JP4058121B2 - カメラ及びカメラの制御方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、デジタル信号処理を行うカメラ及びカメラの制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図６は従来のデジタルカメラの構成を示すブロック図である。同図において、５１はレンズやシャッター等の光学ブロック、５２は固体撮像素子であるＣＣＤで、一般のムービー方式用のセンサーが使用されている。
【０００３】
５３は各ブロックやシステム全体をコントロールするＣＰＵ、５４はＣＣＤ５２の撮像出力をデジタル信号に変換するＡ／Ｄコンバーター、５５はＡ／Ｄコンバーター５４からＡＤＣバス５９を通して入力された映像信号をデジタル処理するデジタル信号処理部、５６はＣＣＤ５２からＡＤＤバス６０を通して入力された画像データをデジタルで記録媒体へ記録する記録部である。
【０００４】
５７はデジタル信号処理部５５からのデジタル信号をアナログ信号に変換するＤ／Ａコンバーター、５８はＤ／Ａコンバーター５７の出力を外部のＴＶモニター等に出力するためのビデオ出力部である。
【０００５】
上記構成のカメラにおいては、光学ブロック５１を通してＣＣＤ５２から出力された映像信号をＡ／Ｄコンバーター５４でデジタル信号に変換して、デジタル信号処理部５５によりガンマ処理やその他の信号補正を行い、記録部５６にデジタルデータを記録する。また、記録部５６のデータをデジタル信号処理部５５を通してＤ／Ａコンバーター５７でアナログ信号に変換した後、ビデオ出力部５８でＴＶ信号に変換して、外部のＴＶモニター等で映像を写し出すようにする。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような従来のカメラにあっては、種々の撮影動作に対して対応できない場合があるという問題点があった。
【０００７】
例えば、撮影時のローバッテリー検出を複数の手段を用いて行うような構成ではないので、様々な撮影動作に対して柔軟に対応できなかった。
【０００８】
また、ＡＦもＡＥもＡＷＢ（自動白バランス）も同じ全画面の画像領域を使っていたため、ＡＦでの最適な露出を得られなかった。更に、ＡＥやＡＷＢでも少なからず精度の面で問題があるとともに、ＡＦ・ＡＥ・ＡＷＢでそれぞれ個々に測定していたので処理に時間がかかっていた。
【０００９】
本発明は、上記のような問題点に着目してなされたもので、種々の撮影動作に対して柔軟な対応が可能なカメラ及びカメラの制御方法を提供することを目的としている。
【００１０】
本発明に係るカメラ及びカメラの制御方法は、次のように構成したものである。
【００１１】
（１）撮影した被写体像をアナログ画像信号に変換する撮像手段とアナログ画像信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器と、デジタル信号に対して所定の信号処理を施してデジタル画像信号を生成する信号処理手段とを備えるカメラであって、電源電圧が所定の電圧以下に低下したローバッテリー状態を検出する検出動作を行い、前記ローバッテリー状態が検出された場合には電源を遮断し、レリーズスイッチの操作後であって、前記撮像手段の露光制御がされる前の所定の時点までは、撮影動作を中断させるようなユーザー操作であるキャンセル操作が行われた場合には撮影処理を終了し、前記所定の時点以降の前記撮像手段の露光制御とそれに続く信号処理では、前記キャンセル操作が行われても撮影処理が終了することを禁止し、前記信号処理においては前記検出動作を禁止するように制御する制御手段を有するようにした。
（２）撮影した被写体像をアナログ画像信号に変換するステップと、前記アナログ画像信号をデジタル信号に変換するステップと、前記デジタル信号に対して所定の信号処理を施してデジタル画像信号を生成するステップと、電源電圧が所定の電圧以下に低下したローバッテリー状態を検出する検出動作を行い、前記ローバッテリー状態が検出された場合には電源を遮断し、レリーズスイッチの操作後であって、撮像手段の露光制御がされる前の所定の時点までは、撮影動作を中断させるようなユーザー操作であるキャンセル操作が行われた場合には撮影処理を終了し、前記所定の時点以降の前記撮像手段の露光制御とそれに続く信号処理では、前記キャンセル操作が行われても撮影処理が終了することを禁止し、
前記信号処理においては前記検出動作を禁止するように制御する制御ステップと、
を有するようにした。
【００２１】
【発明の実施の形態】
図１は本発明に係るカメラのシステム構成を示すブロック図であり、ここではデジタルカメラのシステム構成を示している。
【００２２】
同図において、１はレンズやシャッター等を有する光学ブロック、２は撮影した被写体像を電気的な画像信号に変換するＣＣＤ（固体撮像素子）やＴＧ（タイミングジェネレーター）やＣＤＳ（Correlation Double Sampling ）等の回路を含む撮像ブロックであり、ここで用いるＣＣＤはコンピューターでの画像処理を考慮して、正方画素に近い受光部を設けている。
【００２３】
３は各ブロックやシステム全体をコントロールする制御手段であるＭＰＵ（マイクロプロセッサーユニット）で、このＭＰＵ３からバスがつながっていて、このバス上のメモリから画像データを転送し、ＭＰＵ３内部の演算回路で画像データの演算処理を行うことが可能となっている。
【００２４】
４はＣＣＤの撮像出力をデジタル信号に変換するＡ／Ｄコンバーター（変換器）、５はＡ／Ｄコンバーターからの映像信号に対して所定の信号処理を施すデジタル信号処理部、６はＣＣＤからの画像データを一時的に記憶したりする読み書き可能なＤＲＡＭからなるメモリー（記憶手段）であり、画像データ以外にもワークエリア等の本システムで必要とする様々なデータを書いたり読み出したりすることが可能となっている。そして、デジタル信号処理部５では、カメラの撮影モード時にこのメモリー６上に画像データを転送し、その後ＡＤＤバス１２を通してデジタル信号処理部５とメモリー６間でデータの送受を行いながらＷＢ（ホワイトバランス）、ＡＥ補正、ガンマ処理、画像圧縮等他様々な画像処理を行うようになっている。
【００２５】
７はデジタル信号を内蔵の記録媒体へ記録する内蔵記録部であり、フラッシュメモリー等の不揮発メモリーを用いている。８はＰＣＭＣＩＡ準拠のＰＣカードを読み書きするためのＰＣカードインターフェイスであり、ＰＣカードＴｙｐｅIII のハードディスク（ＨＤＤ）やフラッシュメモリーカード等の記録媒体を接続することができるようになっている。９は外部の拡張ユニットとのデータを送受信するための外部バスインターフェイス（Ｉ／Ｆ）であり、主にパソコンとの接続用に使用するものである。
【００２６】
１０は本カメラのストロボ撮影用のストロボユニットであり、このストロボユニット１０ではＭＰＵ３からの制御信号により発光の開始／停止、メインコンデンサへの充電等の制御が行われる。更に、このストロボユニット１０のメインコンデンサの電圧レベル（充電電圧）をＭＰＵ３の内部のＡ／Ｄ変換器を用いて読み取ることで、フル充電の検出を行っている。
【００２７】
１１はＡ／Ｄコンバーター４からデジタル信号処理部５にデータ転送するためのＡＤＣバス（１０ビットのバスライン）であり、上述のＡＤＤバス１２はＭＰＵ３とデジタル信号処理部５とメモリー６と内蔵記録部７とＰＣカードインターフェイス８と外部インターフェイス９間で相互にデータ送受信するためのバス（１６ビットのバスライン）である。
【００２８】
１３は本カメラのレリーズスイッチやその他諸々の動作切替スイッチ及びＬＣＤやＬＥＤ等により表示を行うユーザーインターフェイス関連の操作部であり、ここでは１チップマイコンを備えて、ＭＰＵ３とシリアル通信による情報交換でユーザーインターフェイス関連の操作を行うようになっている。
【００２９】
１４はバッテリー（内蔵電源）であり、バッテリー種別としてはアルカリマンガン単３電池やニッカド電池あるいはＡＣアダプター等がある。このバッテリーレベルの検出は、ＭＰＵ３の内部のＡ／Ｄ変換器を用いて該バッテリー１４の電圧レベルを読み取るように構成されており、ローバッテリー等の検出を行っている。１５はその電源回路である。
【００３０】
図２は上記デジタル信号処理回路５の内部の回路構成を示す図である。同図中、１１は図１に示すＡＤＣバス（１０ビットのバスライン）、１２はＡＤＤバス（１６ビットのバスライン）である。
【００３１】
また図２中、２０はＡＤＣバス１１やＡＤＤバス１２と内部の信号処理回路とのインターフェイス部であり、例えばＡＤＣバスの１０ビット幅データをＡＤＤバスの１６ビット幅のデータに変換（１０／１６変換）したり、逆変換（１６／１０変換）したりするデータ変換回路等を有し、またＭＰＵ３からの制御でデータの流れを変えることもできる。
【００３２】
２１は入力されたＣＣＤからの生データを輝度・色差の映像信号に生成処理するシグナルプロセッサー部であり、映像信号の出力の他に、プロセスの過程で得られる測光値や測色値や映像の高周波成分等の様々な情報データを必要に応じて得ることができるようになっている。
【００３３】
２２はシグナルプロセッサー部２１からの映像信号をＪＰＥＧ圧縮するためのＩＣからなる圧縮回路、２３はデータインターフェイス部２０と圧縮回路２２との間でデータ交換するためのＪＰＥＧバスである。
【００３４】
次に、上記構成のカメラの撮影動作について説明する。
【００３５】
ユーザーが被写体を撮影する場合、まず操作部１３上のレリーズスイッチを押すと、操作部１３のマイコンはレリーズスイッチが押されたことを検出し、電源回路１５を制御して、図１のデジタル信号処理部５、メモリー６、内蔵記録部７、ＰＣカードインターフェイス８、外部バスインターフェイス９及びストロボユニット１０の各部の電源を入れる。そして、ＭＰＵ３に電源を投入すると、内部のプログラムＲＯＭからプログラムデータがロードされ、初期化処理が行われる。
【００３６】
上記の初期化処理では、上述の各部を動作準備状態に設定したり、必要最低限な動作を行うようにする。例えば、操作部１３のマイコンと通信して、ユーザーが操作した状態を調べたり、デフォルトの液晶表示を行ったりする。その他、例えばＰＣカードが挿入されていたら、そのＰＣカードの残量を求めたり、必要なディレクトリを作成したりする。また、ＰＣカードに異常が検出されたら、その異常をＬＣＤ上でエラー表示する。
【００３７】
上記操作部１３のマイコンと通信した結果、レリーズスイッチが押されたことを検出した場合は、撮影シーケンスの処理を実行する。図３にこの撮影シーケンスのメインフローの図を示す。なお、レリーズスイッチは、カメラの撮影動作を始めるためのスイッチで、ストロークの異なるＳＷ１とＳＷ２の２重構造のスイッチ構成から構成されている。
【００３８】
図３のフローにおいて、始めにＳＷ１が押されたらステップ１００の負荷試験が行われ、その後セーフティーローバッテリー（Ｓａｆｅｔｙ ＬＢ）チェックが行われる。また同時に、別タスクでステップ１０１の一定周期のＳａｆｅｔｙＬＢチェックが行われる。このステップ１００若しくはステップ１０１のどちらかのＳａｆｅｔｙ ＬＢチェックにてＬＢが検出された場合には、即座に撮影シーケンスを終了し、液晶パネルにＬＢ表示を出す。このとき、システムの電源は落とさない。そして、その後はほとんどのカメラ操作を受け付けないようにする。また、このとき受け付ける操作としては、電池交換やＰＣカード交換やバリヤ（カメラ操作のメインスイッチの役割）オフ等である。
【００３９】
上記ステップ１０１のＳａｆｅｔｙ ＬＢチェックにてＳａｆｅｔｙ ＬＢでないなら、ＳＷ１が放されるかあるいはＳＷ２が押されるまで、一定周期でＳａｆｅｔｙ ＬＢチェックをし続ける。この一定周期はおよそ２００ミリ秒である。そしてＳＷ１が放されるかあるいはＳＷ２が押された場合には（ステップ１０２）、別タスクを終了する（ステップ１０３）。この別タスクは、ＯＳのタスクスイッチングにより、撮影シーケンスのメインフローとほぼ同時に動いている別のプログラムを示す。
【００４０】
上記ステップ１００の負荷試験後のＳａｆｅｔｙ ＬＢチェックでは、図１の電源回路１５の負荷を一時的に重くしてＳａｆｅｔｙ ＬＢチェックを行う。このときの一時的な負荷としては、図１の光学ブロック１や撮像ブロック２の電源負荷を見込んだものである。
【００４１】
上記ステップ１００のＳａｆｅｔｙ ＬＢチェックでＳａｆｅｔｙ ＬＢが検出された場合には、上述の光学ブロック１や撮像ブロック２に電源を入れることなく撮像シーケンスを終了して、ＬＢを表示する。ステップ１００でＳａｆｅｔｙ ＬＢでないなら、ステップ１１０の光学、撮像の各ブロック１，２に電源を投入し、撮影動作準備の設定を行う。このステップ１１０の処理については、後で図４を用いて詳しく説明する。
【００４２】
上記ステップ１１０の処理を終えると、図１の光学ブロック１からデジタル信号処理部５まではムービー動作状態になり、後述するＡＦ（Auto Focus）・ＡＥ（Auto Exposures）・ＡＷＢ（Auto White Balance）の制御の準備が完了する。そして、ステップ１２０のＡＦ制御により、ＣＣＤセンサーのみを用いたＴＴＬ方式のＡＦが行われる。
【００４３】
このＡＦのシステムでは、ＣＣＤの全画素の中から中央付近のある領域を測距領域として図２のシグナルプロセッサー２１に指定し、その領域の画像データの積分値をＡＥ用データとし、その高周波成分をＡＦ用データとして得ている。そして、まずＡＦに先立って簡易的なＡＥを行い、適正露出状態でＡＦを合わせ込む。
【００４４】
ここで重視すべきことは、上記の簡易的なＡＥでは、測距する画素領域と同等の画素領域についてＡＦのために適正な露出を合わせ込むということである。つまり、全画素領域の上部や下部等で逸脱した明るさの被写体があってもそれを無視して露出を合わせ込み、精度よくＡＦを行う。これにより、目的の画素領域の適正な測距を行うことができる。
【００４５】
そして、ステップ１２０のＡＦ制御が完了すると、その完了マークとして緑のＬＥＤを点灯させる。続いてステップ１３０のＡＥ及びＡＷＢ制御が実行される。このＡＥシステムとＡＷＢシステムは前述の別タスクでほぼ同時に動作している。
【００４６】
ＡＥシステムではまず、上述の測距で使用した画素領域とは異なる広い領域の画像データを測光するために改めて図２のシグナルプロセッサー２１に領域の指定をし直す。つまり測光ウインドウを切り替える。このときの領域は、ほぼ全画面に渡るように広く設定している。
【００４７】
またこのＡＥシステムでは、その測光データを基にＴＶ値は変えずにＡＶ値を補正しながら、適正なＥＶ値になるように露出を合わせ込む。つまり、ステップ１３０のＡＥではシャッタースピードは一定にしておき、絞りを変えながら適正な露出範囲内になるように制御する。
【００４８】
一方、ＡＷＢシステムでは、全画面の１／１６ぐらいの比較的小さい領域で複数の個所について測色を行っている。例えば、上下左右の４隅と中央付近の４個所の計８個所について測色を行う。そして各ブロックの測色データを範囲限定し、ある範囲外のデータは参照しないようにする。
【００４９】
これにより、例えば色の濃い被写体の部分や輝度オーバーで色が正しくない部分等のＡＷＢとして測色したくない部分を除くことができる。そして範囲内にあるデータの統計をとり、より正確に被写体のホワイトバランスを合わせ込む。更に、このＡＷＢシステムは上記８ブロックの領域の測色データの読み込みを５回繰り返して、ホワイトバランスの補正データを算出する。
【００５０】
次に、ステップ１４０の条件判断で示しているように、ユーザーがレリーズスイッチのＳＷ１のみを押し続けている場合には、ＡＥとＡＷＢは動作し続ける。これにより、ＳＷ１を押しながらカメラのフレーミングを変えた場合や被写体の照明が変化したときに追従していくことができる。このステップ１４０の条件判断により、ＳＷ１が放された場合やその他何らかのキャンセルが発生した場合には、ステップ１４１の終了に進み、撮影動作を止める。
【００５１】
そしてＳＷ２が押された場合は、ステップ１５０の撮像本露光が実行される。このステップ１５０の撮影本露光については、後で図５を用いて詳細に説明するが、簡略に説明すると、ＣＣＤを露光モードに切り替えてシャッターを切り、ＣＣＤ転送に伴って一画面分の画像データを一気にメモリー６へ転送するものである。
【００５２】
続いて、ステップ１６０でＬＢ検出を禁止して信号処理するが、ここでそのメモリー上の画像生データを数ライン毎に読み出し、デジタル信号処理部５にてＪＰＥＧ圧縮の画像データにデジタル画像処理する。
【００５３】
ここでいうＬＢ検出とは、先に述べたＳａｆｅｔｙ ＬＢチェックとは異なり、Ｓａｆｅｔｙ ＬＢチェックより低い電源電圧の検出を行い、ＬＢを検出したら即座にシステムの電源を落とす。これは、撮像シーケンスとは無関係にシステムに電源が投入されたときから常時動作しているタスク（プログラム）である。
【００５４】
したがって、このときＬＢの検出を禁止する目的は、ＬＢのために信号処理の途中（例えばＪＰＥＧファイルをＰＣカード等に書き込んでいる途中）の不完全なファイル状態で中断させないためである。そして信号処理が終了したら、再びＬＢ検出を開始する。また、上記の信号処理中には、液晶パネルにＢＵＳＹの文字を表示する。
【００５５】
続いて、ステップ１７０の残量計算及び次のナンバー表示を実行するとともに、別タスクでステップ１６１のＳａｆｅｔｙ ＬＢチェックを実行する。このステップ１６１から１６３はそれぞれ先に述べたステップ１０１から１０３と同等の処理を行っているので、説明は省略する。
【００５６】
ステップ１７０の残量計算では、内蔵記録部７やＰＣカードの媒体にファイルを書き込んだ後の残り容量を求める。そのとき、液晶パネルでは、信号処理中のＢＵＳＹマークから次のファイルナンバーへ切り替える。
【００５７】
次に、ステップ１８０の条件判断で、ＳＷ１が放されたかどうかを検出する。放されていたなら、本処理ルーチンの後処理をして、光学や撮像ブロック１，２の電源を落として、液晶パネルに残量のパーセント表示をする（ステップ１９１）。そしてステップ１９２で撮影処理を終了する。このとき、本システムの電源はすぐに落とさずに、一定期間待ってから落とす。これは、次に再びスイッチ類が押されたときにすばやく反応して動作を開始できるようにするためである。
【００５８】
上記ステップ１８０の条件判断で、ＳＷ１が放されていなかったら、ステップ１９０の条件判断に進む。ステップ１９０では、ＳＷ２が放されて再び押される（押され直される）のを検出している。これは、ＳＷ２が前の状態で押し続けられた場合やＳＷ２のみが放された場合には、処理をステップ１８０に戻すためである。
【００５９】
すなわち、ステップ１８０と１９０をループして、結局ＳＷ１が放されるか若しくはＳＷ２が再び押され直されるのを待つ。そして、ＳＷ２が押され直された場合には、再びステップ１５０の撮影本露光を実行する。また、ＳＷ２が押され直しが続いた場合には、ステップ１５０から１９０の処理が繰り返される。
【００６０】
次に、上述のステップ１１０の撮像・光学ブロックの電源投入と、撮影動作準備の内部フローについて図４を用いて詳しく説明する。図４のフローにおいて、ステップ２０１では図２のデータインターフェイス部２０の初期設定を行う。具体的には、光学ブロック１や撮像ブロック２の電源を入れるに先立って、各駆動パルス信号の状態をＬｏｗレベルに設定したり、データインターフェイス部２０の内部の駆動パルス用信号を所定状態に設定したり、画像データの流れを予め設定しておいたりする。
【００６１】
続いて、ステップ２０２で光学、撮像ブロック１，２の電源を投入する。そして、ステップ２０３で撮像用パルス設定を行い、ＣＣＤをフィールド読み出しするための設定や擬似的なテレビ信号同期で駆動させるための画素サイズの設定を行う。本システムでは、５７万画素のセンサーを用いて高画質の画像を信号処理するが、ＳＷ１の撮影準備段階ではＴＴＬ方式のＡＦ・ＡＥ・ＡＷＢを行うためにムービー駆動する必要がある。
【００６２】
このため、ＳＷ１のオンのときには全画素のデータを読み出さずに必要最低限の画素データを読み出す。したがって、そのために擬似的なテレビ信号同期で駆動させるための画素サイズの設定を行い、ＣＣＤを駆動する。
【００６３】
上記ステップ２０３のパルス設定が終了したら、次にステップ２０４で絞り及び電子シャッターの初期設定を行う。ここでは、初期絞りとして中間の絞り状態を設定し、電子シャッターも本露光時のメカシャッターの中間動作位置に設定する。例えば、絞りはＡｖ値で４、電子シャッターはＴｖ値で７に設定する。
【００６４】
次にステップ２０５でメインクロックの切替を行い、全システムの基本クロックをデータインターフェイス部２０内部の回路で発振しているクロックから撮像ブロックで発振しているクロックに切り替える。これは、ノイズに弱い撮像回路をクロックの歪み等のノイズから守り、高画質を得るためで、撮像回路を中心とした駆動パルスに全システムを同期させるようにする。
【００６５】
次にステップ２０６でムービー動作の設定を行い、撮像ブロック２の駆動だけでなく、Ａ／Ｄコンバーター４やデータインターフェイス部２０及びシグナルプロッセッサー２１の設定をムービー動作に対応するように設定する。具体的には、撮像ブロック２からのムービーのＣＣＤ出力信号をＡ／Ｄコンバーター４でデジタル信号に変換し、そのデジタル信号を直接シグナルプロセッサー２１に入力する。
【００６６】
シグナルプロセッサー２１では、入力されたデジタル信号をリアルタイムで処理して、ＡＦ・ＡＥ・ＡＷＢ等で必要なデータを算出する。この算出されたデータは、シリアルの通信によりデータインターフェイス部２０とＡＤＤバス１２を通して、ＭＰＵ３に送られる。言い換えれば、ＭＰＵ３が必要な時に読み出す。したがって、ステップ２０６では、このための設定準備を行っている。
【００６７】
次に、ステップ２０７では、ＡＦ・ＡＥ・ＡＷＢの各システムがＭＰＵ３内で動作するためのＭＰＵ３内部の環境設定を行う。例えば、メモリー６のＤＲＡＭのある領域をワークエリアに確保したり、ＡＦ・ＡＥ・ＡＷＢの各システムがシグナルプロセッサー２１へ画像処理領域設定をしたり、シグナルプロセッサー２１からの画像処理データをメモリー６上に保持したりするための環境設定を行う。
【００６８】
最後にステップ２０８で本露光時のＤＭＡ準備を行い、本露光時にＣＣＤの全画素の画像データをメモリー６のＤＲＡＭ上にＤＭＡ転送する場合のための、ＤＲＡＭの画像データ待避エリアの確保を行う。この画像データ待避エリアは、１ライン毎のリスト構造になっており、後信号処理する場合にはライン単位で読み出しや消去のアクセスが可能なデータ構造になっている。
【００６９】
次に、図３のステップ１５０の撮影本露光の内部フローについて図５を用いて詳しく説明する。
【００７０】
図３のステップ１４０にてＳＷ２が押されたときに、本ステップ１５０の撮影本露光ルーチンが実行され、まず始めに図５のフローにおいて、ステップ２１１で負荷試験後にＳａｆｅｔｙ ＬＢチェックが行われる。このときの負荷試験は図３のステップ１００の負荷試験とは異なり、ＰＣカードの媒体駆動の負荷や信号処理で使用される回路（シグナルプロッセッサーやＪＰＥＧ圧縮回路等）の動作負荷を見込んだ負荷試験が行われる。
【００７１】
そして、その直後Ｓａｆｅｔｙ ＬＢチェックを行い、負荷の結果Ｓａｆｅｔｙ ＬＢならその後の処理を実行せず、すぐに処理を終了して液晶パネルにＬＢを表示する。ＬＢでないならステップ２１２で残量チェックを行い、記録媒体（内蔵記録部か若しくはＰＣカード）の残量のチェックを行う。
【００７２】
ここでは、現状の撮影状態により、信号処理で作られるファイルサイズを計算予測し、１枚以上撮影できるかどうか調べる。１枚以下のときは、０Ｓｈｏｔを液晶パネルに表示して、撮影処理を終了し、レリーズスイッチが押されている間中はエラーマークとして赤のＬＥＤを８Ｈｚで点滅させる。０Ｓｈｏｔでないなら、ステップ２１３でスイッチ類の異常を検出し、異常時には赤のＬＥＤの８Ｈｚ点滅とともに液晶パネルにエラー内容を表示する。
【００７３】
上記スイッチ類の異常とは、本システムではカラー画像記録と高解像度白黒記録を可能としており、その切替スイッチに異常が発生し、中間状態であった場合にそれを検出している。ステップ２１３でスイッチ類の異常がないなら、ステップ２１４でキャンセルチェックが行われる。このキャンセルチェックとは、撮影動作を中断させるようなユーザー操作がなされたかどうかをチェックするものである。
【００７４】
撮影動作を中断させるようなユーザー操作を具体的に述べると、バリア閉じやダイヤルの変更、あるいはＰＣカード口の蓋を開けられり、カラー画像記録と高解像度白黒記録のモード切替スイッチが切り替えられた場合等があげられる。このようなキャンセル操作が行われたら、すぐに撮影処理を終了する。
【００７５】
キャンセルが行われなかったならば、次にステップ２１５でセルフタイマーＳＷのチェックが実行される。このステップ２１５でのセルフタイマーＳＷチェックによりセルフタイマー状態が検出されたときには、次のステップ２１６でセルフタイマー動作が実行される。このセルフタイマー動作とは、カメラ前面のＡＦ補正用の赤外線ＬＥＤを一定期間点滅させ、被写体側のユーザーにセルフタイマー状態であることを知らせ、更に本露光の２秒前にはこのＬＥＤを２Ｈｚ点滅から８Ｈｚ点滅に切り替え、撮影間近であることをユーザーに知らせるものである。
【００７６】
ステップ２１６のセルフタイマーの動作後若しくはステップ２１５のセルフタイマーＳＷチェックでセルフタイマー状態でないときには、ステップ２１７でＳＷ２の動作開始ＯＫ合図を実行する。これは、ＳＷ２の動作を開始したフラグを立てて、これ以後信号処理が終了するまでキャンセルできないようにするものである。そして、ステップ２１８でキャンセルチェックを実行することにより、ステップ２１７以前でキャンセルが発生していなかったかどうかの再チェックを行う。これにより、キャンセルの取りこぼしをなくすことができる。
【００７７】
次に、ステップ２１９で繰り返し撮影時の再設定動作を実行する。これは、先に述べた図３のステップ１９０の処理の後に繰り返して撮影する場合に、撮影のための準備を行うためである。具体的には、図４に示すステップ２１６〜ステップ２１８の動作と前回のＡＦ・ＡＥ・ＡＷＢのデータを再利用する設定を行う。
【００７８】
したがって、最初のＳＷ１操作後のＳＷ２の操作による撮影では何も実行されない。次に、ステップ２２０でＳＷ２操作後のストロボチャージにて、撮影前の完全ストロボ充電を行う。これとともに、充電関係のＬＥＤマークや低輝度警告のＬＥＤマークを消す。
【００７９】
そして、ステップ２２１でＳａｆｅｔｙ ＬＢチェックを行い、ストロボ充電によるバッテリーの消耗でＬＢになっていないかを確認する。その後、ステップ２２２で本露光直前のＡＥを行う。これは、ＳＷ１：ＯＮ時のＡＥが絞り制御による簡略露出制御だったのに対し、その状態から再度露出測定を行って、最終的に適正露出になるようにシャッタースピードを細かく制御して撮影を行うための準備である。これにより、最終的なシャッタースピードが決定される。
【００８０】
このとき、被写体が暗く低輝度だと判断された場合若しくはストロボ強制発光モードの場合には、ステップ２２３でＥＦシステムが動作し、ストロボ撮影の有無を検出する。そして、ステップ２２４でストロボのプリ発光が行われ、このプリ発光時の露光レベルの測光が行われる。そして、そのデータ結果から本露光時のストロボ発光時間を算出する。
【００８１】
続いて、ステップ２２５で本露光のシャッタースピードの設定時にストロボ発光時間を設定し、ステップ２２６にてタイミングを計ってストロボ発光とメカシャッター制御とＣＣＤの露光制御が行われる。しかし、ステップ２２３のストロボ撮影の検出時に、被写体が明るいか若しくはストロボオフの設定ならば、ステップ２２４の動作は実行されず、更にステップ２２５の本露光時もストロボの発光は行われない。
【００８２】
そして、次のＣＣＤデータ読み出し時には、Ａ／Ｄコンバーター４からデータインターフェイス部２０を通してメモリー６のＤＲＡＭまで全画素分の画像データのＤＭＡが行われる。最後に、ステップ２２７にてＤＭＡが完了したら合図のフラグを立てて、図３のステップ１６０の信号処理が実行される。
【００８３】
このように、本実施例では、ＣＣＤから任意の画像領域を読み出せるような撮像ブロック２と、その駆動パルス発生回路と、読み出した画像データをデジタル信号に変換するＡ／Ｄコンバーター４と、デジタル画像信号から必要なＡＦ・ＡＥ・ＡＷＢに情報を算出できるシグナルプロセッサー２１を有したデジタル信号処理部５と、データを一時的に待避できるメモリー６と、それらの各回路を自由に制御できるＭＰＵ３とを備えることで、レリーズスイッチのＳＷ１操作時のＡＦ・ＡＥ・ＡＷＢの処理を改善することができる。
【００８４】
また、上記構成に加え、各部の電源負荷試験用回路や複数の電源電圧レベルをチェックするローバッテリー検出手段を設けることにより、撮影動作における様々なローバッテリー時の撮影中断処理を行うことができ、種々の撮影動作に対して柔軟な対応が可能となっている。
【００８５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、種々の撮影動作に対して柔軟な対応が可能になるという効果がある。
【００８６】
すなわち、バッテリーが著しく弱っているときには瞬時にシステムの電源を落としてバッテリーに無駄な負荷をかけないようにし、若干弱っている場合にはシステムの電源は落とさずに撮影動作のみを中断して警告を発生するというように、複数のバッテリーチェック手段を設けることにより、バッテリーの状態によりシステムの動作を安全に終了させることができる。
【００８７】
また、ＳＷ１：ＯＮ直後の光学や撮像ブロックに電源を入れる前に負荷試験を行ってバッテリーチェックを行うことにより、バッテリーが弱っているときに光学や撮像のブロックに電源を入れることなく、バッテリーに無駄な負荷をかけないようにして撮像動作を終了させることができる。
【００８８】
更に、ＳＷ２：ＯＮ後の信号処理直前に負荷試験を行ってバッテリーチェックを行うと同時に、信号処理中はローバッテリーの検出を行わないようにし、また信号処理中にストロボの充電を禁止することにより、信号処理中の消費電力を下げて、信号処理中にバッテリーが急激に弱ってローバッテリーならないようにしている。これにより、信号処理中にシステムをシャットダウンせず、信号処理を不完全な状態で中断することなく、完全な画像ファイルを作成することができるようになる。
【００８９】
また、ＳＷ１：ＯＮのＡＦ時に、予めＡＦ用の画像領域でＡＥを行い、ＡＦに最適な露出状態でＡＦを行う。そして、ＡＦ終了後ほぼ全領域の広い画像領域でＡＥを行い、適正露出で本露光撮影を行うようにしており、このＡＥの評価画像領域を場合分けして切り替えることにより、ＡＦの精度の向上と適正露出の高画質な画像を得ることができる。
【００９０】
また、ＳＷ１：ＯＮのＡＷＢ時に、比較的小さい画像領域で画面の複数箇所を測色することにより、被写体のホワイトバランスデータとして有効な領域が選択的に得られ、精度の良好なホワイトバランスを行うことができる。
【００９１】
また、上記のＡＦ後のＡＥとＡＷＢを同時に実行することにより、撮影動作が早くなり、撮影におけるレリーズタイムラグを改善することができる。
【００９２】
更に、ＳＷ１：ＯＮ後にＳＷ２：ＯＮで撮影した後（信号処理後）、ＳＷ２のみ放して再びＳＷ２をＯＮするとＡＦ・ＡＥ・ＡＷＢをやり直さず、前回のＡＦ・ＡＥ・ＡＷＢの状態を保持したまますぐに次の撮影（本露光及び信号処理）を行えるようにしている。これにより、繰り返して撮影する場合に撮影時間を短縮することができるとともに、同じＡＦ・ＡＥ・ＡＷＢ等の撮影条件で、異なるフレーミングや異なる被写体撮影を行えるようになる。これは、後でパノラマ画像を作成する場合に有効である。
【００９３】
また、ＳＷ１の撮影準備段階（ＡＦ・ＡＥ・ＡＷＢを含む）では、ＣＣＤの全画素読み出しせずに、一部の領域の画像データをムービー状態で読み出すことにより、ＡＦ・ＡＥ・ＡＷＢ等のＳＷ１時の各動作を速め、レリーズタイムラグを改善することができる。
【００９４】
また、ＳＷ１：ＯＮのみの状態では、カメラ操作によるユーザーキャンセルを受け付け、ＳＷ２：ＯＮの信号処理中には、ユーザーがキャンセルを行えないようにしている。これにより、信号処理を不完全な状態で中断することなく、完全な画像ファイルを作成することができるようになる。更に、信号処理直前で確実にユーザーキャンセルが発生されていたかどうかを調べるようにして、ユーザーキャンセルの取りこぼしがないようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係るカメラのシステム構成を示すブロック図
【図２】 図１のデジタル信号処理部の内部構成を示すブロック図
【図３】 実施例の撮像シーケンスのメインフローを示す図
【図４】 図３の撮像・光学電源投入及び撮影動作準備の詳細フローを示す図
【図５】 図３の撮影本露光の詳細フローを示す図
【図６】 従来のデジタルカメラシステムの構成を示すブロック図
【符号の説明】
１ 光学ブロック
２ 撮像ブロック
３ ＭＰＵ（制御手段）
４ Ａ／Ｄコンバーター（変換器）
５ デジタル信号処理部
６ メモリー（記憶手段）
７ 内蔵記録部
１０ ストロボユニット
１３ 操作部
１４ バッテリー（内蔵電源）
１５ 電源回路
【発明の属する技術分野】
本発明は、デジタル信号処理を行うカメラ及びカメラの制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図６は従来のデジタルカメラの構成を示すブロック図である。同図において、５１はレンズやシャッター等の光学ブロック、５２は固体撮像素子であるＣＣＤで、一般のムービー方式用のセンサーが使用されている。
【０００３】
５３は各ブロックやシステム全体をコントロールするＣＰＵ、５４はＣＣＤ５２の撮像出力をデジタル信号に変換するＡ／Ｄコンバーター、５５はＡ／Ｄコンバーター５４からＡＤＣバス５９を通して入力された映像信号をデジタル処理するデジタル信号処理部、５６はＣＣＤ５２からＡＤＤバス６０を通して入力された画像データをデジタルで記録媒体へ記録する記録部である。
【０００４】
５７はデジタル信号処理部５５からのデジタル信号をアナログ信号に変換するＤ／Ａコンバーター、５８はＤ／Ａコンバーター５７の出力を外部のＴＶモニター等に出力するためのビデオ出力部である。
【０００５】
上記構成のカメラにおいては、光学ブロック５１を通してＣＣＤ５２から出力された映像信号をＡ／Ｄコンバーター５４でデジタル信号に変換して、デジタル信号処理部５５によりガンマ処理やその他の信号補正を行い、記録部５６にデジタルデータを記録する。また、記録部５６のデータをデジタル信号処理部５５を通してＤ／Ａコンバーター５７でアナログ信号に変換した後、ビデオ出力部５８でＴＶ信号に変換して、外部のＴＶモニター等で映像を写し出すようにする。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような従来のカメラにあっては、種々の撮影動作に対して対応できない場合があるという問題点があった。
【０００７】
例えば、撮影時のローバッテリー検出を複数の手段を用いて行うような構成ではないので、様々な撮影動作に対して柔軟に対応できなかった。
【０００８】
また、ＡＦもＡＥもＡＷＢ（自動白バランス）も同じ全画面の画像領域を使っていたため、ＡＦでの最適な露出を得られなかった。更に、ＡＥやＡＷＢでも少なからず精度の面で問題があるとともに、ＡＦ・ＡＥ・ＡＷＢでそれぞれ個々に測定していたので処理に時間がかかっていた。
【０００９】
本発明は、上記のような問題点に着目してなされたもので、種々の撮影動作に対して柔軟な対応が可能なカメラ及びカメラの制御方法を提供することを目的としている。
【００１０】
本発明に係るカメラ及びカメラの制御方法は、次のように構成したものである。
【００１１】
（１）撮影した被写体像をアナログ画像信号に変換する撮像手段とアナログ画像信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器と、デジタル信号に対して所定の信号処理を施してデジタル画像信号を生成する信号処理手段とを備えるカメラであって、電源電圧が所定の電圧以下に低下したローバッテリー状態を検出する検出動作を行い、前記ローバッテリー状態が検出された場合には電源を遮断し、レリーズスイッチの操作後であって、前記撮像手段の露光制御がされる前の所定の時点までは、撮影動作を中断させるようなユーザー操作であるキャンセル操作が行われた場合には撮影処理を終了し、前記所定の時点以降の前記撮像手段の露光制御とそれに続く信号処理では、前記キャンセル操作が行われても撮影処理が終了することを禁止し、前記信号処理においては前記検出動作を禁止するように制御する制御手段を有するようにした。
（２）撮影した被写体像をアナログ画像信号に変換するステップと、前記アナログ画像信号をデジタル信号に変換するステップと、前記デジタル信号に対して所定の信号処理を施してデジタル画像信号を生成するステップと、電源電圧が所定の電圧以下に低下したローバッテリー状態を検出する検出動作を行い、前記ローバッテリー状態が検出された場合には電源を遮断し、レリーズスイッチの操作後であって、撮像手段の露光制御がされる前の所定の時点までは、撮影動作を中断させるようなユーザー操作であるキャンセル操作が行われた場合には撮影処理を終了し、前記所定の時点以降の前記撮像手段の露光制御とそれに続く信号処理では、前記キャンセル操作が行われても撮影処理が終了することを禁止し、
前記信号処理においては前記検出動作を禁止するように制御する制御ステップと、
を有するようにした。
【００２１】
【発明の実施の形態】
図１は本発明に係るカメラのシステム構成を示すブロック図であり、ここではデジタルカメラのシステム構成を示している。
【００２２】
同図において、１はレンズやシャッター等を有する光学ブロック、２は撮影した被写体像を電気的な画像信号に変換するＣＣＤ（固体撮像素子）やＴＧ（タイミングジェネレーター）やＣＤＳ（Correlation Double Sampling ）等の回路を含む撮像ブロックであり、ここで用いるＣＣＤはコンピューターでの画像処理を考慮して、正方画素に近い受光部を設けている。
【００２３】
３は各ブロックやシステム全体をコントロールする制御手段であるＭＰＵ（マイクロプロセッサーユニット）で、このＭＰＵ３からバスがつながっていて、このバス上のメモリから画像データを転送し、ＭＰＵ３内部の演算回路で画像データの演算処理を行うことが可能となっている。
【００２４】
４はＣＣＤの撮像出力をデジタル信号に変換するＡ／Ｄコンバーター（変換器）、５はＡ／Ｄコンバーターからの映像信号に対して所定の信号処理を施すデジタル信号処理部、６はＣＣＤからの画像データを一時的に記憶したりする読み書き可能なＤＲＡＭからなるメモリー（記憶手段）であり、画像データ以外にもワークエリア等の本システムで必要とする様々なデータを書いたり読み出したりすることが可能となっている。そして、デジタル信号処理部５では、カメラの撮影モード時にこのメモリー６上に画像データを転送し、その後ＡＤＤバス１２を通してデジタル信号処理部５とメモリー６間でデータの送受を行いながらＷＢ（ホワイトバランス）、ＡＥ補正、ガンマ処理、画像圧縮等他様々な画像処理を行うようになっている。
【００２５】
７はデジタル信号を内蔵の記録媒体へ記録する内蔵記録部であり、フラッシュメモリー等の不揮発メモリーを用いている。８はＰＣＭＣＩＡ準拠のＰＣカードを読み書きするためのＰＣカードインターフェイスであり、ＰＣカードＴｙｐｅIII のハードディスク（ＨＤＤ）やフラッシュメモリーカード等の記録媒体を接続することができるようになっている。９は外部の拡張ユニットとのデータを送受信するための外部バスインターフェイス（Ｉ／Ｆ）であり、主にパソコンとの接続用に使用するものである。
【００２６】
１０は本カメラのストロボ撮影用のストロボユニットであり、このストロボユニット１０ではＭＰＵ３からの制御信号により発光の開始／停止、メインコンデンサへの充電等の制御が行われる。更に、このストロボユニット１０のメインコンデンサの電圧レベル（充電電圧）をＭＰＵ３の内部のＡ／Ｄ変換器を用いて読み取ることで、フル充電の検出を行っている。
【００２７】
１１はＡ／Ｄコンバーター４からデジタル信号処理部５にデータ転送するためのＡＤＣバス（１０ビットのバスライン）であり、上述のＡＤＤバス１２はＭＰＵ３とデジタル信号処理部５とメモリー６と内蔵記録部７とＰＣカードインターフェイス８と外部インターフェイス９間で相互にデータ送受信するためのバス（１６ビットのバスライン）である。
【００２８】
１３は本カメラのレリーズスイッチやその他諸々の動作切替スイッチ及びＬＣＤやＬＥＤ等により表示を行うユーザーインターフェイス関連の操作部であり、ここでは１チップマイコンを備えて、ＭＰＵ３とシリアル通信による情報交換でユーザーインターフェイス関連の操作を行うようになっている。
【００２９】
１４はバッテリー（内蔵電源）であり、バッテリー種別としてはアルカリマンガン単３電池やニッカド電池あるいはＡＣアダプター等がある。このバッテリーレベルの検出は、ＭＰＵ３の内部のＡ／Ｄ変換器を用いて該バッテリー１４の電圧レベルを読み取るように構成されており、ローバッテリー等の検出を行っている。１５はその電源回路である。
【００３０】
図２は上記デジタル信号処理回路５の内部の回路構成を示す図である。同図中、１１は図１に示すＡＤＣバス（１０ビットのバスライン）、１２はＡＤＤバス（１６ビットのバスライン）である。
【００３１】
また図２中、２０はＡＤＣバス１１やＡＤＤバス１２と内部の信号処理回路とのインターフェイス部であり、例えばＡＤＣバスの１０ビット幅データをＡＤＤバスの１６ビット幅のデータに変換（１０／１６変換）したり、逆変換（１６／１０変換）したりするデータ変換回路等を有し、またＭＰＵ３からの制御でデータの流れを変えることもできる。
【００３２】
２１は入力されたＣＣＤからの生データを輝度・色差の映像信号に生成処理するシグナルプロセッサー部であり、映像信号の出力の他に、プロセスの過程で得られる測光値や測色値や映像の高周波成分等の様々な情報データを必要に応じて得ることができるようになっている。
【００３３】
２２はシグナルプロセッサー部２１からの映像信号をＪＰＥＧ圧縮するためのＩＣからなる圧縮回路、２３はデータインターフェイス部２０と圧縮回路２２との間でデータ交換するためのＪＰＥＧバスである。
【００３４】
次に、上記構成のカメラの撮影動作について説明する。
【００３５】
ユーザーが被写体を撮影する場合、まず操作部１３上のレリーズスイッチを押すと、操作部１３のマイコンはレリーズスイッチが押されたことを検出し、電源回路１５を制御して、図１のデジタル信号処理部５、メモリー６、内蔵記録部７、ＰＣカードインターフェイス８、外部バスインターフェイス９及びストロボユニット１０の各部の電源を入れる。そして、ＭＰＵ３に電源を投入すると、内部のプログラムＲＯＭからプログラムデータがロードされ、初期化処理が行われる。
【００３６】
上記の初期化処理では、上述の各部を動作準備状態に設定したり、必要最低限な動作を行うようにする。例えば、操作部１３のマイコンと通信して、ユーザーが操作した状態を調べたり、デフォルトの液晶表示を行ったりする。その他、例えばＰＣカードが挿入されていたら、そのＰＣカードの残量を求めたり、必要なディレクトリを作成したりする。また、ＰＣカードに異常が検出されたら、その異常をＬＣＤ上でエラー表示する。
【００３７】
上記操作部１３のマイコンと通信した結果、レリーズスイッチが押されたことを検出した場合は、撮影シーケンスの処理を実行する。図３にこの撮影シーケンスのメインフローの図を示す。なお、レリーズスイッチは、カメラの撮影動作を始めるためのスイッチで、ストロークの異なるＳＷ１とＳＷ２の２重構造のスイッチ構成から構成されている。
【００３８】
図３のフローにおいて、始めにＳＷ１が押されたらステップ１００の負荷試験が行われ、その後セーフティーローバッテリー（Ｓａｆｅｔｙ ＬＢ）チェックが行われる。また同時に、別タスクでステップ１０１の一定周期のＳａｆｅｔｙＬＢチェックが行われる。このステップ１００若しくはステップ１０１のどちらかのＳａｆｅｔｙ ＬＢチェックにてＬＢが検出された場合には、即座に撮影シーケンスを終了し、液晶パネルにＬＢ表示を出す。このとき、システムの電源は落とさない。そして、その後はほとんどのカメラ操作を受け付けないようにする。また、このとき受け付ける操作としては、電池交換やＰＣカード交換やバリヤ（カメラ操作のメインスイッチの役割）オフ等である。
【００３９】
上記ステップ１０１のＳａｆｅｔｙ ＬＢチェックにてＳａｆｅｔｙ ＬＢでないなら、ＳＷ１が放されるかあるいはＳＷ２が押されるまで、一定周期でＳａｆｅｔｙ ＬＢチェックをし続ける。この一定周期はおよそ２００ミリ秒である。そしてＳＷ１が放されるかあるいはＳＷ２が押された場合には（ステップ１０２）、別タスクを終了する（ステップ１０３）。この別タスクは、ＯＳのタスクスイッチングにより、撮影シーケンスのメインフローとほぼ同時に動いている別のプログラムを示す。
【００４０】
上記ステップ１００の負荷試験後のＳａｆｅｔｙ ＬＢチェックでは、図１の電源回路１５の負荷を一時的に重くしてＳａｆｅｔｙ ＬＢチェックを行う。このときの一時的な負荷としては、図１の光学ブロック１や撮像ブロック２の電源負荷を見込んだものである。
【００４１】
上記ステップ１００のＳａｆｅｔｙ ＬＢチェックでＳａｆｅｔｙ ＬＢが検出された場合には、上述の光学ブロック１や撮像ブロック２に電源を入れることなく撮像シーケンスを終了して、ＬＢを表示する。ステップ１００でＳａｆｅｔｙ ＬＢでないなら、ステップ１１０の光学、撮像の各ブロック１，２に電源を投入し、撮影動作準備の設定を行う。このステップ１１０の処理については、後で図４を用いて詳しく説明する。
【００４２】
上記ステップ１１０の処理を終えると、図１の光学ブロック１からデジタル信号処理部５まではムービー動作状態になり、後述するＡＦ（Auto Focus）・ＡＥ（Auto Exposures）・ＡＷＢ（Auto White Balance）の制御の準備が完了する。そして、ステップ１２０のＡＦ制御により、ＣＣＤセンサーのみを用いたＴＴＬ方式のＡＦが行われる。
【００４３】
このＡＦのシステムでは、ＣＣＤの全画素の中から中央付近のある領域を測距領域として図２のシグナルプロセッサー２１に指定し、その領域の画像データの積分値をＡＥ用データとし、その高周波成分をＡＦ用データとして得ている。そして、まずＡＦに先立って簡易的なＡＥを行い、適正露出状態でＡＦを合わせ込む。
【００４４】
ここで重視すべきことは、上記の簡易的なＡＥでは、測距する画素領域と同等の画素領域についてＡＦのために適正な露出を合わせ込むということである。つまり、全画素領域の上部や下部等で逸脱した明るさの被写体があってもそれを無視して露出を合わせ込み、精度よくＡＦを行う。これにより、目的の画素領域の適正な測距を行うことができる。
【００４５】
そして、ステップ１２０のＡＦ制御が完了すると、その完了マークとして緑のＬＥＤを点灯させる。続いてステップ１３０のＡＥ及びＡＷＢ制御が実行される。このＡＥシステムとＡＷＢシステムは前述の別タスクでほぼ同時に動作している。
【００４６】
ＡＥシステムではまず、上述の測距で使用した画素領域とは異なる広い領域の画像データを測光するために改めて図２のシグナルプロセッサー２１に領域の指定をし直す。つまり測光ウインドウを切り替える。このときの領域は、ほぼ全画面に渡るように広く設定している。
【００４７】
またこのＡＥシステムでは、その測光データを基にＴＶ値は変えずにＡＶ値を補正しながら、適正なＥＶ値になるように露出を合わせ込む。つまり、ステップ１３０のＡＥではシャッタースピードは一定にしておき、絞りを変えながら適正な露出範囲内になるように制御する。
【００４８】
一方、ＡＷＢシステムでは、全画面の１／１６ぐらいの比較的小さい領域で複数の個所について測色を行っている。例えば、上下左右の４隅と中央付近の４個所の計８個所について測色を行う。そして各ブロックの測色データを範囲限定し、ある範囲外のデータは参照しないようにする。
【００４９】
これにより、例えば色の濃い被写体の部分や輝度オーバーで色が正しくない部分等のＡＷＢとして測色したくない部分を除くことができる。そして範囲内にあるデータの統計をとり、より正確に被写体のホワイトバランスを合わせ込む。更に、このＡＷＢシステムは上記８ブロックの領域の測色データの読み込みを５回繰り返して、ホワイトバランスの補正データを算出する。
【００５０】
次に、ステップ１４０の条件判断で示しているように、ユーザーがレリーズスイッチのＳＷ１のみを押し続けている場合には、ＡＥとＡＷＢは動作し続ける。これにより、ＳＷ１を押しながらカメラのフレーミングを変えた場合や被写体の照明が変化したときに追従していくことができる。このステップ１４０の条件判断により、ＳＷ１が放された場合やその他何らかのキャンセルが発生した場合には、ステップ１４１の終了に進み、撮影動作を止める。
【００５１】
そしてＳＷ２が押された場合は、ステップ１５０の撮像本露光が実行される。このステップ１５０の撮影本露光については、後で図５を用いて詳細に説明するが、簡略に説明すると、ＣＣＤを露光モードに切り替えてシャッターを切り、ＣＣＤ転送に伴って一画面分の画像データを一気にメモリー６へ転送するものである。
【００５２】
続いて、ステップ１６０でＬＢ検出を禁止して信号処理するが、ここでそのメモリー上の画像生データを数ライン毎に読み出し、デジタル信号処理部５にてＪＰＥＧ圧縮の画像データにデジタル画像処理する。
【００５３】
ここでいうＬＢ検出とは、先に述べたＳａｆｅｔｙ ＬＢチェックとは異なり、Ｓａｆｅｔｙ ＬＢチェックより低い電源電圧の検出を行い、ＬＢを検出したら即座にシステムの電源を落とす。これは、撮像シーケンスとは無関係にシステムに電源が投入されたときから常時動作しているタスク（プログラム）である。
【００５４】
したがって、このときＬＢの検出を禁止する目的は、ＬＢのために信号処理の途中（例えばＪＰＥＧファイルをＰＣカード等に書き込んでいる途中）の不完全なファイル状態で中断させないためである。そして信号処理が終了したら、再びＬＢ検出を開始する。また、上記の信号処理中には、液晶パネルにＢＵＳＹの文字を表示する。
【００５５】
続いて、ステップ１７０の残量計算及び次のナンバー表示を実行するとともに、別タスクでステップ１６１のＳａｆｅｔｙ ＬＢチェックを実行する。このステップ１６１から１６３はそれぞれ先に述べたステップ１０１から１０３と同等の処理を行っているので、説明は省略する。
【００５６】
ステップ１７０の残量計算では、内蔵記録部７やＰＣカードの媒体にファイルを書き込んだ後の残り容量を求める。そのとき、液晶パネルでは、信号処理中のＢＵＳＹマークから次のファイルナンバーへ切り替える。
【００５７】
次に、ステップ１８０の条件判断で、ＳＷ１が放されたかどうかを検出する。放されていたなら、本処理ルーチンの後処理をして、光学や撮像ブロック１，２の電源を落として、液晶パネルに残量のパーセント表示をする（ステップ１９１）。そしてステップ１９２で撮影処理を終了する。このとき、本システムの電源はすぐに落とさずに、一定期間待ってから落とす。これは、次に再びスイッチ類が押されたときにすばやく反応して動作を開始できるようにするためである。
【００５８】
上記ステップ１８０の条件判断で、ＳＷ１が放されていなかったら、ステップ１９０の条件判断に進む。ステップ１９０では、ＳＷ２が放されて再び押される（押され直される）のを検出している。これは、ＳＷ２が前の状態で押し続けられた場合やＳＷ２のみが放された場合には、処理をステップ１８０に戻すためである。
【００５９】
すなわち、ステップ１８０と１９０をループして、結局ＳＷ１が放されるか若しくはＳＷ２が再び押され直されるのを待つ。そして、ＳＷ２が押され直された場合には、再びステップ１５０の撮影本露光を実行する。また、ＳＷ２が押され直しが続いた場合には、ステップ１５０から１９０の処理が繰り返される。
【００６０】
次に、上述のステップ１１０の撮像・光学ブロックの電源投入と、撮影動作準備の内部フローについて図４を用いて詳しく説明する。図４のフローにおいて、ステップ２０１では図２のデータインターフェイス部２０の初期設定を行う。具体的には、光学ブロック１や撮像ブロック２の電源を入れるに先立って、各駆動パルス信号の状態をＬｏｗレベルに設定したり、データインターフェイス部２０の内部の駆動パルス用信号を所定状態に設定したり、画像データの流れを予め設定しておいたりする。
【００６１】
続いて、ステップ２０２で光学、撮像ブロック１，２の電源を投入する。そして、ステップ２０３で撮像用パルス設定を行い、ＣＣＤをフィールド読み出しするための設定や擬似的なテレビ信号同期で駆動させるための画素サイズの設定を行う。本システムでは、５７万画素のセンサーを用いて高画質の画像を信号処理するが、ＳＷ１の撮影準備段階ではＴＴＬ方式のＡＦ・ＡＥ・ＡＷＢを行うためにムービー駆動する必要がある。
【００６２】
このため、ＳＷ１のオンのときには全画素のデータを読み出さずに必要最低限の画素データを読み出す。したがって、そのために擬似的なテレビ信号同期で駆動させるための画素サイズの設定を行い、ＣＣＤを駆動する。
【００６３】
上記ステップ２０３のパルス設定が終了したら、次にステップ２０４で絞り及び電子シャッターの初期設定を行う。ここでは、初期絞りとして中間の絞り状態を設定し、電子シャッターも本露光時のメカシャッターの中間動作位置に設定する。例えば、絞りはＡｖ値で４、電子シャッターはＴｖ値で７に設定する。
【００６４】
次にステップ２０５でメインクロックの切替を行い、全システムの基本クロックをデータインターフェイス部２０内部の回路で発振しているクロックから撮像ブロックで発振しているクロックに切り替える。これは、ノイズに弱い撮像回路をクロックの歪み等のノイズから守り、高画質を得るためで、撮像回路を中心とした駆動パルスに全システムを同期させるようにする。
【００６５】
次にステップ２０６でムービー動作の設定を行い、撮像ブロック２の駆動だけでなく、Ａ／Ｄコンバーター４やデータインターフェイス部２０及びシグナルプロッセッサー２１の設定をムービー動作に対応するように設定する。具体的には、撮像ブロック２からのムービーのＣＣＤ出力信号をＡ／Ｄコンバーター４でデジタル信号に変換し、そのデジタル信号を直接シグナルプロセッサー２１に入力する。
【００６６】
シグナルプロセッサー２１では、入力されたデジタル信号をリアルタイムで処理して、ＡＦ・ＡＥ・ＡＷＢ等で必要なデータを算出する。この算出されたデータは、シリアルの通信によりデータインターフェイス部２０とＡＤＤバス１２を通して、ＭＰＵ３に送られる。言い換えれば、ＭＰＵ３が必要な時に読み出す。したがって、ステップ２０６では、このための設定準備を行っている。
【００６７】
次に、ステップ２０７では、ＡＦ・ＡＥ・ＡＷＢの各システムがＭＰＵ３内で動作するためのＭＰＵ３内部の環境設定を行う。例えば、メモリー６のＤＲＡＭのある領域をワークエリアに確保したり、ＡＦ・ＡＥ・ＡＷＢの各システムがシグナルプロセッサー２１へ画像処理領域設定をしたり、シグナルプロセッサー２１からの画像処理データをメモリー６上に保持したりするための環境設定を行う。
【００６８】
最後にステップ２０８で本露光時のＤＭＡ準備を行い、本露光時にＣＣＤの全画素の画像データをメモリー６のＤＲＡＭ上にＤＭＡ転送する場合のための、ＤＲＡＭの画像データ待避エリアの確保を行う。この画像データ待避エリアは、１ライン毎のリスト構造になっており、後信号処理する場合にはライン単位で読み出しや消去のアクセスが可能なデータ構造になっている。
【００６９】
次に、図３のステップ１５０の撮影本露光の内部フローについて図５を用いて詳しく説明する。
【００７０】
図３のステップ１４０にてＳＷ２が押されたときに、本ステップ１５０の撮影本露光ルーチンが実行され、まず始めに図５のフローにおいて、ステップ２１１で負荷試験後にＳａｆｅｔｙ ＬＢチェックが行われる。このときの負荷試験は図３のステップ１００の負荷試験とは異なり、ＰＣカードの媒体駆動の負荷や信号処理で使用される回路（シグナルプロッセッサーやＪＰＥＧ圧縮回路等）の動作負荷を見込んだ負荷試験が行われる。
【００７１】
そして、その直後Ｓａｆｅｔｙ ＬＢチェックを行い、負荷の結果Ｓａｆｅｔｙ ＬＢならその後の処理を実行せず、すぐに処理を終了して液晶パネルにＬＢを表示する。ＬＢでないならステップ２１２で残量チェックを行い、記録媒体（内蔵記録部か若しくはＰＣカード）の残量のチェックを行う。
【００７２】
ここでは、現状の撮影状態により、信号処理で作られるファイルサイズを計算予測し、１枚以上撮影できるかどうか調べる。１枚以下のときは、０Ｓｈｏｔを液晶パネルに表示して、撮影処理を終了し、レリーズスイッチが押されている間中はエラーマークとして赤のＬＥＤを８Ｈｚで点滅させる。０Ｓｈｏｔでないなら、ステップ２１３でスイッチ類の異常を検出し、異常時には赤のＬＥＤの８Ｈｚ点滅とともに液晶パネルにエラー内容を表示する。
【００７３】
上記スイッチ類の異常とは、本システムではカラー画像記録と高解像度白黒記録を可能としており、その切替スイッチに異常が発生し、中間状態であった場合にそれを検出している。ステップ２１３でスイッチ類の異常がないなら、ステップ２１４でキャンセルチェックが行われる。このキャンセルチェックとは、撮影動作を中断させるようなユーザー操作がなされたかどうかをチェックするものである。
【００７４】
撮影動作を中断させるようなユーザー操作を具体的に述べると、バリア閉じやダイヤルの変更、あるいはＰＣカード口の蓋を開けられり、カラー画像記録と高解像度白黒記録のモード切替スイッチが切り替えられた場合等があげられる。このようなキャンセル操作が行われたら、すぐに撮影処理を終了する。
【００７５】
キャンセルが行われなかったならば、次にステップ２１５でセルフタイマーＳＷのチェックが実行される。このステップ２１５でのセルフタイマーＳＷチェックによりセルフタイマー状態が検出されたときには、次のステップ２１６でセルフタイマー動作が実行される。このセルフタイマー動作とは、カメラ前面のＡＦ補正用の赤外線ＬＥＤを一定期間点滅させ、被写体側のユーザーにセルフタイマー状態であることを知らせ、更に本露光の２秒前にはこのＬＥＤを２Ｈｚ点滅から８Ｈｚ点滅に切り替え、撮影間近であることをユーザーに知らせるものである。
【００７６】
ステップ２１６のセルフタイマーの動作後若しくはステップ２１５のセルフタイマーＳＷチェックでセルフタイマー状態でないときには、ステップ２１７でＳＷ２の動作開始ＯＫ合図を実行する。これは、ＳＷ２の動作を開始したフラグを立てて、これ以後信号処理が終了するまでキャンセルできないようにするものである。そして、ステップ２１８でキャンセルチェックを実行することにより、ステップ２１７以前でキャンセルが発生していなかったかどうかの再チェックを行う。これにより、キャンセルの取りこぼしをなくすことができる。
【００７７】
次に、ステップ２１９で繰り返し撮影時の再設定動作を実行する。これは、先に述べた図３のステップ１９０の処理の後に繰り返して撮影する場合に、撮影のための準備を行うためである。具体的には、図４に示すステップ２１６〜ステップ２１８の動作と前回のＡＦ・ＡＥ・ＡＷＢのデータを再利用する設定を行う。
【００７８】
したがって、最初のＳＷ１操作後のＳＷ２の操作による撮影では何も実行されない。次に、ステップ２２０でＳＷ２操作後のストロボチャージにて、撮影前の完全ストロボ充電を行う。これとともに、充電関係のＬＥＤマークや低輝度警告のＬＥＤマークを消す。
【００７９】
そして、ステップ２２１でＳａｆｅｔｙ ＬＢチェックを行い、ストロボ充電によるバッテリーの消耗でＬＢになっていないかを確認する。その後、ステップ２２２で本露光直前のＡＥを行う。これは、ＳＷ１：ＯＮ時のＡＥが絞り制御による簡略露出制御だったのに対し、その状態から再度露出測定を行って、最終的に適正露出になるようにシャッタースピードを細かく制御して撮影を行うための準備である。これにより、最終的なシャッタースピードが決定される。
【００８０】
このとき、被写体が暗く低輝度だと判断された場合若しくはストロボ強制発光モードの場合には、ステップ２２３でＥＦシステムが動作し、ストロボ撮影の有無を検出する。そして、ステップ２２４でストロボのプリ発光が行われ、このプリ発光時の露光レベルの測光が行われる。そして、そのデータ結果から本露光時のストロボ発光時間を算出する。
【００８１】
続いて、ステップ２２５で本露光のシャッタースピードの設定時にストロボ発光時間を設定し、ステップ２２６にてタイミングを計ってストロボ発光とメカシャッター制御とＣＣＤの露光制御が行われる。しかし、ステップ２２３のストロボ撮影の検出時に、被写体が明るいか若しくはストロボオフの設定ならば、ステップ２２４の動作は実行されず、更にステップ２２５の本露光時もストロボの発光は行われない。
【００８２】
そして、次のＣＣＤデータ読み出し時には、Ａ／Ｄコンバーター４からデータインターフェイス部２０を通してメモリー６のＤＲＡＭまで全画素分の画像データのＤＭＡが行われる。最後に、ステップ２２７にてＤＭＡが完了したら合図のフラグを立てて、図３のステップ１６０の信号処理が実行される。
【００８３】
このように、本実施例では、ＣＣＤから任意の画像領域を読み出せるような撮像ブロック２と、その駆動パルス発生回路と、読み出した画像データをデジタル信号に変換するＡ／Ｄコンバーター４と、デジタル画像信号から必要なＡＦ・ＡＥ・ＡＷＢに情報を算出できるシグナルプロセッサー２１を有したデジタル信号処理部５と、データを一時的に待避できるメモリー６と、それらの各回路を自由に制御できるＭＰＵ３とを備えることで、レリーズスイッチのＳＷ１操作時のＡＦ・ＡＥ・ＡＷＢの処理を改善することができる。
【００８４】
また、上記構成に加え、各部の電源負荷試験用回路や複数の電源電圧レベルをチェックするローバッテリー検出手段を設けることにより、撮影動作における様々なローバッテリー時の撮影中断処理を行うことができ、種々の撮影動作に対して柔軟な対応が可能となっている。
【００８５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、種々の撮影動作に対して柔軟な対応が可能になるという効果がある。
【００８６】
すなわち、バッテリーが著しく弱っているときには瞬時にシステムの電源を落としてバッテリーに無駄な負荷をかけないようにし、若干弱っている場合にはシステムの電源は落とさずに撮影動作のみを中断して警告を発生するというように、複数のバッテリーチェック手段を設けることにより、バッテリーの状態によりシステムの動作を安全に終了させることができる。
【００８７】
また、ＳＷ１：ＯＮ直後の光学や撮像ブロックに電源を入れる前に負荷試験を行ってバッテリーチェックを行うことにより、バッテリーが弱っているときに光学や撮像のブロックに電源を入れることなく、バッテリーに無駄な負荷をかけないようにして撮像動作を終了させることができる。
【００８８】
更に、ＳＷ２：ＯＮ後の信号処理直前に負荷試験を行ってバッテリーチェックを行うと同時に、信号処理中はローバッテリーの検出を行わないようにし、また信号処理中にストロボの充電を禁止することにより、信号処理中の消費電力を下げて、信号処理中にバッテリーが急激に弱ってローバッテリーならないようにしている。これにより、信号処理中にシステムをシャットダウンせず、信号処理を不完全な状態で中断することなく、完全な画像ファイルを作成することができるようになる。
【００８９】
また、ＳＷ１：ＯＮのＡＦ時に、予めＡＦ用の画像領域でＡＥを行い、ＡＦに最適な露出状態でＡＦを行う。そして、ＡＦ終了後ほぼ全領域の広い画像領域でＡＥを行い、適正露出で本露光撮影を行うようにしており、このＡＥの評価画像領域を場合分けして切り替えることにより、ＡＦの精度の向上と適正露出の高画質な画像を得ることができる。
【００９０】
また、ＳＷ１：ＯＮのＡＷＢ時に、比較的小さい画像領域で画面の複数箇所を測色することにより、被写体のホワイトバランスデータとして有効な領域が選択的に得られ、精度の良好なホワイトバランスを行うことができる。
【００９１】
また、上記のＡＦ後のＡＥとＡＷＢを同時に実行することにより、撮影動作が早くなり、撮影におけるレリーズタイムラグを改善することができる。
【００９２】
更に、ＳＷ１：ＯＮ後にＳＷ２：ＯＮで撮影した後（信号処理後）、ＳＷ２のみ放して再びＳＷ２をＯＮするとＡＦ・ＡＥ・ＡＷＢをやり直さず、前回のＡＦ・ＡＥ・ＡＷＢの状態を保持したまますぐに次の撮影（本露光及び信号処理）を行えるようにしている。これにより、繰り返して撮影する場合に撮影時間を短縮することができるとともに、同じＡＦ・ＡＥ・ＡＷＢ等の撮影条件で、異なるフレーミングや異なる被写体撮影を行えるようになる。これは、後でパノラマ画像を作成する場合に有効である。
【００９３】
また、ＳＷ１の撮影準備段階（ＡＦ・ＡＥ・ＡＷＢを含む）では、ＣＣＤの全画素読み出しせずに、一部の領域の画像データをムービー状態で読み出すことにより、ＡＦ・ＡＥ・ＡＷＢ等のＳＷ１時の各動作を速め、レリーズタイムラグを改善することができる。
【００９４】
また、ＳＷ１：ＯＮのみの状態では、カメラ操作によるユーザーキャンセルを受け付け、ＳＷ２：ＯＮの信号処理中には、ユーザーがキャンセルを行えないようにしている。これにより、信号処理を不完全な状態で中断することなく、完全な画像ファイルを作成することができるようになる。更に、信号処理直前で確実にユーザーキャンセルが発生されていたかどうかを調べるようにして、ユーザーキャンセルの取りこぼしがないようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係るカメラのシステム構成を示すブロック図
【図２】 図１のデジタル信号処理部の内部構成を示すブロック図
【図３】 実施例の撮像シーケンスのメインフローを示す図
【図４】 図３の撮像・光学電源投入及び撮影動作準備の詳細フローを示す図
【図５】 図３の撮影本露光の詳細フローを示す図
【図６】 従来のデジタルカメラシステムの構成を示すブロック図
【符号の説明】
１ 光学ブロック
２ 撮像ブロック
３ ＭＰＵ（制御手段）
４ Ａ／Ｄコンバーター（変換器）
５ デジタル信号処理部
６ メモリー（記憶手段）
７ 内蔵記録部
１０ ストロボユニット
１３ 操作部
１４ バッテリー（内蔵電源）
１５ 電源回路
Claims (2)
- 撮影した被写体像をアナログ画像信号に変換する撮像手段と
アナログ画像信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器と、
デジタル信号に対して所定の信号処理を施してデジタル画像信号を生成する信号処理手段とを備えるカメラであって、
電源電圧が所定の電圧以下に低下したローバッテリー状態を検出する検出動作を行い、前記ローバッテリー状態が検出された場合には電源を遮断し、
レリーズスイッチの操作後であって、前記撮像手段の露光制御がされる前の所定の時点までは、撮影動作を中断させるようなユーザー操作であるキャンセル操作が行われた場合には撮影処理を終了し、
前記所定の時点以降の前記撮像手段の露光制御とそれに続く信号処理では、前記キャンセル操作が行われても撮影処理が終了することを禁止し、
前記信号処理においては前記検出動作を禁止する
ように制御する制御手段を有する
カメラ。 - 撮影した被写体像をアナログ画像信号に変換するステップと、
前記アナログ画像信号をデジタル信号に変換するステップと、
前記デジタル信号に対して所定の信号処理を施してデジタル画像信号を生成するステップと、
電源電圧が所定の電圧以下に低下したローバッテリー状態を検出する検出動作を行い、前記ローバッテリー状態が検出された場合には電源を遮断し、
レリーズスイッチの操作後であって、撮像手段の露光制御がされる前の所定の時点までは、撮影動作を中断させるようなユーザー操作であるキャンセル操作が行われた場合には撮影処理を終了し、
前記所定の時点以降の前記撮像手段の露光制御とそれに続く信号処理では、前記キャンセル操作が行われても撮影処理が終了することを禁止し、
前記信号処理においては前記検出動作を禁止する
ように制御する制御ステップと、
を有するカメラの制御方法。
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