JP2013070304A - 撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 手動フォーカシングに際し、スルー画像におけるエッジ情報を見易く表示して、容易に、高精度に且つ高速に合焦状態を確認するようにして、ピント合わせを容易にする。
【解決手段】 撮像素子１０１により取得された被写体のスルー画像のエッジ抽出画像をリアルタイム的にＬＣＤモニタ１０に表示させる。ＣＰＵブロック１０４−３の制御に基づく第１および第２の撮像信号処理ブロック１０４−１および１０４−２の処理によって、エッジ抽出表示モードと通常の画像表示モードとを予め設定した条件に基づいて切り換え選択して、ピント合わせ時にはエッジ抽出表示を、そして被写体や構図確認時には、通常の画像表示を優先的に選択するようにすることにより、ピント合わせおよび構図確認が容易に行えるようにする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、撮像素子を用いてスティル画像およびムービー映像等を撮像する、いわゆるデジタルカメラおよびデジタルビデオカメラ等に好適な撮像装置に関するものである。

近年、いわゆるデジタル一眼レフ（一眼レフレックス）カメラに限らず、例えばいわゆるマイクロフォーサーズ（商標：オリンパスイメージング）システム等のレフレックスミラーを用いない小型一眼デジタルカメラなども含めて、レンズ交換式デジタルカメラの注目度が高まっている。レンズ交換式デジタルカメラにおいては、ユーザーは、カメラボディに様々な交換レンズを装着して撮影を楽しむことができる。
カメラボディと同じ規格の交換レンズの場合、最近のものではカメラボディと交換レンズとにそれぞれ電気接点を持ち、カメラボディは、交換レンズから電気接点を介してレンズ情報を取得し、装填した交換レンズおよびその状態に応じた制御をすることが可能である。その一方で、在来の銀塩フィルムを用いる、いわゆる銀塩カメラのような、いわばアナログカメラ等で用いられていた古いレンズ（オールドレンズ）や、規格のオプション仕様の異なる交換レンズでは、レンズマウントのサイズや形状等の基本的な仕様さえ一致していれば、装着可能ではあるが、電気接点を持たないものや、カメラボディと接点が適合しないものなどがある。そのような規格の異なる交換レンズが装填された場合、カメラボディは、どのようなレンズが装着されているかを適正に認識することができず、レンズのズーム、フォーカスおよび絞りなどの調整制御は、ユーザーがマニュアル操作（手動操作）で調整する必要がある。また、オートフォーカスが有効な場合にも、オートフォーカスに頼らずにマニュアル操作でフォーカシングしてピントを合わせたい場合もある。

刻々と変化する被写体に対して、特にフォーカス調整には即時性が求められており、一般的事例としては、ピントが合っているか否かを確認するために、画像の一部分を拡大してピントを確認し易くするなどの手法が取られている。
例えば、特許文献１（特開２０１０−１１４５５６号公報）、特許文献２（特開２０１０−１６７８３号公報）および特許文献３（特開平９−３２６０２５号公報）には、マニュアル操作によるフォーカス調整の補助として利用可能な、画像のフォーカス状態を表示に反映させる従来の技術の例が開示されている。
すなわち、特許文献１には、マニュアル操作によるフォーカス調整を容易にして、合焦精度を向上させるために、本撮影前のプレビュー画像のエッジ部分に対応するエッジ画素を強調して表示させたり、エッジ部分を強調して表示したプレビュー画像の一部を拡大して表示させる技術が開示されている。
また、特許文献２には、再生画像からエッジ成分を抽出したエッジ成分画像を生成し、生成されたエッジ成分画像を元の再生画像に重ね合わせて、エッジ部分を強調し、表示画像から合焦状態を分かり易くする技術が開示されている。
そして、特許文献３には、撮影時にカメラと被写体の複数の領域との距離を測距したデータを画像と対応させて記録し、所望に応じて、ある距離を抽出距離として設定すると、その抽出距離に対応する被写体領域を抽出し、抽出した領域以外の背景色を設定する技術が開示されている。このようにすると、抽出距離に対応する領域を画像上で目立たせたり、抽出距離に対応する領域に基づいて画像を編集したりすることができる。

上述したように、例えば、特許文献１、特許文献２および特許文献３等に開示されたような画像のフォーカス状態を表示に反映させる従来の技術は、マニュアル操作によるフォーカス調整の補助として利用することができると考えられる。しかしながら、いずれも、単にエッジ部分を抽出して表示したり、エッジ部分を抽出した画像を原画像に重ね合わせるなどして強調して表示したり、エッジ部分を強調した画像のエッジ部分を拡大表示したり、画像中の特定の抽出距離に対応する領域を目立たせたり、画像中の特定の抽出距離に対応する領域に編集処理を施したりするものであって、小さな表示画像に合焦状態を充分に表現することができず、フォーカス調整をさほど容易にするものではなかった。また、撮影に際しては、撮影視野の構図を決定するための、いわゆるフレーミングもフォーカス調整と並んで作画のために重要な要素である。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、電子ファインダとして撮影前に被写体構図を確認するためのスルー画像にも有効に利用することができ、画像を見ながら容易に且つ効果的にフレーミングおよびフォーカス調整を行うことを可能とする撮像装置を提供することを目的としている。

本発明に係る撮像装置は、上述した目的を達成するために、
被写体光学像を結像させるための撮像レンズと、
前記撮像レンズにより結像した被写体光学像を撮像素子によって画像データに変換して撮影画像を取得する撮像手段と、
前記撮像手段により取得された前記撮影画像に対して画像処理を施すための画像処理手段と、
前記画像処理手段を介して得られる画像を表示する画像表示手段と
を具備する撮像装置であって、
前記画像処理手段は、
前記撮影画像のエッジを抽出してエッジ抽出画像を得るためのエッジ抽出手段と、
前記エッジ抽出手段によるエッジ抽出画像を前記画像表示手段に供給して表示に供するエッジ抽出表示モードと前記エッジ抽出手段を介さない前記撮影画像をそのまま前記画像表示手段に供給して表示に供する通常画像表示モードとを有する表示処理手段と、
所定の条件に基づいて前記表示処理手段の前記エッジ抽出表示モードと前記通常画像表示モードとを選択的に切替えるモード選択手段と
を備えてなることを特徴としている。

本発明によれば、電子ファインダとして撮影前に被写体構図を確認するためのスルー画像にも有効に利用することができ、画像を見ながら容易に且つ効果的にフレーミングおよびフォーカス調整を行うことを可能とする撮像装置を提供することができる。

すなわち本発明の撮像装置によれば、
被写体光学像を結像させるための撮像レンズと、
前記撮像レンズにより結像した被写体光学像を撮像素子によって画像データに変換して撮影画像を取得する撮像手段と、
前記撮像手段により取得された前記撮影画像に対して画像処理を施すための画像処理手段と、
前記画像処理手段を介して得られる画像を表示する画像表示手段と
を具備する撮像装置であって、
前記画像処理手段は、
前記撮影画像のエッジを抽出してエッジ抽出画像を得るためのエッジ抽出手段と、
前記エッジ抽出手段によるエッジ抽出画像を前記画像表示手段に供給して表示に供するエッジ抽出表示モードと前記エッジ抽出手段を介さない前記撮影画像をそのまま前記画像表示手段に供給して表示に供する通常画像表示モードとを有する表示処理手段と、
所定の条件に基づいて前記表示処理手段の前記エッジ抽出表示モードと前記通常画像表示モードとを選択的に切替えるモード選択手段と
を備えてなることにより、
前記エッジ抽出表示モードと前記通常画像表示モードとを前記所定の条件に応じて切替え、前記エッジ抽出表示モードと前記通常画像表示モードのそれぞれが持つ利点を活かし且つ欠点を補った表示を行って、画像を見ながら容易に且つ効果的にフレーミングおよびフォーカス調整を行うことが可能となる。

本発明の撮像装置の一つの実施の形態に係るデジタルカメラの制御系の要部の電子機械的なシステム構成を示すブロック図である。 図１のデジタルカメラの外観構成を上面側から見た状態を模式的に示す平面図である。 図１のデジタルカメラの外観構成を正面被写体側から見た状態を模式的に示す正面図である。 図１のデジタルカメラの外観構成を背面撮影者側から見た状態を模式的に示す背面図である。 図１のデジタルカメラにおける基本的な画像処理を示すフローチャートである。 図１のデジタルカメラにおけるガンマ補正処理を説明するために横軸を入力信号そして縦軸を出力信号としてガンマ補正曲線を示すガンマ補正特性図である。 図１のデジタルカメラにおけるガンマ補正処理を説明するために一般的な画像表示出力装置における入力に対する出力の特性を横軸を入力信号そして縦軸を出力信号として示す入出力特性図である。 図１のデジタルカメラにおける色補正処理を説明するために色空間における色補正を模式的に示すＣｂＣｒ色空間図である。 図１のデジタルカメラにおけるエッジ強調処理を説明するための原理的ブロック図である。 図１のデジタルカメラにおけるエッジ抽出モードでのモード変更処理を説明するためのフローチャートである。 図１のデジタルカメラにおける図９のエッジ強調処理に用いるローパスフィルタの特性の例を示す図であり、（ａ）は、通常のスルー画像表示時のローパスフィルタ特性、そして（ｂ）は、エッジ抽出モード時のローパスフィルタ特性をそれぞれ示す図である。 図１のデジタルカメラにおけるエッジ強調処理による表示画像の例を示す図であり、（ａ）は、通常のスルー画像表示時の表示画像、そして（ｂ）は、エッジ抽出モード時のエッジ抽出画像の表示画像をそれぞれ示す図である。 図１のデジタルカメラにおけるエッジ抽出結果のレベルに対応してエッジ抽出表示モードと通常画像表示モードとを切替えるためのレベル区分を決定するしきい値を設定する方法を説明するための図である。 図１のデジタルカメラにおける被写体輝度に対応してエッジ抽出表示モードと通常画像表示モードとを切替えるための被写体輝度の区分を決定するしきい値を設定する方法を説明するための図である。 図１のデジタルカメラにおける撮像素子のゲイン値に対応してエッジ抽出表示モードと通常画像表示モードとを切替えるためのゲイン値の区分を決定するしきい値を設定する方法を説明するための図である。 図１のデジタルカメラにおけるエッジ抽出結果のレベルまたは被写体輝度の区分判定に撮影画像のブロック領域毎の値を用いる場合の撮影画像のブロック分割を説明するための図である。

以下、添付図面を参照して本発明に係る撮像装置の好適な実施の形態を詳細に説明する。
ここでは、撮像装置としてのデジタルカメラの実施の形態について説明するが、本発明は、これに限定されるものではなく、カメラ機能を持つ電子機器、あるいは撮像装置に係る画像を処理するための画像処理ＩＣ（集積回路）および画像処理ソフトウェアなどの画像処理全般に適用することが可能である。
図１〜図４には、本発明の一つの実施の形態に係る撮像装置としてのデジタルカメラの基本的な構成を示している。図１は、デジタルカメラの制御系のシステム構成の概要を模式的に示すブロック図である。図２は、図１のデジタルカメラの外観構成を上方から見た模式的な平面図、図３は、図１のデジタルカメラのレンズユニットを外した状態の外観構成を正面被写体側から見た模式的な正面図、そして図４は、図１のデジタルカメラの外観構成を背面撮影者側から見た模式的な背面図である。

図１〜図４に示すデジタルカメラは、その外観構成を図２〜図４に示したように、サブ液晶ディスプレイ（サブＬＣＤ）１、レリーズボタン２、モード切替ダイヤル３、光学ファインダ４、ストロボ発光部５、リモートコントロール受光部（リモコン受光部）６、レンズマウント７、オートフォーカス表示発光ダイオード（ＡＦ表示ＬＥＤ）８、ストロボ表示発光ダイオード（ストロボ表示ＬＥＤ）９、液晶ディスプレイモニタ（ＬＣＤモニタ）１０、広角側（ＷＩＤＥ）ズームボタン１１、望遠側（ＴＥＬＥ）ズームボタン１２、電源スイッチ１３、操作ボタン群１４、メモリカード収納部１５、測距ユニット１６、電気接点１７およびレンズユニット１８を具備している。
さらに、図１〜図４に示すデジタルカメラは、図１に主として電子的な制御に係るシステム構成を示すように、上述のサブＬＣＤ１、ストロボ発光部５、リモコン受光部６、レンズマウント７、ＡＦ表示用ＬＥＤ８、ストロボ表示用ＬＥＤ９およびＬＣＤモニタ１０に加えて、撮像素子１０１、フロントエンド部（Ｆ／Ｅ部）１０２、ＳＤＲＡＭ（シンクロナスダイナミックランダムアクセスメモリ）１０３、カメラプロセッサ１０４、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）１０７、ＲＯＭ（リードオンリメモリ）１０８、サブＣＰＵ（サブ中央処理部）１０９、操作部１１０、サブＬＣＤドライバ１１１、ブザー１１３、ストロボ回路１１４、音声記録ユニット１１５、音声再生ユニット１１６、ＬＣＤドライバ１１７、ビデオアンプ（ビデオ増幅器）１１８、ビデオコネクタ１１９、内蔵メモリ１２０、メモリカードスロット１２１、ＵＳＢ（ユニバーサルシリアルバス）コネクタ１２２およびシリアルインタフェース部１２３を備えている。

レンズマウント７は、明確には図示していないが、ズームレンズ系およびズームモータを含むズーム光学系、フォーカスレンズ系およびフォーカスモータを含むフォーカス光学系、絞りおよび絞りモータを含む絞りユニットを内蔵したレンズユニット１８を着脱可能に装着する。レンズマウント７近傍のカメラボディ内部には、シャッタ１９−１ａおよびシャッタモータ１９−１を含むシャッタユニット、並びにモータドライバ１９−２を有しており、このレンズマウント７に設けられた電気接点１７を介して、レンズマウント７に装着されたレンズユニット１８からレンズ情報を取得したり、モータドライバ１９−２からのズーム、フォーカスおよび絞り駆動信号を、レンズユニット１８に供給してそれぞれズームモータ、フォーカスモータおよび絞りモータを駆動させたりする。シャッタモータ１９−１は、モータドライバ１９−２によって駆動される。
フロントエンド部１０２は、ＣＤＳ（相関２重サンプリング部）１０２−１、ＡＧＣ（自動利得制御部）１０２−２、Ａ／Ｄ（アナログ−デジタル）変換部１０２−３およびＴＧ（タイミングジェネレータ）１０２−４を有している。

カメラプロセッサ１０４は、第１の撮像信号処理ブロック１０４−１、第２の撮像信号処理ブロック１０４−２、ＣＰＵ（中央処理部）ブロック１０４−３、ローカルＳＲＡＭ（ローカルスタティックランダムアクセスメモリ）１０４−４，ＵＳＢ処理ブロック１０４−５、シリアル処理ブロック１０４−６、ＪＰＥＧコーデック（ＣＯＤＥＣ）ブロック１０４−７、リサイズ（ＲＥＳＩＺＥ）ブロック１０４−８、ビデオ信号表示ブロック１０４−９およびメモリカードコントローラブロック１０４−１０を有している。
操作部１１０は、図２に示すレリーズボタン２、モード切替ダイヤル３、図４に示すＷＩＤＥズームボタン１１、ＴＥＬＥズームボタン１２、電源スイッチ１３および操作ボタン群１４を含んでいる。
音声記録ユニット１１５は、音声記録回路１１５−１、マイクアンプ（マイクロフォン増幅器）１１５−２およびマイク（マイクロフォン）１１５−３を有しており、音声再生ユニット１１６は、音声再生回路１１６−１、オーディオアンプ（オーディオ増幅器）１１６−２およびスピーカ１１６−３を有している。シリアルインタフェース部１２３は、シリアルドライバ回路１２３−１およびシリアルコネクタ１２３−２を有している。

サブＬＣＤ１、レリーズボタン２およびモード切替ダイヤル３は、図２に示すように、カメラボディの上面に配置されている。サブＬＣＤ１は、例えば、撮影可能枚数等を表示するための表示部として用いられる。レリーズボタン２は、２段階に押下操作することができ、１段目の押下で自動合焦（ＡＦ）動作、そして２段目まで押下すると撮影動作というような動作をさせることができる。一般に、１段目の押下を「半押し」、そして２段目の押下を「全押し」などと称する。モード切替ダイヤル３は、その操作によって、撮影モード、再生モード等のデジタルカメラの動作モードを切り替える。
また、光学ファインダ４の対物面、ストロボ発光部５、リモコン受光部６、レンズマウント７および測距ユニット１６は、図３に示すように、カメラボディの正面側に配置されている。ＳＤカード等のメモリカードを装填するためのメモリカード収納部１５は、カメラボディの物体（被写体）側から見て左側面に配設されている。このメモリカード収納部１５の内部にメモリカードスロット１２１が設けられていて、このメモリカードスロット１２１にメモリカードＭＣを挿入することによってメモリカードＭＣを装填する。

さらに、光学ファインダ４の接眼部、ＡＦ表示用ＬＥＤ８、ストロボ表示用ＬＥＤ９、ＬＣＤモニタ１０、ＷＩＤＥズームボタン１１、ＴＥＬＥズームボタン１２、電源スイッチ１３および操作ボタン群１４は、図４に示すように、カメラボディの背面側に配置されている。
操作ボタン群１４は、再生ボタン、頻繁に使うセルフタイマ／削除ボタン、メニュー（ＭＥＮＵ）／オーケー（ＯＫ）ボタン、上／ストロボボタン、下／マクロボタン、左／画像確認ボタン、右ボタン、画像を表示させるディスプレイボタン等を含んでいる。上／ストロボボタン、下／マクロボタン、左／画像確認ボタンおよび右ボタンは、十字キーに相当する上下左右ボタンを構成している。
このデジタルカメラにおいては、例えば、ＭＥＮＵボタンの操作で各種設定を行う画面を表示させ、その状態で上下左右ボタンを操作することにより、手動フォーカシングモードに移行させることができる。手動フォーカシングモードを選択した後は、再びＭＥＮＵボタンの操作によってスルー画像を表示させることができる。手動フォーカシングモードでスルー画像を表示している状態では、例えば上下ボタンによりレンズユニット１８のフォーカスレンズ系の位置を光軸方向に沿って任意の位置に駆動して、フォーカシング操作を行うことができる。

次に、図１に示したデジタルカメラの制御系の概略について説明する。ここでは、主として本発明の理解に必要な部分について詳細に述べ、本発明の理解のためにさほど重要でない部分については、かならずしも詳細に述べていない。
レンズユニット１８におけるズーム光学系のズームレンズ系と、フォーカス光学系のフォーカスレンズ系とは、撮像光学系を構成し、被写体の光学像を撮像素子１０１の受光面に結像する。モータドライバ１９−２は、カメラプロセッサ１０４のＣＰＵブロック１０４−３によって制御され、レンズユニット１８におけるズーム駆動モータ、フォーカス駆動モータ、絞りモータおよびカメラボディ内のマウント７近傍に配置されたシャッタモータ１９−１を駆動する。
撮像素子１０１は、例えばＣＭＯＳ（相補型金属酸化物半導体）イメージセンサまたはＣＣＤ（電荷結合素子）イメージセンサ等の固体撮像素子を用いて構成し、被写体の光学像を光電変換して、電子的な画像信号として取り込む。フロントエンド部１０２は、カメラプロセッサ１０４のＣＰＵブロック１０４−３によって制御される。カメラプロセッサ１０４の第１の撮像信号処理ブロック１０４−１から垂直駆動信号（ＶＤ）および水平駆動信号（ＨＤ）が供給されるＴＧ１０２−４によって、撮像素子１０１、ＣＤＳ１０２−１、ＡＧＣ１０２−２およびＡ／Ｄ変換部１０２−３の駆動タイミング信号を発生し、それぞれ所定のタイミングにて駆動する。

ＣＤＳ１０２−１は、撮像素子１０１から出力される画像信号に対して相関二重サンプリングを行って画像ノイズを除去する。ＡＧＣ１０２−２は、ＣＤＳ１０２−１で相関二重サンプリングされた、画像信号の利得調整を行う。Ａ／Ｄ変換部１０２−３は、ＡＧＣ１０２−２で利得調整された画像信号をデジタル信号に変換する。
カメラプロセッサ１０４において、第１の撮像信号処理ブロック１０４−１は、撮像素子１０１で撮像され、フロントエンド部１０２から出力される画像データにホワイトバランス調整やガンマ調整を行い、且つ上述したように、フロントエンド部１０２のＴＧ１０２−４にＶＤ信号およびＨＤ信号を供給する。第２の撮像信号処理ブロック１０４−２は、フィルタリング処理によって画像データを輝度データ・色差データに変換する処理を行う。ＣＰＵブロック１０４−３は、上述したように装置各部の動作を制御する。ローカルＳＲＡＭ１０４−４は、上述した制御に必要なデータ等を、一時的に、格納する。

さらに、カメラプロセッサ１０４において、ＵＳＢ処理ブロック１０４−５は、ＵＳＢ規格に従ってＰＣ（パーソナルコンピュータ）等の外部機器と接続し、外部機器との間で通信を行うためのＵＳＢ信号処理を行い、シリアルブロック１０４−６は、ＲＳ−２３２Ｃ等のシリアル通信規格に従ってＰＣ等の外部機器と接続し、外部機器との間で通信を行うためのシリアル信号処理を行い、ＪＰＥＧコーデックブロック１０４−７は、画像データに対するＪＰＥＧ圧縮／伸張を行い、リサイズブロック１０４−８は、外挿／内挿等の補間処理により画像データのサイズを拡大／縮小し、ビデオ信号表示ブロック１０４−９は、画像データをＬＣＤモニタ１０やテレビジョン（ＴＶ）受像機等の外部表示機器に表示するためのビデオ信号に変換し、メモリカードコントローラブロック１０４−１０は、メモリカード装填部１５内のメモリカードスロット１２１に装填されたメモリカードに、撮影された撮像画像データを記録し、メモリカードに記録された撮像画像データを再生するためのメモリカードの書き込み／読み出し制御を行う。
ＬＣＤドライバ１１７は、ＬＣＤモニタ１０を駆動する回路であり、このＬＣＤドライバ１１７は、ビデオ信号表示ブロック１０４―９から出力されるビデオ信号を、ＬＣＤモニタ１０に表示するための信号に変換する機能をも有している。ＬＣＤモニタ１０は、主として画像を表示するためのモニタであり、撮影前に被写体の状態を観察するためのスルー表示、撮影した画像を確認するための表示およびメモリカードや内臓メモリ１２０に記録した画像データを確認／鑑賞するための再生表示等の表示を行う。

次に、図１〜図４に示されたデジタルカメラの基本的な動作を説明する。図１および図２において、ストロボ発光部５およびストロボ回路１１４は、被写体における自然光等の光量が足りない場合に光量を補うために用いる。すなわち、暗い場所の撮影や被写体が暗い場合の撮影には、カメラプロセッサ１０４からストロボ回路１１４にストロボ発光信号を与えることによって、ストロボ回路１１４が、ストロボ発光部３を発光させて被写体を照明する。
測距ユニット１６は、当該デジタルカメラと被写体との間の距離を計測して、被写体の距離情報を得る。近年のデジタルカメラにおけるオートフォーカシング（ＡＦ）には、一般に、マウント７に装着されたレンズユニット１８の光学系によって撮像素子１０１に結像された被写体像の合焦評価値としてのコントラスト等を検出し、コントラストが最も高い位置にレンズユニット１８のフォーカスレンズ系を移動させてフォーカスを合わせる、いわゆるＣＣＤ−ＡＦ方式が用いられている。しかしながら、このようなＣＣＤ−ＡＦ方式は、レンズを少しずつ動かしコントラストを探していくためフォーカス動作が遅いという問題があった。そこで、測距ユニット１６を用いて被写体との距離情報を常に取得し、この距離情報に基づいてフォーカスレンズ系を一気に移動してフォーカス動作を高速化するようにしている。

温度センサ１２４は、環境温度を測定するために設けられており、デジタルカメラの内外の温度を測定し、温度が異常に上昇している場合には、デジタルカメラの電源を落としたり、温度センサのデータを参照してカメラの制御内容を変更したりする。
レンズマウント７は、交換可能なレンズユニット１８をカメラボディに結合するためのものであり、レンズユニット１８とレンズマウント７とにそれぞれネジが切られたねじ込み式や、レンズユニット１８とレンズマウント７とにそれぞれ数個の爪を配してレンズユニット１８を回転させることにより固定するバヨネット式などが知られている。電気接点１７は、カメラボディ側が、それに装着されているレンズからレンズ情報を取得したり、モータドライバ７−５からのズーム、フォーカスおよび絞り等の駆動信号をレンズユニット１８に伝達してレンズを駆動させるためのものである。
ＲＯＭ１０８には、ＣＰＵブロック１０４−３にて解読することが可能なコードで記述された制御プログラムや制御するためのパラメータが格納されている。そして、このデジタルカメラの電源がオン状態になると、前述したプログラムは、図示していないメインメモリにロードされ、ＣＰＵブロック１０４−３はそのプログラムに従って装置各部の動作を制御するとともに、制御に必要なデータ等を、一時的に、ＲＡＭ１０７および後述するカメラプロセッサ１０４内にあるローカルＳＲＡＭ１０４−４に保存する。また、ＲＯＭ１０８として書き換え可能なフラッシュＲＯＭを使用することによって、制御プログラムや制御するためのパラメータを変更することが可能となり、容易に機能のバージョンアップを行うことができる。

ＳＤＲＡＭ１０３は、上述したカメラプロセッサ１０４で画像データに各種処理を施す際に、画像データを一時的に保存する。保存される画像データは、例えば、撮像素子１０１から、Ｆ／Ｅ部１０２を経由して取り込み、第１の撮像信号処理ブロック１０４−１でホワイトバランス設定、ガンマ設定が行われた状態のＲＡＷ−ＲＧＢ画像データや、第２の撮像信号処理ブロック１０４−２で輝度データ／色差データ変換が行われた状態のＹＣｂＣｒ画像データ、そしてＪＰＥＧコーデックブロック１０４−７で、ＪＰＥＧ圧縮されたＪＰＥＧ画像データなどである。
メモリカードスロット１２１は、撮影した画像データを記憶するためのメモリカードＭＣを着脱可能に装填するためのコネクタスロットであり、このメモリカードスロット１２１に装填されたメモリカードの書き込み／読み出し制御は、メモリカードスロット１２１を介してメモリカードコントローラブロック１０４−１０によって行われる。内蔵メモリ１２０は、撮影した画像データを記憶するためのメモリであり、メモリカードスロット１２１にメモリカードＭＣが装着されていない場合であっても、撮影した画像データを記憶することができるようにするために設けられている。ＬＣＤドライバ１１７は、後述するＬＣＤモニタ１０を駆動するドライブ回路であり、ビデオ信号表示ブロック１０４−９から出力されたビデオ信号を、ＬＣＤモニタ１０に表示するための信号に変換する機能も有している。

ＬＣＤモニタ１０は、撮影前に被写体の状態を監視する画像データを表示し、撮影した画像の画像データを表示し、メモリカードＭＣや上述した内蔵メモリ１２０に記録した画像データを表示すること、などを行うために設けられている。ビデオアンプ（ビデオ増幅器）１１８は、ビデオ信号表示ブロック１０４−９から出力されたビデオ信号を、７５Ω等のインピーダンスの信号にインピーダンス変換するための増幅器であり、ビデオコネクタ１１９は、テレビジョン（ＴＶ）受像機等の外部表示機器と接続するためのコネクタである。
ＵＳＢコネクタ１２２は、ＰＣ（パーソナルコンピュータ）等の外部機器との間をＵＳＢ接続するためのコネクタである。シリアルドライバ回路１２３−１およびシリアルコネクタ１２３−２を備えるシリアルインタフェース部１２３は、標準化された在来のシリアル通信規格、例えばＲＳ−２３２Ｃ規格等、に従ってＰＣ等の外部機器との間でシリアル通信を行うためのインタフェースを構成している。すなわち、シリアルドライバ回路１２３−１は、シリアル処理ブロック１０４−６の出力信号を電圧変換する回路であり、シリアルコネクタ１２３−２は、シリアルドライバ回路１２３−１で電圧変換されたシリアル出力をＰＣ等の外部機器に接続するためのコネクタである。

サブＣＰＵ１０９は、例えば同一チップ上にＲＯＭ・ＲＡＭを内蔵したマイクロプロセッサ等のＣＰＵであり、操作部１１０やリモコン受光部６等の出力信号をユーザーの操作情報として、カメラプロセッサ１０４のＣＰＵブロック１０４−３に与えたり、ＣＰＵブロック１０４−３から出力されるカメラの状態情報に基づいて、サブＬＣＤ１、ＡＦ表示用ＬＥＤ８、ストロボ表示用ＬＥＤ９およびブザー１１３に制御信号を供給したりする。
サブＬＣＤ１は、例えば、撮影可能枚数等を表示するための表示部であり、サブＬＣＤドライバ１１１は、サブＣＰＵ１０９の出力信号に基づいてサブＬＣＤ１を駆動する回路である。ＡＦ表示用ＬＥＤ８は、撮影時の合焦状態を表示するためのＬＥＤであり、ストロボ表示用ＬＥＤ９は、ストロボ発光用コンデンサの充電が完了して発光可能となっているか否か等の発光準備状態を表示するためのＬＥＤである。なお、これらＡＦ表示用ＬＥＤ８とストロボ表示用ＬＥＤ９とを、他の表示用途、例えば、メモリカードのアクセス中を示す表示に使用するなどしても良い。
リモコン受光部６は、ユーザーが操作するリモコン送信機（図示していない）からの赤外線等の光信号を受信する。

音声記録ユニット１１５は、マイク１１５−３により、ユーザーが音声信号を入力し、マイク１１５−３に入力された音声信号をマイクアンプ１１５−２で増幅し、マイクアンプ１１５−２で増幅された音声信号を音声記録回路１１５―１で記録する。また、音声再生ユニット１１６は、記録された音声信号を、音声再生回路１１６−１により、スピーカから出力再生するための信号に変換し、音声再生回路１１６−１で変換された音声信号をオーディオアンプ１１６−２により増幅して、オーディオアンプ１１６−２で増幅された信号により、スピーカ１１６−３を駆動して音声信号を音声出力する。
次に、上述のように構成された本発明の一つの実施の形態に係るデジタルカメラにおける本発明の特徴となる構成および動作について具体的に説明する。ここで説明している実施の形態は、それに限定されることはなく、当業者が容易に想到できる範囲内において、種々に修正または変形して実施することができる。

〔画像処理〕
図５に示すフローチャートは、上述したデジタルカメラにおける基本的な画像処理の全体の流れを示している。
図５のフローチャートは、この種のデジタルカメラにおける一般的な画像処理の一例を示しており、この画像処理は、図１におけるＣＰＵブロック１０４−３の制御に基づき、第１の撮像信号処理ブロック１０４−１および第２の撮像信号処理ブロック１０４−２において実行される。
撮像素子１０１から出力される画像信号を、ＣＤＳ１０２−１における相関２重サンプリングおよびＡＧＣ１０２−２における自動利得制御により、１画素毎にサンプリングして、Ａ／Ｄ変換部１０２−３にてＡ／Ｄ変換したデータは、未だ画像処理されていない段階であるため一般にＲＡＷデータと称されており、カメラプロセッサ１０４の第１の撮像信号処理ブロック１０４−１および第２の撮像信号処理ブロック１０４−２等の画像処理部に入力される画像データはこのようなＲＡＷデータである。

〔ステップＳ１１〜ホワイトバランス（ＷＢ）処理〕
図５のフローチャートにおいて、ＲＡＷデータは、まず、ホワイトバランス（ＷＢ）処理に供される（ステップＳ１１）。
例えば撮像素子１０１として、ＣＣＤイメージセンサを用いている場合、被写体からの光量を蓄積するＣＣＤイメージセンサのフォトダイオード上には１画素毎に個々に赤（レッド：Ｒ）、緑（グリーン：Ｇ）および青（ブルー：Ｂ）のいずれか１色のカラーフィルタが貼付されているが、これらカラーフィルタの色によって透過光量が異なっているため、各画素のフォトダイオードに蓄積される電荷量は、それぞれカラーフィルタの色毎に相違する。レッド（赤）、グリーン（緑）およびブルー（青）の３色のうち、
最も感度が高いのはグリーンであり、レッドおよびブルーは、グリーンと比較すると感度が低く約半分程度である。ステップＳ１１のホワイトバランス（ＷＢ）処理では、これらの感度差を補い、撮影画像の中の白色を白く見せるために、Ｒ（赤）とＢ（青）に対するゲインを大きくする処理を行う。また、物の色は、光源の色によって変化するため、光源が変わっても白色を白く見せるようにＲ（赤）とＢ（青）のゲインを変更すべく制御する機能も有している。

〔ステップＳ１２〜ガンマ（γ）補正処理〕
図６は、γ補正曲線の一例を示すものである。図６においては、横軸に入力信号、縦軸に出力信号を示しており、図示のように非線形な入出力変換を行う。一般に、ＬＣＤ（液晶ディスプレイ）やＣＲＴ（陰極線管）等の表示出力装置においては、図７に示すように、入力に対して出力は、非線形な特性で出力される。例えば、図７のような非線形出力の場合、明るさに階調性が乏しく、また画像が暗くなる傾向があるため、人は適正に画像を読み取ることができない。そこで、ステップＳ１２では、表示出力装置の特性を考慮して、出力が線形性を保つように、予め入力信号に非線形出力特性を打ち消すような入出力特性（ガンマ曲線）を与える処理を行う。これがガンマ補正処理である。

〔ステップＳ１３〜補間処理〕
撮像素子１０１が、例えばＣＣＤイメージセンサである場合、ベイヤ配列と称される配列で、１画素毎にＲ（赤）、Ｇ（緑）およびＢ（青）のいずれか１色のカラーフィルタが貼付されており、ＲＡＷデータでは１画素に１色の情報しか存在しない。しかしながら、ＲＡＷデータから観察に適する画像を具現化するためには、各画素にＲ（赤）、Ｇ（緑）およびＢ（青）の３色の情報が必要であり、各画素について、足りない２色の情報を補うために、周辺の画素から補間して色情報を生成する補間処理を行う。

〔ステップＳ１４〜ＹＣｂＣｒ変換処理〕
画像データは、ＲＡＷデータの段階では、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）およびＢ（青）の３色によるＲＧＢデータ形式であるが、ＹＣｂＣｒ変換では、ＲＧＢデータを、輝度信号Ｙと色差信号ＣｂおよびＣｒとのＹＣｂＣｒデータ形式に変換する。デジタルカメラ等で一般的に用いられるファイル形式のＪＰＥＧ画像においては、ＹＣｂＣｒデータから画像が作成されるため、ＲＧＢデータをＹＣｂＣｒデータに変換する。この場合の変換式は、例えば次の通りである。
Ｙ ＝ ０．２９９×Ｒ ＋ ０．５８７×Ｇ ＋ ０．１１４×Ｂ
Ｃｂ＝−０．２９９×Ｒ − ０．５８７×Ｇ ＋ ０．８８６×Ｂ
Ｃｒ＝ ０．７０１×Ｒ − ０．５８７×Ｇ − ０．１１４×Ｂ
〔ステップＳ１５〜色補正処理〕
色補正には、彩度設定、色相設定、部分的な色相変更設定および色抑圧設定などがある。彩度設定は、色の濃さを決定するパラメータ設定であり、例えば図８は、ＣｂＣｒ色空間を示すものであるが、例えば、第２象限でレッド（赤）の色に対して原点からレッド（赤）のドットまでのベクトルの長さが長い程、赤い色の濃さは濃くなる。次に、色相設定は、色合いを決定するパラメータである。例えば、図８の第３象限でグリーン（緑）の色に対してベクトルの長さが同じであってもベクトルの向きが異なると色合いは変わってくる。部分的な色相変更設定は、図８の第４象限に示すように部分的な色領域を回転させる設定である。彩度が強いと色が濃くなる一方で色ノイズが強くなる傾向にある。そこで色抑圧設定では、例えば輝度信号に対してしきい値を設け、しきい値よりも低い領域または高い領域に対して彩度を抑えることにより色ノイズを抑える制御を行う。

〔ステップＳ１６〜エッジ強調処理〕
エッジ強調処理は、処理の概略を図９に示すブロック図として説明することができる。図９に示すようにエッジ強調処理の構成は、輝度信号Ｙから画像のエッジ部分を抽出するエッジ抽出フィルタ部Ｂ１と、エッジ抽出フィルタ部Ｂ１により抽出されたエッジに対してゲインを掛けて増幅するゲイン乗算部Ｂ２と、エッジ抽出部Ｂ１と並行して画像のノイズ成分を除去するローパスフィルタ（ＬＰＦ）部Ｂ３と、ゲイン乗算後のエッジ抽出データとＬＰＦ処理後の画像データとを加算する加算部Ｂ４とを有する。エッジの強弱は、ゲイン乗算部Ｂ２のゲインによって決まり、ゲインが大きい場合にはエッジが強くなり、ゲインが小さい場合にはエッジが弱くなる。また、エッジ抽出フィルタＢ１のフィルタ係数によってもエッジの検出方向やエッジの抽出量が変わるため、重要なパラメータである。ＬＰＦ部Ｂ３のフィルタ係数では、画像を平滑化して画像のノイズを減らしているが、ＬＰＦを強く掛けるとノイズは少なくなるが、一方で平滑化により細かな部分が潰れてしまい解像度が失われる傾向にある。

〔その他の画像処理〕
上述した各処理の他に、画像処理には、画像サイズを保存する画像サイズに変更するリサイズ処理および情報量を圧縮するＪＰＥＧ圧縮処理などがあり、これらの処理を、必要に応じて、図５のフローの適宜箇所に挿入する場合がある。
〔エッジ抽出表示モードとスルー画像表示モードの切り替え〕
次に、上述のように構成されたデジタルカメラにおいて、本発明の特徴となるエッジ抽出表示モードと通常のスルー画像表示モードとの選択的な切り替え処理（請求項１または請求項２に対応する）について具体的に説明する。この処理も、図１におけるＣＰＵブロック１０４−３の制御に基づき、第１の撮像信号処理ブロック１０４−１および第２の撮像信号処理ブロック１０４−２において実行される。
〔フローチャート〕
図１０には、この実施の形態に係るデジタルカメラのエッジ抽出表示モードと通常のスルー画像表示モードとを選択的に切替える処理の流れを説明するためのフローチャートを示している。なお、このエッジ抽出表示モードと通常のスルー画像表示モードとの選択的な切替え処理ルーチンは、所定時間毎に定期的に実行するようにするか、またはモード変更に係る何らかの操作がなされたときにその都度実行するようにする。

この実施の形態に係るデジタルカメラにおける基本的な動作においては、通常はスルー画像表示モードでスルー画像を表示させておき、ユーザーが操作部１１０を操作してエッジ抽出表示モードを選択した場合にエッジ抽出表示モードに移行する。
すなわち、図１０において、最初に、ユーザーによりエッジ抽出表示モードが選択されているか否かを判別し（ステップＳ２１）、エッジ抽出表示モードが選択されていない場合には、そのまま処理を終了しスルー画像表示モードに戻る。
ステップＳ２１において、エッジ抽出表示モードが選択されていると判断された場合には、エッジ抽出処理を行い（ステップＳ２２）、エッジ抽出画像を表示して（ステップＳ２３）、エッジ抽出表示モードからスルー画像表示モードへ表示モードを変更する所定の条件に該当するか否かを判別する（ステップＳ２４）。
ステップＳ２４で、スルー画像表示モードへ表示モードを変更する所定の条件に該当しないと判定された場合には、ステップＳ２２に戻り、エッジ抽出処理およびエッジ抽出表示を繰り返し、エッジ抽出表示モードを継続する。そして、ステップＳ２４で、スルー画像表示モードへ表示モードを変更する所定の条件に該当すると判定された場合には、表示モードをスルー画像表示モードに変更してスルー画像表示を行って（ステップＳ２５）、スルー画像表示モードからエッジ抽出表示モードへ表示モードを変更する所定の条件に該当するか否かを判別する（ステップＳ２６）。

ステップＳ２６で、エッジ抽出表示モードへ表示モードを変更する所定の条件に該当すると判定された場合には、ステップＳ２２に戻り、表示モードをエッジ抽出表示モードに変更して、エッジ抽出処理およびエッジ抽出表示を行う。ステップＳ２６で、エッジ抽出表示モードへ表示モードを変更する所定の条件に該当しないと判定された場合には、エッジ抽出表示モードの選択が終了しているか否かが判別され（ステップＳ２７）、エッジ抽出表示モードの選択が終了していないと判定された場合には、ステップＳ２５に戻り、スルー画像表示を繰り返す。ステップＳ２７で、エッジ抽出表示モードの選択が終了していると判定された場合には、そのまま処理を終了しスルー画像表示モードに戻る。

〔エッジ抽出表示モードとスルー画像表示モード〕
ここで、上述したエッジ抽出表示モードとスルー画像表示モードの表示モード変更に係る個々の処理について、さらに詳細に説明する。
まず、エッジ抽出表示モードとスルー画像表示モードの相違について説明する。
スルー画像表示モードは、通常、撮影前に被写体構図（フレーミング）を確認するために撮像素子１０１を介して実質的にリアルタイムで取得される画像に対して先に述べた一連の画像処理を行い、そのままＬＣＤモニタ１０等の画像表示手段に表示するモードである。一方、エッジ抽出表示モードは、スルー画像表示モードで表示する画像とは、画像処理を変更し、スルー画像のエッジを抽出した画像を表示するモードである。
上述したように、この実施の形態に係るデジタルカメラにおいては、通常は、スルー画像表示モードでスルー画像を表示させておき、ユーザーが操作部１１０を操作してエッジ抽出表示モードを選択した場合にエッジ抽出表示モードに移行する。
スルー画像からのエッジ抽出には、図９に示すエッジ強調処理とは一部処理が異なり、輝度信号に対してエッジ抽出フィルタ部Ｂ１によるフィルタリングおよびゲイン乗算部Ｂ２によるゲイン乗算の処理を行い、ＬＰＦ部Ｂ３の処理結果は出力されないようにする。 例えば、通常のスルー画像表示時は、ＬＰＦ部Ｂ３において、図１１(ａ)のようなフィルタ係数で処理し、エッジ抽出表示モードのときは図１１（ｂ）のような全てが０のＬＰＦのフィルタ係数で処理する。このようにすることによって、ＬＰＦ部Ｂ３による処理結果は０となりスルー画像のエッジのみを抽出したエッジ抽出画像を表示に供することが可能となる。例えば図１２（ａ）のようなスルー画像は、エッジ抽出表示モードでは図１２（ｂ）のようなエッジのみを抽出した画像となる。

〔スルー画像表示モードとエッジ抽出表示モードの使い分け〕
エッジ抽出表示モードでは、図１１（ｂ）のように全てが０のフィルタ係数を用いているため、図１２（ｂ）のようにエッジのみの画像となり、色はモノトーンの一色表示となる。このように一色表示となることによって、ピント合わせ時のエッジの視認性に優れている。一方で、本来の色およびグラデーションとは異なる表示であるため、被写体をエッジのみで判断する必要があり、被写体の確認や、構図の確認には適していない。そこで、本発明では所定の条件によって、スルー画像表示モードとエッジ抽出表示モードを自動的に切り替えるようにして、常に状況に適した表示となるようにする。このように、エッジ抽出表示モードとスルー画像表示モードとを所定の条件に応じて切り換えるようにすることにより、エッジ抽出モードとスルー画像表示モードの各々が持つ利点を活かし、欠点を補った表示を行うことができる。

〔表示モード変更条件〕
次に、上述したスルー画像表示モードとエッジ抽出表示モードの表示モードの変更に係る種々の条件、すなわち、エッジ抽出表示モードにおけるスルー画像表示モードへの表示モード変更の条件（図１０のステップＳ２４における判別のための条件）およびスルー画像表示モードからエッジ抽出表示モードへの表示モード変更の条件（図１０のステップＳ２６における判別のための条件）について説明する。

〈エッジ抽出結果〉
まず、条件としてエッジ抽出結果を用いる場合（請求項３に対応する）について説明する。
エッジ抽出表示モードでは、スルー画像から画像処理を変更してエッジを抽出するために、図９に示すエッジ抽出フィルタ部Ｂ１およびゲイン乗算部Ｂ２による処理を行い、ＬＰＦ部Ｂ３におけるＬＰＦフィルタ係数を全て０にしてフィルタリング結果が出力されないようにしている。このように、抽出されたエッジ抽出フィルタ処理およびゲイン乗算処理後のエッジ抽出結果に対して予めレベル区分のしきい値を設定する。しきい値の設定方法としては、例えば、１画素単位で画素毎にしきい値と比較するようにしてもよいし、画面全体のエッジ抽出結果の平均をしきい値と比較するようにしてもよい。エッジ抽出結果がしきい値により規定されるレベル区分の範囲外である間はエッジ抽出表示モードで表示し、しきい値により規定されるレベル区分内となったときには通常のスルー画像表示モードに変更する。

なぜなら、エッジ抽出結果の絶対値が小さかったり、ほとんど出力されていないような状況ではエッジ抽出表示モードで表示し続けるメリットはないと思われる。そのような場合には、自動的にスルー画像表示モードに変更することによりエッジ確認を中止して、被写体確認を容易に行えるようにする。
このように、エッジ抽出結果レベルを表示モード変更の条件とすることによって、例えば、エッジ抽出結果レベルに予めしきい値を設定しておき、エッジ抽出結果レベルがしきい値を下回った場合にエッジ抽出モードからスルー画像表示モードに自動的に変更するようにする。こうして、エッジ抽出結果が小さかったり、ほとんど出力されないような状況では、エッジ抽出表示モードが選択されていても、スルー画像表示モードに変更することによりエッジ確認を中止し、被写体確認を行うようにすることができる。

〈被写体輝度〉
また、条件として被写体輝度を用いる場合（請求項４に対応する）について説明する。
この場合、スルー画像から被写体の輝度値平均を算出するようにしておき、予め輝度値平均に対して、輝度区分のしきい値を設定する。当該デジタルカメラの向きを変えて撮像視野を変化させ、構図を変更したときにスルー画像の輝度が変化した場合には輝度値平均が変化し、例えば、被写体輝度が明るく下限のしきい値を超えて、設定された輝度区分の範囲内である場合にはエッジ抽出表示モードで表示し、被写体が暗く被写体輝度値が下限のしきい値を下回って、設定された輝度区分の範囲外となったときには、通常のスルー画像表示モードに変更する。なぜなら、被写体輝度が暗い場合には、エッジを確認することが困難になるためエッジ抽出表示モードで表示し続けるメリットはない。そのような場合に、自動的にスルー画像表示モードに変更することによりエッジ確認を中止して、被写体確認を行うことができるようにする。
このように、被写体輝度を表示モード変更の条件とすることによって、例えば、被写体輝度値に予めしきい値を設定しておき、被写体輝度がしきい値を下回った場合にエッジ抽出表示モードからスルー画像表示モードに自動的に変更するようにする。こうして、被写体輝度が暗い場合には、エッジ確認が困難となるが、エッジ抽出表示モードが選択されていても、スルー画像表示モードに変更するようにすることでエッジ確認を中止し、被写体確認を行うようにすることができる。

〈撮像素子ゲイン〉
次に、条件として撮像素子１０１のゲイン値を用いる場合（請求項５に対応する）について説明する。
一般にこの種のデジタルカメラ等においては、スルー画像では被写体輝度に応じて撮像素子のゲイン値を調整制御し、被写体輝度が暗い場合にはゲイン値を高い値に変更し画像を明るくして視認性を高めている場合が多い。そこで、予め撮像素子１０１のゲイン値区分に対してしきい値を設定する。先に述べた被写体輝度の場合と同様に、当該デジタルカメラの向きを変えて撮像視野を変化させ、構図を変更したときにスルー画像の輝度が変化した場合には撮像素子１０１のゲイン値が変化するので、例えば、被写体輝度が明るくゲイン値が上限のしきい値以下となって、設定されたゲイン値区分の範囲内である場合にはエッジ抽出表示モードで表示し、被写体が暗くゲイン値が上限のしきい値を超えて設定されたゲイン値区分の範囲外となったときには、通常のスルー画像表示モードに変更する。なぜなら、エッジ抽出表示モードでは、エッジの視認性を高めるために強いエッジ強調処理を行っており、被写体輝度が暗くゲイン値が高い場合に、自動的にスルー画像表示モードを選択させることにより、エッジ抽出に伴うノイズの多い画像が表示されることが効果的に防止される。

このように、撮像素子１０１のゲイン値を表示モード変更の条件とすることによって、例えば、撮像素子１０１のゲイン値に予めしきい値を設定しておき、撮像素子１０１のゲイン値がしきい値を超えた場合にエッジ抽出モードからスルー画像表示モードに自動的に変更するようにする。エッジ抽出表示モードではエッジの視認性を高めるために強いエッジ強調処理を行っており、そのため撮像素子１０１のゲイン値が高いとノイズの多い画像となるが、エッジ抽出表示モードが選択されていても、撮像素子１０１のゲイン値が高い時に通常のスルー画像表示とすることにより、エッジ抽出表示によるノイズの多い画像を表示せずに済む。

〈しきい値設定方法〉
上述したエッジ抽出結果レベル、被写体輝度および撮像素子ゲイン値の区分に対するしきい値設定方法について、さらに詳細に説明する。なお、エッジ抽出結果レベル、被写体輝度および撮像素子ゲイン値に対しては、それぞれ個別に区分およびその区分のためのしきい値を設定する。しきい値の設定値は、予め設定した固定値をカメラ内のＲＯＭ１０８に保持しておき、ＲＯＭ１０８からＲＡＭ１０７やＳＤＲＡＭ１０３等に読み出して使用するようにしてもよく、ユーザーが操作部１１０を操作して任意に変更設定することができるようにしてもよい。
まず、エッジ抽出結果のレベル区分に対してしきい値を設定する方法を説明する。エッジ抽出結果には、図１３に示すようにエッジの形態によってプラスに出力される場合とマイナスに出力される場合とがある。このようなエッジ抽出結果レベルに対して、エッジ抽出結果レベルを区分するしきい値としては、図１３のようにプラス側のしきい値Ｔｈ１と、マイナス側のしきい値Ｔｈ２との両方を設定できるようにする。実際の設定にあたっては、プラス側のしきい値Ｔｈ１とマイナス側のしきい値Ｔｈ２の両方を設定するようにしてもよいし、いずれか一方だけを設定するようにしてもよい。片側だけを設定する場合、設定しない側のしきい値は、プラス側のしきい値Ｔｈ１ならば設定できる最大値に設定し、マイナス側のしきい値Ｔｈ２ならば設定できる最小値に設定する。

また、被写体輝度の輝度値区分に対してしきい値を設定する方法を説明する。図１４に示すようにスルー画像から算出した被写体の輝度値平均に対して、輝度区分を規定する上限および下限のしきい値Ｔｈ１およびＴｈ２を設定する。このような輝度区分を規定するしきい値としては、上限の明るい側のしきい値Ｔｈ１と、下限の暗い側のしきい値Ｔｈ２との両方を設定できるようにする。実際の設定にあたっては、上限および下限の両方を設定するようにしてもよいし、いずれか一方だけを設定するようにしてもよい。片側だけを設定する場合、設定しない側のしきい値は、上限のしきい値Ｔｈ１ならば設定できる最大値に設定し、下限のしきい値Ｔｈ２ならば設定できる最小値に設定する。
そして、撮像素子１０１のゲイン値区分に対してしきい値を設定する方法を説明する。図１５に示すようにスルー画像で使用している撮像素子１０１のゲイン値に対して、ゲイン値区分を規定する上限および下限のしきい値Ｔｈ１およびＴｈ２を設定する。このようなゲイン値区分を規定するしきい値としては、被写体が暗くゲイン値を高くする側の上限のしきい値Ｔｈ１と、被写体が明るくゲイン値を低くする側の下限のしきい値Ｔｈ２との両方を設定できるようにする。実際の設定にあたっては、上限および下限の両方を設定するようにしてもよいし、いずれか一方だけを設定するようにしてもよい。片側だけを設定する場合、設定しない側のしきい値は、上限のしきい値Ｔｈ１ならば設定できる最大値に設定し、下限のしきい値Ｔｈ２ならば設定できる最小値に設定する。

〈評価値取得方法としきい値判定方法〉
上述したエッジ抽出結果と被写体輝度については、評価値の取得としきい値の判定にあたり、スルー画像に対して、画面全体の平均値を用いるようにしてもよいし、図１６に示すように、画面領域を水平方向および垂直方向にブロック分割して、各ブロック領域毎に平均を算出した結果を利用するようにしてもよい。
画面全体の平均値を用いる場合には、エッジ抽出結果または被写体輝度の評価値をＤとすれば、評価値Ｄとしきい値との比較を行って、表示モードを決定する。
上述したように上限および下限の２つのしきい値に対して、評価値Ｄが２つのしきい値で規定される区分の範囲内にある場合（Ｔｈ２≦Ｄ≦Ｔｈ１）には、エッジ抽出表示モードで表示する。評価値Ｄが２つのしきい値で規定される区分の範囲外にある場合（Ｔｈ２＞Ｄ、またはＤ＞Ｔｈ１）には、スルー画像表示モードで表示する。
画像の画面をブロック分割して評価する場合には、各ブロック毎にエッジ抽出結果または被写体輝度の評価値Ｄを算出し、各ブロック毎の評価値Ｄとしきい値との比較を行う。
ブロック毎の評価値Ｄとしきい値との比較による結果を用いる場合には、次のような様々な制御方法が可能となる。

（１）１つのブロックでもしきい値による区分の範囲外になったら制御変更する。すなわち、エッジ抽出表示モードにおいて、ブロック分割した全てのブロックで評価値Ｄとしきい値との比較を行い、全ブロックのうちの１つのブロックでもしきい値で規定される区分の範囲外（Ｔｈ２＞Ｄ、またはＤ＞Ｔｈ１）となったら、表示モードをエッジ抽出表示モードからスルー画像表示モードに変更する。
（２）所定数以上のブロックがしきい値による区分の範囲外になったら制御変更する。すなわち、エッジ抽出表示モードにおいて、ブロック分割した全てのブロックで評価値Ｄとしきい値との比較を行い、しきい値で規定される区分の範囲外（Ｔｈ２＞Ｄ、またはＤ＞Ｔｈ１）となるブロックの数をカウントする。そして、しきい値区分範囲外のブロック数に対しても予めしきい値を設定しておき、しきい値区分範囲外のブロック数がブロック数のしきい値を超えた場合には、表示モードをエッジ抽出表示モードからスルー画像表示モードに変更する。
（３）特定ブロックがしきい値による区分の範囲外になったら制御変更する。すなわち、エッジ抽出表示モードにおいて、ブロック分割した各ブロックのうちの特定の１つ以上のブロックに着目し、該特定ブロックのみについて、評価値Ｄとしきい値との比較を行い、特定ブロックのうちの１つのブロックでもしきい値で規定される区分の範囲外（Ｔｈ２＞Ｄ、またはＤ＞Ｔｈ１）となったら、表示モードをエッジ抽出表示モードからスルー画像表示モードに変更する。この場合の特定ブロックの選択については、予め特定ブロックを選択設定して、ＲＯＭ１０８に保持しておくようにしてもよいし、ユーザーが所望に応じてブロック選択することができるようにしてもよい。

また、撮像素子ゲインについては、撮像素子１０１の出力画像全体に均一のゲインが掛かるため、撮像素子ゲインを評価値Ｄとすると、この評価値Ｄと２つのしきい値とを比較する。エッジ抽出表示モードにおいて、評価値Ｄが２つのしきい値で規定される区分の範囲内にある場合（Ｔｈ２≦Ｄ≦Ｔｈ１）には、エッジ抽出表示モードで表示し、評価値Ｄが、しきい値で規定される区分の範囲外にある場合（Ｔｈ２＞Ｄ、またはＤ＞Ｔｈ１）には、スルー画像表示モードで表示する。

〈組合せ制御〉
上述したように、エッジ抽出結果レベル、被写体輝度および撮像素子ゲイン値の３つの要素に対して、個別にしきい値と比較した結果を判定して制御変更する以外に、これらの要素を適宜組み合わせて制御することも可能である。
例えば、上述した３つの要素に対応する制御変更に対して次のように優先順位を付ける。
撮像素子ゲイン値 ＜ 被写体輝度 ＜ エッジ抽出結果レベル
そして、優先順位が低い要素（被写体輝度および撮像素子ゲイン値）の一方または両方についてしきい値で規定する区分の範囲外となっても優先順位最上位のエッジ抽出結果レベルについてしきい値で規定する区分の範囲外となっていなければ制御変更を行わない。一方、優先順位最上位のエッジ抽出結果レベルについてしきい値で規定する区分の範囲外となった場合には、優先順位が低い要素のいずれかについてしきい値で規定する区分の範囲外となっていなければ制御変更を行わない。
このように、優先順位の低い要素だけが制御変更に該当する場合にも制御変更させず、優先順位最上位の要素のみが制御変更に該当するだけでは制御変更させないようにする。このようにすることで、各要素の個別判定で制御変更するようにすると表示モードが頻繁に切り替わるおそれがあるが、各要素を組合せ制御することで、表示モードが頻繁に切り替わるという問題を抑えることができる。

〈レリーズボタン動作〉
次に、条件としてレリーズボタンの操作状態を用いる場合（請求項６に対応する）について説明する。
一般に、この種のデジタルカメラにおいては、レリーズボタン２は２段階操作のスイッチとなっており、１段目の押操作、すなわち半押しは、フォーカスロックおよび露出固定に用いられ、２段目の押操作、すなわち全押しで、撮影動作、すなわち画像記録動作が行われる。先に述べたように、エッジ抽出表示モードは、表示が一色のモノトーン表示であるためエッジ確認には適しているが、被写体確認および構図確認（フレーミング）には適していない。エッジ抽出表示モードから撮影すると、例えば、被写体の色を確認することなく撮影し画像記録することになる。また、被写体が同系色のものが重なって区別がつきにくい構図になっていても、エッジ抽出表示モードでは色が分からないため、そのまま撮影し画像記録されてしまう。そのような問題を解決するために、レリーズボタン２で１段目が操作されると、エッジ抽出表示モードになっていてもスルー画像表示モードに切替えられて表示されるようにする。

このように、レリーズボタン２の操作を表示モード変更の条件とすることによって、レリーズボタン２の１段目が押下された半押し状態のときに、エッジ抽出モードからスルー画像表示モードに自動的に変更するようにすることによって、撮影時に被写体の形状、被写体の色および構図を確認して撮影を行うことが可能となる。
〈フォーカス動作〉
条件としてフォーカス操作を用いる場合（請求項７に対応する）について説明する。
本来、エッジ抽出表示モードが使用されるのは、ピント合せを行うときである。オートフォーカス作動時には特に必要はないが、手動操作でピント合わせを行うマニュアルフォーカス操作時には、自動的にエッジ抽出表示モードに変更されることが望ましい。そこで、フォーカスボタンまたはフォーカスレバー等の操作部材を用いてフォーカス操作を行った場合に、スルー画像表示モードからエッジ抽出表示モードに変更する。なお、フォーカス操作を止めた時には、エッジ抽出表示モードからスルー画像表示モードに変更する。
このように、フォーカス操作を表示モード変更の条件とすることによって、フォーカスボタンまたはフォーカスレバー等の操作部材を用いてフォーカス操作が行われたときに、スルー画像表示モードからエッジ抽出表示モードに自動的に変更するようにして、ユーザーにストレスを与えることなくフォーカス操作に必要なエッジ抽出表示モードに移行することができる。また、フォーカス操作を終了したときには、スルー画像表示モードに戻すようにすることによって、エッジ抽出表示モードでは困難な被写体確認や構図確認を容易に行うことができる。

〈ズーム動作〉
条件としてズーム操作を用いる場合（請求項８に対応する）について説明する。
既に述べたように、エッジ抽出表示モードは、ピント合せを行う場合に有効なモードであり、被写体確認および構図確認などには適していないため、ズーム操作を行う場合にはスルー画像表示モードを用いることが望ましい。そこで、エッジ抽出表示モードのときに、ズームボタンまたはズームレバー等のズーム操作部材を使用してズーム操作を行った場合に、エッジ抽出表示モードからスルー画像表示モードに変更する。そして、ズーム操作を止めた時には、スルー画像表示モードからエッジ抽出表示モードに変更する。この場合のズーム操作には、いわゆるデジタルズームを用いるズーム操作も含まれる。
このように、ズーム操作を表示モード変更の条件とすることによって、ズーム操作時に必要で、しかもエッジ抽出表示モードのままでは困難な、被写体確認や構図確認を、ズームボタンまたはズームレバー等のズーム操作部材を用いたズーム操作が行われたときに、エッジ抽出表示モードからスルー画像表示モードに自動的に変更するようにして、ズーム操作時に被写体の形状、色および構図を容易に確認することが可能となる。

〈絞り動作〉
条件として絞り操作を用いる場合（請求項９に対応する）について説明する。
エッジ抽出表示モードでは、エッジのみを表示するので被写体の明るさを正しく認識することができないため、絞りを変更しても被写体の明るさがどの程度変化したかを認識することはできない。そこで、エッジ抽出表示モード時に、絞りが変更された場合にはエッジ抽出表示モードからスルー画像表示モードに自動的に変更するようにすることが望ましい。この場合、絞り操作を止めた時には、スルー画像表示モードからエッジ抽出表示モードに変更する。エッジ抽出表示モードに戻すときは、絞り操作を止めてからユーザーが被写体の明るさを確認できるようにするために、適切な時間だけスルー画像表示モードで表示を行ってからエッジ抽出表示モードに戻すようにしてもよい。
このように、絞り操作を表示モード変更の条件とすることによって、絞り変更操作時に必要で、しかもエッジ抽出モードのままでは困難な、被写体の明るさの変化を認識することが、絞り操作が行われたときに、エッジ抽出モードからスルー画像表示モードに自動的に変更するようにして、被写体の明るさ変化を容易に確認することが可能になる。また、絞り操作を終了した後に、スルー画像表示モードからエッジ抽出表示モードに戻すときには、絞り操作の終了後直ちに表示モードを変更せずに、少し時間を遅らせて被写体の明るさを確認した後に表示モードを戻すようにすることがさらに望ましい。

〈表示拡大〉
さらに、条件として部分拡大表示時の表示位置変更を用いる場合（請求項１０に対応する）について説明する。
一部のデジタルカメラには、フォーカシング状態を確認し易いようにするために、スルー画像の一部を拡大して表示する部分拡大表示モードを備えているものがある。このような場合、部分拡大する位置を指定するには、操作部１１０のキー等を使ってスルー画像から拡大位置を選択指定するが、このときのスルー画像の表示モードが、エッジ抽出表示モードの場合には被写体確認や構図確認をすることが難しい。そこで、エッジ抽出表示モードのときに、スルー画像の拡大位置を指定する場合には、一旦スルー画像表示モードに変更し、拡大位置指定が終了したらエッジ抽出表示モードに戻すようにすることが望ましい。
このように、スルー画像の部分拡大表示モードでスルー画像における部分拡大する位置を変更指定する操作を条件とすることによって、エッジ抽出表示モードのままでは、部分拡大表示しても被写体を確認したり、構図を確認したりすることが容易ではないが、部分拡大する位置を変更指定する操作が行われたときに、エッジ抽出表示モードからスルー画像表示モードに自動的に変更するようにして、被写体の形状、色および構図等を容易に確認することが可能となる。

１ サブ液晶ディスプレイ（サブＬＣＤ）
２ レリーズボタン
３ モード切替ダイヤル
４ 光学ファインダ
５ ストロボ発光部
６ リモートコントロール受光部（リモコン受光部）
７ レンズマウント
８ オートフォーカス表示発光ダイオード（ＡＦ表示ＬＥＤ）
９ ストロボ表示発光ダイオード（ストロボ表示ＬＥＤ）
１０ 液晶ディスプレイモニタ（ＬＣＤモニタ）
１１ 広角側（ＷＩＤＥ）ズームボタン
１２ 望遠側（ＴＥＬＥ）ズームボタン
１３ 電源スイッチ
１４ 操作ボタン群
１５ メモリカード収納部
１６ 測距ユニット
１７ 電気接点
１８ レンズユニット
１０１ 撮像素子
１０２ フロントエンド部（Ｆ／Ｅ部）
１０３ ＳＤＲＡＭ（シンクロナスダイナミックランダムアクセスメモリ）
１０４ カメラプロセッサ
１０７ ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）
１０８ ＲＯＭ（リードオンリメモリ）
１０９ サブＣＰＵ（サブ中央処理部）
１１０ 操作部
１１１ サブＬＣＤドライバ
１１３ ブザー
１１４ ストロボ回路
１１５ 音声記録ユニット
１１６ 音声再生ユニット
１１７ ＬＣＤドライバ
１１８ ビデオアンプ（ビデオ増幅器）
１１９ ビデオコネクタ
１２０ 内蔵メモリ
１２１ メモリカードスロット
１２２ ＵＳＢ（ユニバーサルシリアルバス）コネクタ
１２３ シリアルインタフェース部
１９−１ａ シャッタ
１９−１ シャッタモータ
１９−２ モータドライバ
１０２−１ ＣＤＳ（相関２重サンプリング部）
１０２−２ ＡＧＣ（自動利得制御部）
１０２−３ Ａ／Ｄ（アナログ−デジタル）変換部
１０２−４ ＴＧ（タイミングジェネレータ）
１０４−１ 第１の撮像信号処理ブロック
１０４−２ 第２の撮像信号処理ブロック
１０４−３ ＣＰＵ（中央処理部）ブロック
１０４−４ ローカルＳＲＡＭ（ローカルスタティックランダムアクセスメモリ）
１０４−５ ＵＳＢ処理ブロック
１０４−６ シリアル処理ブロック
１０４−７ ＪＰＥＧコーデック（ＣＯＤＥＣ）ブロック
１０４−８ リサイズ（ＲＥＳＩＺＥ）ブロック
１０４−９ ビデオ信号表示ブロック
１０４−１０ メモリカードコントローラブロック
１１５−１ 音声記録回路
１１５−２ マイクアンプ
１１５−３ マイク（マイクロフォン）
１１６−１ 音声再生回路
１１６−２ オーディオアンプ（オーディオ増幅器）
１１６−３ スピーカ
１２３−１ シリアルドライバ回路
１２３−２ シリアルコネクタ

特開２０１０−１１４５５６号公報 特開２０１０−１６７８３号公報 特開平９−３２６０２５号公報

Claims (10)

1. 被写体光学像を結像させるための撮像レンズと、
   前記撮像レンズにより結像した被写体光学像を撮像素子によって画像データに変換して撮影画像を取得する撮像手段と、
   前記撮像手段により取得された前記撮影画像に対して画像処理を施すための画像処理手段と、
   前記画像処理手段を介して得られる画像を表示する画像表示手段と
   を具備する撮像装置であって、
   前記画像処理手段は、
   前記撮影画像のエッジを抽出してエッジ抽出画像を得るためのエッジ抽出手段と、
   前記エッジ抽出手段によるエッジ抽出画像を前記画像表示手段に供給して表示に供するエッジ抽出表示モードと前記エッジ抽出手段を介さない前記撮影画像をそのまま前記画像表示手段に供給して表示に供する通常画像表示モードとを有する表示処理手段と、
   所定の条件に基づいて前記表示処理手段の前記エッジ抽出表示モードと前記通常画像表示モードとを選択的に切替えるモード選択手段と
   を備えてなることを特徴とする撮像装置。
2. ピント調整のためのフォーカシング調整機構を含み、被写体光学像を結像させるための撮像レンズと、
   前記撮像レンズにより結像した被写体光学像を撮像素子によって画像データに変換して撮影画像を取得する撮像手段と、
   前記撮像手段により取得された前記撮影画像に対して画像処理を施すための画像処理手段と、
   前記画像処理手段を介して得られる画像を表示する画像表示手段と
   を具備する撮像装置であって、
   前記画像処理手段は、
   前記撮影画像のエッジを抽出してエッジ抽出画像を得るためのエッジ抽出手段と、
   前記撮像手段により取得された前記撮影画像をピント調整および構図確認のためのスルー画像として前記画像表示手段に供給しリアルタイム的なスルー画像表示に供するに際し、前記エッジ抽出手段によるエッジ抽出画像を前記画像表示手段に供給して表示に供するエッジ抽出表示モードと前記エッジ抽出手段を介さない前記撮影画像をそのまま前記画像表示手段に供給して表示に供する通常画像表示モードとを有する表示処理手段と、
   所定の条件に基づいて、前記スルー画像表示における前記表示処理手段の前記エッジ抽出表示モードと前記通常画像表示モードとを選択的に切替えるモード選択手段と
   を備えてなることを特徴とする撮像装置。
3. 前記モード選択手段は、前記所定の条件として、前記エッジ抽出手段により抽出されるエッジの抽出結果のレベル区分を予め設定しておき、エッジ抽出結果のレベル変化に対応して前記エッジ抽出表示モードおよび前記通常画像表示モードのいずれか一方を選択する手段を含むことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の撮像装置。
4. 前記モード選択手段は、前記所定の条件として、被写体輝度の区分を予め設定しておき、被写体輝度の変化に対応して前記エッジ抽出表示モードおよび前記通常画像表示モードのいずれか一方を選択する手段を含むことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の撮像装置。
5. 前記モード選択手段は、前記所定の条件として、被写体輝度に応じて制御される前記撮像手段の前記撮像素子のゲイン値の区分を予め設定しておき、前記撮像素子のゲイン値に対応して前記エッジ抽出表示モードおよび前記通常画像表示モードのいずれか一方を選択する手段を含むことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の撮像装置。
6. 押操作によりフォーカスロックおよび画像記録を操作指示するためのレリーズボタンを含み、
   前記モード選択手段は、前記所定の条件として、前記レリーズボタンのフォーカスロック操作の有無を用い、前記エッジ抽出表示モードが選択されていても前記フォーカスロック操作に対応して前記通常画像表示モードを選択する手段を含むことを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の撮像装置。
7. 手動によるピント合わせのためのマニュアルフォーカシング手段を含み、
   前記モード選択手段は、前記所定の条件として、前記マニュアルフォーカシング手段のマニュアルフォーカシング動作の有無を用い、前記マニュアルフォーカシング動作にのみ対応して前記エッジ抽出表示モードを選択し、それ以外には前記通常画像表示モードを選択する手段を含むことを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の撮像装置。
8. ズーミングのためのズーミング手段を含み、
   前記モード選択手段は、前記所定の条件として、前記ズーミング手段のズーミング動作の有無を用い、前記エッジ抽出表示モードが選択されていても前記ズーミング動作にのみ対応して前記通常画像表示モードを選択し、それ以外には前記エッジ抽出表示モードを選択する手段を含むことを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載の撮像装置。
9. 絞り操作のための絞り操作手段を含み、
   前記モード選択手段は、前記所定の条件として、前記絞り操作手段の絞り操作動作の有無を用い、前記エッジ抽出表示モードが選択されていても前記絞り操作動作にのみ対応して前記通常画像表示モードを選択し、それ以外には前記エッジ抽出表示モードを選択する手段を含むことを特徴とする請求項１〜請求項８のいずれか１項に記載の撮像装置。
10. 前記表示処理手段は、前記撮影画像の指示された一部を部分的に拡大して前記画像表示手段に供給して表示に供する部分拡大表示機能をさらに含み、
    前記モード選択手段は、前記所定の条件として、前記部分拡大表示機能による部分拡大表示における拡大表示部分を変更指示する操作の有無を用い、前記エッジ抽出表示モードが選択されていても前記拡大表示部分の変更操作時にのみ対応して前記通常画像表示モードを選択し、それ以外には前記エッジ抽出表示モードを選択する手段を含むことを特徴とする請求項１〜請求項９のいずれか１項に記載の撮像装置。