なるものとしてもよい。
例えば、このタイミングジェネレータ１３が、不揮発性メモリ１３ａ領域に１つしかプログラムデータを保持できず、初期自動露出制御用の駆動プログラムデータと電子ファインダ動作用の駆動プログラムデータとが異なる場合であっても、カメラヘッドの電源オン処理（すなわち、固体撮像素子１６およびＡＦＥ部１２の電源オン処理と出力の安定待ち）と、初期自動露出制御処理期間に、電子ファインダ動作を行うための第２のプログラムデータを有する駆動タイミングプログラムを揮発性メモリに書き込むようにすれば、起動時間の高速化が可能である。

図９は、この実施の形態に係るディジタルカメラシステムの基板構成の例である。図１と同様の部分には同符号を付して示す図９に示すシステムは、メインＣＰＵ１１ａを有する信号処理部１１、ＳＤＲＡＭ１４、発振器１７、プログラムＲＯＭ１９、サブＣＰＵ２０等を含むメイン基板ＭＢと、ＡＦＥ部１２、タイミングジェネレータ１３および固体撮像素子１６を含むカメラヘッド基板ＣＨとの２枚の基板構成となっている。このような基板構成とした場合には、上述したデータ有効性情報およびプログラム識別情報の確認が、一層有効になる。ディジタルカメラの組み立て時や修理時に、メイン基板ＭＢとカメラヘッド基板ＣＨとを接続することになるが、タイミングジェネレータ１３内の不揮発性メモリ１３ａに書き込まれたプログラムデータが正常ではない場合や、搭載されている固体撮像素子１６に合致していないデータであった場合には、固体撮像素子１６自体を破壊してしまうおそれがある。そのため、メインＣＰＵ１１ａは、タイミングジェネレータ１３から有効性データを確認すること、またはプログラム識別情報を確認することによって固体撮像素子の特性にあった駆動信号で動作させることが可能となる。

次に、本発明の第２の実施の形態に係るディジタルカメラシステムは、サブシステムを構成するサブＣＰＵ２０が、タイミングジェネレータ１３の起動処理動作およびカメラヘッドの電源制御を行うものである。図１０に示すシステム構成のブロック図および図１１に示すタイミングチャートを参照して具体的な動作を説明する。なお、図１０における各構成要素は、実質的に図１とほぼ同様であり、信号の経路が若干異なるだけであるので、図１と同様の部分には同符号を付してその詳細な説明を省略する。
電源ボタン５ｇによる起動要求をサブＣＰＵ２０が受け付けると、初期化処理として、信号処理部１１およびタイミングジェネレータ１３を含むカメラシステムの電源起動を行う。
上述したように、メインＣＰＵ１１ａは、起動後にメインシステムのプログラムをプログラムＲＯＭ１９から読み出し、ＳＤＲＡＭ１４にロードする。これと並行して、サブＣＰＵ２０は、タイミングジェネレータ１３の起動処理を行う。
タイミングジェネレータ１３は、図１０に示しているように、ＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性メモリ１３ａとＲＡＭ等の揮発性メモリ１３ｂとを内部に備えている。そして、不揮発性メモリ１３ａには少なくとも、起動時自動露出制御を行うことができる駆動タイミングプログラムデータが書き込まれている。

この実施の形態においても、自動露出制御を行う駆動タイミング信号と、電子ファインダ動作を行う駆動タイミング信号とは同じものを用いる。
タイミングジェネレータ１３の起動処理においては、サブＣＰＵ２０からシリアル入出力によって、まずデータ有効性情報およびプログラム識別情報を読み出して、固体撮像素子１６およびＡＦＥ部１２に対して正しい駆動信号が出力できるか否かを確認する。これらの情報が適正であると判断できた場合には、シリアル入出力を介して初期自動露出制御および電子ファインダモード動作の駆動をするための駆動信号の出力許可を設定するとともに、固体撮像素子１６とＡＦＥ部１２の電源を投入する。
メインシステムがプログラムをロードする時間は、３００ｍｓｅｃ程度であるため、このプログラムがＡＥの動作を開始するまでには、カメラヘッドの出力は安定している。そのため、すぐに初期自動露出制御を開始することができるので、初期自動露出制御を行って、その終了後にレリーズ受け付けを許可し、且つ電子ファインダのための表示を開始する。

上述のように、予め自動露出制御を行うことができる駆動タイミング信号のプログラムがタイミングジェネレータ１３内に書き込まれており、サブＣＰＵ２０側でタイミングジェネレータ１３の起動処理とカメラヘッドの電源オンを行うことができれば、先に述べた第１の実施の形態よりもさらに起動を高速化することができる。
この実施の形態においては、初期自動露出制御を行う駆動タイミングプログラムと、電子ファインダ動作を行う駆動タイミングプログラムとに同じものを用いるものとしたが、これらをそれぞれ異なるものとしてもよい。この場合にも、初期自動露出制御処理期間に、電子ファインダ動作を行うための駆動タイミングプログラムを揮発性メモリ１３ｂに書き込むことで、起動時間を短縮することが可能である。
本発明の第３の実施の形態に係るディジタルカメラシステムは、タイミングジェネレータ１３が、２つ以上のプログラムデータを書き込むことが可能な容量のＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性メモリ１３ａを有し、さらにそれらのプログラムデータのうちの１つが起動時に初期動作モードとして使用されることが指定されている。なお、この場合、タイミングジェネレータ１３は、不揮発性メモリ１３ａに書き込まれる２つ以上のプログラムデータのうちの１つが起動時に初期動作モードとして使用されることを指定することを可能としてもよい。

ここで説明する実施の形態においては、ディジタルカメラが組み立てられるときに、そのタイミングジェネレータ１３の不揮発性メモリ１３ａの初期プログラムエリアに予め電子ファインダモードで動作するためのプログラムが書き込まれているものとする。このタイミングジェネレータ１３は、この初期プログラムエリアの他に４つ分のプログラムを書き込むことが可能な不揮発性メモリ１３ａ領域が確保されているので、図１５に示すような静止画撮影用の全画素フィールド転送読み出しによるフレーム読み出しの第１〜第４フィールドの駆動信号プログラムが書き込まれている。
その他に１つ分のプログラムデータを書き込むＲＡＭ等の揮発性メモリ１３ｂの領域を有しているため、高速ＡＦを実施するときは、その直前に図１６のような読み出し動作をさせるプログラムを書き込み、動画の撮影が要求されたときは、その直前に図１４の右半部のような動作をさせるプログラムを書き込むようにする。つまり使用頻度の低い駆動モードについては、揮発性メモリ１３ｂの共通のメモリエリアを用途に合わせて上書きすることによって、メモリエリアの小さな揮発性メモリ１３ｂしか持たないタイミングジェネレータ１３であっても、数多くの動作モードに対応することが可能である。

図１２に示すシステム構成のブロック図および図１３に示すタイミングチャートを参照して具体的な動作を説明する。なお、図１２における各構成要素は、実質的に図１および図１０とほぼ同様であり、信号の経路が若干異なるだけであるので、図１および図１０と同様の部分には同符号を付してその詳細な説明を省略する。
この実施の形態に係るディジタルカメラにおいては、図１２に示すようにタイミングジェネレータ１３は、駆動信号の出力を外部から許可／禁止する入力ポートを有し、サブＣＰＵ２０から、出力許可／不許可を設定切り換えすることができる。
図１３にタイミングチャートを示すように、ユーザの操作により、電源ボタン５ｇが押下されて、システムの起動要求が与えられると、サブＣＰＵ２０は、初期化処理として、信号処理部１１およびタイミングジェネレータ１３を含むメインシステムの電源を起動する。但し、この時点では、固体撮像素子１６とＡＦＥ部１２の電源はまだ起動しない。メインＣＰＵ１１ａは、上述のように、起動後にメインシステムのプログラムをプログラムＲＯＭ１９から読み出し、ＳＤＲＡＭ１４にロードする。

これと並行して、サブＣＰＵ２０は、カメラヘッドの電源を投入するとともに、タイミングジェネレータ１３を信号出力許可とする。タイミングジェネレータ１３は、上述したように、ＥＥＰＲＯＭ等からなる不揮発性メモリの初期動作モードが書き込まれているエリアのプログラムデータを読み出し、駆動信号パルスの出力を開始する。
メインシステムが、プログラムをロードするためには、３００ｍｓｅｃ程度の時間がかかるため、このプログラムがＡＥの動作を開始するまでには、カメラヘッドの出力が安定している。そのため、すぐに初期自動露出制御を開始することができるので、初期自動露出制御を行い、その終了後にレリーズ受付許可とするとともに電子ファインダ表示が開始される。
上述したように、この第３の実施の形態においても、第２の実施の形態と同様に起動の高速化の効果が得られる。
さらに、この場合、タイミングジェネレータ１３が、初期動作モードを持っていることによって、サブＣＰＵ２０側が汎用ポート出力によって、タイミングジェネレータ１３の駆動タイミング信号の出力許可のみを操作するだけで、サブＣＰＵ２０側からシリアル入出力を用いた複雑な処理をしなくても高速起動が可能になる。

この実施の形態では、初期自動露出制御を行うための駆動タイミングプログラムと、電子ファインダ動作を行う駆動タイミングプログラムとに同一のプログラムデータを用いるものとしたが、これらを互いに異ならせてもよい。この場合であっても、初期自動露出制御処理期間に、電子ファインダ動作を行うための駆動タイミングプログラムを揮発性メモリに書き込むことによって、起動時間の高速化が可能である。
上述したように、本発明の請求項１の撮像装置は、撮像素子を駆動するための駆動タイミング信号を出力する駆動タイミング発生手段を具備する撮像装置において、
前記駆動タイミング発生手段は、
書き換え可能な不揮発性メモリおよび揮発性メモリを備え、
前記不揮発性メモリは、第１のプログラムデータを有し、前記揮発性メモリは第２のプログラムデータを有し、
前記不揮発性メモリに保存された前記第１のプログラムデータに基づいて、前記撮像素子の第１の駆動タイミング信号を出力し、前記揮発性メモリに保存された前記第２のプログラムデータに基づいて、
前記撮像素子の第２の駆動タイミング信号を出力するとともに、
前記撮像装置の駆動モードに応じて、前記第１の駆動タイミング信号または前記第２の駆動タイミング信号を出力し、
前記撮像装置の起動時における駆動モードでは、前記不揮発性メモリに保存された前記第１のプログラムデータに基づいて前記第１の駆動タイミング信号を出力するようにしている。このように、起動時に予め駆動タイミング発生装置内の不揮発性メモリに保存されている駆動タイミング発生装置の駆動用のプログラムデータをもとに動作を行うため、起動時にプログラムデータの書き込みが完了しなくても動作を開始することができ、起動を高速化することができる。即ち、より詳しくは、起動時のプログラムの書き込みが不要となって、高速での起動が可能となり、さらには、撮像素子のモデル毎に個別の駆動タイミング発生手段の開発または変更をする必要がなくなるため、開発効率を向上させることができ、加えて、不揮発性メモリのメモリサイズを小さくすることができ、コストの低減を実現することができる。

また、本発明の請求項２の撮像装置は、請求項１の撮像装置において、前記第１のプログラムデータは、少なくとも露光量制御のための情報取得を実行させるためのプログラムデータを含み、本発明の請求項６の撮像装置の起動方法は、請求項５の撮像装置の起動方法において、前記不揮発性メモリに予め保存されているプログラムデータは、少なくとも露光量制御のための情報取得を実行させるためのプログラムデータを含む。これらにおいては、起動時に必要なプログラムデータを自動露出制御の測光に使用する駆動モードとした。不揮発性メモリに全てのデータを書き込んでおけば、起動毎に書き込みを行う必要がなくなるが、それではどの撮像素子でも対応可能な最低限度の不揮発性メモリの容量が必要になり、動作モードが少ない撮像素子ではコストの増加と消費電力の増大による副作用が出てしまう。そのため少なくとも起動時の測光をするための駆動が行えるようにして、測光および起動時初期自動露出制御中に他の必要なプログラムデータを揮発性メモリに書き込むようにすれば、起動の高速化とコストの削減と省電力への対応を達成することができる。

本発明の請求項３の撮像装置は、請求項１または請求項２の撮像装置において、前記第１のプログラムデータは、少なくとも電子ビューファインダ動作を実行させるためのプログラムデータを含み、本発明の請求項４の撮像装置は、請求項２の撮像装置において、前記第１のプログラムデータにより、起動時における初期自動露光制御をおこなっている間に、前記揮発性メモリに他の駆動モードに対応するプログラムの書き込みを行う。
本発明の請求項５の撮像装置の起動方法は、書き換え可能な不揮発性メモリおよび揮発性メモリを有し、前記不揮発性メモリに保存されている第１のプログラムデータまたは前記揮発性メモリに保存されている第２のプログラムデータに基づいて、撮像素子の駆動タイミング信号を出力する駆動タイミング発生手段を具備する撮像装置を起動する方法であって、前記不揮発性メモリに保存された前記第１のプログラムデータに基づいて前記撮像素子の第１の駆動タイミング信号を出力し、前記揮発性メモリに保存された前記第２のプログラムデータに基づいて、前記撮像素子の第２の駆動タイミング信号を出力するとともに、前記撮像装置の駆動モードに応じて、前記第１の駆動タイミング信号または前記第２の駆動タイミング信号を出力し、
前記撮像装置の起動時における駆動モードでは、前記不揮発性メモリに保存された前記第１のプログラムデータに基づいて前記第１の駆動タイミング信号を出力する。本発明の請求項６の撮像装置の起動方法は、第１のプログラムデータは、少なくとも露光量制御のための情報取得を実行させるためのプログラムデータを含む。
本発明の請求項７の撮像装置の起動方法は、請求項５または請求項６の撮像装置の起動方法において、前記不揮発性メモリに予め保存されているプログラムデータは、少なくとも電子ビューファインダ動作を実行させるためのプログラムデータを含む。このように、起動時に必要なプログラムデータを電子ビューファインダの動作が可能な駆動モードのプログラムデータとした。上述したように全てのデータを不揮発性メモリに書き込んでおけば、起動毎に書き込みを行う必要がなくなるが、それではどの撮像素子でも対応可能な最低限度の不揮発性メモリ容量が必要になり、動作モードが少ない撮像素子ではコストの増加と消費電力の増大による副作用が出てしまう。機器の仕様によっては、露光量を常に固定したり、または特定の露光量で固定したりして動作させる撮像装置もある。このような場合に起動に必要な駆動モードは、電子ビューファインダ用の駆動モードである。そのため少なくとも起動時のビューファインダ動作が可能なプログラムデータを揮発性メモリに書き込むようにすれば、起動の高速化とコストの削減と省電力への対応が可能となる。

本発明の撮像装置の第１の実施の形態に係るディジタルカメラのシステム構成を示すブロック図である。 図１のディジタルカメラの外観を示す正面図である。 図１のディジタルカメラの外観を示す背面図である。 図１のディジタルカメラの外観を示す平面図である。 図１のディジタルカメラにおける駆動タイミング発生装置としてのタイミングジェネレータの不揮発性メモリのメモリカードによる書き換え処理を説明するためのフローチャートである。 図５のメモリカードによる不揮発性メモリの書き換え処理時の確認画面を模式的に示す図である。 ＰＣ等の外部機器による不揮発性メモリの書き換え処理時の確認画面を模式的に示す図である。 図１のディジタルカメラにおける本発明に係る高速起動動作を説明するためのタイミングチャートである。 図１のディジタルカメラのシステムにおける基板構成の一例を示すブロック図である。 本発明の撮像装置の第２の実施の形態に係るディジタルカメラのシステム構成を示すブロック図である。 図１０のディジタルカメラにおける本発明に係る高速起動動作を説明するためのタイミングチャートである。 本発明の撮像装置の第３の実施の形態に係るディジタルカメラのシステム構成を示すブロック図である。 図１２のディジタルカメラにおける本発明に係る高速起動動作を説明するためのタイミングチャートである。 画素加算１／４ライン読み出しおよび画素加算１／２ライン読み出しによる画素加算間引き転送読み出しの概念を説明するための模式図である。 第１フィールド〜第４フィールドのフレーム読み出しによる全画素フィールド転送読み出しの概念を説明するための模式図である。 高速ＡＦ読み出し範囲の概念を説明するための模式図である。 画像面におけるエリア分割したＲＧＢデータの積算エリアの概念を説明するための模式図である。 従来のディジタルカメラにおける本発明に係る起動動作を説明するためのタイミングチャートである。

符号の説明

１ 撮影レンズ
２ ストロボ（エレクトロニックフラッシュ）発光部
３ 光学ファインダ
４ 液晶モニタ
５ 操作部
５ａ レリーズボタン
５ｂ Ｗ（広角）ズームボタン
５ｃ Ｔ（望遠）ズームボタン
５ｄ 方向ボタン（ＵＰ，ＤＯＷＮ，ＬＥＦＴ，ＲＩＧＨＴ）
５ｅ メニューボタン
５ｆ ＯＫボタン
５ｇ 電源ボタン
５ｈ モードダイアル
１１ 信号処理部
１２ ＡＦＥ（アナログフロントエンド）部
１３ タイミングジェネレータ（ＴＧ）
１４ ＳＤＲＡＭ（シンクロナスダイナミックランダムアクセスメモリ）
１５ 機械的シャッタ部
１６ 固体撮像素子
１７ 発振器
１８ モータドライバ
１９ プログラムＲＯＭ（リードオンリメモリ）
２０ サブＣＰＵ（中央処理ユニット）
２１ メモリカード２１
１１ａ メインＣＰＵ
１１ｂ 撮像素子インタフェース（Ｉ／Ｆ）
１１ｃ メモリコントローラ
１１ｄ 現像処理部
１１ｅ ＪＰＥＧ処理部
１１ｆ 表示インタフェース
１１ｇ カードコントローラ
１１ｈ 通信インタフェース
１２ａ ＣＤＳ（相関二重サンプリング）処理部
１２ｂ ＡＧＣ（自動利得制御）部
１２ｃ Ａ／Ｄ変換（アナログ-ディジタル変換）部
１３ａ ＥＥＰＲＯＭ（電子的消去可能なプログラム可能リードオンリメモリ）等の不揮発性メモリ
１３ｂ ＲＡＭ等の揮発性メモリ
１４ａ ＲＧＢデータ
１４ｂ ＹＵＶデータ
１４ｃ ＪＰＥＧデータ
１４ｄ プログラムデータ
１４ｅ ＣＰＵ用ＲＡＭデータ

Claims (7)

1. 撮像素子を駆動するための駆動タイミング信号を出力する駆動タイミング発生手段を具備する撮像装置において、
   前記駆動タイミング発生手段は、
   書き換え可能な不揮発性メモリおよび揮発性メモリを備え、
   前記不揮発性メモリは、第１のプログラムデータを有し、前記揮発性メモリは第２のプログラムデータを有し、
   前記不揮発性メモリに保存された前記第１のプログラムデータに基づいて、前記撮像素子の第１の駆動タイミング信号を出力し、前記揮発性メモリに保存された前記第２のプログラムデータに基づいて、
   前記撮像素子の第２の駆動タイミング信号を出力するとともに、
   前記撮像装置の駆動モードに応じて、前記第１の駆動タイミング信号または前記第２の駆動タイミング信号を出力し、
   前記撮像装置の起動時における駆動モードでは、前記不揮発性メモリに保存された前記第１のプログラムデータに基づいて前記第１の駆動タイミング信号を出力することを特徴とする撮像装置。
2. 前記第１のプログラムデータは、少なくとも露光量制御のための情報取得を実行させるためのプログラムデータを含むことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記第１のプログラムデータは、少なくとも電子ビューファインダ動作を実行させるためのプログラムデータを含むことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の撮像装置。
4. 前記第１のプログラムデータにより、起動時における初期自動露光制御をおこなっている間に、前記揮発性メモリに他の駆動モードに対応するプログラムの書き込みを行うことを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
5. 書き換え可能な不揮発性メモリおよび揮発性メモリを有し、前記不揮発性メモリに保存されている第１のプログラムデータまたは前記揮発性メモリに保存されている第２のプログラムデータに基づいて、撮像素子の駆動タイミング信号を出力する駆動タイミング発生手段を具備する撮像装置を起動する方法であって、前記不揮発性メモリに保存された前記第１のプログラムデータに基づいて前記撮像素子の第１の駆動タイミング信号を出力し、前記揮発性メモリに保存された前記第２のプログラムデータに基づいて、前記撮像素子の第２の駆動タイミング信号を出力するとともに、前記撮像装置の駆動モードに応じて、前記第１の駆動タイミング信号または前記第２の駆動タイミング信号を出力し、
   前記撮像装置の起動時における駆動モードでは、前記不揮発性メモリに保存された前記第１のプログラムデータに基づいて前記第１の駆動タイミング信号を出力することを特徴とする撮像装置の起動方法。
6. 前記第１のプログラムデータは、少なくとも露光量制御のための情報取得を実行させるためのプログラムデータを含むことを特徴とする請求項５に記載の撮像装置の起動方法。
7. 前記第１のプログラムデータは、少なくとも電子ビューファインダ動作を実行させるためのプログラムデータを含むことを特徴とする請求項５または請求項６に記載の撮像装置の起動方法。

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