JP2003224856A

JP2003224856A - インタレース転送方式の撮像装置および撮像方法

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Publication number: JP2003224856A
Application number: JP2002021416A
Authority: JP
Inventors: Kensho Oshima; 憲昭尾島; Kenji Shiraishi; 賢二白石
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2002-01-30
Filing date: 2002-01-30
Publication date: 2003-08-08
Anticipated expiration: 2022-01-30
Also published as: JP3846860B2

Abstract

(57)【要約】【課題】インタレース転送方式の撮像素子を用い、モ
ード設定の記録画素数に応じたフィールド数の転送デー
タにより画像処理を行い処理時間を短縮する。【解決手段】ＣＣＤ１からの転送データは第１，第
２，第３フィールド順に撮像処理部２、信号処理部３を
経て記憶部４に格納。各フィールドの転送データは、撮
影確認画像，解像度「低」，「中」，「高」設定に応
じ、各フィールドの転送完了検出により記憶部４のＲＧ
Ｂ信号がＹＵＶ変換部３ｃによりＹＵＶ信号に変換され
る。この第１フィールドの転送データの撮影確認画像，
サムネイル画像は、表示部６に表示され、かつ解像度
「低」の時、ＹＵＶ信号が記憶部４から読み出され圧縮
処理部３ｄでＪＰＥＧフォーマットに圧縮されたデータ
にヘッダデータ等が付加され外部記憶部４’に保存。解
像度「中」の時、第２フィールドの転送完了で第１，第
２フィールドの転送データにより画像処理し、解像度
「高」の時、第３フィールドのデータ転送完了で第１，
第２，第３フィールドの転送データで画像処理する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、撮像素子に蓄積さ
れた電荷を転送する際、複数フィールドに分割して各フ
ィールドの転送データに少なくともＲＧＢまたはＹｅＣ
ｙＭｇＧからなるカラー信号を含むインタレース転送方
式の撮像素子を使用した撮像装置および撮像方法に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のデジタルカメラに使用される撮像
装置において、２回に分けて読み出しを行うインタレー
ス方式、または１回で読み出しを行うプログレッシブ方
式による撮像素子からの電荷を転送することが行われて
いる。これらの各方式にはいずれも長所があり、または
短所がある。例えば、特開２００１−２８５６８８号公
報に記載されるデジタルカメラのように、インタレース
転送方式、プログレッシブ転送方式の両方を備えたもの
がある。この記載によれば、インタレース転送方式にお
いては、シャッターを用いる単写モードにより処理時間
を要するが質の高い画像を提供し、プログレッシブ転送
方式では、シャッターを用いず複数画素列に１画素列の
信号を転送する連写モードによってスミア等が生じてし
まうが高速連写を可能としている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな構成のインタレース転送方式の撮像素子を用いる撮
像装置では、撮像素子に蓄積された電荷を転送する際、
原色系のカラーフィルタの場合はＲ，Ｇｒ信号とＢ，Ｇ
ｂ信号に分け、または補色系のカラーフィルタの場合は
Ｙｅ，Ｃｙ信号とＭｇ，Ｇ信号に分け、第１，第２フィ
ールドの２フィールドにより転送を行っていた（図７参
照）。この方式ではＲＧＢ信号、またはＹｅＣｙＭｇＧ
信号の画像処理に必要なデータを第１，第２の２フィー
ルド分の転送が完了するまで得ることができず画像処理
に時間を要し、さらに、撮影確認画像の作成，サムネイ
ル画像の作成等においても同様の処理が行われているこ
とから時間を要していたという問題があった。

【０００４】本発明は、前記従来技術の問題を解決する
ことに指向するものであり、インタレース転送方式の撮
像素子を用い、画像処理のモード設定によって、記録画
素数に応じたフィールド数の転送データにより画像処理
を行って、撮影してから次の撮影までの画像処理時間を
短縮するインタレース転送方式の撮像装置および撮像方
法を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明のインタレース転送方式の撮像装置および撮
像方法における請求項１に係る撮像装置は、撮像素子に
蓄積された全画素数の電荷を転送する際に電荷のデータ
転送を複数フィールドに分割して行い、かつ複数のカラ
ーフィルタを設けた撮像素子を用いる撮像装置であっ
て、電荷を転送する各フィールドの転送データに少なく
ともＲＧＢまたはＹｅＣｙＭｇＧからなるカラー信号を
含むインタレース転送方式の撮像素子と、複数のフィー
ルド中の転送された任意のフィールド数の転送データに
より画像処理を行う画像処置手段とを備えた構成によっ
て、任意のフィールドの転送データにより画像品質に応
じた最適な処理によって高速な画像処理ができる。

【０００６】また、請求項２，３の記載は、請求項１の
撮像装置において、前記撮像素子に設けたカラーフィル
タを、ＲＧＢの原色系であるカラーフィルタとしたこ
と、または、ＹｅＣｙＭｇＧの補色系であるカラーフィ
ルタとした構成によって、原色系、補色系のカラー信号
のデータを取得できる。

【０００７】また、請求項４の記載は、請求項１〜３の
撮像装置において、前記複数のフィールドに分割して電
荷を転送する転送回数を３回行い、かつ各フィールドを
垂直方向に１／３に間引くインタレース転送方式とした
構成によって、各フィールドの転送データに少なくとも
ＲＧＢまたはＹｅＣｙＭｇＧからなるカラー信号を含み
カラー画像信号成分を取得できる。

【０００８】また、請求項５，６の記載は、請求項１〜
４の撮像装置において、前記画像処理手段により作成さ
れる画像を、撮影直後に表示する撮影確認画像としたこ
と、撮影履歴として複数表示するサムネイル画像とした
ことを特徴とする。

【０００９】さらに、請求項７〜９の記載は、請求項１
〜４の撮像装置において、前記画像処理手段により作成
される画像を、操作部からユーザにより予め設定された
モードに対応する任意のフィールド数の転送データによ
って画像処理すること、さらにまた、前記操作部より設
定されたモードが、作成される画像の解像度であり、前
記解像度に応じた任意のフィールド数の転送データによ
り画像処理すること、作成される画像の圧縮率であり、
前記圧縮率に応じた任意のフィールド数の転送データに
より画像処理する構成によって、設定された解像度，圧
縮率に応じた処理により高速画像処理ができる。

【００１０】また、請求項１０に係る撮像方法は、撮像
素子に蓄積された全画素数の電荷を転送する際に電荷の
データ転送を複数フィールドに分割して行い、かつ複数
のカラーフィルタを設けた撮像素子を用いた撮像装置を
用いられる撮像方法であって、各フィールドに少なくと
もＲＧＢまたはＹｅＣｙＭｇＧからなるカラー信号を含
むデータを転送するインタレース転送方式の撮像素子か
らの転送データを受け、画像処理手段により任意のフィ
ールド数の転送データを用いた画像処理を行うことを特
徴とする。

【００１１】また、請求項１１，１２の記載は、請求項
１０の撮像方法において、前記インタレース転送方式に
おいて、複数のフィールドに分割して電荷を転送する転
送回数を３回行い、かつ各フィールドを垂直方向で１／
３に間引くこと、さらに、前記画像処理手段により作成
される画像を、操作部からユーザにより予め設定された
モードに対応する任意のフィールド数の転送データによ
って画像処理することを特徴とし、撮像素子から電荷を
データ転送する際に、１つのフィールドに少なくともＲ
ＧＢまたはＹｅＣｙＭｇＧからなるカラー信号を含むイ
ンタレース転送方式の撮像素子を使用することで、１つ
のフィールドのデータ転送の終了によって画像処理が可
能となり、画像処理の時間を短縮することができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明にお
ける実施の形態を詳細に説明する。

【００１３】図１は本発明の実施の形態における撮像装
置を有するデジタルカメラの概略構成を示すブロック図
である。ここで本実施の形態において、撮像素子に蓄積
された電荷を転送する際に、３フィールドに分割し各フ
ィールドにＲＧＢ信号の全てを含む、３：１インタレー
ス転送方式の撮像素子を用いた撮像装置を例とする。

【００１４】図１において、１は、原色系のＲＧＢカラ
ーフィルタを設けた、電荷の転送を３回に分割して行う
撮像素子（以下、ＣＣＤという）、２は、撮像レンズ
群，シャッターを介して入射しＣＣＤ面に結像した画像
を、アナログ画像信号として取り出してデジタル画像信
号に変換等を行う撮像処理部（ＣＳＤ（相関２重サンプ
リング回路），ＡＧＣ（自動利得制御回路），Ａ／Ｄ
（アナログ／デジタル変換回路），ＴＧ（タイミング発
生回路）等を有する）、３はデジタル画像信号をＣＣＤ
−Ｉ／Ｆ３ａ，メモリコントローラ３ｂを介して記憶部
（ＳＤＲＡＭ）４に格納する処理等を行う信号処理部、
５は各部の制御を行う制御部（ＣＰＵ）、６は撮影確認
画像，サムネイル画像を表示する表示部、７はデジタル
カメラの各設定を入力する操作部である。

【００１５】また、図２は本実施の形態におけるＣＣＤ
に蓄積された電荷を転送する際、３フィールドに分割し
て各フィールドにＲＧＢ信号を全て含む３：１インタレ
ース転送方式の原色系のカラーフィルタを設けたＣＣＤ
のデータ転送の概要図であり、図３（ａ）は本実施の形
態における撮像装置を有するデジタルカメラの外観を示
す正面図、図３（ｂ）は側面図、図３（ｃ）は上面図で
ある。

【００１６】図２に示すように、垂直方向の３ラインを
１グループとして考え転送を行うフレームにおいて、ま
ず、数字の“１”が書かれているラインを第１フィール
ドとしてデータ転送をする。この第１フィールドにはＲ
ＧＢ信号の全ての成分が含まれている。このように全て
のＲＧＢ信号を含む転送データによって画像データは、
第１フィールドの転送が完了したところで取得すること
ができる。そして第１フィールドの転送が完了した後、
第２，第３フィールドがそれぞれ転送されることにな
る。また、図２に示す原色系のＲ，Ｇｒ信号、Ｂ，Ｇｂ
信号を補色系のＹｅ，Ｃｙ信号、Ｍｇ，Ｇ信号に置き換
えることも可能である（図４参照）。

【００１７】以下に、図１を参照しながら本実施の形態
の動作について図５のフローチャートに基づき説明す
る。まず、撮影対象の画像に応じＣＣＤ１に蓄積された
電荷のデータとして、３フィールドに分割された第１フ
ィールド分のデータ転送が行われ、撮像処理部２を介し
て信号処理部３のＣＣＤ−Ｉ／Ｆ３ａ，メモリコントロ
ーラ３ｂを経て、転送データは記憶部４に格納される
（Ｓ１）。この第１フィールドのデータ転送の完了を確
認し（Ｓ２）、完了した時点で（Ｓ２のＹｅｓ）、撮影
確認画像を表示する設定の有無を確認する（Ｓ３）。こ
の第１フィールドからの転送データには、画素のＲＧＢ
信号の全てのデータが含まれていることから、転送の完
了時点において画像処理を行うことができる。

【００１８】処理Ｓ３において撮影確認画像を表示する
設定のとき（Ｓ３のＹｅｓ）、第１フィールドの転送デ
ータを基に撮影確認画像を作成する画像処理を行う（Ｓ
４）。また、処理Ｓ３において撮影確認画像を表示する
設定でないとき（Ｓ３のＮｏ）、または処理Ｓ４の終了
後に、サムネイル画像を作成する画像処理を行う（Ｓ
５）。さらに、作成する画像の解像度が「低」に設定さ
れているか否かを確認し（Ｓ６）、「低」解像度の設定
のとき（Ｓ６のＹｅｓ）、第１フィールドの転送データ
を用いて画像処理を行う（Ｓ７）。

【００１９】また、「低」解像度の設定でないとき（Ｓ
６のＮｏ）、第２フィールドのデータ転送の完了を確認
し（Ｓ８）、さらに、作成する画像の解像度が「中」に
設定されているか否かを確認する（Ｓ９）。「中」解像
度の設定のとき（Ｓ９のＹｅｓ）、第１，第２フィール
ドの転送データを用いて画像処理を行う（Ｓ１０）。

【００２０】またさらに、処理Ｓ９において「中」解像
度の設定でないとき（Ｓ９のＮｏ）、第３フィールドの
データ転送の完了を確認し（Ｓ１１）、第１，第２，第
３フィールドの転送データを用いた高解像度となる画像
処理を行う（Ｓ１２）。

【００２１】以上のように、各解像度の画像処理とし
て、ＣＣＤ１からの転送データは第１，第２，第３フィ
ールドの順に撮像処理部２を介して、信号処理部３のＣ
ＣＤ−Ｉ／Ｆ３ａ，メモリコントローラ３ｂを経て記憶
部４（ＲＡＷ−ＲＧＢ領域）に格納される。各フィール
ドの転送データは前述の図５で説明したように、撮影確
認画像，解像度「低」，「中」，「高」のユーザの設定
に応じて各フィールドの転送完了の検出によって、メモ
リコントローラ３ｂを介して記憶部４（ＲＡＷ−ＲＧＢ
領域）に格納されたＲＧＢ信号のデータは、ＹＵＶ（輝
度色差信号）変換部３ｃによりＹＵＶ信号のデータに変
換され、再び記憶部４（ＹＵＶ領域）に格納される。

【００２２】例えば、第１フィールドの転送データによ
り作成の撮影確認画像，サムネイル画像は、表示部Ｉ／
Ｆ３ｅを介して表示部６に表示される。また、解像度
「低」の設定時には、ＹＵＶ信号のデータは再度、記憶
部４から読み出され圧縮処理部３ｄにより、ＪＰＥＧフ
ォーマットに圧縮処理をして記憶部４（ＪＰＥＧ領域）
に格納する。また、記憶部４（ＪＰＥＧ領域）に格納す
る際に、ＪＰＥＧ圧縮されたデータにヘッダデータ等が
付加されてＪＰＥＧ画像データとして、制御部５によっ
て外部記憶部４’に保存される。

【００２３】さらに、解像度「中」の設定時には、第２
フィールドのデータ転送の完了検出により第１，第２フ
ィールドの転送データを用いて画像処理を行い、解像度
「高」の設定時には、第３フィールドのデータ転送の完
了検出によって第１，第２，第３フィールドの転送デー
タを用いた画像処理を行う。

【００２４】具体的には、水平２０４８画素、垂直１５
３６画素の３００万画素のＣＣＤを用いた場合、３回の
分割転送を行うインタレース転送方式では、１回の転送
により水平２０４８画素，垂直５１２画素のデータが転
送されることになる。そのため水平６４０画素，垂直４
８０画素（ＶＧＡ）サイズを記録する場合、第１フィー
ルドの転送画素数により画像を生成することができる。
さらに、第１，第２フィールド（２回分）の転送画素数
を用いることにより水平２０４８画素，垂直１０２４画
素のデータとなり、水平１０２４画素，垂直７６８画素
（ＸＧＡ）サイズや水平１２８０画素，垂直１０２４画
素サイズの画像を生成することができる。

【００２５】なお、第１フィールド、および第１，第２
フィールドの転送データを用いる場合に、水平画素と垂
直画素のアスペクト比が異なり水平方向に長い画像とな
るが、これは、ＹＵＶ変換部において変換処理する際
に、記憶部から間引きした読み出し等の処理を行って、
アスペクト比の調整をする。

【００２６】ここで、撮影確認画像やサムネイル画像と
同様なＶＧＡサイズの画像記録を目的とすれば、撮影し
た画像処理は第１フィールドの転送データにて十分なた
め、第２，第３フィールドのデータ転送の処理を中止
し、次の撮影に移ることで処理を速くすることができ
る。つまり、解像度の設定に応じた画像処理に必要なフ
ィールドの転送データを用いて、不要なフィールドのデ
ータ転送を行わずに、次の撮影を開始して処理の高速化
を図ることができる。

【００２７】また、ＣＣＤから転送される第１，第２，
第３フィールドの転送データを選択し画像処理すること
を、圧縮率の設定に対応させて前記の選択を行うように
することもできる。例えば、早く記録して、早く送信し
たいような場合には、高い圧縮率を選ぶ場合が多い。そ
こで、高圧縮率が設定された場合に、第１フィールドの
転送データを用いて画像処理し、中圧縮率では第１，第
２フィールド、低圧縮率では第１，第２，第３フィール
ドの転送データを用いるといった選択を行う。

【００２８】図６はデジタルカメラの表示部である液晶
モニタに解像度設定をする選択画面の表示例を示す図で
ある。図６に示すように、記録設定画面の中で撮影確認
画像の項目に表示「オフ」または表示時間「１秒」，
「３秒」を設定、および記録画像解像度の項目に
「高」，「中」，「低」を操作部から入力し設定する。
さらに、画像圧縮率においても同様な表示をしてユーザ
の選択により設定を行うことができる。

【００２９】なお、前述の説明においては、３つのフィ
ールドに分割したデータ転送を例に説明したが、さらに
今後、撮像素子の画素数が増えていき全画素数の転送時
間が増加し、また分割した１フィールドの転送画素数か
らＶＧＡサイズを得られれば、５つのフィールドに分割
しデータ転送する等のように分割するフィールド数が増
加することも考えられる。

【００３０】以上のように、ユーザにより予め設定され
た画像出力の設定に応じた最適な処理を選択することに
よって高速な画像処理を行うことができる。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
撮像素子に蓄積された電荷を転送する際に、１つのフィ
ールドに全てのカラー信号が含まれるインタレース転送
方式の撮像素子を使用することにより、１つのフィール
ドのデータ転送が終了すれば、画像データの作成がで
き、撮影画像の確認や、次の撮影を開始するまでの処理
時間を短縮すること、およびユーザの使い勝手を向上さ
せることができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態における撮像装置を有する
デジタルカメラの概略構成を示すブロック図

【図２】本発明の実施の形態におけるＣＣＤに蓄積され
た電荷を転送する３フィールドに分割して各フィールド
にＲＧＢ信号を全て含む３：１インタレース転送方式の
撮像素子（ＣＣＤ）のデータ転送の概要図

【図３】（ａ）は本実施の形態における撮像装置を有す
るデジタルカメラの外観を示す正面図、（ｂ）は側面
図、（ｃ）は上面図

【図４】原色系のＲ，Ｇｒ信号、Ｂ，Ｇｂ信号と補色系
のＹｅ，Ｃｙ信号、Ｍｇ，Ｇ信号のカラーフィルタを示
す図

【図５】本発明の実施の形態の動作を示すフローチャー
ト

【図６】本発明の実施の形態におけるデジタルカメラの
記録設定画面の表示例を示す図

【図７】従来のインタレース転送方式の撮像素子（ＣＣ
Ｄ）のデータ転送の概要図

【符号の説明】

１撮像素子（ＣＣＤ）２撮像処理部３信号処理部３ａＣＣＤ−Ｉ／Ｆ３ｂメモリコントローラ３ｃＹＵＶ変換部３ｄ圧縮処理部３ｅ表示部Ｉ／Ｆ４記憶部（ＳＤＲＡＭ）４’ 外部記憶部（メモリカード）５制御部（ＣＰＵ）６表示部７操作部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 4M118 AB01 BA10 CA02 FA06 GC07 GD03 5C024 AX01 BX01 CY07 CY41 DX01 DX04 EX52 GX22 GY01 JX14 5C065 AA03 BB48 CC01 DD02 EE06 EE07

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】撮像素子に蓄積された全画素数の電荷を
転送する際に前記電荷のデータ転送を複数フィールドに
分割して行い、かつ複数のカラーフィルタを設けた撮像
素子を用いる撮像装置であって、前記電荷を転送する各フィールドの転送データに少なく
ともＲＧＢまたはＹｅＣｙＭｇＧからなるカラー信号を
含むインタレース転送方式の撮像素子と、前記複数のフ
ィールド中の転送された任意のフィールド数の転送デー
タにより画像処理を行う画像処置手段とを備えたことを
特徴とするインタレース転送方式の撮像装置。
【請求項２】前記撮像素子に設けたカラーフィルタ
を、ＲＧＢの原色系であるカラーフィルタとしたことを
特徴とする請求項１記載のインタレース転送方式の撮像
装置。
【請求項３】前記撮像素子に設けたカラーフィルタ
を、ＹｅＣｙＭｇＧの補色系であるカラーフィルタとし
たことを特徴とする請求項１記載のインタレース転送方
式の撮像装置。
【請求項４】前記複数のフィールドに分割して電荷を
転送する転送回数を３回行い、かつ各フィールドを垂直
方向に１／３に間引くインタレース転送方式であること
を特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のイン
タレース転送方式の撮像装置。
【請求項５】前記画像処理手段により作成される画像
を、撮影直後に表示する撮影確認画像としたことを特徴
とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のインタレー
ス転送方式の撮像装置。
【請求項６】前記画像処理手段により作成される画像
を、撮影履歴として複数表示するサムネイル画像とした
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の
インタレース転送方式の撮像装置。
【請求項７】前記画像処理手段により作成される画像
を、操作部からユーザにより予め設定されたモードに対
応する任意のフィールド数の転送データによって画像処
理することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に
記載のインタレース転送方式の撮像装置。
【請求項８】前記操作部より設定されたモードが、作
成される画像の解像度であり、前記解像度に応じた任意
のフィールド数の転送データにより画像処理することを
特徴とする請求項７記載のインタレース転送方式の撮像
装置。
【請求項９】前記操作部より設定されたモードが、作
成される画像の圧縮率であり、前記圧縮率に応じた任意
のフィールド数の転送データにより画像処理することを
特徴とする請求項７記載のインタレース転送方式の撮像
装置。
【請求項１０】撮像素子に蓄積された全画素数の電荷
を転送する際に前記電荷のデータ転送を複数フィールド
に分割して行い、かつ複数のカラーフィルタを設けた撮
像素子を用いた撮像装置に用いられる撮像方法であっ
て、各フィールドに少なくともＲＧＢまたはＹｅＣｙＭｇＧ
からなるカラー信号を含むデータを転送するインタレー
ス転送方式の撮像素子からの転送データに基づき、任意
のフィールド数の転送データを用いた画像処理を行うこ
とを特徴とするインタレース転送方式の撮像方法。
【請求項１１】前記インタレース転送方式において、
複数のフィールドに分割して電荷を転送する転送回数を
３回行い、かつ各フィールドを垂直方向で１／３に間引
くことを特徴とする請求項１１記載のインタレース転送
方式の撮像方法。
【請求項１２】前記画像処理手段により作成される画
像を、操作部からユーザにより予め設定されたモードに
対応する任意のフィールド数の転送データによって画像
処理することを特徴とする請求項１１または１２記載の
インタレース転送方式の撮像方法。