(57)【要約】【課題】撮影モードの変更に当たり、プログラムを外部から取り込んでダウンロードし、デジタルカメラにセットアップするようにしたのでは、撮影モードを実行するプログラムを格納するメモリとしてフラッシュメモリを用いる必要があるため、カメラシステムのコンパクト化および低コスト化の妨げになる。【解決手段】撮影モードにおける各メソッドの処理内容を決めるパラメータを撮影モードの各メソッドごとにテーブル化して不揮発性メモリ１６に記憶して持ち、このテーブルを用いて所望の撮影モードを実現する一方、テーブルのパラメータを任意に変更することによって新しい撮影モードを実現するようにする。【選択図】図１
2006180000.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮影モードを実現するためのプログラムを格納する格納手段と、
前記撮影モードにおける各メソッドの処理内容を決めるパラメータを記憶する不揮発性メモリと、
前記格納手段に格納された前記プログラムに基づく制御の下に、前記不揮発性メモリに記憶されている前記パラメータを用いて撮影処理を実行する制御手段とを備え、
前記不揮発性メモリに記憶されている前記パラメータの変更によって所望の撮影モードを実現する
ことを特徴とするカメラ信号処理装置。
【請求項２】
前記パラメータは、ファームウェアの制御の仕方を示す属性と、カメラの動きや動きの度合いを決める値である
ことを特徴とする請求項１記載のカメラ信号処理装置。
【請求項３】
前記メソッドは、露光制御、色再現制御、画質調整制御のためのプログラムである
ことを特徴とする請求項１記載のカメラ信号処理装置。
【請求項４】
撮影モードを実現するためのプログラムに基づく制御の下に、前記撮影モードにおける各メソッドの処理内容を決めるパラメータを用いて撮影処理を実行するカメラ信号処理方法であって、
前記パラメータの変更によって所望の撮影モードを実現する
ことを特徴とするカメラ信号処理方法。
【請求項５】
固体撮像素子と、
前記固体撮像素子の撮像面上に被写体の像光を結像させる光学系と、
撮影モードを実現するためのプログラムに基づく制御の下に、前記撮影モードにおける各メソッドの処理内容を決めるパラメータを用いて、前記固体撮像素子の出力信号に対する処理を実行するとともに、前記パラメータの変更によって所望の撮影モードを実現可能な信号処理回路と
を具備することを特徴とするカメラシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カメラ信号処理装置、カメラ信号処理方法およびカメラシステムに関し、特に多種多様な撮影モードにて撮影が可能なカメラ信号処理装置、カメラ信号処理方法およびカメラシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタルカメラやカメラ付き携帯電話機に搭載されるカメラモジュールなどのカメラシステムには、種々の撮影モードがあらかじめ設定されている。一般的な撮影モードとしては、例えば、標準撮影モード、風景撮影モード、人物撮影モード、夜景撮影モードなど種々挙げられる。
【０００３】
近年、デジタルカメラやカメラ付き携帯電話機の分野では、多種多様な撮影モードが各メーカから提案されている。カメラモジュールにおいては、そのモジュールを使う様々なメーカの撮影モードを１つのプログラムで実現しなければならなく、それを実現することによってデジタルカメラやカメラ付き携帯電話の高機能化を図ることができる反面、デジタルカメラやカメラ付き携帯電話が高価なものになってしまう。
【０００４】
また、機種の変更や、ユーザの多種多様な要望に応えるために、新たな撮影モードが提案されることも多々ある。新たな撮影モードが提案された場合には、その撮影モードを欲するユーザは、当該撮影モードを実現するプログラムを搭載したデジタルカメラやカメラ付き携帯電話機を新たに購入しなくてはならない。これは、ユーザに経済的な負担を強いることになる。
【０００５】
従来は、ユーザの経済的な負担を軽減するために、所望の撮影モードのプログラムを外部から取り込んでダウンロードし、例えばデジタルカメラにセットアップすることで、新しい撮影モードを搭載したデジタルカメラを新たに購入しなくても、常に最新の撮影モードを用いて撮影を行えるようにしていた（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−３３３４１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、所望の撮影モードのプログラムを外部から取り込んでダウンロードし、デジタルカメラにセットアップできるようにする上記従来技術では、撮影モードを実行するプログラムを格納するメモリとして、書き換え可能な例えばフラッシュメモリを用いる必要があり、当該フラッシュメモリはサイズが大きく高価なものであるため、カメラシステムのコンパクト化および低コスト化の妨げになるという課題がある。
【０００８】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、撮影モードのプログラムを書き替えなくても、様々な撮影モードを実現できるようにしたカメラ信号処理装置、カメラ信号処理方法およびカメラシステムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明では、撮影モードを実現するためのプログラムに基づく制御の下に、前記撮影モードにおける各メソッドの処理内容を決めるパラメータを用いて撮影処理を実行するカメラ信号処理において、前記パラメータの変更によって所望の撮影モードを実現するようにしている。
【００１０】
上記の構成において、撮影モードにおける各メソッドの処理内容を決めるパラメータを撮影モードの各メソッドごとにテーブル化して持ち、このテーブルを用いて所望の撮影モードを実現する一方、テーブルのパラメータを任意に変更することで、撮影モードを実行するためのプログラムを書き替えずに、新しい撮影モードを実現する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、撮影モードを実行するためのプログラムを書き替えずに、様々な撮影モードを自由に実現できるとともに、プログラムを書き替えなくて済むことで、当該プログラムを格納するメモリとして、フラッシュメモリ等に比べてサイズが小さく、安価なメモリを使用できるため、システムの小型化、低コスト化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００１３】
（カメラシステムの構成）
図１は、本発明に係るカメラシステムの構成例を示すシステムブロック図である。図１において、被写体（図示せず）から入射した像光は、レンズ１１を含む光学系によって固体撮像素子、例えばＣＣＤイメージセンサ１２の撮像面（受光面）上に結像される。
【００１４】
なお、固体撮像素子としては、ＣＣＤイメージセンサ１２に限られるものではなく、他の電荷転送型固体撮像素子や、ＣＭＯＳイメージセンサに代表されるＸ−Ｙアドレス型固体撮像素子であっても良い。
【００１５】
ＣＣＤイメージセンサ１２は、ＣＣＤ駆動回路１３により、画素の各々で光電変換された信号電荷の垂直転送部への読出し駆動や、垂直転送部および水平転送部の転送駆動や、信号電荷の電気信号への変換などの駆動が行われる。
【００１６】
ＣＣＤイメージセンサ１２から出力される撮像信号は、アナログフロントエンド（ＡＦＥ）部１４において、ＣＤＳ(Correlated Double Sampling;相関二重サンプリング)や、ＡＧＣ(Automatic Gain Control;自動利得制御)などの処理が施された後、映像信号処理回路１５に供給される。
【００１７】
映像信号処理回路１５は、画像信号処理回路１５１、輝度検波部１５２、タイミングジェネレータ（ＴＧ）１５３、マイクロコンピュータ１５４、ＲＯＭ（格納手段）１５５およびＲＡＭ１５６等によって構成されている。
【００１８】
画像信号処理回路１５１は、ＣＣＤイメージセンサ１２からアナログフロントエンド部１４を介して供給される撮像信号（画像信号）に対して原色分離、ホワイトバランス（ＷＢ）、ガンマ補正などの信号処理を行う。
【００１９】
輝度検波部１５２は、ある一定期間、例えば１フレーム期間の輝度信号成分を積分（検波）することにより、被写体像の輝度（明るさ）に応じた輝度情報（明るさ情報）を得てマイクロコンピュータ１５４に与える。
【００２０】
タイミングジェネレータ１５３は、本映像信号処理回路１５内で用いる同期信号（垂直同期信号ＶＤおよび水平同期信号ＨＤ）や、ＣＣＤ駆動回路１３を介してＣＣＤイメージセンサ１２を駆動するための種々のタイミング信号、例えば読み出しパルス、垂直転送パルス、水平転送パルス、シャッターパルス等のパルス信号を生成する。
【００２１】
マイクロコンピュータ１５４は、シャッター速度の設定を含む自動露光制御を始め、システム全体の制御を司る。自動露光制御では、輝度検波部１５２から与えられる被写体像の明るさ情報（輝度情報）に応じて、アナログフロントエンド１４におけるＡＧＣゲインを決めるＡＧＣ制御量、電子シャッター動作時のシャッター速度を決めるシャッター制御量および絞り（図示せず）の開口径の制御量などを設定する制御が行われる。
【００２２】
なお、この自動露光制御の下に、ＡＧＣゲインとシャッター速度と絞りの開口径との相互間のバランスによって本カメラシステムのデバイスゲインが決定されることになる。
【００２３】
ＲＯＭ１５５には、マイクロコンピュータ１５４による制御の下に各種の撮像モードを実行するため拡張プログラムを始め、システム全体を制御するためのプログラムが格納される。
【００２４】
ＲＡＭ１５６には、マイクロコンピュータ１５４がＲＯＭ１５５に格納されているプログラムに基づいて制御を行う際に用いる各種のデータ、例えば所定の撮像モードの処理を実行する際には、その処理に必要な各種のパラメータが不揮発性メモリ１６から読み出されて一時的に格納される。
【００２５】
映像信号処理回路１５の外に設けられた不揮発性メモリ１６には、ＣＣＤイメージセンサ１２の感度のバラツキを吸収するための情報や、色温度調整のための情報などの各種の情報があらかじめ記憶保持されているとともに、各種の撮影モードの処理に必要な各種のパラメータがあらかじめ記憶保持されている。このパラメータの詳細については、後で詳細に説明する。
【００２６】
（撮影モード）
ここで、本カメラシステムにおける撮影モードについて説明する。
【００２７】
本カメラシステムは、撮影モードとして、標準撮影モード、風景撮影モード、人物撮影モード、夜景撮影モードなどの複数の撮像モードを有し、ユーザが任意の撮影モードを選択できるようになっており、それぞれの撮影モードに応じた露光制御、色再現制御、画質調整制御のためのメソッド（プログラム）を持っている。
【００２８】
そのメソッドとしては、例えば、露光制御関係でいうと、測光方式を選択するためのメソッドや、明るさを変更するためのメソッドなどが挙げられ、また色再現制御関係でいうと、ホワイトバランスをとるためのメソッドや、ある色を強調するためのメソッドなどが挙げられる。
【００２９】
ここで、撮影モードにより変更する可能性のあるメソッドについては、変更できるようなメソッドを用意する。元々外部から変更できるようなメソッドがある場合は、そのメソッドをそのまま使用する。例えば、ホワイトバランスのモード指定などは、ほとんどの機種において、変更するメソッドが用意されているため、それを使用すれば良い。
【００３０】
図２は、ＲＯＭ１５５に格納されている撮影モードを実行するためのプログラムについてのソフトウェアの機能を示す機能ブロック図である。
【００３１】
図２において、ソフトウェアの機能として、外部とのインターフェース（Ｉ／Ｆ）の部分であるＩ／Ｆレイヤー２１と、撮影モードを変更した際に呼ばれるメソッド、例えば露光制御のためのメソッド、色再現制御のためのメソッドおよび画質調整制御のためのメソッドなどを含むメソッドレイヤー２２とが設けられ、さらにこれらレイヤー２１，２２間に、撮影モードを管理する撮影モードレイヤー２３が設けられている。
【００３２】
各撮影モードにおける各メソッドは、そのメソッドの属性を示すパラメータとそのメソッドの撮影シーンの値を示すパラメータとを、図３に示すようなテーブルとして持っている。具体的には、例えば、撮影モード０，１，２，…の各々について、測光方式についての属性と値、デバイスゲインについての属性と値、ＷＢモードについての属性と値、…というテーブルである。
【００３３】
このパラメータのテーブルは、不揮発性メモリ１６に記憶されている。また、このテーブルのパラメータについては任意に変更可能である。パラメータは、以下に説明するように、撮影モードにおける各メソッドの処理内容を決めるものである。したがって、パラメータを変更することで、新しい撮影モードを実現できることになる。
【００３４】
（メソッドの属性）
メソッドの属性は、ファームウェアの制御の仕方を変更するパラメータであり、撮影モードレイヤー２３が下位レイヤー（メソッドレイヤー２２）へ中継する値の変調方法を示したり、下位レイヤーへ中継を行うか否かを示したりする情報である。
【００３５】
図４は、ある一つの撮影モードでのメソッドの属性の一例を示す図である。ここでは、ある一つの撮影モードの属性について一例を挙げて説明するが、同じ属性が複数の撮影モードに対して共通に用いられる場合もある。
【００３６】
メソッドの属性は、属性番号０，１，２，…によって分類され、各属性ごとにコマンド受付時の撮影モードレイヤー２３の動作内容と、撮影モード変更時の撮影モードレイヤー２３の動作内容が決められている。
【００３７】
具体的には、属性番号０では、コマンド受付時には上位レイヤーの値をそのまま下位レイヤーへ通知し、撮影モード変更時には以前にユーザが指定した値にする。属性番号１では、コマンド受付時には上位レイヤーの値をそのまま下位レイヤーへ通知し、撮影モード変更時には撮影モードの値に変更する。属性番号２では、コマンド受付時には中継せず、撮影モード変更時にはそのままとする。
【００３８】
属性番号３では、コマンド受付時には撮影モードの値とユーザが指定し、撮影モード変更時には撮影モードの値とユーザが以前指定した値にする。属性番号４では、コマンド受付時には撮影モードの値とユーザが指定し、撮影モード変更時には撮影モードの値に変更する。属性番号５では、コマンド受付時には中継せず、撮影モード変更時には撮影モードの値に変更する。
【００３９】
すなわち、メソッドの属性は、外部から制御内容を操作することができるメソッドの場合、当該メソッドによって実行される撮影モードに遷移したときに、どのような動作をするメソッドであるかを示すパラメータや、その撮影モードのときに外部から変更要求があった場合の動作を規定するパラメータなどである。外部から変更要求のないメソッドについては、属性は必要なく、その撮影モードの値にすれば良い。
【００４０】
具体例としては、撮影モードがビーチモードになったときに、ＷＢモードについては、ビーチを撮影するのに適したＷＢ固定値のモードにして、ビーチモード中は、外部からはＷＢモードを変更できないようにする、あるいは、ビーチモードに遷移したときは、ホワイトバランスについてはビーチモードにするが、ＷＢモードを外部から変更できようにする、あるいは、撮影モードの遷移時にも、以前に指定されたＷＢモードのままにしておくなどの制御態様が考えられる。
【００４１】
一方、量を指定するようなシャープネス設定などについては、シーン固定値と外部からの指定値を加味して値を設定するようにすれば良い。
【００４２】
（メソッドの値）
図５は、ある一つの撮影モードでのメソッドの値の一例を示す図である。メソッドの値は、カメラの動きやその度合いを決めるパラメータであり、その値番号（…−２，−１，０，１，２，…）によって露光補正、測光方式、デバイスゲイン、ＷＢモードの各処理内容が決められるようになっている。すなわち、メソッドの値は、露光補正、測光方式、デバイスゲイン、ＷＢモードの各処理内容を示す。
【００４３】
例えば、測光方式を例に挙げて具体的に説明すると、値番号０が選択されたときに測光方式として平均測光が、値番号１が選択されたときに測光方式として中央重点測光が、値番号２が選択されたときにスポット測光が、値番号３が選択されたときにマルチ測光がそれぞれ設定されるようになっている。
【００４４】
ここに、平均測光とは、撮像領域全体に亘って平均的に測光する方式である。中央重点測光とは、周囲の明るさも加味しつつ、撮像領域の中央部の明るさを重点的に測光する方式である。スポット測光とは、撮像領域の非常に狭い範囲（例えば、受光角１〜２度）を測光する方式である。マルチ測光とは、撮像領域を例えば２５６分割して測光する方式である。
【００４５】
（撮影モードレイヤーの役割）
次に、図２に示すソフトウェアの機能構成における撮影モードレイヤー２３の動作について、図６のフローチャートを用いて説明する。
【００４６】
撮影モードレイヤー２３は、撮影モードが変更されたとき、または撮影モードによりハンドリングされているコマンドをユーザから指定されたときは、変更される撮影モードの各コマンド、または現在の撮影モードの指定されたコマンドの属性（例えば、図４の属性番号）により、メソッドの値を下位レイヤー（図２のメソッドレイヤー２２）へ中継するか否かを判断する（ステップＳ１１）。
【００４７】
すなわち、撮影モードレイヤー２３は、撮影モードが変更されたときには、変更される撮影モードの各コマンド、例えば測光方式の指定や明るさの変更（露光補正／ＥＶ(Exposure Value)補正）などのコマンドの属性により、下位レイヤーへ各コマンドを発行したり、あるいは属性により発行しなかったりする。
【００４８】
また、撮影モードが変更されたとき以外にも、測光方式の指定や明るさの変更などのコマンドについては、ユーザからの指定によっても変更可能であり、撮影モードによりハンドリングされているコマンドをユーザから指定されたときには、撮影モードレイヤー２３は、現在の撮影モードの指定されたコマンドの属性により、下位レイヤーへ各コマンドを発行したり、あるいは属性により発行しなかったりする。
【００４９】
ステップＳ１１において、下位レイヤーへ中継すると判定した場合、即ち図４の例では属性番号が０，１，３，４の場合は、メソッドの値を変調するか否かを判断する（ステップＳ１２）。そして、値を変調する場合は、発行したコマンドに応じて値の変調処理を行い（ステップＳ１３）、次いで下位レイヤーへ変調した値（例えば、図５の値番号）を知らせる（ステップＳ１４）。ステップＳ１２で変調しないと判定した場合は、ステップＳ１４に進んで変調しない旨を下位レイヤーへ知らせる。
【００５０】
上述したように、各撮影モードにおける各メソッドについて、メソッドの属性を示すパラメータとそのメソッドの値を示すパラメータをテーブル化して不揮発性メモリ１６に記憶保持しておき、ＲＯＭ１５５にあらかじめ格納されているプログラムに基づくマイクロコンピュータ１５４による制御の下に所望の撮影モードで撮影を行う際に、不揮発性メモリ１６に記憶されているパラメータを用いることで、撮影モードにおける各メソッド、具体的には露光制御のためのメソッド、色再現制御のためのメソッド、画質調整制御のためのメソッドの処理内容を任意に決めることができる。
【００５１】
そして、不揮発性メモリ１６に記憶されているパラメータは、撮影モードにおける各メソッドの処理内容を決めるものであることから、不揮発性メモリ１６に記憶されているテーブルのパラメータを変更するだけで、新しい撮影モードを実現できることになる。
【００５２】
このように、撮影モードにおける各メソッドの処理内容を決めるパラメータを撮影モードの各メソッドごとにテーブル化して持ち、このテーブルを用いて所望の撮影モードを実現する一方、テーブルのパラメータを任意に変更することで、新しい撮影モードを実現する点が本発明の特徴とするところである。
【００５３】
これにより、撮影モードを実行するためのプログラムを変更しなくても、不揮発性メモリ１６内のパラメータを変更するだけで、様々な撮影モードを簡単に実現できる。また、撮影モード本来の動作条件をベースとして、その撮影モードを実行するに当たって不揮発性メモリ１６から呼び出されてＲＡＭ１５６に一時的に格納されるパラメータを外部から変更することで、好みの画作りを提供することができる。
【００５４】
ここで、撮影モードを実行するためのプログラムを変更しなくても、多種多様の撮影モードを実現できるということは、撮影モードを実行するためのプログラムを格納するメモリとして、書き換え可能なメモリ、例えばフラッシュメモリを用いなくて済むということである。そして、フラッシュメモリに比べてサイズが小さく、安価なＲＯＭ１５５を用いることができることで、本ＲＯＭ１５５を用いるカメラ信号処理装置、ひいては当該カメラ信号処理装置を搭載したカメラシステム（カメラモジュールを含む）のコンパクト化および低コスト化に大きく寄与できることになる。
【００５５】
また、撮影モードレイヤー２３による制御の下に、撮影モードが変更されたとき、あるいは撮影モードによりハンドリングされているコマンドをユーザから指定されたときに、変更される撮影モードのコマンドの属性、あるいは現在の撮影モードの指定されたコマンドの属性により、下位レイヤーへ各コマンドを発行したり、あるいは属性により発行しなかったりすることで、不要な外部要求を遮断することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
以上説明した本発明によるカメラ信号処理装置およびカメラ信号処理方法は、デジタルスチルカメラなどのカメラシステムや、カメラ付き携帯電話機に搭載されるカメラモジュールにおいて、例えば美白モード、色黒モード、スポーツモードなど多種多様な撮影モードを、撮影モードを実行するためのプログラムを変更することなく実現するのに利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明に係るカメラシステムの構成例を示すシステムブロック図である。
【図２】撮影モードを実行するためのプログラムについてのソフトウェアの機能を示す機能ブロック図である。
【図３】撮影モードにおける各メソッドの処理内容を決めるパラメータのテーブルの一例を示す図である。
【図４】ある一つの撮影モードでのメソッドの属性の一例を示す図である。
【図５】ある一つの撮影モードでのメソッドの値の一例を示す図である。
【図６】ソフトウェアの機能構成における撮影モードレイヤーの動作手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００５８】
１１…レンズ、１２…ＣＣＤイメージセンサ、１３…ＣＣＤ駆動回路、１４…アナログフロントエンド（ＡＦＥ）部、１５…映像信号処理回路、１６…不揮発性メモリ、１５１…画像信号処理回路、１５２…輝度検波部、１５３…タイミングジェネレータ、１５４…マイクロコンピュータ、１５５…ＲＯＭ、１５６…ＲＡＭ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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