JP2005142638A - Image pickup apparatus - Google Patents
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Images
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Abstract
Description
本発明は、デジタルカメラ等で使用する撮像素子に於いて、複数出力から同時にデーターを読み出す構造になっている場合に、複数出力間の出力レベルを自動的に判断し複数出力間のアンバランスを取り除くように補正する方法に関するものである。 In an image sensor used in a digital camera or the like, the present invention automatically determines the output level between a plurality of outputs when the data is read from a plurality of outputs at the same time. The present invention relates to a method of correcting so as to remove.
従来、この種のデジタルスチルカメラでは、図13に示した様な構成となっている。この図の構成の場合は、撮影者自身によるカメラ操作スイッチ101(カメラのメインSW及びレリーズSWで構成)の状態変化を全体制御回路100が検出し、その他の各回路ブロックへの電源供給を開始する。
Conventionally, this type of digital still camera has a configuration as shown in FIG. In the case of the configuration in this figure, the
撮影画面範囲内の被写体像は、主撮影光学系102及び103を通して撮像素子104上に結像し、この撮像素子104からの電気信号を、CDS/AGC回路を介して、各画素毎に順々にA/D変換手段106で所定のデジタル信号に変換する。
A subject image within the photographing screen range is formed on the
ここで撮像素子104は、全体の駆動タイミングを決定しているタイミングジェネレータ108からの信号に基づき、各画素毎の水平駆動並びに垂直駆動の為のドライバー回路107の出力で所定駆動する事により、画像信号出力を発生する。
Here, the
同様に、撮像素子104からの出力をアナログ的に処理を行って所定の信号レベルに変換するCDS/AGC回路105、並びにA/D変換回路106も上記タイミングジェネレータ108からのタイミングに基づいて動作する。
Similarly, the CDS /
A/D変換回路106からの出力は、全体制御CPU100からの信号に基づいて信号の選択を行うセレクタ109を介してメモリーコントローラ115へ入力し、ここでフレームメモリー116へ全ての信号出力を転送する。従って、この場合各撮影フレーム毎の画素データーは、一旦全てフレームメモリー116内に記憶される為、連写撮影等の場合は全てフレームメモリー116への書き込み動作となる。
The output from the A /
撮影動作終了後は、メモリーコントローラー115の制御により、撮影データーを記憶しているフレームメモリー116の内容を、セレクター109を介してカメラDSP110へ転送する。このカメラDSP110では、フレームメモリーに記憶されている各撮影データーの各画素データーを基にRGBの各色信号を生成する。
After the shooting operation is completed, the contents of the
通常撮影前の状態では、この結果をビデオメモリー111に定期的(各フレーム毎)に転送する事で、モニター表示手段112を介してファインダー表示等を行っている。
In a state before normal shooting, this result is transferred to the
一方、カメラ操作スイッチ101の操作により、撮影動作を撮影者自身が行った場合には、全体制御CPU100からの制御信号によって、1フレーム分の各画素データーをフレームメモリー116から読み出し、カメラDSP110で画像処理を行ってから一旦ワークメモリー113に記憶する。
On the other hand, when the photographer himself performs a photographing operation by operating the
続いて、ワークメモリー113のデーターを圧縮・伸張手段114で所定の圧縮フォーマットに基づきデーター圧縮し、その結果を外部不揮発性メモリー117(通常フラッシュメモリー等の不揮発性メモリーを使用)に記憶する。
Subsequently, the data in the
又、逆に撮影済みの画像データーを観察する場合には、上記外部メモリーに圧縮記憶されたデーターを、圧縮・伸張手段114を通して通常の撮影画素毎のデーターに伸張し、その結果をビデオメモリー111へ転送する事で、モニター表示手段112を通して行う事が出来る。
Conversely, when observing image data that has already been photographed, the data compressed and stored in the external memory is decompressed into data for each photographing pixel through the compression / expansion means 114, and the result is stored in the
この様に、通常のデジタルカメラでは、撮像素子104からの出力を、ほぼリアルタイムでプロセス処理回路を通して実際の画像データーに変換し、その結果をメモリーないしはモニター回路へ出力する構成となっている。
As described above, in a normal digital camera, the output from the
一方、上記の様なデジタルカメラシステムに於いて、連写撮影等の能力を向上させる(例えば10駒/秒に近い能力を得る)為には、撮像素子からの読み出し速度を上げる事やフレームメモリー等への撮像素子データーの書き込み速度を上げる等の撮像素子を含めたシステム的な改善が必要である。 On the other hand, in the digital camera system as described above, in order to improve the ability for continuous shooting or the like (for example, to obtain an ability close to 10 frames / second), the reading speed from the image sensor or the frame memory is increased. It is necessary to improve the system including the image pickup device such as increasing the writing speed of the image pickup device data.
図4はその改善方法の一つとして、CCD等の撮像素子で水平CCDを2分割にした2出力タイプのデバイス構造を簡単に示したものである。 FIG. 4 simply shows a two-output type device structure in which a horizontal CCD is divided into two with an imaging device such as a CCD as one of the improvement methods.
図4のCCDでは、フォトダイオード部90及び91で発生した各画素毎の電荷をある所定のタイミングで一斉に垂直CCD部へ転送し、次のタイミングで各ライン毎に垂直CCDの電荷を水平CCD92及び93に転送する。
In the CCD shown in FIG. 4, charges for each pixel generated in the
ここで水平CCD92は、転送クロック毎にその電荷を左側のアンプ94へ向かって転送し、又水平CCD93は、転送クロック毎にその電荷を右側のアンプ95へ向かって転送する事から、このCCDの撮影画像データーは画面の中央を境にして左右真っ二つに分割して読み出される事になる。
Here, the
通常上記アンプはCCDデバイスの中に作り込まれるが、レイアウト的にはかなり離れた位置に来る為、両アンプの相対精度は必ずしも完全に一致するとは限らない。その為、アンプ後の出力を左右それぞれ別々のCDS/AGC/AD回路4及び5を通した後に、何らかの外部調整手段を使って調整する事で左右出力のマッチング性を確保する様にしている。
Usually, the amplifier is built in the CCD device, but the relative accuracy of the two amplifiers does not always coincide completely because the amplifiers are located far away in terms of layout. For this reason, the output after the amplifier is passed through separate CDS / AGC /
その他、カメラの連写撮影能力を高めながら画像の解像力を向上させる方法としては、撮影画面を各領域毎に別々の撮像素子で撮影した後、各々の撮像素子出力を合成する事で1枚の撮影画像を生成する方法がある(特許文献1参照)。 In addition, as a method of improving the image resolving power while enhancing the continuous shooting capability of the camera, after shooting the shooting screen with a separate imaging device for each area, combining each imaging device output, There is a method for generating a captured image (see Patent Document 1).
この方法の場合、各撮像素子が取り込む画像は隣り合う撮像素子の画像とある程度重なりを持たせる様に素子自体を配置しており、この重なりの部分を一致させる様に画像処理を行う事で、複数画面を繋ぎ合わせた場合の繋ぎ目を目立たないように工夫している。
以上の様に高速な読み出しが実現できる撮像素子として、2つ以上の複数出力から同時に信号を読み出す方法は、今後のデジタルカメラをより銀塩カメラ(既に一眼レフタイプの銀塩カメラでは8駒/秒位のスペックの製品は実現されている)に近づける為には、必須の技術である。 As described above, as an image sensor that can realize high-speed readout, a method of simultaneously reading out signals from two or more outputs can be applied to a future digital camera using a more silver salt camera (already with a single-lens reflex type silver salt camera, 8 frames / It is an indispensable technology to bring it closer to a product with a spec of seconds.
しかしながら複数の出力を持つという事は、スピード的には有利になるものの、出力レベルのマッチング性という観点では、明らかに1出力しかないものに比べて不利になってしまう。 However, having a plurality of outputs is advantageous in terms of speed, but it is clearly disadvantageous from the viewpoint of matching of output levels as compared with one having only one output.
従来のCDS/AGC回路部でのアナログ的な調整や、A/D変換後の出力で両チャンネルを合わせ込むデジタル的な調整等、単なるマニュアル的な調整方法では、製造工程上でかなり合わせ込んだとしても、環境の変化によって、例えばVR抵抗そのものの値も変わってくるし、CDS/AGC回路の温度特性の傾向も完全に2つのものが一致する可能性は極めて低い。 A simple manual adjustment method, such as analog adjustment in the conventional CDS / AGC circuit section and digital adjustment that combines both channels with the output after A / D conversion, has been considerably adjusted in the manufacturing process. Even so, for example, the value of the VR resistance itself changes due to the change in the environment, and the tendency of the temperature characteristics of the CDS / AGC circuit to completely match is very low.
通常この様な撮像素子の読み出し方法を行った場合、左右両出力の相対精度としては±1%を超えるようだと、画面上でその境界のアンバランスがはっきりと解ってしまう。 Normally, when such a reading method of the image sensor is performed, if the relative accuracy of the left and right outputs exceeds ± 1%, the imbalance of the boundary is clearly understood on the screen.
又、特許文献1に開示されている様な方法の場合には、複数画像間に重なりを持たせている関係上、その部分の相関さえ判別できれば全体画像としての均一性を容易に克服できるものの、前述した図4に示した様に複数出力から同時読み出しを行う撮像素子を用いて撮影した場合には、原理上複数出力間に同じ撮影領域を撮影した画像データーは含まれないので、従来の様な画像処理方法を採用する事は難しいものと思われる。
In the case of the method disclosed in
そこで本出願では、この様な複数出力を持つ撮像素子を用いたカメラ等を構成する場合に、カメラの撮影シーケンスの中で自動的に複数チャンネル間のアンバランスを取り除く具体的方法に注目した。 Therefore, in the present application, when a camera or the like using such an image sensor having a plurality of outputs is configured, attention is paid to a specific method for automatically removing imbalance between a plurality of channels in a camera shooting sequence.
上記の様な問題点を解決する方法として撮影前にLED等の内部照明を使ってプリ撮影(被写体からの入射光が入らない状態)を行い、その時の撮像データーから複数チャンネル間のアンバランス量を算出し、そのアンバランス量からチャンネル間で生ずる画像の不連続性を補正する為のオフセットやゲイン値を予め設定する事で、続いて行われる本露光撮影に対する補正を実行する方法が提案されている。 As a method to solve the above problems, pre-photographing (with no incident light from the subject) using internal lighting such as LED before photographing, and the unbalanced amount between multiple channels from the imaging data at that time A method is proposed in which an offset and a gain value for correcting the discontinuity of an image generated between channels are set in advance from the unbalanced amount, and a subsequent correction for main exposure photography is executed. ing.
しかしこの方法の場合、LEDの照射ムラがある(製造上のばらつき等により素子の発光輝度分布が必ずしも一様とは限らない)状態で照射を行った撮影画像からそのまま左右のアンバランス量を算出すると、本来左右を調整する為のパラメーターの算出結果に誤差が生じてしまうという問題点があった。 However, in this method, the left and right unbalance amounts are calculated as they are from the photographed image that has been irradiated in the presence of uneven illumination of the LEDs (the light emission luminance distribution of the element is not necessarily uniform due to manufacturing variations, etc.) Then, there is a problem that an error occurs in the calculation result of the parameter for originally adjusting the left and right.
本出願に係る発明の目的は、撮像素子の複数出力端子間で発生するアンバランス量を正確に検出し、その検出結果を基に複数出力間の合わせ込みを自動的に行える様にするシステム構成を作り上げる事である。 An object of the invention according to the present application is to accurately detect an unbalance amount generated between a plurality of output terminals of an image sensor, and to automatically perform alignment between a plurality of outputs based on the detection result. Is to make up.
上記目的を達成するために、本出願に係る発明は、被写体像を結像し、その像データを画素毎に電気信号に変換すると共にその信号を外部に出力する為の出力端子を複数有する撮像手段と、該撮像手段からの複数の出力をそれぞれ個別に処理する処理手段と、該処理手段からの出力に対して所定の画像領域中のデータに関する互いの相関関係を判別する判別手段と、前記撮像手段近傍に配置されると共に撮像手段に対して所定の光量にて照明を行う照明手段とを有する撮像装置において、実際の本露光を開始する前の撮影として撮影者が選択した被写体を所定の条件下で撮影する第一のプリ撮影モードと、上記照明手段を利用したシャッター閉状態での撮影を行う第二のプリ撮影モードをとが設定可能であり、上記第一のプリ撮影モードおよび第二のプリ撮影モードでの画像相関関係結果を使って、実際の本露光時の撮影画像の複数の出力間どうしの相関補正を実行することを特徴とする。 In order to achieve the above object, the invention according to the present application forms an object image, converts the image data into an electrical signal for each pixel, and has a plurality of output terminals for outputting the signal to the outside. Means, processing means for individually processing a plurality of outputs from the imaging means, determination means for discriminating a correlation between data in a predetermined image area with respect to the output from the processing means, In an imaging apparatus that is disposed in the vicinity of the imaging unit and has an illumination unit that illuminates the imaging unit with a predetermined amount of light, the subject selected by the photographer is selected as a predetermined target for shooting before actual actual exposure starts. The first pre-shooting mode for shooting under conditions and the second pre-shooting mode for shooting in the shutter closed state using the illumination means can be set. Using image correlation results for the second pre-photographing mode, and executes the actual plurality of correlation correction of output between each other of the captured image at the time of the exposure.
また、本出願に係る発明は、像面に入射する光に対する光電変換によって電気信号を生成し、この電気信号を撮像画面内の複数の領域それぞれに対応した複数の信号として出力する撮像手段と、該撮像手段から出力された各信号に対して所定の処理を行う複数の処理手段と、各処理手段の出力に基づいて前記複数の領域のうち各領域における画像データ間の相関関係を判別する判別手段と、前記撮像手段に対して照明光を照射する照明手段とを有し、本撮影を行う前に被写体を所定の条件下で撮影する第1の撮影モードによって生成された画像データと、被写体光を遮断した状態で前記照明手段の照明光を用いて撮影する第2の撮影モードによって生成された画像データとの相関関係に基づいて、本撮影によって得られた画像データのうち前記各領域の画像データ間の補正を行うことを特徴とする。 Further, the invention according to the present application generates an electrical signal by photoelectric conversion with respect to light incident on the image plane, and outputs the electrical signal as a plurality of signals corresponding to a plurality of regions in the imaging screen, A plurality of processing means for performing predetermined processing on each signal output from the imaging means, and a determination for determining a correlation between image data in each of the plurality of areas based on the output of each processing means And image data generated by a first shooting mode for shooting the subject under a predetermined condition before performing the main shooting, and a subject. Based on the correlation with the image data generated by the second imaging mode in which the illumination is performed using the illumination light with the light blocked, the previous image data obtained by the actual imaging And performing correction between the image data of each region.
すなわち、撮影光とは異なる人工の照明を機器に組み込んだ上で撮像素子を照明し、その時の撮像素子からの複数出力を別々に処理し、各出力毎の相関関係を判別して複数出力間のアンバランス量を算出するが、その後に続けて白紙等に対して一定の照明を行った均一輝度画像を撮像する構成とした。 In other words, artificial illumination that is different from the photographic light is incorporated into the device, the image sensor is illuminated, multiple outputs from the image sensor at that time are processed separately, and the correlation for each output is determined to determine the correlation between multiple outputs. The unbalance amount is calculated, and then a uniform luminance image obtained by performing constant illumination on a white paper or the like is taken.
例えば、カメラ自体を通常の撮影とは異なる撮影モード(調整モードの1つ)に設定した状態で、2つの出力を持つ撮像素子に対して、撮影光が入射しない状態で機器に組み込まれた照明を点灯させ、その時の片方の出力から得られる信号をA、もう一方の信号をBとした場合、撮像素子画面上の境界付近に位置する画素部分のみの信号をA及びBに対して取り出し、その2つの出力どうしの相関演算を行って両者のゲイン比を算出する。 For example, in a state in which the camera itself is set to a shooting mode (one of adjustment modes) different from normal shooting, illumination that is incorporated in the device in a state where shooting light is not incident on an image sensor having two outputs When the signal obtained from one of the outputs at that time is A and the other signal is B, the signal of only the pixel portion located near the boundary on the image sensor screen is taken out from A and B. The correlation between the two outputs is calculated to calculate the gain ratio between them.
続いて同様の調整モードの中で、撮影被写体として白紙等を均一光源下で照明したものを使用し、上記内部照明を行わない状態で実際のシャッター露光動作を行い、その時の両出力信号A及びBから同様の相関演算を行って両者のゲイン比を算出する。 Subsequently, in the same adjustment mode, a photographed object illuminated with a blank paper or the like under a uniform light source is used, and an actual shutter exposure operation is performed without the internal illumination, and both output signals A and The same correlation calculation is performed from B, and the gain ratio between them is calculated.
この場合、ある所定環境下で白紙を撮影した画像を基に左右のアンバランス量に相当するゲイン比を算出しているので、この条件下で算出したゲイン比は照明ムラ等による算出ゲイン誤差を含まないようにする事が可能である。 In this case, since the gain ratio corresponding to the left and right unbalance amounts is calculated based on an image obtained by photographing a blank sheet in a predetermined environment, the gain ratio calculated under this condition is a calculated gain error due to uneven illumination. It is possible not to include it.
一方同時に撮影したカメラ内部の照明手段を利用した画像には、どうしてもLEDの照明発光ムラに起因する誤差が生じてしまう事になる。 On the other hand, an error caused by uneven illumination light emission of the LED inevitably occurs in an image using the illumination means inside the camera that has been photographed at the same time.
そこで上記調整モードに設定されていない状態では、カメラの本撮影前のSW1保持状態で定期的に上記カメラ内部の照明を点灯させてキャリブレーション撮影を実行し、各出力間のゲイン比を算出するようにする。 Therefore, in a state where the adjustment mode is not set, calibration shooting is performed by periodically turning on the illumination inside the camera while the SW1 is held before the main shooting of the camera, and a gain ratio between the outputs is calculated. Like that.
この様に調整モードで白紙等の均一被写体を撮影した結果から算出したゲイン比、同様の調整モードで内部照明を使って撮影した結果から算出したゲイン比、調整モードと異なる通常撮影前のキャリブレーション撮影での内部照明を使って撮影した結果から算出したゲイン比を使って実際の本撮影画像に対するアンバランス補正を実行するようにした。 In this way, the gain ratio calculated from the result of shooting a uniform subject such as white paper in the adjustment mode, the gain ratio calculated from the result of shooting using the internal illumination in the same adjustment mode, and calibration before normal shooting different from the adjustment mode The imbalance correction for the actual actual captured image is executed using the gain ratio calculated from the result of photographing using the internal illumination at the time of photographing.
本出願による撮像装置によれば本来の撮影モードとは異なる調整撮影モードを設定する事で、このモードの中で内部照明(LED等を使用)だけでの撮影画像から算出した左右のアンバランス量と、撮影者自信の選択による白紙等の均一輝度被写体に対する撮影画像から算出した左右のアンバランス量をほぼ同一の環境条件下で実行する。 According to the imaging apparatus according to the present application, by setting an adjustment shooting mode different from the original shooting mode, the left and right unbalance amounts calculated from the shot image with only the internal illumination (using LEDs, etc.) in this mode. And the left and right unbalance amounts calculated from the photographed image for a uniform brightness subject such as a blank sheet by selecting the photographer's confidence are executed under substantially the same environmental conditions.
更に本来の撮影モードの中では、実際の本撮影開始前に定期的に内部照明(LED等を使用)だけでの撮影画像から左右のアンバランス量を算出し、続けてシャッター閉状態でのダーク撮影を行う事でカメラの環境条件が本撮影とほぼ等しい環境でのプリ撮影を実行する。 Furthermore, in the original shooting mode, the left and right unbalance amounts are calculated from the shot image with only internal lighting (using LEDs, etc.) periodically before the actual actual shooting starts, and then the darkness when the shutter is closed. By performing shooting, pre-shooting is performed in an environment where the environmental conditions of the camera are almost equal to the actual shooting.
上記の撮影結果を組み合わせて実際の本撮影画像に対する補正動作を実行するので、たとえ内部照明のムラ(LEDの発光ムラ)があった場合や、カメラの使用環境(温度や湿度等の変化)が変化した場合であっても、撮像素子の複数チャンネル読み出しによるアンバランスを正確に補正する事が可能である。 Since the correction operation for the actual actual captured image is executed by combining the above-described shooting results, even if there is uneven internal illumination (LED emission unevenness) or the usage environment of the camera (change in temperature, humidity, etc.) Even in the case of a change, it is possible to accurately correct the imbalance due to reading of a plurality of channels of the image sensor.
以下、本発明の実施例について説明する。 Examples of the present invention will be described below.
図1は本発明の全体のハードウェアー構成を示すブロック図であり、本図に於いて2つの出力(CH1及びCH2)を持つ撮像素子1は、ドライバー回路2(それぞれ2aと2bで構成)によって駆動される事で所定の周波数で動作し、画面全体を縦に2分割する形で左右別々に撮影画像データーを出力する構成になっている。又、TG/SSG3は垂直同期信号VD及び水平同期信号HDを出力するタイミング発生回路で、このタイミング発生回路の所定クロックに基づいてドライバー回路が駆動されると共に、同時に各回路ブロックへのタイミング信号(RD、WR、SPL1、SPL2)を供給している。
FIG. 1 is a block diagram showing the overall hardware configuration of the present invention. In FIG. 1, an
撮像素子1の右半面の画像出力は、CH1出力を介してCDS/AGC/AD回路5へ入力し、ここで既知の相関2重サンプリング等の方法を行う事で、CCD等の出力に含まれるリセットノイズ等を除去すると共に、所定の信号レベル迄出力を増幅する為のAGC回路を働かせる。
The image output of the right half of the
この後、内部のAGC回路にて所定の倍率(通常カメラのISO感度に連動して変化)迄上記信号を増幅した後、内部のA/D変換部へ入力する事で、デジタル信号に変換しAD−CH1なる出力を得る。 After this, the above signal is amplified to a predetermined magnification (changes in conjunction with the ISO sensitivity of the normal camera) by an internal AGC circuit, and then converted into a digital signal by inputting to the internal A / D converter. An output of AD-CH1 is obtained.
同様に撮像素子の左半面の画像出力は、CH2出力を介してCDS/AGC/AD回路4へ入力し、ここで同様の相関2重サンプリング等の方法を行う事で、CCD等の出力に含まれるリセットノイズ等を除去すると共に、所定の信号レベル迄出力を増幅する為のAGC回路を働かせる。 Similarly, the image output of the left half of the image sensor is input to the CDS / AGC / AD circuit 4 via the CH2 output, and is included in the output of the CCD or the like by performing the same method of correlated double sampling or the like here. The AGC circuit for amplifying the output to a predetermined signal level is activated while removing the reset noise and the like.
この後、内部のAGC回路にて所定の倍率(通常カメラのISO感度に連動して変化)迄上記信号を増幅した後、内部のA/D変換部へ入力する事で、デジタル信号に変換しAD−CH2なる出力を得る。 After this, the above signal is amplified to a predetermined magnification (changes in conjunction with the ISO sensitivity of the normal camera) by an internal AGC circuit, and then converted into a digital signal by inputting to the internal A / D converter. An output of AD-CH2 is obtained.
このように撮像素子1からの左右両出力を別々にデジタルデーターに変換した後、両出力を各々メモリーコントローラー8を介して、メモリー9に全画像を順々に記憶していく。
After the left and right outputs from the
又、AD−CH1及びAD−CH2の出力は同時にアンバランス量算出回路18へ入力し、ここで後述する方法によって両出力のアンバランス量を演算すると共に、上記2つの出力間のアンバランスを補正する為の最適な補正量を決定する。
Further, the outputs of AD-CH1 and AD-CH2 are simultaneously input to the unbalance
メモリーコントローラー8は、通常時分割でメモリー9に対する読み書きを連続して実行できる様になっている為、撮像素子からの出力をメモリーに書き込みながら、別のタイミングでメモリーに書き込んだデーターを書き込んだ順に読み出す事が可能である。 Since the memory controller 8 can continuously execute reading and writing to the memory 9 in normal time division, the data written in the memory at different timings is written in the order in which the data from the image sensor is written to the memory in the order of writing. It is possible to read.
上記のメモリー9に1駒分の全画像を書き込み、更にその撮影駒の撮影画像に対するアンバランス量算出回路18でのアンバランス量算出と後述する所定演算によるパラメーター補正係数算出が完了した時点で、上記メモリー9に一時記憶した画像を読み出して実際の絵作りの為の画像処理を開始する。
When all the images for one frame are written in the memory 9, and when the unbalance amount calculation for the photographic image of the frame is completed by the unbalance
まずに撮像素子1の画面左側のCH2側の画像を、メモリーコントローラー8の制御によりメモリー9から連続して読み出し、オフセット調整回路12へ入力していく。ここでオフセット調整回路12のもう一方の入力には、アンバランス量算出回路18で算出設定された所定のオフセット出力OF2が接続されており、オフセット調整回路12内部で両信号の加算を行う。
First, the image on the left side of the screen of the
次にこのオフセット調整回路12の出力は、ゲイン調整回路14へ入力するが、ここでゲイン調整回路14のもう一方の入力には、アンバランス量算出回路18で算出設定された所定のゲイン出力GN2が接続されており、ゲイン調整回路14内部で両信号の乗算を行う。
Next, the output of the offset
このゲイン調整回路14の出力は画像合成回路16を介して、カラー処理回路17へ入力しここで通常の色補間処理やマトリックス演算処理、γ処理等を実行する事で最終的な画像となる。
The output of the
画面左側の画像を1ライン分読み出すと同時に、同様に撮像素子1の画面右側のCH1側の画像を、メモリーコントローラー8の制御によりメモリー9から連続して読み出し、オフセット調整回路13へ入力していく。ここでオフセット調整回路13のもう一方の入力には、アンバランス量算出回路18で算出設定された所定のオフセット出力OF1が接続されており、オフセット調整回路13内部で両信号の加算を行う。
At the same time that the image on the left side of the screen is read out for one line, the image on the CH1 side on the right side of the
次にこのオフセット調整回路13の出力は、ゲイン調整回路15へ入力するが、ここでゲイン調整回路15のもう一方の入力には、アンバランス量算出回路18で算出設定された所定のゲイン出力GN1が接続されており、ゲイン調整回路15内部で両信号の乗算を行う。
Next, the output of the offset
このゲイン調整回路14の出力は画像合成回路16へ入力するが、ここでは上記の画面左側の画像に対する補正処理後のデーターをカラー処理回路17へ入力した後に続いて、画像を反転させる形(1番最後にメモリーから読み出した画素データーを1番最初にカラー処理回路へ入力し、1番最初にメモリーから読み出した画素データーを1番最後にカラー処理回路へ入力する)で画面右側の画像に対する補正処理後のデーターをカラー処理回路17へ入力し、ここで通常の色補間処理やマトリックス演算処理、γ処理等を実行する事で最終的な画像となる。
The output of the
同様に次のラインに対しても、最初に画面左側のデーターをカラー処理回路へ、次に画面右側のデーターをカラー処理回路へ入力して1駒分の画像を完成させる。 Similarly, for the next line, the data on the left side of the screen is first input to the color processing circuit, and then the data on the right side of the screen is input to the color processing circuit to complete an image for one frame.
この様にして、2つの出力間で生ずるアンバランス量をアンバランス量算出回路によって補正した後の画像データー出力を、画像合成回路16でもって1つの画像データーに変換(左右出力を1つの出力にする)し、次段のカラー処理回路17で所定のカラー処理(色補間処理やγ変換等)を行うものとする。
In this way, the image data output after the unbalance amount generated between the two outputs is corrected by the unbalance amount calculation circuit is converted into one image data by the image composition circuit 16 (the left and right outputs are converted into one output). Then, it is assumed that predetermined color processing (color interpolation processing, γ conversion, etc.) is performed by the
図1で点線部Aで囲まれたメモリーコントローラー回路8からカラー処理回路17迄(但しメモリー9は除く)は、通常1チップのICで構成されている。 The memory controller circuit 8 to the color processing circuit 17 (except for the memory 9) surrounded by a dotted line portion A in FIG. 1 are usually composed of a one-chip IC.
次に全体の制御について説明すると、撮影者によって撮影操作SW22が操作されると全体制御CPU19がこれを検出し、初めにドライバー回路10を介してLED11を点灯させる。このLED11は、図2の11a若しくは11bで示した様にカメラ本体内に配置され、且つ図2の点線で示した様に被写体からの光を撮像素子に入射するのを遮光する遮光部材27(通常はメカニカルシャッターやミラー等)が遮光状態にあっても、撮像素子に対して一定の光量を入射させる事が出来る様な位置に配置されている。
Next, the overall control will be described. When the photographing
図10、図11は本発明の電子カメラのレイアウト構成を示している。図10はカメラ全体の構成を示しており、図11は図10におけるカメラの後述するシャッタ装置44部分の拡大図である。同図において、31は電子スチルカメラ本体、32は被写体像を結像面に結像させる撮影レンズで、前記電子スチルカメラ本体31に着脱可能に構成されている。該撮影レンズ32は、被写体像を結像面に結像させる為の結像レンズ33、及び、該結像レンズ33を駆動するためのレンズ駆動装置34を有すると共に、露出制御を行う為の絞り羽根群35、及び、該絞り羽根群35を駆動するための絞り駆動装置36により構成されている。尚、前記結像レンズ32は、図上では簡略化して示してあるが、1枚又は複数枚のレンズで構成され、単一の焦点距離(固定焦点)のレンズでも良いし、ズームレンズやステップズームレンズの如く焦点距離可変のものでもよい。
10 and 11 show the layout configuration of the electronic camera of the present invention. FIG. 10 shows the configuration of the entire camera, and FIG. 11 is an enlarged view of a
37は撮影レンズ32により結像される被写体像を、フォーカシングスクリーン38に導くと共に、その一部を透過させ、後述するサブミラー42を通して焦点検出装置43へ導く為のメインミラーである。該メインミラー37は、不図示のミラー駆動装置により、ファインダーにて被写体像を観察可能な位置と撮影時に被写体光束の光路から待避する退避位置とに可動自在に構成されている。
38は前記撮影レンズ32により導かれた被写体光束が前記メインミラー37にて反射し、結像されるフォーカシングスクリーンであり、ファインダー観察時には該フォーカシングスクリーン38に被写体像が形成される。
39は前記フォーカシングスクリーン38に結像された被写体像を正立正像に変換反射する光学部材であり、本実施例においては、ペンタダハプリズムを使用している。40は前記ペンタダハプリズム39にて正立正像に変換反射された被写体像を撮影者の目に到達させる接眼レンズ装置である。
41は、ファインダー観察時に前記フォーカシングスクリーン38に結像された被写体像の輝度を前記ペンタダハプリズム39を介して測定する測光装置であり、本実施例の電子スチルカメラ31は、該測光装置の出力信号に基づいて露光時の露出制御を行うように構成されている。
42は前記メインミラー37の一部を透過した被写体光を反射させて、不図示のミラーボックス下面に配置された焦点検出装置43へ被写体光を導く為のサブミラーである。
該サブミラー42は、前記メインミラー37、及び、前記メインミラー37の不図示のミラー駆動機構と連動し、前記メインミラー37がファインダーにて被写体像を観察可能な位置にあるときには、前駆焦点検出装置43へ被写体光を導き位置に、また、撮影時には被写体光束の光路から待避する退避位置に可動自在に構成されている。
The sub-mirror 42 is interlocked with the
43は焦点検出装置であり、該焦点検出装置43の出力信号に基づいて前記撮影レンズ32のレンズ駆動装置を制御し、前記結像レンズにて焦点調節を行う。
44は被写体光束の結像面へ入射をメカ的に制御するシャッタ装置である。このシャッタ装置44は、ファインダー観察時には被写体光束を遮り、撮像時にはレリーズ信号に応じて被写体光束の光路から待避して露光を開始させる先羽根群44aと、ファインダー観察時には被写体光束の光路から待避しているとともに、撮像時には先羽根群44aの走行開始後所定のタイミングで被写体光束を遮光する後羽根群44bとを有するフォーカルプレーンシャッタである。尚、該シャッタ装置44のアパーチャ開口部近傍には、後述するLED素子23a、23bの発光光束を前記先羽根群44aへ投光するための、切り欠き、または、貫通穴が形成されている。
45は撮影レンズ32により結像された被写体像を撮像して電気信号に変換する撮像素子(図1の撮像素子1に相当)である。該撮像素子45は、公知の2次元型撮像デバイスが用いられている。撮像デバイスには、CCD型、MOS型、CID型など様々な形態があり、何れの形態の撮像デバイスを採用しても良いが、本実施の形態においては、光電変換素子(フォトセンサ)が2次元的に配列され、各センサで蓄積された信号電荷が垂直転送路、及び、水平転送路を介して出力されるインターライン型CCD撮像素子が採用される。また、該撮像素子45は、各センサに蓄積される電荷の蓄積時間(シャッタ秒時)を制御する、いわゆる電子シャッタ機能を有している。
本発明において、該撮像素子45は、図12に示すように、画面全体の撮像領域45aを保護する光学保護部材であるカバーガラス45bにて保護すると共に、右半面45cと左半面45dに縦に2分割して、各々の撮影画像データを同時に出力可能に構成されている。
In the present invention, as shown in FIG. 12, the
46は前記撮像素子45と後述するLED23a、23b(図2のLED11a、11bに相当)とを電気的かつメカ的に結合してこれらを保持する電気基板である。
23a、23bは、本発明であるところの前記撮像素子45の前記撮影領域45aへ照明光を投光する投光手段であり、本発明ではLED素子を使用している。図11、図12に示すように、該LED素子23a、23bは、前記撮像素子45の上下側面近傍で、該撮影領域45aを右半面45cと左半面45dへ分割している分割線45eの延長線上に配置されるとともに、該LED素子23a、23bの発光面を前記シャッタ装置44へ向けて投光するように配置されている。
該LED素子23a、23bの発光光束は、前記シャッタ装置44の該先羽根群44aの前記撮像素子45側を反射面として、前記撮像素子45の前記撮影領域45aに投光される。
The luminous fluxes of the
通常、銀塩フィルムを記録媒体とするカメラのシャッタ装置の先羽根群は、迷光によるフィルムへのカブリ防止のために反射防止塗装が施されている。しかしながら、本発明における電子スチルカメラにおいては、前記撮像素子45による電子シャッタ機能により各センサに蓄積される電荷の蓄積時間(シャッタ秒時)を制御し、露出時間制御を行うように構成している為、前記撮像素子45による蓄積開始時には、先羽根群44aが開放状態になっているので、迷光による撮像領域へのカブリ防止にために前記先羽根群44aへの反射防止塗装が不要となる。
Usually, a front blade group of a shutter device of a camera using a silver salt film as a recording medium is subjected to antireflection coating to prevent fogging of the film due to stray light. However, the electronic still camera according to the present invention is configured to control the exposure time by controlling the accumulation time (shutter time) of charges accumulated in each sensor by the electronic shutter function of the
したがって、前記LED素子23a、23bの発光光束を効率よく前記撮像素子45の前記撮影領域45aへ投光する為に、本発明の電子スチルカメラの前記シャッタ装置44の該先羽根群44aは、高反射率の素材にて構成したり、表面処理を反射率の高い塗装、メッキ処理等を行うのが望ましい。また、前記撮像素子45の前記撮影領域45aを極力広範囲に照明する為に、前記シャッタ装置44の該先羽根群44aへ拡散特性をもたせることが望ましい。本発明においては、上記の2条件を達成する為に、前記先羽根群44aの前記撮像素子45側の面を半艶白色調塗装、または、半艶グレー調塗装が施されているが、どちらか一方の条件が達成されるだけでも十分な照明効果が得られる。
Accordingly, in order to efficiently project the luminous flux of the
尚、本実施例においては、前記LED素子23a、23bの発光光束を直接投光し、照明しているが、該LED素子23a、23bの発光部近傍へ、特定のパターンを持ったマスク部材と、このパターンを撮像領域上へ結像させる光学部材を配置し、照明光の変わりに、特定のパターンを投光してもよい。
図11に示すように、本発明において前記LED素子23a、23bは、前記撮像素子45の保持部材である前記電気基板46により保持され、電気的接続を行っているが、前記LED素子23a、23bの保持部材としては、前記シャッタ装置44、不図示のカメラ本体等へ保持し、電気的接続は、フレキシブルプリント基板・リード線等により、前記電気基板46やその他の不図示の回路基板へ接続しても良い。
In the present embodiment, the luminous flux of the
As shown in FIG. 11, in the present invention, the
48はノイズの原因となる撮影光の高周波成分を除去するフィルタ部材であり、前記撮像素子45のカバーガラス45b上に一体的に保持されている。該フィルタ部材48は、水晶、ニオブ酸リチウム等の複屈折特性を持つ材質で作られている。
次にアンバランス量算出回路18の具体的考え方について、図3に示した画素配列を用いて説明を行う。
Next, a specific concept of the unbalance
図3はいわゆるベイヤー配列と呼ばれるカラーフィルターの配列で、それぞれGr (RラインのG)、R、B、Gb (BラインのG)から構成されていて、CH1側から読み出す右画面とCH2側から読み出す左画面は撮像素子の中央を境界に左右対称に配列されている。 FIG. 3 shows a so-called Bayer array of color filters, each composed of Gr (G of R line), R, B, and Gb (G of B line). The readout left screen is arranged symmetrically with the center of the image sensor as the boundary.
図3の斜線で囲まれた上記Gr、R、B、Gbの各画素を1つの単位として、 それらを単純な加算を行って簡易の輝度信号を生成する(Y=Gr+R+B+Gb)とした場合、左右画面境界近傍(上記単位数がm個あるとする)に位置するこの簡易輝度信号の総和は、それぞれ左画面と右画面とでYLiとYRiとで表される。 When the Gr, R, B, and Gb pixels surrounded by the diagonal lines in FIG. 3 are used as one unit and they are simply added to generate a simple luminance signal (Y = Gr + R + B + Gb), The sum of the simple luminance signals located near the screen boundary (assuming that the number of units is m) is represented by YLi and YRi on the left screen and the right screen, respectively.
上記方法で算出した簡易輝度信号を、図3のj方向に沿って順々に読み出していき、その結果をこのj方向と簡易輝度信号との関係で表すと、図3のグラフ実線と点線で示した様な結果となる。 The simple luminance signal calculated by the above method is sequentially read out along the j direction in FIG. 3, and the result is expressed by the relationship between the j direction and the simple luminance signal. The solid line and the dotted line in FIG. The result is as shown.
この様に上記の2つの方法は、あく迄撮像素子から出力される画素データーの内、左半分に存在するある所定範囲のデーターの平均値、右半分に存在するある所定範囲のデーターの平均値に対して相関関係を判断し、それに応じて撮像素子の2つの出力間のアンバランスを補正しようというものである。 In this way, the two methods described above are the average value of data in a predetermined range existing in the left half and the average value of data in a predetermined range existing in the right half of the pixel data output from the image sensor until now. Is to determine the correlation and correct the imbalance between the two outputs of the image sensor accordingly.
次に、実際の被写体に対する本撮影動作を行う前に、このカメラ機器内に組み込まれたLED11を使った自動キャリブレーション撮影と通常の撮影動作と異なる調整モードとの組合せによって左右のアンバランス量を算出する動作と、実際の本撮影で取り込んだデーターに対する左右アンバランス補正の動作シーケンスを図5、6、7、8、9の各フローチャートを使って説明する。
Next, before performing the actual photographing operation on the actual subject, the left and right unbalance amounts are calculated by combining the automatic calibration photographing using the
図5はメイン撮影シーケンスを示したもので、最初にステップ150では、カメラの操作スイッチ22の1つであるSW1がON状態にあるかどうかを判定し、これが未だOFFの場合はこのSW1の状態検出を継続して行うが、撮影者によってこのSW1がONされた事を検出すると次のステップ151へ進む。
FIG. 5 shows the main shooting sequence. First, in
ステップ151では図1に示したモード設定手段20が調整モードに設定されているかどうかを判定し、調整モードに設定されている場合はステップ152へ進んでこの中で調整撮影シーケンスを実行する。
In
この調整撮影シーケンスに関しては、図6のフローチャートを使用して説明を行う。 The adjustment shooting sequence will be described using the flowchart of FIG.
ステップ200では前述したLED11を点灯させ、撮像素子1に対して直接撮像面の上下方向から所定の照度での照明を行う。
In
次にステップ201ではTG/SSG3に対して所定のトリガー信号を与える事で、撮像素子1による蓄積動作を開始し、ステップ202でこの蓄積動作(この場合所定時間の蓄積)が完了する迄待機する。
Next, in
ステップ202でこの蓄積動作が完了した事を検出すると、直ちにステップ203で上記LEDを消灯し、続いてステップ204で実際の撮像素子1で蓄積したデーターを読み出し、図1のメモリーコントローラー8を介してそのデーターをバッファメモリー9に記憶すると同時に、前述した様に左右画面境界付近の所定領域中の画像データーをAD−CH1及びAD−CH2の出力からアンバランス量算出回路18にも取り込んでいく。
When it is detected in
続くステップ205で蓄積データーの読み出しが完了した事を検出すると、次にステップ206で実際のアンバランス量算出回路18でのゲイン量算出動作を開始する。
In
このゲイン量算出動作に関しては、図7に示したフローチャートを使って説明する。 This gain amount calculation operation will be described using the flowchart shown in FIG.
ステップ250では、初めに内部演算に使用する為の各レジスターYLG、YRGを0にイニシャライズする。
In
次にステップ251で内部の繰り返し動作に使用するカウンターjの値を0にリセットし、続いてステップ252で同様に内部の繰り返し動作に使用するカウンターiの値を0にリセットし、内部レジスターYLi及びYRiも同様に0にイニシャライズする。
Next, in
ステップ253では図3で説明した様に、左画面の所定i列目(最初は0列目)とj行目(最初は0行目)位置にあるGrij、Rij、Bij、GbijをYLiに加算して、前述した中央境界近傍の左画面簡易輝度信号のi方向の積算値を算出していく。
In
同様にステップ254では図3で説明した様に、右画面の所定i列目(最初は0列目)とj行目(最初は0行目)位置にあるGrij、Rij、Bij、GbijをYRiに加算して、前述した中央境界近傍の右画面簡易輝度信号のi方向の積算値を算出していく。
Similarly, in
ステップ255で内部カウンターiを1カウントアップした後、ステップ256でこのカウンター値が所定値mに達したかどうかの判定を行い、未だ達していない場合は再度ステップ253へ戻って、次のGrij、Rij、Bij、GbijをYLi及びYRiに加算する動作を繰り返す。
After incrementing the internal counter i by 1 in
こうしてi方向に0〜m−1迄合計m個の簡易輝度積算値を、左画面と右画面各々に対して算出する。 Thus, a total of m simple luminance integration values from 0 to m−1 in the i direction are calculated for each of the left screen and the right screen.
続いてステップ257ではこの左画面簡易輝度積算値YLiが所定レベルγ (ある程度大きい値)以上であるかどうかの判定を行い、γ以上の場合はステップ258へ進んで内部レジスターYLGに対してこの左画面簡易輝度積算値YLiを積算していき、更に内部レジスターYRGに対してこの右画面簡易輝度積算値YRiを積算していく。
Subsequently, in
一方ステップ257でYLiが所定レベルγより小さい場合は、ステップ259へ進んで内部カウンターjを1カウントアップした後、ステップ260でjの値がnに達したかどうかの判定を行い、未だ達していない場合は再度ステップ252へ戻って上記説明したステップ252から259迄の動作を繰り返す。
On the other hand, if YLi is smaller than the predetermined level γ in
上記動作をステップ260でjの値がnに等しくなる迄繰り返し、図3に示したj方向でn−1行(撮像素子の読み出し最終行)迄、内部レジスター(YLG及びYRG)にそれぞれの積算値をカウントしていく事になる。
The above operation is repeated in
次にステップ261では上記内部レジスターYLGとYRGの比(YLG/YRG)を左右のゲイン比として内部レジスターGN1Sに設定し、同様にステップ262では内部レジスターGN2Sに所定値1を設定する。
Next, in
以上が左右アンバランス量の計算とその計算結果に基づく左右ゲイン比の算出方法に関しての説明であるが、この方法以外にステップ261でGN1Sに所定値1を設定し、ステップ262でGN2Sに内部レジスターYRGとYLGの比(YRG/YLG)を左右のゲイン比として設定する方法もある。
The above is the explanation about the calculation of the left / right unbalance amount and the calculation method of the left / right gain ratio based on the calculation result. In addition to this method, the
再び図6のフローチャートに戻って、ステップ207では図7で説明したゲイン比算出フローチャートで算出した左右ゲイン比データーGN1Sを別の内部レジスターGN1Xに、又GN2Sを別の内部レジスターGN2Xに再設定する。
Returning again to the flowchart of FIG. 6, in
続いてステップ208では今度はLED11を点灯させない状態でTG/SSG3に対して所定のトリガー信号を与える事で、撮像素子1による蓄積動作を開始し、ステップ209でこの蓄積動作(この場合所定時間の蓄積)が完了する迄待機する。
Subsequently, at
この動作の場合、予め撮影者が白紙等を一定の照射条件で照射しておくような被写体(少なくとも撮像素子の有効画面の中央部分に入射する被写体輝度が左右でほぼ等しいレベルを保つ)を準備しておき、この被写体を所定の露光条件で撮影する事になる。 For this operation, prepare a subject that the photographer will irradiate blank paper, etc., under a certain irradiation condition in advance (at least the subject brightness incident on the central part of the effective screen of the image sensor keeps approximately the same level on the left and right) In addition, the subject is photographed under a predetermined exposure condition.
ステップ209でこの蓄積動作が完了した事を検出すると、直ちにステップ210でシャッター閉動作を行って、続いてステップ211で実際の撮像素子1で蓄積したデーターを読み出し、図1のメモリーコントローラー8を介してそのデーターをバッファメモリー9に記憶すると同時に、前述した様に左右画面境界付近の所定領域中の画像データーをAD−CH1及びAD−CH2の出力からアンバランス量算出回路18にも取り込んでいく。
When it is detected in
続くステップ212で蓄積データーの読み出しが完了した事を検出すると、次にステップ213で実際のアンバランス量算出回路18でのゲイン量算出動作を開始する。
In
このゲイン量算出動作に関しては前述した図7のフローチャートと全く同じであり、ここでの詳細な説明は省略するが、この場合内部照明ではなく外部にある白紙等の均一輝度の被写体を撮影した場合に同様な方法で左右ゲイン比としてGN1S及びGN2Sを算出する。 This gain amount calculation operation is exactly the same as the flowchart of FIG. 7 described above, and detailed description thereof is omitted here. In this case, a subject of uniform brightness such as white paper outside is used instead of internal illumination. In the same way, GN1S and GN2S are calculated as the left and right gain ratios.
再び図6のフローチャートに戻って、ステップ214では図7で説明したゲイン比算出フローチャートで算出した左右ゲイン比データーGN1Sを別の内部レジスターGN1Yに、又GN2Sを別の内部レジスターGN2Yに再設定する。
Returning again to the flowchart of FIG. 6, in
以上が調整撮影シーケンスの説明であるが、この様にこのシーケンスの中では内部のLEDを照明源とした撮影で左右のゲイン比を算出すると共に、続けて撮影者の選択による白紙等の均一輝度被写体の撮影で左右のゲイン比をも算出する事になり、この2つの撮影はカメラの撮影環境条件としてはほぼ一致する。 The above is the explanation of the adjustment shooting sequence. In this sequence, the left and right gain ratios are calculated by shooting using the internal LED as the illumination source, and the uniform brightness of blank paper or the like is selected by the photographer. The left and right gain ratios are also calculated when the subject is photographed, and these two photographings almost coincide with the photographing environment conditions of the camera.
再び図5のフローチャートに戻ってステップ152で上記調整撮影シーケンスが終了した後は、再度ステップ150へ進んでカメラのSW1がONしているかどうかの判定を行う。
Returning to the flowchart of FIG. 5 again, after the adjustment photographing sequence is completed in
一方ステップ151でカメラのモード設定手段20が調整モードに設定されていない場合は、ステップ153へ進みここで内部照明としてのLED11の点灯を開始し、撮像素子1に対して直接撮像面の上下方向から所定の照度での照明を行う。
On the other hand, if the camera mode setting means 20 is not set to the adjustment mode in
次にステップ154ではTG/SSG3に対して所定のトリガー信号を与える事で、撮像素子1による蓄積動作を開始し、ステップ155でこの蓄積動作(この場合所定時間の蓄積)が完了する迄待機する。
Next, in
ステップ155でこの蓄積動作が完了した事を検出すると、直ちにステップ156で上記LEDを消灯し、続いてステップ157で実際の撮像素子1で蓄積したデーターを読み出し、図1のメモリーコントローラー8を介してそのデーターをバッファメモリー9に記憶すると同時に、前述した様に左右画面境界付近の所定領域中の画像データーをAD−CH1及びAD−CH2の出力からアンバランス量算出回路18にも取り込んでいく。
When it is detected in
続くステップ158で蓄積データーの読み出しが完了した事を検出すると、次にステップ159で実際のアンバランス量算出回路18でのゲイン量算出動作を開始する。
In
このゲイン量算出の動作に関しては図7のフローチャートで説明したのと全く同じなのでここでの詳細な説明は省略するが、算出した左右ゲイン比データーはステップ160でGN1Sは内部レジスターGN1Zに、GN2Sは内部レジスターGN2Zに再設定する。
Since the operation for calculating the gain amount is exactly the same as that described in the flowchart of FIG. 7, a detailed description thereof will be omitted. However, the calculated left / right gain ratio data is obtained in
次にステップ161ではTG/SSG3に対して所定のトリガー信号を与える事で、撮像素子1による蓄積動作を開始し、ステップ162でこの蓄積動作(この場合所定時間の蓄積)が完了する迄待機する。
Next, in
ステップ162でこの蓄積動作が完了した事を検出すると、直ちにステップ163で実際の撮像素子1で蓄積したデーターを読み出し、図1のメモリーコントローラー8を介してそのデーターをバッファメモリー9に記憶すると同時に、前述した様に左右画面境界付近の所定領域中の画像データーをAD−CH1及びAD−CH2の出力からアンバランス量算出回路18にも取り込んでいく。
When it is detected in
続くステップ164で蓄積データーの読み出しが完了した事を検出すると、次にステップ165で実際のアンバランス量算出回路18でのオフセット量算出動作を開始する。
In
このオフセット量算出の動作に関しては図8のフローチャートを使って説明を行う。 The offset amount calculation operation will be described with reference to the flowchart of FIG.
ステップ300では、初めに内部演算に使用する為の各レジスターYLO、YROを0にイニシャライズする。
In
次にステップ301で内部の繰り返し動作に使用するカウンターjの値を0にリセットし、続いてステップ302で同様に内部の繰り返し動作に使用するカウンターiの値を0にリセットし、内部レジスターYLi及びYRiも同様に0にイニシャライズする。
Next, in
ステップ303では図3で説明した様に、左画面の所定i列目(最初は0列目)とj行目(最初は0行目)位置にあるGrij、Rij、Bij、GbijをYLiに加算して、前述した中央境界近傍の左画面簡易輝度信号のi方向の積算値を算出していく。
In
同様にステップ304では図3で説明した様に、右画面の所定i列目(最初は0列目)とj行目(最初は0行目)位置にあるGrij、Rij、Bij、GbijをYRiに加算して、前述した中央境界近傍の右画面簡易輝度信号のi方向の積算値を算出していく。
Similarly, in
ステップ305で内部カウンターiを1カウントアップした後、ステップ306でこのカウンター値が所定値mに達したかどうかの判定を行い、未だ達していない場合は再度ステップ303へ戻って、次のGrij、Rij、Bij、GbijをYLi及びYRiに加算する動作を繰り返す。
After the internal counter i is incremented by 1 in
こうしてi方向に0〜m−1迄合計m個の簡易輝度積算値を、左画面と右画面各々に対して算出する。 Thus, a total of m simple luminance integration values from 0 to m−1 in the i direction are calculated for each of the left screen and the right screen.
続いてステップ307ではこの左画面簡易輝度積算値YLiが所定レベルε(0に近い小さい値)以下であるかどうかの判定を行い、ε以下の場合はステップ308へ進んで内部レジスターYLOに対してこの左画面簡易輝度積算値YLiを積算していき、更に内部レジスターYROに対してこの右画面簡易輝度積算値YRiを積算していく。
Subsequently, in
一方ステップ307でYLiが所定レベルεより大きい場合は、ステップ309へ進んで内部カウンターjを1カウントアップした後、ステップ310でjの値がnに達したかどうかの判定を行い、未だ達していない場合は再度ステップ302へ戻って上記説明したステップ302から309迄の動作を繰り返す。
On the other hand, if YLi is greater than the predetermined level ε in
上記動作をステップ310でjの値がnに等しくなる迄繰り返し、図3に示したj方向でn−1行(撮像素子の読み出し最終行)迄、内部レジスター(YLO及びYRO)にそれぞれの積算値をカウントしていく事になる。
The above operation is repeated in
次にステップ311では上記内部レジスターYLOの値からYROの値を減算した結果に対して、4ijで除算する事により、左右画像のアンバランス量を左右差の平均値として算出し、この結果を内部レジスターOF1Sに設定し、次にステップ312では内部レジスターOF2Sに0を設定する。
以上がステップ165のオフセット量算出の動作に関する説明であるが、この様に実際の本撮影を開始する迄の間は、キャリブレーション撮影を定期的に行ってLED照明によるゲイン量算出動作と、ダーク撮影によるオフセット量算出動作を実行する。
Next, at
The above is the explanation about the operation of calculating the offset amount in
再び図6のフローチャートに戻って、ステップ166では実際に撮影者により本撮影を行う為のレリーズスイッチ操作が行われたかどうか(この場合SW2と表現)の判定を行い、未だこの時点でレリーズ操作が為されていないと判断した場合は、再びステップ151へ戻って上述した動作を繰り返す。
Returning to the flowchart of FIG. 6 again, in
一方ステップ166でレリーズスイッチ操作が行われたと判断した場合にはステップ167へ進み、ここで不図示のシャッター駆動回路を介してメカニカルシャッターの開動作を行うと共に、TG/SSG3に対して所定のトリガー信号を与える事で撮像素子1による蓄積動作を開始する。
On the other hand, if it is determined in
ステップ168でこの蓄積動作が完了した事を検出すると、直ちにステップ169でメカニカルシャッターの閉動作を行い、続いてステップ170で実際の撮像素子1で蓄積したデーターを読み出し、図1のメモリーコントローラー8を介してそのデーターをバッファメモリー9に記憶する。
When it is detected in
次にステップ171では上記バッファメモリー9に記憶した本撮影画像に対する補正動作を行う為の補正量設定を行うが、この動作に関して図9のフローチャートを使って説明を行う。
Next, in
まずステップ350では前述した方法で算出したゲイン比GN1Yの値に対してゲイン比GN1Zの値を乗算し、更にその結果に対してゲイン比GN1Xの値で除算した結果を最終的なゲイン補正量として、図1のゲイン調整回路15に対するゲイン比GN1として設定する。
First, in
同様にステップ351では前述した方法で算出したゲイン比GN2Yの値に対してゲイン比GN2Zの値を乗算し、更にその結果に対してゲイン比GN2Xの値で除算した結果を最終的なゲイン補正量として、図1のゲイン調整回路14に対するゲイン比GN2として設定する。
Similarly, in
続いてステップ352では上述した方法で算出したオフセットOF1Sの値を、図1のオフセット調整回路13に対するオフセットOF1として設定し、同様にステップ353では上述した方法で算出したオフセットOF2Sの値を、図1のオフセット調整回路12に対するOF2として設定する。
Subsequently, in
以上の補正動作を行った後、再び図6のメイン撮影シーケンスの中でステップ172へ進み、ここで前述した図1の点線Aで囲まれた各調整回路、画像合成回路16、カラー処理回路17を通した画像処理動作を開始する。
After performing the above correction operation, the process proceeds again to step 172 in the main photographing sequence of FIG. 6, where each adjustment circuit,
1:撮像素子
4、5:CDS/AGC/AD回路
11:LED
18:アンバランス量算出回路
1: Image sensor 4, 5: CDS / AGC / AD circuit 11: LED
18: Unbalance amount calculation circuit
Claims (4)
実際の本露光を開始する前の撮影として撮影者が選択した被写体を所定の条件下で撮影する第一のプリ撮影モードと、上記照明手段を利用したシャッター閉状態での撮影を行う第二のプリ撮影モードをとが設定可能であり、上記第一のプリ撮影モードおよび第二のプリ撮影モードでの画像相関関係結果を使って、実際の本露光時の撮影画像の複数の出力間どうしの相関補正を実行することを特徴とする撮像装置。 An imaging unit that forms a subject image, converts the image data into an electrical signal for each pixel, and outputs the signal to the outside, and a plurality of outputs from the imaging unit individually. A processing means for processing; a discrimination means for discriminating a correlation between data in a predetermined image area with respect to an output from the processing means; and a predetermined means for the imaging means that is arranged in the vicinity of the imaging means In an imaging apparatus having illumination means for illuminating with a light amount,
First pre-shooting mode in which the subject selected by the photographer is shot under predetermined conditions as shooting before actual actual exposure is started, and second shooting is performed with the shutter closed using the illumination unit. The pre-shooting mode can be set, and using the image correlation results in the first pre-shooting mode and the second pre-shooting mode, the output between multiple outputs of the actual captured image can be calculated. An image pickup apparatus that performs correlation correction.
該撮像手段から出力された各信号に対して所定の処理を行う複数の処理手段と、
各処理手段の出力に基づいて前記複数の領域のうち各領域における画像データ間の相関関係を判別する判別手段と、
前記撮像手段に対して照明光を照射する照明手段とを有し、
本撮影を行う前に被写体を所定の条件下で撮影する第1の撮影モードによって生成された画像データと、被写体光を遮断した状態で前記照明手段の照明光を用いて撮影する第2の撮影モードによって生成された画像データとの相関関係に基づいて、本撮影によって得られた画像データのうち前記各領域の画像データ間の補正を行うことを特徴とする撮像装置。
Imaging means for generating an electrical signal by photoelectric conversion with respect to light incident on the image plane, and outputting the electrical signal as a plurality of signals corresponding to a plurality of regions in the imaging screen;
A plurality of processing means for performing predetermined processing on each signal output from the imaging means;
Discrimination means for discriminating a correlation between image data in each of the plurality of areas based on an output of each processing means;
Illuminating means for illuminating the imaging means with illumination light,
Image data generated by the first shooting mode for shooting the subject under predetermined conditions before performing the main shooting, and second shooting for shooting using the illumination light of the illumination unit in a state where the subject light is blocked An image pickup apparatus that performs correction between image data of each region of image data obtained by actual photographing based on a correlation with image data generated by a mode.
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US7245318B2 (en) * | 2001-11-09 | 2007-07-17 | Canon Kabushiki Kaisha | Imaging apparatus that corrects an imbalance in output levels of image data |
-
2003
- 2003-11-04 JP JP2003374299A patent/JP2005142638A/en active Pending
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