JP2008131460A - ディジタルカメラ - Google Patents
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Abstract
【課題】 本発明は、複数種類のモニタを有効利用することが可能であり、しかも表示に関わる処理を効率化することのできるディジタルカメラを提供することを目的とする。
【解決手段】本発明のディジタルカメラ(10)は、撮像素子(12)から読み出された画像信号の出力先となるモニタ(111,20,30)の種類に応じて、前記撮像素子(12)の読み出しモードを切り替える切替手段(15,16)を備えたことを特徴とする。例えば、ライブビュー画像の画像信号の出力先となるモニタがディジタルカメラ(10)の背面モニタ(111)又はNTSCモニタ(30)であるときには、撮像素子(12)の読み出しモードが間引き読み出しモード(2560×480画素,30fps)に設定され、その画像信号の出力先となるモニタがHDTVモニタ(20)であるときには、撮像素子12の読み出しモードが加算読み出しモード(2560×1080画素,60fps)に設定される。
【選択図】 図1
【解決手段】本発明のディジタルカメラ(10)は、撮像素子(12)から読み出された画像信号の出力先となるモニタ(111,20,30)の種類に応じて、前記撮像素子(12)の読み出しモードを切り替える切替手段(15,16)を備えたことを特徴とする。例えば、ライブビュー画像の画像信号の出力先となるモニタがディジタルカメラ(10)の背面モニタ(111)又はNTSCモニタ(30)であるときには、撮像素子(12)の読み出しモードが間引き読み出しモード(2560×480画素,30fps)に設定され、その画像信号の出力先となるモニタがHDTVモニタ(20)であるときには、撮像素子12の読み出しモードが加算読み出しモード(2560×1080画素,60fps)に設定される。
【選択図】 図1
Description
本発明は、ディジタルスチルカメラやディジタルビデオカメラなどのディジタルカメラに関する。
通常のディジタルカメラには、撮像素子の読み出しモードとして全画素読み出しモードと間引き読み出しモードとが用意される(特許文献1などを参照)。
コンパクトタイプ又は一部の一眼レフタイプのディジタルカメラでは、ディジタルカメラの背面モニタ(例えば640×480解像)へ表示すべきライブビュー画像の撮影に、間引き読み出しモードが適用される。
コンパクトタイプ又は一部の一眼レフタイプのディジタルカメラでは、ディジタルカメラの背面モニタ(例えば640×480解像)へ表示すべきライブビュー画像の撮影に、間引き読み出しモードが適用される。
このようなディジタルカメラの中には、ライブビュー画像の撮影中に外部モニタへ接続されると、ライブビュー画像の画像信号の出力先を背面モニタから外部モニタへと切り替えるものがある。
その外部モニタの種類をユーザが予めディジタルカメラへ指定しておけば、外部モニタへ出力される画像信号をその外部モニタの方式に適合させ、その外部モニタを有効利用することも可能である。
その外部モニタの種類をユーザが予めディジタルカメラへ指定しておけば、外部モニタへ出力される画像信号をその外部モニタの方式に適合させ、その外部モニタを有効利用することも可能である。
外部モニタには、HDTV(High-Definition Television)方式のモニタ(HDTVモニタ)と、NTSC(National Television Standards Committee)方式のモニタ(NTSCモニタ)とがあるので、HDTVモニタに合わせて予めディジタルカメラの間引き読み出しモードの読み出し画素数を1920×1080画素に設定しておき、画像信号の出力先が背面モニタ又はNTSCモニタであるときには、ディジタルカメラがリサイズ処理を施してから画像信号を出力し、画像信号の出力先がHDTVモニタであるときには、リサイズ処理を施さずに画像信号を出力すればよい。
特開平9−331538号公報
しかし、間引き読み出しモードの読み出し画素数をHDTVモニタに合わせると、撮像素子の消費電力が大きくなる一方で、画像信号の出力先が背面モニタ又はNTSCモニタであるときには画素信号の多くが無駄となる。しかも、このときにはリサイズ処理の必要があるため、信号処理回路の負荷も大きい。
そこで本発明は、複数種類のモニタを有効利用することが可能であり、しかも表示に関わる処理を効率化することのできるディジタルカメラを提供することを目的とする。
そこで本発明は、複数種類のモニタを有効利用することが可能であり、しかも表示に関わる処理を効率化することのできるディジタルカメラを提供することを目的とする。
本発明のディジタルカメラは、撮像素子から読み出された画像信号の出力先となるモニタの種類に応じて、前記撮像素子の読み出しモードを切り替える切替手段を備えたことを特徴とする。
なお、本発明のディジタルカメラは、前記モニタの種類を認識する認識手段を更に備えることが望ましい。
なお、本発明のディジタルカメラは、前記モニタの種類を認識する認識手段を更に備えることが望ましい。
また、前記モニタの種類は、少なくとも前記モニタの解像度を示し、前記切替手段は、前記撮像素子の1フレーム当たりの読み出し画素数を切り替えることが望ましい。
また、前記モニタの種類は、少なくとも前記モニタのフレームレートを示し、前記切替手段は、前記撮像素子の1フレーム当たりの読み出し期間を切り替えることが望ましい。
また、前記画像信号は、被写界の様子をリアルタイムで表すライブビュー画像の画像信号であることが望ましい。
また、前記モニタの種類は、少なくとも前記モニタのフレームレートを示し、前記切替手段は、前記撮像素子の1フレーム当たりの読み出し期間を切り替えることが望ましい。
また、前記画像信号は、被写界の様子をリアルタイムで表すライブビュー画像の画像信号であることが望ましい。
本発明によれば、複数種類のモニタを有効利用することが可能であり、しかも表示に関わる処理を効率化することのできるディジタルカメラが実現する。
本発明の実施形態を説明する。本実施形態は、ディジタルカメラの実施形態である。
先ず、ディジタルカメラ10の構成を説明する。
図1は、ディジタルカメラの構成を示すブロック図である。図1に示すとおり、ディジタルカメラ10には撮影レンズ11、撮像素子12、A/D変換器13、信号処理回路14、タイミングジェネレータ15、CPU16、インタフェース回路17、外部出力端子18、センサ19、背面モニタ111、記憶部112、操作釦113などが備えられる。このうち、撮像素子12の有効画素数は2560×1920画素であり、背面モニタ111の解像度は640×480解像であり、フレームレートは30fpsである。
先ず、ディジタルカメラ10の構成を説明する。
図1は、ディジタルカメラの構成を示すブロック図である。図1に示すとおり、ディジタルカメラ10には撮影レンズ11、撮像素子12、A/D変換器13、信号処理回路14、タイミングジェネレータ15、CPU16、インタフェース回路17、外部出力端子18、センサ19、背面モニタ111、記憶部112、操作釦113などが備えられる。このうち、撮像素子12の有効画素数は2560×1920画素であり、背面モニタ111の解像度は640×480解像であり、フレームレートは30fpsである。
なお、本明細書では、「画素数」を、特に方向の指定が無い限り「水平方向の画素数と垂直方向の画素数との組み合わせ(アスペクト比と総画素数との組み合わせ)」の意味で使用し、「解像度」を、特に方向の指定が無い限り「水平方向の解像度と垂直方向の解像度との組み合わせ」の意味で使用する。
外部出力端子18には、ビデオケーブルとHDMIケーブルとの2種類のケーブルを接続することが可能である。但し、これら2種類のケーブルは何れも一方の端子形状が外部出力端子18に適合しているものとする。HDMIケーブルは、ディジタルカメラ10をHDTVモニタ20へ接続するときに使用され、ビデオケーブルは、ディジタルカメラ10をNTSCモニタ30へ接続するときに使用される。HDTVモニタ20の解像度は1920×1080解像であり、フレームレートは60fpsである。一方、NTSCモニタ30の解像度は720×486解像であり、フレームレートは30fpsである。
外部出力端子18には、ビデオケーブルとHDMIケーブルとの2種類のケーブルを接続することが可能である。但し、これら2種類のケーブルは何れも一方の端子形状が外部出力端子18に適合しているものとする。HDMIケーブルは、ディジタルカメラ10をHDTVモニタ20へ接続するときに使用され、ビデオケーブルは、ディジタルカメラ10をNTSCモニタ30へ接続するときに使用される。HDTVモニタ20の解像度は1920×1080解像であり、フレームレートは60fpsである。一方、NTSCモニタ30の解像度は720×486解像であり、フレームレートは30fpsである。
センサ19は、外部出力端子18に対するケーブルの接続の有無を示す信号を生成する。センサ19は例えば、外部出力端子18にケーブルが接続されたときにのみオンされるメカスイッチである。その出力信号はCPU16へ入力される。この出力信号によりCPU16はディジタルカメラ10が外部モニタへ接続されたか否かを認識する。
ディジタルカメラ10の接続先がHDTVモニタ20であるとき、インタフェース回路17は、HDTVモニタ20の内部のインタフェース回路と双方向通信を行い、ディジタルカメラ10の内部で生成された画像信号をHDTVモニタ20に適合する出力形式で外部へ送出する。
ディジタルカメラ10の接続先がHDTVモニタ20であるとき、インタフェース回路17は、HDTVモニタ20の内部のインタフェース回路と双方向通信を行い、ディジタルカメラ10の内部で生成された画像信号をHDTVモニタ20に適合する出力形式で外部へ送出する。
ディジタルカメラ10の接続先がNTSCモニタ30であるとき、インタフェース回路17は、双方向通信を行わずに、ディジタルカメラ10の内部で生成された画像信号をNTSCモニタ30に適合する出力形式で外部へ送出する。
したがって、CPU16は、ディジタルカメラ10が外部モニタへ接続されているとき、インタフェース回路17の通信状態から、ディジタルカメラ10の接続先がHDTVモニタ20、NTSCモニタ30の何れであるのかを判別することができる。
したがって、CPU16は、ディジタルカメラ10が外部モニタへ接続されているとき、インタフェース回路17の通信状態から、ディジタルカメラ10の接続先がHDTVモニタ20、NTSCモニタ30の何れであるのかを判別することができる。
次に、ディジタルカメラ10に外部モニタが接続されることを想定せずに、ディジタルカメラ10の基本動作を説明する。
被写界からの光束は、撮影レンズ11によって結像される。撮影レンズ11の像面に形成された被写界の像は、撮像素子12によって光電変換される。撮像素子12から読み出された画像信号は、A/D変換器13によってA/D変換され、信号処理回路14にて必要な信号処理が施される。この信号処理には、ノイズ除去処理,画素補間処理,リサイズ処理などが含まれる。これらの信号処理は、何れもリアルタイム処理である。また、少なくともリサイズ処理は、サイズ縮小率の異なる複数種類のリサイズ処理の間で切り替えることが可能である。
被写界からの光束は、撮影レンズ11によって結像される。撮影レンズ11の像面に形成された被写界の像は、撮像素子12によって光電変換される。撮像素子12から読み出された画像信号は、A/D変換器13によってA/D変換され、信号処理回路14にて必要な信号処理が施される。この信号処理には、ノイズ除去処理,画素補間処理,リサイズ処理などが含まれる。これらの信号処理は、何れもリアルタイム処理である。また、少なくともリサイズ処理は、サイズ縮小率の異なる複数種類のリサイズ処理の間で切り替えることが可能である。
さて、以上の撮像素子12、A/D変換器13、信号処理回路14の各々には、タイミングジェネレータ15からそれぞれ駆動パルス信号が与えられる。これらの駆動パルス信号により、撮像素子12から画像信号が読み出されるタイミングと、A/D変換器13がその画像信号をA/D変換するタイミングと、信号処理回路14がその画像信号へ処理を施すタイミングとが制御される。
ここで、タイミングジェネレータ15は、撮像素子12,A/D変換器13,信号処理回路14に与える駆動パルス信号の生成パターンを切り替えることにより、撮像素子12の読み出しモードを3種類の読み出しモードの間で切り替えることができる。
なお、撮像素子12の読み出しモードが切り替わると、それに合うようにA/D変換器13の動作周期、信号処理回路14の動作周期も切り替わる。よって、以下では、撮像素子12の読み出しモードと、その読み出しモードに適したA/D変換器13の動作周期と、その読み出しモードに適した信号処理回路14の動作周期との組み合わせをまとめて「読み出しモード」という。
なお、撮像素子12の読み出しモードが切り替わると、それに合うようにA/D変換器13の動作周期、信号処理回路14の動作周期も切り替わる。よって、以下では、撮像素子12の読み出しモードと、その読み出しモードに適したA/D変換器13の動作周期と、その読み出しモードに適した信号処理回路14の動作周期との組み合わせをまとめて「読み出しモード」という。
これら撮像素子12,A/D変換器13,信号処理回路14読み出しモードは、1フレーム当たりの読み出し画素数の異なる少なくとも3種類の読み出しモードの間で切り替え可能である。ここでは撮像素子12のタイプをインターライン型CCDと仮定し、3種類の読み出しモードを、以下の3種類とする。
(1)全画素読み出しモード
1フレーム当たりの読み出し画素数が2560×1920画素であり、駆動パルス信号の周期は、撮像素子12の1フレーム当たりの読み出し期間(フレームレート)が、可能な範囲で最高(例えば、8fps)となるように設定される。
(2)間引き読み出しモード
1フレーム当たりの読み出し画素数が2560×480画素であり、駆動パルス信号の周期は、撮像素子12の1フレーム当たりの読み出し期間(フレームレート)が30fpsとなるように設定される。このモードによる垂直方向の読み出し画素数(480画素)は、背面モニタ111の垂直方向の解像度と同じである。また、このモードによるフレームレート(30fps)は、背面モニタ111及びNTSCモニタ30のフレームレートと同じである。
(3)加算読み出しモード
1フレーム当たりの読み出し画素数が2560×1080画素であり、駆動パルス信号の周期は、撮像素子12の1フレーム当たりの読み出し期間(フレームレート)が60fpsとなるように設定される。このモードによる垂直方向の読み出し画素数(1080画素)は、HDTVモニタ20の垂直方向の解像度と同じである。また、このモードによるフレームレート(60fps)はHDTVモニタ20のフレームレートと同じである。
(1)全画素読み出しモード
1フレーム当たりの読み出し画素数が2560×1920画素であり、駆動パルス信号の周期は、撮像素子12の1フレーム当たりの読み出し期間(フレームレート)が、可能な範囲で最高(例えば、8fps)となるように設定される。
(2)間引き読み出しモード
1フレーム当たりの読み出し画素数が2560×480画素であり、駆動パルス信号の周期は、撮像素子12の1フレーム当たりの読み出し期間(フレームレート)が30fpsとなるように設定される。このモードによる垂直方向の読み出し画素数(480画素)は、背面モニタ111の垂直方向の解像度と同じである。また、このモードによるフレームレート(30fps)は、背面モニタ111及びNTSCモニタ30のフレームレートと同じである。
(3)加算読み出しモード
1フレーム当たりの読み出し画素数が2560×1080画素であり、駆動パルス信号の周期は、撮像素子12の1フレーム当たりの読み出し期間(フレームレート)が60fpsとなるように設定される。このモードによる垂直方向の読み出し画素数(1080画素)は、HDTVモニタ20の垂直方向の解像度と同じである。また、このモードによるフレームレート(60fps)はHDTVモニタ20のフレームレートと同じである。
なお、間引き読み出しモード、加算読み出しモードによる撮像素子12の動作の詳細は、最後に説明する。
以上のディジタルカメラ10のユーザは、操作釦113を介してディジタルカメラ10へ撮影の指示や、ディジタルカメラ10のモード切り替えの指示を入力する。これらの指示は、CPU16によって認識される。CPU16は、ユーザからの指示に従い、タイミングジェネレータ15、信号処理回路14、記憶部112などへ指示を与えてディジタルカメラ10をユーザの意図通りに動作させる。
以上のディジタルカメラ10のユーザは、操作釦113を介してディジタルカメラ10へ撮影の指示や、ディジタルカメラ10のモード切り替えの指示を入力する。これらの指示は、CPU16によって認識される。CPU16は、ユーザからの指示に従い、タイミングジェネレータ15、信号処理回路14、記憶部112などへ指示を与えてディジタルカメラ10をユーザの意図通りに動作させる。
ディジタルカメラ10が撮影モードに設定されると、CPU16はタイミングジェネレータ15に対し間引き読み出しモード(2560×480画素,30fps)で撮像素子12,A/D変換器13,信号処理回路14を連続駆動するよう指示する。その一方で、CPU16は、信号処理回路14に対し第1のリサイズ処理を指定する。第1のリサイズ処理は、信号処理回路14へ入力される画像信号(2560×480画素,30fps)の水平方向の画素数(2560画素)を、背面モニタ111の水平方向の解像度(640画素)にまで低減する低解像度変換処理である。
そして、CPU16は、この設定下で信号処理回路14から順次出力される各フレームの画像信号(640×480画素,30fps)を、背面モニタ111へ順次送出する。これによって、背面モニタ111へ被写界の様子をリアルタイムで表すライブビュー画像が表示される。
この撮影モード中にレリーズ指示が入力されると、CPU16はタイミングジェネレータ15に対し、全画素読み出しモード(2560×1920画素)で撮像素子12,A/D変換器13,信号処理回路14を1フレーム分だけ駆動するよう指示する。その一方で、CPU16は、信号処理回路14に対し第2のリサイズ処理を指定する。第2のリサイズ処理は、信号処理回路14へ入力される画像信号(2560×1920画素,60fps)の画素数を、それぞれ背面モニタ11の解像度(640×480解像)に一致させるための低解像度変換処理である。
この撮影モード中にレリーズ指示が入力されると、CPU16はタイミングジェネレータ15に対し、全画素読み出しモード(2560×1920画素)で撮像素子12,A/D変換器13,信号処理回路14を1フレーム分だけ駆動するよう指示する。その一方で、CPU16は、信号処理回路14に対し第2のリサイズ処理を指定する。第2のリサイズ処理は、信号処理回路14へ入力される画像信号(2560×1920画素,60fps)の画素数を、それぞれ背面モニタ11の解像度(640×480解像)に一致させるための低解像度変換処理である。
そして、CPU16は、この設定下で信号処理回路14から出力される1フレーム分の画像信号(640×480画素)を、背面モニタ111へ送出する。これによって、背面モニタ11へ確認画像が一時的に表示される。
このような確認画像を表示する一方、CPU16は、リサイズ処理前の画像信号(2560×1920画素)を不図示の画像圧縮回路へ与えて圧縮画像データを取得し、これを記憶部112に記憶させる。これによって、記憶部12に詳細画像が保存される。
このような確認画像を表示する一方、CPU16は、リサイズ処理前の画像信号(2560×1920画素)を不図示の画像圧縮回路へ与えて圧縮画像データを取得し、これを記憶部112に記憶させる。これによって、記憶部12に詳細画像が保存される。
次に、ディジタルカメラ10に外部モニタが接続されることを想定した上で、ディジタルカメラ10の特徴動作を説明する。特徴動作は、撮影モード中に発現する。
図2は、撮影モード中のCPU16の動作フローチャートである。図2では、表示に関する動作のみを示した。図2に示すとおり、CPU16は、撮影モードの開始後にレリーズ指示が入力されると(ステップS11YES)、ステップS12を実行する。このステップS12は、背面モニタ111へ確認画像を表示しつつ詳細画像を保存するための処理であり、このときのCPU16の動作は前述した基本動作におけるそれと同じである。
図2は、撮影モード中のCPU16の動作フローチャートである。図2では、表示に関する動作のみを示した。図2に示すとおり、CPU16は、撮影モードの開始後にレリーズ指示が入力されると(ステップS11YES)、ステップS12を実行する。このステップS12は、背面モニタ111へ確認画像を表示しつつ詳細画像を保存するための処理であり、このときのCPU16の動作は前述した基本動作におけるそれと同じである。
一方、レリーズ指示が入力されなければ(ステップS11NO)、CPU16はセンサ19の出力信号に基づきディジタルカメラ10が外部モニタへ接続されているか否かを判別する(ステップS14)。
ディジタルカメラ10が外部モニタへ接続されていなかった場合(ステップS14NO)、CPU16はステップS15を実行する。このステップS15は、背面モニタ111へライブビュー画像を表示するための処理であり、そのときのCPU16の動作は前述した基本動作におけるそれと同じである。
ディジタルカメラ10が外部モニタへ接続されていなかった場合(ステップS14NO)、CPU16はステップS15を実行する。このステップS15は、背面モニタ111へライブビュー画像を表示するための処理であり、そのときのCPU16の動作は前述した基本動作におけるそれと同じである。
一方、ディジタルカメラ10が外部モニタへ接続されていた場合(ステップS14YES)、CPU16はインタフェース回路17の通信状態に基づき、ディジタルカメラ10の接続先がHDTVモニタ20であるか否かを判別する(ステップS18)。ディジタルカメラ10の接続先がHDTVモニタ20でなかった場合(ステップS18NO)、CPU16はディジタルカメラ10の接続先をNTSCモニタ30とみなす。
ディジタルカメラ10の接続先がNTSCモニタ30であった場合(ステップS18NO)、CPU16は、タイミングジェネレータ15に対し、間引き読み出しモード(2560×480画素,30fps)で撮像素子12,A/D変換器13,信号処理回路14を連続駆動するよう指示する(ステップS19)。その一方で、CPU16は、信号処理回路14に対し第3のリサイズ処理を指定する(ステップS20)。第3のリサイズ処理は、信号処理回路14へ入力される画像信号(2560×480画素,30fps)の画素数を、NTSC方式の解像度(720×486解像)に一致させるための低解像度変換処理である。
そして、CPU16は、この設定下で信号処理回路14から順次出力される各フレームの画像信号(720×486画素)を、インタフェース回路17を介して外部へ順次出力する(ステップS21)。これによって、NTSCモニタ30へライブビュー画像が表示される。このときに出力される画像信号の画素数は720×486画素であり、フレームレートは30fpsであるので、NTSCモニタ30の解像度及びフレームレートは有効利用される。
一方、ディジタルカメラ10の接続先がHDTVモニタ20であった場合(ステップS18YES)、CPU16は、タイミングジェネレータ15に対し、加算読み出しモード(2560×1080画素,60fps)で撮像素子12,A/D変換器13,信号処理回路14を連続駆動するよう指示する(ステップS22)。その一方で、CPU16は、信号処理回路14に対し第4のリサイズ処理を指定する(ステップS23)。第4のリサイズ処理は、信号処理回路14へ入力される画像信号(2560×1080画素,60fps)の水平方向の画素数(2560画素)を、HDTVモニタ20の水平方向の解像度(1920解像)に一致させるための低解像度変換処理である。
そして、CPU16は、この設定下で信号処理回路14から順次出力される各フレームの画像信号(1920×1080画素,60fps)を、インタフェース回路17を介して外部へ順次出力する(ステップS23)。これによって、HDTVモニタ20へライブビュー画像が表示される。このときに出力される画像信号のが画素数は1920×1080であり、フレームレートは60fpsであるので、HDTVモニタ20の解像度及びフレームレートは有効利用される。
以上、ディジタルカメラ10のCPU16は、ライブビュー画像の画像信号の出力先となるモニタの種類に応じて、撮像素子12の読み出しモードを切り替える。具体的には、ライブビュー画像の画像信号の出力先となるモニタが背面モニタ111又はNTSCモニタ30であるとき(ステップS14NO又はステップS18NO)には、撮像素子12の読み出しモードが間引き読み出しモード(2560×480画素,30fps)に設定され、その画像信号の出力先となるモニタがHDTVモニタ20であるとき(ステップS18YES)には、撮像素子12の読み出しモードが加算読み出しモード(2560×1080画素,60fps)に設定される。
このようなディジタルカメラ10によれば、画像信号の出力先となるモニタの解像度が高いほど撮像素子12の読み出し画素数は多くなり、画像信号の出力先となるモニタのフレームレートが高いほど、撮像素子12から読み出される画像信号のフレームレートは高くなる。
よって、使用されるモニタの解像度やフレームレートが低いときには撮像素子12の消費電力が抑えられる。また、使用されるモニタの解像度が低いときには読み出される画像信号の画素信号の画素数が抑えられるので、リサイズ処理のサイズ縮小率が低く抑えられ、信号処理回路14の負荷も少ない。
よって、使用されるモニタの解像度やフレームレートが低いときには撮像素子12の消費電力が抑えられる。また、使用されるモニタの解像度が低いときには読み出される画像信号の画素信号の画素数が抑えられるので、リサイズ処理のサイズ縮小率が低く抑えられ、信号処理回路14の負荷も少ない。
また、本実施形態のディジタルカメラ10は、センサ19の出力信号やインターフェース回路17の通信状態などから、画像信号の出力先となるモニタの種類を自動認識するるので、ユーザがそれを入力する手間が省ける。
(間引き読み出しモードの詳細説明)
次に、間引き読み出しモードにおける撮像素子12の動作の詳細を説明する。
(間引き読み出しモードの詳細説明)
次に、間引き読み出しモードにおける撮像素子12の動作の詳細を説明する。
図3は、間引き読み出しモードを説明する図である。図3の左側に示すのは、撮像素子12の撮像面の概念図であり、図3の右側に示すのは、読み出される画素信号の概念図である。図3では簡単のため、各ラインの水平方向の画素数を16画素とした。また、撮像素子12のフィルタ配列をベイヤ配列とし、R画素を「R」、G画素を「G」、B画素を「B」で表した。
説明では、撮像素子12上で互いに隣接する16行のライン(1)〜(16)に着目する。これら16行のライン(1)〜(6)に関する説明は、これに続くライン(17)〜(32),ライン(33)〜(48),…の各々にも同様に当てはまる。
図3に示すとおり、間引き読み出しモードでは、16行のライン(1)〜(16)から4行分のライン信号(1’)〜(4’)が読み出される。
図3に示すとおり、間引き読み出しモードでは、16行のライン(1)〜(16)から4行分のライン信号(1’)〜(4’)が読み出される。
先ず、奇数ライン(1),(3)に対する加算読み出しが行われる。これらのラインは奇数ライン同士なので、加算対象は、垂直方向に並ぶ画素同士である。それによって得られた1行分のライン信号が、ライン信号(1’)である。このライン信号(1’)は、画素補間処理において、1行の奇数ラインから読み出された1行分のライン信号と同等に扱われる。
一方、ライン(2),(4),(5)からはライン信号が読み出されない。これによってライン(2),(4),(5)が間引かれたことになる。
次に、偶数ライン(6),(8)に対する画素加算読み出しが行われる。これらのラインは偶数ライン同士なので、加算対象は、垂直方向に並ぶ画素同士である。それによって得られた1行分のライン信号が、ライン信号(2’)である。このライン信号(2’)は、画素補間処理において、1行の偶数ラインから読み出された1行分のライン信号と同等に扱われる。
次に、偶数ライン(6),(8)に対する画素加算読み出しが行われる。これらのラインは偶数ライン同士なので、加算対象は、垂直方向に並ぶ画素同士である。それによって得られた1行分のライン信号が、ライン信号(2’)である。このライン信号(2’)は、画素補間処理において、1行の偶数ラインから読み出された1行分のライン信号と同等に扱われる。
一方、ライン(7)からはライン信号が読み出されない。これによってライン(7)が間引かれたことになる。
次に、奇数ライン(9),(11)に対する画素加算読み出しが行われる。これらのラインは奇数ライン同士なので、加算対象は、垂直方向に並ぶ画素同士である。それによって得られた1行分のライン信号が、ライン信号(3’)である。このライン信号(3’)は、画素補間処理において、1行の奇数ラインから読み出された1行分のライン信号と同等に扱われる。
次に、奇数ライン(9),(11)に対する画素加算読み出しが行われる。これらのラインは奇数ライン同士なので、加算対象は、垂直方向に並ぶ画素同士である。それによって得られた1行分のライン信号が、ライン信号(3’)である。このライン信号(3’)は、画素補間処理において、1行の奇数ラインから読み出された1行分のライン信号と同等に扱われる。
一方、ライン(10),(12),(13)からはライン信号が読み出されない。これによってライン(10),(12),(13)が間引かれたことになる。
次に、偶数ライン(14),(16)に対する画素加算読み出しが行われる。これらのラインは偶数ライン同士なので、加算対象は、垂直方向に並ぶ画素同士である。それによって得られた1行分のライン信号が、ライン信号(4’)である。このライン信号(4’)は、画素補間処理において、1行の偶数ラインから読み出された1行分のライン信号と同等に扱われる。
次に、偶数ライン(14),(16)に対する画素加算読み出しが行われる。これらのラインは偶数ライン同士なので、加算対象は、垂直方向に並ぶ画素同士である。それによって得られた1行分のライン信号が、ライン信号(4’)である。このライン信号(4’)は、画素補間処理において、1行の偶数ラインから読み出された1行分のライン信号と同等に扱われる。
一方、ライン(15)からはライン信号が読み出されない。これによってライン(15)が間引かれたことになる。
以上、間引き読み出しモードでは、全画素読み出しモードと比較して垂直方向の読み出し画素数が1/4倍となる。したがって、有効画素数が2560×1920画素である撮像素子12から、1フレーム当たり2560×480画素からなる画像信号が読み出される。
以上、間引き読み出しモードでは、全画素読み出しモードと比較して垂直方向の読み出し画素数が1/4倍となる。したがって、有効画素数が2560×1920画素である撮像素子12から、1フレーム当たり2560×480画素からなる画像信号が読み出される。
なお、以上の説明では、1行分のライン信号を生成するために2ラインに対する2画素加算読み出しを行ったが、1ラインに対する非加算読み出し、3ラインに対する3画素加算読み出し、4ラインに対する4画素加算読み出しを行ってもよい。但し、4ラインに対する4画素加算読み出しを行った場合は、間引かれるラインは無くなる。
また、以上の説明では、一部のラインを間引いたが、それらラインの一部又は全部を他のラインとの加算読み出しに使用してもよい。
また、以上の説明では、一部のラインを間引いたが、それらラインの一部又は全部を他のラインとの加算読み出しに使用してもよい。
(加算読み出しモードの詳細説明)
次に、加算読み出しモードにおける撮像素子12の動作の詳細を説明する。
図4は、加算読み出しモードを説明する図であり、撮像素子12の撮像面の概念図である。図4では簡単のため、各ラインの水平方向の画素数を16画素とした。また、撮像素子12のフィルタ配列をベイヤ配列とし、R画素を「R」、G画素を「G」、B画素を「B」で表した。
次に、加算読み出しモードにおける撮像素子12の動作の詳細を説明する。
図4は、加算読み出しモードを説明する図であり、撮像素子12の撮像面の概念図である。図4では簡単のため、各ラインの水平方向の画素数を16画素とした。また、撮像素子12のフィルタ配列をベイヤ配列とし、R画素を「R」、G画素を「G」、B画素を「B」で表した。
説明では、撮像素子12上で互いに隣接する32行のライン(1)〜(32)に着目する。これら32行のライン(1)〜(32)に関する説明は、これに続くライン(33)〜(64),ライン(65)〜(96),…の各々にも同様に当てはまる。
図4に示すとおり、加算読み出しモードでは、32行のライン(1)〜(32)から18分のライン信号(1’)〜(18’)が読み出される。
図4に示すとおり、加算読み出しモードでは、32行のライン(1)〜(32)から18分のライン信号(1’)〜(18’)が読み出される。
先ず、奇数ライン(1),(3)に対する加算読み出しが行われる。これらのラインは奇数ライン同士なので、加算対象は、垂直方向に並ぶ画素同士である。これによって得られた1行分のライン信号が、ライン信号(1’)である。このライン信号(1’)は、画素補間処理において、1行の奇数ラインから読み出された1行分のライン信号と同等に扱われる。
次に、偶数ライン(2),(4)に対する加算読み出しが行われる。これらのラインは偶数ライン同士なので、加算対象は、垂直方向に並ぶ画素同士である。これによって得られた1行分のライン信号が、ライン信号(2’)である。このライン信号(2’)は、画素補間処理において、1行の偶数ラインから読み出された1行分のライン信号と同等に扱われる。
次に、奇数ライン(5),(7)に対する加算読み出しが行われる。これらのラインは奇数ライン同士なので、加算対象は、垂直方向に並ぶ画素同士である。これによって得られた1行分のライン信号が、ライン信号(3’)である。このライン信号(3’)は、画素補間処理において、1行の奇数ラインから読み出された1行分のライン信号と同等に扱われる。
次に、偶数ライン(6),(8)に対する加算読み出しが行われる。これらのラインは偶数ライン同士なので、加算対象は、垂直方向に並ぶ画素同士である。これによって得られた1行分のライン信号が、ライン信号(4’)である。このライン信号(4’)は、画素補間処理において、1行の偶数ラインから読み出された1行分のライン信号と同等に扱われる。
次に、奇数ライン(9),(11)に対する加算読み出しが行われる。これらのラインは奇数ライン同士なので、加算対象は、垂直方向に並ぶ画素同士である。これによって得られた1行分のライン信号が、ライン信号(5’)である。このライン信号(5’)は、画素補間処理において、1行の奇数ラインから読み出された1行分のライン信号と同等に扱われる。
次に、偶数ライン(10),(12)に対する加算読み出しが行われる。これらのラインは偶数ライン同士なので、加算対象は、垂直方向に並ぶ画素同士である。これによって得られた1行分のライン信号が、ライン信号(6’)である。このライン信号(6’)は、画素補間処理において、1行の偶数ラインから読み出された1行分のライン信号と同等に扱われる。
次に、奇数ライン(13),(15)に対する加算読み出しが行われる。これらのラインは奇数ライン同士なので、加算対象は、垂直方向に並ぶ画素同士である。これによって得られた1行分のライン信号が、ライン信号(7’)である。このライン信号(7’)は、画素補間処理において、1行の奇数ラインから読み出された1行分のライン信号と同等に扱われる。
次に、偶数ライン(14),(16)に対する加算読み出しが行われる。これらのラインは偶数ライン同士なので、加算対象は、垂直方向に並ぶ画素同士である。これによって得られた1行分のライン信号が、ライン信号(8’)である。このライン信号(8’)は、画素補間処理において、1行の偶数ラインから読み出された1行分のライン信号と同等に扱われる。
次に、奇数ライン(13),(15)に対する加算読み出しが再度行われる。これによって得られた1行分のライン信号が、ライン信号(9’)である。このライン信号(9’)は、ライン信号(7’)と同じ画素値を持つ。
次に、奇数ライン(14),(16)に対する加算読み出しが再度行われる。これによって得られた1行分のライン信号が、ライン信号(10’)である。このライン信号(10’)は、ライン信号(8’)と同じ値を持つ。
次に、奇数ライン(14),(16)に対する加算読み出しが再度行われる。これによって得られた1行分のライン信号が、ライン信号(10’)である。このライン信号(10’)は、ライン信号(8’)と同じ値を持つ。
次に、奇数ライン(17),(19)に対する加算読み出しが行われる。これらのラインは奇数ライン同士なので、加算対象は、垂直方向に並ぶ画素同士である。これによって得られた1行分のライン信号が、ライン信号(11’)である。このライン信号(11’)は、画素補間処理において、1行の奇数ラインから読み出された1行分のライン信号と同等に扱われる。
次に、偶数ライン(18),(20)に対する加算読み出しが行われる。これらのラインは偶数ライン同士なので、加算対象は、垂直方向に並ぶ画素同士である。これによって得られた1行分のライン信号が、ライン信号(12’)である。このライン信号(12’)は、画素補間処理において、1行の偶数ラインから読み出された1行分のライン信号と同等に扱われる。
次に、奇数ライン(21),(23)に対する加算読み出しが行われる。これらのラインは奇数ライン同士なので、加算対象は、垂直方向に並ぶ画素同士である。これによって得られた1行分のライン信号が、ライン信号(13’)である。このライン信号(13’)は、画素補間処理において、1行の奇数ラインから読み出された1行分のライン信号と同等に扱われる。
次に、偶数ライン(22),(24)に対する加算読み出しが行われる。これらのラインは偶数ライン同士なので、加算対象は、垂直方向に並ぶ画素同士である。これによって得られた1行分のライン信号が、ライン信号(14’)である。このライン信号(14’)は、画素補間処理において、1行の偶数ラインから読み出された1行分のライン信号と同等に扱われる。
次に、奇数ライン(25),(27)に対する加算読み出しが行われる。これらのラインは奇数ライン同士なので、加算対象は、垂直方向に並ぶ画素同士である。これによって得られた1行分のライン信号が、ライン信号(15’)である。このライン信号(15’)は、画素補間処理において、1行の奇数ラインから読み出された1行分のライン信号と同等に扱われる。
次に、偶数ライン(26),(28)に対する加算読み出しが行われる。これらのラインは偶数ライン同士なので、加算対象は、垂直方向に並ぶ画素同士である。これによって得られた1行分のライン信号が、ライン信号(16’)である。このライン信号(16’)は、画素補間処理において、1行の偶数ラインから読み出された1行分のライン信号と同等に扱われる。
次に、奇数ライン(29),(31)に対する加算読み出しが行われる。これらのラインは奇数ライン同士なので、加算対象は、垂直方向に並ぶ画素同士である。これによって得られた1行分のライン信号が、ライン信号(17’)である。このライン信号(17’)は、画素補間処理において、1行の奇数ラインから読み出された1行分のライン信号と同等に扱われる。
次に、偶数ライン(30),(32)に対する加算読み出しが行われる。これらのラインは偶数ライン同士なので、加算対象は、垂直方向に並ぶ画素同士である。これによって得られた1行分のライン信号が、ライン信号(18’)である。このライン信号(18’)は、画素補間処理において、1行の偶数ラインから読み出された1行分のライン信号と同等に扱われる。
以上、加算読み出しモードでは、全画素読み出しモードと比較して垂直方向の読み出し画素数が9/16倍となる。したがって、有効画素数が2560×1920画素である撮像素子12から、1フレーム当たり2560×1080画素からなる画像信号が読み出される。
なお、以上の説明では、ライン(13),(15)に対する加算読み出しの回数と、ライン(14),(16)に対する加算読み出しの回数とがそれぞれ複数化されたが、複数化する対象は、他のラインに対する加算読み出しの回数であっても構わない。
なお、以上の説明では、ライン(13),(15)に対する加算読み出しの回数と、ライン(14),(16)に対する加算読み出しの回数とがそれぞれ複数化されたが、複数化する対象は、他のラインに対する加算読み出しの回数であっても構わない。
また、以上の説明では、全てのラインを加算読み出しに使用したので間引かれるラインが1ラインも無かったが、一部のラインを非加算読み出しとして1又は複数のラインを間引いてもよい。
(実施形態の変形例)
なお、上述した実施形態では、撮像素子12のタイプをインターライン型CCDとしたが、CMOS型としてもよい。その場合は、撮像素子12の読み出し画素を画素単位で指定することができるので、3種類の読み出しモードを以下の3種類とすれば、前述したリサイズ処理の負荷をさらに軽減することができる。
(1’)全画素読み出しモード
1フレーム当たりの読み出し画素数が2560×1920画素であり、駆動パルス信号の周期は、撮像素子12の1フレーム当たりの読み出し期間(フレームレート)が、可能な範囲で最高(例えば、8fps)となるように設定される。
(2’)間引き読み出しモード
1フレーム当たりの読み出し画素数が640×480画素であり、駆動パルス信号の周期は、撮像素子12の1フレーム当たりの読み出し期間(フレームレート)が30fpsとなるように設定される。このモードによる読み出し画素数(640×480画素)は、背面モニタ111の解像度と同じである。また、このモードによるフレームレート(30fps)は、背面モニタ111及びNTSCモニタ30のフレームレートと同じである。
(3’)加算読み出しモード
1フレーム当たりの読み出し画素数が1920×1080画素であり、駆動パルス信号の周期は、撮像素子12の1フレーム当たりの読み出し期間(フレームレート)が60fpsとなるように設定される。このモードによる読み出し画素数(1920×1080画素)は、HDTVモニタ20の解像度と同じである。また、このモードによるフレームレート(60fps)はHDTVモニタ20のフレームレートと同じである。
(実施形態の変形例)
なお、上述した実施形態では、撮像素子12のタイプをインターライン型CCDとしたが、CMOS型としてもよい。その場合は、撮像素子12の読み出し画素を画素単位で指定することができるので、3種類の読み出しモードを以下の3種類とすれば、前述したリサイズ処理の負荷をさらに軽減することができる。
(1’)全画素読み出しモード
1フレーム当たりの読み出し画素数が2560×1920画素であり、駆動パルス信号の周期は、撮像素子12の1フレーム当たりの読み出し期間(フレームレート)が、可能な範囲で最高(例えば、8fps)となるように設定される。
(2’)間引き読み出しモード
1フレーム当たりの読み出し画素数が640×480画素であり、駆動パルス信号の周期は、撮像素子12の1フレーム当たりの読み出し期間(フレームレート)が30fpsとなるように設定される。このモードによる読み出し画素数(640×480画素)は、背面モニタ111の解像度と同じである。また、このモードによるフレームレート(30fps)は、背面モニタ111及びNTSCモニタ30のフレームレートと同じである。
(3’)加算読み出しモード
1フレーム当たりの読み出し画素数が1920×1080画素であり、駆動パルス信号の周期は、撮像素子12の1フレーム当たりの読み出し期間(フレームレート)が60fpsとなるように設定される。このモードによる読み出し画素数(1920×1080画素)は、HDTVモニタ20の解像度と同じである。また、このモードによるフレームレート(60fps)はHDTVモニタ20のフレームレートと同じである。
なお、(3’)の間引き読み出しモードは、読み出し画素数が背面モニタ111の解像度と同じ(640×480画素)であったが、読み出し画素数をNTSCモニタ30の解像度と同じ(720×486画素)にしてもよい。
或いは、前記間引き読み出しモードとして、NTSCモニタ30に適した第1の間引き読み出しモードと、背面モニタ111に適した第2の間引き読み出しモードとを別々に用意してもよい。その場合は、リサイズ処理が不要となる。
或いは、前記間引き読み出しモードとして、NTSCモニタ30に適した第1の間引き読み出しモードと、背面モニタ111に適した第2の間引き読み出しモードとを別々に用意してもよい。その場合は、リサイズ処理が不要となる。
また、上述した実施形態では、ビデオケーブルとHDMIケーブルとに共用される1つの外部出力端子18がディジタルカメラ10に設けられたが、ビデオケーブル用の外部出力端子とHDMIケーブル用の外部出力端子とが別々に設けられてもよい。その場合、2つの外部出力端子の各々にセンサを設けてもよい。
また、上述した実施形態では、ディジタルカメラ10がモニタの方式を認識し、それによってモニタの解像度及びフレームレートを間接的に認識したが、ディジタルカメラ10がモニタから解像度情報とフレームレート情報とを直接的に取り込んでもよい。
また、上述した実施形態では、ディジタルカメラ10がモニタの方式を認識し、それによってモニタの解像度及びフレームレートを間接的に認識したが、ディジタルカメラ10がモニタから解像度情報とフレームレート情報とを直接的に取り込んでもよい。
また、上述した実施形態では、画像信号の出力先となるモニタの種類をディジタルカメラ10が自動的に認識したが、モニタの種類をユーザに入力させてもよい。その入力には、ディジタルカメラに通常搭載されているユーザインタフェースを利用することができる。
また、上述した実施形態では、ディジタルカメラ10が認識可能なモニタの方式を、NTSC方式とHDTV方式との2方式としたが、3方式以上に増やしてもよい。例えば、ディジタルカメラ10が認識可能なモニタの方式に、PAL(Phase Alternating Line)方式を加えてもよい。
また、上述した実施形態では、ディジタルカメラ10が認識可能なモニタの方式を、NTSC方式とHDTV方式との2方式としたが、3方式以上に増やしてもよい。例えば、ディジタルカメラ10が認識可能なモニタの方式に、PAL(Phase Alternating Line)方式を加えてもよい。
10…ディジタルカメラ,20…HDTVモニタ,30…NTSCモニタ,11…撮影レンズ,12…撮像素子,13…A/D変換器,14…信号処理回路,15…タイミングジェネレータ,17…インタフェース回路,18…外部出力端子,19…センサ,111…背面モニタ,112…記憶部,113…操作釦
Claims (5)
- 撮像素子から読み出された画像信号の出力先となるモニタの種類に応じて、前記撮像素子の読み出しモードを切り替える切替手段を備えた
ことを特徴とするディジタルカメラ。 - 請求項1に記載のディジタルカメラにおいて、
前記モニタの種類を認識する認識手段を更に備えた
ことを特徴とするディジタルカメラ。 - 請求項1又は請求項2に記載のディジタルカメラにおいて、
前記モニタの種類は、
少なくとも前記モニタの解像度を示し、
前記切替手段は、
前記撮像素子の1フレーム当たりの読み出し画素数を切り替える
ことを特徴とするディジタルカメラ。 - 請求項1〜請求項3の何れか一項に記載のディジタルカメラにおいて、
前記モニタの種類は、
少なくとも前記モニタのフレームレートを示し、
前記切替手段は、
前記撮像素子の1フレーム当たりの読み出し期間を切り替える
ことを特徴とするディジタルカメラ。 - 請求項1〜請求項4の何れか一項に記載のディジタルカメラにおいて、
前記画像信号は、
被写界の様子をリアルタイムで表すライブビュー画像の画像信号である
ことを特徴とするディジタルカメラ。
Priority Applications (1)
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Applications Claiming Priority (1)
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-
2006
- 2006-11-22 JP JP2006315645A patent/JP2008131460A/ja not_active Withdrawn
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