JP3519527B2 - ディジタルスチルカメラ - Google Patents
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Landscapes
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Description
ジタルデータとして扱えるディジタルスチルカメラに関
する。
なく、メモリカードなどの記録媒体に記録するように構
成されたディジタルスチルカメラが実用化されている。
この種のディジタルスチルカメラの概略構成について、
図38を参照して説明する。
において、対物レンズ101,フォーカスレンズ10
2,アイリス絞り103等で構成された光学系を介して
得られた光画像は、CCD104等の撮像素子の受光面
に結像される。また、このとき、このフォーカスレンズ
102及びアイリス絞り103は、それぞれレンズ駆動
回路121及び絞り駆動回路120により駆動される。
は受光面に結像された光画像を電荷量に光電変換し、C
CD駆動回路125からの転送パルスによってアナログ
の画像信号を出力する。出力されたアナログの画像信号
は、CDS(相関二重サンプリング)回路105でノイ
ズが低減され、またAGCにより利得の調整が行われ
る。そして、A/D変換器106によってディジタル画
像信号に変換された後、プロセス回路107で輝度処理
や色処理が施されてディジタルビデオ信号(例えば、輝
度信号と色差信号)に変換される。
は、圧縮伸張回路108においてデータ圧縮が行われ
る。そして、記録再生回路109によって、SRAMや
フラッシュメモリ等で構成されたメモリカード111に
記録される。
されているディジタルビデオ信号の圧縮データが記録再
生回路109によって読み出される。そして圧縮伸張回
路108において圧縮データの伸張が行なわれ、元のサ
イズのディジタルビデオ信号に戻される。そして、D/
A変換器112でアナログのビデオ信号に変換されて、
出力回路113で所定のレベルのビデオ信号として外部
の機器に出力される。
御を行っており、発光回路115によって駆動されるス
トロボ116は撮影時に発光するように制御される。ま
た、スルー再生の際は、プロセス回路107からD/A
変換器112にディジタルビデオ信号が直接送られ、C
CD104で撮像した映像がリアルタイムでビデオ信号
として外部に出力され続ける。
を使用した場合、メモリカード111に記録されたディ
ジタルビデオ信号はコンピュータのディスプレイにおい
て画像表示される。一方、出力回路113から出力され
たビデオ信号は家庭用のテレビ受像機などで画像表示さ
れる。
イ(以下、これをPCモニタと呼ぶ)と家庭用のテレビ
受像機(以下、これをTVモニタと呼ぶ)とでは、階調
に関するガンマ特性や白色の基準となる色温度特性など
が異なっている。従って、いずれか一方で適正であった
としても、他方では適正でない状態の画像が表示される
ことになる。
おけるスルー画像の再生とPCモニタにおける記録画像
の再生とにおいて夫々適した画像を生成することが可能
なディジタルスチルカメラを実現することである。
決するために、本発明では、以下の(1)〜(4)のよ
うなディジタルスチルカメラを提案する。
画像信号について、ビデオ信号として出力するか、ある
いは、PCデータ転送するかの切り替え動作をCPUが
監視し、出力先を決定する手段と、決定された出力先に
基づいて、前記ディジタル画像信号を画像処理するため
に、前記画像処理に係るデータを変更した状態で画像処
理を実行する信号処理手段と、決定された出力先に応じ
て、前記信号処理手段で処理された信号の出力先を切り
替える手段と、を備えたことを特徴とするディジタルス
チルカメラ。
を変更して画像処理を実行することを特徴とする上記
(1)記載のディジタルスチルカメラ。
理の強調係数を変更して画像処理を実行することを特徴
とする上記(1)記載のディジタルスチルカメラ。
して画像処理を実行することを特徴とする上記(1)記
載のディジタルスチルカメラ。
ように、ビデオ信号として出力するか、あるいは、PC
データ転送するかの切り替え動作をCPUが監視し、出
力先を決定し、決定された出力先に基づいて、ディジタ
ル画像信号を画像処理するために、画像処理に係るデー
タを変更した状態で画像処理を実行し、処理された信号
の出力先を切り替えて出力する。かかる構成によれば、
ビデオTVモニタにおけるスルー画像の再生とPCモニ
タにおける記録画像の再生とにおいて夫々適した画像を
生成することが可能なディジタルスチルカメラを実現で
きる。
細に説明する。 <第1の目的を達成するための実施の形態>図1は本発
明の第1の実施の形態のディジタルスチルカメラの全体
の概略構成を示す機能ブロック図である。
おいて、レンズ1,アイリス絞り2等で構成された光学
系を介して得られた光画像は、CCD等の撮像素子3の
受光面に結像される。また、このとき、このレンズ1及
びアイリス絞り2は、それぞれフォーカス駆動回路16
及び絞り駆動回路15により駆動される。
光画像を電荷量に光電変換し、撮像素子駆動回路19か
らの転送パルスによってアナログの画像信号を出力す
る。出力されたアナログの画像信号は、プリプロセス回
路4においてCDS(相関二重サンプリング)処理でノ
イズが低減され、またAGCにより利得の調整が行わ
れ、ダイナミックレンジ拡大のためのニー処理などが行
われる。
ル画像信号に変換された後、信号処理回路6で輝度処理
や色処理が施されてディジタルビデオ信号(例えば、輝
度信号(Y)と色差信号(Cr,Cb))に変換され
て、メモリコントローラ7に出力される。
器も内蔵されており、A/D変換器5側から入力される
カラー化された映像信号や、メモリコントローラ7から
逆に入力される画像データをアナログのビデオ信号とし
て出力することもできる。
8とのデータ交換により行なわれ、必要に応じて撮像素
子信号の露出情報やフォーカス信号、白バランス情報を
メインマイコン8へ出力することもできる。
記録,再生のシーケンスを制御し、更には必要に応じて
撮影画像の圧縮再生や外部機器とのシリアルポート伝送
を行なう。ここで、画像圧縮としてCCITTとISO
で規格化されているJPEG方式、或いはJBIG方式
を使用する。
処理部6から入力されるディジタル画像データをフレー
ムメモリ9に蓄積したり、逆にフレームメモリ9の画像
データを信号処理回路6に出力する。
上の画像データを蓄積できる画像メモリであり、例えば
VRAM,SRAM,DRAM等が一般に使用される
が、ここではCPUのバスと独立動作可能なVRAMを
使用している。
リであり、フレームメモリ9に記憶された画像データに
ついてメインマイコン8で画像圧縮処理等を施されたも
のが蓄えられる。この画像蓄積用メモリ10としては、
例えばSRAM,DRAM,EEPROM等が用いられ
るが、メモリ内の画像データを保存することを考える
と、EEPROMが好ましい。
ントローラ)11は、PCメモリカード(以下単にPC
カードと略す)等の外部記録媒体とメインマイコン8と
を接続するものであり、フレームメモリ9に記憶された
画像が、メインマイコン8で画像圧縮処理等を施された
後に、このコントローラ11を介して外部記憶媒体に記
録される。このPCカードコントローラ11を介して接
続される外部の保存用のPCカードとしては、SRAM
カード,DRAMカード,EEPROMカード等が使用
でき、モデムカードやISDNカードを利用して公衆回
線を介して直接画像データを遠隔地の記憶媒体に転送す
ることもできる。
メインマイコン8により発光タイミングが得られるよう
になっている。シリアルポートドライバ13は、カメラ
本体と外部機器との情報との情報伝送を行なうための信
号変換を行なう。シリアル伝送手段としては、RS23
2Cや、RS422A等のシリアル通信を行う推奨規格
があるが、ここではRS232Cを使用している。
イッチや液晶表示等のマンマシン・インタフェースを制
御し、メインマイコン8に必要に応じて情報伝達を行な
うものである。ここでは、メインマイコン8との情報伝
達にシリアル入出力端子を使用している。また、時計機
能も組み込まれており、オートデートの制御も行なう。
等によって構成され、メインマイコン8の制御によって
光学的な絞り2の絞り値を変化させる。フォーカス駆動
部16は、例えばステッピングモータにより構成され、
メインマイコン8の制御によってレンズ位置を変化さ
せ、被写体の光学的なピント面を撮像素子3上に適性に
合わせるものである。18はサブマイコン14と接続さ
れ、撮影情報等の各種情報を表示する液晶表示部であ
る。
イコン8において画像の圧縮と伸張とを行う場合を示し
たが、CPUバス上に圧縮/伸張用の専用回路を配置し
ても良い。
を説明する。サブマイコン14に接続している各種スイ
ッチ情報よりカメラの動作モードが設定され、撮影のた
めの情報がメインマイコン8にシリアル情報として入力
される。この情報に応じて、メインマイコン8は、メモ
リコントローラ7やシリアルポートドライバ13を設定
する。サブマイコン14上のレリーズスイッチが押され
ると、サブマイコン14は、第1のスイッチ信号S1がア
クティブになったことを知り、信号処理部6に画像入力
命令を発行し、信号処理部6は撮像素子3,プリプロセ
ス部4,A/D変換器5を動作させて画像データを受け
取る。
基本的な信号処理を行なった上で、輝度データの高周波
成分からフォーカス情報、低周波成分から露出データを
作成しておく。メインマイコン8は、これらのデータを
信号処理部6から読み取り、必要に応じて絞り駆動や、
フォーカス駆動、更にはプリプロセス部4のAGCアン
プのゲイン制御を行ない、適正な露出やピントが得られ
るようにする。また、動作モードによっては、信号処理
部6からビデオアンプ17を介してアナログ画像信号を
NTSCビデオ信号として出力することもできる。
後、サブマイコン14からメインマイコン8に第2のレ
リーズスイッチ信号S2が押されたことを示す信号が入
力されると、メインマイコン8は、メモリコントローラ
7にデータ取り込みの命令を出力する。また、必要に応
じて、取り込み画像のフィールドタイミングで、ストロ
ボ12に発光信号も出力する。メモリコントローラ7
は、画像の取り込み命令を受けると、信号処理部6から
の同期信号を検出し、所定のタイミングで信号処理部6
から出力されるY,Cr,Cb形式等の画像データをフ
レームメモリ9に取り込む。
すると、メモリコントローラ7は、取り込みが終了した
ことを示すステータスを表示し、これをメインマイコン
8が読み取ることにより、メインマイコン8で撮影が終
了したことを知る。撮影が終了した後に、メインマイコ
ン8は、必要に応じて画像圧縮を行ない、画像蓄積用メ
モリ10,外部接続されているICカード、或いは外部
シリアルポートに接続されているパソコン等に画像デー
タを転送する。
画像蓄積用メモリ10,外部接続されているICカー
ド、或いは外部シリアルポートに接続されているパソコ
ンから画像データを読み取り、必要に応じて画像の伸張
を行ない、フレームメモリ9に書き込む。この後、信号
処理部6とメモリコントローラ7により画像データを読
み取り、信号処理部6を介して出力端子に画像のアナロ
グ信号を出力する。このようにして、カメラの撮影,記
録,再生,表示,伝送の各機能は達成される。
いて、コンピュータにスレーブ接続された状態で示す外
観図である。この図2の20がPCカードの挿入部であ
る。操作ボタン,表示部,ファインダ等のその他の構成
は通常のカメラと同様であるので、説明を省略する。こ
こでは、ケーブル21によりディジタルスチルカメラと
コンピュータとがシリアル接続されている。
明を行う。前述したシリアルドライバ13により駆動さ
れる外部シリアルポートを介して外部のコンピュータと
シリアル通信が可能である。ここで説明しているディジ
タルスチルカメラは、コンピュータと接続された場合に
はカメラ自体のスイッチからの入力を禁止して、コンピ
ュータからのコマンドを受け付けるスレーブモードとし
て動作する。
の操作とで異なった要求がなされることを防止するため
である。このスレーブモードにあるときのディジタルス
チルカメラは、液晶表示部18にスレーブモードである
ことを表示する。また、コンピュータ側では、図3に示
すようなGUI環境の画面が表示される。
定」のモードを選択すると、図4に示すようなカメラ設
定項目の画面が表れ、コンピュータ側よりディジタルス
チルカメラ側の各種の設定を行うことができる。例え
ば、日付や時刻、カメラが自動電源オフになるまでの時
間、AEやAFのエリア、警告音のオン/オフ等の設定
を行うことができる。
チルカメラ側でも設定をすることは可能であるが、多く
のスイッチを設けるか、または、少ないスイッチを使用
して複数のスイッチを組合わせて同時に押下するように
するかのいずれかになる。従って、画像転送用のシリア
ルインタフェースを用いて、コンピュータ側で設定した
コマンドやデータ(カスタマイズデータ)をディジタル
スチルカメラ側に転送できるようにしておく。この場
合、画像転送用以外に設定専用のシリアルインタフェー
スを設けることも可能であるが、画像転送用とコマンド
やデータ転送用とを共通化することで、ディジタルスチ
ルカメラの小型化を実現することができる。
タルスチルカメラはEEPROMとサブマイコンとに記
憶する。例えば、日付,時刻等は時計機能を受け持つサ
ブマイコンに記憶され、コンピュータからの接続が断た
れた後も転送さされたカスタマイズデータのモードに従
って動作が実現される。また、これらのデータに関する
ことは予めディジタルスチルカメラにも初期設定がされ
ており、コンピュータによるデータ転送がなくとも動作
に支障はない。また、ディジタルスチルカメラ側ではカ
スタマイズデータを格納する場所(バンク)を複数有す
ることで、所望の状態に容易に変更することもできる。
タはコンピュータ側でも保存可能であるために、次回の
設定を同様に行うことも可能である。ここで、ディジタ
ルスチルカメラの自動露出調整(AE),自動白バラン
ス調整(AWB),オートフォーカス(AF)のエリア
設定について説明する。
ラが初期設定として有している検出エリアの重み付けで
ある。ここでは、画面を7つのエリアに分割して、それ
ぞれのエリアで異なる係数を乗じて重み付けを実行して
いる。この図5に示す例では、画面の中央部分に最大の
係数を乗じることで、中央部重点測光と呼ばれる方式を
実現している。尚、この初期設定はユーザ側で変更する
ことが可能であり、特定の小さなエリアを使用するスポ
ット測光や設定エリアを均一に検出する平均測光などを
用いることも可能である。
ルカメラが初期設定として有している検出エリアの様子
を示している。ここでは、画面の中央部に全体の面積1
/4のエリアを設定してAFを実行するようにしてい
る。この初期設定はユーザ側で変更することが可能であ
り、更に小さなエリアにすることや、ユーザの設定によ
り画面の左右に移動させることも可能である。
6のような初期設定とユーザによる変更が可能である。
尚、以上のAE,AF,AWBの初期設定の変更をコン
ピュータ側よりユーザが行う場合には、図4の下半分に
表れているような画面を介してエリアや方式のの変更,
選択が可能である。
いてTVモニタにスルー画像を表示しつつ行う場合に
は、スルー画像上に設定エリアを表示することで、設定
エリアが実際の画像のどの部分に相当するかを確認でき
て好ましい。また、PCモニタに画像が表示できる場合
にも、画像と共に設定エリアを表示できることが好まし
い。
タルスチルカメラがキャラクタジェネレータのようなも
のを有している場合には、エリアの外形を白線によって
示すようなキャラクタを発生させて画像と重畳させるこ
とが可能である。
構成の場合には、図7に示すような検出枠表示回路を設
け、画像信号自体に明暗の差を付けることも考えられ
る。例えば、設定エリア内を明るくして、設定エリア外
を暗くしたような画像を生成すること等である。
付けるには、図7の回路において図8のようなタイミン
グの信号によって実現が可能である。この図8に示すタ
イムチャートでは、表示オン信号(図8(b))がハ
イ,設定エリア信号(図8(c))がハイの組合わせの
時に、映像信号が出力されないような動作をする。従っ
て、この組合わせを1フィールド毎に発生させること
で、設定エリア外は輝度が半分になった画像が出力され
る。
用いて、設定エリア内のみ映像信号を出力し、他の部分
では映像信号を完全に遮断することも可能である。この
ようにすることでも設定エリアの確認を行なえる。更
に、図8(c)の設定エリア信号を用いて、可変利得増
幅器などを制御することで、設定エリア信号=ローのと
きに通常利得とし、設定エリア信号=ハイのときに利得
を下げるようにすることでも同様の効果が得られる。こ
のようにすることにより、フリッカも発生せずに設定エ
リアを表示することが可能になる。
カスタマイズをコンピュータ側で行い、このカスタマイ
ズのコマンドをシリアルインタフェースを介して転送す
る場合を示した。次に、コンピュータから直接ディジタ
ルスチルカメラを操作する例を説明する。
ンスは、カメラ側のレリーズスイッチ(図1のSW)を
押下することにより実行される。まず、SWが押下され
たことをサブマイコン14が検知し、この情報をメイン
マイコン8に伝達する。しかし、スレーブモードのディ
ジタルスチルカメラでは、カメラ側での操作を受け付け
ない状態になっているためにカメラ側から撮影操作を行
うことができない。そこで、コンピュータ側において図
9に示すようなカメラ操作用画面を表示しておいて、コ
ンピュータ側より撮影の操作を実行できるようにする。
準備という項目を選択することでディジタルスチルカメ
ラのレリーズスイッチを半押し(S1on)したのと同じ状
態になり、撮像素子の出力を受けて信号処理を開始す
る。
出力されているNTSCビデオ信号をTVモニタに接続
していれば、ディジタルスチルカメラが撮影しようとし
ている画像の合焦状態やホワイトバランスの状態を確認
することができる。そして、この状態において、上述し
た設定エリアの枠表示を行っても良い。
ラが撮影しようとしている画像をTVモニタに表示する
には、映像ケーブルの接続が必要となる。そこで、信号
処理回路6で生成された輝度信号と色信号(Y−Cr−
Cb)のディジタルデータをシリアルポートドライバ1
3から外部のコンピュータにシリアル転送する。そし
て、コンピュータ側で輝度信号と色信号とからRGB信
号に変換してPCモニタに表示を行う。このようなシリ
アル転送を利用した場合には転送速度の遅さが問題にな
るが、PCモニタで確認をすることを前提にして画素を
間引いて転送することにより十分対処可能である。ま
た、シリアル転送としてRS-422以外に、より高速なP134
9 等を利用することでリアルタイムに近い画像転送が可
能になる。このようにシリアル転送によって画像も転送
することで、シリアル通信ケーブル1本の配線で済むよ
うになる。
は、ディジタルスチルカメラの各種警告や各種情報をコ
ンピュータ側で行うようにしておく。例えば、ディジタ
ルスチルカメラ側の電池切れ,AFの近距離警告,AE
の範囲外警告については、通常はディジタルスチルカメ
ラ側の液晶表示部18に表示するが、スレーブモードの
場合にはシリアルポートドライバ13を介してシリアル
転送によってコンピュータに転送する。そして、コンピ
ュータ側でPCモニタの表示画面に各種警告を表示す
る。また、これら各種警告以外にも通常の状態表示(合
焦状態,絞り値,シャッタ速度,色温度等)をPCモニ
タ側で行うことでディジタルスチルカメラの状態を把握
することが容易になる。また、このようなPCモニタで
の表示に合わせて、ディジタルスチルカメラの液晶表示
部18での表示を停止させることで、ディジタルスチル
カメラの電池消耗を抑えることが可能になる。
アルフォーカスの最至近距離,開放絞り値などのように
ディジタルスチルカメラの機種によって異なる項目があ
り、コンピュータ側では設定できない場合がある。そこ
で、ディジタルスチルカメラとコンピュータとを接続す
る際に、ディジタルスチルカメラから機種固有のコード
をコンピュータに送出し、コンピュータ側に用意された
機種データテーブルを機種固有のコードから検索,参照
して各項目を設定すれば良い。この場合、コンピュータ
側の機種データテーブルを更新することで、新機種のデ
ィジタルスチルカメラにも対応することが容易に行え
る。このようにすることで、ディジタルスチルカメラ側
とコンピュータ側とのいずれにおいても必要な設定が行
なえるようになる。
は、各種の特性が異なっていることが多い。従って、T
Vモニタでスルー画像を見ていた場合にはバランスのと
れた画像であったとしても、PCモニタ上でみた場合に
はバランスが悪くなることも有り得る。例えば、ここで
はガンマ特性や色温度特性などについて考えてみる。
ニタが2.2乗,日本の一般的なTVモニタが2.5
乗,PALのTVモニタが2.8乗,PCモニタが1.
8乗である(図10参照)。このため、日本の一般的な
TVモニタで画像を再生することを前提にすると、ディ
ジタルスチルカメラ側ではガンマを0.4乗とする。こ
れにより、TVモニタの画像ではガンマが1となり、ガ
ンマ特性のバランスがとれた状態の再生が行なえるよう
になる。
ラからの画像をガンマ特性の異なるPCモニタで再生し
た場合には、図11に示すようにガンマが1未満にな
る。このため、階調性が悪く、白っぽい画像が再生され
ることになる。また、ディジタルスチルカメラ側で色温
度調整を行ったとしても、PCモニタ毎に白色点の色温
度が異なるために、画像全体が青みがかったり、赤みが
かったりすることがある。
ニタで再生する際の鮮鋭度を上げるために輪郭強調処理
(エンハンス処理)を施している。この輪郭強調処理に
ついて図12に示す。すなわち、図12(a)のような
画像を撮影した場合の映像信号(図12(b))につい
て、輪郭部分にオーバシュートとアンダシュートとを付
ける処理であり、映像信号の特定の周波数成分(高域成
分)で増幅率を上げることにより実現される。この処理
を水平方向と垂直方向とで行うことで見掛け上鮮鋭な画
像が得られる。尚、この図12(c)に示したものは水
平方向の輪郭強調処理を施した状態の信号である。しか
し、このような輪郭強調処理を施すことによりオリジナ
ルのデータではなくなるために、後に画像処理をする場
合の障害になることもある。そして、後にこの輪郭強調
処理により強調された部分を除去しようと思っても、係
数が正確に分からない場合にはオリジナルの状態に戻す
ことができない。
めに、スルー画像をTVモニタに出力しているときとP
Cカード等に画像を記録するときとで、ガンマ特性(ガ
ンマカーブ),色温度特性(白色の収束点のオフセット
位置),輪郭強調処理の強調係数(増幅周波数,ゲイン
特性)などを切り替えるように構成しておく。
図1の構成においては、サブマイコン14がレリーズス
イッチの状態を監視しており、半押し(S1on)状態にな
ったらスルー画像を再生するTVモニタの各種特性に合
致するようにガンマ特性及び色温度特性を切り替え、輪
郭強調処理を施す。これにより、TVモニタで再生され
る画像の鮮鋭度が増す。そして、レリーズスイッチが全
押し(S2on)状態になったことをサブマイコン14が検
出したら、画像を取り込むコンピュータのPCモニタに
合致するようにガンマ特性及び色温度特性を切り替え
る。また、コンピュータ側で画像処理が容易になるよう
に、輪郭強調処理は実行しない。この状態の画像をPC
カードに記録し、若しくは、シリアル接続されたコンピ
ュータに転送する。
メラの信号処理回路6について、その内部の主要部の構
成ブロックを図13に示す。以下、図1と図13とを用
いて説明を行う。
像データはY/C分離部601で輝度信号(Y)成分と
色信号(C)成分とに分離される。輝度信号はエンハン
ス処理部602において、メインマイコン8からのエン
ハンス係数データに基づいて輪郭強調処理が施される。
その後、ガンマ補正部603において、メインマイコン
8からのガンマ係数データに基づいてガンマ補正処理が
施される。そして、このように処理された輝度信号成分
がディジタルI/F部608からメモリコントローラ7
に出力される。
04において色信号成分からRGB成分が抽出されてR
GB信号に変換される。その後、RGB処理部605に
おいて、メインマイコン8からのRGBゲインデータに
基づいてRGB各色毎に所定の利得で処理されて色温度
の補正がなされる。そして、ガンマ補正部606におい
て、メインマイコン8からのガンマ係数データに基づい
てガンマ補正処理が施される。そして、軸変換部607
において、RGB信号からCr,Cbの色差信号に変換
されて、この色差信号成分がディジタルI/F部608
からメモリコントローラ7に出力される。
は、以上のようにしてメモリコントローラ7に出力され
たデータを記録する。スルー画像を再生するときは、デ
ィジタルI/F部608はメモリコントローラ7にデー
タを転送せずに、モジュレータ609に転送する。この
モジュレータ609ではY成分とC成分とからコンポジ
ット信号を生成する。そして、D/A変換器610でア
ナログのビデオ信号を生成する。このビデオ信号はビデ
オアンプ17に送出され、NTSCビデオ信号として外
部に出力される。
8が各部に与える係数データを、スルー画像を再生する
時とPCカードに記録する時とで変更する。この場合、
記録時の1フレームで記録用の係数データにより処理を
行い、他の期間ではスルー画像用の係数データで処理を
行うようにすることも可能である。従って、各モードで
最適なガンマ特性,色温度特性,輪郭強調処理などがな
された画像を生成することが可能になる。
成を図14に示す。この図14に示す例では、ガンマ補
正部603からの輝度信号成分をディジタルI/F部6
08に供給するかモジュレータ609に供給するかを切
り替えるスイッチ611を配置し、各部の入出力を変更
したことが特徴である。
ルー再生する場合にはディジタルI/F部608からモ
ジュレータ609に入力するようにする。これにより、
前述の図13の構成と等価になる。
Vモニタ用に再生する場合には、ディジタルI/F部6
08からエンハンス処理部602に入力するようにす
る。これにより、ガンマ処理後はディジタルI/F部6
08を介さずにモジュレータに入力できる構成となる。
にスルー再生する場合にのみエンハンス処理する構成に
でき、記録する画像にエンハンス処理しなくともスルー
再生の画像にエンハンス処理できるようになる。従っ
て、記録時とスルー再生時とで制御の内容を変更する必
要がなくなる。
タルI/F後に処理できる構成としたが、RGBゲイン
やガンマ処理についてもディジタルI/F後に処理でき
る構成としても良い。
カスタマイズ機能を用いて、ユーザが使用しているTV
モニタに合わせて処理特性を変更できる構成としても良
い。ディジタルスチルカメラ側では初期設定値として、
スルー画像用の設定値と画像記録用の設定値とを有して
いる。ここで言う設定値とは、ガンマ特性,色温度特
性,輪郭強調処理特性などである。
マ特性は0.45,色温度特性は補正無し(R=B),
輪郭強調処理は0.25fs で+10dBである。尚、
ここでfs は、システムクロックである。
ガンマ特性は0.55,色温度特性は補正有り(R>
B),輪郭強調処理は無しである。そして、ユーザは上
述したカスタマイズ機能を用いて、スルー画像及び記録
画像共に処理内容を変更することができ、このカスタマ
イズデータをディジタルスチルカメラのバンクに格納し
ておくことも可能である。このようにすることで、ユー
ザの好みの画像を得ることができる。
スミアと呼ばれる現象が発生する。これは、光電変換部
であふれた電荷が垂直転送路に進入することによって発
生する。このような現象を軽減するために、CCD駆動
回路19は図15に示すような駆動パルスを発生する。
ーズスイッチが半押し(S1on)されると、これを検知し
たサブマイコン14及びメインマイコン8によりAE,
AF,AWB等が調節されて撮影開始準備状態にされ
る。その後、レリーズスイッチが全押し(S2on)される
と、画像取り込み信号がアクティブ状態になる。ここで
は、図15(b)のS2のタイミングで、画像取り込み
信号がローに変化してアクティブ状態になる。このよう
に画像取り込み信号がアクティブになった次のフレーム
が撮影画像の取り込み期間となる。すなわち、S2の次
のフレームの垂直同期信号のエッジにより取り込みが開
始する。実際には、電子シャッタ機能により適正露出に
なるようにシャッタ速度が定められるため、1フレーム
の前半部分では電荷掃き捨てパルスによって掃き捨てら
れる。そして、掃き捨てパルスの後の電荷が次の垂直同
期信号まで蓄積される。そして、その後、受光部の電荷
は垂直転送路に移され(読み出され)、受光の次のフレ
ームの期間において転送が行われる。この転送の期間に
おいて受光部で高輝度の被写体からの光を受光すると、
受光部で発生した電荷が転送中の垂直転送路に溢れ出て
スミアを発生する。そこで、この転送中のフレームにお
いては、1フレーム全期間において電荷掃き捨てパルス
を発生させる。このような電荷掃き捨てパルスにより、
スミアを発生させる可能性のある電荷は掃き捨てられ、
垂直転送路に進入することはなくなる。また、メカシャ
ッタを用いる必要もなく、CCD駆動回路19の駆動パ
ルスを変更するだけで良いので、信頼性が高く、構成が
複雑化することがない。また、電荷掃き捨てパルスは、
1水平走査期間に1パルスを発生させれば十分である
が、1水平走査期間に複数のパルスを発生する構成にし
ても良い。
図16に第3の実施の形態例を示す。
2はCCD等であり、光学的なレンズによってその撮像
素子上に結像された被写体情報を光電変換して、撮像信
号として出力する。アナログ信号処理回路23は、CD
SやAGCやニー処理などの、A/D変換をする前の基
本的なアナログ処理部である。
幅のAGC基準ゲインやニー処理のニーポイントなども
変更することが出来る。A/D変換器24は、アナログ
のCCD出力信号をディジタルデータに変換する。プロ
セス処理回路25は、ディジタル化されたCCD画像デ
ータに、フィルタ処理,カラー化処理,ガンマ処理,色
変換処理などの各種処理を施し、例えばY−Cr−Cb
形式でメモリコントロール部26に出力する。メモリコ
ントロール部26では、プロセス処理回路25から入力
されるディジタル画像データをフレームメモリ27に蓄
積したり、逆にフレームメモリ27の画像データをモジ
ュレータ28に出力する。フレームメモリ27は、少な
くとも1画面以上の画像データを蓄積出来る画像メモリ
であり、VRAM,SRAM,DRAMなどが一般的に
使用さあれるが、ここではCPU21のバスと独立動作
可能はVRAMを使用している。また、このフレームメ
モリ27をシステムメモリと共用しても良い。フレーム
メモリ27に撮影された画像は、CPU21上で画像圧
縮処理などを施された後に、画像蓄積用メモリ(図示せ
ず)に蓄えられる。この画像蓄積用の内蔵メモリとして
は、SRAM,DRAM,EEPROMなどがあるが、
メモリ内の画像データ保存を考えるとEEPROMが好
ましい。
たデータは、メモリコントロール部26を介して、モジ
ュレータ28に送られる。このデータはD/A変換器2
9でアナログ化され、ビデオアンプ30を介してNTS
Cビデオ信号として出力される。メモリコントロール部
26は信号の流れの切り換え機能も持ち、プロセス処理
回路25とモジュレータ28を直接接続することができ
る。
ータ28,ビデオアンプ30,CCD駆動回路32はN
TSCビデオ信号用のタイミング信号を発生するNTS
Cタイミング発生部31によってタイミング制御されて
いる。
していないが、フレームメモリ27に一旦蓄えられたデ
ータは、レリーズ信号などの記録開始信号の発生によ
り、画像信号圧縮処理などが施され、画像蓄積用の内部
メモリや外部メモリ(ICカードなど)に記録される。
逆に、再生開始信号の発生により、内部メモリや外部メ
モリの画像に画像信号伸張処理が施され、フレームメモ
リ27に展開される。
がNTSC用(TV用)の場合は何の問題もなく記録再
生が行われる。プロセス処理回路25とモジュレータ2
8を直接接続するスルー画でもサイズが合った画像にな
る。
CDサイズと呼ぶ)とNTSC再生系の画面サイズ(以
下、単に再生画面サイズと呼ぶ)が違う時の制御方法に
ついて述べる。
の撮像素子と同じ駆動方式で駆動する。ここでいうNT
SCのクロックタイミングとは、色副搬送波(3.58
[MHz])の整数倍のシステムクロックから作り出した
タイミングのことである。ここでは、撮像素子22が撮
像しているエリアが図17のようになっているとする。
り小さい場合は、NTSCのクロックタイミングでその
まま記録,再生するとモニタ上には図18の様に、撮像
エリアが隅によった画像が出力される。尚、図18では
モニタに出力されている画像の縦横比は合っているが、
CCDの画素の縦横比、水平転送のクロック周波数によ
り、画像が縦長や横長になることもある。
ームメモリ27に記録する構成ならば、フレームメモリ
27からのデータ読み出しのとき、同じ画素を2回読
む、データの補間をするなどの、拡大処理を施す。この
ようにすることで、CCDサイズと再生画面サイズとが
異なる場合であっても、両者を一致させることが可能に
なる。
する場合(スルー再生はこれにあたる)は、図19の様
に、水平転送パルス、垂直転送パルスの数をCCDの画
素数分だけ出力するように制御する。すると、図20に
示す様に、TVモニタの中央部にCCDサイズに合った
画像が出力される。
CDにはOB(オプティカル・ブラック)画素などの画
像の生成に寄与しない画素があることである。その部分
を隠す場合には、その部分だけブランキング期間に読み
出すか、あるいは、マスク処理を施すなどの対策が必要
となる。また、何もしないとCCDサイズより大きい部
分の画像がない領域は黒レベルとなるが、なんらかのマ
スク処理を施して色を付けるなどの処理を施してもよ
い。
イミングを図21に示す。先に記述したように、CCD
には、通常有効画素の前後に、OB画素やダミー画素が
ある。それをモニタに現さないために、ブランキング期
間にその部分だけ転送パルスで読み出す。すると、撮像
出力は図20に示したように、TVモニタの中央部に出
力されるようになる。
合わせるには、水平及び垂直の同期が合っていればそれ
によりタイミングは合う。そこで、水平方向は読み出し
クロック周波数を操作して周期を伸ばし、垂直方向につ
いては同期を合わせるだけにする。このようにすること
で水平方向はTVモニタ一杯に広がり、垂直方向の下部
にはTVモニタに画像のない部分を得ることができる。
この状態のTVモニタ出力を図22に示す。
べると横方向に伸びた横長画像が出力される。この横長
画像もまた、前述したように垂直転送パルスを操作する
ことで、図23のように画像をTVモニタの中央部に出
力することができる。
イズより大きい場合は、そのままフレームメモリ27に
記録し再生するとモニタ上には図24の様に、モニタに
は撮像エリアの1部しか出力されない。実際には、はみ
出した画像が折り返され、図25の様な画像になる。な
お、図25ではモニタに出力されている画像の縦横比は
合っているが、CCDの画素の縦横比、水平転送のクロ
ック周波数により、画像が縦長や横長になることもあ
る。
モリ27に取り込まないで出力する場合や、フレームメ
モリ27が小さくて全画像が記録できない場合は、図2
6のタイムチャートに示す様に、水平転送パルス,垂直
転送パルスの数をCCDの画素数に合うように制御する
(増やす)。このようにして不要画素を読み飛ばすこと
にする。
ルスを用いる方法がある。これは通常の読み出しパルス
より幅や間隔を短くした読み出し方式である。なお、画
像への影響を抑えるため、高速転送はなるべくブランキ
ング期間に行うと良い。また、中央部の画像を得るため
には、画像の上下左右を高速転送する。すると、モニタ
には図27のようにして撮像素子の中央部の画像が再生
される。
ングに合わせるには、水平、垂直の同期があっていれば
それでタイミングは合う。そこで、水平方向は読み出し
クロック周波数を操作して水平周期を縮めるようにし
て、CCDサイズの水平方向を再生画面に納めた画像を
得ることができる。この状態を図28に示す。この場
合、図25に示す方法と比べると縦長の画像が出力され
る。これもまた、前述したように垂直転送パルスを操作
することで、図29に示すように画像をモニタの中央部
に出力することができる。VGA−CCDを用いた時、
スルー出力を得ようとするならこの様な構成になる。
構成にする場合の駆動方法を説明する。しかしながら、
水平方向の画素数がフレームメモリ27に収まらない場
合や、水平方向の画素数が多く1水平期間内に全て読み
出せない場合は、この構成を用いることはできない。そ
こで、垂直方向の駆動のみについて説明する。
CDのライン数より多くなるNTSCのフィールド間隔
でCCDセンサ電荷読み出しパルス(XSG)を出力
し、その間のフィールドを用いて画像を読み出し、フレ
ームメモリ27に記録する。尚、ここでは、(NTSC
1フィールド有効走査線)<(CCD垂直方向画素数)
<(NTSCフィールド有効走査線×2)である場合を
想定する。一旦記録したなら、記録した画素を飛ばして
読むなどの縮小処理を施し、モニタに画像を出力する。
こうすればCCD撮像エリアが全てモニタに出力され
る。このとき、スルー出画を行うのであれば、デュアル
ポートメモリ等を使用して画像をフレームメモリ27に
記録しながら読み出す構成としてもよい。しかし、同時
に行う構成が困難な場合は、フレームメモリ27記録時
は読み出しを停止する構成とする。この場合は疑似スル
ーの動作となる。これを実現する方法として、記録と再
生をすばやく繰り返すようにすれば良い。すなわち、1
回記録したら、数フィールド再生し、数フィールド再生
したら、1回記録するのである。記録している期間は画
像が出力されないが、記録している期間を再生している
期間に比べて十分短くすれば、ちらつきを感じず、疑似
スルーの画像が得られる。
の機能をワンチップにした汎用の信号処理ICを用い
て、NTSC等のTV用でないCCDを駆動する方法を
述べる。この場合の構成を図31に示す。ワンチップの
信号処理IC33を使用している以外は前述した図16
の構成と同じである。また、TG(タイミングジェネレ
ータ)34も信号処理IC35に含まれる構成としても
よい。尚、ワンチップの信号処理IC33を用いて不便
なことは、メモリコントロール部26に出入りするディ
ジタルデータが、入力と出力で違うタイミングでコント
ロールできないところである。すなわち、CCD読み出
しのクロックと(フレームメモリ27に記録するクロッ
ク)とフレームメモリ27から読み出すクロックが同じ
である点である。
述べる。記録時は、CCD22の本来の駆動タイミング
で画像取り込みを行い、フレームメモリ27に記録す
る。このとき、再生時は前述したようにフレームメモリ
27の読み出し方を工夫するなりして、CCD撮像エリ
アを再生画面サイズに合わせて出力するようにする。
前述したように、画像が小さいならば図19のように、
画像が大きければ図26のように、NTSCのタイミン
グに合うように、転送パルスを制御することで実現でき
る。これは、水平方向に画素数が多いCCDには対応で
きないが、垂直方向に画素数が多いCCDには有効であ
る。コンピュータ用のVGA−CCDの場合が相当す
る。
に出力されるが、画像のチェックや調整用としては有効
である。行程調整などの時に使用できるように、このモ
ードになるような切り換えスィッチ(信号)を作成して
おくとよい。このときは、画像をフレームメモリ27に
は記録しない構成とすると良い。
これは前述した疑似スルー方式と同じである。まず、N
TSCの駆動タイミングでディジタルスチルカメラのシ
ステム全体を駆動する。ちらつかない程度のタイミング
で画像をフレームメモリ27に画像を記録する。このと
きのみ、CCD読み出しをCCD本来の仕様の駆動タイ
ミングでシステムを動作させる。このとき、タイミング
が全て信号処理IC33の中で生成されるなりして、ビ
デオアンプ30に必要なNTSCのタイミングが送出で
きない場合は、他にNTSCのタイミングパルス生成I
Cを設け、NTSCモニタの同期がくずれることを防
ぐ。この場合は、2つのタイミングの同期をとるため
に、H,V リセットをいずれか一方のタイミングパルス生
成ICが他方のタイミングパルス生成ICにかけてやる
とよい。
実施の形態例を述べる。このディジタルスチルカメラの
回路構成を図32に示す。撮像レンズ,フォーカスレン
ズ,絞り等を備えた光学撮像系(図示せず)を介して得
られた被写体の光画像は、撮像素子(CCD)22上に
結像される。前記フォーカスレンズ及び絞りは、レンズ
駆動回路(図示せず)及びアイリス駆動回路(図示せ
ず)によりそれぞれ駆動される。前記撮像素子22は、
結像された光画像を電荷量に光電変換し、CCD駆動回
路32からの転送パルスによってアナログ画像信号を出
力する。出力されたアナログ画像信号は、アナログ信号
処理回路23においてCDS(相関二重サンプリング)
処理によりノイズを軽減され、AGC(増幅)処理で増
幅された後、A/D変換器24でディジタル画像信号に
変換されて、ディジタル信号処理IC33’に出力され
る。前記ディジタル信号処理IC33’で、ディジタル
画像信号は輝度処理や色処理が施され、ディジタルビデ
オ信号(例えば輝度信号と色差信号)に変換される。
メモリコントロール部26を介さず、ディジタル信号処
理IC33’内部でNTSC用の信号にモジュレートさ
れ、D/A変換されてビデオアンプ30にアナログビデ
オ信号として出力される。ビデオアンプ30はY/C混
合,同期信号付加などを行い、NTSCビデオ信号を外
部に出力する。
モリコントロール部26を介して、一部フレームメモリ
27に記録される。その後、フレームメモリ27に記録
されたディジタルビデオ信号は、データ圧縮処理などが
行われ、SRAMなどで構成された記録媒体、例えばメ
モリカードに記録される。
いる圧縮ディジタルビデオ信号は、データ伸張処理など
が施され、メモリコントロール部26を介して、ディジ
タル信号処理IC33’に戻される。その後、ディジタ
ル信号処理IC33’内部でD/A変換され、アナログ
信号に戻され、ビデオアンプ30を介して外部にNTS
Cビデオ信号として出力される。
の動作を行う場合には、CPU21が各部の制御を行っ
ている。この回路構成で、撮像素子22としてVGA用
CCDを用いる場合について説明する。ここでいうVG
A用CCDとは、全画素独立読み出し,有効画素(約64
0[H]*約480[V]),システム周波数(12.27[MHz])の
ものである。このようなCCDを用いる特徴としては、
水平駆動周波数15.7[kHz](1水平期間(1H)=63.5[m
s])であり、NTSC用CCDの水平駆動周波数と同
じとなる。
であり、NTSCの60[Hz]の半分の周波数となる。す
なわち、NTSC用の駆動信号でVGA用CCDを駆動
すると、垂直方向には半分の画素分の画像しか読み出せ
ないことになる。
ムクロックは12.27[MHz]の2倍の24.54[MHz]のもの
を用いる。このため、色差信号をNTSC用にモジュレ
ートするためには、色副搬送波(3.58[MHz])の整数
倍のクロックが必要になるため、別のクロックが必要と
なる。このため、NTSC−SSG34’が、色副搬送
波の4倍の14.318[MHz]のクロックを発生する構成に
する。
ーケンスに沿って説明する。まず、スルー再生を行わな
い場合、すなわち、画像の記録動作を行った後で、その
記録した画像を再生する場合について述べる。ここで、
レリーズスィッチは2段階の深さで押下できる構成あ
り、1段階目(半押し:S1on)で撮影準備を行い、2段
階目(全押し:S2on)で画像の記録を行う。この場合、
撮影準備とは露出調整,焦点調整,ホワイトバランス調
整などを行い、適正画像を取り込める状態にカメラを調
整することである。画像の記録とは、記録媒体、例えば
メモリカード等に画像を記録することである。
ず、撮影準備段階(S1on)で、上述した本来のCCD駆
動タイミングで画像取り込みを行う(1垂直期間[V]=1
/30[s])。このタイミングで読み出されたCCDデー
タを用いて、AE,AF,AWBなどの制御を行う。そ
の後、記録段階(S2on)になったら、そのタイミングで
画像を記録する。このとき、制御を早めるため、CCD
の駆動はNTSCのタイミング(1[V]=1/60[s])
で行うようにし、画像を取り込むときだけ、本来のVG
A用CCDの駆動タイミングにする構成でもよい。
示す。記録するデータを読み出すときのみ、垂直期間が
長くなる。ここで、注意しなければならないのは、実際
の露光期間は、画像取り込み期間より1[V]前の期間
であるということである。また、何の処理も施さない
と、画像取り込み期間より1[V]後の期間は露光期間
が長くなってしまうので、次の垂直期間も適切な画像デ
ータを得たいときは、CCD駆動回路32より電荷掃き
捨てパルスを制御してやり、露光時間を合わせる。ここ
でいう電荷掃き捨てパルスを制御することは、電子シャ
ッタによりシャッタスピードを制御すことと同じであ
る。
ミングを図34に示す。ストロボの発光は、記録される
露光期間に生成されるCPU21からの指示によって生
成されるストロボ発光パルスにより行う。
る。記録画像を読み出す期間は、メモリコントロール部
26などの操作が必要となるため、記録信号というパル
スが必要である。この信号は読み出し期間の1[V]前
の垂直同期信号または垂直ブランキング信号の終了時点
でCPU21の指示で生成され、読み出し期間の終了時
の垂直駆動信号または垂直ブランキング信号の終了時点
の間で生成される。また、この信号を用いて、TG34
はFVの周期を変更するのである。ストロボ発光パルス
はこの信号がある期間で、初めて掃き捨てパルスが終了
した時点で生成される。こうすることで、記録される露
光期間におけるストロボの発光が可能となる。
る。これは前述したように一旦記録媒体に記録したデー
タをフレームメモリ27に展開し、フレームメモリ27
の読み出し方を工夫することで、モニタ画面にCCD撮
像エリアを出力する。実際はフレームメモリ27には1
フレーム分のデータが展開される。これはNTSCでい
うところの1フレーム(=2フィールド)と同じであ
る。よって、1ラインずつ飛ばして、すなわち、インタ
レース方式で読み出していけばよい。
22をNTSCのタイミングで駆動し、そのままメモリ
コントロール部26を介さずに、ビデオアンプ30を通
して、NTSCビデオ出力を得る。これがスルー再生で
ある。水平期間はCCDの駆動タイミングで動作させた
時と同じになる。垂直期間はNTSCのタイミングの方
が、CCD22の本来の駆動タイミングより長くなるの
で、NTSCビデオ出力は前述した図28のように折り
返しを発生する。これを避けるためには、前述したよう
に、図26の垂直転送パルスの駆動を行う。こうするこ
とにより、図29のような画像を得ることが出来る。実
線部が実際にモニタに出力されるエリアであり、点線部
がCCDの撮像エリアである。当然ではあるが、NTS
C出力に現れる画像は、CCD撮像画像に比べて縦長と
なる。このため、通常のカメラ動作のときは、このスル
ー再生は用いない。ただし、このスルー画像は画像のチ
ェックや画質調整の有効となるので、行程調整などの時
に使用できるように、このモードになるような切り換え
スィッチ(信号)を作成しておく。
る。これが前述した疑似スルー方式と同じである。ま
ず、レリーズスイッチのS1onで、NTSCの駆動タイミ
ングでシステムを全体を駆動する。AE,AF,AWB
などの制御を行い、画像をフレームメモリ27に記録す
る。記録するときのみ、システムの駆動をCCDの本来
の仕様の駆動タイミングで動作させる。これをちらつか
ない程度のタイミングで繰り返し、レリーズスイッチが
S2onになったら、CCD本来の駆動タイミングで画像を
フレームメモリ27に記録し、圧縮処理などを施すなり
して、記録媒体に記録する。疑似スルー再生なので、S1
onで記録と同時に再生も行う。再生はフレームメモリ2
7に記録されている画像を再生していく。これは、前述
したように、ある一定間隔で更新されているので、見た
目には疑似スルーとなる。この構成を用いると、画像を
フレームメモリ27に記録しているときは、NTSCの
タイミングで駆動されていないため、再生画像が一瞬だ
け乱れる。そこで、それをマスクする処理を施す。具体
的には画像記録中は、ディジタル信号処理IC33’に
は画像データを入力させないようにする。若しくは、出
力信号にミュートをかける。また、このとき、タイミン
グが全て信号処理33’の中で生成されるなりして、出
力回路に必要なNTSCのタイミングが送れない場合
は、他にNTSCのタイミングパルス生成ICを設け、
NTSCモニタの同期がくずれることを防ぐ。この場合
は、2つのタイミングの同期をとるために、H,V リセッ
トをいずれか一方のタイミングパルス生成ICが他方の
タイミングパルス生成ICにかけてやるとよい。
を図35に示す。撮像レンズ、フォーカスレンズ、絞り
等を備えた光学撮像系(図示せず)を介して得られた被
写体の光像は、撮像素子、例えば撮像素子(CCD)2
2上に結像される。前記フォーカスレンズ及び絞りは、
レンズ駆動回路(図示せず)及びアイリス駆動回路(図
示せず)によりそれぞれ駆動される。前記撮像素子22
は、結像された光画像を電荷量に光電変換し、CCD駆
動回路32からの転送パルスによってアナログ画像信号
に出力する。出力されたアナログ画像信号は、アナログ
信号処理回路23において、CDS(相関二重サンプリ
ング)処理によってでノイズを軽減され、AGC(増
幅)増幅され、A/D変換器24でディジタル画像信号
に変換された後、ディジタル信号処理部35に出力され
る。前記ディジタル信号処理部35で、ディジタル画像
信号は輝度処理や色処理が施され、ディジタルビデオ信
号(輝度信号や、色差信号など)に変換される。
圧縮伸張部36を介さず、D/A変換され、液晶駆動部
40にアナログビデオ信号として出力される。液晶駆動
部40は前記アナログビデオ信号を液晶表示用画像信号
に変換し、内蔵の画像表示用液晶41に映像として画像
を表示する。また、液晶駆動部40は液晶表示に必要な
タイミング信号も生成する。また、ここでは、D/A変
換を行っているが、画像表示用液晶41がディジタル対
応ならば、D/A変換の必要はない。また、ディジタル
信号処理部35に液晶駆動部の役割も持たせれば、液晶
駆動部40を省略することが可能になる。
縮伸張部36を介して、データ量を圧縮し、一旦内蔵メ
モリ37に記録される。その後、内蔵メモリ37に記録
されたディジタルビデオ信号は、記録部38を介し、S
RAMなどで構成された記録媒体、例えば、メモリカー
ド39に記録される。このとき、前記内蔵メモリ37は
フレームメモリ(1フレームのサイズを有するメモリ)
である必然性はなく、圧縮データが1枚分入る容量のメ
モリであればよい。VGA程度の画像なら80kbyte 程度
のメモリで済ませることができる。
れている圧縮データは記録部38を介して読み出され、
内蔵メモリ37に入力される。圧縮伸張部36でこのデ
ータをリアルタイムで伸張し、ディジタル信号処理部3
5に供給する。このあとは前述したように、ディジタル
ビデオ信号はD/A変換され、液晶表示用信号に変換さ
れて、画像表示用液晶41に表示される。
の動作を行う場合には、CPU21が各部の制御を行っ
ている。この回路構成で、CCDとしてVGA用のもの
を用いる場合を記述する。ここでいうVGA用CCDと
は、全画素独立読み出し、有効画素(約640[H]*約480
[V])、システム周波数(12.27[MHz])ものである。
このCCDを用いる特徴としては、水平駆動周波数は1
5.7[kHz](1水平期間(1H)=63.5[ms])であり、NT
SCのそれと同じとなる。しかしながら、垂直駆動周波
数は30[Hz]であり、NTSCの60[Hz]の半分の周波
数となる。すなわち、NTSCの駆動信号で駆動する
と、垂直方向は半分の画素しか読み出せないのである。
しかしながら、現在、広く使用されている画像表示用液
晶41はNTSCの信号方式に対応しやすいように作成
されており、前記VGA用CCDの出力をそのまま表示
できない。
GA用CCDは、有効画素(約640[H]*約480[V])で1/
30[s ]で1画面が読み出される。これに対し、最も多
く市販されている画像表示用液晶は、垂直方向の有効画
素240画素程度である。H(水平)方向は解像度に応
じて、様々の種類が存在する。ここで問題なのは、垂直
方向の画素数(ライン数)が大きく違うということであ
る。水平方向に関しては、一旦アナログ信号に変換する
ため、画素数は違っても問題にはならない。
記VGA用CCDの画像出力を表示させる実施の形態例
を示す。ここでは、ライン数を間引いて表示させること
を特徴としている。
に映像信号を2ライン表示させてしまう方法がある。こ
れは、液晶の1つの垂直駆動の工夫をしてやり、1ライ
ン表示してもすぐ次のラインの表示にいかないようにす
る。このとき、1ライン表示し終わったら、映像信号の
次ラインが入力している間は、液晶を駆動させないよう
にすれば、2度書きしなくても済む。
をゆっくり行う方法がある。CCDが先に述べたものだ
とすると、CCDの水平駆動周波数は15.7[kHz ]であ
る。よって、液晶は水平駆動周波数を7.85[kHz ]にす
るのである。こうすることにより、1画面は1/30[s ]
で読み出され、表示される。これを実現するために、ラ
イン分のメモリを使用する。このメモリはFIFO形式のも
のなどを用いることができる。まず、CCDの1ライン
分の画像を1つラインメモリに格納する。次のCCDの
ラインは読み捨てる。その次のラインはもう1つのライ
ンメモリに格納する。ラインメモリに格納されたデータ
は、書き込んだときの半分の速度で読み出し、液晶に表
示していく。こうすることで、VGA用CCDが2ライ
ン分読み出している間に1ライン分の信号が液晶に表示
される。また、ラインメモリの書き込みと読み出しを、
2つのラインメモリを交互に使用して行えば、書き込ん
でいるラインメモリと、読み出しているラインメモリが
同じになることはない。もちろん、書き込みと、読み出
しを同じラインメモリで行う構成にするならば、1つの
ラインメモリでも実現できる。なお、このラインメモリ
をD/A変換の前段におく構成とすることで、スルー再
生時、再生時どちらでも液晶表示できることになる。
構成を図36に示す。撮像レンズ,フォーカスレンズ,
絞り等を備えた光学撮像系(図示せず)を介して得られ
た被写体の光画像は、撮像素子(CCD)22上に結像
される。前記フォーカスレンズ及び絞りは、レンズ駆動
回路(図示せず)及びアイリス駆動回路(図示せず)に
よりそれぞれ駆動される。前記CCD22は、結像され
た光画像を電荷量に光電変換し、CCD駆動回路32か
らの転送パルスによってアナログ画像信号を出力する。
出力されたアナログ画像信号は、アナログ信号処理回路
23においてCDS(相関二重サンプリング)処理でノ
イズが軽減され、AGC(増幅)増幅され、更にA/D
変換器24でディジタル画像信号に変換された後、ディ
ジタル信号処理部35に出力される。前記ディジタル信
号処理部35でディジタル画像信号は輝度処理や色処理
が施され、ディジタルビデオ信号(輝度信号や、色差信
号など)に変換される。
縮伸張部を介して、データ量を圧縮し、一旦内蔵メモリ
に記録される。その後、内蔵メモリに記録されたディジ
タルビデオ信号は、記録部を介し、SRAMなどで構成
された記録媒体、例えばメモリカードに記録される。こ
のとき、前記内蔵メモリはフレームメモリ27である必
然性はなく、圧縮データが1枚分入る容量のメモリであ
ればよい。VGA程度の画像であれば80kbyte 程度のメ
モリで済ませることができる。
れている圧縮ディジタルビデオ信号データは、記録部3
8を介し、内蔵メモリ37に入力される。圧縮伸張部3
6でこのデータをリアルタイムで伸張し、ディジタル信
号処理部35に供給する。このあとは前述したように、
D/A変換され、ビデオアンプ30を介してNTSCビ
デオ信号として出力され、外部表示装置、例えばNTS
C用のTVモニタ等に表示される。
の動作を行う場合には、CPU21が各部の制御を行っ
ている。この回路構成で、CCDとしてVGA用のもの
を用いる場合を記述する。ここでいうVGA用CCDの
特徴は、前述したようにNTSC方式の駆動信号で駆動
すると、垂直方向は半分の画素しか読み出せないのであ
る。これは、圧縮伸張処理を用いて記録再生するときも
同じことがいえる。CCD22から出力された1枚分の
画像を圧縮記録し、通常に伸張再生すると、垂直方向の
画素が多いため、伸張が半分しか行えない。しかしなが
ら、現在、広く使用されている画像表示用液晶はNTS
C方式ののビデオ信号に対応しやすいように作成されて
おり、前記VGA用CCDの画像出力をそのまま表示す
ることはできない。
ず、CCD22の読み出しはCCD本来のタイミングに
よって通常通り行い、CCD22から読み出される全て
のデータについて圧縮伸張部36において圧縮記録処理
を行う。こうすることにより、表示モニタの方式に左右
されず、CCD22の性能(画素数)をフルに使用でき
る。また、この画像データはメモリカードなどに記録さ
れるため、コンピュータなどに受け渡しているが、直接
シリアルI/Fなどを使用して、データの受け渡しを行
う構成とすることもできる。ここで、工夫しているの
は、伸張再生のときである。VGA相当の画像は、NT
SC方式のフィールド単位の表示画像に比べて、先に述
べたように、垂直方向に倍の画素がある。よって、伸張
再生を1ライン飛ばしに行えばよいのであるが、圧縮伸
張は8×8画素単位で行うため、8ライン飛ばしで、伸
張再生を行う構成とする。8ライン伸張したら、次の8
ライン分のデータは読み飛ばし、その次の8ラインを伸
張していくようにする。多少、垂直方向にギザギザが発
生する画像になるが、フレームメモリ27を使用しない
で再生ができるため、構成を簡素化できコストダウンに
なる。
にも用いることができる。読み飛ばすライン数を増やす
ことで対応することが可能である。記録画像のライン数
とNTSCのフィールド画像のライン数の比により読み
飛ばす比率を変えるようにする。8×8画素単位の圧縮
伸張を行う場合に、ライン数の比が2:1なら8ライン
飛ばし、3:1なら16ライン飛ばしという具合にす
る。ただし、通常は圧縮データは伸張して初めて、その
データがどの位置のデータであるのかがわかる。それで
は、この構成は実現できないので、実現するためには、
画像の右端(ラインの終わり)のデータを覚えておく構
成とする。これは圧縮処理のとき行う。まず、8ライン
分の圧縮記録処理が終わったら、そのデータ量をヘッダ
などの画像付属情報エリアに記録しておく。それを繰り
返し、圧縮記録していく。伸張再生時はそのラインごと
のデータ量を監視し、読み飛ばすデータを認識し、デー
タの伸張を行っていくようにする。
て、記録画像のライン数とNTSCのフィールド画像の
ライン数の比により伸張再生するスピードを変える方法
が考えられる。ライン数の比が2:1なら2倍速伸張、
3:1なら3倍速伸張を行うようにする。伸張したデー
タはラインメモリに蓄え、順次出力再生する。この方法
だと1ライン飛ばし、2ライン飛ばしというように、短
い間隔で再生が可能になる。ただし、ハード的に処理速
度の限界がある場合は、前述した読み飛ばしの方法を併
用しても良い。
サイズに合うように、CCD22からの画像を分割して
記録する方法も考えられる。記録画像のライン数とNT
SCのフィールド画像のライン数との比により分割の具
合を変えるようにする。ライン数の比が2:1なら2分
割、3:1なら3分割を行うようにする。2分割時は、
1ラインごと交互に分けて圧縮記録を行い、2枚の画像
を構成する。図37にその例を示す。3分割時は、1ラ
インごとに3つ分けて圧縮記録を行い、3枚の画像を構
成する。スルー画像を再生する際は、その中の1枚分の
画像のみを伸張する。また、偶数分割時は、NTSC再
生の奇数フィールドと偶数フィールドとで再生する画像
を交互に変えてやると、より鮮明な画像が再現できる。
イン毎に分割記録する構成としてもよい。このような構
成にすれば、いちいちラインのデータ量を覚えておく必
要はなくなる。また、1ラインずつ分けて圧縮記録する
より、遥かに圧縮率が向上する。
は、ディジタルビデオ信号は圧縮伸張部36を介するこ
とが必要になる。そこで、スルー画像の再生時には、記
録と再生とを交互にすばやく繰り返すような動作を行わ
せる必要がある。
系と再生系とで異なる方式や画素数を採用した場合であ
っても、駆動系が2系統にならないディジタルスチルカ
メラにすることができる。
用いても疑似スルー出力が得られるディジタルスチルカ
メラにすることができる。また、撮像系の駆動タイミン
グと、表示系の駆動タイミングが異なる場合でも、圧縮
された画像データをリアルタイムで再生できる。
ディスプレイにもスルー画像が表示できるディジタルス
チルカメラにすることができる。
請求項4記載の発明に示したように、決定された出力先
に応じて、ビデオ信号を生成する画像処理と、PCデー
タ転送用の画像処理とで処理内容を変えて行うようにし
ておき、処理された信号の出力先を切り替える構成とす
ることで、ビデオTVモニタにおけるスルー画像の再生
とPCモニタにおける記録画像の再生とにおいて夫々適
した画像を生成することが可能なディジタルスチルカメ
ラを実現できる。
カメラの構成を示す機能ブロック図である。
カメラの接続例を示す説明図である。
カメラの画面表示例を示す説明図である。
カメラの画面表示例を示す説明図である。
カメラのAE領域の例を示す説明図である。
カメラのAF設定領域の例を示す説明図である。
カメラの検出枠表示の構成例を示す説明図である。
カメラの動作タイミングの一例を示すタイミングチャー
トである。
カメラの画面表示例を示す説明図である。
ルカメラのガンマ特性の例を示す特性図である。
ルカメラのガンマ特性の例を示す特性図である。
ルカメラの輪郭強調処理の例を示す説明図である。
ルカメラの主要部の構成を示す機能ブロック図である。
ルカメラの主要部の構成を示す機能ブロック図である。
ルカメラの動作タイミングの一例を示すタイミングチャ
ートである。
ルカメラの構成を示す機能ブロック図である。
ルカメラのCCDサイズと画面表示例とを示す説明図で
ある。
ルカメラのCCDサイズと画面表示例とを示す説明図で
ある。
ルカメラのCCD駆動タイミングの一例を示すタイミン
グチャートである。
ルカメラのCCDサイズと画面表示例とを示す説明図で
ある。
ルカメラのCCD駆動タイミングの一例を示すタイミン
グチャートである。
ルカメラのCCDサイズと画面表示例とを示す説明図で
ある。
ルカメラのCCDサイズと画面表示例とを示す説明図で
ある。
ルカメラのCCDサイズと画面表示例とを示す説明図で
ある。
ルカメラのCCDサイズと画面表示例とを示す説明図で
ある。
ルカメラのCCD駆動タイミングの一例を示すタイミン
グチャートである。
ルカメラのCCDサイズと画面表示例とを示す説明図で
ある。
ルカメラのCCDサイズと画面表示例とを示す説明図で
ある。
ルカメラのCCDサイズと画面表示例とを示す説明図で
ある。
ルカメラのCCD駆動タイミングの一例を示すタイミン
グチャートである。
ルカメラの構成を示す機能ブロック図である。
ルカメラの構成を示す機能ブロック図である。
ルカメラのCCD駆動タイミングの一例を示すタイミン
グチャートである。
ルカメラのCCD駆動タイミングの一例を示すタイミン
グチャートである。
ルカメラの構成を示す機能ブロック図である。
ルカメラの構成を示す機能ブロック図である。
ルカメラにおける撮像画面の分割記録の様子を示す説明
図である。
機能ブロック図である。
機能ブロック図である。
Claims (4)
- 【請求項1】 撮像手段で生成されたディジタル画像信
号について、ビデオ信号として出力するか、あるいは、
PCデータ転送するかの切り替え動作をCPUが監視
し、出力先を決定する手段と、 決定された出力先に基づいて、前記ディジタル画像信号
を画像処理するために、前記画像処理に係るデータを変
更した状態で画像処理を実行する信号処理手段と、 決定された出力先に応じて、前記信号処理手段で処理さ
れた信号の出力先を切り替える手段と、 を備えたことを特徴とするディジタルスチルカメラ。 - 【請求項2】 前記信号処理手段は、ガンマ係数を変更
して画像処理を実行することを特徴とする請求項1記載
のディジタルスチルカメラ。 - 【請求項3】 前記信号処理手段は、輪郭強調処理の強
調係数を変更して画像処理を実行することを特徴とする
請求項1記載のディジタルスチルカメラ。 - 【請求項4】 前記信号処理手段は、色温度を変更して
画像処理を実行することを特徴とする請求項1記載のデ
ィジタルスチルカメラ。
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---|---|---|---|
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---|---|---|---|
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JP2002372913A Division JP2003189192A (ja) | 2002-12-24 | 2002-12-24 | ディジタルスチルカメラ |
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Family Applications (1)
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