周波数切替え装置
【課題】 回路規模が大きくなるのを抑えることができ、動作中に周波数を切り替えたときにシステム誤動作が起きるのを防ぐことのできる周波数切替え装置を提供する。
【解決手段】 周波数切替え器５は、位相周波数比較器１０と、チャージポンプ回路１１と、ＬＰＦ回路１２と、ＶＣＯ回路１３と、カウンタ回路１４と、カウンタ回路１４の動作を制御する制御部８を備える。制御部８は、逓倍数変更部１６と、変更許可判定部１５を備える。変更許可判定部１５は、カウンタ回路１４のカウンタ値に基づいて、逓倍数を目標逓倍数に変更するのを許可するか否かを判定する。例えば、カウンタ値が目標逓倍数以下の基準値（例えば、カウンタ値０）になったときに、逓倍数の変更を許可する。
【解決手段】 周波数切替え器５は、位相周波数比較器１０と、チャージポンプ回路１１と、ＬＰＦ回路１２と、ＶＣＯ回路１３と、カウンタ回路１４と、カウンタ回路１４の動作を制御する制御部８を備える。制御部８は、逓倍数変更部１６と、変更許可判定部１５を備える。変更許可判定部１５は、カウンタ回路１４のカウンタ値に基づいて、逓倍数を目標逓倍数に変更するのを許可するか否かを判定する。例えば、カウンタ値が目標逓倍数以下の基準値（例えば、カウンタ値０）になったときに、逓倍数の変更を許可する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、周波数切替え装置および周波数切替え方法に関し、特にシステムの動作中に周波数の切替えを行う技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、カメラ機能付きの携帯電話機（カメラ付き携帯電話機ともいう）の利用者の数が増えてきている。カメラ付き携帯電話機は、電話やメールなどの通信通話機能のほかにカメラ機能を備えている。このカメラ付き携帯電話機では、カメラ画像の撮影中に電話やメールの電波を受信することも可能である。
【０００３】
カメラ付き携帯電話機でカメラ画像を撮影しているとき、カメラ画像処理回路は所定の動作クロック周波数で動作している。このカメラ画像処理回路の動作クロック周波数の高調波が、電話およびメール受信で使用される無線周波数に重畳されると、ノイズとなって電話やメールなどの通信通話機能に支障をきたす場合がある。そのような場合、通信通話機能との干渉を防ぐためには、カメラ画像処理回路の動作クロック周波数を変更する処理が行われる。
【０００４】
また、カメラ付き携帯電話機の場合、カメラ画像処理回路の後段に液晶表示用回路が備えられていることがある。そして、消費電力を抑えるために、液晶表示用回路の動作許容周波数が、動画処理時と静止画処理時で異なるように設定されていることがある。そのような場合にも、カメラのプレビュー状態である動画処理時と、撮影による画像取り込み状態である静止画処理時で、動作クロック周波数を変更する処理が行われる。
【０００５】
そこで、ＰＬＬ回路の動作中に出力周波数を切り替える方法として、ＰＬＬ回路のループを一旦遮断し、所定の発振周波数（目標発振周波数ともいう）となる電圧制御発振器の入力電圧（目標入力電圧）を予めデジタル値として用意し、ＤＡコンバーターを介して目標入力電圧を電圧制御発振器に入力した後、ＰＬＬのループを閉じるという方法が知られている（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２０００−４０９５９号公報（第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来の方法では、ＤＡコンバーターを別途設ける必要があるので、回路規模が大きくなるという問題がある。また、ＤＡコンバーターは、半導体プロセス上での製造バラツキ（製造誤差）があり、実際に発振する周波数が目標発振周波数と一致しないことがあるという問題がある。また、ＤＡコンバーター単体のテスト検査を追加する必要があり、製品のコストが上がるなどの問題がある。
【０００７】
なお、ＰＬＬ回路の動作中に単に動作クロック周波数の切替えを行うことも考えられる。例えば、図９に示すようなＰＬＬ回路を用いて動作クロック周波数の高速化が図られる。図９は、動作クロック周波数を高速化するＰＬＬ回路の一例を示すブロック図である。図１０は、図９のＰＬＬ回路のカウンタ回路の動作の説明図である。図１１は、図９のＰＬＬ回路の電圧制御発振器（ＶＣＯ回路ともいう）の動作の説明図である。
【０００８】
カウンタ回路は、所定の逓倍数を与えられると、電圧制御発振器からの出力信号（ＶＣＯ出力信号ともいう）をその逓倍数に応じて分周する。ここで、分周とは、周波数を１／ｎに変換することをいう。カウンタ回路のカウンタ値の最大値をＣｍａｘとすると、カウンタ値は、０から逓倍数まで増加して０に戻る。例えば、Ｃ１を逓倍数として設定した場合、カウンタ値は、０からＣ１まで増加して０に戻る。また、カウンタ値は、Ｃｍａｘになった場合にも０に戻る。逓倍数は１からＣｍａｘまでの任意の整数で設定できる。
【０００９】
ここで、図１０に示すように、逓倍数をＣ２からＣ１（Ｃ１＜Ｃ２とする）へ切り替えたときの動作を考える。図１１に示すように、逓倍数がＣ２のときの電圧制御発振器の出力信号（ＶＣＯ出力信号）の周波数はＦ２であり、逓倍数がＣ１のときのＶＣＯ出力信号の周波数はＦ１であるとする。つまり、この逓倍数をＣ２からＣ１へ切り替える動作は、ＶＣＯ出力信号の周波数をＦ２からＦ１へ切り替える動作に対応している。
【００１０】
ここでは、逓倍数をＣ２からＣ１へ切り替えたときに、カウンタ回路のカウンタ値がＣ１を超えている場合を考える。例えば、逓倍数をＣ２へ切り替えようとしていたとき、カウンタ値がＣ１を超えた後に、途中で切替え目標の逓倍数がＣ２からＣ１へ変更された場合を考える。その場合、図１０に示すように、カウンタ値は、一旦、Ｃｍａｘまでカウントされてから０に戻り、Ｃ１までカウントする。そうすると、図１１に示すように、電圧制御発振器からの出力信号（ＶＣＯ出力信号）の周波数が過度に増加することになる。その結果、動作クロック周波数（ＰＬＬ回路からの出力信号の周波数）が高速になりすぎてしまい、後段のデジタル信号処理回路の動作異常や誤動作を引き起こすおそれがあるという問題がある。
【００１１】
本発明は、上記従来の問題を解決するためになされたもので、回路規模が大きくなるのを抑えることができ、動作中に周波数を切り替えたときに誤動作が起きるのを防ぐことのできる周波数切替え装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の周波数切替え装置は、第１入力信号と第２入力信号との位相を比較し、比較結果に応じた比較結果信号を出力する位相周波数比較手段と、前記比較結果信号に応じて電圧を増減させた電圧増減信号を出力する電圧増減手段と、前記電圧増減信号の電圧に応じた周波数の出力信号を出力する電圧制御発振手段と、所定の逓倍数に応じてカウンタ値をカウントし、前記カウンタ値に基づいて前記出力信号を分周して、前記位相周波数比較手段の前記第２入力信号として出力するカウンタ手段と、前記カウンタ手段で用いる前記逓倍数を、切替え目標の周波数に対応した目標逓倍数に変更する逓倍数変更手段と、前記カウンタ手段の前記カウンタ値に基づいて、前記逓倍数を前記目標逓倍数に変更するのを許可するか否かを判定する変更許可判定手段と、を備えた構成を有している。
【００１３】
この構成により、システムの動作中に周波数の切替えを行うときには、カウンタ値に基づいて逓倍数の変更を許可するか否かが判定される。したがって、逓倍数の変更を行うときに、カウンタ値が目標逓倍数を超えており、カウンタ値がＣｍａｘまでカウントされてから０に戻ってＣ１までカウントするような動作になるのを防ぐことができる。これにより、ＶＣＯ出力信号の周波数が過度に増加するのを抑え、出力信号の周波数が高速になるのを抑制することができるので、システムの異常動作や誤動作を引き起こすのを防ぐことができる。このようにして、システムの動作を停止させることなく、動作クロック周波数を切り替えることができる。この場合、従来のようなＤＡコンバーターを追加する必要がないので、回路規模が大きくなるのを抑えることができる。
【００１４】
また、本発明の周波数切替え装置では、前記変更許可判定手段は、前記カウンタ値が前記目標逓倍数以下の所定の基準値になったときに、前記逓倍数を前記目標逓倍数に変更するのを許可する構成を有している。
【００１５】
この構成により、システムの動作中に周波数の切替えを行うときに、カウンタ値は目標逓倍数を超えていることがない。例えば、逓倍数をＣ２からＣ１へ切り替えようとしたときに、カウンタ回路のカウンタ値がＣ１を超えている場合には、カウンタ値が目標逓倍数Ｃ１以下の所定の基準値（例えばカウンタ値０）になるまで、逓倍数の変更が許可されない。そして、カウンタ値が目標逓倍数Ｃ１以下の所定の基準値（例えばカウンタ値０）になったときに、逓倍数の変更が許可される。したがって、カウンタ値は、常に基準値（例えばカウンタ値０）から目標逓倍数へカウントアップされる。つまり、カウンタ値がＣｍａｘまでカウントされてから０に戻ってＣ１までカウントするような動作になるのを防ぐことができる。これにより、ＶＣＯ出力信号の周波数が過度に増加するのを抑え、出力信号の周波数が高速になるのを抑制することができるので、システムの異常動作や誤動作を引き起こすのを防ぐことができる。
【００１６】
また、本発明の周波数切替え装置では、前記変更許可判定手段は、前記出力信号を用いて生成される映像ブランキング信号に基づいて、映像ブランキング期間に前記逓倍数を前記目標逓倍数に変更するのを許可する構成を有している。
【００１７】
この構成により、映像ブランキング期間中に動作クロック周波数の切替えを行うことができる。例えば、垂直ブランキング期間中に動作クロック周波数の切替えを行うことができる。したがって、動作クロック周波数を切り替えるときに、表示画像が乱れるのを防ぐことができる。
【００１８】
本発明の周波数切替え方法は、第１入力信号と第２入力信号との位相を比較し、比較結果に応じた比較結果信号を生成し、前記比較結果信号に応じて電圧を増減させた電圧増減信号を生成し、前記電圧増減信号の電圧に応じた周波数の出力信号を生成し、所定の逓倍数に応じてカウンタ値をカウントし、前記カウンタ値に基づいて前記出力信号を分周して、前記第２入力信号を生成し、前記逓倍数を切替え目標の周波数に対応した目標逓倍数に変更することにより、前記出力信号の周波数を切り替える周波数切替え方法であって、前記カウンタ値に基づいて、前記逓倍数を前記目標逓倍数に変更するのを許可するか否かを判定し、前記判定結果に応じて、前記逓倍数を前記目標逓倍数に変更する構成を有している。
【００１９】
この構成によっても、上記のように、ＶＣＯ出力信号の周波数が過度に増加するのを抑え、出力信号の周波数が高速になるのを抑制することができ、システムの異常動作や誤動作を引き起こすのを防ぐことができる。したがって、システムの動作を停止させることなく、動作クロック周波数を切り替えることができる。この場合も、従来のようなＤＡコンバーターを追加する必要がないので、回路規模が大きくなるのを抑えることができる。
【００２０】
本発明の撮像装置は、撮像手段と、前記撮像手段から得られた映像信号に画像処理を施す画像処理手段と、前記映像信号の映像ブランキング期間を検出する映像ブランキング期間検出手段と、請求項１に記載の周波数切替え装置と、を備え、前記周波数切替え装置は、前記映像ブランキング期間に前記画像処理手段の動作クロック周波数の切替えを行う構成を有している。
【００２１】
この構成によっても、上記のように、映像ブランキング期間中に画像処理手段の動作クロック周波数の切替えを行うことができる。例えば、垂直ブランキング期間中に画像処理手段の動作クロック周波数の切替えを行うことができる。したがって、動作クロック周波数を切り替えるときに、表示画像が乱れるのを防ぐことができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明は、カウンタ値に基づいて逓倍数の変更を許可するか否かを判定する変更許可判定手段を設けることにより、従来のように回路規模が大きくなるのを抑えることができ、動作中に周波数を切り替えたときにシステム誤動作を引き起こすのを防ぐことができるという効果を有する周波数切替え装置を提供することができるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の実施の形態の周波数切替え装置および撮像装置について、図面を用いて説明する。本実施の形態では、撮像装置がカメラ付き携帯電話機であり、周波数切替え装置が周波数切替え器である場合を例示する。周波数切替え器は、カメラ付き携帯電話機の画像処理部等の動作中に動作クロック周波数の切替えを行うものである。
【００２４】
本発明の実施の形態のカメラ付き携帯電話機を図２に示す。図２は、カメラ付き携帯電話機の構成を示すブロック図である。図２に示すように、カメラ付き携帯電話機１は、ＣＣＤやＣＭＯＳなどで構成された撮像素子２と、撮像素子２で撮影した画像に画像処理を施す画像処理部３と、無線通信を行う無線部４を備えている。また、カメラ付き携帯電話機１は、画像処理部３の動作クロック周波数の切替えを行う周波数切替え器５と、撮像素子２から得られた映像信号の垂直ブランキング期間を検出する垂直ブランキング期間検出部６を備えている。ここでは、撮像素子２が、本発明の撮像手段に相当し、画像処理部３が、本発明の画像処理手段に相当する。また、映像ブランキング期間検出部６が、本発明の映像ブランキング期間検出手段に相当する。
【００２５】
図１は、周波数切替え器５の構成を示すブロック図である。図１に示すように、周波数切替え器５は、ＰＬＬ回路７と、ＰＬＬ回路７の動作を制御する制御部８を備えている。本実施の形態では、この制御部８によりＰＬＬ回路７の動作を制御して、動作クロック周波数の切替えを行う。具体的には、基準周波数の入力信号（第１入力信号）がＰＬＬ回路７に入力されると、制御部８がＰＬＬ回路７の動作を制御して、逓倍された周波数の出力信号がデジタル信号処理回路９に出力される。すなわち、本実施の形態の周波数切替え方法は、ＰＬＬ回路７の制御方法であるともいえる。
【００２６】
ここでは、まず、ＰＬＬ回路７の構成について説明する。図１に示すように、ＰＬＬ回路７は、位相周波数比較器１０と、チャージポンプ回路１１と、低域通過フィルタ１２（ＬＰＦ回路１２ともいう）と、電圧制御発振器１３（ＶＣＯ回路１３ともいう）と、カウンタ回路１４を備えている。本実施の形態では、位相周波数比較器１０とチャージポンプ回路１１とＬＰＦ回路１２とＶＣＯ回路１３とカウンタ回路１４によって、位相周波数同期ループが構成されている。そして、ＰＬＬ回路７から出力された出力信号が、デジタル信号処理回路９へ動作クロック信号として入力される。このデジタル信号処理回路９が、カメラ付き携帯電話機１の画像処理部３や無線部４などである。
【００２７】
位相周波数比較器１０は、第１入力信号と第２入力信号を比較し位相差に応じてＵＰ信号またはＤＮ信号を出力する。第１入力信号は、ＰＬＬ回路７に入力される基準周波数（水晶発振クロックなど）の基準クロック信号である。第２入力信号は、ＶＣＯ回路１３の出力信号の周波数を分周した分周クロック信号である。ここで、ＵＰ信号とＤＮ信号は、本発明の比較結果信号に相当し、位相周波数比較器１０は、本発明の位相周波数比較手段に相当する。
【００２８】
図３は、位相周波数比較器１０の動作の説明図である。位相周波数比較器１０は、第１入力信号の立上りエッジと第２入力信号の立上りエッジのどちらが時間的に早いかを比較して、比較結果に応じてＵＰ信号またはＤＮ信号を出力する。ここでは、信号レベルがＬＯからＨＩへ変化している部分を立上りエッジという。
【００２９】
図３に示すように、第１入力信号の立上りエッジが第２入力信号の立上りエッジより早い場合には、位相周波数比較器１０はＵＰ信号を出力する。このＵＰ信号は、第１入力信号の立上りエッジの後、第２入力信号の立上りエッジが来るまで出力される。一方、第２入力信号の立上りエッジが第１入力信号の立上りエッジより早い場合には、位相周波数比較器１０はＤＮ信号を出力する。このＤＮ信号は、第２入力信号の立上りエッジの後、第１入力信号の立上りエッジが来るまで出力される。
【００３０】
チャージポンプ回路１１は、ＵＰ信号が入力されたときには電圧増加信号を出力し、ＤＮ信号が入力されたときには電圧減少信号を出力する。このチャージポンプ回路１１は、本発明の電圧増減手段に相当し、電圧増加信号および電圧減少信号は、本発明の電圧増減信号に相当する。
【００３１】
低域通過フィルタ１２（ＬＰＦ回路１２）は、所定のしきい周波数よりも低い周波数の信号のみを通過させる。本実施の形態では、電圧増減信号に含まれる高調波（高周波）のノイズがＬＰＦ回路１２によって除去されて、ＶＣＯ入力信号が出力される。
【００３２】
電圧制御発振器１３（ＶＣＯ回路１３）は、入力されるＶＣＯ入力信号の電圧に応じた周波数のＶＣＯ出力信号を出力する。図４は、ＶＣＯ回路１３の動作特性を示す説明図である。図４に示すように、ＶＣＯ入力信号の電圧が大きいほど、ＶＣＯ出力信号の周波数は高くなり、ＶＣＯ入力信号の電圧が小さいほど、ＶＣＯ出力信号の周波数は低くなる。本実施の形態では、このＶＣＯ回路１３からの出力信号（ＶＣＯ出力信号）が、ＰＬＬ回路７からの出力信号でもある。このＶＣＯ回路１３が、本発明の電圧制御発振手段に相当する。
【００３３】
カウンタ回路１４は、ＶＣＯ出力信号の周波数を逓倍数に応じて逓倍して、位相周波数比較器１０への第２入力信号として出力する。カウンタ回路１４からの出力信号（第２入力信号）は、カウンタ値が０となったときに、信号レベルがＬＯからＨＩへと変化する。つまり、カウンタ回路からの出力信号（第２入力信号）には、カウンタ値が０となったときに、立上りエッジが形成されているともいえる。
【００３４】
図５は、カウンタ回路１４の動作の説明図である。カウンタ回路１４はカウンタ機能を備えており、カウンタ値は０からＣｍａｘまで増加して、Ｃｍａｘになると０に戻る。逓倍数は、任意に設定される数であり、１からＣｍａｘまでの整数が設定される。例えば、Ｃ１を逓倍数として設定した場合には、カウンタ値は０からＣ１まで増加して０に戻る。ここでは、このカウンタ回路１４が、本発明のカウンタ手段に相当する。
【００３５】
つぎに、制御部８の構成について説明する。図１に示すように、制御部８は、カウンタ値に基づいて逓倍数の変更を許可するか否かを判定する変更許可判定部１５と、カウンタ回路１４で用いる逓倍数を切り替える逓倍数変更部１６を備えている。この変更許可判定部１５は、カウンタ回路１４のカウンタ値を常に検知している。ここでは、変更許可判定部１５が、本発明の変更許可判定手段に相当し、逓倍数変更部１６が、本発明の逓倍数変更手段に相当する。
【００３６】
以上のように構成されたカメラ付き携帯電話機１について、図面を用いてその動作を説明する。ここでは、画像処理部３の動作クロック周波数の切替えを行うときの周波数切替え器５の動作について説明する。
【００３７】
図６は、周波数切替え器５で動作クロック周波数の切替えを行うときのフロー図である。また、図７は、垂直ブランキング期間の説明図であり、図８は、動作クロック周波数の切替え（逓倍数の変更）の動作の説明図である。ここでは、図８に示すように、ＰＬＬ回路７の出力信号の周波数（動作クロック周波数）を切り替えるために、カウンタ回路１４の逓倍数をＣ２からＣ１へ切り替えるときの動作について説明する。この場合、Ｃ１が本発明の目標逓倍数である。
【００３８】
本実施の形態では、図４に示すように、カウンタ回路１４の逓倍数がＣ２のとき（ＰＬＬ回路７の出力信号の周波数の切替え前）、ＶＣＯ入力信号の電圧はＶ２であり、ＶＣＯ出力信号の周波数はＦ２である。そして、カウンタ回路１４の逓倍数がＣ１のとき（ＰＬＬ回路７の出力信号の周波数の切替え後）、ＶＣＯ入力信号の電圧はＶ１であり、ＶＣＯ出力信号の周波数はＦ２である。
【００３９】
図６に示すように、本実施の形態のカメラ付き携帯電話機１において、画像処理部３の動作クロック周波数の切替えを行うときには、まず、垂直ブランキング信号の検出が行われ（Ｓ１）、垂直ブランキング期間が開始したか否かの判定が行われる（Ｓ２）。本実施の形態では、映像ブランキング期間検出部６が垂直ブランキング信号を常に検知しており、垂直ブランキング信号に基づいて垂直ブランキング期間開始の判定を行う。図７に示した例では、垂直ブランキング信号の信号レベルがＨからＬになったときに、垂直ブランキング期間が開始したと判定される。
【００４０】
垂直ブランキング期間が開始したと判定された場合には、カウンタ値の検出が行われ（Ｓ３）、カウンタ値が０であるか否かの判定が行われる（Ｓ４）。本実施の形態では、変更許可判定部１５が、カウンタ値を常に検知しており、カウンタ値が０であるかの判定を行う。そして、カウンタ値が０のときに、カウンタ回路１４で用いる逓倍数の変更が行われる（Ｓ５）。そうすると、図７に示すように、ＰＬＬ回路７からの出力信号の周波数は過渡応答によって変化しながら、動作クロック周波数の切替えが行われる。
【００４１】
図８に示した例では、逓倍数をＣ２からＣ１へ変更しようとしたとき、カウンタ回路１４のカウンタ値はｎ−１である。このようなときには逓倍数の変更はすぐに行われず、その後、カウンタ値が０になったときに逓倍数の変更が許可される。そして、カウンタ回路１４のカウンタ値が０になった次の出力信号（ＶＣＯ出力信号）の立上りエッジのときに、逓倍数がＣ２からＣ１へ変更される。
【００４２】
本実施の形態では、図８に示すように、カウンタ回路１４のカウンタ値が０になると、ＶＣＯ出力信号の次の立上りエッジのときに、第２入力信号の信号レベルがＬからＨへ立ち上がる。この場合、この第２入力信号の信号レベルは、４クロックが経過したとき（カウンタ値が４のとき）に、ＨからＬに戻る（立ち下がる）ように設定されている。なお、位相周波数比較器１０は、入力信号の立上りエッジを用いて位相の比較を行っており、入力信号の立下りエッジは用いていない。したがって、第２入力信号の信号レベルは、任意のクロックが経過したとき（任意のカウンタ値のとき）に、ＨからＬに戻るように設定されてもよい。
【００４３】
このような発明の実施の形態の周波数切替え装置によれば、カウンタ値に基づいて逓倍数の変更を許可するか否かを判定する変更許可判定部１５を設けることにより、従来のように回路規模が大きくなるのを抑えることができ、動作中に周波数を切り替えたときにシステム誤動作を引き起こすのを防ぐことができる。
【００４４】
すなわち、本実施の形態では、システムの動作中に周波数の切替えを行うときには、カウンタ回路１４のカウンタ値に基づいて逓倍数の変更を許可するか否かが判定される。したがって、逓倍数の変更を行うときに、カウンタ値が目標逓倍数を超えており、カウンタ値がＣｍａｘまでカウントされてから０に戻ってＣ１までカウントするような動作になるのを防ぐことができる。これにより、ＶＣＯ出力信号の周波数が過度に増加するのを抑え、出力信号の周波数が高速になるのを抑制することができるので、システムの異常動作や誤動作を引き起こすのを防ぐことができる。このようにして、後段のデジタル信号処理回路９を停止させることなく、カウンタ回路１４の逓倍数を変更し、システムの動作クロック周波数（出力信号の周波数）をＦ２からＦ１へ変更することができる。この場合、従来のようなＤＡコンバーターを追加する必要がないので、回路規模が大きくなるのを抑えることができる。
【００４５】
この場合、変更許可判定部は、カウンタ値が目標逓倍数以下の所定の基準値になったときに、逓倍数を目標逓倍数に変更するのを許可する。したがって、システムの動作中に周波数の切替えを行うときに、カウンタ値が目標逓倍数を超えていることがない。例えば、逓倍数をＣ２からＣ１へ切り替えようとしたときに、カウンタ回路のカウンタ値がＣ１を超えている場合には、カウンタ値が目標逓倍数Ｃ１以下の所定の基準値（例えばカウンタ値０）になるまで、逓倍数の変更が許可されない。そして、カウンタ値が目標逓倍数Ｃ１以下の所定の基準値（例えばカウンタ値０）になったときに、逓倍数の変更が許可される。したがって、カウンタ値は、常に基準値（例えばカウンタ値０）から目標逓倍数へカウントアップされる。つまり、逓倍数をＣ２からＣ１へ減らした場合でも、カウンタ値がＣｍａｘまでカウントされてから０に戻ってＣ１までカウントするような動作になるのを防ぐことができ、カウンタ値０からＣ１へとスムーズに対応できる。これにより、ＶＣＯ出力信号の周波数が過度に増加するのを抑え、出力信号の周波数が高速になるのを抑制することができるので、システムの異常動作や誤動作を引き起こすのを防ぐことができる。
【００４６】
また、本実施の形態では、映像ブランキング期間中にカメラ付き携帯電話機の画像処理部の動作クロック周波数の切替えを行うことができる。例えば、垂直ブランキング期間中に画像処理手段の動作クロック周波数の切替えを行うことができる。したがって、動作クロック周波数を切り替えるときに、過渡応答によって周波数が変化しても、表示画像を乱すことなくフレームレートを変更することができる。また、この場合、ＰＬＬ回路７にリセットをかけずに動作クロック周波数の変更ができるので、垂直ブランキング期間の引き延ばしが、ＰＬＬ回路７の逓倍数の変更による過渡応答の時間だけで十分であり、必要最小限の引き延ばしで済む。
【００４７】
以上、本発明の実施の形態を例示により説明したが、本発明の範囲はこれらに限定されるものではなく、請求項に記載された範囲内において目的に応じて変更・変形することが可能である。
【００４８】
例えば、以上の説明では、カウンタ値が０のときに逓倍数の変更を許可する例について説明したが、本発明の範囲はこれに限られるものではなく、目標逓倍数以下のカウンタ値であれば、０以外のカウンタ値で逓倍数の変更を許可してもよい。
【００４９】
また、以上の説明では、逓倍数の変更は、カウンタ値が０になった次の出力信号の立上りエッジで行われる例について説明したが、本発明の範囲はこれに限定されるものではなく、カウンタ値が０以外の値となった次の出力信号の立ち上がりで行ってもよい。
【００５０】
また、逓倍数の変更は、第１入力信号や第２入力信号の波形の状態変化（信号レベルの変化）をトリガにして行ってもよい。例えば、第１入力信号や第２入力信号の立上りエッジのときに、逓倍数の変更を行ってもよい。
【００５１】
また、ＰＬＬ回路７の構成は、画像撮影装置あるいは画像表示装置と同一チップあるいは別チップのどちらの構成であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
以上のように、本発明にかかる周波数切替え装置は、回路規模が大きくなるのを抑えることができ、動作中に周波数を切り替えたときにシステム誤動作が起きるのを防ぐことができるという効果を有し、カメラ付き携帯電話機の周波数切替え器等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本実施の形態における周波数切替え装置のブロック図
【図２】本実施の形態におけるカメラ付き携帯電話機のブロック図
【図３】本実施の形態における位相周波数比較器の動作を示す説明図
【図４】本実施の形態におけるＶＣＯ回路の動作の説明図
【図５】本実施の形態におけるカウンタ回路の動作の説明図
【図６】本実施の形態における周波数切替え装置の動作を説明するためのフロー図
【図７】本実施の形態における垂直ブランキング期間の説明図
【図８】本実施の形態における周波数の切替え（逓倍数の変更）の動作の説明図
【図９】従来のＰＬＬ回路のブロック図
【図１０】従来のカウンタ回路の動作の説明図
【図１１】従来のＶＣＯ回路の動作の説明図
【符号の説明】
【００５４】
１ カメラ付き携帯電話機
２ 撮像素子
３ 画像処理部
５ 周波数切替え器
６ 垂直ブランキング期間検出部
７ ＰＬＬ回路
８ 制御部
９ デジタル信号処理回路
１０ 位相周波数比較器
１１ チャージポンプ回路
１３ 電圧制御発振器（ＶＣＯ回路）
１４ カウンタ回路
１５ 変更許可判定部
１６ 逓倍数変更部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、周波数切替え装置および周波数切替え方法に関し、特にシステムの動作中に周波数の切替えを行う技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、カメラ機能付きの携帯電話機（カメラ付き携帯電話機ともいう）の利用者の数が増えてきている。カメラ付き携帯電話機は、電話やメールなどの通信通話機能のほかにカメラ機能を備えている。このカメラ付き携帯電話機では、カメラ画像の撮影中に電話やメールの電波を受信することも可能である。
【０００３】
カメラ付き携帯電話機でカメラ画像を撮影しているとき、カメラ画像処理回路は所定の動作クロック周波数で動作している。このカメラ画像処理回路の動作クロック周波数の高調波が、電話およびメール受信で使用される無線周波数に重畳されると、ノイズとなって電話やメールなどの通信通話機能に支障をきたす場合がある。そのような場合、通信通話機能との干渉を防ぐためには、カメラ画像処理回路の動作クロック周波数を変更する処理が行われる。
【０００４】
また、カメラ付き携帯電話機の場合、カメラ画像処理回路の後段に液晶表示用回路が備えられていることがある。そして、消費電力を抑えるために、液晶表示用回路の動作許容周波数が、動画処理時と静止画処理時で異なるように設定されていることがある。そのような場合にも、カメラのプレビュー状態である動画処理時と、撮影による画像取り込み状態である静止画処理時で、動作クロック周波数を変更する処理が行われる。
【０００５】
そこで、ＰＬＬ回路の動作中に出力周波数を切り替える方法として、ＰＬＬ回路のループを一旦遮断し、所定の発振周波数（目標発振周波数ともいう）となる電圧制御発振器の入力電圧（目標入力電圧）を予めデジタル値として用意し、ＤＡコンバーターを介して目標入力電圧を電圧制御発振器に入力した後、ＰＬＬのループを閉じるという方法が知られている（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２０００−４０９５９号公報（第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来の方法では、ＤＡコンバーターを別途設ける必要があるので、回路規模が大きくなるという問題がある。また、ＤＡコンバーターは、半導体プロセス上での製造バラツキ（製造誤差）があり、実際に発振する周波数が目標発振周波数と一致しないことがあるという問題がある。また、ＤＡコンバーター単体のテスト検査を追加する必要があり、製品のコストが上がるなどの問題がある。
【０００７】
なお、ＰＬＬ回路の動作中に単に動作クロック周波数の切替えを行うことも考えられる。例えば、図９に示すようなＰＬＬ回路を用いて動作クロック周波数の高速化が図られる。図９は、動作クロック周波数を高速化するＰＬＬ回路の一例を示すブロック図である。図１０は、図９のＰＬＬ回路のカウンタ回路の動作の説明図である。図１１は、図９のＰＬＬ回路の電圧制御発振器（ＶＣＯ回路ともいう）の動作の説明図である。
【０００８】
カウンタ回路は、所定の逓倍数を与えられると、電圧制御発振器からの出力信号（ＶＣＯ出力信号ともいう）をその逓倍数に応じて分周する。ここで、分周とは、周波数を１／ｎに変換することをいう。カウンタ回路のカウンタ値の最大値をＣｍａｘとすると、カウンタ値は、０から逓倍数まで増加して０に戻る。例えば、Ｃ１を逓倍数として設定した場合、カウンタ値は、０からＣ１まで増加して０に戻る。また、カウンタ値は、Ｃｍａｘになった場合にも０に戻る。逓倍数は１からＣｍａｘまでの任意の整数で設定できる。
【０００９】
ここで、図１０に示すように、逓倍数をＣ２からＣ１（Ｃ１＜Ｃ２とする）へ切り替えたときの動作を考える。図１１に示すように、逓倍数がＣ２のときの電圧制御発振器の出力信号（ＶＣＯ出力信号）の周波数はＦ２であり、逓倍数がＣ１のときのＶＣＯ出力信号の周波数はＦ１であるとする。つまり、この逓倍数をＣ２からＣ１へ切り替える動作は、ＶＣＯ出力信号の周波数をＦ２からＦ１へ切り替える動作に対応している。
【００１０】
ここでは、逓倍数をＣ２からＣ１へ切り替えたときに、カウンタ回路のカウンタ値がＣ１を超えている場合を考える。例えば、逓倍数をＣ２へ切り替えようとしていたとき、カウンタ値がＣ１を超えた後に、途中で切替え目標の逓倍数がＣ２からＣ１へ変更された場合を考える。その場合、図１０に示すように、カウンタ値は、一旦、Ｃｍａｘまでカウントされてから０に戻り、Ｃ１までカウントする。そうすると、図１１に示すように、電圧制御発振器からの出力信号（ＶＣＯ出力信号）の周波数が過度に増加することになる。その結果、動作クロック周波数（ＰＬＬ回路からの出力信号の周波数）が高速になりすぎてしまい、後段のデジタル信号処理回路の動作異常や誤動作を引き起こすおそれがあるという問題がある。
【００１１】
本発明は、上記従来の問題を解決するためになされたもので、回路規模が大きくなるのを抑えることができ、動作中に周波数を切り替えたときに誤動作が起きるのを防ぐことのできる周波数切替え装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の周波数切替え装置は、第１入力信号と第２入力信号との位相を比較し、比較結果に応じた比較結果信号を出力する位相周波数比較手段と、前記比較結果信号に応じて電圧を増減させた電圧増減信号を出力する電圧増減手段と、前記電圧増減信号の電圧に応じた周波数の出力信号を出力する電圧制御発振手段と、所定の逓倍数に応じてカウンタ値をカウントし、前記カウンタ値に基づいて前記出力信号を分周して、前記位相周波数比較手段の前記第２入力信号として出力するカウンタ手段と、前記カウンタ手段で用いる前記逓倍数を、切替え目標の周波数に対応した目標逓倍数に変更する逓倍数変更手段と、前記カウンタ手段の前記カウンタ値に基づいて、前記逓倍数を前記目標逓倍数に変更するのを許可するか否かを判定する変更許可判定手段と、を備えた構成を有している。
【００１３】
この構成により、システムの動作中に周波数の切替えを行うときには、カウンタ値に基づいて逓倍数の変更を許可するか否かが判定される。したがって、逓倍数の変更を行うときに、カウンタ値が目標逓倍数を超えており、カウンタ値がＣｍａｘまでカウントされてから０に戻ってＣ１までカウントするような動作になるのを防ぐことができる。これにより、ＶＣＯ出力信号の周波数が過度に増加するのを抑え、出力信号の周波数が高速になるのを抑制することができるので、システムの異常動作や誤動作を引き起こすのを防ぐことができる。このようにして、システムの動作を停止させることなく、動作クロック周波数を切り替えることができる。この場合、従来のようなＤＡコンバーターを追加する必要がないので、回路規模が大きくなるのを抑えることができる。
【００１４】
また、本発明の周波数切替え装置では、前記変更許可判定手段は、前記カウンタ値が前記目標逓倍数以下の所定の基準値になったときに、前記逓倍数を前記目標逓倍数に変更するのを許可する構成を有している。
【００１５】
この構成により、システムの動作中に周波数の切替えを行うときに、カウンタ値は目標逓倍数を超えていることがない。例えば、逓倍数をＣ２からＣ１へ切り替えようとしたときに、カウンタ回路のカウンタ値がＣ１を超えている場合には、カウンタ値が目標逓倍数Ｃ１以下の所定の基準値（例えばカウンタ値０）になるまで、逓倍数の変更が許可されない。そして、カウンタ値が目標逓倍数Ｃ１以下の所定の基準値（例えばカウンタ値０）になったときに、逓倍数の変更が許可される。したがって、カウンタ値は、常に基準値（例えばカウンタ値０）から目標逓倍数へカウントアップされる。つまり、カウンタ値がＣｍａｘまでカウントされてから０に戻ってＣ１までカウントするような動作になるのを防ぐことができる。これにより、ＶＣＯ出力信号の周波数が過度に増加するのを抑え、出力信号の周波数が高速になるのを抑制することができるので、システムの異常動作や誤動作を引き起こすのを防ぐことができる。
【００１６】
また、本発明の周波数切替え装置では、前記変更許可判定手段は、前記出力信号を用いて生成される映像ブランキング信号に基づいて、映像ブランキング期間に前記逓倍数を前記目標逓倍数に変更するのを許可する構成を有している。
【００１７】
この構成により、映像ブランキング期間中に動作クロック周波数の切替えを行うことができる。例えば、垂直ブランキング期間中に動作クロック周波数の切替えを行うことができる。したがって、動作クロック周波数を切り替えるときに、表示画像が乱れるのを防ぐことができる。
【００１８】
本発明の周波数切替え方法は、第１入力信号と第２入力信号との位相を比較し、比較結果に応じた比較結果信号を生成し、前記比較結果信号に応じて電圧を増減させた電圧増減信号を生成し、前記電圧増減信号の電圧に応じた周波数の出力信号を生成し、所定の逓倍数に応じてカウンタ値をカウントし、前記カウンタ値に基づいて前記出力信号を分周して、前記第２入力信号を生成し、前記逓倍数を切替え目標の周波数に対応した目標逓倍数に変更することにより、前記出力信号の周波数を切り替える周波数切替え方法であって、前記カウンタ値に基づいて、前記逓倍数を前記目標逓倍数に変更するのを許可するか否かを判定し、前記判定結果に応じて、前記逓倍数を前記目標逓倍数に変更する構成を有している。
【００１９】
この構成によっても、上記のように、ＶＣＯ出力信号の周波数が過度に増加するのを抑え、出力信号の周波数が高速になるのを抑制することができ、システムの異常動作や誤動作を引き起こすのを防ぐことができる。したがって、システムの動作を停止させることなく、動作クロック周波数を切り替えることができる。この場合も、従来のようなＤＡコンバーターを追加する必要がないので、回路規模が大きくなるのを抑えることができる。
【００２０】
本発明の撮像装置は、撮像手段と、前記撮像手段から得られた映像信号に画像処理を施す画像処理手段と、前記映像信号の映像ブランキング期間を検出する映像ブランキング期間検出手段と、請求項１に記載の周波数切替え装置と、を備え、前記周波数切替え装置は、前記映像ブランキング期間に前記画像処理手段の動作クロック周波数の切替えを行う構成を有している。
【００２１】
この構成によっても、上記のように、映像ブランキング期間中に画像処理手段の動作クロック周波数の切替えを行うことができる。例えば、垂直ブランキング期間中に画像処理手段の動作クロック周波数の切替えを行うことができる。したがって、動作クロック周波数を切り替えるときに、表示画像が乱れるのを防ぐことができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明は、カウンタ値に基づいて逓倍数の変更を許可するか否かを判定する変更許可判定手段を設けることにより、従来のように回路規模が大きくなるのを抑えることができ、動作中に周波数を切り替えたときにシステム誤動作を引き起こすのを防ぐことができるという効果を有する周波数切替え装置を提供することができるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の実施の形態の周波数切替え装置および撮像装置について、図面を用いて説明する。本実施の形態では、撮像装置がカメラ付き携帯電話機であり、周波数切替え装置が周波数切替え器である場合を例示する。周波数切替え器は、カメラ付き携帯電話機の画像処理部等の動作中に動作クロック周波数の切替えを行うものである。
【００２４】
本発明の実施の形態のカメラ付き携帯電話機を図２に示す。図２は、カメラ付き携帯電話機の構成を示すブロック図である。図２に示すように、カメラ付き携帯電話機１は、ＣＣＤやＣＭＯＳなどで構成された撮像素子２と、撮像素子２で撮影した画像に画像処理を施す画像処理部３と、無線通信を行う無線部４を備えている。また、カメラ付き携帯電話機１は、画像処理部３の動作クロック周波数の切替えを行う周波数切替え器５と、撮像素子２から得られた映像信号の垂直ブランキング期間を検出する垂直ブランキング期間検出部６を備えている。ここでは、撮像素子２が、本発明の撮像手段に相当し、画像処理部３が、本発明の画像処理手段に相当する。また、映像ブランキング期間検出部６が、本発明の映像ブランキング期間検出手段に相当する。
【００２５】
図１は、周波数切替え器５の構成を示すブロック図である。図１に示すように、周波数切替え器５は、ＰＬＬ回路７と、ＰＬＬ回路７の動作を制御する制御部８を備えている。本実施の形態では、この制御部８によりＰＬＬ回路７の動作を制御して、動作クロック周波数の切替えを行う。具体的には、基準周波数の入力信号（第１入力信号）がＰＬＬ回路７に入力されると、制御部８がＰＬＬ回路７の動作を制御して、逓倍された周波数の出力信号がデジタル信号処理回路９に出力される。すなわち、本実施の形態の周波数切替え方法は、ＰＬＬ回路７の制御方法であるともいえる。
【００２６】
ここでは、まず、ＰＬＬ回路７の構成について説明する。図１に示すように、ＰＬＬ回路７は、位相周波数比較器１０と、チャージポンプ回路１１と、低域通過フィルタ１２（ＬＰＦ回路１２ともいう）と、電圧制御発振器１３（ＶＣＯ回路１３ともいう）と、カウンタ回路１４を備えている。本実施の形態では、位相周波数比較器１０とチャージポンプ回路１１とＬＰＦ回路１２とＶＣＯ回路１３とカウンタ回路１４によって、位相周波数同期ループが構成されている。そして、ＰＬＬ回路７から出力された出力信号が、デジタル信号処理回路９へ動作クロック信号として入力される。このデジタル信号処理回路９が、カメラ付き携帯電話機１の画像処理部３や無線部４などである。
【００２７】
位相周波数比較器１０は、第１入力信号と第２入力信号を比較し位相差に応じてＵＰ信号またはＤＮ信号を出力する。第１入力信号は、ＰＬＬ回路７に入力される基準周波数（水晶発振クロックなど）の基準クロック信号である。第２入力信号は、ＶＣＯ回路１３の出力信号の周波数を分周した分周クロック信号である。ここで、ＵＰ信号とＤＮ信号は、本発明の比較結果信号に相当し、位相周波数比較器１０は、本発明の位相周波数比較手段に相当する。
【００２８】
図３は、位相周波数比較器１０の動作の説明図である。位相周波数比較器１０は、第１入力信号の立上りエッジと第２入力信号の立上りエッジのどちらが時間的に早いかを比較して、比較結果に応じてＵＰ信号またはＤＮ信号を出力する。ここでは、信号レベルがＬＯからＨＩへ変化している部分を立上りエッジという。
【００２９】
図３に示すように、第１入力信号の立上りエッジが第２入力信号の立上りエッジより早い場合には、位相周波数比較器１０はＵＰ信号を出力する。このＵＰ信号は、第１入力信号の立上りエッジの後、第２入力信号の立上りエッジが来るまで出力される。一方、第２入力信号の立上りエッジが第１入力信号の立上りエッジより早い場合には、位相周波数比較器１０はＤＮ信号を出力する。このＤＮ信号は、第２入力信号の立上りエッジの後、第１入力信号の立上りエッジが来るまで出力される。
【００３０】
チャージポンプ回路１１は、ＵＰ信号が入力されたときには電圧増加信号を出力し、ＤＮ信号が入力されたときには電圧減少信号を出力する。このチャージポンプ回路１１は、本発明の電圧増減手段に相当し、電圧増加信号および電圧減少信号は、本発明の電圧増減信号に相当する。
【００３１】
低域通過フィルタ１２（ＬＰＦ回路１２）は、所定のしきい周波数よりも低い周波数の信号のみを通過させる。本実施の形態では、電圧増減信号に含まれる高調波（高周波）のノイズがＬＰＦ回路１２によって除去されて、ＶＣＯ入力信号が出力される。
【００３２】
電圧制御発振器１３（ＶＣＯ回路１３）は、入力されるＶＣＯ入力信号の電圧に応じた周波数のＶＣＯ出力信号を出力する。図４は、ＶＣＯ回路１３の動作特性を示す説明図である。図４に示すように、ＶＣＯ入力信号の電圧が大きいほど、ＶＣＯ出力信号の周波数は高くなり、ＶＣＯ入力信号の電圧が小さいほど、ＶＣＯ出力信号の周波数は低くなる。本実施の形態では、このＶＣＯ回路１３からの出力信号（ＶＣＯ出力信号）が、ＰＬＬ回路７からの出力信号でもある。このＶＣＯ回路１３が、本発明の電圧制御発振手段に相当する。
【００３３】
カウンタ回路１４は、ＶＣＯ出力信号の周波数を逓倍数に応じて逓倍して、位相周波数比較器１０への第２入力信号として出力する。カウンタ回路１４からの出力信号（第２入力信号）は、カウンタ値が０となったときに、信号レベルがＬＯからＨＩへと変化する。つまり、カウンタ回路からの出力信号（第２入力信号）には、カウンタ値が０となったときに、立上りエッジが形成されているともいえる。
【００３４】
図５は、カウンタ回路１４の動作の説明図である。カウンタ回路１４はカウンタ機能を備えており、カウンタ値は０からＣｍａｘまで増加して、Ｃｍａｘになると０に戻る。逓倍数は、任意に設定される数であり、１からＣｍａｘまでの整数が設定される。例えば、Ｃ１を逓倍数として設定した場合には、カウンタ値は０からＣ１まで増加して０に戻る。ここでは、このカウンタ回路１４が、本発明のカウンタ手段に相当する。
【００３５】
つぎに、制御部８の構成について説明する。図１に示すように、制御部８は、カウンタ値に基づいて逓倍数の変更を許可するか否かを判定する変更許可判定部１５と、カウンタ回路１４で用いる逓倍数を切り替える逓倍数変更部１６を備えている。この変更許可判定部１５は、カウンタ回路１４のカウンタ値を常に検知している。ここでは、変更許可判定部１５が、本発明の変更許可判定手段に相当し、逓倍数変更部１６が、本発明の逓倍数変更手段に相当する。
【００３６】
以上のように構成されたカメラ付き携帯電話機１について、図面を用いてその動作を説明する。ここでは、画像処理部３の動作クロック周波数の切替えを行うときの周波数切替え器５の動作について説明する。
【００３７】
図６は、周波数切替え器５で動作クロック周波数の切替えを行うときのフロー図である。また、図７は、垂直ブランキング期間の説明図であり、図８は、動作クロック周波数の切替え（逓倍数の変更）の動作の説明図である。ここでは、図８に示すように、ＰＬＬ回路７の出力信号の周波数（動作クロック周波数）を切り替えるために、カウンタ回路１４の逓倍数をＣ２からＣ１へ切り替えるときの動作について説明する。この場合、Ｃ１が本発明の目標逓倍数である。
【００３８】
本実施の形態では、図４に示すように、カウンタ回路１４の逓倍数がＣ２のとき（ＰＬＬ回路７の出力信号の周波数の切替え前）、ＶＣＯ入力信号の電圧はＶ２であり、ＶＣＯ出力信号の周波数はＦ２である。そして、カウンタ回路１４の逓倍数がＣ１のとき（ＰＬＬ回路７の出力信号の周波数の切替え後）、ＶＣＯ入力信号の電圧はＶ１であり、ＶＣＯ出力信号の周波数はＦ２である。
【００３９】
図６に示すように、本実施の形態のカメラ付き携帯電話機１において、画像処理部３の動作クロック周波数の切替えを行うときには、まず、垂直ブランキング信号の検出が行われ（Ｓ１）、垂直ブランキング期間が開始したか否かの判定が行われる（Ｓ２）。本実施の形態では、映像ブランキング期間検出部６が垂直ブランキング信号を常に検知しており、垂直ブランキング信号に基づいて垂直ブランキング期間開始の判定を行う。図７に示した例では、垂直ブランキング信号の信号レベルがＨからＬになったときに、垂直ブランキング期間が開始したと判定される。
【００４０】
垂直ブランキング期間が開始したと判定された場合には、カウンタ値の検出が行われ（Ｓ３）、カウンタ値が０であるか否かの判定が行われる（Ｓ４）。本実施の形態では、変更許可判定部１５が、カウンタ値を常に検知しており、カウンタ値が０であるかの判定を行う。そして、カウンタ値が０のときに、カウンタ回路１４で用いる逓倍数の変更が行われる（Ｓ５）。そうすると、図７に示すように、ＰＬＬ回路７からの出力信号の周波数は過渡応答によって変化しながら、動作クロック周波数の切替えが行われる。
【００４１】
図８に示した例では、逓倍数をＣ２からＣ１へ変更しようとしたとき、カウンタ回路１４のカウンタ値はｎ−１である。このようなときには逓倍数の変更はすぐに行われず、その後、カウンタ値が０になったときに逓倍数の変更が許可される。そして、カウンタ回路１４のカウンタ値が０になった次の出力信号（ＶＣＯ出力信号）の立上りエッジのときに、逓倍数がＣ２からＣ１へ変更される。
【００４２】
本実施の形態では、図８に示すように、カウンタ回路１４のカウンタ値が０になると、ＶＣＯ出力信号の次の立上りエッジのときに、第２入力信号の信号レベルがＬからＨへ立ち上がる。この場合、この第２入力信号の信号レベルは、４クロックが経過したとき（カウンタ値が４のとき）に、ＨからＬに戻る（立ち下がる）ように設定されている。なお、位相周波数比較器１０は、入力信号の立上りエッジを用いて位相の比較を行っており、入力信号の立下りエッジは用いていない。したがって、第２入力信号の信号レベルは、任意のクロックが経過したとき（任意のカウンタ値のとき）に、ＨからＬに戻るように設定されてもよい。
【００４３】
このような発明の実施の形態の周波数切替え装置によれば、カウンタ値に基づいて逓倍数の変更を許可するか否かを判定する変更許可判定部１５を設けることにより、従来のように回路規模が大きくなるのを抑えることができ、動作中に周波数を切り替えたときにシステム誤動作を引き起こすのを防ぐことができる。
【００４４】
すなわち、本実施の形態では、システムの動作中に周波数の切替えを行うときには、カウンタ回路１４のカウンタ値に基づいて逓倍数の変更を許可するか否かが判定される。したがって、逓倍数の変更を行うときに、カウンタ値が目標逓倍数を超えており、カウンタ値がＣｍａｘまでカウントされてから０に戻ってＣ１までカウントするような動作になるのを防ぐことができる。これにより、ＶＣＯ出力信号の周波数が過度に増加するのを抑え、出力信号の周波数が高速になるのを抑制することができるので、システムの異常動作や誤動作を引き起こすのを防ぐことができる。このようにして、後段のデジタル信号処理回路９を停止させることなく、カウンタ回路１４の逓倍数を変更し、システムの動作クロック周波数（出力信号の周波数）をＦ２からＦ１へ変更することができる。この場合、従来のようなＤＡコンバーターを追加する必要がないので、回路規模が大きくなるのを抑えることができる。
【００４５】
この場合、変更許可判定部は、カウンタ値が目標逓倍数以下の所定の基準値になったときに、逓倍数を目標逓倍数に変更するのを許可する。したがって、システムの動作中に周波数の切替えを行うときに、カウンタ値が目標逓倍数を超えていることがない。例えば、逓倍数をＣ２からＣ１へ切り替えようとしたときに、カウンタ回路のカウンタ値がＣ１を超えている場合には、カウンタ値が目標逓倍数Ｃ１以下の所定の基準値（例えばカウンタ値０）になるまで、逓倍数の変更が許可されない。そして、カウンタ値が目標逓倍数Ｃ１以下の所定の基準値（例えばカウンタ値０）になったときに、逓倍数の変更が許可される。したがって、カウンタ値は、常に基準値（例えばカウンタ値０）から目標逓倍数へカウントアップされる。つまり、逓倍数をＣ２からＣ１へ減らした場合でも、カウンタ値がＣｍａｘまでカウントされてから０に戻ってＣ１までカウントするような動作になるのを防ぐことができ、カウンタ値０からＣ１へとスムーズに対応できる。これにより、ＶＣＯ出力信号の周波数が過度に増加するのを抑え、出力信号の周波数が高速になるのを抑制することができるので、システムの異常動作や誤動作を引き起こすのを防ぐことができる。
【００４６】
また、本実施の形態では、映像ブランキング期間中にカメラ付き携帯電話機の画像処理部の動作クロック周波数の切替えを行うことができる。例えば、垂直ブランキング期間中に画像処理手段の動作クロック周波数の切替えを行うことができる。したがって、動作クロック周波数を切り替えるときに、過渡応答によって周波数が変化しても、表示画像を乱すことなくフレームレートを変更することができる。また、この場合、ＰＬＬ回路７にリセットをかけずに動作クロック周波数の変更ができるので、垂直ブランキング期間の引き延ばしが、ＰＬＬ回路７の逓倍数の変更による過渡応答の時間だけで十分であり、必要最小限の引き延ばしで済む。
【００４７】
以上、本発明の実施の形態を例示により説明したが、本発明の範囲はこれらに限定されるものではなく、請求項に記載された範囲内において目的に応じて変更・変形することが可能である。
【００４８】
例えば、以上の説明では、カウンタ値が０のときに逓倍数の変更を許可する例について説明したが、本発明の範囲はこれに限られるものではなく、目標逓倍数以下のカウンタ値であれば、０以外のカウンタ値で逓倍数の変更を許可してもよい。
【００４９】
また、以上の説明では、逓倍数の変更は、カウンタ値が０になった次の出力信号の立上りエッジで行われる例について説明したが、本発明の範囲はこれに限定されるものではなく、カウンタ値が０以外の値となった次の出力信号の立ち上がりで行ってもよい。
【００５０】
また、逓倍数の変更は、第１入力信号や第２入力信号の波形の状態変化（信号レベルの変化）をトリガにして行ってもよい。例えば、第１入力信号や第２入力信号の立上りエッジのときに、逓倍数の変更を行ってもよい。
【００５１】
また、ＰＬＬ回路７の構成は、画像撮影装置あるいは画像表示装置と同一チップあるいは別チップのどちらの構成であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
以上のように、本発明にかかる周波数切替え装置は、回路規模が大きくなるのを抑えることができ、動作中に周波数を切り替えたときにシステム誤動作が起きるのを防ぐことができるという効果を有し、カメラ付き携帯電話機の周波数切替え器等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本実施の形態における周波数切替え装置のブロック図
【図２】本実施の形態におけるカメラ付き携帯電話機のブロック図
【図３】本実施の形態における位相周波数比較器の動作を示す説明図
【図４】本実施の形態におけるＶＣＯ回路の動作の説明図
【図５】本実施の形態におけるカウンタ回路の動作の説明図
【図６】本実施の形態における周波数切替え装置の動作を説明するためのフロー図
【図７】本実施の形態における垂直ブランキング期間の説明図
【図８】本実施の形態における周波数の切替え（逓倍数の変更）の動作の説明図
【図９】従来のＰＬＬ回路のブロック図
【図１０】従来のカウンタ回路の動作の説明図
【図１１】従来のＶＣＯ回路の動作の説明図
【符号の説明】
【００５４】
１ カメラ付き携帯電話機
２ 撮像素子
３ 画像処理部
５ 周波数切替え器
６ 垂直ブランキング期間検出部
７ ＰＬＬ回路
８ 制御部
９ デジタル信号処理回路
１０ 位相周波数比較器
１１ チャージポンプ回路
１３ 電圧制御発振器（ＶＣＯ回路）
１４ カウンタ回路
１５ 変更許可判定部
１６ 逓倍数変更部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１入力信号と第２入力信号との位相を比較し、比較結果に応じた比較結果信号を出力する位相周波数比較手段と、
前記比較結果信号に応じて電圧を増減させた電圧増減信号を出力する電圧増減手段と、
前記電圧増減信号の電圧に応じた周波数の出力信号を出力する電圧制御発振手段と、
所定の逓倍数に応じてカウンタ値をカウントし、前記カウンタ値に基づいて前記出力信号を分周して、前記位相周波数比較手段の前記第２入力信号として出力するカウンタ手段と、
前記カウンタ手段で用いる前記逓倍数を、切替え目標の周波数に対応した目標逓倍数に変更する逓倍数変更手段と、
前記カウンタ手段の前記カウンタ値に基づいて、前記逓倍数を前記目標逓倍数に変更するのを許可するか否かを判定する変更許可判定手段と、
を備えたことを特徴とする周波数切替え装置。
【請求項２】
前記変更許可判定手段は、
前記カウンタ値が前記目標逓倍数以下の所定の基準値になったときに、前記逓倍数を前記目標逓倍数に変更するのを許可することを特徴とする請求項１に記載の周波数切替え装置。
【請求項３】
前記変更許可判定手段は、
前記出力信号を用いて生成される映像ブランキング信号に基づいて、映像ブランキング期間に前記逓倍数を前記目標逓倍数に変更するのを許可することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の周波数切替え装置。
【請求項４】
第１入力信号と第２入力信号との位相を比較し、比較結果に応じた比較結果信号を生成し、
前記比較結果信号に応じて電圧を増減させた電圧増減信号を生成し、
前記電圧増減信号の電圧に応じた周波数の出力信号を生成し、
所定の逓倍数に応じてカウンタ値をカウントし、前記カウンタ値に基づいて前記出力信号を分周して、前記第２入力信号を生成し、
前記逓倍数を切替え目標の周波数に対応した目標逓倍数に変更することにより、前記出力信号の周波数を切り替える周波数切替え方法であって、
前記カウンタ値に基づいて、前記逓倍数を前記目標逓倍数に変更するのを許可するか否かを判定し、
前記判定結果に応じて、前記逓倍数を前記目標逓倍数に変更することを特徴とする周波数切替え方法。
【請求項５】
撮像手段と、
前記撮像手段から得られた映像信号に画像処理を施す画像処理手段と、
前記映像信号の映像ブランキング期間を検出する映像ブランキング期間検出手段と、
請求項１に記載の周波数切替え装置と、
を備え、
前記周波数切替え装置は、前記映像ブランキング期間に前記画像処理手段の動作クロック周波数の切替えを行うことを特徴とする撮像装置。
【請求項１】
第１入力信号と第２入力信号との位相を比較し、比較結果に応じた比較結果信号を出力する位相周波数比較手段と、
前記比較結果信号に応じて電圧を増減させた電圧増減信号を出力する電圧増減手段と、
前記電圧増減信号の電圧に応じた周波数の出力信号を出力する電圧制御発振手段と、
所定の逓倍数に応じてカウンタ値をカウントし、前記カウンタ値に基づいて前記出力信号を分周して、前記位相周波数比較手段の前記第２入力信号として出力するカウンタ手段と、
前記カウンタ手段で用いる前記逓倍数を、切替え目標の周波数に対応した目標逓倍数に変更する逓倍数変更手段と、
前記カウンタ手段の前記カウンタ値に基づいて、前記逓倍数を前記目標逓倍数に変更するのを許可するか否かを判定する変更許可判定手段と、
を備えたことを特徴とする周波数切替え装置。
【請求項２】
前記変更許可判定手段は、
前記カウンタ値が前記目標逓倍数以下の所定の基準値になったときに、前記逓倍数を前記目標逓倍数に変更するのを許可することを特徴とする請求項１に記載の周波数切替え装置。
【請求項３】
前記変更許可判定手段は、
前記出力信号を用いて生成される映像ブランキング信号に基づいて、映像ブランキング期間に前記逓倍数を前記目標逓倍数に変更するのを許可することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の周波数切替え装置。
【請求項４】
第１入力信号と第２入力信号との位相を比較し、比較結果に応じた比較結果信号を生成し、
前記比較結果信号に応じて電圧を増減させた電圧増減信号を生成し、
前記電圧増減信号の電圧に応じた周波数の出力信号を生成し、
所定の逓倍数に応じてカウンタ値をカウントし、前記カウンタ値に基づいて前記出力信号を分周して、前記第２入力信号を生成し、
前記逓倍数を切替え目標の周波数に対応した目標逓倍数に変更することにより、前記出力信号の周波数を切り替える周波数切替え方法であって、
前記カウンタ値に基づいて、前記逓倍数を前記目標逓倍数に変更するのを許可するか否かを判定し、
前記判定結果に応じて、前記逓倍数を前記目標逓倍数に変更することを特徴とする周波数切替え方法。
【請求項５】
撮像手段と、
前記撮像手段から得られた映像信号に画像処理を施す画像処理手段と、
前記映像信号の映像ブランキング期間を検出する映像ブランキング期間検出手段と、
請求項１に記載の周波数切替え装置と、
を備え、
前記周波数切替え装置は、前記映像ブランキング期間に前記画像処理手段の動作クロック周波数の切替えを行うことを特徴とする撮像装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００８−１７２３８４（Ｐ２００８−１７２３８４Ａ）
【公開日】平成２０年７月２４日（２００８．７．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１９１５（Ｐ２００７−１９１５）
【出願日】平成１９年１月１０日（２００７．１．１０）
【出願人】（０００００５８２１）松下電器産業株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年７月２４日（２００８．７．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１月１０日（２００７．１．１０）
【出願人】（０００００５８２１）松下電器産業株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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