JP2012099885A - Moving image distortion - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ローリングシャッタ方式で駆動する撮像装置に関して、動画時の被写体の歪軽減に関するものである。 The present invention relates to an image pickup apparatus that is driven by a rolling shutter system, and relates to a reduction in distortion of a subject during a moving image.
近年、デジタルカメラやビデオカメラ等の撮像装置において、CMOSセンサに代表されるX−Yアドレス型撮像素子が普及し始めている。このX−Yアドレス型撮像素子は、低消費電力で高速撮像が可能である。またCCDセンサに比べてCMOSセンサではCCDの転送部分がなく、ドライブとセンス配線のみの構造であるため、フォトダイオードの開口面積を大きく出来るというメリットがあり、更なる普及が予想されている。 In recent years, an XY address type image pickup device represented by a CMOS sensor has started to spread in image pickup apparatuses such as digital cameras and video cameras. This XY address type image sensor can perform high-speed imaging with low power consumption. Compared to a CCD sensor, a CMOS sensor has no CCD transfer portion and has only a drive and a sense wiring. Therefore, there is an advantage that the opening area of the photodiode can be increased, and further spread is expected.
しかしながら、X−Yアドレス型撮像素子は、行、あるいは列単位のローリング読み出しを特徴としており、フレーム内で行、あるいは列の蓄積時刻が異なり、蓄積時刻にタイムラグが発生する。このタイムラグが動画時の被写体歪を発生させるデメリットとなっている。 However, the XY address type image sensor is characterized by rolling reading in units of rows or columns, and the accumulation times of the rows or columns in the frame are different, and a time lag occurs in the accumulation time. This time lag is a demerit that causes subject distortion during moving images.
一括リセット(グローバルシャッタ)が可能なX−Yアドレス型撮像素子も提案されているが、消費電力が大きくなるなどの問題があり、メカシャッタ使用時のみの適用が一般的である。 An XY address type image pickup device capable of collective reset (global shutter) has also been proposed, but there are problems such as an increase in power consumption, and it is generally applied only when a mechanical shutter is used.
図6(a),(b),(c)にX−Yアドレス型撮像素子を用いて蓄積動作を行った際の問題点について説明する。 6 (a), 6 (b), and 6 (c) will be described with respect to problems that occur when an accumulation operation is performed using an XY address image sensor.
図6(a)は、CCDセンサなどのグローバルシャッタ方式の撮像素子において、静止している被写体P0をカメラで撮影しながら、カメラを左へパンさせたときの被写体像である。グローバルシャッタの場合、フレーム内の蓄積時刻は一致しているため、被写体像P0はカメラが左へ移動した分だけ水平方向に移動しているが、被写体像に歪は見られない。 FIG. 6A shows a subject image when the camera is panned to the left while photographing a stationary subject P0 with a camera in a global shutter type imaging device such as a CCD sensor. In the case of the global shutter, since the storage times in the frames are the same, the subject image P0 moves in the horizontal direction by the amount the camera moves to the left, but no distortion is seen in the subject image.
図6(b)は、X−Yアドレス型撮像素子に代表されるローリングシャッタ方式の撮像素子において、図6(a)のカメラと同じ動きを行ったときの被写体像である。(以下、本明細書でのX−Yアドレス型撮像素子は、行単位でローリング読み出しを行っているものとする。)
図6(a)での被写体像P0とは異なり、カメラを左にパンした際の被写体像は、P1のように水平方向に歪みが発生する。
FIG. 6B is a subject image when the same movement as that of the camera of FIG. 6A is performed in a rolling shutter type image sensor represented by an XY address type image sensor. (Hereinafter, it is assumed that the XY address type image pickup device in this specification performs rolling reading in units of rows.)
Unlike the subject image P0 in FIG. 6A, the subject image when the camera is panned to the left is distorted in the horizontal direction as in P1.
以下、図7に図6(b)での歪みが発生する理由について説明する。 The reason why the distortion in FIG. 6B occurs in FIG. 7 will be described below.
図7は、ローリング読出し方式の画像読出しタイミングチャートであり、横軸は時間、縦軸は0〜Nまでの画素行を示している。 FIG. 7 is an image reading timing chart of the rolling reading method, in which the horizontal axis indicates time and the vertical axis indicates pixel rows from 0 to N.
1301は1ライン毎に画素電荷をリセットする電子シャッタ、1303はライン単位での画素読出しタイミング、1305は露光時間、1307は1フレーム毎にパルスを出力する垂直同期信号である。ある1フレームのラインNt1は時刻t1、ラインNt2は時刻t2に露光が開始されるため、ローリングシャッタ方式の場合、1フレーム内のライン単位で露光時刻が異なる。そのため、カメラを動かして画角を変えた(或いは被写体が動く)場合、ライン単位で露光時刻が異なるため、1フレーム内の画像にひずみが発生する。 1301 is an electronic shutter for resetting the pixel charge for each line, 1303 is a pixel readout timing for each line, 1305 is an exposure time, and 1307 is a vertical synchronization signal for outputting a pulse for each frame. Since exposure of a line Nt1 of one frame starts at time t1 and exposure of the line Nt2 at time t2, in the case of the rolling shutter system, the exposure time is different for each line in one frame. For this reason, when the angle of view is changed by moving the camera (or the subject moves), the exposure time is different for each line, so that distortion occurs in the image within one frame.
このように、ライン単位での読み出し時刻が異なることから、図6(b)に示すように水平方向に歪みが発生する。撮像素子が列単位の読み出しであった場合は、被写体像の歪み方向は垂直方向に歪むことになる。 As described above, since the readout time for each line is different, distortion occurs in the horizontal direction as shown in FIG. When the image sensor is reading in units of columns, the distortion direction of the subject image is distorted in the vertical direction.
図6(c)は、ローリングシャッタ方式の撮像素子において、カメラのズームを図6(b)に対して望遠側(例えばTele端)にし、図6(a)、11と同じ移動速度でカメラを左に動かした被写体像である。 FIG. 6C shows a rolling shutter type image pickup device in which the zoom of the camera is set to the telephoto side (for example, the Tele end) with respect to FIG. 6B, and the camera is moved at the same moving speed as FIGS. A subject image moved to the left.
図6(b)の被写体像P1に対して、図6(c)の被写体P2は歪み量が大きくなっていることが分かる。 It can be seen that the distortion amount of the subject P2 of FIG. 6C is larger than the subject image P1 of FIG. 6B.
以下、図8に図6(c)のように歪み量が大きくなる理由について説明する。 Hereinafter, the reason why the amount of distortion increases as shown in FIG.
図8は、カメラ配置位置から距離d1に被写体P1、距離d2に被写体P2を配置した際に、カメラの画角をθ度動かした場合の被写体移動量(m1,m2)を示している。 FIG. 8 shows subject movement amounts (m1, m2) when the angle of view of the camera is moved by θ degrees when the subject P1 is placed at a distance d1 and the subject P2 is placed at a distance d2 from the camera placement position.
m1,m2は以下の式より求められ、
m1=2×d1×π×θ/360
m2=2×d2×π×θ/360
被写体の移動量m1,m2は、角度θが一定であれば、カメラからの距離が遠いほど、移動量が大きくなる。
m1 and m2 are obtained from the following equations,
m1 = 2 × d1 × π × θ / 360
m2 = 2 × d2 × π × θ / 360
If the angle θ is constant, the movement amounts m1 and m2 of the subject increase as the distance from the camera increases.
つまり、カメラの移動速度、かつ画角の変化量θが一定の場合、カメラからの距離が遠いほど被写体の移動量が大きくなり、カメラから見た相対移動速度は、P1よりP2の方が速くなる。ローリングシャッタでの歪み量は、θ及びカメラの移動速度が一定であれば、相対移動速度が速い(カメラからの距離が遠い)P2の方がP1よりも歪み量が大きくなる(図6(b)、図6(c))。 That is, when the moving speed of the camera and the change amount θ of the angle of view are constant, the moving distance of the subject increases as the distance from the camera increases, and the relative moving speed viewed from the camera is faster in P2 than in P1. Become. As for the amount of distortion in the rolling shutter, if θ and the moving speed of the camera are constant, the amount of distortion becomes larger in P2 than in P1 when the relative moving speed is fast (the distance from the camera is far) (FIG. 6B). ), FIG. 6 (c)).
カメラの画像は、Wide端よりTele端の方が遠くの被写体を大きく撮影するため、ズーム位置がTele端の方が、ローリング歪みが目立ちやすくなる。 The camera image shoots a subject that is farther from the Tele end than the Wide end, so that rolling distortion is more conspicuous at the Tele end of the zoom position.
特許文献1では、フレームレートによらず、1フレームの読み出し速度を一定にすることで、被写体の歪みを低減する手法が提案されている。しかしながら、読み出し速度が一定でも、図8に示すように、高倍率で被写体を撮影した場合に歪み量が目立ちやすくなるため、ズーム位置に応じた歪み量を考慮する必要がある。 Patent Document 1 proposes a technique for reducing subject distortion by keeping the reading speed of one frame constant regardless of the frame rate. However, even if the reading speed is constant, as shown in FIG. 8, the distortion amount becomes conspicuous when the subject is photographed at a high magnification. Therefore, it is necessary to consider the distortion amount according to the zoom position.
被写体の歪み量を低減するためには、できるだけ速い読み出し速度で読み出すことが一般的である。しかし、駆動周波数を上げることで電力損失の増加、熱の上昇、シグナルインテグリティの低下など、デメリットが多く、常時駆動周波数を上げることはできるだけ避けたい。 In order to reduce the amount of distortion of a subject, reading is generally performed at a reading speed as fast as possible. However, increasing the drive frequency has many disadvantages, such as increased power loss, increased heat, and decreased signal integrity, and we want to avoid increasing the drive frequency as much as possible.
本発明は、このような問題を鑑みてなされたものであり、カメラのズーム位置に応じて読み出し速度を制御し、歪み量を軽減する手法を提案するものである。 The present invention has been made in view of such a problem, and proposes a technique for controlling the reading speed in accordance with the zoom position of the camera and reducing the amount of distortion.
前記課題を解決するために、本発明の撮像装置は、以下の構成を備える。 In order to solve the above problems, an imaging apparatus of the present invention has the following configuration.
本発明は上記目的を達成するために、請求項1記載の発明は、
被写体像を撮影して映像信号に変換する撮像手段と、
前記撮像手段の駆動を制御する撮像駆動制御手段と、
前記撮像駆動制御手段の駆動周波数を制御する撮像周波数制御手段と、
光学像を前記撮像手段に集光する光学手段と、
前記光学手段のズーム位置を制御する光学制御手段と、
前記光学手段の位置を検出する光学位置検出手段と、
前記撮像手段を介して取得した映像信号を記録媒体に記録する記録手段と、
を有し、
前記光学位置検出手段で前記光学手段のズーム位置を検出し、前記光学手段のズーム位置に対応する撮像駆動周波数になるよう前記駆動周波数制御手段を制御する
ことを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention described in claim 1
Imaging means for taking a subject image and converting it into a video signal;
Imaging drive control means for controlling driving of the imaging means;
Imaging frequency control means for controlling the drive frequency of the imaging drive control means;
Optical means for condensing an optical image on the imaging means;
Optical control means for controlling the zoom position of the optical means;
Optical position detection means for detecting the position of the optical means;
Recording means for recording the video signal obtained through the imaging means on a recording medium;
Have
The optical position detection means detects the zoom position of the optical means, and controls the drive frequency control means so as to obtain an imaging drive frequency corresponding to the zoom position of the optical means.
本発明は上記目的を達成するために、請求項2記載の発明は、
被写体像を撮影して映像信号に変換する撮像手段と、
前記撮像手段の駆動を制御する撮像駆動制御手段と、
前記撮像駆動制御手段の駆動周波数を制御する撮像周波数制御手段と、
光学像を前記撮像手段に集光する光学手段と、
前記光学手段のズーム位置を制御する光学制御手段と、
前記光学手段の位置を検出する光学位置検出手段と、
前記撮像手段を介して取得した映像信号を記録媒体に記録する記録手段と、
前記撮像手段を介して取得された映像信号又は前記記録媒体から読み出した映像信号の一部範囲を切り出し、当該一部範囲の映像内容を示す映像信号を生成する信号処理を行う電子変倍処理手段と、
を有し、
前記光学位置検出手段で前記光学手段のズーム位置、又は前記電子変倍処理手段での変倍率を検出し、前記光学手段のズーム位置、又は前記電子変倍処理手段での変倍率に対応する撮像駆動周波数になるよう前記駆動周波数制御手段を制御する
ことを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention according to claim 2
Imaging means for taking a subject image and converting it into a video signal;
Imaging drive control means for controlling driving of the imaging means;
Imaging frequency control means for controlling the drive frequency of the imaging drive control means;
Optical means for condensing an optical image on the imaging means;
Optical control means for controlling the zoom position of the optical means;
Optical position detection means for detecting the position of the optical means;
Recording means for recording the video signal obtained through the imaging means on a recording medium;
Electronic scaling processing means for cutting out a partial range of a video signal acquired via the imaging means or a video signal read out from the recording medium, and performing signal processing to generate a video signal indicating the video content of the partial range When,
Have
The optical position detection means detects the zoom position of the optical means or the magnification change ratio of the electronic scaling processing means, and the image pickup corresponds to the zoom position of the optical means or the magnification change ratio of the electronic scaling processing means. The drive frequency control means is controlled to achieve a drive frequency.
本発明によれば、ズーム位置に応じて撮像駆動周波数を制御する。ズーム位置がWide側の場合、撮像駆動周波数を低くし、ズーム位置がTele側の場合、撮像駆動周波数を高くする。これにより、常時撮像駆動周波数を上げることなく、ローリング歪みを軽減することができる。 According to the present invention, the imaging drive frequency is controlled according to the zoom position. When the zoom position is on the Wide side, the imaging drive frequency is lowered, and when the zoom position is on the Tele side, the imaging drive frequency is increased. Thereby, rolling distortion can be reduced without always increasing the imaging drive frequency.
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する
<実施形態>
図1は、本発明の撮像装置の構成を示す図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. <Embodiment>
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of an imaging apparatus according to the present invention.
図1において、100は撮像装置の全体図である。 In FIG. 1, 100 is an overall view of the imaging apparatus.
12は撮像素子14への露光量を制御するためのシャッター、14は光学像を電気信号に変換する撮像素子である。 Reference numeral 12 denotes a shutter for controlling the amount of exposure to the image sensor 14, and reference numeral 14 denotes an image sensor that converts an optical image into an electrical signal.
310は撮影レンズ、312は絞りである。 Reference numeral 310 denotes a photographing lens, and 312 denotes an aperture.
レンズ310に入射した光線は、絞り312、シャッター12を介して導き、光学像として撮像素子14上に結像することが出来る。撮像素子14は、CCD、CMOSなどの固体撮像素子からなる。 The light beam incident on the lens 310 can be guided through the aperture 312 and the shutter 12 and can be formed on the image sensor 14 as an optical image. The image sensor 14 is a solid-state image sensor such as a CCD or CMOS.
16は撮像素子14からの信号をサンプルホールドし(以下S/H)、相関二重サンプリングを行うCDS回路である。17は、CDS回路16のアナログ信号出力をデジタル信号に変換するA/D変換部である。 Reference numeral 16 denotes a CDS circuit that samples and holds a signal from the image sensor 14 (hereinafter referred to as S / H) and performs correlated double sampling. Reference numeral 17 denotes an A / D converter that converts an analog signal output from the CDS circuit 16 into a digital signal.
18はタイミング発生回路、26はD/A変換器であり、タイミング発生回路18は、撮像素子14、CDS回路16、 A/D変換部17、 D/A変換器26にクロック信号や制御信号を供給するタイミング発生回路である。 Reference numeral 18 denotes a timing generation circuit, and 26 denotes a D / A converter. The timing generation circuit 18 sends a clock signal and a control signal to the image sensor 14, the CDS circuit 16, the A / D conversion unit 17, and the D / A converter 26. It is a timing generation circuit to supply.
20は画像処理回路、22はメモリ制御回路であり、画像処理回路20は、A/D変換部17からのデータ或いはメモリ制御回路22からのデータに対して所定の画素補間処理や色変換処理を行う。 Reference numeral 20 denotes an image processing circuit, and 22 denotes a memory control circuit. The image processing circuit 20 performs predetermined pixel interpolation processing and color conversion processing on the data from the A / D converter 17 or the data from the memory control circuit 22. Do.
24は画像表示メモリ、28はTFT LCD等から成る画像表示部であり、画像表示メモリ24に書き込まれた表示用の画像データはD/A変換器26を介して画像表示部28により表示される。 Reference numeral 24 denotes an image display memory, and 28 denotes an image display unit composed of a TFT LCD or the like. Display image data written in the image display memory 24 is displayed by the image display unit 28 via the D / A converter 26. .
27は電子ズーム回路であり、必要に応じて画像処理回路20から画像データが電子ズーム回路27へ送られる。電子ズーム回路27は、入力した画像の拡大/縮小処理を行う処理部であり、拡大/縮小処理された画像は、画像処理回路28を介してメモリ22に格納される。 An electronic zoom circuit 27 sends image data from the image processing circuit 20 to the electronic zoom circuit 27 as necessary. The electronic zoom circuit 27 is a processing unit that performs enlargement / reduction processing of an input image, and the image subjected to enlargement / reduction processing is stored in the memory 22 via the image processing circuit 28.
30は撮影した静止画像や動画像を格納するためのメモリであり、所定枚数の静止画像や所定時間の動画像を格納するのに十分な記憶量を備えている。 Reference numeral 30 denotes a memory for storing captured still images and moving images, and has a sufficient storage capacity to store a predetermined number of still images and a predetermined time of moving images.
32は適応離散コサイン変換(ADCT)等により画像データを圧縮伸長する圧縮・伸長回路である。メモリ30に格納された画像を読み込んで圧縮処理或いは伸長処理を行い、処理を終えたデータをメモリ30に書き込む。 A compression / decompression circuit 32 compresses and decompresses image data by adaptive discrete cosine transform (ADCT) or the like. The image stored in the memory 30 is read, compression processing or decompression processing is performed, and the processed data is written in the memory 30.
メモリ制御回路22は、A/D変換部17、タイミング発生回路18、画像処理回路20、画像表示メモリ24、D/A変換器26、メモリ30、圧縮・伸長回路32を制御する。 The memory control circuit 22 controls the A / D conversion unit 17, the timing generation circuit 18, the image processing circuit 20, the image display memory 24, the D / A converter 26, the memory 30, and the compression / decompression circuit 32.
50は撮像装置100全体を制御するシステム制御回路であり、タイミング発生回路18は、メモリ制御回路22及びシステム制御回路50により周波数制御、発生タイミングを制御される。 Reference numeral 50 denotes a system control circuit that controls the entire imaging apparatus 100. The timing generation circuit 18 is controlled in frequency and generation timing by the memory control circuit 22 and the system control circuit 50.
40はシャッター12を制御するシャッター制御手段、42はAF(オートフォーカス)処理を行うための測距手段である。レンズ310に入射した光線を、絞り312、不図示の測距用サブミラーを介して、測距手段42に入射させることにより、光学像として結像された画像の合焦状態を測定することが出来る。 Reference numeral 40 denotes shutter control means for controlling the shutter 12, and reference numeral 42 denotes distance measurement means for performing AF (autofocus) processing. The in-focus state of the image formed as an optical image can be measured by causing the light beam incident on the lens 310 to enter the distance measuring unit 42 via the aperture 312 and the distance measuring sub mirror (not shown). .
46はAE(自動露出)処理を行うための測光手段であり、レンズ310に入射した光線を、絞り312、そして不図示の測光用レンズを介して、測光手段46に入射させることにより、光学像として結像された画像の露出状態を測定することが出来る。 Reference numeral 46 denotes photometric means for performing AE (automatic exposure) processing. A light beam incident on the lens 310 is made incident on the photometric means 46 through the aperture 312 and a photometric lens (not shown), thereby obtaining an optical image. As a result, the exposure state of the image formed can be measured.
340は測光手段46からの測光情報に基づいて、シャッター12を制御するシャッター制御手段40と連携しながら、絞り312を制御する絞り制御手段である。測光手段46からの測光情報に基づいて、絞り312を制御する絞り制御手段340と連携しながら、シャッター12を制御する露光手段である。 Reference numeral 340 denotes an aperture control unit that controls the aperture 312 in cooperation with the shutter control unit 40 that controls the shutter 12 based on photometric information from the photometry unit 46. The exposure unit controls the shutter 12 in cooperation with the aperture control unit 340 that controls the aperture 312 based on photometric information from the photometry unit 46.
52はシステム制御回路50の動作用の定数、変数、プログラム等を記憶するメモリである。 A memory 52 stores constants, variables, programs, and the like for operating the system control circuit 50.
342は撮影レンズ310のフォーカシングを制御する測距制御手段、344は撮影レンズ310のズーミングを制御するズーム制御手段であり、ズーム制御手段344を介してシステム制御回路50は、ズーム位置を取得することが可能である。 Reference numeral 342 denotes a distance measurement control unit that controls the focusing of the photographic lens 310, 344 denotes a zoom control unit that controls zooming of the photographic lens 310, and the system control circuit 50 acquires the zoom position via the zoom control unit 344. Is possible.
350は、絞り、測距、ズームを司るレンズユニット全体を制御するレンズシステム制御回路である。 A lens system control circuit 350 controls the entire lens unit that controls the aperture, distance measurement, and zoom.
300は、レンズ310、絞り312などのユニットを構成するレンズユニットである。 Reference numeral 300 denotes a lens unit constituting a unit such as a lens 310 and a diaphragm 312.
レンズシステム制御回路350は、動作用の定数、変数、プログラム等を記憶するメモリやレンズユニット300固有の番号等の識別情報、管理情報、開放絞り値や最小絞り値、焦点距離等の機能情報、現在や過去の各設定値などを保持する不揮発メモリの機能も備えている。 The lens system control circuit 350 includes a memory for storing operation constants, variables, programs and the like, identification information such as a number unique to the lens unit 300, management information, function information such as an open aperture value, a minimum aperture value, a focal length, It also has a non-volatile memory function for holding current and past set values.
120は、撮像装置100をレンズユニット300と接続するためのインタフェース、122、322は撮像装置100をレンズユニット300と電気的に接続するコネクタである。 Reference numeral 120 denotes an interface for connecting the imaging device 100 to the lens unit 300, and 122 and 322 are connectors for electrically connecting the imaging device 100 to the lens unit 300.
72は電源スイッチで、撮像装置100の電源オン、電源オフの各モードを切り替え設定することが出来る。 Reference numeral 72 denotes a power switch that can switch and set the power-on and power-off modes of the imaging apparatus 100.
80は電源制御手段で、電池検出回路、DC−DCコンバータ、通電するブロックを切り替えるスイッチ回路等により構成されている。電池の装着の有無、電池の種類、電池残量の検出を行い、検出結果及びシステム制御回路50の指示に基づいてDC−DCコンバータを制御し、必要な電圧を必要な期間、記録媒体を含む各部へ供給する。 Reference numeral 80 denotes power supply control means, which includes a battery detection circuit, a DC-DC converter, a switch circuit for switching a block to be energized, and the like. The presence / absence of the battery, the type of battery, and the remaining battery level are detected, and the DC-DC converter is controlled based on the detection result and the instruction of the system control circuit 50, and the necessary voltage is included for the necessary period. Supply to each part.
82はコネクタ、84はコネクタ、86はアルカリ電池やリチウム電池等の一次電池やNiCd電池やNiMH電池、Li電池等の二次電池、ACアダプター等からなる電源手段である。 Reference numeral 82 denotes a connector, 84 denotes a connector, and 86 denotes a primary battery such as an alkaline battery or a lithium battery, a secondary battery such as a NiCd battery, a NiMH battery, or a Li battery, an AC adapter, or the like.
90はメモリカードやハードディスク等の記録媒体とのインタフェース、92はメモリカードやハードディスク等の記録媒体と接続を行うコネクタ、200はメモリカードやハードディスク等の記録媒体である。 90 is an interface with a recording medium such as a memory card or hard disk, 92 is a connector for connecting to a recording medium such as a memory card or hard disk, and 200 is a recording medium such as a memory card or hard disk.
98はコネクタ92に記録媒体200が装着されているか否かを検知する記録媒体着脱検知手段である。 Reference numeral 98 denotes recording medium attachment / detachment detection means for detecting whether or not the recording medium 200 is attached to the connector 92.
記録媒体200は、半導体メモリや磁気ディスク等から構成される。 The recording medium 200 is composed of a semiconductor memory, a magnetic disk, or the like.
56は電気的に消去・記録可能な不揮発性メモリであり、例えばEEPROM等が用いられる。 Reference numeral 56 denotes an electrically erasable / recordable nonvolatile memory such as an EEPROM.
60はモードダイアルスイッチであり、通常の静止画撮影モードと動画撮影モードの動作の始動を区別して行うためのモード切替えスイッチである。 Reference numeral 60 denotes a mode dial switch, which is a mode changeover switch for distinguishing between starting of the normal still image shooting mode and the moving image shooting mode.
62はシャッタースイッチSW1で、不図示のシャッターボタンの操作途中でONとなり、AF(オートフォーカス)処理、AE(自動露出)処理、AWB(オートホワイトバランス)処理、EF(フラッシュ調光)処理等の動作開始を指示する。 Reference numeral 62 denotes a shutter switch SW1, which is turned on during the operation of a shutter button (not shown), and performs AF (autofocus) processing, AE (automatic exposure) processing, AWB (auto white balance) processing, EF (flash dimming) processing, and the like. Instruct to start operation.
64はシャッタースイッチSW2で、不図示のシャッターボタンの操作完了でONとなり、動画1モードスイッチ60の状態によって、オフ状態が保持されている場合には静止画撮影動作に移行して、オン状態が保持されている場合には動画撮影動作に移行する。 Reference numeral 64 denotes a shutter switch SW2, which is turned on when an operation of a shutter button (not shown) is completed. If the off state is maintained depending on the state of the moving image 1 mode switch 60, the operation shifts to a still image shooting operation. If it is held, the process moves to a moving image shooting operation.
66は再生スイッチで、撮影モード状態において、撮影した画像をメモリ30或いは記録媒体200から読み出して画像表示部28によって表示する再生動作の開始を指示する。 Reference numeral 66 denotes a playback switch, which instructs the start of a playback operation in which a captured image is read from the memory 30 or the recording medium 200 and displayed by the image display unit 28 in the shooting mode state.
70は各種ボタンやタッチパネル等からなる操作部で、各種設定を行う。 Reference numeral 70 denotes an operation unit including various buttons, a touch panel, and the like, and performs various settings.
<撮像装置100の動作説明>
図2は本実施形態における撮像装置100の主ルーチンのフローチャートを示す。
<Description of Operation of Imaging Device 100>
FIG. 2 shows a flowchart of a main routine of the imaging apparatus 100 in the present embodiment.
電池交換等の電源投入により、システム制御回路50はフラグや制御変数等を初期化すると共に、撮像装置100各部の初期化処理を行う(S101)。 Upon power-on such as battery replacement, the system control circuit 50 initializes flags, control variables, and the like, and performs initialization processing for each part of the imaging apparatus 100 (S101).
システム制御回路50は、電源スイッチ72の設定位置を判断し、電源スイッチ72が電源OFFに設定されていたならば(S102)、各表示部の表示を終了状態に変更する。そして、フラグや制御変数等を含む必要なパラメータや設定値、設定モードを不揮発性メモリ56に記録する。電源制御手段80により画像表示部28を含む撮像装置100各部の不要な電源を遮断する等の所定の終了処理を行った後(S103)、S102に戻る。 The system control circuit 50 determines the setting position of the power switch 72, and if the power switch 72 is set to power OFF (S102), the display on each display unit is changed to the end state. Then, necessary parameters, setting values, and setting modes including flags and control variables are recorded in the nonvolatile memory 56. After performing a predetermined end process such as shutting off unnecessary power of each part of the imaging apparatus 100 including the image display unit 28 by the power supply control unit 80 (S103), the process returns to S102.
電源スイッチ72が電源ONに設定されていたならば(S102)、S104に進む。 If the power switch 72 is set to ON (S102), the process proceeds to S104.
システム制御回路50は、電源制御手段80により電池等により構成される電源86の残容量や動作情況が撮像装置100の動作に問題があるか否かを判断する(S104)。問題があるならば表示部54及び或いは画像表示部28を用いて画像や音声により所定の警告表示を行った後に(S105)、S102に戻る。 The system control circuit 50 determines whether there is a problem in the operation of the imaging apparatus 100 due to the remaining capacity and operation status of the power supply 86 configured by a battery or the like by the power supply control means 80 (S104). If there is a problem, the display unit 54 and / or the image display unit 28 is used to display a predetermined warning by an image or sound (S105), and the process returns to S102.
電源86に問題が無いならば(S104)、S106に進む。 If there is no problem with the power supply 86 (S104), the process proceeds to S106.
システム制御回路50は、表示部54を用いて画像や音声により撮像装置100の各種設定状態の表示を行う。なお、画像表示部28の画像表示がONであったならば、画像表示部28も用いて画像や音声により撮像装置100の各種設定状態の表示を行う(S106)。 The system control circuit 50 uses the display unit 54 to display various setting states of the imaging apparatus 100 using images and sounds. If the image display of the image display unit 28 is ON, the image display unit 28 is also used to display various setting states of the imaging apparatus 100 using images and sounds (S106).
システム制御回路50は、モードダイアル60の設定位置を判断し、モードダイアル60が撮影モードに設定されていなかったならば(S108)、S110に進む。 The system control circuit 50 determines the setting position of the mode dial 60. If the mode dial 60 is not set to the shooting mode (S108), the process proceeds to S110.
モードダイアル60が撮影モードに設定されていたならば(S108)、システム制御回路50は、撮影モードを実行し(S109)、処理を終えたならばS102に戻る。 If the mode dial 60 is set to the shooting mode (S108), the system control circuit 50 executes the shooting mode (S109), and returns to S102 when the process is completed.
この撮影モード(S109)の詳細は図3を用いて後述する。 Details of the shooting mode (S109) will be described later with reference to FIG.
システム制御回路50は、モードダイアル60の設定位置を判断し、モードダイアル72が再生モードに設定されていなかったならば(S110)、S102に戻る。 The system control circuit 50 determines the set position of the mode dial 60, and if the mode dial 72 is not set to the reproduction mode (S110), the process returns to S102.
モードダイアル60が再生モードに設定されていたならば(S110)、再生モード処理を実行し(S111)、処理を終えたならばS102に戻る。 If the mode dial 60 is set to the reproduction mode (S110), the reproduction mode process is executed (S111), and if the process is completed, the process returns to S102.
上記のように、撮像装置100の利用者は、撮像装置100を携帯して撮影、再生を随時行うことが可能である。 As described above, the user of the imaging apparatus 100 can carry the imaging apparatus 100 and perform shooting and reproduction at any time.
図3は、図2のS109の撮影モードの詳細なフローチャートを示す。 FIG. 3 shows a detailed flowchart of the shooting mode in S109 of FIG.
システム制御回路50は、ズーム制御手段344からズーム位置を取得し(S501)、S502に進む。 The system control circuit 50 acquires the zoom position from the zoom control means 344 (S501), and proceeds to S502.
S502では、S501で得られたズーム位置が、Z1の範囲にあるかを判定し、範囲内にある場合はS503へ、範囲外にある場合はS504に進む。 In S502, it is determined whether the zoom position obtained in S501 is within the range of Z1, and if it is within the range, the process proceeds to S503, and if it is out of the range, the process proceeds to S504.
ここで、ズーム位置とZ1〜Z3の関係を図4(a)で説明する。 Here, the relationship between the zoom position and Z1 to Z3 will be described with reference to FIG.
図4(a)は横軸をズーム位置、縦軸を撮像駆動周波数とし、光学ズーム、電子ズーム位置に対する撮像駆動周波数の関係を示している。 FIG. 4A shows the relationship of the imaging drive frequency to the optical zoom and electronic zoom positions, with the horizontal axis representing the zoom position and the vertical axis representing the imaging drive frequency.
ズーム位置がWide側のZ1範囲にある場合、撮像駆動周波数はf1[Hz]、ズーム位置がTele側のZ2範囲にある場合、撮像駆動周波数はf2[Hz]、ズーム位置が電子ズーム領域のZ3範囲にある場合、撮像駆動周波数はf3[Hz]とする(図4(a)では、f2=f3としている)。ここで、図4(a)ではZ1とZ2間、Z2とZ3間の周波数切り替わり位置にヒステリシスを設けていないが、ヒステリシスを設ける構成とすることも可能である。また、図4(a)ではZ1,Z2の切り替わり位置を特に指定していないが、切り替わり位置は任意に設定可能である。 When the zoom position is in the Z1 range on the Wide side, the imaging drive frequency is f1 [Hz]. When the zoom position is in the Z2 range on the Tele side, the imaging drive frequency is f2 [Hz], and the zoom position is Z3 in the electronic zoom area. If it is within the range, the imaging drive frequency is set to f3 [Hz] (f2 = f3 in FIG. 4A). Here, in FIG. 4A, hysteresis is not provided at the frequency switching position between Z1 and Z2 and between Z2 and Z3, but a configuration in which hysteresis is provided is also possible. In FIG. 4A, the switching position between Z1 and Z2 is not particularly specified, but the switching position can be arbitrarily set.
例えば、Z1,Z2の切り替わり位置は、光学ズーム稼動範囲の中間位置に設定し、撮像駆動周波数はf1=30MHz、f2=60MHz(f1=1/f2)、電子ズーム時はf3=f2=60MHzとして動作させても良い。歪み量の影響が目立たないWide端側の場合、駆動周波数をf2に比べて低くすることが出来るため、f1=30MHz,f2=60MHzとした場合、Wide側では総電力のうち、撮像駆動周波数に依存する分を半分に抑えることができる。 For example, the switching position of Z1 and Z2 is set to an intermediate position in the optical zoom operating range, the imaging drive frequency is f1 = 30 MHz, f2 = 60 MHz (f1 = 1 / f2), and f3 = f2 = 60 MHz during electronic zoom. It may be operated. In the case of the Wide end side where the influence of the distortion amount is not conspicuous, the drive frequency can be made lower than f2, so when f1 = 30 MHz and f2 = 60 MHz, the Wide side has the imaging drive frequency out of the total power. Dependence can be reduced to half.
図3の説明に戻るが、S502でZ1の範囲内にあると判定されるとS503に進み、撮像駆動周波数は、Z1に対応するf1[Hz]に設定され、S507に進む。 Returning to the description of FIG. 3, if it is determined in S502 that it is within the range of Z1, the process proceeds to S503, the imaging drive frequency is set to f1 [Hz] corresponding to Z1, and the process proceeds to S507.
S502でZ1の範囲外にあると判定されると、S504に進み、S501で得られたズーム位置が、Z2の範囲にあるかを判定する。Z2の範囲内にある場合はS505へ、範囲外にある場合はS506に進む。 If it is determined in S502 that the zoom position is outside the range of Z1, the process proceeds to S504, and it is determined whether the zoom position obtained in S501 is in the range of Z2. If it is within the range of Z2, the process proceeds to S505, and if it is out of the range, the process proceeds to S506.
Z2の範囲内にあってS505へ進んだ場合、撮像駆動周波数は、Z2に対応するf2[Hz]に設定され、S507に進む。 When the process proceeds to S505 within the range of Z2, the imaging drive frequency is set to f2 [Hz] corresponding to Z2, and the process proceeds to S507.
S504でZ2の範囲外にあると判定されると、S506に進み、図4(a)より電子ズーム位置にあると判定される。撮像駆動周波数はf3[Hz]に設定され、S507に進む。 If it is determined in S504 that it is out of the range of Z2, the process proceeds to S506, and it is determined from FIG. The imaging drive frequency is set to f3 [Hz], and the process proceeds to S507.
S507では、S503、又はS505、又はS506で設定された撮像駆動周波数に応じた撮像系駆動パラメータを設定し、ズーム位置に応じた周波数で撮像素子14を駆動し、スルー画像表示を行い(S508)、S501に戻る。 In S507, an imaging system driving parameter corresponding to the imaging driving frequency set in S503, S505, or S506 is set, the imaging element 14 is driven at a frequency corresponding to the zoom position, and a through image display is performed (S508). , The process returns to S501.
ここで図4(a)において、ズーム倍率が光学ズームより高い電子ズーム時に、ズーム範囲Z2での撮像駆動周波数f2[Hz]と同じ周波数f3[Hz](図4(a)ではf2=f3)で駆動できる理由を説明する。 Here, in FIG. 4A, at the time of electronic zoom with a zoom magnification higher than that of the optical zoom, the same frequency f3 [Hz] as the imaging drive frequency f2 [Hz] in the zoom range Z2 (f2 = f3 in FIG. 4A). The reason why it can be driven will be described.
図5に、歪み画像が記録されたTele端での画像(1280×960)と電子ズーム時の切り出し画像(640×480)を示す。Tele端の画像に対して切り出しを行うため、切り出し時の画像の歪み量は、Tele端の歪み量と同じになる。そのため、電子ズーム時は、駆動周波数を速めることなくTele端と同じ駆動周波数でよいことになる。 FIG. 5 shows an image (1280 × 960) at the Tele end where a distorted image is recorded and a cut-out image (640 × 480) at the time of electronic zoom. Since clipping is performed on the image at the Tele end, the distortion amount of the image at the time of clipping is the same as the distortion amount at the Tele end. Therefore, at the time of electronic zoom, the same drive frequency as the Tele end is sufficient without increasing the drive frequency.
電子ズームが高倍率になった場合、カメラが多少ブレただけで被写体像が大きく動くため、歪み量の認識が困難な場合が想定される。その場合は、電子ズーム時の駆動周波数をf2[Hz]ではなく、f2より低い周波数に設定しても構わない。 When the electronic zoom is at a high magnification, it is assumed that it is difficult to recognize the amount of distortion because the subject image moves greatly when the camera is slightly shaken. In that case, the drive frequency at the time of electronic zoom may be set to a frequency lower than f2 instead of f2 [Hz].
本提案では、図4(a)に示すようなズーム範囲(Z1〜Z3)、及び撮像駆動周波数(f1〜f3)としているが、ズーム位置、及び撮像駆動周波数をさらに細かく分けて制御しても構わない。例えば、図4(b)に示すようなシームレスな周波数制御としても構わない。また、図4(c),(d)に示すような構成も可能である。図4(c)は、ズーム範囲Z1,Z2の間にZ0があり、Z0の領域において、Wide側からTele側に光学ズームが動くにしたがって、撮像駆動周波数がf1からf2へ高くなっている。図4(d)は、ズーム範囲Z1,Z2の間にZ0があり、Z0の領域において、撮像駆動周波数はf1とf2の間の周波数f0[Hz]となっている。 In this proposal, the zoom range (Z1 to Z3) and the imaging drive frequency (f1 to f3) as shown in FIG. 4A are used. However, even if the zoom position and the imaging drive frequency are further divided and controlled. I do not care. For example, seamless frequency control as shown in FIG. Further, a configuration as shown in FIGS. 4C and 4D is also possible. In FIG. 4C, there is Z0 between the zoom ranges Z1 and Z2, and in the region of Z0, the imaging drive frequency increases from f1 to f2 as the optical zoom moves from the Wide side to the Tele side. In FIG. 4D, there is Z0 between the zoom ranges Z1 and Z2, and in the region of Z0, the imaging drive frequency is a frequency f0 [Hz] between f1 and f2.
光学ズームの周波数切り替わり位置を複数持ち、Wide端からTele端に光学ズームが動くにしたがって、撮像駆動周波数がf1<=f0<=f2となる構成であれば、撮像駆動周波数の切り替えズーム位置は問わない。周波数切り替わり位置、及びf0は1点とは限らず、複数持つことができる。 If there is a plurality of optical zoom frequency switching positions and the imaging drive frequency becomes f1 <= f0 <= f2 as the optical zoom moves from the Wide end to the Tele end, the imaging drive frequency switching zoom position is not limited. Absent. The frequency switching position and f0 are not limited to one point, and a plurality of positions can be provided.
以上、本発明を実施形態に基づいて詳述してきたが、本発明はこれら特定の実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の様々な形態も本発明に含まれる。本発明によれば、ズーム位置に応じて撮像駆動周波数を制御する。ズーム位置がWide側の場合、撮像駆動周波数を低くし、ズーム位置がTele側の場合、撮像駆動周波数を高くする。これにより、常時撮像駆動周波数を上げることなく、ローリング歪みを軽減することができる。 As mentioned above, although this invention was explained in full detail based on embodiment, this invention is not limited to these specific embodiment, Various forms of the range which does not deviate from the summary of this invention are also contained in this invention. According to the present invention, the imaging drive frequency is controlled according to the zoom position. When the zoom position is on the Wide side, the imaging drive frequency is lowered, and when the zoom position is on the Tele side, the imaging drive frequency is increased. Thereby, rolling distortion can be reduced without always increasing the imaging drive frequency.
12:シャッター
14:撮像素子
17:A/D変換器
18:タイミング発生回路
20:画像処理回路
22:メモリ制御回路
24:画像表示メモリ
26:D/A変換器
27:電子ズーム回路
28:画像表示部
30:メモリ
32:画像圧縮・伸長回路
40:露光制御手段
42:測距制御手段
46:測光手段
50:システム制御回路
52:メモリ
56:不揮発性メモリ
60:モードダイアルスイッチ
62:シャッタースイッチSW1
64:シャッタースイッチSW2
66:再生スイッチ
70:操作部
72:電源スイッチ(メインスイッチ)
80:電源制御手段
82:コネクタ
84:コネクタ
86:電源手段
90:インタフェース
92:コネクタ
100:撮像装置
200:記録媒体
12: Shutter 14: Image sensor 17: A / D converter 18: Timing generation circuit 20: Image processing circuit 22: Memory control circuit 24: Image display memory 26: D / A converter 27: Electronic zoom circuit 28: Image display Unit 30: Memory 32: Image compression / expansion circuit 40: Exposure control means 42: Distance measurement control means 46: Photometry means 50: System control circuit 52: Memory 56: Non-volatile memory 60: Mode dial switch 62: Shutter switch SW1
64: Shutter switch SW2
66: Playback switch 70: Operation unit 72: Power switch (main switch)
80: power supply control means 82: connector 84: connector 86: power supply means 90: interface 92: connector 100: imaging device 200: recording medium
Claims (5)
前記撮像手段の駆動を制御する撮像駆動制御手段と、
前記撮像駆動制御手段の駆動周波数を制御する撮像周波数制御手段と、
光学像を前記撮像手段に集光する光学手段と、
前記光学手段のズーム位置を制御する光学制御手段と、
前記光学手段の位置を検出する光学位置検出手段と、
前記撮像手段を介して取得した映像信号を記録媒体に記録する記録手段と、
を有し、
前記光学位置検出手段で前記光学手段のズーム位置を検出し、前記光学手段のズーム位置に対応する撮像駆動周波数になるよう前記駆動周波数制御手段を制御する
ことを特徴とする撮像装置。 Imaging means for taking a subject image and converting it into a video signal;
Imaging drive control means for controlling driving of the imaging means;
Imaging frequency control means for controlling the drive frequency of the imaging drive control means;
Optical means for condensing an optical image on the imaging means;
Optical control means for controlling the zoom position of the optical means;
Optical position detection means for detecting the position of the optical means;
Recording means for recording the video signal obtained through the imaging means on a recording medium;
Have
An image pickup apparatus, wherein the optical position detection means detects a zoom position of the optical means, and controls the drive frequency control means so as to obtain an image pickup drive frequency corresponding to the zoom position of the optical means.
前記撮像手段の駆動を制御する撮像駆動制御手段と、
前記撮像駆動制御手段の駆動周波数を制御する撮像周波数制御手段と、
光学像を前記撮像手段に集光する光学手段と、
前記光学手段のズーム位置を制御する光学制御手段と、
前記光学手段の位置を検出する光学位置検出手段と、
前記撮像手段を介して取得した映像信号を記録媒体に記録する記録手段と、
前記撮像手段を介して取得された映像信号又は前記記録媒体から読み出した映像信号の一部範囲を切り出し、当該一部範囲の映像内容を示す映像信号を生成する信号処理を行う電子変倍処理手段と、
を有し、
前記光学位置検出手段で前記光学手段のズーム位置、又は前記電子変倍処理手段の動作有無を検出し、前記光学手段のズーム位置、又は前記電子変倍処理手段の動作有無に対応する撮像駆動周波数になるよう前記駆動周波数制御手段を制御する
ことを特徴とする撮像装置。 Imaging means for taking a subject image and converting it into a video signal;
Imaging drive control means for controlling driving of the imaging means;
Imaging frequency control means for controlling the drive frequency of the imaging drive control means;
Optical means for condensing an optical image on the imaging means;
Optical control means for controlling the zoom position of the optical means;
Optical position detection means for detecting the position of the optical means;
Recording means for recording the video signal obtained through the imaging means on a recording medium;
Electronic scaling processing means for cutting out a partial range of a video signal acquired via the imaging means or a video signal read out from the recording medium, and performing signal processing to generate a video signal indicating the video content of the partial range When,
Have
The optical position detection means detects the zoom position of the optical means or the operation of the electronic scaling processing means, and the imaging drive frequency corresponding to the zoom position of the optical means or the operation of the electronic scaling processing means An image pickup apparatus that controls the drive frequency control means so that
前記撮像周波数制御手段は、選択可能な周波数範囲のうち、任意のズーム位置から広角端側に移動するにしたがって、変化しない、或いはより低い周波数で前記撮像手段を駆動する
ことを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。 When the optical position detection means detects the zoom position of the optical means, and the zoom position is at the wide-angle end or the wide-angle end side with respect to an arbitrary zoom position,
The imaging frequency control means drives the imaging means at a frequency that does not change or lowers as it moves from an arbitrary zoom position to the wide-angle end in a selectable frequency range. The imaging apparatus according to 1.
前記撮像周波数制御手段は、選択可能な周波数範囲のうち、任意のズーム位置から望遠端側に移動するにしたがって、変化しない、或いはより高い周波数で前記撮像手段を駆動する
ことを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。 When the optical position detection means detects the zoom position of the optical means, and the zoom position is at the telephoto end or at the telephoto end side with respect to an arbitrary zoom position,
The imaging frequency control means drives the imaging means at a frequency that does not change or is higher as it moves from an arbitrary zoom position to a telephoto end side within a selectable frequency range. The imaging apparatus according to 1.
前記撮像駆動周波数と同じ、或いは異なる周波数で前記撮像手段を駆動する
ことを特徴とする請求項2に記載の撮像装置。 According to the magnification or image size of the image generated by the electronic scaling processing means,
The imaging apparatus according to claim 2, wherein the imaging unit is driven at a frequency that is the same as or different from the imaging drive frequency.
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