JP2004228821A

JP2004228821A - 撮像装置システムおよびその信号処理方法

Info

Publication number: JP2004228821A
Application number: JP2003012945A
Authority: JP
Inventors: Koichi Toubatake; 耕一湯畑; Katsumi Kato; 勝巳加藤
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2003-01-22
Filing date: 2003-01-22
Publication date: 2004-08-12

Abstract

【課題】撮像モードの変更時に適正な画像表示を得るための機能を、モニター装置の表示制御を行うカメラコントローラに持たせると、当該カメラコントローラの構成が複雑になる。
【解決手段】動画撮像モードと静止画撮像モードとを適宜切り替え可能な撮像装置システムにおいて、動画撮像モードから静止画撮像モードへ、あるいはその逆のモード変更時に、カメラ信号処理ブロック１４から表示制御ブロック１５へ供給する垂直同期信号Ｖｓｙｎｃを一定期間だけ非アクティブ状態にすることにより、モード遷移時の欠陥画像の出力を確実に抑える。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、撮像装置システムおよびその信号処理方法に関し、特に動画撮像モードと静止画撮像モードとを切り替えが可能な撮像装置システムおよびその信号処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
動画撮像モードと静止画撮像モードとをモード切り替え可能な撮像装置システムにおいて、動画での画面解像度を例えば水平３２０ドット、垂直２４０ドットのＱＶＧＡ（ＱｕａｒｔｅｒＶｉｄｅｏＧｒａｐｈｉｃｓＡｒｒａｙ）とし、静止画での画面解像度を例えば水平１，２８０ドット、垂直９６０ドットのＳＸＧＡ（ＳｕｐｅｒｅＸｔｅｎｄｅｄＧｒａｐｈｉｃｓＡｒｒａｙ）とした場合、当然のことながら、動画撮像モードと静止画撮像モードとで、画面解像度が異なることによって画サイズやフレームレートなどが違ってくる。その結果、動画撮像モードから静止画撮像モードへ、あるいはその逆のモード変更時に、画サイズやフレームレートなどの違いによって表示画面上の画像に乱れが発生する。
【０００３】
このような撮像モードの変更時に、適正な画像表示を得るようにするために、従来、例えば、静止画と動画の双方に対応可能なデジタルカメラでは、カメラコントローラ側において、デジタルカメラの撮像モードを識別し、その識別した撮像モードに基づいてモニター装置の表示モードを制御し、さらに当該モニター装置の表示画面に対応した画像データの転送を行うようにしていた（例えば、特許文献１）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−２２３３８０号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術のように、撮像モードを切り替えるときに、適正な画像表示を得るための機能を、モニター装置の表示制御を行うカメラコントローラに持たせる構成を採ることにより、当該カメラコントローラの構成が複雑になる。そのため、カメラコントローラを１つのＩＣとして構成する場合、機能が増える分だけ当該ＩＣのコストが高くなるため、システム全体のコストアップを招くことになる。
【０００６】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、カメラコントローラへ画像データを供給する側において、簡単な処理にて撮像モードの変更時における画像の乱れを防止することが可能な撮像装置システムおよびその信号処理方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明による撮像装置システムは、動画撮像モードと静止画撮像モードとを選択的にとり、被写体からの像光を電気信号に変換して出力する固体撮像素子と、前記固体撮像素子から出力される撮像信号に対して所定の信号処理を施して当該撮像信号に同期した同期信号と共に出力する信号処理手段と、前記同期信号に同期して前記信号処理手段から出力される撮像信号に基づく表示制御を行う表示制御手段と、前記固体撮像素子に対して動画撮像モードまたは静止画撮像モードを指定するモード指定手段と、前記モード指定手段による撮像モードの切り替え時に前記信号処理手段から出力される前記同期信号を非アクティブ状態にする同期信号制御手段とを備えている。
【０００８】
本発明による信号処理方法は、動画撮像モードと静止画撮像モードとを選択的にとり、被写体からの像光を電気信号に変換して出力する固体撮像素子と、前記固体撮像素子から出力される撮像信号に対して所定の信号処理を施して当該撮像信号に同期した同期信号と共に出力する信号処理手段と、前記同期信号に同期して前記信号処理手段から出力される撮像信号に基づく表示制御を行う表示制御手段とを具備する撮像装置システムにおいて、前記固体撮像素子の撮像モードを動画撮像モードから静止画撮像モードへ、または静止画撮像モードから動画撮像モードへモード変更する際に、前記信号処理手段から前記表示制御手段へ与える前記同期信号を非アクティブ状態にする。
【０００９】
上記構成の撮像装置システムまたはその信号処理方法において、撮像モードを動画撮像モードから静止画撮像モードへ、または静止画撮像モードから動画撮像モードへモード変更する際に、信号処理手段から表示制御手段へ与える同期信号を非アクティブ状態にすることで、表示制御手段では当該同期信号に同期した画像データの書き替えは行われず、その直前に書き込まれた画像データに基づく画像表示が行われる。そして、同期信号がアクティブ状態になることで、表示制御手段では当該同期信号に同期して、変更後の撮像モードの下で撮像した画像データへの書き替えが行われる。これにより、モード変更前の撮像モードでの画像データに基づく画面表示から直接、モード変更後の撮像モードでの画像データに基づく画面表示に切り替わる。したがって、モード遷移時の欠陥画像が表示されることはない。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００１１】
図１は、本発明の一実施形態に係る撮像装置システムの構成を示すブロック図である。図１から明らかなように、本実施形態に係る撮像装置システムは、レンズ１１、固体撮像素子１２、ＣＤＳ（ＣｏｒｒｅｌａｔｅｄＤｏｕｂｌｅＳａｍｐｌｉｎｇＣｉｒｃｕｉｔ）／ＡＧＣ（ＡｕｔｏｍａｔｉｃＧａｉｎＣｏｎｔｒｏｌ）回路１３、カメラ信号処理ブロック１４、表示制御ブロック１５およびホストＣＰＵ１６を有する構成となっている。
【００１２】
レンズ１１は、被写体（図示せず）からの像光を固体撮像素子１２の撮像面上に集光し、結像させる。固体撮像素子１２は、ＣＣＤ（ＣｈａｒｇｅＣｏｕｐｌｅｄＤｅｖｉｃｅ）イメージャに代表される電荷転送型撮像素子やＣＭＯＳイメージャに代表させるＸ−Ｙアドレス型撮像素子からなり、動画撮像モードと静止画撮像モードとを選択的にとり、レンズ１１によって撮像面上に結像された被写体からの像光を電気信号に変換して出力するとともに、電子シャッターによって電荷の蓄積時間（露光時間）が可変な構成となっている。ＣＤＳ／ＡＧＣ回路１３は、固体撮像素子１２から出力される撮像信号に対してノイズ除去およびゲイン調整を行う。
【００１３】
カメラ信号処理ブロック１４は、Ａ（Ａｎａｌｏｇ）／Ｄ（Ｄｉｇｉｔａｌ）変換器１４１、信号処理回路１４２およびマイクロコンピュータ（以下、「マイコン」と記す）１４３を有して例えばＬＳＩ化されており、固体撮像素子１２の撮像信号を映像信号に変換する処理を行う。Ａ／Ｄ変換器１４１は、ＣＤＳ／ＡＧＣ回路１３を経た固体撮像素子１２からのアナログ撮像信号をデジタル撮像信号に変換する。信号処理回路１４２は、Ａ／Ｄ変換器１４１から出力されるデジタル撮像信号に対して露光制御やホワイトバランス調整等のカメラ制御を行い、その処理後の画像データを当該画像データに同期する水平同期信号や垂直同期信号と共に表示制御ブロック１５に供給する。
【００１４】
このカメラ信号処理ブロック１４において、信号処理回路１４２からはマイコン１４３に対してＣＰＵ同期信号が与えられる。マイコン１４３はそのソフトウェアにより、このＣＰＵ同期信号に同期して各種の処理のための制御を行うとともに、当該信号処理回路１４２に対して与える後述するマスク信号の切り替えもＣＰＵ同期信号に同期したタイミングで制御する。マイコン１４３はさらに、後述する撮像モードの変更時などに、固体撮像素子１２およびＣＤＳ／ＡＧＣ回路１３に対する制御も行う。
【００１５】
表示制御ブロック１５は画像メモリ１５１を有しており、カメラ信号処理ブロック１４から供給される画像データを、同じくカメラ信号処理ブロック１４から供給される垂直同期信号Ｖｓｙｎｃに同期して１画面分だけ画像メモリ１５１に格納し、当該画像データに対してＪＰＥＧ（ＪｏｉｎｔＰｈｏｔｏｇｒａｐｈｉｃＥｘｐｅｒｔｓＧｒｏｕｐ）に代表される画像圧縮処理や、ＬＣＤ（ｌｉｑｕｉｄｃｒｙｓｔａｌｄｉｓｐｌａｙ）等のディスプレイ装置（図示せず）に対する画像表示のための制御などを行う。表示制御ブロック１５はさらに、上位ブロックのホストＣＰＵ１６からモード変更指令を受けたときは、その旨をカメラ信号処理ブロック１４に対して通信で伝えるとともに、ディスプレイ装置に対して撮像モードに応じた表示制御を行う。
【００１６】
ここで、モード変更とは、固体撮像素子１２の撮像モードを動画撮像モードから静止画撮像モードへ、または静止画撮像モードから動画撮像モードへ変更（切り替え）することを言う。本撮像装置システムでは、動画での画面解像度（グラフィックス表示フォーマット）として例えば水平３２０ドット、垂直２４０ドットのＱＶＧＡを採用し、静止画での画面解像度として例えば水平１，２８０ドット、垂直９６０ドットのＳＸＧＡを採用するものとする。ただし、これらのグラフィックス表示フォーマットのものに限られるものではない。
【００１７】
グラフィックス表示フォーマットとして、例えば上記の規格、即ち動画でＱＶＧＡ、静止画でＳＸＧＡを採用するものとすると、固体撮像素子１２は有効画素領域として、水平１，２８０画素、垂直９６０画素の画素配列の画素部を持つことになる。そして、当該固体撮像素子１２では、静止画撮像モードが指定されたときは、水平１，２８０画素、垂直９６０画素の全画素の画素情報を読み出す動作が行われる。一方、動画撮像モードが指定されたときは、水平３２０画素、垂直２４０画素の画像情報に間引いて読み出す動作が行われる。
【００１８】
次に、上記構成の本実施形態に係る撮像装置システムの動作および作用について、図２のタイミングチャートを用いて説明する。ここでは、一例として、動画撮像モードから静止画撮像モードへモード変更する場合を例に挙げて説明するものとする。
【００１９】
ところで、先述したように、動画撮像モードから静止画撮像モードへ、あるいはその逆のモード変更時に、画面解像度が異なることに伴う画サイズやフレームレートなどの違いによって表示画面上の画像に乱れが発生し、欠陥画像として出力される。ここでは、動画撮像モードから静止画撮像モードへ遷移する際に、画面１枚分の欠陥画像、即ち無効画像が１枚発生するものとして説明する。
【００２０】
ホストＣＰＵ１６から表示制御ブロック１５に対して、動画撮像モードから静止画撮像モードへのモード変更の指令が発せられると、これを受けて表示制御ブロック１５は、カメラ信号処理ブロック１４のマイコン１４３に対してそのモード変更のコマンドを送る。このモード変更のコマンド（モード２遷移コマンド）を受け取ると、マイコン１４３は次のＣＰＵ同期信号の立ち下がりに同期して、信号処理回路１４２に与えるマスク信号を高レベル（以下、「“Ｈ”レベル」と記す）にする。
【００２１】
マスク信号が“Ｈ”レベルの状態になると、これを受けて信号処理回路１４２は、次のフレームの垂直（Ｖ）同期信号Ｖｓｙｎｃを非アクティブの状態、例えば低レベル（以下、「“Ｌ”レベル」と記す）の状態に固定する。すなわち、図２に点線で示すように、次のフレームでアクティブの状態、即ち“Ｈ”レベルの状態になる筈の垂直同期信号Ｖｓｙｎｃを、マスク信号でマスクすることによって“Ｌ”レベルの状態に固定する。
【００２２】
このマスク処理により、信号処理回路１４２から表示制御ブロック１５へは画像データは供給されるものの、垂直同期信号Ｖｓｙｎｃについてはその供給が停止される。これにより、表示制御ブロック１５においては、画像メモリ１５１への画像データの垂直同期信号Ｖｓｙｎｃに同期した書き替え処理が行われないため、当該画像メモリ１５１に前回書き込まれた画像データに基づいて、ディスプレイ装置に対する表示制御が行われる。
【００２３】
その後、マイコン１４３は、２フレーム後の静止画の有効画像が出力されるフレームのＣＰＵ同期信号の立ち下がりに同期してマスク信号を“Ｌ”レベルにする。マスク信号が“Ｌ”レベルになることにより、信号処理回路１４２は垂直同期信号Ｖｓｙｎｃに対するマスク処理を停止し、通常通り、静止画の画像データと共に垂直同期信号Ｖｓｙｎｃを表示制御ブロック１５へ供給する。
【００２４】
すると、表示制御ブロック１５においては、信号処理回路１４２から静止画の画像データと共に供給される垂直同期信号Ｖｓｙｎｃに同期して、当該画像データへ画像メモリ１５１の格納データを書き替える。以降、表示制御ブロック１５は、画像メモリ１５１に格納された画像データに基づく静止画をディスプレイ装置に表示画面上に表示することになる。
【００２５】
上述したように、動画撮像モードと静止画撮像モードとを適宜切り替え可能な撮像装置システムにおいて、動画撮像モードから静止画撮像モードへ、あるいはその逆のモード変更時に、カメラ信号処理ブロック１４から表示制御ブロック１５へ供給する垂直同期信号Ｖｓｙｎｃを一定期間だけ非アクティブ状態にすることにより、その一定期間では画像メモリ１５１に直前に格納された動画の画像データに基づく画面が引き続き表示され、その後当該表示画面から直接静止画の画像データに基づく画面に切り替わる。
【００２６】
これにより、モード変更の際のモード遷移時に画面解像度に違いに伴う欠陥画像が発生したとしても、それに起因する画像の乱れを、表示制御ブロック１５へ画像データを供給するカメラ信号処理ブロック１４側において確実に防止することができる。すなわち、表示制御ブロック１５側においては、撮像モードを識別したり、その識別した撮像モードに基づいてディスプレイ装置の表示モードを制御したりする等の制御を何ら行わなくても、カメラ信号処理ブロック１４での簡単な処理でモード遷移時の欠陥画像を表示しないようにすることができる。
【００２７】
本例のように、動画でＱＶＧＡ（水平３２０ドット、垂直２４０ドット）を採用し、静止画でＳＸＧＡ（水平１，２８０ドット、垂直９６０ドット）を採用した場合は、動作撮像モードから静止画撮像モードへ単純にモード変更することによって４倍ズームを実現できる。また、動作撮像モードから静止画撮像モードへのモード変更後に静止画撮像モードでさらに４倍ズームを行うことによって１６倍（４倍×４倍）ズームを実現できる。このような特殊なモード変更を伴うときは特に、画サイズやフレームレートなどの違いによって表示画面上の画像が乱れたり、壊れ易くなる。したがって、そのモード遷移のタイミングで垂直同期信号Ｖｓｙｎｃをマスクすることによって得られる効果は極めて大である。
【００２８】
また、マイコン１４３から信号処理回路１４２に供給するマスク信号については、マイコン１４３のソフトウェアで制御するため、モード変更に伴ってモード遷移タイミングで垂直同期信号Ｖｓｙｎｃをマスクする／マスクしない、即ち非アクティブ状態／アクティブ状態の制御を容易に行うことができる。例えば、動画撮像モードから静止画撮像モードへのモード変更時には欠陥画像が出力されるが、静止画撮像モードから動画撮像モードへのモード変更時には欠陥画像が出力されないという場合には、前者のモード遷移タイミングではマスクするが、後者モード遷移タイミングではマスクしない、という具合にマスク信号についての制御が容易である。
【００２９】
次に、モード変更のタイミングで垂直同期信号Ｖｓｙｎｃに対してマスク処理を行う信号処理回路１４２について説明する。
【００３０】
図３は、マスク処理を行うマスク回路の構成の一例を示すブロック図である。図３から明らかなように、本例に係るマスク回路２０は、マイコン１４３から供給されるマスク信号の論理反転を行うインバータ回路２１と、垂直同期信号Ｖｓｙｎｃを一方の入力、インバータ回路２１で論理反転後のマスク信号を他方の入力とするＡＮＤゲート回路２２とによって構成されている。
【００３１】
かかる構成のマスク回路２０において、図２のタイミングチャートから明らかなように、ＡＮＤゲート回路２２は、マスク信号が“Ｌ”レベルのときに垂直同期信号Ｖｓｙｎｃを通過し、マスク信号が“Ｈ”レベルのときに垂直同期信号Ｖｓｙｎｃの通過を阻止することによって当該垂直同期信号Ｖｓｙｎｃをマスクして後段の表示制御ブロック１５に与える垂直同期信号Ｖｓｙｎｃを非アクティブ状態にする処理を行う。
【００３２】
このマスク回路２０は、信号処理回路１４２の例えば最終段に設けられて垂直同期信号Ｖｓｙｎｃに対するマスク処理を行う。マスク回路２０を設ける位置は信号処理回路１４２の最終段に限られるものではなく、垂直同期信号Ｖｓｙｎｃに対してマスク処理を行える位置であれば良い。ただし、信号処理回路１４２の最終段に設けることにより、信号処理回路１４２において、垂直同期信号Ｖｓｙｎｃが非アクティブ状態にある期間中にも、露光制御やホワイトバランス調整などのカメラ制御を行うことができるという利点がある。
【００３３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、撮像モードを動画撮像モードから静止画撮像モードへ、または静止画撮像モードから動画撮像モードへモード変更する際に、信号処理手段から表示制御手段へ与える同期信号を非アクティブ状態にすることにより、モード変更前の撮像モードでの画像データに基づく画面表示から直接、モード変更後の撮像モードでの画像データに基づく画面表示に切り替わるため、表示制御手段へ画像データを供給する信号処理手段側において、簡単な処理にてモード変更の際のモード遷移時の欠陥画像の出力を確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る撮像装置システムの構成を示すブロック図である。
【図２】本実施形態に係る撮像装置システムの動作および作用の説明に供するタイミングチャートである。
【図３】垂直同期信号Ｖｓｙｎｃに対してマスク処理を行うマスク回路の構成の一例を示すブロック図である。
【符号の説明】
１２…固体撮像素子、１４…カメラ信号処理ブロック、１５…表示制御ブロック、１６…ホストＣＰＵ、２０…マスク回路、２１…インバータ回路、２２…ＡＮＤゲート回路、１４２…信号処理回路、１４３…マイコン、１５１…画像メモリ

Claims

動画撮像モードと静止画撮像モードとを選択的にとり、被写体からの像光を電気信号に変換して出力する固体撮像素子と、
前記固体撮像素子から出力される撮像信号に対して所定の信号処理を施して当該撮像信号に同期した同期信号と共に出力する信号処理手段と、
前記同期信号に同期して前記信号処理手段から出力される撮像信号に基づく表示制御を行う表示制御手段と、
前記固体撮像素子に対して動画撮像モードまたは静止画撮像モードを指定するモード指定手段と、
前記モード指定手段による撮像モードの切り替え時に前記信号処理手段から出力される前記同期信号を非アクティブ状態にする同期信号制御手段とを備えたことを特徴とする撮像装置システム。
前記同期信号制御手段は、前記同期信号を非アクティブ状態にする制御を前記信号処理手段の最終段で行うことを特徴とする請求項１記載の撮像装置システム。
前記同期信号制御手段は、前記モード指定手段による撮像モードの切り替え時に与えられるマスク信号によって前記同期信号の通過を阻止して非アクティブ状態にするゲート回路を有することを特徴とする請求項１記載の撮像装置システム。
動画撮像モードと静止画撮像モードとを選択的にとり、被写体からの像光を電気信号に変換して出力する固体撮像素子と、前記固体撮像素子から出力される撮像信号に対して所定の信号処理を施して当該撮像信号に同期した同期信号と共に出力する信号処理手段と、前記同期信号に同期して前記信号処理手段から出力される撮像信号に基づく表示制御を行う表示制御手段とを具備する撮像装置システムにおける信号処理方法であって、
前記固体撮像素子の撮像モードを動画撮像モードから静止画撮像モードへ、または静止画撮像モードから動画撮像モードへモード変更する際に、前記信号処理手段から前記表示制御手段へ与える前記同期信号を非アクティブ状態にすることを特徴とする信号処理方法。