JP2002278505A - 画像処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 バックライトをその状況下で最も適した発光
量に設定することによって適切なカラー画像を表示する
ことができる画像処理装置を装置を提供すること。 【構成】 画像入力手段と、該画像入力手段によって入
力された画像を表示する表示手段を含んで画像処理装置
を構成し、前記表示手段をＬＣＤ表示部（表示部）２６
にバックライト（発光手段）２７を組み込んで構成す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、撮影画像をデジタ
ル信号で記録するデジタルカメラ等の画像処理装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】図６は従来のデジタルカメラの概略構成
を示すブロック図である。

【０００３】電源投入後、撮影動作モードにスイッチが
切り替えられると、モニター動作が始まり、ＣＣＤ６１
２、ＣＣＤコントロール部６１４を含むカメラモジュー
ル６１７が初期化及び動作可能な状態となり、撮影時に
被写体を確認するための電子ビューファインダーである
ＬＣＤ表示部６２６の動作を開始する。

【０００４】カメラレンズ群６１０から取り込んだ被写
体の光情報を全画素読み出し方式のＣＣＤ６１２によっ
て電気信号に変換する処理を行う。この変換されたアナ
ログ信号は、ＣＣＤコントロール部６１４によるノイズ
除去処理とゲイン処理を経て１０ビットデジタル信号へ
Ａ／Ｄ変換された後、画像処理部６１６へ送られる。

【０００５】上記画像処理部６１６では、オートホワイ
トバランス、ＡＥ、ストロボ撮影時の補正等の処理、或
はＹ・ Ｃｂ ・Ｃｒ信号（Ｙ−輝度信号、Ｃｂ・Ｃｒ−色
差信号）フォーマットヘの信号変換等の処理を行う。こ
のＹ・ Ｃｂ ・Ｃｒ変換された信号は、ＣＰＵ６１８によ
って表示用の処理速度を上げるために、又、ＬＣＤ表示
部６２６の表示解像度が３２０×２４０画素程度である
関係上、６４０×４８０の総画素ではなく、間引き処理
によって３２０×２４０画素の縮小サイズのデータに変
換され、ＤＭＡ（ダイレクト・メモリ・アクセス、メモ
リとメモリ間やメモリと周辺デバイス間を最小ステップ
でデータ転送を行うＣＰＵ６１６内の機能）を使用して
表示画像データを格納するＶＲＡＭ６２２ｄへ書き込ま
れる。

【０００６】上記ＶＲＡＭ６２２ｄに書き込まれた３２
０×２４０画素の画像データは、モニター動作時におい
て定常的にＬＣＤコントロール部６３０に出力されてい
る。ＬＣＤコントロール部６３０は、受け取ったＹ・ Ｃ
ｂ ・Ｃｒ信号をＲＧＢデジタル信号に変換処理した後、
表示駆動部６２８へＲＧＢ信号を出力する。この表示駆
動部６２８からの出力信号を受けて、ＬＣＤ表示部６２
６による被写体映像の表示が行われる。

【０００７】以上の処理をＣＣＤ６１２から画像データ
が出力される１／３０秒のサイクルで連続的にループす
ることにより、被写体映像がＬＣＤ表示部６２６上に常
にモニターされる。

【０００８】シャッターＳＷ６３２が押された場合、モ
ニター動作から撮影動作へと切り替わる。撮影動作にお
いて、先ずオートホワイトバランス、ＡＥ、ストロボ撮
影の場合のストロボ補正等、画像処理部６１６内で制御
される各種カメラ設定を現在の設定値でロックし、ＣＰ
Ｕ６１８による処理の負荷を低減するためにＬＣＤコン
トロール部６３０と表示駆動部６２８及び表示部６２６
の動作を停止する。

【０００９】モニター動作では、処理速度を上げるため
にＣＰＵ６１８は間引き画像の画素数の信号の取り込み
しか行わなかったが、撮影動作における撮影画像として
はＶＧＡ（６４０×４８０画素）のフル画像が必要であ
る。従って、ＣＰＵ６１８は画像処理部６１６から出力
されるＶＧＡの総画素分のＹ・ Ｃｂ・Ｃｒ信号の取り込
みを行い、取り込んだ総画素分のＹ・ Ｃｂ・Ｃｒ信号を
ＲＡＭ６２２中の画像展開エリア６２２ａへ書き込む。

【００１０】ＣＰＵ６１８は、書き込まれた信号をＪＰ
ＥＧ規格に準拠した画像圧縮処理を行った後、圧縮デー
タをデータ格納手段（フラッシュメモリ）６２４へ画像
ファイルとして書き込む。その後、停止していた表示駆
動の動作を再開し、撮影された画像を確認できるよう
に、ＣＰＵ６１８は画像展開エリア６２２ａへ書き込ま
れた総画素分のＹ・ Ｃｂ・Ｃｒ信号を間引いてＶＲＡＭ
６２２ｄへ転送し、表示部６２６へ撮影画像データの表
示を一定時間行った後、撮影動作を終了してモニター動
作を再開する。

【００１１】次に、撮影画像を再生表示するための再生
モードにおける処理の流れを説明する。

【００１２】電源投入後、再生モードにスイッチが切り
替えられると、ＣＰＵ６１８はＬＣＤ表示部６２６の動
作を開始して表示可能な状態にする。

【００１３】次に、既に書き込まれた圧縮画像データフ
ァイルの中から最後に書き込まれた最新の画像データフ
ァイルをデータ格納手段（フラッシュメモリ）６２４か
ら読み出し、ＲＡＭ６２２中の画像展開エリア６２２ａ
に書き込む。

【００１４】ＣＰＵ６１８は書き込まれた画像の解凍処
理、つまりＪＰＥＧ規格に準拠した圧縮データを元デー
タ（Ｙ・ Ｃｂ・Ｃｒデータ）へ変換する処理を実行し、
その解凍された元データに対して３２０×２４０画素へ
の間引き処理を行い、表示画像データを格納するＶＲＡ
Ｍ６２２ｃへ書き込む。以後、モニター動作時と同様の
処理で、Ｙ・ Ｃｂ・Ｃｒ信号をＬＣＤコントロール部６
３０でＲＧＢデジタル信号に変換処理を行った後、表示
駆動部６２８へＲＧＢ信号を出力する。この表示駆動部
６２８からの出力信号を受けてＬＣＤ表示部６２６によ
る被写体映像の表示が行われる。別の撮影画像を表示さ
せたい場合、機器本体の操作部から表示画像を変更する
手段を指示することによって任意の画像を表示させるこ
とができる。

【００１５】次に、表示手段として画像を表示させるＬ
ＣＤ表示部６２６には、通常ＴＦＴカラー液晶と呼ばれ
る表示器が用いられる。このＴＦＴカラー液晶はそれ自
体では輝度を持たないため、表示部の背面に発光体とし
てのバックライト６２７を設け、このバックライト６２
７を発光させることによって液晶の色情報に輝度を与え
ることができ、適正な発色のカラー画像を表示すること
ができる。バックライト６２７は、 通常ＥＬ（エレクト
ロ・ ルミネッセンス）・蛍光管等により構成される。発
光量の調節は通常マニュアル操作であり、発光量を指示
する手段は、ユーザーがメニュー画面の中から発光景の
調節を選択した場合にＣＰＵ６１８がＬＣＤ表示部６２
６に発光量をコントロールするインジケータを表示さ
せ、ユーザーがそのインジケータを発光量変更指示手段
６３３を押下して調整しながら任意の発色と輝度に発光
量を変更させる方法が一般的である。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】このような携帯型の画
像入力装置は、屋外・屋内を問わず使用され、機器の動
作を所謂ＡＵＴＯ状態に設定しておけば、モニター時や
撮影時の電気的なパラメータ（シャッタースピード・絞
り・フォーカス等）は全て機器側で管理され、ユーザー
は構図を決めてシャッターＳＷ押すだけで最適な画像が
得られることになっている。

【００１７】しかし、屋外に機器を持ち出した場合、晴
れて太陽が出ているような状況下では、バックライト６
２７の発光量が外部の光量と相殺され、ＴＦＴ液晶画面
全体が黒っぽくなり、適正な発色が得られなくなる場合
がある。又、暗い屋内や夜間の屋外等、外部の光量が０
に近いような状況下においては、バックライト６２７の
発光量が多くなり過ぎて液晶画面全体が白っぽくなり、
適正な発色が得られなくなる場合がある。

【００１８】前述のように、バックライト６２７の発光
量はマニュアル操作によって調整され、ユーザーがその
置かれた状況下において常にバックライト６２７の発光
量を最適な状態に保つには、一連の撮影動作を中断して
その都度メニュー画面の中から発光量の調節を選択し、
発光量変更指示手段６３３に当たるキーを押下して発光
量を調節するという非常に面倒な操作を頻繁に行う必要
性があった。

【００１９】本発明は上記問題に鑑みてなされたもの
で、その目的とする処は、バックライトをその状況下で
最も適した発光量に設定することによって適切なカラー
画像を表示することができる画像処理装置を装置を提供
することにある。

【００２０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、画像入力手段と、該画像入力手段によっ
て入力された画像を表示する表示手段を含んで画像処理
装置を構成し、前記表示手段を表示部に発光手段を組み
込んで構成したことを特徴とする。

【００２１】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明において、前記発光手段は、発光量を任意に調節する
ことが可能である発光量調節手段を有することを特徴と
する。

【００２２】請求項３記載の発明は、請求項１記載の発
明において、前記画像入力手段により入力される画像情
報から輝度情報を算出する輝度演算手段を有することを
特徴とする。

【００２３】請求項４記載の発明は、請求項３記載の発
明において、前記輝度演算手段により算出された輝度情
報に基づいて前記発光量調節手段を制御することを特徴
とする。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて説明する。

【００２５】＜実施の形態１＞図１は本発明に係る画像
処理装置の概略構成を示すブロック図であり、同図にお
いて、１０は撮影レンズ、１２はＣＣＤに代表される撮
像素子、１４は撮像素子１２に転送クロック及びシャッ
タ信号を供給するとともに、撮像素子１２からの画像信
号にノイズ除去及びゲイン調整処理を行うＣＤＳ／ＡＧ
Ｃ回路及びアナログ画像信号を１０ｂｉｔデジタル信号
に変換するＡ／Ｄコンバータ等を具備する撮像素子制御
回路である。この撮像素子制御回路１４からは１秒間に
３０画面（フレーム）の画像データが常に出力される。
１６は撮像素子制御回路１４からの画像データにホワイ
トバランス調整及び露出制御等の画像処理を行い、Ｙ・
Ｃｂ・Ｃｒフォーマットのデジタル信号に変換して出力
する画像処理回路である。本実施の形態では、撮影レン
ズ１０、撮像素子１２、撮像素子制御回路１４及び画像
処理回路１６から成る部分をカメラモジュール１７と呼
ぶことにする。

【００２６】１８は全体を制御するとともに、画像圧縮
伸長処理を実行するＣＰＵ、２０はＣＰＵ１８の制御プ
ログラム等を記憶するＲＯＭ、２２は画像展開エリア２
２ａ、ワークエリア２２ｂ、ＶＲＡＭ２２ｃ及び一時待
避エリア（通常スタックエリアと呼ばれる）２２ｄを具
備するＲＡＭ、２４は撮影画像を記憶するフラッシュメ
モリ等から成るデータ記憶装置、２６は電子ビューファ
インダとなるＴＦＴカラー液晶等のＬＣＤ表示装置、２
７はバックライトユニット、２８はＬＣＤ表示装置２６
を駆動する表示駆動回路、２９はバックライトユニット
２７に与える電圧を制御するバックライト用変圧手段で
あり、内部は交流電圧発生回路３３と交流電圧制御回路
３５から成る。

【００２７】３０は表示駆動回路２８を制御して所望の
画像をＬＣＤ表示装置２６に表示させるＬＣＤ制御回
路、３１はＣＰＵ１８から出力されるデジタルデータを
アナログ電圧に変換するＤ／Ａコンバータ、３２はシャ
ッタースイッチ、３３はＤＣ／ＤＣコンパ一夕回路３６
から出力される直流電圧を交流電圧に変換する交流電圧
発生回路、３４は単３電池やＮｉ−Ｃｄ電池等の電源を
使用する電源発生手段、３５は交流電圧発生回路３３か
ら出力される交流電圧をＤ／Ａコンバータ３１から出力
される値に応じて電圧幅を変換する交流電圧制御回路で
ある。

【００２８】３６は電源３４から供給される電源を各デ
バイスが必要とする電圧に変換するＤＣ／ＤＣコンバー
タ回路である。

【００２９】ＣＰＵ１８には、データバスやアドレスバ
ス及びチップセレクトやリード／ライト信号から成るコ
ントロール信号を介してＲＯＭ２０、ＲＡＭ２２、デー
タ記憶装置２４、画像処理回路１６、ＬＣＤ制御回路３
０及びシャッタースイッチ３２がそれぞれ接続されてい
る。

【００３０】ＣＰＵ１８は、ＲＯＭ２０内の制御プログ
ラムに基づいて各種制御を行う。これらの制御には、画
像処理回路１６から出力される撮影画像データをＲＡＭ
２２にＤＭＡ（ダイレクト・メモリ・アクセス）に転送
する処理、同様にＲＡＭ２２からＬＣＤ制御回路３０に
データをＤＭＡ転送する処理、画像データをＪＰＥＧ圧
縮して所定のファイル形式でデータ記憶装置３２に格納
する処理及びシャッタースイッチ３２の操作に伴う撮影
動作の指示等の処理も含まれる。

【００３１】ＲＡＭ２２の画像展開エリア２２ａは、画
像処理回路１６からの撮影画像（Ｙ・Ｃｂ・Ｃｒ）デー
タを一時記憶し、データ記憶装置２４から読み出された
ＪＰＥＧ圧縮画像データを一時記憶するテンポラリバッ
ファ及び画像圧縮展開処理のための画像専用ワークエリ
アとして使用される。データ記憶装置２４は、ＣＰＵ１
８によりＪＰＥＧ圧縮された撮影画像データ及びアプリ
ケーションにより参照される各種付属データ等を所定の
ファイル形式で記憶するメモリであり、本実施の形態で
はフラッシュメモリで構成されている。

【００３２】ＬＣＤ制御回路３０は、画像処理部１６か
ら出力されるＹ・Ｃｂ・Ｃｒ画像データ又はデータ記憶
手段２４に記憶される画像ファイルをＪＰＥＧ伸長した
結果得られるＹ・Ｃｂ・Ｃｒ画像データを受け取り、Ｒ
ＧＢ形式に変換して表示駆動回路２８に供給する。する
と、表示駆動回路２８は、ＬＣＤ制御回路３０からのＲ
ＧＢ画像データに従ってＬＣＤ画像表示装置２６を駆動
する。

【００３３】ＬＣＤ画像表示装置２６は、本実施の形態
では、ハーフＶＧＡ（３２０×２４０画素）程度のＴＦ
Ｔ液晶表示パネルである。シャッタスイッチ３２は、撮
影動作開始を指示するためのスイッチであり、スチルカ
メラで周知のように、半押し状態と全押し状態の２つの
ポジションを取り得るものから成る。ＣＰＵ１８は、半
押し状態でホワイトバランス及び露出制御のパラメータ
をロックして全押し状態で撮影画像を取り込む。

【００３４】以下に図１〜図３を参照して本実施の形態
におけるカメラ動作について説明する。尚、図２はカメ
ラ撮影動作モードにおける画像表示までの処理手順を示
すフローチャート、図３はＹデータ演算、発光量設定及
び出力までの処理手順を示すフローチャートである。

【００３５】電源投入後、モニター動作が開始され（Ｓ
２０１）、撮影動作モードが選択されると、ＣＰＵ１８
は、カメラモジュール１７を初期化して動作可能状態に
し（Ｓ２０２）、ＬＣＤ表示装置２６による被写体像の
表示を開始可能な状態に設定する（Ｓ２０３）。

【００３６】ＣＣＤ１２からの６４０×３２０画素分の
画像データはＣＣＤコントロール部１４へ取込まれ（Ｓ
２０４）、ＣＣＤ１２からのアナログ信号をデジタル信
号へ変換する処理をＡＤコンバータ回路部で行い（Ｓ２
０５）、画像処理部１６により画質のコントロールとＹ
・Ｃｂ・Ｃｒ信号へのデータ変換が行われる（Ｓ２０
６）。

【００３７】ＣＰＵ１８は、シャッターＳＷ３２が押さ
れているか否かを判断し（Ｓ２０７）、押されていなけ
れば画像処理部１６から出力されるＹ・Ｃｂ・Ｃｒ信号
による６４０×３２０画素の画像データを間引いて３２
０×２４０画素の画像データをＶＲＡＭ２２ｄへ転送す
る（Ｓ２０８）。これは、ＬＣＤ表示部２６が３２０×
２４０画素の解像度であるためであり、使用される表示
モジュールによってＶＲＡＭ２２ｄに転送するデータ量
は変化する。

【００３８】ＣＰＵ１８は、ＶＲＡＭ２２ｄに書き込ま
れた画像データをＬＣＤコントロール部３０に転送す
る。ＬＣＤコントロール部３０は、転送された画像デー
タをＲＧＢ信号に変換し（Ｓ２０９）、表示駆動部２８
へ出力いる（Ｓ２１０）と、ＬＣＤ表示部２６によって
画像として表示される（Ｓ２１１）。画像表示後、ＶＲ
ＡＭ２２ｄの中から画面の中心に当たる部分の８０×６
０画素分のＹ（輝度）信号を抽出し（Ｓ３０１）、抽出
されたＹ信号の平均化データを算出する（Ｓ３０２）
尚、ＣＰＵ１８の処理速度が速ければ、全画素のＹ信号
から平均値を算出しても良い。

【００３９】算出された平均化データからバックライト
２７の発光量のレベルを判断し（Ｓ３０３）、前回判断
してＤ／Ａコンバータ３１に出力している値から変化し
ていると判断された場合（Ｓ３０４）、Ｄ／Ａコンバー
タ３１ヘデータを送信する（Ｓ３０５，Ｓ２１２）。

【００４０】Ｄ／Ａコンバータ３１は、ＣＰＵ１８から
送信されたデジタルデータをアナログ電圧に変換して出
力する機能を有しており、Ｄ／Ａコンバータ３１から出
力されるアナログ電圧に応じて交流電圧制御回路３５が
バックライト２７に付加する交流電圧量をコントロール
する。この一連の表示動作中にシャッターＳＷ３２が押
されたという判断がなされると（Ｓ２０７）、ＣＰＵ１
８は、半押し状態時にＡＥ・ＡＷＢ等の画像制御パラメ
ータを固定した後、全押し状態と判断された場合、撮影
動作モードヘと移行する（Ｓ２１３）。

【００４１】＜実施の形態２＞次に、本発明の実施の形
態２について説明する。

【００４２】前記実施の形態１において、画像処理部１
６から出力される全てのフレームに対してＹ信号の平均
化を行ってバックライト２７の発光量をコントロールす
る方式を採用したが、その方式では発光量のコントロー
ル処理が１／３０秒単位で頻繁に行われるため、ＣＰＵ
１８に負荷が掛かるという問題が生じる。その場合、フ
レーム数をカウントするカウンタをワークエリア２２ｂ
上に設け、カウンタが或る一定値になった場合のみＹ信
号の平均値を求め、バックライト２７の発光量をコント
ロールする方式を採用することによってこの問題を解決
することができる。

【００４３】図４は本実施の形態に基づく評価画像展開
エリア２２ｂ用画像データの取り込みにおける処理手順
を示すフローチャートである。

【００４４】本実施の形態では、前記実施の形態と同様
にＳ４１１までの表示処理を行った後、カウンタを１ず
つ加算していき（Ｓ４１２））、カウンタの値が３０に
なったと判断された場合（Ｓ４１３）、１秒毎に発光量
設定処理を実行する（Ｓ４１４）。

【００４５】＜実施の形態３＞次に、本発明の実施の形
態３について説明する。

【００４６】前記実施の形態１において、バックライト
２７の制御手段を実現するためにＥＬ（エレクトロ・ ル
ミネッセンス）・蛍光管という交流（ＡＣ）電圧により
発光するデバイスを用いて説明したが、これを直流（Ｄ
Ｃ）電圧により発光するデバイスを用いて実現すること
も可能である。

【００４７】図５は直流（ＤＣ）電圧により発光するデ
バイスとしてＬＥＤを用いた場合のバックライト変圧手
段を示す回路構成図である。

【００４８】図５において、５１８はＣＰＵ、５３６は
複数の直流電圧を作り出すＤＣ／ＤＣコンバータ、５２
７はバックライトユニット、５３７はＬＥＤ群、５３８
はスイッチモジュール、５３９はスイッチである。

【００４９】本実施の形態においては、発光量レベルを
複数の段階に分割し、その段階に応じた数のＬＥＤ群５
３７とスイッチ５３９をバックライトユニット５２７の
中に配置した。ＣＰＵ５１８は、その発光量に応じて電
圧を与えるＬＥＤ群５３７の数をコントロールし、これ
によって周囲の明るさに適したバックライトユニット５
２７の発光量を得ることができる。

【００５０】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よれば、 画像入力手段と、該画像入力手段によって入力
された画像を表示する表示手段を含んで画像処理装置を
構成し、前記表示手段を表示部に発光手段を組み込んで
構成したため、バックライトをその状況下で最も適した
発光量に設定することができ、適切なカラー画像を表示
することができるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１に係る画像処理装置の概
略構成を示すブロック図である。

【図２】本発明の実施の形態１に係る画像処理装置にお
けるカメラ撮影から表示までの処理手順を示すフローチ
ャートである。

【図３】本発明の実施の形態１に係る画像処理装置にお
けるＹデータ演算、発光量演算、出力までの処理手順を
示すフローチャートである。

【図４】本発明の実施の形態３に係る画像処理装置にお
けるカメラ撮影から表示までの処理手順を示すフローチ
ャートである。

【図５】バックライト用変圧回路の構成を示すブロック
図である。

【図６】従来の画像処理装置の構成を示すブロック図で
ある。

【符号の説明】

１０ 撮影レンズ １２ 撮像素子（ＣＣＤ） １４ 撮像素子制御回路 １６ 画像処理回路 １８ ＣＰＵ ２０ ＲＯＭ ２２ ＲＡＭ ２４ データ記憶装置 ２６ ＬＣＤ表示装置 ２７ バックライト ２８ 表示駆動回路 ２９ バックライト用変圧手段 ３０ ＬＣＤ制御回路 ３１ Ｄ／Ａコンバータ ３２ シャッタースイッチ ３４ 電源発生手段 ３６ ＤＣ／ＤＣコンバータ回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｎ 5/225 Ｈ０４Ｎ 5/225 Ｂ // Ｈ０４Ｎ 101:00 101:00 Ｆターム(参考） 2H093 NC05 NC24 NC28 NC34 NC42 NC55 5C006 AA11 AA22 AB05 AF51 AF52 AF54 AF63 AF78 BB11 BF39 EA01 FA01 FA54 5C022 AC03 AC11 AC42 AC69 5C080 AA10 BB05 CC03 DD04 EE17 GG07 JJ02 JJ03 JJ07 KK02 KK43

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画像入力手段と、該画像入力手段によっ
   て入力された画像を表示する表示手段を有し、該表示手
   段を表示部に発光手段を組み込んで構成したことを特徴
   とする画像処理装置。
2. 【請求項２】 前記発光手段は、発光量を任意に調節す
   ることが可能である発光量調節手段を有することを特徴
   とする請求項１記載の画像処理装置。
3. 【請求項３】 前記画像入力手段により入力される画像
   情報から輝度情報を算出する輝度演算手段を有すること
   を特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
4. 【請求項４】 前記輝度演算手段により算出された輝度
   情報に基づいて前記発光量調節手段を制御することを特
   徴とする請求項３記載の画像処理装置。