JP2005151046A - Imaging apparatus - Google Patents
Imaging apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- JP2005151046A JP2005151046A JP2003384085A JP2003384085A JP2005151046A JP 2005151046 A JP2005151046 A JP 2005151046A JP 2003384085 A JP2003384085 A JP 2003384085A JP 2003384085 A JP2003384085 A JP 2003384085A JP 2005151046 A JP2005151046 A JP 2005151046A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- image
- imaging
- signal
- output
- outputs
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 title claims abstract description 54
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims description 23
- 238000005286 illumination Methods 0.000 claims description 19
- 238000000034 method Methods 0.000 description 44
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 29
- 230000008569 process Effects 0.000 description 20
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 9
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 9
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 8
- 101100190355 Saccharomyces cerevisiae (strain ATCC 204508 / S288c) PHO85 gene Proteins 0.000 description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 6
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 230000008859 change Effects 0.000 description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 5
- 230000003252 repetitive effect Effects 0.000 description 4
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 3
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 3
- 230000000875 corresponding effect Effects 0.000 description 3
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 description 3
- GGCZERPQGJTIQP-UHFFFAOYSA-N sodium;9,10-dioxoanthracene-2-sulfonic acid Chemical compound [Na+].C1=CC=C2C(=O)C3=CC(S(=O)(=O)O)=CC=C3C(=O)C2=C1 GGCZERPQGJTIQP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 2
- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 description 2
- 239000006059 cover glass Substances 0.000 description 2
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 2
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 2
- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 description 2
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 2
- 101150042817 NFS1 gene Proteins 0.000 description 1
- 101100126298 Rickettsia conorii (strain ATCC VR-613 / Malish 7) iscS gene Proteins 0.000 description 1
- 101150114492 SPL1 gene Proteins 0.000 description 1
- 101150056353 SPL2 gene Proteins 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N lead(0) Chemical compound [Pb] WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GQYHUHYESMUTHG-UHFFFAOYSA-N lithium niobate Chemical compound [Li+].[O-][Nb](=O)=O GQYHUHYESMUTHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000010422 painting Methods 0.000 description 1
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 1
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 1
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 230000011514 reflex Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 1
- 230000004304 visual acuity Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
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15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、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。
The 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(例えば、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, for example, 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が、この方法だけでは微小信号を扱うような高ゲインでの撮影(例えば高ISO感度撮影)において、撮像素子そのものの不完全性(例えばCCDの出力アンプの特性を含めたアナログ回路系の非線形性)を完全に取り除く事が出来ないという問題点がある。 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. However, with this method alone, imperfection of the image sensor itself (for example, the characteristics of the analog circuit system including the characteristics of the output amplifier of the CCD, etc.) There is a problem that the nonlinearity cannot be completely removed.
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、本出願に係る第1の発明は、被写体像を結像しその像データー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出力をそれぞれ個別に処理する処理回路手段と、該処理回路手段からの出力に対してある所定の画像領域中のデーターに関する互いの相関関係を判別する判別手段と、上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、上記処理回路手段に対して外部から変更可能なタイミングパルスを供給する事で上記撮像手段からの画像出力信号を適当なタイミングでサンプリングするサンプリング手段とを有し、上記照明手段による内部照明を利用したプリ撮影条件での撮影結果によって、前記サンプリングパルスのタイミングを変更することを特徴とする。 In order to achieve the above object, a first invention according to the present application forms a subject image, converts the image data into an electrical signal for each pixel, and outputs a plurality of output terminals for outputting the signal to the outside. An image pickup means, a processing circuit means for individually processing a plurality of outputs from the image pickup means, and a determination for determining a correlation between data in a predetermined image area with respect to an output from the processing circuit means Means, illumination means arranged in the vicinity of the imaging means and illuminating the imaging means with a predetermined amount of light, and supplying the timing pulse which can be changed from the outside to the processing circuit means, the imaging Sampling means for sampling the image output signal from the means at an appropriate timing, and depending on the result of shooting under pre-shooting conditions using internal illumination by the lighting means, And changing the timing of the serial sampling pulses.
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し、そのアンバランス量に基づいて撮像素子からの撮像アナログデーターをデジタルデーターに変換するCDS/AGC/AD回路部でのサンプリングタイミングを最適化する。 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. And the sampling timing in the CDS / AGC / AD circuit unit that converts the imaged analog data from the image sensor into digital data is optimized based on the unbalanced amount.
例えば、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各信号レベルの大きさ毎に複数段階で行い、その演算結果に基づいてサンプリングの位相を所定レベルシフトする。 For example, with respect to an image sensor having two outputs, the illumination incorporated in the device is turned on in a state where photographing light is not incident, and a signal obtained from one output at that time is A, and the other signal is B. In this case, the signal of only the pixel portion located near the boundary on the image sensor screen is taken out for A and B, and the correlation between the two outputs is performed in a plurality of stages for each signal level. The sampling phase is shifted by a predetermined level based on the result.
続いて同様の動作を行い、再度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、その時の得られる信号A及びBの相関演算を各信号レベル毎に再度行って、その演算結果に基づいてサンプリングの位相を再度所定レベルシフトする。 Subsequently, the same operation is performed, the illumination incorporated in the apparatus is turned on in a state where the photographing light is not incident again, and the correlation calculation of the signals A and B obtained at that time is performed again for each signal level. Based on the above, the sampling phase is again shifted by a predetermined level.
上記動作を繰り返した上でサンプリングタイミングを決定した後は、相関演算結果に基づいて複数出力間のアンバランスを補正する為のオフセットとゲインを設定する。 After determining the sampling timing after repeating the above operation, an offset and a gain for correcting an imbalance among a plurality of outputs are set based on the correlation calculation result.
本出願に係る第2の発明は、被写体像を結像しその像データー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出力をそれぞれ個別に処理する処理回路手段と、該処理回路手段からの出力に対してある所定の画像領域中のデーターに関する互いの相関関係を判別する判別手段と、上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、上記撮像手段を駆動する電源電圧を変更する変更手段とを有し、上記照明手段による内部照明を利用したプリ撮影条件での撮影結果によって、前記撮像素子の駆動電圧を変更することを特徴とする。 According to a second aspect of the present application, there is provided an imaging unit having a plurality of output terminals for forming a subject image and converting the image data into an electric signal for each pixel and outputting the signal to the outside. A processing circuit means for individually processing a plurality of outputs from the processing circuit, a determination means for determining a correlation between data in a predetermined image area with respect to the output from the processing circuit means, and a proximity of the imaging means Pre-photographing using illumination means that is disposed and illuminates the imaging means with a predetermined amount of light and a changing means that changes a power supply voltage for driving the imaging means, and uses internal illumination by the illumination means The drive voltage of the image sensor is changed according to the result of photographing under conditions.
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し、そのアンバランス量に基づいて撮像素子を駆動する駆動電圧レベルを最適化する。 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. Is calculated, and the drive voltage level for driving the image sensor is optimized based on the unbalance amount.
例えば、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各信号レベルの大きさ毎に複数段階で行い、その演算結果に基づいて撮像素子の駆動電圧を変更する。 For example, with respect to an image sensor having two outputs, the illumination incorporated in the device is turned on in a state where photographing light is not incident, and a signal obtained from one output at that time is A, and the other signal is B. In this case, the signal of only the pixel portion located near the boundary on the image sensor screen is taken out for A and B, and the correlation between the two outputs is performed in a plurality of stages for each signal level. The drive voltage of the image sensor is changed based on the result.
続いて同様の動作を行い、再度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、その時の得られる信号A及びBの相関演算を各信号レベル毎に再度行って、その演算結果に基づいて撮像素子の駆動電圧を再度所定レベル変更する。 Subsequently, the same operation is performed, the illumination incorporated in the apparatus is turned on in a state where the photographing light is not incident again, and the correlation calculation of the signals A and B obtained at that time is performed again for each signal level. Then, the drive voltage of the image sensor is changed again to a predetermined level.
上記動作を繰り返した上で撮像素子の駆動電圧を決定した後は、相関演算結果に基づいて複数出力間のアンバランスを補正する為のオフセットとゲインを設定する。 After determining the drive voltage of the image sensor after repeating the above operation, an offset and a gain for correcting an imbalance among a plurality of outputs are set based on the correlation calculation result.
以上説明したように、本出願に係る第1の発明によれば、本撮影前の予備的撮影状態において撮像素子の複数出力端子から同時に出力される画像データーそのものから複数出力どうしのアンバランス量を算出し、その結果から上記複数出力間のアンバランスを極力抑えるように撮像素子からの出力をサンプリングするタイミングを変更した上で、本撮影時にはその撮影画像データーそのものから複数出力どうしのアンバランス量を算出して左右のアンバランスを補正するシステムを構成する事で、複数出力を介して同時に画像を読み出すタイプの撮像素子を使用した場合の撮影画面上に現れる画像アンバランスを見かけ上なくす事が可能となる。 As described above, according to the first invention of the present application, the unbalance amount between the plurality of outputs is obtained from the image data itself output simultaneously from the plurality of output terminals of the image sensor in the preliminary photographing state before the main photographing. After calculating and changing the timing of sampling the output from the image sensor so as to suppress the unbalance between the multiple outputs as much as possible, the amount of unbalance between the multiple outputs is determined from the captured image data itself during actual shooting. By configuring a system that calculates and corrects left and right imbalances, it is possible to eliminate the appearance of image imbalances that appear on the shooting screen when using an image sensor that reads images simultaneously through multiple outputs. It becomes.
本出願に係る第2の発明によれば、本撮影前の予備的撮影状態において撮像素子の複数出力端子から同時に出力される画像データーそのものから複数出力どうしのアンバランス量を算出し、その結果から上記複数出力間のアンバランスを極力抑えるように撮像素子の駆動電圧レベルを変更した上で、本撮影時にはその撮影画像データーそのものから複数出力どうしのアンバランス量を算出して左右のアンバランスを補正するシステムを構成する事で、複数出力を介して同時に画像を読み出すタイプの撮像素子を使用した場合の撮影画面上に現れる画像アンバランスを見かけ上なくす事が可能となる。 According to the second invention of the present application, an unbalance amount between a plurality of outputs is calculated from image data itself simultaneously output from a plurality of output terminals of the image sensor in a preliminary shooting state before the main shooting, and from the result Change the drive voltage level of the image sensor to minimize the unbalance between the multiple outputs, and correct the left and right imbalances by calculating the unbalance amount between the multiple outputs from the captured image data itself during actual shooting. By configuring such a system, it is possible to apparently eliminate the image imbalance that appears on the shooting screen when using an image sensor that reads images simultaneously through a plurality of outputs.
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
この画像出力は図5に示したCH1のような波形となっており、TG/SSG3からのサンプリング信号SPL1a及びSPL1bに示したタイミングに基づいて、そのリセットノイズレベルと信号レベルをそれぞれサンプリングして互いに減算する事で所望のノイズ除去された信号に変換される。 This image output has a waveform like CH1 shown in FIG. 5, and based on the timing shown in the sampling signals SPL1a and SPL1b from the TG / SSG3, the reset noise level and the signal level are sampled to each other. By subtracting, it is converted into a signal from which a desired noise is removed.
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 /
この画像出力も図5に示したCH2のような波形となっており、TG/SSG3からのサンプリング信号SPL2a及びSPL2bに示したタイミングに基づいて、そのリセットノイズレベルと信号レベルをそれぞれサンプリングして互いに減算する事で所望のノイズ除去された信号に変換される。 This image output also has a waveform like CH2 shown in FIG. 5, and based on the timing shown in the sampling signals SPL2a and SPL2b from the TG / SSG3, the reset noise level and the signal level are sampled to each other. By subtracting, it is converted into a signal from which a desired noise is removed.
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。
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。
After the left and right outputs from the
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
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
まず最初に撮像素子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 CH2 side 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
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9、図10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9はカメラ全体の構成を示しており、図10は図9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。
9 and 10 show the layout configuration of the electronic camera of the present invention. FIG. 9 shows the configuration of the entire camera, and FIG. 10 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11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. 11, 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10、図11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。
In the present embodiment, the luminous flux of the
図10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。
As shown in FIG. 10, 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.
今図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 left and right screen boundaries (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動作の中で、撮像素子の2つの出力間のアンバランス量を検出し、その結果前述した様に撮像素子からの撮像アナログ信号をサンプリングしてデジタルデーターに変換するCDS/AGC/ADでの最適サンプリングポイントを決定していく動作と、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6、7、8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, an unbalance amount between the two outputs of the image sensor is detected in the automatic calibration photographing operation using the
図6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では図5に示した撮像素子の各CH1とCH2からの信号に対して、CDS/AGC/AD4及び5にてサンプリングする為の信号SPL1a、SPL1b、SPL2a、SPL2bに対する各タイミングΔt1a、Δt1b、Δt2a、Δt2bを初期値0 (TG/SSG3が初期値として持っている値)を設定する。
FIG. 6 shows a main photographing sequence. First, in
次にステップ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152へ進む。
ステップ152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。
Next, in
In
次にステップ153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154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154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155で上記LEDを消灯し、続いてステップ156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
この場合は当然の事ながら、撮像素子に入射する光はLED11からの成分のみなので、画面境界付近の入射光量は左画面と右画面とでほぼ等しくなっており、2チャンネル間の出力の違いは単にチャンネル間のアンバランス量を表している事になる。
In this case, as a matter of course, since the light incident on the image sensor is only the component from the
続くステップ157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158で実際のアンバランス量算出回路18でのアンバランス量算出動作を開始する。
In
このアンバランス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 unbalance amount calculation operation will be described using the flowchart shown in FIG.
ステップ200では、初めに内部演算に使用する為の各レジスターYLH、YLM、YLL、YRH、YRM、YRLを0にイニシャライズする。
In
次にステップ201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202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。
ステップ203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。
Next, in
In
同様にステップ204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205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206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203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207ではこの左画面簡易輝度積算値YLiが所定レベルα(ある程度大きい値)以上であるかどうかの判定を行い、α以上の場合はステップ211へ進んで内部レジスターYLH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YRH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, at
一方ステップ207でYLiが所定レベルαより小さい場合は、ステップ208へ進んで今度は所定値β(αより小さい値)以上であるかどうかの判定を行い、β以上である場合はステップ209へ進んで内部レジスターYLM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YRMに対してこの右画面簡易輝度積算値YRiを積算していく。
On the other hand, if YLi is smaller than the predetermined level α in
又ステップ208でYLiが所定レベルβより小さい場合は、ステップ210へ進んで内部レジスターYLL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YRLに対してこの右画面簡易輝度積算値YRiを積算していく。
If YLi is smaller than the predetermined level β in
以上のようにYLiの値が、YLi≧αの場合、α>YLi≧βの場合、β>YLiの場合とに分けてそれぞれの値を別々の積算値として積算していく。 As described above, when the value of YLi is YLi ≧ α, when α> YLi ≧ β, and when β> YLi, the respective values are integrated as separate integrated values.
ステップ212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213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202へ戻って上記説明したステップ202から212迄の動作を繰り返す。
After the internal counter j is incremented by 1 in
上記動作をステップ213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、各行の簡易輝度YLiの値に応じた3種類の内部レジスター(大きな輝度レベルはYLHとYRHに、中間の輝度レベルはYLMとYRMに、小さな輝度レベルはYLLとYRL)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 until the value of j becomes equal to n in
次にステップ214では各輝度レベル毎に、右画面と左画面との比YRH/YLHをGHに、YRM/YLMをGMに、YRL/YLLをGLに設定する事で、左右画面のアンバランス量を各輝度レベル毎に別々に算出する。
Next, in
ステップ215ではこの各輝度レベル毎の左右のアンバラス量を表しているGH、GM、GLの値が全て等しい(実際には概略等しいものとして判断する)かどうかを判定し、全ての値が略等しい場合は左右のゲイン比(アンバランス量に相当)のリニアリティーが充分(つまりどの輝度レベルでも左右のゲイン比が等しいこと)である事になり、この場合は特に何もせずにこのアンバランス量での処理を終了する。
In
一方ステップ215でGH、GM、GLの値がそれぞれ異なっている場合は、ステップ216に進んでGH>GM>GLであるかどうかを判定し、ここでこの関係にある場合はステップ218へ進んでCH1側の出力信号(右画面の画像信号)をCDS/AGC/AD5でサンプリングする信号SPL1bを、現在の位置から所定レベルtsだけ早める(図5でマイナス側)にずらす事とする。
On the other hand, if the values of GH, GM, and GL are different in
又、ステップ216でGH>GM>GLの関係が成り立っていない場合は、次にステップ217でGH<GM<GLの関係が成り立っているかどうかの判定を行う。
If the relationship GH> GM> GL is not satisfied in
この関係が成り立っている場合は、ステップ219にてCH1側の出力信号(右画面の画像信号)をCDS/AGC/AD5でサンプリングする信号SPL1bを、現在の位置から所定レベルtsだけ遅らせる (図5でプラス側)にずらす事とする。
If this relationship holds, in
ステップ217でGH<GM<GLの関係が成り立っていない場合は、ステップ215でGH=GM=GLの関係が成り立っている場合と同様に特に何もせずにこのアンバランス量での処理を終了する。
If the relationship of GH <GM <GL does not hold in
以上がアンバランス量の計算とその計算結果に基づくサンプリングタイミングの変更に関しての動作説明であるが、ステップ218でSPL1bのタイミングを変更する代わりに、CH2側の出力信号(左画面の画像信号)をCDS/AGC/AD4でサンプリングする信号SPL2bを、現在の位置から所定レベルtsだけ遅らせる (図5でプラス側)にずらすと共に、ステップ219でSPL1bのタイミングを変更する代わりに、CH2側の出力信号(左画面の画像信号)をCDS/AGC/AD4でサンプリングする信号SPL2bを、現在の位置から所定レベルtsだけ早める(図5でマイナス側)にずらす方法もある。
The above is the operation explanation regarding the calculation of the unbalance amount and the change of the sampling timing based on the calculation result. Instead of changing the timing of SPL1b in
又、その他に上記GH、GM、GLとの関係から、SPL1aやSPL2aのタイミングを変更する方法も考えられるが、詳細に関しては上記とほぼ同様なのでここでの説明は省略する。 In addition, a method of changing the timing of SPL1a and SPL2a from the relationship with GH, GM, and GL can be considered. However, the details are substantially the same as described above, and the description thereof is omitted here.
再び図6のフローチャートに戻って、ステップ159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159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160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161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162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
この場合は当然の事ながら、撮像素子に入射する光は被写体からの入射光を基にしたものであるが、図3に示した撮像領域の中央境界付近の画像は本来等しいレベルでなければならない。 In this case, as a matter of course, the light incident on the imaging device is based on the incident light from the subject, but the images near the center boundary of the imaging region shown in FIG. .
次にステップ164では、この本画像撮影時にアンバランス量算出回路18にて取り込んだ所定領域中の画像データーから、実際に図1の点線部Aで示した調整(補正)回路にて補正する補正量を算出して設定するが、この具体的方法に関しては図8のフローチャートを使って説明する。
Next, in
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、YLO、YRG、YRO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p(<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〜p−1迄合計p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が、このpはmよりかなり小さい数に設定していて、左右画面の非常に境界付近のみを取り出して演算を行うようにしている。 In this way, a total of p simple luminance integrated values from 0 to p-1 in the i direction are calculated for each of the left screen and the right screen. This p is set to a number considerably smaller than m, Only the vicinity of the boundary is taken out for calculation.
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へ進んで今度は所定値δ(γより小さい値)以下であるかどうかの判定を行い、δ以下である場合はステップ260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。
On the other hand, if YLi is smaller than the predetermined level γ in
又ステップ259でYLiが所定レベルδより大きい場合は、特に何もせずにステップ261へ進んでいく。
If YLi is greater than the predetermined level δ in
以上のようにYLiの値が、YLi≧γの場合、YLi≦δの場合とに分けてそれぞれの値を別々の積算値として積算していく。 As described above, when the value of YLi is YLi ≧ γ, each value is integrated as a separate integrated value separately for YLi ≦ δ.
ステップ261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262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261迄の動作を繰り返す。
After the internal counter j is incremented by 1 in
上記動作をステップ262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、各行の簡易輝度YLiの値に応じた2種類の内部レジスター(大きな輝度レベルはYLGとYRGに、小さな輝度レベルはYLOと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 until the value of j becomes equal to n in
次にステップ263では上記内部レジスターYLGの値からYRG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、この結果を図1のオフセット調整回路13に対するオフセット値OF1として設定する。
Next, at
次にステップ264では図1のオフセット調整回路12に対するオフセット値OF2として0を設定する。
Next, at
続いてステップ265では内部レジスターYLGの値をYRGの値で除算した結果を、図1のゲイン調整回路15に対するゲイン値GN1として設定し、ステップ266では図1のゲイン調整回路14に対するゲイン値GN22として1を設定する。
Subsequently, in
この様にこの補正量算出動作では、本撮影画像の左右境界近傍データーの相関関係を使って、輝度レベルの高い部分から左右アンバランス量としてゲインを算出設定し、輝度レベルの低い部分から左右アンバランス量としてオフセットを算出設定するようにした。 In this way, in this correction amount calculation operation, the gain is calculated and set as the left / right unbalance amount from the portion with the high luminance level using the correlation between the right and left boundary data of the actual photographed image, and the left and right unbalance from the portion with the low luminance level The offset is calculated and set as the balance amount.
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165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 165 in the main photographing sequence of FIG. 6, where each adjustment circuit,
次に本発明の第2の実施例について、図12の回路構成を用いて説明を行う。 Next, a second embodiment of the present invention will be described using the circuit configuration of FIG.
図12では基本的に第1実施例の図1に対して、撮像素子1を実際に駆動するドライバー回路2(2aと2bで構成されている)の電源電圧(即ち撮像素子の駆動電圧)を制御する為の電圧可変手段を追加している。
In FIG. 12, the power supply voltage (that is, the drive voltage of the image sensor) of the driver circuit 2 (configured by 2a and 2b) that actually drives the
この図の中では、全体制御CPU19からのデーターに基づいてD/Aコンバーター24が所定の電圧を発生し、この発生電圧に基づいて可変電圧電源回路23が所定の電源電圧をドライバー回路2bに供給する構成となっており、同様に全体制御CPU19からのデーターに基づいてD/Aコンバーター26が所定の電圧を発生し、この発生電圧に基づいて可変電圧電源回路25が所定の電源電圧をドライバー回路2aに供給する構成となっている。
In this figure, the D /
次に実際の撮影動作に関して、図13、図14のフローチャートを用いて説明を行う。 Next, an actual photographing operation will be described using the flowcharts of FIGS.
図13において最初にD/Aコンバーター26及び24に対して所定の初期電圧を出力させる為に、それぞれDA1に対してV1をDA2に対してV2を設定する。
In FIG. 13, in order to first output a predetermined initial voltage to the D /
次にステップ301以降の動作に移るが、これ以降の動作は図6のステップ151以降との動作と全く同じなので説明は省略する。
Next, the operation after
続いて図14のフローチャートの説明を行うが、この場合もステップ350〜367の動作に関して図7のステップ200〜217の動作と全く同じなので説明は省略する。
Next, the flowchart of FIG. 14 will be described. In this case as well, the operation of
ステップ366でGH>GM>GLの関係が成り立っている場合は、ステップ368へ進んでここでD/Aコンバーター26に対する設定値DA1の値を、基の設定値に対して所定電圧ΔVだけ高めるような値を設定する。
If the relationship of GH> GM> GL is established in
一方ステップ367でGH<GM<GLの関係が成り立っている場合は、ステップ369へ進んでここでD/Aコンバーター26に対する設定値DA1の値を、基の設定値に対して所定電圧ΔVだけ下げるような値を設定する。
On the other hand, if the relationship of GH <GM <GL is established in
以上が本撮影前のキャリブレーション動作の中で算出したアンバランス量に基づく、撮像素子の駆動電圧変更に関する動作を説明したものであるが、上記の方法以外にD/Aコンバーター24に対する設定値DA2の値を、基の設定値に対して変更する方法やD/Aコンバーター24と26の両方の設定値を変更する方法が考えられるが、基本的な考え方は上記と同じなのでここでの詳しい説明は省略する。
The above describes the operation related to the change of the drive voltage of the image sensor based on the unbalance amount calculated in the calibration operation before the main photographing. In addition to the above method, the setting value DA2 for the D /
1:撮像素子
4,5:CDS/AGC/AD回路
11:LED
16:画像合成回路
18:アンバランス量算出回路
19:CPU
1:
16: Image composition circuit 18: Unbalance amount calculation circuit 19: CPU
Claims (4)
該撮像手段からの複数出力をそれぞれ個別に処理する処理回路手段と、
該処理回路手段からの出力に対してある所定の画像領域中のデーターに関する互いの相関関係を判別する判別手段と、
上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、
上記処理回路手段に対して外部から変更可能なタイミングパルスを供給する事で上記撮像手段からの画像出力信号を適当なタイミングでサンプリングするサンプリング手段とを有し、
上記照明手段による内部照明を利用したプリ撮影条件での撮影結果によって、前記サンプリングパルスのタイミングを変更することを特徴とする撮像装置。 Imaging means having a plurality of output terminals for forming a subject image and converting the image data into an electrical signal for each pixel and outputting the signal to the outside;
Processing circuit means for individually processing a plurality of outputs from the imaging means;
Discriminating means for discriminating a correlation between data in a predetermined image area with respect to an output from the processing circuit means;
An illuminating means disposed in the vicinity of the imaging means and illuminating the imaging means with a predetermined amount of light;
Sampling means for sampling an image output signal from the imaging means at an appropriate timing by supplying a timing pulse that can be changed from the outside to the processing circuit means;
An imaging apparatus characterized in that the timing of the sampling pulse is changed according to a result of imaging under pre-imaging conditions using internal illumination by the illumination means.
該撮像手段からの複数出力をそれぞれ個別に処理する処理回路手段と、
該処理回路手段からの出力に対してある所定の画像領域中のデーターに関する互いの相関関係を判別する判別手段と、
上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、
上記撮像手段を駆動する電源電圧を変更する変更手段とを有し、
上記照明手段による内部照明を利用したプリ撮影条件での撮影結果によって、前記撮像素子の駆動電圧を変更することを特徴とする撮像装置。 Imaging means having a plurality of output terminals for forming a subject image and converting the image data into an electrical signal for each pixel and outputting the signal to the outside;
Processing circuit means for individually processing a plurality of outputs from the imaging means;
Discriminating means for discriminating a correlation between data in a predetermined image area with respect to an output from the processing circuit means;
An illuminating means disposed in the vicinity of the imaging means and illuminating the imaging means with a predetermined amount of light;
Changing means for changing the power supply voltage for driving the imaging means,
An image pickup apparatus, wherein a drive voltage of the image pickup device is changed according to a result of photographing under a pre-photographing condition using internal illumination by the illumination unit.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003384085A JP2005151046A (en) | 2003-11-13 | 2003-11-13 | Imaging apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003384085A JP2005151046A (en) | 2003-11-13 | 2003-11-13 | Imaging apparatus |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005151046A true JP2005151046A (en) | 2005-06-09 |
Family
ID=34692619
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003384085A Pending JP2005151046A (en) | 2003-11-13 | 2003-11-13 | Imaging apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2005151046A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7245318B2 (en) * | 2001-11-09 | 2007-07-17 | Canon Kabushiki Kaisha | Imaging apparatus that corrects an imbalance in output levels of image data |
JP2008092295A (en) * | 2006-10-02 | 2008-04-17 | Nikon Corp | Timing controller, imaging apparatus, and timing control program |
-
2003
- 2003-11-13 JP JP2003384085A patent/JP2005151046A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7245318B2 (en) * | 2001-11-09 | 2007-07-17 | Canon Kabushiki Kaisha | Imaging apparatus that corrects an imbalance in output levels of image data |
JP2008092295A (en) * | 2006-10-02 | 2008-04-17 | Nikon Corp | Timing controller, imaging apparatus, and timing control program |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4007716B2 (en) | Imaging device | |
JP4007713B2 (en) | Imaging device | |
JP4323002B2 (en) | Imaging device | |
JP4867566B2 (en) | Imaging device, focus detection device, and imaging device | |
JP5247663B2 (en) | Imaging device | |
JP2003259184A (en) | Imaging device | |
US5619260A (en) | Still video camera performing white-balance and auto-focus adjustment concurrently | |
JPH11168659A (en) | Electronic camera | |
JP2004361611A (en) | Solid-state image pickup element and photographing device | |
JP4155280B2 (en) | Imaging device | |
US7349015B2 (en) | Image capture apparatus for correcting noise components contained in image signals output from pixels | |
JP2003101860A (en) | Image pickup device, photographing image generation method, program and storage medium | |
JP4567712B2 (en) | Imaging device | |
JP3477742B2 (en) | Image sensor | |
JP6656584B2 (en) | Imaging equipment | |
JP2002142158A (en) | Image pickup device and correction method | |
JP6277675B2 (en) | Imaging apparatus and imaging method | |
JP2005151046A (en) | Imaging apparatus | |
JP2005045544A (en) | Camera | |
JP4323781B2 (en) | Imaging apparatus and control method thereof | |
JP6503646B2 (en) | Image pickup apparatus and noise correction method | |
JPH11234573A (en) | Photographing method for electronic camera | |
JP3554267B2 (en) | Imaging device, control method therefor, and signal processing method | |
JPH11258491A (en) | Focus detecting device and its method and storage medium readable through computer | |
CN109387992B (en) | Image pickup apparatus capable of sufficiently ensuring light emission accuracy and control method thereof |