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技術 電子スチルカメラ

出願人 富士フイルムホールディングス株式会社
発明者 荒井実太田毅
出願日 1995年8月25日 (24年6ヶ月経過) 出願番号 1995-217962
公開日 1997年3月7日 (23年0ヶ月経過) 公開番号 1997-065345
状態 未査定
技術分野 カラーテレビジョン画像信号発生装置
主要キーワード 同一諸元 ビット長変換 セッティング作業 メインコントロールユニット 予備操作 ダイナミックラム 下位ビット分 ダイレクトメモリアクセス転送
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(1997年3月7日)のものです。
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図面 (7)

課題

精細画素データを撮像して得た後、これを即座に高精細モニタに送って高精細画像を表示できるようにする。

解決手段

コントローラ8は、CCDイメージセンサを内蔵したカメラヘッドに接続される。コントローラ8は、カメラコントロールユニット35,画像信号処理ユニット36,メインコントロールユニット37を有する。メインコントローラ8に、高精細モニタ11,TVモニタ10,ホストコンピュータ15などが接続される。カメラコントローラ35から得られたRGBの画素データは、画像信号処理ユニット36によってメインコントロールユニット37に転送されるだけでなく、高精細モニタ11にも送出される。

概要

背景

CCDイメージセンサなどの固体撮像素子を内蔵し、静止画像撮像して電気信号に変換してこれをフロッピーディスクメモリカードICカード)に記録するようにした電子スチルカメラが従来から実用化されている。最近では、このような電子スチルカメラの解像度を大幅に高め、再生時にはハイビジョンと同等の高品質な画像が得られるようにした高精細電子スチルカメラがいくつか提供されている。このような高精細電子スチルカメラには、例えば「FUJIX DS-505」(商品名)で知られるように、対物光学系を含む撮像機構部を内蔵したカメラヘッド記録機構部とが共通の筺体内に組み込まれた一体型のものと、「FUJIX HC-1000 」(商品名)で知られるように、CCDイメージセンサを内蔵し、撮像用レンズ着脱されるカメラヘッドと、その制御部や記録機構部とを含むコントロールユニットとが別体となった分離型のものとがある。

上記いずれの方式のものにおいても、固体撮像素子に用いられているCCDイメージセンサの画素高密度化され、特に後者のものでは、赤(R),緑(G),青(B)の各色チャンネルごとに90万画素CCDを用いた3板式構成となっており、顕微鏡画像の直接撮像、スタジオでの商品撮像、写真画像の撮像など、様々な用途に利用されてきている。

概要

高精細な画素データを撮像して得た後、これを即座に高精細モニタに送って高精細画像を表示できるようにする。

コントローラ8は、CCDイメージセンサを内蔵したカメラヘッドに接続される。コントローラ8は、カメラコントロールユニット35,画像信号処理ユニット36,メインコントロールユニット37を有する。メインコントローラ8に、高精細モニタ11,TVモニタ10,ホストコンピュータ15などが接続される。カメラコントローラ35から得られたRGBの画素データは、画像信号処理ユニット36によってメインコントロールユニット37に転送されるだけでなく、高精細モニタ11にも送出される。

目的

本発明は上記事情を考慮してなされたもので、高精細な撮像によって得られた画素データのほとんどを用いて簡便にピントの確認を行うことができるようにした高精細電子スチルカメラを提供することを目的とする。さらに本発明は、コントロールユニットに接続されるプリンタ機種が変わっても、面倒な調整操作を必要とせずに適切なハードコピーが得られ、また用途に応じた適切な量子化サイズの選択が可能で、複数種類記録メディアに適切な量子化サイズで画像データの記録を行うことができるようにした高精細電子スチルカメラを提供することを目的とする。

効果

実績

技術文献被引用数
2件
牽制数
4件

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請求項1

色分解光学系及び色分解された各色ごと光電変換を行う撮像素子を内蔵したカメラヘッドと、このカメラヘッドに接続され、前記撮像素子から得られた色ごとの光電信号量子化して画素データに変換し、この画素データを外部装置へ出力するコントローラとからなる電子スチルカメラにおいて、前記コントローラは、量子化された画素データを色ごとに一時的に格納するワークメモリと、このワークメモリから転送されてくる各色の画素データのうち上位複数ビット分を格納する色ごとのビデオラム及び、残りの下位ビット分を格納するサブメモリと、前記ビデオラム及びサブメモリから色ごとに読み出された画素データをアナログ量に変換するDAコンバータとを備え、前記DAコンバータからの信号を高精細モニタに入力することによって高精細画像の表示を行うことができるようにしたことを特徴とする電子スチルカメラ。

請求項2

前記コントローラは、ビデオラムから読み出された前記上位複数ビット分の画素データに基づき、TVモニタ画像表示を行うことを特徴とする請求項1記載の電子スチルカメラ。

請求項3

前記ビデオラム及びサブメモリのうち、少なくともビデオラムから読み出された画素データを不揮発性記録メディアに記録するようにしたことを特徴とする請求項1記載の電子スチルカメラ。

請求項4

前記ビデオラムを揮発性の記録メディアとして内蔵することを特徴とする請求項1記載の電子スチルカメラ。

請求項5

前記ビデオラム及びサブメモリに転送する画素データを格納するラム増設して複数画面分スチル画像の画素データが格納できるようにするとともに、複数画面分の撮像を行う際には前記高精細モニタでの画像表示を制限するようにしたことを特徴とする請求項1記載の電子スチルカメラ。

請求項6

前記光電信号の量子化サイズ可変とし、前記記録メディアには設定した量子化サイズで画素データの記録を行うようにしたことを特徴とする請求項1記載の電子スチルカメラ。

請求項7

前記量子化サイズの変更は、前記光電信号がデジタル変換された後に画素データごとの補正に用いられるルックアップテーブルによって行われることを特徴とする請求項6記載の電子スチルカメラ。

請求項8

色分解光学系及び色分解された各色ごとに光電変換を行う撮像素子を内蔵したカメラヘッドと、このカメラヘッドに接続され、前記撮像素子から得られた色ごとの光電信号を量子化して画素データに変換し、この画素データを外部装置へ出力するコントローラとからなる電子スチルカメラにおいて、前記コントローラは、プリンタ接続用コネクタを備えるとともに、これに接続されたプリンタの種類を自動判別し、接続されたプリンタに対して画質調整用パラメータを転送することを特徴とする電子スチルカメラ。

請求項9

前記画質調整用のパラメータは、前記光電信号を量子化した後に画素データのビット長調節に用いられるルックアップテーブルのデータ値及び、彩度データ値、色相データ値であることを特徴とする請求項8記載の電子スチルカメラ。

技術分野

0001

本発明は、高精細デジタル画像の記録及び再生が可能な電子スチルカメラに関し、詳しくはイメージセンサを含む光電変換部を内蔵したカメラヘッドと、このカメラヘッドから得られた画像データの記録及び再生、さらにはプリンタへの出力などを制御するコントローラとが別体構成となった分離型の高精細電子スチルカメラに関するものである。

背景技術

0002

CCDイメージセンサなどの固体撮像素子を内蔵し、静止画像撮像して電気信号に変換してこれをフロッピーディスクメモリカードICカード)に記録するようにした電子スチルカメラが従来から実用化されている。最近では、このような電子スチルカメラの解像度を大幅に高め、再生時にはハイビジョンと同等の高品質な画像が得られるようにした高精細電子スチルカメラがいくつか提供されている。このような高精細電子スチルカメラには、例えば「FUJIX DS-505」(商品名)で知られるように、対物光学系を含む撮像機構部を内蔵したカメラヘッドと記録機構部とが共通の筺体内に組み込まれた一体型のものと、「FUJIX HC-1000 」(商品名)で知られるように、CCDイメージセンサを内蔵し、撮像用レンズ着脱されるカメラヘッドと、その制御部や記録機構部とを含むコントロールユニットとが別体となった分離型のものとがある。

0003

上記いずれの方式のものにおいても、固体撮像素子に用いられているCCDイメージセンサの画素高密度化され、特に後者のものでは、赤(R),緑(G),青(B)の各色チャンネルごとに90万画素CCDを用いた3板式構成となっており、顕微鏡画像の直接撮像、スタジオでの商品撮像、写真画像の撮像など、様々な用途に利用されてきている。

発明が解決しようとする課題

0004

これらのカメラには、撮像画面確認用NTSC方式準拠した一般のTVモニタが用いられているが、その垂直方向走査線本数が525本という制限があるため、CCDイメージセンサの高密度化により垂直方向の画素数が1000を越えると、撮像によって画素ごとに得られた画素データの全てを用いて画像表示を行うことができなくなる。そこで、CCDイメージセンサから画素データの一部を間引きして読み出し、これによりモニター表示を行うようにしているが、画像の細部についてピント合わせができないという難点がある。

0005

また、分離型のものではコントロールユニットに高精細CRTモニタを備えたホストコンピュータを接続することが可能で、全画素からの画素データを記録メディアに書き込んだ後であれば、これを再生してホストコンピュータに転送することによって高精細CRTモニタでピントの確認を行うことが可能であるが、記録メディアへの書き込み、その読み出しという処理が必要となるため、その処理に少なくとも数十秒程度の時間を要することになり、操作性,迅速性の点で問題があった。

0006

さらに、分離型のものではコントロールユニットにプリンタを接続して高精細なスチル画像ハードコピーを得ることができるようになっている。しかしながら、プリンタにはプリント方式によって、あるいはメーカー機種ごと特性差があるため、使用するプリンタを変更した場合には、適切な色再現階調再現をもったハードコピーを得るには、コントロールユニットからの画素データに対して明るさ,コントラストカラーバランス色相彩度等について適切な調整が必要となる。したがってこれまででは、プリンタを変更する度に、コントロールユニット側あるいはプリンタ側で調整を行っており、その調整作業が煩わしいという欠点があった。

0007

また、電子スチルカメラでは画素データのデジタル化を行い、画素データの送・受信や任意の変調処理などを含めて様々な用途に利用できるようにすることが特徴の一つとなっているが、これまでは画素データのデジタル化が決まった量子化サイズでしか行われていない。このため、画素データをフロッピーディスクやメモリカードなどの記録メディアに記録する場合も、画素データに後処理を加えるためにホストコンピュータに転送する場合も量子化サイズの変更ができず、用途によっては量子化サイズが不足しがちだったり、必要サイズ以上の量子化処理により処理時間の延長をきたしていた。

0008

さらに分離型のものでは、ハードティスクなどの不揮発性の記録メディアに画素データを非圧縮または圧縮データとして記録することが行われているが、得られた画素データを複数種類の不揮発性記録メディアに直接的に記録できるようにしたものはなく、そして複数の記録メディアに量子化サイズを変えて記録する機能はもっていない。

0009

本発明は上記事情を考慮してなされたもので、高精細な撮像によって得られた画素データのほとんどを用いて簡便にピントの確認を行うことができるようにした高精細電子スチルカメラを提供することを目的とする。さらに本発明は、コントロールユニットに接続されるプリンタの機種が変わっても、面倒な調整操作を必要とせずに適切なハードコピーが得られ、また用途に応じた適切な量子化サイズの選択が可能で、複数種類の記録メディアに適切な量子化サイズで画像データの記録を行うことができるようにした高精細電子スチルカメラを提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0010

本発明は上記目的を達成するにあたり、色分解光学系及び各色ごと撮像素子を内蔵したカメラヘッドと、これに接続して用いられ、プリンタや記録メディアに画素データを出力するコントローラとから電子スチルカメラを構成するとともに、前記コントローラに高精細モニタを接続して撮像直後高精細画像の表示ができるようにしたものである。このため前記コントローラには、カメラヘッドから入力されてくる光電信号量子化してこれを色ごとの画素データとして一時的に格納するワークメモリを設ける他に、ワークメモリから転送されてくる各色の画素データのうち上位複数ビット分を格納する色ごとのビデオラム及び、残りの下位ビット分を格納するサブメモリとを設けてある。そして、ビデオラム及びサブメモリから色ごとに読み出された画素データをDAコンバータによりアナログ量に変換し、このDAコンバータからの信号を高精細モニタに供給できるようにしたものである。また、ビデオラムから読み出された画素データだけを利用することによって、通常のTVモニタにも画像表示を行わせることが可能である。

0011

さらにコントローラ内では前記ビデオラムとサブメモリとが揮発性の記録メディアとして利用されており、ここから読み出された画素データを他の記録メディア、例えばフロッピーディスク,メモリカード,MOディスク光磁気記録ディスク)などの不揮発性記録メディアに転送して記録を行うことも可能となっている。また、ビデオラム及びサブメモリに転送される画素データを格納するラム増設し、複数画面分のスチル画像の各画素データを取り込むことも可能で、この場合には各々の撮像ごとに逐次高精細モニタに画像表示を行うと処理時間が長くなるため、拡張メモリ使用モード時には、少なくとも2画面分以降の画素データについては高精細モニタに出力しないように構成するのがよい。

0012

コントローラに接続される外部機器メモリ容量あるいは機能的な制限によって高精細なスチル画像に対処できない場合、あるいはユーザの意図によって高精細なスチル画像を必要としない場合があるため、本発明のコントローラには画素データの量子化サイズの可変機能が付加されている。量子化サイズの変更は、カメラヘッドから得られた光電信号がデジタル変換された後、画素データごとの補正を行うために利用されるルックアップテーブルを兼用するのが好適である。

0013

プリンタを接続してハードコピーが得られるように、コントローラにはプリンタ接続用コネクタが設けられる。プリンタが接続されると、コントローラはプリンタからの識別信号を読み込んでその種類を判別し、その種類に対応した画質調整用パラメータをプリンタに転送する。プリント時にコントローラは標準的な画素データをプリンタに転送するが、プリンタはすでに転送されたパラメータに応じて画素データを変調するから、プリンタの種類によらず画質の安定したハードコピーのプリント出力を行うようになる。画質調整用のパラメータとしては、光電信号を量子化した後に画素データの補正に用いられるルックアップテーブルのデータ値彩度データ値、色相データ値などがある。

発明を実施するための最良の形態

0014

図2に本発明の高精細電子スチルカメラのシステム構成の一例を示す。カメラヘッド2の前面にはバヨネットマウントが設けられ、図示のようにレンズ3を接続したり、あるいはアダプタの併用により顕微鏡との接続も可能になっている。レンズ3にはズーム機構アイリス機構フォーカス機構が内蔵され、それぞれマニュアル調節が可能であるとともに、図示のようにサーボコントロールユニット4を接続することによって、レンズリモコン5によってこれらの調節を行うことができる。

0015

カメラヘッド2には、詳しくは後述するように色温度変換フィルタメカニカルシャッタ色分解プリズム等が内蔵されるとともに、各色チャンネルごとにCCDイメージセンサが設けられている。このカメラヘッド2にレリーズリモコン6を接続して用いることによって、カメラヘッド2から離れた位置での撮像操作が可能である。また、サーボコントロールユニット4とともにカメラリモコン7を接続して用いることによって、レリーズ操作はもとより、レンズ3のズーミング操作やピント合わせなども遠隔操作することが可能となる。また、ストロボ併用時にはストロボの発光制御も行うことができる。

0016

カメラヘッド2はコントローラ8と接続して用いられる。コントローラ8には操作パネルキーボード)9、NTSC方式に準拠した一般のTVモニタ10、高精細モニタ11、A−プリンタ12あるいはBプリンタ13、ホストコンピュータ15が接続可能である。操作パネル9は、撮像時の環境設定用のコマンド入力や、カメラヘッド駆動用タイミング設定、コントローラ8に接続された外部機器のオンオフ選択などに用いられる他、レンズリモコン5及びカメラリモコン7の機能を代用することもできるようになっている。さらに、操作パネル9からの入力により、カメラヘッド2から高精細の画素データを取り込むか、あるいは一部の画素データを間引きしてNTSC方式に準拠したビデオ信号を生成するのに必要な画素数で画素データを取り込むかの選択を行うこともできる。

0017

高精細モニタ11は、カメラヘッド2に内蔵されたCCDイメージセンサの画素数、例えば1280×960(有効画素数90万個)の画素数に対応した垂直走査線本数と水平方向の解像度を有し、カメラヘッド2を高精細モードスチルモード)で駆動したときにCCDイメージセンサから得られる画素データのほとんどを表示する機能を有する。

0018

A−プリンタ12は「フジックスピクトログラフィ 3000」(商品名)などのように、入力された画素データに基づいて写真方式で高精細のカラーハードコピーを作成し、B−プリンタ13は入力された画素データに基づき、光定着感熱カラープリント方式でハードコピーを作成するもので、いずれもSCSインターフェースによりコントローラ8に接続される。

0019

ホストコンピュータ15は、コントローラ8からの画素データを内蔵のメモリに一旦格納した後にこれを読み出し、専用の高精細モニタ15a上で画像観察を行いながら画像の部分的な切り取りやカラー変調など、様々な後処理を行うときに用いられる。また、後処理の後の画素データを再びコントローラ8に転送することによって、これらの画像をA−プリンタ12やB−プリンタ13でハードコピー化することも可能である。さらに、コントローラ8にメモリカードデッキ16やMOディスクデッキ17を接続することも可能であり、コントローラ8から出力される画素データを不揮発性の記録メディアであるメモリカードやMOディスクに記録したり、これらの記録メディアから画素データを再びコントローラ8に読み込むこともできる。

0020

図3にカメラヘッドの構成を概略的に示す。レンズ3が装着されるマウントの背後に、複数種類の色温度変換フィルタが嵌め込まれたフィルタターレット18が設けられている。フィルタターレット18を回転してそのセット位置を切り換えることによって撮像光軸上に挿入される色温度変換フィルタの種類が選択され、撮像対象物照明している光源色温度を適切に補正することができる。フィルタターレット18の回転位置は、ターレットドライバ19とモータ19aによって調節される。

0021

フィルタターレット18の背後にメカニカルシャッタ20が設けられている。このメカニカルシャッタ20は、レリーズ操作で開放され1画面分の撮像が完了した時点で閉じられる。これにより、撮像が完了した時点で撮像素子として用いられているCCDイメージセンサへの光照射カットされ、電荷転送時スメアが発生することを防ぐことができる。なお、メカニカルシャッタ20を閉じた状態にしてブラックバランスの調整も可能となる。メカニカルシャッタ20はシャッタドライバ21及びモータ21aによって開閉制御される。

0022

メカニカルシャッタ20の背後には、オプティカルローパスフィルタ23、三色分解プリズム24が設けられている。オプティカルローパスフィルタ23は、撮像対象物のもつ空間周波数が高くなりすぎないように制限する。このオプティカルローパスフィルタ23にはIRカットフィルタ膜が蒸着され、赤外線入射を防ぐようにしてある。

0023

三色分解プリズム24は、3個のプリズムブロックから構成され、各々のプリブムブロックの接合面にはダイクロイックミラーが蒸着されている。入射した撮像光束は、ダイクロイックミラーによってR(赤色),G(緑色),B(青色)の三原色に色分解され、各々の色光色チャンネルごとにプリズムブロックに接合されたCCDイメージセンサ25R,25G,25Bに入射する。これらのCCDイメージセンサ25R,25G,25Bはいずれも同一諸元のもので、画素数は1280(水平方向)×1000(垂直方向)となっている。

0024

CCDイメージセンサ25R,25G,25Bから色ごとに得られる光電信号の各々は、相関二重化サンプリングを行うCDS回路26によって所定の周波数でのサンプリング処理が行われた後、色チャンネルごとにゲインコントロール機能をもったプリアンプ27に入力され、各々一定のゲインのもとで増幅処理を行う。これらの光電信号はケーブルドライバ28により色チャンネルごとにコントローラ8に送られる。

0025

CCDイメージセンサ25R,25G,25Bは、カメラヘッド内に設けられたCCDドライバ30から出力される垂直同期パルス水平同期パルスオーバーフロードレイン用のOFDパルスなどの駆動パルスによって駆動される。CCDドライバ30の駆動はクロックパルスジェネレータCG)31からのクロックパルスによるもので、このクロックパルスは発振子からの28MHzのパルスに基づいて作られる。CCDイメージセンサ25の駆動モードや電荷蓄積時間制御による電子シャッター秒時を決めるためのデータは、カメラヘッド内のマイコン32からシリアル通信によってCG31に設定することができる。

0026

CG31からのクロックパルスは、基準信号源に対して周期及び位相合致させるためのPLL(Phase Locked Loop )ドライバ33を介してコントローラ8に送られる。すなわち、CG31はコントローラ8に内蔵されたクロックパルスジェネレータに対してマスター側となり、コントローラ8での信号処理はCG31からのクロックパルスに同期して行われる。また、マイコン32はコントローラ8側に内蔵されたマイコンとシリアル通信を行い、カメラヘッド内の各種機構部の制御を行う。

0027

カメラヘッド2にはレンズドライバ34が設けられ、レンズマウント部に併設されたコネクタを介してサーボコントロールユニット4を作動させることができる。レンズドライバ34はマイコン32の管制下にあるから、カメラリモコン7や操作パネル9、さらにはホストコンピュータ15からの操作信号をマイコン32に入力することによって、マイコン32を利用してレンズ3のズーミング,ピント合わせ,絞りの設定を行うことができる。

0028

各色チャンネルのCCDイメージセンサの駆動モードとしては、全画素から画素データを取り込む高精細モードの他に、1280×1000画素の内、640×480画素を間引きして取り込むムービーモードとがある。これらの撮像モードは、マイコン32からのコマンドによりCG31によって切り換えられ、これによりCCDドライバ30からCCDイメージセンサに供給される駆動パルスの周波数,パルス間隔が決められる。

0029

図1にコントロールユニット8の電気的構成の概略を示す。コントローニユニット8は、カメラコントロールユニットCCU)35,画素信号処理ユニット(GSPU)36,メインコントロールユニット(MCU)37を内蔵している。CCU35は、カメラヘッド2の制御及びカメラヘッド2からの光電信号を量子化して画素データに変換する作用を行う。GSPU36は、CCU35から送られてきた画素データを外部装置信号フォーマット適合した形態に作用を行う。MCU37は、GSPU36によって得られた画素データを外部機器に転送する作用を行うとともに、外部装置としてプリンタが接続されている状態ではプリンタの機種情報を読み取ってGSPU36にコントロール信号を入力する。

0030

GSPU36には拡張メモリ39の増設が可能で、これによりスチル画像1画面分の画素データだけでなく、複数画面分の画素データを格納することができようになっている。また、MCU37には外部機器との接続のためにインターフェースが装備され、例えばメモリカードデッキ16に対してはカードインターフェース、MOディスクデッキ17やA−プリンタ12,B−プリンタ13に対してはSCSI(スカジー)インターフェース41が用意されている。

0031

図4にCCU35の電気的構成を概略的に示す。カメラヘッド2からの光電信号は、色ごとにシェーディング補正回路45,ゲインコントロールアンプ46,γ補正回路47,アンプ48を通過してA/Dコンバータ50によって量子化される。シェーディング補正回路45は、三色分解プリズム24で撮像光束を色分解する際にダイクロイックミラーに入射する光線入射角の違いによる色ムラを補正する。ゲインコントロールアンプ46は、光電信号の信号レベルを適正レベルに合わせる作用を行うとともに、Rチャンネル,Bチャンネルで用いられているものは、色温度変換フィルタだけでは補正しきれないカラーバランス(ホワイトバランス)調整のために、マイコン52からの指令によりゲインコントロールされる。

0032

γ補正回路48は、TVモニタ10や高精細モニタ11に画像再生を行うときに適切な階調表現が得られるように、入力された光電信号のレベルを0.45乗に比例したレベルに調整する。アンプ48は、ADコンバータ50での量子化を考慮して光電信号を適切なレベルに増幅するために用いられている。

0033

ADコンバータ50は入力された光電信号を量子化し、光電信号をデジタルデータに変換し、これを画素データとしてメモリ制御IC55に入力する。メモリ制御IC55は、色ごとに得られた画素データを各々対応して設けられたメモリ56に書き込む。ADコンバータ50で量子化されたデータはLUT57により量子化サイズの切り換えが可能で、光電信号を8ビットあるいは10ビットのいずれで量子化するかを切り換えることができる。この量子化サイズの切り換えは、カメラリモコン7での操作入力で選択することができ、この操作入力はカメラヘッド内のマイコン32を経由してCCU35のマイコン52に送信される。

0034

メモリ56に書き込まれた画素データが8ビット構成であるときには、メモリ56から読み出された画素データはルックアップテーブル(LUT)57及びビット長変換部(SHIFT)58をそのまま経由して24ビット長データバスによりGSPU36へ転送される。また、画素データが10ビット構成であるときには、LUT57及びSHIFT58により画素データが上位8ビット分と下位2ビット分に分割され24ビットのデータバスを介してGSPU36へ転送される。

0035

アンプ48からの画素データはウィンドウセレクタ49aにも入力される。ウィンドウセレクタ49aは、マイコン52からのコマンドにより撮像画面範囲の一部あるいは全部の選択(部分測光平均測光かの選択に対応)を行い、これを通った画素データがADコンバータ49bで量子化され、積算回路49cによって信号レベルの積算が行われる。積算回路49cの出力は撮像画面の明るさに対応したものとなっており、そのレベルをマイコン52で判定して明るさ調節が行われる。明るさ調節のためにマイコン52はカメラヘッド2のマイコン32にコントロール信号を送り、マイコン32はレンズドライバ34を介してレンズ3に組み込まれた絞りの開口径を制御する。なお、明るさ調節のためには、CCDイメージセンサ25による電荷蓄積時間の調節で対応することもできる。

0036

マイコン52はカメラヘッド2に内蔵されたマイコン32との間でコントロール信号の授受を行う。PLLレシーバ60はカメラヘッド2からのクロックパルスを受け、これに同期してCCU35内の各回路ブロック作動タイミングが決められるようになっている。なお、EEPROM61にはゲインコントロールアンプ46やアンプ48のゲイン調整のためのデータが格納されている。

0037

図5にGSPU36の電気的構成の概略を示す。GSPU36の処理を管制するGSPコントローラ64は、ROM64aに書き込まれたプログラムにしたがって32ビット長でデータ処理を行う。そして、CCU35から24ビットのデータ長で転送されてくる画素データを処理するために、色チャンネルごとにシリアルパラレル変換器(SP)65が用いられている。これらのSP65は、メモリコントローラ66の管制下にCCU35からの1画素あたり8ビットの画素データを4画素分の32ビットデータに変換する。色ごとにSP65から得られる4画素分の画素データは、ワークメモリとして用いられている2メガバイトの記憶容量をもったダイナミックラムDRAM)67に書き込まれる。

0038

この書き込み終了後、直ちにこれらの画素データは2メガバイトの記憶容量のビデオラム(VRAM)68に転送される。そして、DAコンバータ69でアナログ量に変換された後に高精細モニタ11に入力され、高精細スチル画像の表示が行われる。したがって、この画像を観察することによって、精密なピント合わせや照明光設定状態などを確認することができる。

0039

10ビットの量子化サイズをもった画素データがGSPU36に転送された場合には、最初に上位8ビット分の画素データ4画素分がSP65を経てDRAM67に転送され、下位2ビット分には6ビット分のダミーデータを付加して8ビットデータ長にした上で4画素分がDRAM67に転送される。そして、DRAM67への書き込みが完了した時点で、上位8ビット分はVRAM68に、下位2ビット分はサブメモリとして用いられている4メガバイトのDRAM70に転送される。この場合、高精細モニタ11にはVRAM68から読み出された上位8ビット分の画素データにより表示が行われる。

0040

上記VRAM68及びサブメモリとして用いられているDRAM70は、ホストデータバスを介してメインコントロールユニット(MCU)37内のCPU75(図6)からもアクセスできるようになっている。そして、不揮発性の記録メディアに画素データを非圧縮データとして記録するときにはVRAM68、さらにはDRAM70から読み出された画素データがMCU37のワークメモリ76に転送される。また、圧縮データ記録を行う場合には、VRAM68から読み出された画素データがYC変換回路77によってRGB画素データからYCデータ(16ビット)に変換された後にMCU37に転送され、MCU37内でデータ圧縮処理が行われる。

0041

図6はMCU37の概略構成を示す。プログラマブル入出力インターフェースPPI)78は、CPU75からの各種のコントロール信号,タイミング信号データラッチ信号に応じ、GSPインターフェース79との間でRGBの画素データの入出力を制御する。CPU75はGSPU36から転送されてきた画素データをワークメモリ76に転送する。このとき、GSPU36からは面順の画素データ、すなわち色ごとに分けられた状態の画素データが転送されてくるが、これらの面順の画素データは点順の画素データ、すなわち画素位置ごとにRGBの画素データを対応づけた画素データとしてワークメモリ76に書き込まれる。そして、以後はこのワークメモリ76から適宜に画素データの読み出しを行ってMPU37による処理が実行される。

0042

データ処理IC80は、CPU75からのコマンドにしたがい、ワークメモリ76にYCデータとして書き込まれている画素データをデータ圧縮処理する機能を有している。データ圧縮後の画素データは、カードインターフェース81を介してメモリカードデッキ16に送られ、不揮発性の記録メディアに記録されるようになる。また、データ圧縮後の画素データをワークメモリ76に転送し、これをスカジー(SCSI)インターフェース41,SCSIコネクタ83を経由してMOディスクデッキ17に送ることによって、MOディスクに記録することもできる。また、ダイレクトメモリアクセスDMA)コントローラ88は、ワークメモリ76内の画素データを、CPUデータバス経由でダイレクトメモリアクセス転送によりSCSIインターフェース41に転送するために用いられる。

0043

エンコーダ84は、メモリカードデッキ16やMOディスクデッキ17によって画素データを再生したとき、この画素データによりTVモニタに画像表示を行うときに用いられる。これらの外部装置から読み込まれた画素データも、一旦ワークメモリ76に書き込まれるようになっており、したがってMCU37の処理によりプリンタでハードコピーを得ことも可能となる。また、ROM85には、CPU75のプログラム格納領域として用いられる他、SCSIコネクタ83に接続したプリンタがA−プリンタ12であるかB−プリンタ13であるかを識別するためのデータを格納している。

0044

以下、上記電子スチルカメラの使用態様について説明する。スチル画像1画面分の撮像を行う場合には、GSPU36内に拡張メモリ39は不要である。コントローラ8の電源スイッチを投入した時点で、CCU35はカメラヘッド2をムービーモードで作動させる。ムービーモードでは、CCDドライバ30によってCCDイメージセンサ25のそれぞれは1280×1000画素の内、640×480画素分の画素データを間引きしてCCU35に転送する。

0045

こうして取り込まれた画素データは、CCU35内でシェーディング補正カラーバランス調整,量子化の各処理が行われた後、LUT57を経由してCCU35内部のビデオエンコーダ回路を通り、カメラヘッド2に別途に装着されたファインダー用のTVモニタームービー画像が表示される。この画像を見ながら撮影画角の調整及び大まかなピント調整を行うことができる。

0046

レリーズリモコン5あるいはカメラリモコン7からのレリーズ操作入力があると、CCDイメージセンサ25はスチルモードで画素データの取り込みを行う。スチルモードでは、各CCDイメージセンサ25は1280×1000の全画素分の画素データを読み出す。こうして得られた画素データは、ADコンバータ50で量子化されるが、この量子化サイズはカメラリモコン7での設定に応じて8ビットあるいは10ビットのいずれかとなる。

0047

量子化サイズ8ビットの場合には、GSPU36内のワークメモリ67に画素データの書き込みが行われる。ただし、画素数はムービーモード時と異なり全画素分の画素データが書き込まれる。引続きVRAM68への画素データの転送が行われた後、VRAM68から色ごとに画素データが読み出され、DAコンバータ69でアナログ量に変換されてから画素データはRGB端子を経て高精細モニタ11に送られる。高精細モニタ11には全画素分の画素データによる画像表示が行われているから、この時点で正確なピント合わせを行うことができる。

0048

量子化サイズが10ビットに設定されている場合には、画像データの書き込みがVRAM68の他にサブメモリ用のDRAM70が併用される。10ビット分の画素データの内、上位8ビット分がVRAM68に、下位2ビット分がDRAM70に書き込まれる。VRAM68及びDRAM70の画素データは、それぞれDAコンバータ69でアナログ変換され、これを高精細モニタ11に供給することによって画像観察が可能となる。

0049

高精細モニタ11により精密なピント確認を行った後、カメラリモコン7あるいは操作パネル9のキー入力により記録操作を行うと、GSPU36のVRAM68,DRAM70がMCU37のCPU75でアクセスされ、画像データがMCU37に転送される。そして、面順の画素データが点順の画素データに変換されてワークメモリ76に書き込まれる。ワークメモリ76に書き込まれた画素データは、CPU75の管制により例えばSCSIインターフェース41に転送された後、さらにSCSIコネクタ83に接続されたMOディスクデッキ17に入力され、MOディスクに画素データの記録が行われる。

0050

また、カメラリモコン7あるいは操作パネル9により記録メディアとしてメモリカードが選択されているときには、GSPコントローラ64はYC変換回路77を作動させ、VRAM68に書き込まれたRGB対応の画素データをYC対応の画素データに変換してMCU37との共用バスライン送出する。MCU37は、この画素データをさらに点順の画素データに変換してワークメモリ76に書き込む。ワークメモリ76内の画素データは、カメラリモコン7,操作パネル9でのデータ圧縮,非圧縮の設定に応じ、必要な場合にはデータ処理IC80によるデータ圧縮処理の後に、カードインターフェース81を経てメモリカードデッキ16に送られる。

0051

GSPU36に拡張メモリ39を増設した場合には、上述したシングル撮像モードだけでなく、マルチ撮像モードでの使用が可能となる。拡張メモリ39としては、ワークメモリ67部分が増設可能となっており、16メガバイト単位(量子化サイズ8ビットの場合には4画像分、量子化サイズ10ビットの場合には2画像分)で、最大48メガバイトの増設が可能である。拡張メモリ39を増設し、さらにカメラリモコン7あるいは操作パネル9でマルチ撮像モードで使用した場合には、レリーズ操作ごとに順次にスチルモードで得られた画素データがワークメモリ67及び拡張メモリ39に書き込まれる。

0052

マルチ撮像モードの通常の態様では、最初に精密なピント合わせを行った後には再びピント合わせを行う必要がないことが多い。このため、撮像環境セッティング作業時に撮像操作を行い(記録は行わない)、このときに高精細モニタ11で精密なピント合わせを行っておいて、以後の毎回の撮像時には高精細モニタ11でのピント合わせを省略することが迅速な操作を行う上で好ましい。これを考慮し、マルチ撮像モードに設定されていることが識別された場合には、毎回の撮像ごとに高精細モニタ11に画素データを送出することが禁止されるようになっている。なお、高精細モニタ11を用いたピント合わせは、マルチ撮像モードのときには最初の1画面分で行うようにしたり、あるいはピント合わせ予備操作タンなどの入力で行うようにすればよい。また、複数画面分のスチル画像は、順次に拡張メモリ39に格納され、MCU37で1画面分の処理が完了するごとに逐次VRAM68及びDRAM70に転送される。

0053

SCSIコネクタ83にプリンタを接続することによって、カメラヘッド2で撮像したスチル画像だけでなく、SCSIコネクタ83に接続して用いられるMOディスクデッキ17やホストコンピュータ15からの非圧縮の画素データに基づいて、簡単に画像のハードコピーを得ることができる。A−プリンタ12あるいはB−プリンタ13として説明したように、一般にプリント形式が異なる場合はもとより、プリンタの機種が相違したプリンタで高品質のハードコピーを得るには、プリンタごとに色調補正階調補正が必要とされる。この補正を自動化するために、MCU37内のCPU75及びROM85は次の作用を行う。

0054

SCSIコネクタ83に例えばA−プリンタ12を接続すると、CPU75はSCSIインターフェース41を介してA−プリンタ12にチェック信号を送り、A−プリンタ12の機種を識別する。そして、ROM85に予め用意されたA−プリンタ12用のパラメータをSCSIインターフェース41経由でA−プリンタ12に送る。A−プリンタ12はMCU37から送られてきた画素データでプリントを行う際に、前述のパラメータに対応した補正を行うから、MCU37で画素データそのものを補正してからプリンタに送出する必要がなくなり、処理時間を短縮することができる。なお、パラメータとしては、LUT57のデータ値、彩度データ値、色相データ値などを用意しておけばよい。

0055

SCSIコネクタ83にホストコンピュータ15を接続し、これに非圧縮の画素データを転送する場合には、GSPU36からのRGB面順の画素データがワークメモリ76に書き込まれる。この画素データは、DMAコントローラ88によりSCSIインターフェース41に送られ、さらにホストコンピュータ15からのデータ転送要求SCSIコマンド)にしたがって画素データがホストコンピュータ15に転送される。

発明の効果

0056

本発明を適用した電子スチルカメラでは、撮像によって撮像素子から得られた画素データを即座に高精細モニタで表示できるようにしてあるから、一般のTVモニタでは識別できない細部のピント合わせや、照明光の設定状況などを確認することができる。したがって、撮像の直後に画像の適否判断を行うことができ、迅速に撮り直しなどの対応をとることができる。また、コントローラには一般のTVモニタも接続可能であるから、構図や大まかなピント調整を簡便に行うことができる。さらに、コントローラに画素データの量子化サイズの可変機能を持たせてあるから、記録メディアの種類や用途に応じて量子化レベルを選択することができる。特に、得られたRGBの画素データをもとにイエローマゼンタシアンの色表現を必要とする印刷原稿を作成しようとする場合には、本発明のようにRGB画素データの量子化サイズを大きくできるようにしておくのが有効である。さらに、ビデオラムを揮発性の記録メディアとして取り扱う構成にしてあるから、ビデオラム内の画素データで高精細モニタが画像表示を行った後、即座に不揮発性記録メディアへの記録を行うモードに移行させることができる。

0057

さらに、コントローラに拡張メモリを増設するだけでマルチ撮像モードでの利用も可能となり、しかもマルチ撮像モードでは各撮像画面ごとに高精細モニタへの画像表示を行わないように制限してあるから、スタジオ内などのように限られた条件下でのマルチ撮像を手早く行うことができる。そしてプリンタの接続によりハードコピーを得ようとする場合には、プリンタの種別ごとにコントローラからプリンタに画質調整用のパラメータを送る構成にしてあるから、使用するプリンタの機種ごとに面倒な調整操作を行わなくても済むカラーマネージメントシステムのもとで、品質の安定したハードコピーを得ことができる。

図面の簡単な説明

0058

図1コントローラの電気的構成を示す概略図である。
図2本発明の電子スチルカメラを含むシステム構成の一例を示す説明図である。
図3カメラヘッドの構成を示す概略図である。
図4カメラコントロールユニットの電気的構成を示す概略図である。
図5画素信号処理ユニットの電気的構成を示す概略図である。
図6メインコントロールユニットの電気的構成を示す概略図である。

--

0059

2カメラヘッド
7カメラリモコン
8コントローラ
11高精細モニタ
25R,25G,25BCCDイメージセンサ
35カメラコントロールユニット
36画像信号処理ユニット
37 メインコントロールユニット

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