JP2008219738A - 撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 状況に応じてディジタルデータのビット数の切り替えを適切に行うことができる手段を提供することを目的とする。
【解決手段】 被写体を撮像して画像のデータを生成する撮像素子と、前記撮像素子の出力に対してＡ／Ｄ変換を行うＡ／Ｄ変換部と、撮像時の動作シーケンスの状態に応じて、前記Ａ／Ｄ変換部から出力されたディジタルデータのビット数を切り替えて出力する切替部と、を備えることを特徴とする撮像装置。
【選択図】 図１

Description

本発明は、被写体を電子的に撮像する撮像装置に関する。

従来から、ディジタルカメラなどの撮像装置では、撮影条件に応じて、Ａ／Ｄ変換部から出力されたディジタルデータのビット数を変更できるものが公知である。
なお、特許文献１には、一例として、高速動作モード時または低消費電力動作モード時には、通常動作モード時よりも上記のディジタルデータのビット数を少なくする撮像装置が開示されている。
特開２００６−３３４９６

しかし、従来の撮像装置では、撮影条件に応じてＡ／Ｄ変換後のディジタルデータのビット数を変更していたため、例えば、動作モードでの画像記録の有無や、本画像のファイルフォーマットなどの関係が考慮されておらず、必ずしも最適なディジタルデータの切り替えが行われない点で改善の余地があった。
そこで本発明は、状況に応じてディジタルデータのビット数の切り替えを適切に行うことができる手段を提供することを目的とする。

請求項１に記載の撮像装置は、被写体を撮像して画像のデータを生成する撮像素子と、前記撮像素子の出力に対してＡ／Ｄ変換を行うＡ／Ｄ変換部と、撮像時の動作シーケンスの状態に応じて、前記Ａ／Ｄ変換部から出力されたディジタルデータのビット数を切り替えて出力する切替部と、を備えることを特徴とする。
請求項２に記載の撮像装置は、請求項１に記載の撮像装置において、前記切替部は、レリーズ時以外に撮像するスルー画像の場合と、レリーズ時に撮像する本画像の場合とで前記ディジタルデータのビット数を切り替えることを特徴とする。

請求項３に記載の撮像装置は、請求項２に記載の撮像装置において、前記本画像のデータに画像処理および圧縮処理を施して記録を行う第１記録モードと、前記本画像のＲＡＷデータを記録する第２記録モードとを切り替える制御部をさらに備え、前記切替部は、前記第１記録モードでの動作時と、前記第２記録モードでの動作時とで前記ディジタルデータのビット数を切り替えることを特徴とする。

本発明の撮像装置によれば、撮像時の動作シーケンスの状態に応じてディジタルデータのビット数が切り替わり、ディジタルデータのビット数が状況に応じた好ましい値となる。

図１は、本実施形態の電子カメラのブロック図である。
電子カメラは、撮像レンズ１と、撮像素子２と、Ａ／Ｄ変換部３と、切替部４と、制御部５と、画像処理部６と、モニタ７と、バッファメモリ８と、操作部９と、記録Ｉ／Ｆ１０と、を備える。なお、切替部４と、画像処理部６と、モニタ７と、バッファメモリ８と、操作部９と、記録Ｉ／Ｆ１０とは、制御部５にそれぞれ接続されている。

撮像レンズ１は、撮像素子２の撮像面に被写体像を結像させる。
撮像素子２は、撮像レンズ１を通過した光束による被写体像を光電変換し、アナログ画像信号を生成する。また、撮像素子２の出力はＡ／Ｄ変換部３に接続されている。なお、撮像素子２の前面には、ベイヤー配列のカラーフィルターが配置されている。
ここで、被写体を撮影するための撮影モードにおいて、撮像素子２は、レリーズ時に記録用画像（本画像）を撮像する。また、撮像素子２は、撮影待機時（非レリーズ時）にも所定間隔毎にスルー画像を撮像する。上記のスルー画像のデータは撮像素子２から間引き読み出しされて、制御部５による各種の演算処理やモニタ７の表示などに使用される。

Ａ／Ｄ変換部３は、撮像素子２の出力信号のＡ／Ｄ変換を行う。
また、Ａ／Ｄ変換部３は、本実施形態の例では、１画素分の階調が１４ビットのディジタルデータを生成する。なお、Ａ／Ｄ変換部３は、データ処理時の利便性から、８ビット（１バイト）の倍数でディジタルデータを出力する。この場合、Ａ／Ｄ変換部３は、上記１４ビットのディジタルデータの上位２ビットに「０」を追加して、１６ビットのディジタルデータを切替部４に転送する。

切替部４は、制御部５の指示に応じて、ディジタルデータのビット数を切り替える。この切替部４は、図２に示す（１）通常入力モード、（２）１２ビット入力モード、（３）１０ビット入力モード、の３つの入力モードを有している。
上記（１）の通常入力モードでは、切替部４は、Ａ／Ｄ変換部３から転送された１６ビットのディジタルデータを、何も処理せず１６ビット（１画素分）ずつバッファメモリ８に転送する。

上記（２）の１２ビット入力モードでは、切替部４は、１６ビットのディジタルデータの上位２ビットと下位２ビットとを切り捨てて、１画素分のディジタルデータのビット数を１２ビットに切り替える。そして、切替部４は、８ビット（１バイト）の倍数にあわせて、１２ビットのディジタルデータを２４ビット（２画素分）ずつバッファメモリ８に転送する。したがって、１２ビット入力モードでは、取り扱うデータ量が通常入力モードの３／４倍となる。

上記（３）の１０ビット入力モードでは、切替部４は、１６ビットのディジタルデータの上位２ビットと下位４ビットとを切り捨てて、１画素分のディジタルデータのビット数を１０ビットに切り替える。そして、切替部４は、８ビット（１バイト）の倍数にあわせて、１０ビットのディジタルデータを４０ビット（４画素分）ずつバッファメモリ８に転送する。したがって、１０ビット入力モードでは、取り扱うデータ量が通常入力モードの５／８倍となる。

制御部５は、所定のシーケンスプログラムにしたがって、電子カメラの統括的な制御を行うプロセッサである。また、制御部５は、記録媒体１１に記録する本画像のデータの形式に応じて記録モードを切り替える。本実施形態では、制御部５は、ＪＰＥＧ（Joint Photographic Experts Group）形式の本画像のデータを記録するＪＰＥＧ画像記録モードと、本画像のＲＡＷデータを記録するＲＡＷ画像記録モードとを切り替える。ＲＡＷデータおよび各記録モードについては後述する。

画像処理部６は、切替部４から出力されたデータに各種の画像処理（色補間、階調変換処理、輪郭強調処理、ホワイトバランス調整など）を施す。また、画像処理部６は、記録媒体１１に本画像のデータを記録する前に、記録モードに応じて本画像のデータを圧縮する処理や、圧縮された上記のデータを伸長復元する処理をも実行する。
モニタ７は、制御部５の指示する画面を表示する。本実施形態の例では、モニタ７は液晶モニタで構成されている。ここで、モニタ７には、撮影待機時にスルー画像が表示される。また、モニタ７には、ＧＵＩ（Graphical User Interface）形式の入力が可能なメニュー画面なども表示することができる。このメニュー画面では、上記の記録モードの指定を制御部５にユーザーが入力できる。例えば、制御部５は、操作部９からの操作に応じて、記録モードの設定に関するメニュー画面をモニタ７に立ち上げる。そして、ユーザーは、メニュー画面の選択項目として提示された記録モードの項目を操作部９で指定することで、制御部５に対して記録モードの入力を行うことができる。

バッファメモリ８は、画像処理部６による画像処理の前工程や後工程で本画像のデータを一時的に記録する。
操作部９は、レリーズ釦や操作釦などを有している。操作部９のレリーズ釦は、レリーズタイミングの入力指示をユーザーから受け付ける。操作部９の操作釦は、例えば上記のメニュー画面等での入力をユーザーから受け付ける。

記録Ｉ／Ｆ１０は、記録媒体１１を接続するためのコネクタが形成されている。そして、記録Ｉ／Ｆ１０は、コネクタに接続された記録媒体１１に対してデータの書き込み／読み込みを実行する。
以下、本実施形態の電子カメラの動作を説明する。図３は、本実施形態の電子カメラでのスルー画像と本画像のディジタルデータのビット数の設定を示す表である。

まず、ＪＰＥＧ画像記録モードについて説明する。制御部５は、ＦＩＮＥモードとＮＯＲＭＡＬモードとＢＡＳＩＣモードとの３つのＪＰＥＧ画像記録モードを有している。具体的には図３に示すように、ＦＩＮＥモードでは、制御部５は、切替部４に通常入力モードを指定する。ＮＯＲＭＡＬモードでは、制御部５は、切替部４に１２ビット入力モードを指定する。ＢＡＳＩＣモードでは、制御部５は、切替部４に１０ビット入力モードを指定する。

次に、ＲＡＷ画像記録モードについて説明する。本実施形態では、Ａ／Ｄ変換部３から出力された画像処理前の未加工のディジタルデータをＲＡＷデータとする。なお、本実施形態のＲＡＷデータは、色補間処理が施されていないため、各画素のデータはそれぞれカラーフィルターの色に対応する単色のデータのみを有する。また、本実施形態のＲＡＷデータ記録モードでは、画像処理部６は、ＲＡＷデータに可逆圧縮処理（ロスレス圧縮処理）もしくは非可逆圧縮処理（ロッシー圧縮処理）を施して記録媒体１１に記録する。

また、制御部５は、１４ビットＲＡＷ圧縮モードと１２ビットＲＡＷ圧縮モードとの２つの記録モードを有している。具体的には図３に示すように、１４ビットＲＡＷ圧縮モードでは、制御部５は、切替部４に通常入力モードを指定する。１２ビットＲＡＷ圧縮モードでは、制御部５は、切替部４に１２ビット入力モードを指定する。
また、制御部５は、スルー画像の撮像時には切替部４の入力モードを１０ビット入力モードに設定する。さらに、制御部５は、ＴＩＦＦ形式のデータを記録するモードでは、切替部４の入力モードを通常入力モードに設定する。

図４は、本実施形態の電子カメラでの撮像処理を示すフローチャートである。
ステップＳ１で、制御部５は、ユーザーから記録モード（例えば、ＪＰＥＧ画像記録モードのＦＩＮＥモード、ＲＡＷ画像記録モードの１４ビットＲＡＷ圧縮モードなど）の選択入力を操作部９を介して受け付ける。
ここで、切替部４が、入力モードを１２ビット入力モードまたは１０ビット入力モード（すなわち、通常入力モードよりも少ないビット数となる入力モード）に切り替えた場合には、ユーザーに切り替わったことを示すメッセージを表示してもよい。例えば、制御部５は、モニタ７に「撮影された画像の画質を変更しました。」等のメッセージを表示させてもよい。

ステップＳ２で、制御部５は、撮像素子２でスルー画像を撮像する。このとき、制御部５は、切替部４に１０ビット入力モードを指定する。このスルー画像の画像信号は、Ａ／Ｄ変換部３を通過した後に、切替部４で１０ビットのディジタルデータに切り替わる。そして、スルー画像はモニタ７に表示される。
ステップＳ３で、制御部５は、レリーズ釦が全押しされたか否かを判定する。レリーズ釦が全押しされた場合（Ｙ）には、Ｓ４に移行する。この場合には、制御部５によって本撮影が行われることとなる。一方、レリーズ釦が全押しされていない場合（Ｎ）には、制御部５は、レリーズ釦が全押しされるまで待機する。

ステップＳ４で、制御部５は、撮像素子２を駆動させて本画像を撮像する。撮像素子２は、本画像の画像信号をＡ／Ｄ変換部３に出力する。
ステップＳ５で、制御部５は、Ｓ１で設定した記録モードがＪＰＥＧ画像記録モード、ＲＡＷ画像記録モードのいずれかを判定する。ＪＰＥＧ画像記録モードの場合には、Ｓ６に移行する。一方、ＲＡＷ画像記録モードの場合には、Ｓ８に移行する。

ステップＳ６で、制御部５は、Ｓ１で指定された記録モードに応じた入力モード（通常入力モード、１２ビット入力モード、１０ビット入力モード）を切替部４に指定する。切替部４は、Ａ／Ｄ変換部３から出力されたディジタルデータのビット数を切り替えて、バッファメモリ８に切り替え後のディジタルデータを転送する。
ステップＳ７で、画像処理部６は、バッファメモリ８のＲＡＷデータを読み出して、各種の画像処理を施す。その後、画像処理部６は、本画像のデータに公知のＪＰＥＧ圧縮処理を施す。そして、ステップＳ１０に移行する。

ステップＳ８で、制御部５は、Ｓ１で指定された記録モードに応じた入力モード（通常入力モードまたは１２ビット入力モード）を切替部４に指定する。切替部４は、Ａ／Ｄ変換部３から出力されたディジタルデータのビット数を切り替えて、バッファメモリ８に切り替え後のディジタルデータを転送する。
ステップＳ９で、画像処理部６は、バッファメモリ８のＲＡＷデータを読み出して、ＲＡＷデータに画像処理を施すことなく、可逆圧縮処理もしくは非可逆圧縮処理を施す。

ステップＳ１０で、制御部５は、記録媒体１１にデータを記録する。以上で図４の説明を終了する。
以下、本実施形態の作用効果を説明する。
上記の実施形態の電子カメラでは、スルー画像の撮像時には、切替部４の入力モードをディジタルデータのビット数の少ないモードに切り替える。

そして、本画像の撮像時には、切替部４はＪＰＥＧ画像記録モードでの動作時とＲＡＷ画像記録モードでの動作時とで、ディジタルデータのビット数を切り替える。
例えば、記録媒体１１に記録しないスルー画像の撮像時やディジタルデータのビット数の少ないＢＡＳＩＣモードで撮像するときには、切替部４がＡ／Ｄ変換後のディジタルデータを削減するので、各種の画像処理の演算負荷が減少する。

したがって、本実施形態の電子カメラでは、記録モードや動作状況に応じたディジタルデータのビット数の切り替えによって、撮影の効率を上げることができる。
（実施形態の補足）
上記実施形態でディジタルデータのビット数の値はあくまで一例にすぎない。例えば、本発明において、Ａ／Ｄ変換部３から出力されるディジタルデータは、１画素分の階調が１４ビットのディジタルデータに限られない。また、切替部４が通常入力モードから変更する入力モードは、１２ビット入力モードまたは１０ビット入力モード以外でもよく、さらに少ないビット数となる入力モードを設定してもよい。

また、記録モードは、ＪＰＥＧ画像記録モードまたはＲＡＷ画像記録モード以外でもよい。例えば、非圧縮のＲＡＷデータを記録するモードや、図３に示すようにＴＩＦＦ形式のデータを記録するモードをさらに追加してもよい。そして、非圧縮のＲＡＷデータを記録するモードのときには、制御部５は、切替部４に通常入力モードを指定するようにしてもよい。

また、制御部５は、Ａ／Ｄ変換部３から出力されたディジタルデータのビット数を減らすとともに、本画像の画素数を減らして、データ量を少なくした記録モードを設定してもよい。
また、制御部５は、記録用の動画像を撮像するときには、切替部４の入力モードを１０ビット入力モードに設定するようにしてもよい。

また、ＲＡＷデータは、色補間処理後のデータであってもよい。

本実施形態の電子カメラのブロック図 入力モードの切り替えを示す図 本実施形態の電子カメラでのスルー画像と本画像のディジタルデータのビット数の一例 本実施形態の電子カメラでの撮像処理を示すフローチャート

符号の説明

２：撮像素子、３：Ａ／Ｄ変換部、４：切替部、５：制御部

Claims (3)

1. 被写体を撮像して画像のデータを生成する撮像素子と、
   前記撮像素子の出力に対してＡ／Ｄ変換を行うＡ／Ｄ変換部と、
   撮像時の動作シーケンスの状態に応じて、前記Ａ／Ｄ変換部から出力されたディジタルデータのビット数を切り替えて出力する切替部と、
   を備えることを特徴とする撮像装置。
2. 請求項１に記載の撮像装置において、
   前記切替部は、レリーズ時以外に撮像するスルー画像の場合と、レリーズ時に撮像する本画像の場合とで前記ディジタルデータのビット数を切り替えることを特徴とする撮像装置。
3. 請求項２に記載の撮像装置において、
   前記本画像のデータに画像処理および圧縮処理を施して記録を行う第１記録モードと、前記本画像のＲＡＷデータを記録する第２記録モードとを切り替える制御部をさらに備え、
   前記切替部は、前記第１記録モードでの動作時と、前記第２記録モードでの動作時とで前記ディジタルデータのビット数を切り替えることを特徴とする撮像装置。
   

Images