(57)【要約】【課題】例えば子供向けの玩具としても製品化することができるように、ハード構成を従来のデジタルカメラと比較して大幅に簡略化し、安価に供給できる簡易デジタルカメラを提供する。【解決手段】カメラ本体は、固体撮像素子３２から得られた撮像信号を画像データにデジタル変換するＡ／Ｄコンバータと、画像データを記憶するメモリ４４と、画像表示器と、画像データを画像表示器に供給して画像表示を行う制御回路３６とから構成される。画像表示器の表示画素数を固体撮像素子３２の画素数と略一致させ、その配列も合わせておくことにより、ＹＣ処理などの画像処理を加えずに利用してスルー画像の表示を行うことが可能となる。加えて外部メモリへのデータ記録機能を省略したので、ハード構成の簡略化による大幅なコストダウンが可能となる。【選択図】        図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮影レンズで結像された光学画像を撮像信号に変換して出力する固体撮像素子と、前記撮像信号を固体撮像素子の画素配列に対応した画素ごとの画像データにデジタル変換するＡ／Ｄコンバータと、Ａ／Ｄコンバータから得られる一画面分の画像データを画素ごとに記憶するメモリと、前記固体撮像素子の画素数と略同数の表示画素を有し、表示画素の配列を固体撮像素子の画素配列と一致させた画像表示器と、前記メモリから画素ごとに読み出した一画面分の画像データを画像表示器に表示画素ごとに供給して画像表示を行う制御回路とからなることを特徴とする簡易デジタルカメラ。
【請求項２】
前記制御回路は、撮影操作に応答して前記メモリに記憶された１画面分の画像データをフリーズしてそれ以後の画像データの書換えを禁止し、フリーズ解除操作に応答してそれ以後の画像データの書換えを許容することを特徴とする請求項１記載の簡易デジタルカメラ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、システム構造が簡単で安価な簡易デジタルカメラに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
デジタルカメラは近年急速に普及し、４００万画素を超える高級機から１０万〜３０万画素程度の簡易機まで様々なタイプが販売されている。デジタルカメラには、ＣＣＤ型あるいはＣＭＯＳ型の固体撮像素子が用いられ、画素ごとにそれぞれＲ（赤色），Ｇ（緑色），Ｂ（青色）のマイクロカラーフィルタを通して撮像が行われる。固体撮像素子から得られた撮像信号は、アンプで適宜に増幅された後、相関二重サンプリング（ＣＤＳ）回路などによるサンプリング処理及びＡ／Ｄ変換処理によって画素ごとにデジタル化されたＲ，Ｇ，Ｂの画像データに変換され、一旦メモリに書き込まれる。メモリに書き込まれた画像データは引き続き画像信号処理回路に送られ、輝度信号と色信号とを分離するＹＣ処理や、ガンマ補正，ニー・ホワイトクリップなどの補正処理、輪郭補正処理などが行われた後、再度メモリにデジタルデータとして保存される。
【０００３】
デジタルカメラには、撮影操作時のフレーミングのために被写体画像をリアルタイムでスルー画像表示したり、あるいは撮影済みの被写体画像を再生表示することができるように画像表示器が内蔵されている。このような画像表示器としては、画面サイズが１．５〜２．５インチ、表示画素数が数万〜１５万程度の液晶表示パネルが多用されている。そして、スルー画像の表示を行うときには、メモリから読み出したデジタルデータをリサイズ化処理し、液晶表示パネルの画面サイズ及び表示画素数に適合するように調整を行っている。
【０００４】
また、デジタルカメラでは、メモリに保存したデジタルデータをメモリカードなどの着脱式の外部メモリに保存できるようにしてある。メモリから読み出したデジタルデータを外部メモリに記録するときには、外部メモリの効率的な利用を図るために、例えばＪＰＥＧ（Ｊｏｉｎｔ  Ｐｈｏｔｏｇｒａｐｈｉｃ  Ｅｘｐｅｒｔ  Ｇｒｏｕｐ  ）方式などによるデータ圧縮処理の後に記録が行われる。そして、外部メモリから読み出したデジタルデータにより液晶表示パネルに再生画像を表示するときには、読み出されたデジタルデータにデータ伸長処理を行うようにしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように、これまでのデジタルカメラでは固体撮像素子の画素数に対して液晶表示パネルの表示画素数が高々数パーセント程度であるため、スルー画像表示のためには、撮像信号をデジタル変換して得たＲ，Ｇ，Ｂの画像データにＹＣ処理やガンマ補正を加えてデジタルデータに変換した後、さらにデジタルデータに対してリサイズ処理を行うことが不可欠となっている。さらに、外部メモリへの記録や外部メモリからの画像再生を前提としているためデータ圧縮／伸長処理も必須で、デジタルカメラを大幅にコストダウンする際の制約となっている。
【０００６】
本発明は以上を考慮してなされたもので、例えば子供向けの玩具としても製品化することができるように、ハード構成を従来のデジタルカメラと比較して大幅に簡略化した簡易デジタルカメラを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の簡易デジタルカメラは、ＣＣＤ型あるいはＣＭＯＳ型の固体撮像素子から得られた撮像信号を画素ごとの画像データにデジタル変換するＡ／Ｄコンバータと、Ａ／Ｄコンバータからの一画面分の画像データを画素ごとに記憶するメモリと、固体撮像素子の画素数と略同数の表示画素を有し、表示画素の配列を固体撮像素子の画素配列と一致させた画像表示器と、前記メモリから画素ごとに読み出した一画面分の画像データを画像表示器に表示画素ごとに供給して画像表示を行う制御回路とから構成される。
【０００８】
画像表示器の表示画素数を固体撮像素子の画素数と略一致させ、またその配列も合わせておけば、固体撮像素子からの撮像信号をデジタル変換して得た画素ごとの画像データをＹＣ処理などの画像処理を加えずにほとんど生の形で利用してスルー画像の表示を行うことも可能となる。加えて、外部メモリへのデータ記録機能を省略し、１画面分の画像データだけを保存／再生するようにすれば、ハード構成の簡略化による大幅なコストダウンが可能となる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１及び図２は、本発明を実施したデジタルカメラの外観を示す斜視図である。デジタルカメラ１０の前面には、撮影レンズ１２が組み込まれたレンズ鏡筒１４、シャッタレリーズ操作に用いられるレリーズボタン２２が設けられている。
また、デジタルカメラ１０の背面には、電源スイッチ２６、操作部２８、画像表示用の液晶表示パネル３０等が設けられている。このデジタルカメラ１０は画像ファイルの保存は目的としていないため、従来のデジタルカメラであったような記録媒体、及び記録媒体へ画像ファイルを読み書きするユニットは設けられていない。
【００１０】
上記デジタルカメラのシステム構成を示す図３において、撮影レンズ１２の結像面にはＣＭＯＳ型の固体撮像素子３２が配置されている。撮影レンズ１２にはパンフォーカスタイプの単焦点レンズが用いられ、ピント調節を行うことなく１．５ｍ程度から無限遠までの被写体を固体撮像素子３２の光電面上にほぼ合焦状態で結像させることができるようになっている。固体撮像素子３２の光電面には３２０×２４０の画素がマトリクス状に配列され、その前面には画素配列に対応して図４に示すようなベイヤー配列パターンでＲ（赤色），Ｇ（緑色），Ｂ（青色）の各色光を透過するフィルタセグメントを並べたマイクロカラーフィルタ５０が設けられている。固体撮像素子３２の駆動により、固体撮像素子３２からは画素配列にしたがってシリアルな撮像信号が出力される。
【００１１】
信号処理回路３４は、プリアンプ，相関二重サンプリング回路などからなり、固体撮像素子３２からの撮像信号を適宜に増幅した後、固体撮像素子３２の駆動に同期して撮像信号をサンプリングし、デジタル化した画像データを得る。この画像データは、固体撮像素子３２のマイクロカラーフィルタ５０のフィルタセグメント配列に対応してＲ，Ｇ，Ｂの色ごとに順次に出力される。
【００１２】
こうして得られた画像データは制御回路３６に入力される。制御回路３６にはレリーズスイッチ４０及びフリーズ解除スイッチ４２からの操作信号を入力することができる。電源スイッチ２６をオンした後、レリーズスイッチ４０が操作されるまでの間は、信号処理回路３４からの画像データはＤ／Ａ変換器３８に送られる。Ｄ／Ａ変換器３８は、デジタル化された画像データをアナログデータに変換して液晶表示パネル３０に供給する。
【００１３】
液晶表示パネル３０は、３２０×２４０個の表示画素をマトリクス状に配置したもので、固体撮像素子３２と画素数及び配列が一致している。そして、その各々の表示画素に対応して各色光を透過するフィルタセグメントをベイヤー配列パターンで並べたマイクロカラーフィルタが設けられている。したがって、Ｄ／Ａ変換器３８でアナログ変換された画像データを順次に液晶表示パネル３０の表示画素に供給して駆動すれば、簡単に液晶表示パネル３０にスルー画像を表示することができる。なお、固体撮像素子３２には倒立した被写体像が結像され、液晶表示パネル３０には正立した被写体像を表示する必要があるので、これを考慮して液晶表示パネル３０のフィルタセグメント配列や表示画素の駆動順序が決められる。
【００１４】
液晶表示パネル３０にスルー画像の表示が行われているときにレリーズスイッチ４０が押されると、信号処理回路３４から１画面分の画像データを読み込んだ後、固体撮像素子３２の駆動が停止する。制御回路３６はこの１画面分の画像データをメモリ４４に書き込む。引き続き、制御回路３６はメモリ４４から画像データを順次に読み出してＤ／Ａ変換器３８を介して液晶表示パネル３０に供給する。これにより、液晶表示パネル３０にはレリーズスイッチ４０を押した時点でのフリーズ画像が表示されたままになる。
【００１５】
フリーズ解除スイッチ４２を押すと固体撮像素子３２の駆動が再開され、制御回路３６は固体撮像素子３２の駆動とともに信号処理回路３４から順次に出力されてくる画像データをＤ／Ａ変換器３８に送るようになり、液晶表示パネル３０には再びスルー画像の表示が行われるようになる。そして再度レリーズスイッチ４０を押すと、メモリ４４はそれ以後に信号処理回路３４から出力されてくる一画面分の画像データに書き換えられ、そのフリーズ画像が液晶表示パネル３０に表示される。
【００１６】
以上のように、固体撮像素子３２の画素と液晶表示パネル３０の表示画素との個数及び配列パターンをほぼ一致させ、またこれに対応してマイクロカラーフィルタを構成するフィルタセグメントの配列も一致させておけば、固体撮像素子３２からの撮像信号をデジタル変換した画素ごとの画像データに対し、従来のようなＹＣ処理などを行わずに液晶表示パネル３０に供給してスルー画像の表示を行うことができる。また、液晶表示パネル３０としてデジタルデータで駆動可能なものを用いれば、Ｄ／Ａ変換器３８の省略も可能となる。
【００１７】
さらに、上記実施形態のように、メモリ４４に保存した１画面分の画像データだけをフリーズ画像として再生表示して楽しむようにすれば、外部メモリへの記録や再生に必要なデータ圧縮／伸長回路も要せず、ハード構成を簡略化してローコストで製造することが可能となる。このような簡易デジタルカメラは、例えば子供向けの入門機として利用することができ、デジタルカメラの面白さ、楽しさを広く普及させるうえで効果的なものとなる。
【００１８】
本発明を実施するうえでは、固体撮像素子３２としてＣＣＤ型のものも等しく用いることができる。そして、固体撮像素子３２の画素数及び液晶表示パネル３０の表示画素数は互いに略同数であれば適宜に変更可能で、固体撮像素子３２及び液晶表示パネル３０に用いられるカラーフィルタ５０の各フィルタセグメントの配列についても、両者が一致していれば必ずしもベイヤー配列のみに限られない。例えば図５に示すようにＲ，Ｇ，Ｂのフィルタセグメントをライン状に並べたストライプ状配列や、図６に示すような完全市松模様配列にすることも可能である。さらに、固体撮像素子３２の画素及び液晶表示パネル３０の表示画素をそれぞれハニカム構造に配列した場合には、各フィルタセグメントの配列も図７に示すようにハニカム構造に配列しておけばよい。
【００１９】
また、液晶表示パネル３０に変えて有機ＥＬ表示パネルなどを用いることも可能であり、さらに別設の測光素子で明るさを測定し、あるいは撮像信号や画像データから被写体の明るさを測定して信号処理回路３４中のプリアンプのゲインを調節するなどの簡単なＡＥ装置を付加したり、また低輝度自動発光型のストロボを内蔵させてもよい。
【００２０】
【発明の効果】
以上のように、本発明のデジタルカメラによれば、固体撮像素子の画素と液晶表示パネルの表示画素との個数及び配列パターンをほぼ一致させたので、固体撮像素子からの撮像信号をデジタル変換して得た画素ごとの画像データをＹＣ処理などの画像処理を加えずにほとんど生の形で利用してスルー画像の表示を行うことが可能となる。加えて、外部メモリへのデータ記録機能を省略し、１画面分の画像データだけを保存／再生するので、ハード構成の簡略化による大幅なコストダウンが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を実施したデジタルカメラの正面の外観を示す斜視図である。
【図２】デジタルカメラの背面の外観を示す斜視図である。
【図３】デジタルカメラのシステム構造を示すブロック図である。
【図４】フィルタセグメントをベイヤー配列パターンで配列させたマイクロカラーフィルタを説明する説明図である。
【図５】フィルタセグメントをストライプ状配列パターンで配列させたマイクロカラーフィルタを説明する説明図である。
【図６】フィルタセグメントを完全市松模様配列パターンで配列させたマイクロカラーフィルタを説明する説明図である。
【図７】フィルタセグメントをハニカム構造に配列させたマイクロカラーフィルタを説明する説明図である。
【符号の説明】
１２  撮影レンズ
３２  固体撮像素子
３４  信号処理回路
３６  制御回路
４４  メモリ
【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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【図７】
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