(57)【要約】【課題】要求された箇所のカラーデータの計測をソフトによる処理を必要とせずに行うことができ、その計測結果を簡単かつ迅速に得る。【解決手段】撮像素子であるＣＣＤの出力データにカラープロセス処理を施す後処理回路２２に対しＲＧＢ計測回路６０ａ，６０ｂ，６０ｃを設け、後処理回路２２に含まれる処理回路４２〜４４の前後を計測点とし、これらの計測点で得られるＲＧＢデータを選択的にＲＧＢ計測回路６０ａ，６０ｂ，６０ｃに取り込んで計測処理を行う構成とする。これにより、要求された箇所のカラーデータの計測をソフトによる処理を必要とせずに行うことができ、その計測結果を簡単かつ迅速に得ることができる。【選択図】      図３
2005086764.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
カラー撮影可能な撮像素子と、
この撮像素子の出力データに所定のカラープロセス処理を施す少なくとも１つの処理手段と、
この処理手段の前後からカラーデータをそれぞれ抽出する抽出手段と、
この抽出手段によって抽出された各カラーデータのうちの１つを選択する選択手段と、
この選択手段によって選択されたカラーデータに基づいて所定の計測処理を行う計測手段と
を具備したことを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記計測手段は、複数の計測手段を含み、それぞれに異なる計測処理を行うことを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
【請求項３】
前記計測手段は、複数の計測手段を含み、それぞれ前記選択手段により選択された異なるカラーデータに基づいて所定の計測処理を行うことを特徴とする請求項１又は２記載の撮像装置。
【請求項４】
前記撮像素子の出力データを少なくとも１画面分保持するためのバッファメモリを備え、
前記処理手段は、前記バッファメモリから読み出されるデータに対して所定のカラープロセス処理を施すことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の撮像装置。
【請求項５】
前記選択手段によって選択されたカラーデータから計測対象に応じた計測値を生成する計測値生成手段を備え、
前記計測手段は、前記計測値生成手段によって生成された計測値に基づいて所定の計測処理を行うことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の撮像装置。
【請求項６】
画像を所定サイズで分割したときの各領域を示す領域番号または計測対象として入力されるカラーデータを選択する第１の選択手段と、
この第１の選択手段による選択動作に連動し、前記カラーデータまたは特定の計測対象に用いられる固定値を選択する第２の選択手段と、
前記領域番号に対応して設けられた複数の記憶手段とを備え、
前記計測手段は、
前記第１の選択手段によって前記領域番号が選択されている場合に、前記第２の選択手段によって選択された前記カラーデータに基づいて所定の計測処理を行い、その結果を前記各記憶手段の中の当該領域番号に対応した記憶手段に書き込み、
前記第１の選択手段によって前記カラーデータが選択されている場合に、前記第２の選択手段によって選択された前記固定値を前記各記憶手段の中の当該カラーデータの値に対応した記憶手段に書き込むことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の撮像装置。
【請求項７】
カラー撮影可能な撮像素子を備えた撮像装置に用いられるカラーデータ計測方法であって、
前記撮像素子の出力データに所定のカラープロセス処理を施す少なくとも１つの処理回路の前後を計測点として定め、
これらの計測点で得られるカラーデータを抽出し、
前記各計測点のカラーデータのうちの１つを選択的に取り込み、
そのカラーデータに基づいて所定の計測処理を行うことを特徴とするカラーデータ計測方法。
【請求項８】
カラー撮影可能な撮像素子と、
この撮像素子の出力データに対して所定の前処理を施す第１の処理回路と、
この第１の処理回路によって処理されたデータを少なくとも１画面分保持するバッファメモリと、
このバッファメモリから読み出されるデータに対して所定のカラープロセス処理を施す第２の処理回路とを備えた撮像装置において、
前記第１および第２の処理回路のうちの前記第２の処理回路側に、その処理回路によって得られるカラーデータを計測処理するための計測回路を設けたことを特徴とする撮像装置。
【請求項９】
カラー撮影可能な撮像素子と、
この撮像素子の出力データに所定のカラープロセス処理を施す処理回路と、
この処理回路によって得られるカラーデータの各色成分毎に、計測対象によって設定される係数を乗じて前記計測対象に対応した計測値を生成する計測値生成回路と、
この計測値生成回路によって生成された計測値に基づいて所定の計測処理を行う計測回路と
を具備したことを特徴とする撮像装置。
【請求項１０】
カラー撮影可能な撮像素子と、
この撮像素子の出力データに所定のカラープロセス処理を施す処理回路と、
画像を所定サイズで分割したときの各領域を示す領域番号または前記処理回路から計測対象として入力されるカラーデータを選択する第１の選択回路と、
この第１の選択回路による選択動作に連動し、前記カラーデータまたは特定の計測対象に用いられる固定値を選択する第２の選択回路と、
前記領域番号に対応して設けられた複数のメモリと、
前記第１の選択回路によって前記領域番号が選択されている場合に、前記第２の選択回路によって選択された前記カラーデータに基づいて所定の計測処理を行い、その結果を前記各メモリの中の当該領域番号に対応したメモリに書き込み、前記第１の選択回路によって前記カラーデータが選択されている場合に、前記第２の選択回路によって選択された前記固定値を前記各メモリの中の当該カラーデータの値に対応したメモリに書き込む計測回路と
を具備したことを特徴とする撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばデジタルカメラなどのカラー撮影可能な撮像装置に係り、特にカラーデータ（ＲＧＢデータ）に関する各種計測処理に用いて好適な撮像装置と、この撮像装置に用いられるカラーデータ計測方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタルカメラでは、被写体に自動的にピントを合わせるためのオートフォーカス機能（ＡＦ機能）、露出を自動的に決定するオートエクスポージャー機能（ＡＥ機能）、光源によって変わる色調の違いを補正し、白のバランスを自動調整するオートホワイトバランス機能（ＡＷＢ機能）などの各種機能が備えられており、これらの機能を利用して誰でも簡単な操作にて良質な画像データを得ることができる。
【０００３】
従来、このような機能の制御に必要となるＲＧＢデータの計測処理に関する様々な提案が知られている（例えば、特許文献１参照）。通常、この種のデジタルカメラでは、ハードウエアとしてＲＧＢ計測回路が設けられており、このＲＧＢ計測回路により画像の各画素毎のＲＧＢデータを計測して、その計測結果を評価することで前記のような各機能の制御を行っている。このＲＧＢ計測回路は、一般にＲＧＢデータの各色成分を所定の領域毎に積分する回路によって構成される。
【０００４】
ここで、図８乃至図１１を参照して、デジタルカメラに用いられるＲＧＢ計測回路に関する従来例について説明する。図８は従来のデジタルカメラにおける前処理回路の構成、図９は後処理回路の構成、図１０は前記前処理回路に組み込まれたＲＧＢ計測回路の構成、図１１は画像と領域番号との関係を示す図である。
【０００５】
デジタルカメラでは、例えばＲ，Ｇ，Ｂの原色が所定の順に配列されてなる色フィルタを用いて、撮像素子であるＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）の出力をカラー化している。このＣＣＤの出力は電気信号（アナログ信号）であり、その出力信号はＣＣＤの後段に設けられたアナログ処理回路にてデジタル信号に変換された後、前処理と呼ばれる信号処理回路に入力される。なお、このデジタルカメラの全体のシステム構成については後に図１を参照して説明する。
【０００６】
図８に示すように、前処理回路２１は、ＣＣＤの傷欠陥発生箇所の画素を隣接画素などで補正するためのキズ補正回路３１、画像の黒レベルの部分を検出して適正値に補正するための黒レベル検出／補正回路３２、ＲＧＢのゲイン調整を行うためのＲＧＢゲイン調整回路３３などからなる。この前処理回路２１にて処理されたＣＣＤデータは、ＤＲＡＭなどからなるバッファメモリに展開された後、図９に示すような後処理回路２２に与えられる。
【０００７】
なお、ここで言う「ＣＣＤデータ」とは、ＣＣＤから前記色フィルタの色配列に従って画素単位で順次出力される信号のことであり、例えばベイヤー方式などでＲ，Ｇ，Ｂの原色が配列されてなる原色フィルタを用いている場合には、「原色格子配列データ」などとも呼ばれる。また、「ＲＧＢデータ」とは、各画素毎にＲ，Ｇ，Ｂの各色成分値が揃ったデータを指し、「カラーデータ」とも呼ばれる。
【０００８】
後処理回路２２は、バッファメモリに展開されたＣＣＤデータに対してカラープロセス処理を行うための信号処理回路である。この後処理回路２２は、各画素毎に足りない色を補間してＲＧＢのカラーデータを生成するための補間処理回路４１、この補間処理回路４１によって生成されたＲＧＢデータのゲイン調整を行うためのＲＧＢゲイン調整回路４２、所定の色を強調する場合に用いられる色調整回路４３、ディスプレイのガンマ特性に応じた変換を行うためのガンマ変換回路４４、ＲＧＢ信号からＹＵＶ信号に変換するためのＲＧＢ／ＹＵＶ変換回路４５、また、ＹＵＶ信号を波形整形するためのフィルタ処理回路４６から構成される。
【０００９】
このような後処理回路２２によるカラープロセス処理を経て１画面分の輝度信号および色差信号からなる画像データが生成される。この画像データはディスプレイに表示されると共に、シャッターキーの押下タイミングで所定の方式で圧縮処理されてメモリに記録される。
【００１０】
ここで、従来のデジタルカメラでは、図８に示すように前処理回路２１の中にＲＧＢ計測回路５０が組み込まれており、バッファメモリに展開する前のＣＣＤの出力データを用いてＲＧＢの計測処理を行う構成になっている。
【００１１】
図１０にＲＧＢ計測回路５０の構成を示す。このＲＧＢ計測回路５０は、座標カウンタ５１、領域判定回路５２、積分器５３、セレクタ５４、レジスタ群５５ａ〜５５ｃから構成される。
【００１２】
前記前処理回路２１の出力部から引き出されたＣＣＤデータはＲＧＢの各色成分毎のデータに分離されて積分器５３に入力される。一方、座標カウンタ５１によって入力値の座標が生成される。ここで、計測対象となる画像を所定サイズの領域（例えば１６×１６＝２５６）に分割した場合に、領域判定回路５２では、前記座標カウンタ５１からの入力値の座標がどの領域に属するのかを判定し、その領域番号を積分器５３に出力する。
【００１３】
図１１にそのときの画像と領域との対応関係を示す。例えば画像が１６×１６の２５６個の領域に分割されている場合には、各領域毎に０〜２５５の領域番号が付されることになる。
【００１４】
レジスタ群５５ａ〜５５ｃはこの画像の分割領域数に合わせて２５６個のレジスタからなり、各レジスタは前記領域番号０〜２５５に対応して設けられている。また、レジスタ群５５ａはＲデータ用、レジスタ群５５ｂはＧデータ用、レジスタ群５５ｃはＢデータ用といったように各色毎に用意されている。セレクタ５４は、積分器５３に時系列に順次入力されるＲ，Ｇ，Ｂの各色データに合わせて前記レジスタ群５５ａ〜５５ｃの切り替えを行う。
【００１５】
このような構成において、領域判定回路５２によって判定された入力値の領域番号が積分器５３に入力されると、積分器５３はその領域番号に対するＲ，Ｇ，Ｂの値（積分値）を計測する。この場合、積分器５３にはＲ，Ｇ，Ｂの各色データが順次入力されるので、セレクタ５４にてレジスタ群５５ａ〜５５ｃを切り替えながら、各色毎に計測処理を行うことになる。
【００１６】
すなわち、例えばＲデータが積分器５３に入力された場合、セレクタ５４によってＲデータ用のレジスタ群５５ａが選択される。この状態で、積分器５３は前記領域判定回路５２から出力された領域番号に対応した値をレジスタ群５５ａの中の該当するレジスタから読み出し、そこに入力された値を加算した後、これを積分結果として書き戻す。他の色データの計測についても同様であり、Ｇデータの入力時にはＧデータ用のレジスタ群５５ｂを選択し、そのレジスタ群５５ｂから領域番号に対応した値を読み出し、そこに入力された値を加算して書き戻す。Ｂデータの入力時にはＢデータ用のレジスタ群５５ｃを選択して、そのレジスタ群５５ｂから領域番号に対応した値を読み出し、そこに入力された値を加算して書き戻す。
【００１７】
このようにして、画像の各領域中のＲ，Ｇ，Ｂの値（積分値）が順に計測され、その計測結果が各色に対応したレジスタ群５５ａ〜５５ｃにそれぞれ記憶される。これらのレジスタ群５５ａ〜５５ｃに記憶されたＲＧＢの計測結果は、制御装置であるＣＰＵによって読み込まれ、ＡＥ機能やＡＷＢ機能の制御などに用いられる。
【特許文献１】特開平７−１４３３９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
上述したようなデジタルカメラにおいて、例えばＡＷＢ機能であれば、その信号処理系の入力側に近い値つまりＲＧＢゲイン調整前のＲＧＢの値を使用することが好ましい。また、ＡＥ機能であれば、その信号処理系の出力側に近い値つまりガンマ変換後のＲＧＢの値を使用することが好ましい。
【００１９】
しかしながら、従来の構成では、ハードウェア的に１箇所の計測点でのＲＧＢの値しか計測することができなかったため、例えばガンマ変換前のＲＧＢの値とガンマ変換後のＲＧＢの値といったように、ＲＧＢの計測点を適宜切り替えて計測を行いたい場合に、その間の処理をすべてソフトにて代替処理しなければならず、その処理に時間がかかるなどの問題があった。
【００２０】
また、図８に示したようにＣＣＤと同期して動作する前処理側にＲＧＢの計測回路が組み込まれている場合には、ＣＣＤ出力に対して１回の計測しか行うことができない。このため、複数の計測結果を必要とする場合において、何度も撮影を繰り返して計測を行わなければならなかった。
【００２１】
また、例えばＡＥ機能では、ＲＧＢの各値よりも輝度（Ｙ信号）としての値を評価することが行われる。しかしながら、図１０に示したような従来の構成では、輝度信号を得るためには、ＲＧＢの各値（積分結果）からソフトによる演算処理が必要となる。この場合、ＲＧＢからの輝度値生成は３×３のマトリクス演算を必要とし、乗算を多用するため、その演算処理に時間がかかるといった問題があった。
【００２２】
さらに、ＡＥ機能では、輝度信号のヒストグラムの評価も必要となるが、図１０に示したような従来の構成では、ＲＧＢの各値（積分結果）しか得ることができないため、ヒストグラムの計測回路を別に設けなければならないといった問題があった。
【００２３】
本発明は前記のような点に鑑みなされたもので、要求された箇所のカラーデータの計測をソフトによる処理を必要とせずに行うことができ、その計測結果を簡単かつ迅速に得ることのできる撮像装置及びこの撮像装置に用いられるカラーデータ計測方法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】
【００２４】
本発明の撮像装置は、カラー撮影可能な撮像素子と、この撮像素子の出力データに所定のカラープロセス処理を施す少なくとも１つの処理手段と、この処理手段の前後からカラーデータをそれぞれ抽出する抽出手段と、この抽出手段によって抽出された各カラーデータのうちの１つを選択する選択手段と、この選択手段によって選択されたカラーデータに基づいて所定の計測処理を行う計測手段とを具備して構成される。
【００２５】
このような構成によれば、撮像素子の出力データに所定のカラープロセス処理を行う少なくとも１つの処理手段に対し、その処理手段の前後の２箇所からカラーデータを選択的に取り込んで計測処理を行うことができる。
【００２６】
また、前記撮像装置において、前記計測手段は複数の計測手段を含み、それぞれに異なる計測処理を行うことを特徴とする。
【００２７】
このような構成によれば、前記処理手段に対して設けられた複数の計測手段により、それぞれに異なる計測処理を同時に行うことができる。
【００２８】
また、本発明は、前記撮像装置において、前記計測手段は、複数の計測手段を含み、それぞれ前記選択手段により選択された異なるカラーデータに基づいて所定の計測処理を行うことを特徴とする。
【００２９】
このような構成によれば、前記処理手段に対して設けられた複数の計測手段により、前記処理手段の前後で得られる異なるカラーデータを用いて、それぞれに同じ計測処理あるいは異なる計測処理を同時に行うことができる。
【００３０】
また、本発明は、前記撮像装置において、前記撮像素子の出力データを少なくとも１画面分保持するためのバッファメモリを備え、前記処理手段は、前記バッファメモリから読み出されるデータに対して所定のカラープロセス処理を施すことを特徴とする。
【００３１】
このような構成によれば、バッファメモリの後段でカラープロセス処理を施す処理手段に対して計測手段を設けることで、バッファメモリに保持されたデータに対し、処理時間の許す限り複数回の計測処理を行うことができる。
【００３２】
また、本発明は、前記撮像装置において、前記選択手段によって選択されたカラーデータから計測対象に応じた計測値を生成する計測値生成手段を備え、前記計測手段は、前記計測値生成手段によって生成された計測値に基づいて所定の計測処理を行うことを特徴とする
このような構成によれば、カラーデータから計測対象に応じた計測値を生成する計測値生成手段を備えることで、例えば輝度値などのカラーデータから生成可能な様々な計測値に対する計測処理を行うことができる。
【００３３】
また、本発明は、前記撮像装置において、画像を所定サイズで分割したときの各領域を示す領域番号または計測対象として入力されるカラーデータを選択する第１の選択手段と、この第１の選択手段による選択動作に連動し、前記カラーデータまたは特定の計測対象に用いられる固定値を選択する第２の選択手段と、前記領域番号に対応して設けられた複数の記憶手段とを備え、前記計測手段は、前記第１の選択手段によって前記領域番号が選択されている場合に、前記第２の選択手段によって選択された前記カラーデータに基づいて所定の計測処理を行い、その結果を前記各記憶手段の中の当該領域番号に対応した記憶手段に書き込み、前記第１の選択手段によって前記カラーデータが選択されている場合に、前記第２の選択手段によって選択された前記固定値を前記各記憶手段の中の当該カラーデータの値に対応した記憶手段に書き込むことを特徴とする。
【００３４】
このような構成によれば、領域番号の代わりに計測対象となるカラーデータを選択する第１の選択手段と、カラーデータの代わりに固定値を選択する第２の選択手段を備えることで、計測手段の計測結果を記憶する各領域毎の記憶手段がカウンタとして利用され、これらの記憶手段に書き込まれた固定値の集計結果から例えば輝度値のヒストグラムを簡単に得ることができる。
【発明の効果】
【００３５】
本発明によれば、要求された箇所のカラーデータの計測をソフトによる処理を必要とせずに行うことができ、その計測結果を簡単かつ迅速に得ることができる。
【００３６】
特に、撮像素子の出力データに所定のカラープロセス処理を行う少なくとも１つの処理手段に対し、その処理手段の前後の２箇所からカラーデータを選択的に取り込んで計測処理を行う構成としたため、例えばゲイン調整の前後のカラーデータ、ガンマ変換の前後のカラーデータといったように、様々な箇所のカラーデータの計測をソフトによる処理に拠らずに行うことができる。
【００３７】
また、前記処理手段をバッファメモリの後段でカラープロセス処理を施す処理手段に設けるようにしたことで、撮像素子の出力データに対して１回の計測に限らず、処理時間の許す限り何度でも計測を行うことができる。
【００３８】
また、カラーデータから計測対象に応じた計測値を生成する計測値生成手段を備えることで、例えば輝度値などのカラーデータから生成可能な様々な計測値に対する計測処理をソフトによる処理に拠らずに簡単に行うことができる。
【００３９】
さらに、領域番号の代わりに計測対象となるカラーデータを選択する第１の選択手段と、カラーデータの代わりに固定値を選択する第２の選択手段を備えることで、計測手段に与える値を切り替えるだけで、例えば輝度値のヒストグラムなどの特定の計測結果を簡単に得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４０】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
【００４１】
（第１の実施形態）
図１は本発明の第１の実施形態に係る撮像装置のシステム構成を示すブロック図であり、ここでは撮像装置としてデジタルカメラを例にした場合の基本的なシステム構成が示されている。図２はそのデジタルカメラのＣＣＤに設けられた色フィルタの配列の一例を示す図である。
【００４２】
図１に示すように、本実施形態におけるデジタルカメラは、ＣＣＤ１１、ＣＤＳ／ＡＤ１２、カメラシステム回路１３、システムバス１４、ＤＲＡＭ１５、ＣＰＵ１６、ＬＣＤ１７などを備える。
【００４３】
ＣＣＤ１１は、被写体を撮影するための撮像素子であって、入射された光量に応じた電気信号を出力する。このＣＣＤ１１には、図２に示すようにＲ、Ｇ、Ｂの３原色を所定の順に配列してなる色フィルタ１０が設けられている。図２の例は、一般的なベイヤー方式の配列であり、画素単位で輝度信号の寄与する割合の大きいＧを市松状に配置し、残りの部分にＲとＢを市松状にさらに配置したものである。このような色フィルタ１０を通すことで、ＣＣＤ１１からその色フィルタ１０の色配列に従った信号（Ｒ信号、Ｇ信号、Ｂ信号）が出力される。
【００４４】
ＣＤＳ／ＡＤ１２は、ＣＣＤ１１から出力されるアナログの信号を処理するためのアナログ信号処理回路である。ＣＤＳ（Ｃｏｒｒｅｌａｔｅｄ  Ｄｏｕｂｌｅ  Ｓａｍｐｌｉｎｇ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）とは相関二重サンプリング回路のことである。ＣＣＤ１１の出力信号（映像信号）はこのＣＤＳ／ＡＤ１２を通じてデジタル信号に変換された後、カメラシステム回路１３に入力される。
【００４５】
カメラシステム回路１３は、前処理回路２１、後処理回路２２、バスＩ／Ｆ２３、Ｉ／Ｆ選択回路２４、ＪＰＥＧ（Ｊｏｉｎｔ  Ｐｈｏｔｏｇｒａｐｈ  ｃｏｄｉｎｇ  Ｅｘｐｅｒｔｓ  Ｇｒｏｕｐ）回路２５、表示生成回路２６などからなる。
【００４６】
前処理回路２１は、ＣＤＳ／ＡＤ１２を通じてデジタル信号に変換されたＣＣＤデータを信号処理する回路であり、例えばキズ補正や黒レベルの補正、ゲイン調整などの処理を行う部分である（図８参照）。この前処理回路２１による信号処理はＣＣＤ１１に同期して行われ、処理後のＣＣＤデータはバッファメモリとして用いられるＤＲＡＭ１５に保持される。
【００４７】
後処理回路２２は、ＤＲＡＭ１５に展開されたＣＣＤデータに対してカラープロセス処理を行うための信号処理回路である。この後処理回路２２による処理には、例えば色の補間、ゲイン調整、色調整、ガンマ変換などの各種処理が含まれる。なお、この後処理回路２２の構成については後に図３を参照して説明する。
【００４８】
バスＩ／Ｆ２３は、ＣＰＵ１６とカメラシステム回路１３との間のデータの入出力処理を行うインタフェースである。Ｉ／Ｆ選択回路２４は、後処理回路２２によって最終的に得られた画像データを表示系または記録系に選択的に出力する。表示系には表示生成回路２６が設けられており、当該画像データを図示せぬＶＲＡＭに展開処理するなどしてＬＣＤ１７の画面上に表示する。一方、記録系にはＪＰＥＧ回路２５が設けられており、ＡＤＣＴ（Ａｄａｐｔｉｖｅ  Ｄｉｓｃｒｅｔｅ  Ｃｏｓｉｎｅ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ：適応離散コサイン変換）、エントロピ符号化方式であるハフマン符号化等の処理によりデータ圧縮して、図示せぬ記録用のメモリに記録する。
【００４９】
また、ＤＲＡＭ１５は、バッファメモリとして１画面分のＣＣＤデータを保持可能な容量を持つ。ＣＰＵ１６は、このデシタルカメラの全体の制御を主制御装置であり、図示せぬＲＯＭなどに記憶されたプログラムを読み込み、そのプログラムに記述された手順に従って各種処理を実行する。このデシタルカメラに備えられているＡＦ機能、ＡＥ機能、ＡＷＢ機能などの制御は、このＣＰＵ１６によって行われる。
【００５０】
ＬＣＤ１７は、バックライト付きのカラー液晶パネルで構成されるもので、所定サイズの画面を有し、記録モード時には電子ファインダとしてスルー画像のモニタ表示を行う一方で、再生モード時には選択した画像等を再生表示する。
【００５１】
このような構成において、色フィルタ１０を有するＣＣＤ１１から出力される信号はＣＤＳ／ＡＤ１２によってデジタル化された後、ＣＣＤデータとしてカメラシステム回路１３に入力される。このカメラシステム回路１３に入力されたＣＣＤデータは、まず、前処理回路２１にてキズ補正などを含む所定の処理が施された後、バスＩ／Ｆ２３を介してバッファメモリであるＤＲＡＭ１５に展開される。このＤＲＡＭ１５に１画面分のＣＣＤデータが展開されると、そのＣＣＤデータが読み出されて後処理回路２２に与えられ、例えば色補間処理などを含む所定のカラープロセス処理が行われる。
【００５２】
図３に後処理回路２２の構成を示す。この後処理回路２２は、補間処理回路４１、ＲＧＢゲイン調整回路４２、色調整回路４３、ガンマ変換回路４４、ＲＧＢ／ＹＵＶ変換回路４５、フィルタ処理回路４６などからなる。
【００５３】
補間処理回路４１は、入力されたＣＣＤデータに対し、各画素毎に足りない色を補間してＲＧＢのカラーデータを生成する。ＲＧＢゲイン調整回路４２は、この補間処理回路４１によって生成されたＲＧＢデータのゲイン調整を行う。色調整回路４３は、所定の色を強調するなどの色調整処理を行う。ガンマ変換回路４４は、ディスプレイのガンマ特性に応じた変換処理を行う。ＲＧＢ／ＹＵＶ変換回路４５は、ＲＧＢ信号からＹＵＶ信号に変換するための処理を行う。フィルタ処理回路４６は、ＹＵＶ信号を波形整形するなどのフィルタ処理を行う。
【００５４】
このような後処理回路２２を通じて最終的に得られた画像データはＬＣＤ１７に表示されると共に、シャッターの押下タイミングでＪＰＥＧ回路２５にて圧縮されて記録用のメモリに記録される。
【００５５】
ここで、本実施形態では、図３に示すように、前記後処理回路２２に対してＲＧＢ計測回路６０ａ，６０ｂ，６０ｃが設けられている。これらのＲＧＢ計測回路６０ａ，６０ｂ，６０ｃは、それぞれに同じ機能を持ち、後処理回路２２を構成する各処理回路のうちの少なくとも１つの処理回路の前後を計測点として、その計測点で得られるＲＧＢデータを選択的に取り込んで計測処理を行う。
【００５６】
図３の例では、後処理回路２２に設けられたＲＧＢゲイン調整回路４２の入力部を計測点Ｐ１、ＲＧＢゲイン調整回路４２の出力部を計測点Ｐ２、ガンマ変換回路４４の入力部を計測点Ｐ３、ガンマ変換回路４４の出力部を計測点Ｐ４としており、これら４つの計測点Ｐ１〜４からＲＧＢデータを抽出してＲＧＢ計測回路６０ａ，６０ｂ，６０ｃに与える構成としている。この場合、計測点Ｐ１からはＲＧＢゲイン調整回路４２によるゲイン調整前のＲＧＢ値が与えられ、計測点Ｐ２からはＲＧＢゲイン調整回路４２によるゲイン調整後のＲＧＢ値が与えられ、計測点Ｐ３からはガンマ変換回路４４によるガンマ変換前のＲＧＢ値が与えられ、計測点Ｐ４からはガンマ変換回路４４によるガンマ変換後のＲＧＢ値が与えられる。
【００５７】
次に、ＲＧＢ計測回路６０ａ，６０ｂ，６０ｃの具体的な構成について説明する。なお、ＲＧＢ計測回路６０ａ，６０ｂ，６０ｃは同じ構成であり、ここでは便宜的にＲＧＢ計測回路６０ａの構成として説明する。
【００５８】
図４に示すように、ＲＧＢ計測回路６０ａは、計測対象選択回路６１、計測値生成回路６２、座標カウンタ６３、領域判定回路６４、積分器６５、レジスタ群６６から構成される。
【００５９】
計測対象選択回路６１は、前記計測点Ｐ１〜４に対応した４組のＲＧＢデータ入力部を持ち、そのうちの１組のＲＧＢデータをＣＰＵ１６からの指示に従って選択し、その選択したＲＧＢデータを計測用のデータとして計測値生成回路６２に出力する。計測値生成回路６２は、この計測対象選択回路６１によって選択されたＲＧＢデータを入力し、そのＲＧＢデータから計測対象に応じた計測値を生成して積分器６５に出力する。なお、この計測値生成回路６２の具体的な構成については後に図５を参照して説明する。
【００６０】
一方、座標カウンタ６３からは入力値の座標が生成される。領域判定回路６４は、この座標カウンタ６３によって生成された座標の属する領域番号を判定し、その領域番号を積分器６５に出力する。
【００６１】
積分器６５は、画像の各領域毎に領域判定回路６４から領域番号を入力すると共に計測生成回路６２から計測対象に応じた計測値を入力することにより、所定の計測処理（ここでは積分処理）を行って、その計測結果をレジスタ群６６に書き込む。
【００６２】
ここで、画像が１６×１６の２５６個の領域に分割されている場合において、各領域には０〜２５５の領域番号が付される（図１０参照）。前記レジスタ群６６は、これらの領域番号０〜２５５に対応した２５６個のレジスタからなり、積分器６５から得られる計測結果を各領域毎に保持するように構成されている。
【００６３】
このような構成において、図３に示した後処理回路２２の各計測点Ｐ１〜Ｐ４から抽出されたＲＧＢデータは、このＲＧＢ計測回路６０ａの計測対象選択回路６１に入力される。そして、そのうちの１組のＲＧＢデータが選択されて計測生成回路６２に与えられ、その選択されたＲＧＢデータから計測対象に応じた計測値が生成される。計測対象に応じた計測値とは、例えば画像中のＲデータの計測を行う場合であれば、当該ＲＧＢデータからＲ成分のみを抽出した値のことである。
【００６４】
一方、座標カウンタ６３では入力値の座標が生成され、その座標の属する領域番号が領域判定回路６４にて判定されて積分器６５に入力される。積分器６５は、領域判定回路６４から領域番号を入力すると、その領域番号に対応した値をレジスタ群６６の中の該当するレジスタから読み出し、そこに計測値生成回路６２から出力した値を加算した後、積分結果として書き戻すといった処理を行う。
【００６５】
以下同様にして、領域判定回路６４から出力される領域番号に従い、レジスタ群６６の中の当該領域番号で示されるレジスタに、計測生成回路６２から出力される計測値を積分処理した結果を順次書き込んでいく。全ての領域に対する計測結果がレジスタ群６６に保持された時点でここでの計測処理が終了する。
【００６６】
なお、従来のようにＲ，Ｇ，Ｂの各色データ毎に計測処理を行う構成（図１０参照）では、前記のようなレジスタ群をＲ，Ｇ，Ｂの各色毎に用意し、これらをセレクタで切り替えながらＲ，Ｇ，Ｂの各色データを時分割で計測し、その計測結果をそれぞれの色に対応したレジスタ群に保持する必要があったが、このＲＧＢ計測回路６０ａでは、ＲＧＢデータとして完成されたデータに基づいて計測処理を行うので、従来のようなＲ，Ｇ，Ｂの各色データ毎の切替えは不要であり、積分器６５によって得られた計測結果は１つのレジスタ群６６に保持されることになる。
【００６７】
ＲＧＢ計測回路６０ｂ，６０ｃについても同様の構成である。これらは同期しており、それぞれに計測点Ｐ１〜４のＲＧＢデータを取り込むことにより、その中の任意の計測点のＲＧＢデータを用いて計測処理を行う。この場合、それぞれに同じ計測点のＲＧＢデータを用いて、例えばＲＧＢ計測回路６０ａはＲの計測、ＲＧＢ計測回路６０ｂはＹ（輝度）の計測、ＲＧＢ計測回路６０ｃはＲとＢのバランスの計測といったように、それぞれに異なる計測処理を同時に行うことができる。
【００６８】
また、例えばＲＧＢ計測回路６０ａは計測点Ｐ１のＲＧＢデータ、ＲＧＢ計測回路６０ｂは計測点Ｐ２のＲＧＢデータ、ＲＧＢ計測回路６０ｃは計測点Ｐ３のＲＧＢデータといったように、それぞれに異なる計測点のＲＧＢデータを選択的に取り込むことにより、その選択されたＲＧＢデータに基づいて同じ計測処理あるいは異なる計測処理を同時に行うことができる。
【００６９】
ＲＧＢ計測回路６０ａ，６０ｂ，６０ｃによって得られた各計測結果は、それぞれに設けられたレジスタ群６６に保持される。これらのレジスタ群６６は図１に示すシステムバス１４に接続されており、ＣＰＵ１６はシステムバス１４を介して各レジスタ群６６の計測結果を読み込むことにより、例えばＡＦ機能、ＡＥ機能、ＡＷＢ機能などの制御に利用する。
【００７０】
図５はこれらのＲＧＢ計測回路６０ａ，６０ｂ，６０ｃに備えられている計測値生成回路６２の構成を示すブロック図である。また、図６はこの計測値生成回路６２における計測値と係数およびオフセット値との関係を示す図である。
【００７１】
計測値生成回路６２は、計測対象選択回路６１によって選択された１組のＲＧＢデータを入力とし、そのＲＧＢデータから計測対象に応じた計測値を生成するものである。計測対象に応じた計測値を生成するとは、例えばＹ（輝度）の計測であれば、ＲＧＢデータの各値からＹ値を算出することである。
【００７２】
図５に示すように、この計測値生成回路６２は、Ｒ，Ｇ，Ｂの各値に対応して設けられ、それぞれの値に予め計測対象に応じて設定された係数を乗じる乗算器７１〜７３と、これらの乗算器７１〜７３の演算結果を加算する加算器７４と、加算器７４の演算結果にオフセット値を加算する加算器７５と、この加算器７５の演算結果をクリップ処理するクリップ処理回路７６とから構成される。
【００７３】
入力されたＲＧＢデータのＲ，Ｇ，Ｂは乗算器７１〜７３のそれぞれに与えられ、そこで計測対象に応じた係数が乗算される。各係数はそれぞれに−１〜１の幅を有し、その幅の中で計測対象に応じた値が設定される。
【００７４】
すなわち、図６に示すように、例えば「Ｒの計測」を行う場合であれば、Ｒの係数は１．０に設定され、その他のＧとＢの係数は０に設定される。また、「Ｙ（輝度）の計測」を行う場合であれば、ベイヤー方式による輝度信号の計算式（Ｙ＝０．３Ｒ＋０．５９Ｇ＋０．１１Ｂ）に従い、Ｒの係数は０．３、Ｇの係数は０．５９、Ｂの係数は０．１１に設定される。
【００７５】
また、「ＲとＢのバランスの計測」であれば、Ｒの係数は０．５、Ｇの係数は０、Ｂの係数は−０．５に設定される。ただし、この場合には、負の係数を用いているので、それを補うためのオフセット値として０．５を加算する必要がある。このオフセット値は、各係数と同様に−１〜１の幅を有する。各係数の値およびオフセットの値は、それぞれＣＰＵ１６によりレジスタ設定される。
【００７６】
計測対象に応じて設定される各係数によって乗算されたＲ，Ｇ，Ｂの各値は加算器７４にて加算され、また、必要に応じて加算器７５にてオフセット値が加算される。さらに、クリップ処理回路７６により０〜１の範囲にクリップ処理された後に出力される。このクリップ処理回路７６は、演算結果として得られた値が１を超えたり、−１よりも小さくならないように調整するためにある。このクリップ処理回路７６を通じて出力された値は、計測対象に応じた計測値として積分器６５に与えられる。
【００７７】
このように、計測生成回路６２を備えることで、例えば輝度値などを含むＲＧＢデータから生成できる様々な計測値を積分器６５に直接与えて計測処理することができるので、従来（図１０参照）のように、ＲＧＢの各値（積分結果）から計測対象に応じた計測値をその都度ソフトによって求めなくとも、積分器６５を用いてその計測結果を簡単かつ迅速に得ることができる。
【００７８】
また、ＲＧＢ値の計測点は一箇所に固定されておらず、図３に示したように、後処理回路２２による処理系の中のＰ１〜Ｐ４の複数箇所を計測点とし、各計測点で得られるＲＧＢ値を取り込み、これらを任意選択的に使用して計測を行うことができる。したがって、ＲＧＢの計測点を変えて計測を行いたい場合に、従来のようにソフトにて代替処理しなくとも、各場所での計測結果を簡単に得ることができる。
【００７９】
また、このようなＲＧＢ計測回路をＣＣＤ１１と同期しない後処理系に設けておくことで、あるフレームのＣＣＤデータに対して、時間の許す限り何度でもＤＲＡＭ１５から読み出して複数回の計測処理を行うことが可能となる。
【００８０】
また、このようなＲＧＢ計測回路を複数設けておくことで、各種計測処理を同時に行うことができるといった利点がある。この場合、各ＲＧＢ計測回路において、上述した計測生成回路６２に設定する係数を変えておけば、何度も撮影動作を繰り返さなくとも、１回の撮影で得られたＲＧＢデータを用いて、それぞれに異なる計測処理を同時に行うことができる。さらに、計測点を変えて同じ計測処理あるいは異なる計測処理を同時に行うことも可能である。このように、複数のＲＧＢ計測回路を適宜組み合わせて様々な計測処理を行うことにより、様々な計測結果を簡単かつ迅速に得ることができる。
【００８１】
なお、前記第１の実施形態では、ＲＧＢ計測回路を３つ設けた場合を示したが、このＲＧＢ計測回路の数は特に限定されるものではなく、さらに多くのＲＧＢ計測回路を設けて各種計測処理を同時に行うようにしても良い。
【００８２】
また、図３に示すように計測点を４点として、その４点からＲＧＢデータを取得するようにしたが、少なくとも、ある１つの処理部を対象として、その処理部の前後の２点からＲＧＢデータを取得する構成であれば良い。また、その計測点の場所も任意であり、測定対象に応じて決めれば良い。
【００８３】
また、画像の領域分割数を２５６として、領域判定回路６４にてその領域番号の判定を行うものとして説明したが、それ以外の分割数であっても良い。
【００８４】
また、図５に示した計測値生成回路６２による計測値の生成処理の途中にオフセット値の加算処理があるが、この加算処理は必ずしも必要なものでなく、なくても良し、その値の範囲も−１〜１以外でも良い。
【００８５】
また、計測値の生成処理の最終段で０〜１のクリップ処理を行っているが、前記同様に、このクリップ処理は必ずしも必要なものでなく、なくても良し、そのクリップ範囲も違っていても良い。
【００８６】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。  
第２の実施形態では、ＲＧＢ計測回路を用いて別の計測対象（ここではヒストグラム）を計測することを特徴とする。
【００８７】
図７は本発明の第２の実施形態に係るＲＧＢ計測回路６０ａ，６０ｂ，６０ｃの具体的な構成を示すブロック図である。なお、ＲＧＢ計測回路６０ａ，６０ｂ，６０ｃは同じ構成であり、ここでは便宜的にＲＧＢ計測回路６０ａの構成として説明する。また、前記第１の実施形態における図４の構成と同じ部分には同一符号を付して、ここでは異なる点についてのみ説明する。
【００８８】
第２の実施形態では、図４の構成に対して２つの選択回路６７ａ，６７ｂが追加されている。一方の選択回路６７ａは、２つの入力端子ａ，ｂを有し、領域判定回路６４の出力である領域番号または計測値生成回路６２の出力である計測値（計測対象に応じてＲＧＢから生成された値）を選択して積分器６５に与える。また、他方の選択回路６７ｂも２つの入力端子ａ，ｂを有し、この選択回路６７ｂでは、計測値生成回路６２の出力である計測値（計測対象に応じてＲＧＢから生成された値）または固定値“１”を選択して積分器６５に与える。
【００８９】
この２つの選択回路６７ａ，６７ｂはＣＰＵ１６からの切り替え指示に従って同期して動作し、選択回路６７ａがａ側の入力を選択している場合は選択回路６７ｂもａ側の入力を選択し、選択回路６７ａがｂ側の入力を選択している場合は選択回路６７ｂもｂ側の入力を選択することになる。
【００９０】
選択回路６７ａ，６７ｂが共にａ側の入力を選択している場合には、前記第１の実施形態と同様の動作をする。すなわち、積分器６５には、選択回路６７ａを通じて領域判定回路６４から領域番号が入力され、選択回路６７ｂを通じて計測生成回路６２から計測対象となるＲＧＢデータの値が入力される。これにより、積分器６５では、領域判定回路６４から出力された領域番号に従って、計測生成回路６２から出力される計測値（ＲＧＢデータから生成された計測値）を計測処理し、その処理結果（積分結果）をレジスタ群６６の中の当該領域番号で示されるレジスタに書き込でいく。
【００９１】
次に、選択回路６７ａ，６７ｂが共にｂ側の入力を選択する場合の動作について説明する。
【００９２】
選択回路６７ａがｂ側の入力を選択している場合には、領域番号の代わりに計測値生成回路６２によってＲＧＢデータから生成された計測値が積分器６５に入力される。この場合、計測値が画像の領域分割数に応じて０〜２５５の値を取るとすれば、計測値が“０”のときにはレジスタ０、計測値が“１”のときにはレジスタ１、計測値が“２”のときにはレジスタ２…といったように、そのときの計測値に応じてレジスタ群６６の中でデータを書き込むべきレジスタが選択されることになる。
【００９３】
一方、選択回路６７ｂがｂ側の入力を選択している場合には、計測値の代わりに常に固定値の“１”がデータとして積分器６５に入力される。これにより、積分器６５では、前記選択回路６７ａを通じて入力される計測値に従って、前記選択回路６７ｂを通じて入力される固定値“１”をレジスタ群６６の中の当該計測値（０〜２５５）に対応したレジスタに書き込んでいく。
【００９４】
このように、選択回路６７ａ、６７ｂが共にｂ側の入力を選択した状態では、積分器６５は計測値生成回路６２によって生成される計測値に対応したレジスタに固定値“１”を順次加算していくといったカウンタとしての動作を行うことになる。したがって、前記第１の実施形態で説明したように、計測生成回路６２を構成する乗算器７１〜７３に輝度信号（Ｙ信号）生成のための係数（Ｒ係数：０．３，Ｇ係数：０．５９，Ｂ係数：０．１１）を設定しておけば、以下のようにして輝度のヒストグラムを得ることができる。
【００９５】
すなわち、前記係数の設定に伴い、ＲＧＢデータから０〜２５５の値を有する輝度信号（Ｙ信号）が生成される。この輝度信号は選択回路６７ａを通じて積分器６５に入力される。一方、この積分器６５には選択回路６７ｂを通じて固定値“１”が特定の計測対象値として入力されているので、前記輝度信号の値に応じてレジスタ群６６の中の該当するレジスタに“１”がカウントされる。
【００９６】
例えば、輝度信号の値が“３”であれば、領域番号３に対応したレジスタに“１”がカウントされる。この場合、各レジスタの初期値は“０”であり、その初期値から“１”ずつカウントアップしていく。このようなカウント動作により、最終的にレジスタ群６６の各レジスタの値を２５６階調の輝度のヒストグラムとして得ることができる。
【００９７】
このように、前記第１の実施形態の構成に選択回路６７ａ、６７ｂを追加し、積分器６５に対する入力値を切り替えるだけの簡単な構成にて、輝度のヒストグラムを得ることができる。よって、従来のようにＲＧＢ計測回路とは別に設けていたヒストグラム専用の計測回路を不要として、機器の小型化やコストダウンを図ることができる。また、ソフトによる処理に頼らずにハードウェアで実現しているため、ＣＰＵ１６の処理負担を軽減でき、速やかにヒストグラムを得てＡＥ機能の制御などに利用できる。
【００９８】
また、ＲＧＢ計測回路６０ｂ，６０ｃについても同様の構成である。この場合、各ＲＧＢ計測回路６０ａ，６０ｂ，６０ｃにおいて、計測点を変えてＲＧＢデータを取り込むようにすれば、何度も撮影動作を繰り返さずとも、１回の撮影にて得られたＲＧＢデータを用いて、それぞれに異なる計測点での輝度のヒストグラムを同時に得ることが可能である。
【００９９】
また、各ＲＧＢ計測回路６０ａ，６０ｂ，６０ｃにおいて、上述した計測生成回路６２に設定する係数を変えておけば、輝度以外にも様々な計測値のヒストグラムを同時に得ることも可能である。さらに、そのときの計測点も変えるなど、様々な組み合わせが可能である。
【０１００】
なお、前記各ＲＧＢ計測回路６０ａ，６０ｂ，６０ｃのすべてが同じ構成である必要はなく、例えばＲＧＢ計測回路６０ａ，６０ｂ，６０ｃのうちいずれか少なくとも１つを前記第２の実施形態のＲＧＢ計測回路、その他を前記第１の実施形態のＲＧＢ計測回路として構成するなど、用途に応じて様々な組み合わせが可能である。
【０１０１】
また、前記第２の実施形態では、計測値を０〜２５５としたが、少なくとも２つ以上の要素を持つ範囲であれば良い。
【０１０２】
また、積分器６５の計測値入力への固定値を“１”としたが、０以外の数であれば良い。
【０１０３】
要するに、本発明は前記各実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、前記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１０４】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る撮像装置のシステム構成を示すブロック図であり、撮像装置としてデジタルカメラを例にした場合の基本的なシステム構成を示すブロック図。
【図２】同実施形態におけるデジタルカメラのＣＣＤに設けられた色フィルタの配列の一例を示す図。
【図３】同実施形態におけるデジタルカメラに設けられた後処理回路の構成を示すブロック図。
【図４】同実施形態におけるデジタルカメラに設けられたＲＧＢ計測回路の構成を示すブロック図。
【図５】同実施形態におけるデジタルカメラに設けられた計測値生成回路の構成を示すブロック図。
【図６】同実施形態におけるデジタルカメラの計測値と係数およびオフセット値との関係を示す図。
【図７】本発明の第２の実施形態におけるデジタルカメラのＲＧＢ計測回路の構成を示すブロック図。
【図８】従来のデジタルカメラにおける前処理回路の構成を示すブロック図。
【図９】従来のデジタルカメラにおける後処理回路の構成を示すブロック図。
【図１０】従来のデジタルカメラにおける前処理回路に組み込まれたＲＧＢ計測回路の構成を示すブロック図。
【図１１】画像と領域番号との関係を示す図。
【符号の説明】
【０１０５】
１０…色フィルタ、１１…ＣＣＤ、１２…ＣＤＳ／ＡＤ、１３…カメラシステム回路、１４…システムバス、１５…ＤＲＡＭ、１６…ＣＰＵ、１７…ＬＣＤ、２１…前処理回路、２２…後処理回路、２３…バスＩ／Ｆ、２４…Ｉ／Ｆ選択回路、２５…ＪＰＥＧ回路、２６…表示生成回路、４１…補間処理回路、４２…ＲＧＢゲイン調整回路、４３…色調整回路、４４…ガンマ変換回路、４５…ＲＧＢ／ＹＵＶ変換回路、４６…フィルタ処理回路、５０…ＲＧＢ計測回路、５１…座標カウンタ、５２…領域判定回路、５３…積分器、５４…セレクタ、５５ａ〜５５ｃ…レジスタ群、６０ａ〜６０ｃ…ＲＧＢ計測回路、６１…計測対象選択回路、６２…計測値生成回路、６３…座標カウンタ、６４…領域判定回路、６５…積分器、６６…レジスタ群、６７ａ，６７ｂ…選択回路、７１〜７３…乗算器、７４…加算器、７５…加算器、７６…クリップ処理回路。
【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】
2005086764.tif 000009
【図８】
2005086764.tif 000010
【図９】
2005086764.tif 000011
【図１０】
2005086764.tif 000012
【図１１】
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