JP2005142707A - Imaging apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、連写時における被写体の視認性を向上したデジタルカメラに関するものである。 The present invention relates to a digital camera that improves the visibility of a subject during continuous shooting.
デジタルカメラは撮像素子で捉えた像をLCDパネル等に表示する機能を備えており、光学的なビューファインダーを備えないデジタルカメラも多い。銀塩式カメラのようにビューファインダーを覗いてシャッターを押すのではなく、LCDパネルを見てシャッターを押す撮影スタイルが一般的になっており、LCDパネルの表示品質が撮影の成否に影響するようになってきている。 Digital cameras have a function of displaying an image captured by an image sensor on an LCD panel, and many digital cameras do not have an optical viewfinder. Instead of looking through the viewfinder and pressing the shutter like a silver halide camera, the shooting style is generally that you press the shutter while looking at the LCD panel, so that the display quality of the LCD panel affects the success or failure of shooting. It is becoming.
以下に従来の撮像装置の例として、特許文献1に記載のデジタルスチルカメラを取り上げ、図4を用いて概要を説明する。図4は特許文献1に記載のデジタルスチルカメラの構成を簡略化して図示したブロック図である。図4において11は撮像回路、12は画像処理回路、14はバス、16はメインメモリ、17は表示回路、19は記録再生回路である。
Hereinafter, as an example of a conventional imaging apparatus, a digital still camera described in
撮像回路11はCCDなどの撮像素子とA/D変換器を備えており、入射光の像をRGB三原色に分解してデジタル化し、RGB形式の画像データとして出力する。デジタルスチルカメラの撮像回路はモニタモードとスチルモードを備えており、モードによって動作が異なる。モニタモードでは60分の1秒毎に1画面の入力画像データを出力するが、その出力画素数は少なく解像度はビデオカメラと同等である。一方、スチルモードでは、より高解像度でより高画素の画像データを出力するが、画素数が多いがために比較的長い時間を出力に要する。なお、以後の説明ではスチルモードでの出力画像をスチル画像、モニタモードでの出力画像をスチル画像と呼ぶことにする。 The image pickup circuit 11 includes an image pickup element such as a CCD and an A / D converter. The image of incident light is separated into RGB three primary colors, digitized, and output as RGB format image data. An imaging circuit of a digital still camera has a monitor mode and a still mode, and the operation differs depending on the mode. In the monitor mode, input image data for one screen is output every 1 / 60th of a second, but the number of output pixels is small and the resolution is the same as that of a video camera. On the other hand, in the still mode, image data with higher resolution and higher pixels is output. However, since the number of pixels is large, a relatively long time is required for output. In the following description, an output image in the still mode is called a still image, and an output image in the monitor mode is called a still image.
回路間のデータの受け渡しは全てバス14を経由して行われる。前記撮像回路11はバス14を介してメインメモリ16にRGB形式の画像データを書き込み、画像処理回路12はバス14を介してメインメモリ16からRGB形式の画像データを読み出す。
All data exchange between the circuits is performed via the
画像処理回路12はRGB形式の画像データを表示や圧縮に適したYC形式の画像データに変換してメインメモリ16に書き戻す。撮影したスチル画像についてはYC形式の画像データに変換した上で更に圧縮データに変換してメインメモリ16に書き込む。また、画像処理回路12は撮影したスチル画像を表示に適した画素数に解像度変換する操作も行う。
The image processing circuit 12 converts the RGB format image data into YC format image data suitable for display and compression and writes it back to the
記録再生回路19は撮影時にはメインメモリ16から圧縮データを読み出してフラッシュメモリ等のメディアに記録する。また再生時にはメディアから圧縮データを読み出してメインメモリ16に書き戻す操作を行う。
The recording / reproducing
表示回路17はメインメモリ16からYC形式の画像データを読み出して映像信号に変換し、LCDに表示する。ここで表示回路17が読み出すYC形式の画像データは、撮像回路11がモニタモードである時はモニタ画像のものであり、撮像回路11がスチルモードである時はスチル画像を画像処理回路12が解像度変換したものである。
The
図5は撮像装置の動作の時間変化を表した図である。図5の(A)、(B)、(C)において、上段の41は撮像回路の出力の時間変化を表す棒グラフであり、中段の43は画像処理回路の動作の時間変化を表す棒グラフであり、下段の44は表示回路の動作を表す棒グラフである。升目内の数字は画像のコマ番号を表しており、数字が同じであれば同じコマであることを意味する。
FIG. 5 is a diagram showing a change over time in the operation of the imaging apparatus. In (A), (B), and (C) of FIG. 5, the upper 41 is a bar graph representing the time change of the output of the imaging circuit, and the
図5の(A)は撮像回路がモニターモードである時の動作を表しており、上段41のように撮像装置は短時間のうちに出力画像を更新する。画像処理回路は中段43のように撮像装置の出力から少し遅れて処理を開始し、撮像装置の出力と同じ速度で画像を処理する。表示回路は下段44のように画像処理回路の動作から1コマ遅れる形でLCDに表示する。処理中のコマを表示しない理由は、画像データの読み出しと書き込みが交錯すると不自然な画像が表示される恐れがあるからである。このようにモニターモードでは次々に撮像装置の出力が更新され、それがLCD表示に反映されるので、ユーザーはLCD表示を見て被写体の動きを追うことができる。
FIG. 5A shows the operation when the image pickup circuit is in the monitor mode, and the image pickup apparatus updates the output image within a short time as in the
図5の(B)は撮像回路がスチルモードである時の動作を表したもので、連続してスチル撮影を行う連写動作をしているので連写モードと呼ぶことができる。連写モードにおいても信号の流れは全体としてモニタモードの場合と同じであり、LCDが常に最新の画像が表示する事に変わりないが、画像処理回路では画像データを圧縮変換する処理と解像度変換する処理が加わり、表示回路は解像度変換された画像を表示する。
ここでモニタモード時とスチルモード時のLCD表示の遅れに注目する。図5の(A)、(B)、(C)において、45は撮像回路の画像出力開始から、そのコマがLCDに表示されるまでの時間を表したもので、これを表示タイムラグと呼ぶ事にする。図5の(A)に示すようにモニタモードにおいては表示タイムラグ45は小さく、1コマ強の時間に相当する。連写モードにおいても図5の(B)に示すように表示タイムラグ45は1コマ強の時間に相当すると言える。
Here, attention is paid to the delay of the LCD display in the monitor mode and the still mode. In (A), (B), and (C) of FIG. 5, 45 represents the time from the start of image output of the imaging circuit until the frame is displayed on the LCD, and this is called a display time lag. To. As shown in FIG. 5A, in the monitor mode, the
しかしながら図5の(A)と(B)を比較すれば明らかなように、スチル画像は画素数が多いので、撮像装置の出力においては上段41のように1コマの出力期間は長くなり、画像処理回路においては中段43のように1コマの処理時間も長くなる。そのため、連写モードにおいては表示タイムラグはモニタモードに比べて極端に大きくなる。
However, as is clear from a comparison between FIGS. 5A and 5B, since the still image has a large number of pixels, the output period of one frame becomes longer in the output of the imaging device as in the
図5の(B)は撮像回路の画素データ出力がプログレッシブ順である事を前提にした図であるが、これに対して(C)は画素データ出力が3フィールド分割のインターレス順である場合の図である。画素出力がインターレース順であると最終フィールドのデータが出力されるまでRGBデータからYCデータへの変換ができないので画像処理回路の動作開始が遅れ、その結果、LCD表示も遅れることになる。図5の(B)と(C)を比較すれば明らかなように、撮像回路の画素データ出力がインターレース順であると表示タイムラグ45はプログレッシブ順である場合より大きくなる。
FIG. 5B is a diagram based on the assumption that the pixel data output of the imaging circuit is in progressive order, whereas FIG. 5C is a case where the pixel data output is in interlaced order of three field divisions. FIG. If the pixel output is in the interlaced order, conversion from RGB data to YC data cannot be performed until the final field data is output, so that the operation start of the image processing circuit is delayed, and as a result, the LCD display is also delayed. As is apparent from a comparison between FIGS. 5B and 5C, when the pixel data output of the imaging circuit is in the interlaced order, the
表示タイムラグは被写体の動きがLCD表示に現われるまでの時間差なので、これが大きいとユーザーは被写体を認識するのが遅れ、カメラを被写体を正しく被写体に向けることが出来なくなるので、その結果としてカメラは被写体を正しく捉えていない画像を記録することになる。 Since the display time lag is the time difference until the movement of the subject appears on the LCD display, if this is large, the user will be delayed in recognizing the subject, and the camera will not be able to point the subject correctly at the subject. An image that is not correctly captured will be recorded.
本発明の撮像装置は、連写中はスチルモードの撮影とモニタモード撮影を交互に行い、信号処理においてはモニタ画像をスチル画像より優先して処理することを最も主要な特徴とする。 The image pickup apparatus of the present invention is characterized in that still mode shooting and monitor mode shooting are alternately performed during continuous shooting, and that monitor images are processed with priority over still images in signal processing.
本発明の撮像装置では、連写中はモニタモードの撮影を定期的に行い、モニタ画像は直ちに処理してLCD表示することにより、表示タイムラグをモニターモード時と同等に抑えることができるという利点がある。 The image pickup apparatus of the present invention has an advantage that the display time lag can be suppressed to the same level as in the monitor mode by periodically taking the monitor mode during continuous shooting and processing the monitor image immediately and displaying it on the LCD. is there.
以下、図1乃至3を参照して本発明の実施例を詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to FIGS.
図1は本発明によるデジタルスチルカメラの構成を図示するブロック図である。図1において11は撮像回路、14はバス、15は表示用メモリ、16はメインメモリ、17は表示回路、18は圧縮伸張回路、19は記録再生回路、21は画像処理部、22はライン数信号、23はモード切替信号である。
FIG. 1 is a block diagram illustrating the configuration of a digital still camera according to the present invention. In FIG. 1, 11 is an imaging circuit, 14 is a bus, 15 is a display memory, 16 is a main memory, 17 is a display circuit, 18 is a compression / expansion circuit, 19 is a recording / playback circuit, 21 is an image processing unit, and 22 is the number of lines. A
撮像回路11は入射光の像をRGB三原色に分解してデジタル化したRGB形式の画像データに変換する。光電変換素子は3フィールドインターレース読み出し方式のCCDであり、モニタ画像を出力するモニタモードとスチル画像を出力するスチルモードで動作が異なる。スチル画像は3フィールドに分割して出力し、各々のフィールドの出力に60分の6秒、3フィールド合計で60分の18秒を要する。一方、モニタ画像は60分の1秒毎に1画面を出力する。 The imaging circuit 11 decomposes the incident light image into RGB three primary colors and converts them into digitized RGB image data. The photoelectric conversion element is a three-field interlace readout type CCD, and the operation is different between a monitor mode for outputting a monitor image and a still mode for outputting a still image. The still image is divided into three fields and output. The output of each field requires 6/60 seconds, and the total of the three fields requires 18/60 seconds. On the other hand, the monitor image outputs one screen every 1/60 second.
撮像回路11はバス12経由でメインメモリ16に入力画像を書き込む。その際に撮像回路11は書き込んだライン数をライン数信号22として制御回路20に通知する。メインメモリ16にはスチル画像領域とモニタ画像領域があり、撮像回路11は画像に応じて書き込む領域を選択する。
The imaging circuit 11 writes an input image into the
画像処理部21はメインメモリ16からRGB形式の画像データを読み出してYC形式の画像データに変換する。画像処理部21はモニタモードとスチルモードの二つのモードを持ち、モードはモード切替信号23で切り替わる。スチルモードであればメインメモリ16のスチル画像領域からRGB形式の画像データを読み出してYC形式の画像データをメインメモリのYCデータ領域に書き戻す。逆にモニタモードであればメインメモリ16のモニタ画像領域からRGB形式の画像データを読み出してYC形式の画像データを表示用メモリ15に書き込む。
The
表示回路17は表示用メモリ15からYCデータを読み出し、映像信号に変換してLCDに表示する。静止画撮影の為にモニタ画像の入力が中断する時にはLCDを黒画面にする。圧縮伸張回路18はメインメモリ16からYCデータを読み出し、容量を縮小した亜圧縮データに変換してメインメモリ16に書き戻す。記録再生回路19はメインメモリ16から圧縮データを読み出してフラッシュメモリに書き込む。
The
次に画像処理部21の構成を図2を用いて説明する。図2は画像処理部21の構成例を示したブロック図である。
Next, the configuration of the
図2において12は画像処理回路、21は画像処理部、23はモード切替信号、24はセレクタ、25はゲート回路、26は出力切替回路、27はレジスタF群、28はレジスタB群、29はトリガパルス群である。モード切替信号23は画像処理部21の動作を切り替えるもので、セレクタ24、ゲート回路25、出力切替回路26を制御する。レジスタF群27とレジスタB群28は各々画像処理回路12の動作を指示するもので、指示の内容はRGBデータ領域の先頭番地、YCデータ領域の先頭番地を含む。レジスタF群とレジスタB群の出力はセレクタ24により選択され、一方の指示だけが画像処理回路12に与えられる。画像処理回路12は指示に従ってRGBデータの読み出しとデータの変換とYCデータの書き込みを行い、読み出し及び書き込みに同期してトリガパルス群29を出力する。このトリガパルス群29は書き込み及び読み出しの進行に合わせてRGBデータの先頭番地及びYCデータの先頭番地を更新する為のパルスであり、ゲート回路25の働きによりレジスタF群とレジスタB群のうちセレクタ24で選択されているレジスタ群にのみ与えられ、それぞれのレジスタの値を更新する。出力切替回路26はモード切替信号23に従って画像処理回路12の出力先を切り替える。
In FIG. 2, 12 is an image processing circuit, 21 is an image processing unit, 23 is a mode switching signal, 24 is a selector, 25 is a gate circuit, 26 is an output switching circuit, 27 is a register F group, 28 is a register B group, and 29 is It is a trigger pulse group. The
ここでモード切替えにおける動作を説明する。スチルモードではレジスタB群が選択されており、処理の進行に応じてレジスタB群のRGBデータの先頭番地及びYCデータの先頭番地がインクリメントされていく。ある時点でモード切替信号23が変化し、モニタモードに切り替わるとレジスタB群に代わってレジスタF群が選択されるようになり、レジスタB群は変化しなくなる。モード切替信号23が再び変化し、スチルモードに切り替わるとレジスタB群のRGBデータの先頭番地及びYCデータの先頭番地はスチル画像の処理が停止する直前の状態に保たれているので、画像処理回路12は中断した箇所からスチル画像の処理を再開することができる。
Here, the operation in mode switching will be described. In the still mode, the register B group is selected, and the leading address of the RGB data and the leading address of the YC data in the register B group are incremented as the processing proceeds. When the
次に図3を用いて撮影からモニタ表示までの動作の流れを説明する。図3は撮像回路11と制御回路20と画像処理部21と表示回路17の動作を表した図であり、(A)と(B)は二つの異なる制御方法の適用例を示している。図3において41は撮像回路11の出力の状態の時間変化を表す棒グラフであり、42は制御回路20の出力であるモード切替信号23の波形であり、43は画像処理部21における処理動作の時間変化を表す棒グラフであり、44は表示回路17におけるLCD表示の時間変化を表す棒グラフであり、45は表示タイムラグを表す。
Next, the flow of operations from shooting to monitor display will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a diagram showing operations of the imaging circuit 11, the
先ず図3(A)に従って動作を説明する。静止画撮影を始めると、図3(A)の41と43に示すように撮像回路11はスチル画像を3フィールドに分割して出力するので、第一フィールドと第二フィールドの間は画像処理部21はスチル画像の処理を行うことが出来ない。この間は表示に適したYCデータが無いので、図3(A)の44に示すように画像処理部21はLCD表示はブラックアウトにする。
First, the operation will be described with reference to FIG. When still image shooting is started, the image pickup circuit 11 divides and outputs the still image into three fields as indicated by 41 and 43 in FIG. 3A, so that an image processing unit is provided between the first field and the second field. No. 21 cannot process a still image. During this time, there is no YC data suitable for display, so the
撮像回路11が第三フィールドのRGBデータの出力を始めると、制御回路20は撮像回路11が出力するライン数信号に応じて図3(A)の42のモード切替信号を変化させ、画像処理部21をスチルモードにする。すると図3(A)の43のように画像処理部21はスチル画像のRGBデータをYCデータに変換してメインメモリ16に出力する。
When the imaging circuit 11 starts outputting the RGB data of the third field, the
撮像回路11が第三フィールドのRGBデータの出力を終えてモニタ画像のRGBデータの出力を開始すると、制御回路20は撮像回路11が出力するライン数信号に応じて図3(A)の42のモード切替信号を変化させ、画像処理部21をモニタモードにする。すると図3(A)の43のように画像処理部21はモニタ画像のRGBデータをYCデータに変換して表示用メモリ15に出力する。画像処理部21がモニタ画像の処理を終えた時点で表示回路17はLCD表示を開始し、同時に制御回路20は図3(A)の42に示すようにモード切替信号を変化させ、画像処理部21は再びスチルモードになってスチル画像の処理を再開する。その後、画像処理部21が最初のスチル画像の処理を完了した時点で制御回路20はスチルモードのレジスタ群とモニタモードのレジスタ群を初期化し、撮像回路11が2枚目のスチル画像の第三フィールドの画像データを出力し始めるのを待って、2枚目のスチル画像の処理を開始させる。
When the imaging circuit 11 finishes outputting the RGB data of the third field and starts outputting the RGB data of the monitor image, the
図3(B)は、より簡略な制御方法を採った例を説明する図である。この制御方法では図3(B)の43が示すように、撮像回路11が1コマ目のスチル画像のRGBデータを出力している間は画像処理部21は信号処理を行わず、最初のモニタ画像を先に処理している。
FIG. 3B is a diagram illustrating an example in which a simpler control method is adopted. In this control method, as indicated by 43 in FIG. 3B, the
フラッシュ撮影や薄暮時の撮影では光源の色温度の影響でホワイトバランスがずれている可能性があり、ホワイトバランスを正しく補正する為には1画面分のRGBデータを統計的に評価した上で信号処理を開始するのが理想的である。画像データは出来るだけ早く処理した方がメモリ消費量の点で有利であるが、画質の点では1画面分のRGBデータを取り込み終えてから処理した方が有利である。 The white balance may be off due to the color temperature of the light source when shooting with flash or twilight. To correct the white balance correctly, the RGB data for one screen is statistically evaluated before the signal is received. Ideally, the process begins. It is advantageous to process image data as soon as possible in terms of memory consumption, but in terms of image quality, it is advantageous to process after capturing RGB data for one screen.
この制御方法の例では、1コマ目のスチル画像の処理は、1コマ目のモニタ画像の処理を終えてから開始する。以後は同様に2コマ目のモニタ画像の処理の次に2コマ目のスチル画像の処理を開始する。この方式によれば、図3(B)の43が示すようにスチル画像の処理もモニタ画像の処理と同様に途中で処理の中断が入らないので、図2のように二組のレジスタ群を持つ必要は無く、1画面の画像処理が終了する毎に1組のレジスタ群の内容を更新する手段があれば十分である。 In this example of the control method, the processing of the still image for the first frame is started after the processing of the monitor image for the first frame is finished. Thereafter, similarly, the processing of the still image of the second frame is started after the processing of the monitor image of the second frame. According to this method, as indicated by 43 in FIG. 3B, still image processing is not interrupted in the same way as monitor image processing, so two sets of register groups are formed as shown in FIG. There is no need to have a means for updating the contents of a set of registers each time image processing for one screen is completed.
図3の(A)と(B)のどちらの場合でも、表示タイムラグ45は図5(A)に示すモニタモードでの表示タイムラグと同じである。図3の(A)は1コマの表示後はLCDをブラックアウトしているのに対し、図3の(B)は次のモニタ画像の更新までLCD表示を維持している。後者の方がLCD表示がちらつかないので見かけは良いが、止まった画像が表示され続けるために視覚的補間が働かず、LCD表示が(A)の表示法より遅れているような印象を受けることがある。両者とも一長一短があるので、どちらを選択してもよい。
In both cases (A) and (B) of FIG. 3, the
以上、説明してきたように、連写中はモニタモードの撮影を定期的に挿入し、モニタ画像は直ちに処理してLCD表示することにより、表示タイムラグをモニターモード時と同等に抑えることができる。 As described above, during continuous shooting, monitor mode shooting is periodically inserted, and the monitor image is immediately processed and displayed on the LCD, so that the display time lag can be suppressed to the same level as in the monitor mode.
本発明にかかる撮像装置は、連写中はモニタモードの撮影を定期的に行い、モニタ画像は直ちに処理してLCD表示することにより、表示タイムラグをモニターモード時と同等に抑えることができ、デジタルカメラやカメラ付き携帯電話端末等に適用できる。 The image pickup apparatus according to the present invention periodically shoots in the monitor mode during continuous shooting, and the monitor image is immediately processed and displayed on the LCD, so that the display time lag can be suppressed to the same level as in the monitor mode. It can be applied to cameras and mobile phone terminals with cameras.
11 撮像回路
12 画像処理回路
14 バス
16 メインメモリ
17 表示回路
18 圧縮伸張回路
19 記録再生回路
21 画像処理部
22 ライン数信号
23 モード切替信号
24 セレクタ
25 ゲート回路
26 出力切替回路
27 レジスタF群
28 レジスタB群
29 トリガパルス群
41 撮像回路の出力の状態の時間変化を表す棒グラフ
42 制御回路の出力であるモード切替信号の波形
43 画像処理部における処理動作の時間変化を表す棒グラフ
44 表示回路におけるLCD表示の時間変化を表す棒グラフ
45 表示タイムラグ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Image pickup circuit 12
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