JP3713984B2 - デジタルカメラ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被写体の光像を光電変換して画像信号を出力し、この画像信号に所定の画像処理を施した後、表示手段に表示するデジタルカメラに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、デジタルカメラにおいては、カメラ本体にＬＣＤ（Liquid Crystal Display）表示部を備え、被写体からの光像が光電変換された画像信号にホワイトバランス調整や階調補正等の種々の画質に関する画像処理を施して得られる画像をＬＣＤ表示部に表示することにより、ＬＣＤ表示部をビューファインダとして機能させるようにしたものが知られている。
【０００３】
このような従来のデジタルカメラでは、各画像処理に用いる特性データとして予め設定された種々の特性データを記憶しておき、例えば被写体の光像を粗く光電変換した画像信号に基づいて被写体を測光又は測色し、この結果と所定の閾値との大小関係を比較し、この比較結果に応じて上記画像処理に用いる特性データを変更することによって、見やすい画像をＬＣＤ表示部に表示するようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来のデジタルカメラにおいて、測定された値と所定の閾値との大小関係が変化して画像処理に用いる特性データを変更すると、表示画像が変化する。例えば階調補正に用いるγ補正データを変更すると表示画像の階調が変化することになる。また、ホワイトバランス調整に用いる各色のゲイン特性データを変更すると表示画像の色相が変化することになる。
【０００５】
従って、被写体の測光又は測色値が上記閾値に近い値で、閾値との大小関係が頻繁に変化して安定しない場合には、ＬＣＤ表示部の表示画像がちらつくことになり、使用者にとって非常に見づらいものになってしまう。
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するもので、表示手段の表示画像のちらつきを防止するようにした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】
本発明は、被写体の光像を光電変換して画像信号を出力する撮像手段と、この撮像手段から出力された画像信号を用いて上記被写体の輝度を判定する輝度判定手段と、上記被写体の輝度と比較して大小を判定するための閾値として、第１閾値及びこの第１閾値より小さい第２閾値を記憶する閾値記憶手段と、上記第１閾値及び第２閾値のうちのいずれか一方の閾値を選択する閾値選択手段と、上記輝度判定手段により判定された被写体の輝度と上記閾値選択手段により選択された閾値との大小関係を比較する輝度比較手段と、この輝度比較手段による比較結果に応じた特性データを用いて上記画像信号に対して所定の画像処理を施す画像処理手段と、この画像処理手段により画像処理が施された画像信号を用いて上記被写体を表示する表示手段とを備え、上記閾値選択手段は、上記輝度比較手段による前回の比較結果に応じて一方の閾値を選択するものである（請求項１）。
【０００８】
この構成によれば、輝度判定手段により判定された被写体の輝度と閾値選択手段により選択された閾値との大小関係が比較され、この輝度比較手段による比較結果に応じた特性データを用いて画像信号に対して所定の画像処理が施され、この画像処理が施された画像信号を用いて被写体が表示手段に表示される。
【０００９】
このとき、輝度比較手段による前回の比較結果に応じて第１閾値及び第２閾値のうちのいずれか一方の閾値が選択されることにより、被写体の輝度が一方の閾値近傍でふらついた場合でも、比較結果が頻繁に変化することを防止することが可能になる。従って、画像処理に用いられる特性データが頻繁に変化することがなくなり、表示手段に表示される被写体の画像がちらつくことがなくなる。
【００１０】
また、請求項１記載のデジタルカメラにおいて、上記閾値選択手段は、前回の比較において上記被写体の輝度が閾値より大きいときは上記第２閾値を選択し、前回の比較において上記被写体の輝度が閾値より小さいときは上記第１閾値を選択するものである（請求項２）。
【００１１】
この構成によれば、例えば閾値として第１閾値が選択されているときに被写体の輝度が第１閾値近傍でふらついた場合に、被写体の輝度が閾値より小さい範囲でふらついたときは第１閾値の選択が継続され、一旦被写体の輝度が第１閾値より大きくなると第２閾値が選択されるので、引き続いて被写体の輝度が第１閾値近傍でふらついた場合でも、比較結果の変化は１度だけとなり、比較結果が頻繁に変化することがない。
【００１２】
また、例えば閾値として第２閾値が選択されているときに被写体の輝度が第２閾値近傍でふらついた場合も、同様に、被写体の輝度が閾値より大きい範囲でふらついたときは第２閾値の選択が継続され、一旦被写体の輝度が第２閾値より小さくなると第１閾値が選択されるので、引き続いて被写体の輝度が第２閾値近傍でふらついた場合でも、比較結果の変化は１度だけとなり、比較結果が頻繁に変化することがない。
【００１３】
これによって、画像処理に用いられる特性データが頻繁に変化することが確実になくなり、表示手段に表示される被写体の画像がちらつくことがなくなることとなる。
【００１４】
また、請求項１又は２記載のデジタルカメラにおいて、上記撮像手段は、基準色を含む複数の色毎に光電変換して画像信号を出力するもので、上記画像処理手段は、上記撮像手段から出力される画像信号の各色のゲインを制御するゲイン制御手段からなり、このゲイン制御手段は、上記輝度比較手段による比較結果に応じて上記基準色に対する他の色のゲイン比を所定の規制領域内に規制するゲイン比規制手段を備えたものである（請求項３）。
【００１５】
この構成によれば、基準色を含む複数の色毎に光電変換されて画像信号が撮像手段から出力され、この撮像手段から出力される画像信号の各色のゲインが制御される。このとき、輝度比較手段による比較結果に応じて基準色に対する他の色のゲイン比が所定の規制領域内に規制されることにより、被写体の輝度に対して不適合なゲイン比となることがなくなり、ホワイトバランスの調整制御が精度良く行われることとなる。また、比較結果が頻繁に変化して規制領域が頻繁に変化することがないので、表示手段に表示される画像の色相変化によるちらつきがなくなる。
【００１６】
また、請求項３記載のデジタルカメラにおいて、更に、上記規制領域として複数の規制領域を記憶する領域記憶手段と、上記輝度比較手段による比較結果に応じて上記複数の規制領域のうちから１の規制領域を選択する領域選択手段とを備え、上記ゲイン比規制手段は、上記ゲイン比を上記領域選択手段により選択された規制領域内に規制するものである（請求項４）。
【００１７】
この構成によれば、輝度比較手段による比較結果に応じて複数の規制領域のうちから１の規制領域が選択され、各色のゲイン比が選択された規制領域内に規制されることにより、被写体の輝度に対して不適合なゲイン比を採用することが確実になくなり、ホワイトバランスの調整制御が確実に精度良く行われることとなる。また、比較結果が頻繁に変化して選択される規制領域が頻繁に変化することがないので、表示手段に表示される画像の色相変化によるちらつきが確実になくなる。
【００１８】
また、請求項１又は２記載のデジタルカメラにおいて、更に、上記撮像手段から出力される画像信号に対して階調補正を行うための複数の補正データを記憶する補正データ記憶手段と、上記輝度比較手段による比較結果に応じて上記複数の補正データのうちから１の補正データを選択する補正データ選択手段とを備え、上記画像処理手段は、選択された補正データを用いて上記撮像手段から出力される画像信号に対して階調補正を行う階調補正手段からなるものである（請求項５）。
【００１９】
この構成によれば、輝度比較手段による比較結果に応じて複数の補正データのうちから１の補正データが選択され、この選択された補正データを用いて撮像手段から出力される画像信号に対して階調補正が行われることにより、被写体の輝度に対して不適合な補正データを採用することが確実になくなり、階調補正が確実に精度良く行われることとなる。また、比較結果が頻繁に変化して選択される補正データが頻繁に変化することがないので、表示手段に表示される画像の階調変化によるちらつきが確実になくなる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
図１は本発明に係るデジタルカメラの一実施形態の正面図、図２は同実施形態の背面図、図３は撮像部の内部構成を示す図である。
【００２１】
図１に示すように、デジタルカメラ１は、箱型のカメラ本体部２と直方体形状の撮像部３とから構成されている。
【００２２】
図１において、カメラ本体部２の前面には、左端部の適所にグリップ部４が設けられ、右端部の上部適所にフラッシュ５が設けられている。また、カメラ本体部２の底面には、電源電池６の電池装填室とメモリカード７のカード装填室とが設けられ、両装填室の装填口は、クラムシェルタイプの蓋８により閉塞されるようになっている。また、カメラ本体部２の上面には、略中央にメモリカード７の記録画像を再生する際にコマ送りをするためのスイッチ９，１０が設けられている。スイッチ９は、コマ番号が増大する方向（撮影順の方向）にコマ送りするためのスイッチで、スイッチ１０は、コマ番号が減少する方向にコマ送りするためのスイッチである。また、スイッチ１０の右方には、メモリカード７に記録された画像を消去するための消去スイッチ１１が設けられ、スイッチ９の左方にシャッタボタン１２が設けられている。
【００２３】
また、図２に示すように、カメラ本体部２の背面には、左端部の略中央に撮影画像のモニタ表示（ビューファインダーに相当）及び記録画像の再生表示等を行うためのＬＣＤ（Liquid Crystal Display）パネルを有するＬＣＤ表示部１３が設けられている。また、ＬＣＤ表示部１３の上方に、フラッシュ発光に関するフラッシュモード設定スイッチ１４と、複数の撮影モードを選択的に設定するための撮影モード設定スイッチ１５とが設けられ、ＬＣＤ表示部１３の下方に、メモリカード７に記録される画像データの圧縮率Ｋを切換設定するための圧縮率設定スイッチ１６とパーソナルコンピュータ１７（図 ）に接続するための接続端子１８とが設けられている。フラッシュモード設定スイッチ１４及び撮影モード設定スイッチ１５は、プッシュスイッチからなり、圧縮率設定スイッチ１６は、２接点のスライドスイッチからなる。
【００２４】
カメラ本体部２の背面には、更に、右端上部に、「記録モード」と「再生モード」とを切換設定する記録／再生モード設定スイッチ１９が設けられ、この記録／再生モード設定スイッチ１９の左方にメイン電源投入用のメインスイッチ２０が設けられている。記録モードは、写真撮影を行うモードで、再生モードは、メモリカード７に記録された撮影画像をＬＣＤ表示部１３に再生表示するモードである。記録／再生モード設定スイッチ１９は、２接点のスライドスイッチからなり、例えば右にスライドすると再生モードが設定され、左にスライドすると記録モードが設定される。メインスイッチ２０は、プッシュスイッチからなり、オフ状態でスイッチが押されるとデジタルカメラ１の電源が投入され、オン状態でスイッチが押されるとその電源投入が解除される。
【００２５】
図１に戻り、撮像部３は、正面から見てカメラ本体部２の右側面に着脱可能、かつ、この右側面と平行な面内に回動可能に装着されている。撮像部３は、図１の設定位置（以下、この位置を「回転基準位置」という。）を基準としてカメラ本体部２の側面内で略±(９０＋α)°の範囲で回動することができるようになっている。
【００２６】
撮像部３は、カメラ本体部２の高さ方向の長さ寸法と略同一の長さ寸法で、かつ、カメラ本体部２の幅寸法と略同一の幅寸法の縦長直方体形状の撮像部本体３１と、この撮像部本体３１の一方側面に突設され、撮像部本体３１をカメラ本体部２に装着するための装着部３２とから構成されている。装着部３２の前端面には、フラッシュ光の被写体からの反射光を受光する調光センサ３０１が設けられている。
【００２７】
図３に示すように、撮像部本体３１の内部には、マクロズームレンズ３０２が配設され、このマクロズームレンズ３０２の後方位置の適所にＣＣＤカラーエリアセンサ（撮像手段）３０３が設けられている。
【００２８】
一方、撮像部本体３１の外部には、図２に示すように、カメラ本体部２の背面と平行な側面（撮像部３を回転基準位置から＋９０°回転させたとき、上側となる側面）にマクロズームレンズ３０２のズーム比の変更及びズームとマクロとの切換を行うためのズームレバー３０４が設けられ、このズームレバー３０４の図中、右斜め上方に、撮像部３のカメラ本体部２からの離脱を可能にするロック解除レバー３０５が設けられている。
【００２９】
ズームレバー３０４は、図中、横方向（撮像部３の光軸に対して垂直方向）にスライド可能なレバーで、このズームレバー３０４をズーム位置ＰＺで横方向に左右にスライドさせてマクロズームレンズ３０２のズーム比が変更される。また、ズームレバー３０４をズーム位置ＰＺを越えて右方向にスライドさせ、マクロ位置ＰＭに設定すると、マクロズームレンズ３０２がマクロレンズに切り換えられる。マクロ位置ＰＭでは、被写体におよそ50cmまで近接して撮影することができる。
【００３０】
図４はデジタルカメラ１の制御系のブロック図である。
撮像部３のＣＣＤカラーエリアセンサ（以下、単に「ＣＣＤ」という。）３０３は、マクロズームレンズ３０２により結像された被写体の光像を、Ｒ(赤)，Ｇ(緑)，Ｂ(青)の色成分の画像信号、すなわち各画素で受光された画素信号の信号列からなる信号に光電変換して出力するものである。
【００３１】
タイミングジェネレータ３０４は、カメラ本体部２から送信される基準クロックに基づきＣＣＤ３０３の駆動制御信号を生成するもので、例えば電荷蓄積開始／終了、すなわち露出開始／終了のタイミング信号、各画素の受光信号の読出制御信号（水平同期信号、垂直同期信号、転送信号等）等のクロック信号を生成して、ＣＣＤ３０３に出力する。
【００３２】
信号処理回路３０５は、ＣＣＤ３０３から出力されるアナログ値の画像信号に所定のアナログ信号処理を施すもので、ＣＤＳ（相関二重サンプリング）回路３０８とＡＧＣ（オートゲインコントロール）回路３０９とを有し、ＣＤＳ回路３０８により画像信号のノイズの低減を行い、ＡＧＣ回路３０９のゲインを調整することにより画像信号のレベル調整を行う。
【００３３】
マクロズームレンズ３０２には、開口量が固定された絞り部材（固定絞り）が設けられており、絞りが固定絞りとなっているので、撮像部３における露出制御は、ＣＣＤ３０３の露光量、すなわち、シャッタスピードに相当するＣＣＤ３０３の電荷蓄積時間を調節することで行われる。被写体輝度が低輝度時に適切なシャッタスピードが設定できない場合は、ＣＣＤ３０３から出力される画像信号のレベル調整を行うことにより露光不足による不適正露出が補正される。すなわち、低輝度時は、シャッタスピードとゲイン調整とを組み合わせて露出制御が行われる。画像信号のレベル調整は、信号処理回路３０５内のＡＧＣ回路３０９のゲイン調整において行われる。なお、ＡＧＣ回路３０９のゲインは、後述する本体制御部２０１により設定される。
【００３４】
調光回路３０６は、フラッシュ撮影におけるフラッシュ５の発光量を本体制御部２０１により設定された所定の発光量に制御するものである。フラッシュ撮影においては、露出開始と同時に被写体からのフラッシュ光の反射光が調光センサ３０１により受光され、この受光量が所定の発光量に達すると、調光回路３０６は、カメラ本体部２内に設けられたフラッシュ制御回路２０２に発光停止信号を送出する。
【００３５】
スイッチ群３０７は、マクロズームレンズ３０２のズームレバー３０６の設定位置や撮像部３の撮像方向の設定位置を検出するスイッチ群である。
【００３６】
カメラ本体部２内において、フラッシュ制御回路２０２は、フラッシュ５の発光を制御する回路で、本体制御部２０１の制御信号に基づきフラッシュ５の発光の有無、発光量及び発光タイミング等を制御し、調光回路３０６から発光停止信号が入力されると、フラッシュ５の発光を強制的に停止するもので、これによりフラッシュ５の発光量が所定の発光量に制御される。
【００３７】
基準クロック発生回路２０３は、基準クロックを発生する回路である。タイミング制御回路２０４は、タイミングジェネレータ３０４に対するクロックＣＬＫ１及びＡ／Ｄ変換器２０５に対するクロックＣＬＫ２を生成する回路である。基準クロック発生回路２０３及びタイミング制御回路２０４の駆動は、本体制御部２０１により制御される。
【００３８】
Ａ／Ｄ変換器２０５は、撮像部３から入力された画像信号の各画素信号を10ビットのデジタル信号に変換するもので、タイミング制御回路２０４から入力されるＡ／Ｄ変換用のクロックＣＬＫ２に基づいてアナログ値の各画素信号を10ビットのデジタル信号に変換する。黒レベル補正回路２０６は、Ａ／Ｄ変換された画素信号（以下「画素データ」という。）の黒レベルを基準の黒レベルに補正するものである。
【００３９】
ホワイトバランス（ＷＢ）回路２０７は、γ補正後にホワイトバランスも合わせて調整されるように、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色成分の画素データのレベル変換を行うもので、本体制御部２０１の後述するゲイン制御手段２２６から入力されるレベル変換テーブルを用いて、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色成分の画素データのレベルを変換する。なお、レベル変換テーブルの各色成分の変換係数（特性の傾き）は、ゲイン制御手段２２６により撮影画像毎に設定される。ホワイトバランスの調整制御については、更に後述する。
【００４０】
γ補正回路２０８は、画素データのγ特性を補正することにより階調処理を行うもので、γ特性の異なる例えば５種類のγ補正テーブルをルックアップテーブルとして有し、設定された撮影モードに応じて所定のγ補正テーブルにより画素データのγ補正を行う。なお、このγ補正処理において、10ビットの画素データは、8ビット（256階調）の画素データに変換される。γ補正処理前の画素データを10ビットデータとしているのは、非線形性の強いγ特性でγ補正を行なった場合の画質劣化を防止するためである。また、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色成分の画素データはホワイトバランス回路２０７で所定のレベル変換が行われており、これらの画素データをそれぞれγ補正テーブルでγ補正する。
【００４１】
画像メモリ２０９は、γ補正回路２０８から出力される画素データを記憶するメモリで、１フレーム分の記憶容量を有している。すなわち、画像メモリ２０９は、ＣＣＤ３０３がｎ行ｍ列の画素を有している場合、ｎ×ｍ画素分の画素データの記憶容量を有し、各画素データＧ（ｉ，ｊ）（ｉ＝１，２，…，ｎ），（ｊ＝１，２，…，ｍ）が対応するアドレス（ｉ，ｊ）に記憶されるようになっている。
【００４２】
ＶＲＡＭ２１０は、ＬＣＤ表示部１３に再生表示される画像データのバッファメモリで、ＬＣＤ表示部１３の画素数に対応する画像データの記憶容量を有している。
【００４３】
スイッチ群２１１は、スイッチ９，１０、消去スイッチ１１、シャッタボタン１２、フラッシュモード設定スイッチ１４、撮影モード設定スイッチ１５、圧縮率設定スイッチ１６及び記録／再生モード設定スイッチ１９等からなる。ＲＡＭ２１２は、後述する種々のデータを一時的に記憶するものである。ＲＯＭ２１３は、本体制御部２０１の制御プログラムを記憶するもので、この制御プログラムの一部として、後述する予め設定された種々のデータが格納されている。
【００４４】
カードＩ／Ｆ２１４は、メモリカード７への画像データの書込み及び画像データの読出しを行うためのインターフェースである。通信用Ｉ／Ｆ２１５は、外部接続されたパーソナルコンピュータ１７と通信可能にするための、例えばＲＳ−２３２Ｃ規格に準拠したインターフェースである。ＲＴＣ（Real Time Clock）２１６は、撮影日時を管理するための時計回路で、メインの電源電池６（図１）と異なる電源電池（図示省略）により駆動される。
【００４５】
メモリカード７には、圧縮率１／20で40コマの画像が記憶可能であり、各コマはタグの部分とＪＰＥＧ（Joint Photographic Coding Experts Group）方式で圧縮された高解像度の画像データ（640×480画素）とサムネイル表示用の画像データ（80×60画素）が記録されており、各コマ単位で、例えばＥＸＩＦ形式の画像ファイルとして扱うことが可能になっている。
【００４６】
本体制御部２０１は、ＣＰＵからなり、上述したカメラ本体部２及び撮像部３内の各部の駆動を制御してデジタルカメラ１全体の動作を統括制御するもので、以下の機能(1)〜(7)を有する。
【００４７】
(1) フラッシュ発光に関するモードとして被写体輝度に応じて自動的にフラッシュ５を発光させる「自動発光モード」、被写体輝度に関係なくフラッシュ５を強制的に発光させる「強制発光モード」及びフラッシュ５の発光を禁止する「発光禁止モード」を備え、フラッシュモード設定スイッチ１４が押される毎に「自動発光」、「強制発光」及び「発光禁止」の各モードをサイクリックに切り換えて、いずれかのモードを選択設定する機能。
【００４８】
(2) １／８と１／20の２種類の圧縮率Ｋを選択設定可能にし、例えば圧縮率設定スイッチ１６を右にスライドすると、圧縮率Ｋ＝１／８を設定し、左にスライドすると、圧縮率Ｋ＝１／20を設定する機能。なお、本実施の形態では、２種類の圧縮率Ｋが選択設定できるようにしているが、３種類以上の圧縮率Ｋを選択設定できるようにしてもよい。
【００４９】
(3) 予め設定された１０種類の撮影モードを選択的に設定可能にし、撮影画像に対して、設定された撮影モードに応じた所定の画像処理を施す機能。撮影モード設定スイッチ１５が押されると、現在設定されている撮影モードがＬＣＤ表示部１３に表示され、撮影モード設定スイッチ１５が押される毎にその表示がサイクリックに切り換わり、所望の撮影モードをＬＣＤ表示部１３に表示させることでその撮影モードを設定することができるようになっている。
【００５０】
(4) 撮影モード設定スイッチ１５で設定された撮影モードに応じてデジタルフィルタにより撮影画像の周波数特性を変化させて輪郭に関する画質の補正を行う機能。ＲＯＭ２１３には、圧縮率Ｋ＝１／８，１／20のそれぞれについて、標準的な輪郭補正を行うデジタルフィルタと、この標準的な輪郭補正に対して、輪郭を強める２種類のデジタルフィルタと、輪郭を弱める２種類のデジタルフィルタの合計５種類のデジタルフィルタとが格納されている。
【００５１】
(5) 画像メモリ２０９から画素データを読み出してメモリカード７に記録すべきサムネイル画像と圧縮画像とを生成する記録画像生成手段としての機能。
このとき、画像メモリ２０９からラスタ走査方向に走査しつつ、横方向と縦方向の両方向でそれぞれ８画素毎に画素データを読み出し、順次、メモリカード７に転送することで、サムネイル画像を生成しつつメモリカード７の所定エリアに記録する。
また、画像メモリ２０９から全画素データを読み出し、これらの画素データに２次元ＤＣＴ変換、ハフマン符号化等のＪＰＥＧ方式による所定の圧縮処理を施して圧縮率設定スイッチ１６で設定された圧縮率Ｋの圧縮画像の画像データを生成し、この圧縮画像データをメモリカード７の本画像エリアに記録する。
【００５２】
(6) メモリカード７から読み出された圧縮画像の画像データを伸長して表示用の画像データを生成し、順次、ＶＲＡＭ２１０に転送して記録画像のＬＣＤ表示部１３への再生表示を行う再生画像生成手段としての機能。
【００５３】
(7) 後述する輝度判定手段２２１による被写体の輝度の判定結果に基づいてシャッタスピード、すなわちＣＣＤ３０３の電荷蓄積時間を設定するシャッタスピード設定手段としての機能。なお、ＲＯＭ２１３には、予め複数のシャッタスピードが設定されたテーブルが格納されており、このテーブルを用いてシャッタスピードが設定される。
【００５４】
そして、この本体制御部２０１により、撮影待機状態においては、撮像部３により撮像された画像の各画素データが１／30秒毎に出力され、Ａ／Ｄ変換器２０５〜γ補正回路２０８により所定の信号処理を施された後、画像メモリ２０９に記憶されるとともに、本体制御部２０１を介してＶＲＡＭ２１０に転送され、ＬＣＤ表示部１３に表示される。これにより撮影者はＬＣＤ表示部１３に表示された画像により被写体像を視認することができる。
【００５５】
また、再生モードにおいては、メモリカード７から読み出された画像が本体制御部２０１で所定の信号処理が施された後、ＶＲＡＭ２１０に転送され、ＬＣＤ表示部１３に再生表示される。
【００５６】
また、記録モードにおいて、シャッタボタン９により撮影が指示されると、撮影指示後に画像メモリ２０９に取り込まれた画像のサムネイル画像と圧縮率設定スイッチ１６で設定された圧縮率ＫによりＪＰＥＧ方式により圧縮された圧縮画像とを生成し、撮影画像に関するインデックス情報（コマ番号、露出値、シャッタスピード、圧縮率Ｋ、撮影日、撮影時のフラッシュのオンオフのデータ等の情報）とともに両方の画像がメモリカード７に格納される。
【００５７】
次に、図４〜図６を用いてホワイトバランスの調整制御について説明する。図５はゲイン比の規制領域を示す図である。図６は閾値に対する輝度の変化による規制領域の選択を説明する図で、（ａ）は従来例の場合を示し、（ｂ）は本実施形態の場合を示している。
【００５８】
ホワイトバランス回路２０７におけるホワイトバランスの調整制御は、ＣＣＤ３０３から出力されるＲ，Ｇ，Ｂの画像信号に対して、それぞれ演算によって求められた所定ゲインを乗じることによって行われる。一般に、ゲインは、画面全体がグレーになるように決定されるが、これでは、画面一杯に広がる青空やひまわり畑のように、色が特定色に偏っているシーンの場合には、色味が損なわれてしまう。
【００５９】
これに対して、Ｇゲインを基準としてＲ，Ｂゲインが取り得る範囲、すなわちゲイン比Ｒ／Ｇ，Ｂ／Ｇの範囲を分光特性と光源状態から予め規制領域として設定しておき、その規制領域を超えないように制御することによって、色味を保つことができる。
【００６０】
そこで、本実施形態では、図５に示すように、例えば、タングステン光をＡ光源、太陽光下の直射域をＢ光源、曇り時の屋外や太陽光下の日陰をＣ光源とすると、予め設定された規制領域として、Ｂ光源域及びＣ光源域に対して取り得るゲイン比の範囲である第１のリミッタ領域Ｌ１と、蛍光灯域、薄暮（夕暮れ）域及びＢ光源域に対して取り得るゲイン比の範囲である第２のリミッタ領域Ｌ２とをＲＯＭ２１３に格納している（領域記憶手段）。
【００６１】
図４において、本体制御部２０１は、機能ブロックとして、輝度判定手段２２１、閾値選択手段２２２、輝度比較手段２２３、撮影シーン判定手段２２４、領域選択手段２２５及びゲイン制御手段２２６を備えており、ゲイン制御手段２２６は、ゲイン比規制手段２２７を備えている。
【００６２】
また、ＲＯＭ２１３には、被写体の輝度と比較して大小を判定するための閾値として、第１閾値Ｔ1 （本実施形態では例えばＴ1＝600cd／m2）と、この第１閾値Ｔ1 より小さい第２閾値Ｔ2 （本実施形態では例えばＴ2＝500cd／m2）とが格納されている（閾値記憶手段）。
【００６３】
輝度判定手段２２１は、撮影待機状態においてＣＣＤ３０３から所定周期（本実施形態では例えば１／30秒）毎に出力される画像信号により、画像メモリ２０９に更新的に記憶される画像データを用いて被写体の輝度を判定するもので、画像メモリ２０９の記憶エリアを例えば９個のブロックに分割し、各ブロックに含まれるＧ(緑)の色成分の画素データを用いて各ブロックを代表する輝度データを算出する。
【００６４】
閾値選択手段２２２は、輝度判定手段２２１により判定された被写体の輝度と比較して撮影シーンを判定するための閾値を、輝度比較手段２２３による前回、すなわち１周期前の比較結果（撮影シーン判定手段２２４による前回、すなわち１周期前の判定結果）に応じて、上記所定周期毎に第１閾値Ｔ1と第２閾値Ｔ2とから選択するものである。その手順については後述する。
【００６５】
輝度比較手段２２３は、選択された閾値と、輝度判定手段２２１により判定された被写体の輝度とを比較するものである。撮影シーン判定手段２２４は、輝度比較手段２２３による比較結果に応じて撮影シーンを判定するもので、被写体の輝度が閾値以上のときは屋外シーンと判定し、閾値未満のときは屋内シーンと判定する。
【００６６】
領域選択手段２２５は、輝度比較手段２２３による比較結果、すなわち撮影シーン判定手段２２４による撮影シーンの判定結果に応じて、規制領域として、第１のリミッタ領域Ｌ１及び第２のリミッタ領域Ｌ２のうちから一方の領域を選択するものである。
【００６７】
ゲイン制御手段２２６は、ホワイトバランス回路２０７の動作を制御してホワイトバランスの調整制御を行わせるものである。すなわち、ＲＯＭ２１３に格納されているレベル変換テーブルをホワイトバランス回路２０７に送出する。
【００６８】
ゲイン比規制手段２２７は、以下の機能を有する。
(1) レベル変換テーブルを用いてレベル変換を行った結果から、Ｇのゲインを基準とするＲ，Ｂのゲイン比Ｒ／Ｇ，Ｂ／Ｇを算出し、この算出値が選択された規制領域内に存在するか否かを判別する機能。
【００６９】
(2) 算出値が規制領域内に存在する場合には、そのゲイン比は適正な値であるとして各色のゲインをそのまま採用し、算出値が規制領域外に存在する場合には、規制領域内の最も近いゲイン比になるように、各ゲインの値を調整する機能。
例えば、図５において、選択された規制領域が第１のリミッタ領域Ｌ１で、算出されたゲイン比が×印であるときには、○印のゲイン比になるように、各ゲインの値が調整される。
【００７０】
ここで、図６を用いて、閾値選択手段２２２による閾値の選択及びその結果に応じた領域選択手段２２５による規制領域の選択について説明する。
まず、図６（ａ）を用いて、従来例に示すように、輝度の閾値Ｔがただ一つ設定されている場合について説明する。
例えば屋外で撮影を行っており、被写体輝度ＢＲＴがＢ11(＞Ｔ)とＢ12(＜Ｔ)との間で絶えず変化したとする。
【００７１】
この場合には、被写体輝度ＢＲＴが少しでも閾値Ｔより小さくなると、屋外で撮影しているのにも拘らず、撮影シーンが屋内シーン（蛍光灯下）に変化したと判定され、ホワイトバランス調整のために選択される規制領域として、第２のリミッタ領域Ｌ２が選択され、ホワイトバランスの調整も変化するため、ＬＣＤ表示部１３の表示画像の色調が大きく変化する。更に、その状態で、被写体輝度ＢＲＴが少しでも閾値Ｔより大きくなると、撮影シーンが屋外シーンに変化したと判定され、規制領域として第１のリミッタ領域Ｌ１が選択され、再度ＬＣＤ表示部１３の表示画像の色調が大きく変化する。
【００７２】
その結果、被写体輝度ＢＲＴがＢ11(＞Ｔ)とＢ12(＜Ｔ)との間で絶えず変化すると、ホワイトバランス調整のために選択される規制領域は、第１のリミッタ領域Ｌ１と第２のリミッタ領域Ｌ２との間で絶えず切り替わることとなる。これによって、ホワイトバランスの調整も絶えず変化するため、ＬＣＤ表示部１３の表示画像の色調が頻繁に変化することにより、ＬＣＤ表示部１３の表示画像がちらついて見えてしまう。
【００７３】
また、屋内撮影時に、被写体輝度ＢＲＴがＢ21(＜Ｔ)とＢ22(＞Ｔ)との間で絶えず変化した場合も、同様に、ＬＣＤ表示部１３の表示画像がちらついて見えてしまう。
【００７４】
次に、図６（ｂ）を用いて、本実施形態の場合について説明する。
本実施形態では、撮影シーンを判定するための閾値として、第１閾値Ｔ1 と第２閾値Ｔ2 とを備え、被写体輝度ＢＲＴが小さい状態から大きい状態へと変化した場合の閾値Ｔ1 よりも、被写体輝度ＢＲＴが大きい状態から小さい状態へと変化した場合の閾値Ｔ2 を小さく設定している。その結果、被写体輝度ＢＲＴがＢ11(＞Ｔ2)とＢ12(＞Ｔ2)との間で変化しただけでは、撮影シーンの判定結果は屋外シーンのままで変化せず、選択される規制領域は第１のリミッタ領域Ｌ１のままであるので、従来例のように、ＬＣＤ表示部１３の表示画像の色調が大きく変化してしまうことがない。これによって、被写体輝度ＢＲＴがＢ11とＢ12との間で絶えず変化した場合でも、ＬＣＤ表示部１３の表示画像がちらついて見えてしまうという事態を防止することができる。
【００７５】
一方、実際に屋外撮影から屋内撮影に切り替わった場合には、被写体輝度ＢＲＴは第２閾値Ｔ2 より小さいＢ22に低下し、撮影シーンの判定結果が屋内シーンに変化する。このように実際に撮影シーンが切り替わり、確実に被写体輝度ＢＲＴが低下したときに、選択される規制領域が第２のリミッタ領域Ｌ２に変化するので、ＬＣＤ表示部１３には、屋内撮影に最適なホワイトバランス調整処理が施された画像が表示される。
【００７６】
また、撮影シーンの判定結果が屋内シーンに切り替わると、選択される閾値が第２閾値Ｔ2 から第１閾値Ｔ1 に切り替えられる。従って、この屋内撮影時においても、屋外撮影時と同様に、被写体輝度ＢＲＴが閾値Ｔ1 より小さいＢ21とＢ22との間で変化した場合でも、撮影シーンの判定結果は変化せず、選択される規制領域は変化しないので、ＬＣＤ表示部１３の表示画像がちらついて見えることはない。
【００７７】
そして、実際に屋内撮影から屋外撮影に切り替わり、被写体輝度ＢＲＴが第１閾値Ｔ1 よりも大きな値に変化したときに、初めて撮影シーンの判定結果が屋外シーンに変化し、その結果、選択される規制領域が第２のリミッタ領域Ｌ２から第１のリミッタ領域Ｌ１に切り替わる。これによって、ＬＣＤ表示部１３には、屋外撮影に最適なホワイトバランス調整処理が施された画像が表示される。
【００７８】
以上示したように、被写体輝度ＢＲＴに対する撮影シーンの判定（すなわち規制領域の選択）のための閾値は、被写体輝度の変化が明から暗の変化か、暗から明の変化かによって、異なる値Ｔ1，Ｔ2が採用され、Ｔ1＞Ｔ2の関係、すなわちヒステリシスを有するものになっている。
【００７９】
図７はホワイトバランスの調整手順を示すフローチャート、図８は図７の＃２０の撮影シーン判定サブルーチンの手順を示すフローチャートである。
図７において、所定周期（本実施形態では１／30秒）毎にこのルーチンに移行し、ＣＣＤ３０３から画像信号が出力され（＃１０）、次いで、後述する撮影シーン判定サブルーチンが行われる（＃２０）。
【００８０】
次いで、判定された撮影シーンが屋外シーンか屋内シーンかが判別される（＃３０）。ここで、ＳＣＥＮＥを撮影シーンの判定結果を表わすフラグとし、ＳＣＥＮＥ＝１を屋外シーン、ＳＣＥＮＥ＝０を屋内シーンとする。このフラグＳＣＥＮＥは、更新される毎にＲＡＭ２１２に格納される。
【００８１】
そして、撮影シーンが屋外シーンであれば（＃３０でＹＥＳ）、規制領域として第１のリミッタ領域Ｌ１が選択設定され（＃４０）、撮影シーンが屋内シーンであれば（＃３０でＮＯ）、規制領域として第２のリミッタ領域Ｌ２が選択設定される（＃５０）。
【００８２】
次いで、ゲイン比Ｂ／Ｇ，Ｒ／Ｇが算出され（＃６０）、これが選択された規制領域内に存在するか否かが判別され（＃７０）、規制領域内に存在しなければ（＃７０でＮＯ）、ゲイン比Ｂ／Ｇ，Ｒ／Ｇが規制領域の最も近接する値になるように、各ゲインＢ，Ｒ，Ｇが補正されて（＃８０）、＃９０に進む。
【００８３】
一方、算出されたゲイン比Ｂ／Ｇ，Ｒ／Ｇが規制領域内に存在すれば（＃７０でＹＥＳ）、所定のゲイン変換テーブルを用いてホワイトバランス調整が行われ（＃９０）、画像処理が施された画像がＬＣＤ表示部１３に表示される（＃１００）。
【００８４】
図８において、前回の判定ルーチンで判定された撮影シーンが屋外シーンか否かが判別され（＃２１０）、屋外シーンであれば（＃２１０でＹＥＳ）、閾値ＳＤとして第２閾値Ｔ2 が選択され（＃２２０）、屋内シーンであれば（＃２１０でＮＯ）、閾値ＳＤとして第１閾値Ｔ1 が選択される（＃２３０）。
【００８５】
次いで、被写体輝度ＢＲＴが求められ（＃２４０）、求められた被写体輝度ＢＲＴが選択された閾値ＳＤと比較され（＃２５０）、被写体輝度ＢＲＴが閾値ＳＤ以上であれば（＃２５０でＹＥＳ）、屋外シーンと判定されて撮影シーンを表わすフラグＳＣＥＮＥ＝１とされ（＃２６０）、被写体輝度ＢＲＴが閾値ＳＤ未満であれば（＃２５０でＮＯ）、屋内シーンと判定されて撮影シーンを表わすフラグＳＣＥＮＥ＝０とされる（＃２２７０）。
【００８６】
このように、本実施形態によれば、被写体の輝度と比較してその大小を判定するための閾値にヒステリシスを持たせるようにしたので、被写体の輝度が閾値の近傍でふらついた場合でも、比較結果が頻繁に切り替わることがなくなる。この比較結果に応じて各色のゲイン比を規制する規制領域が選択されるが、規制領域の選択が頻繁に切り替わることがなくなるので、ＬＣＤ表示部１３の表示画像がちらつくのを防止することができ、ＬＣＤ表示部１３に安定した画像を表示することができる。
【００８７】
なお、本発明は、上記実施形態に限られず、以下の変形形態を採用することができる。
（１）上記実施形態では、ホワイトバランス調整に適用しているが、これに限られず、階調補正に適用してもよい。
この形態では、図４において、γ補正回路２０８には、被写体の輝度が閾値より大きい屋外シーン用のγ特性データ（例えばダイナミックレンジの広いもの）と、被写体の輝度が閾値より小さい屋内シーン用のγ特性データ（例えばダイナミックレンジが通常の広さのもの）とがテーブルデータとして格納されている。
【００８８】
また、本体制御部２０１は、機能ブロックとして、図中、破線で示すγ特性選択手段２３０を備えている。このγ特性選択手段２３０は、輝度比較手段２２３による比較結果に応じてγ特性データの選択を切り替える補正データ選択手段としての機能を有するもので、本体制御部２０１は、選択された補正データをγ補正回路２０８に指示する機能を有する。
【００８９】
この形態によれば、被写体の輝度が閾値の近傍でふらついた場合でも、比較結果が頻繁に切り替わることがなくなるので、この比較結果に応じて選択されるγ特性データが頻繁に切り替わることがなくなり、これによって、ＬＣＤ表示部１３の表示画像の階調が頻繁に切り替わることがなく、上記実施形態と同様に、ＬＣＤ表示部１３の表示画像がちらつくのを防止することができる。
【００９０】
（２）上記実施形態では、デジタルスチルカメラに適用しているが、これに限られず、デジタルビデオカメラの表示制御に適用してもよい。
（３）上記実施形態では、ＬＣＤ表示部１３をカラー表示可能なものとしているが、これに限られず、モノクロ表示可能なものでもよい。
【００９１】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の発明によれば、輝度比較手段による前回の比較結果に応じて第１閾値及び第２閾値のうちのいずれか一方の閾値を選択するようにしたので、被写体の輝度が一方の閾値近傍でふらついた場合でも、比較結果が頻繁に変化することを防止することができる。従って、画像処理に用いられる特性データが頻繁に変化することがなくなり、表示手段に表示される被写体の画像がちらつくことを防止することができる。
【００９２】
また、請求項２の発明によれば、前回の比較において被写体の輝度が閾値より大きいときは第２閾値を選択し、前回の比較において被写体の輝度が閾値より小さいときは第１閾値を選択することにより、被写体の輝度が閾値近傍でふらついた場合でも、比較結果の変化は１度だけとなり、比較結果が頻繁に変化することがなく、これによって画像処理に用いられる特性データが頻繁に変化することを確実になくすことができ、表示手段に表示される被写体の画像がちらつくことのを確実に防止することができる。
【００９３】
また、請求項３の発明によれば、輝度比較手段による比較結果に応じて基準色に対する他の色のゲイン比を所定の規制領域内に規制することにより、被写体の輝度に対して不適合なゲイン比となることがなくなり、ホワイトバランスの調整制御が精度良く行うことができる。また、比較結果が頻繁に変化して規制領域が頻繁に変化することがないので、表示手段に表示される画像の色相変化によるちらつきを防止することができる。
【００９４】
また、請求項４の発明によれば、輝度比較手段による比較結果に応じて複数の規制領域のうちから１の規制領域を選択し、各色のゲイン比を選択された規制領域内に規制することにより、被写体の輝度に対して不適合なゲイン比を採用することが確実になくなり、ホワイトバランスの調整制御を確実に精度良く行うことができる。また、比較結果が頻繁に変化して選択される規制領域が頻繁に変化することがないので、表示手段に表示される画像の色相変化によるちらつきを確実に防止することができる。
【００９５】
また、請求項５の発明によれば、輝度比較手段による比較結果に応じて複数の補正データのうちから１の補正データを選択し、この選択された補正データを用いて撮像手段から出力される画像信号に対して階調補正を行うことにより、被写体の輝度に対して不適合な補正データを採用することが確実になくなり、階調補正を確実に精度良く行うことができる。また、比較結果が頻繁に変化して選択される補正データが頻繁に変化することがないので、表示手段に表示される画像の階調変化によるちらつきを確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るデジタルカメラの正面図である。
【図２】同実施形態の背面図である。
【図３】撮像部の内部構成を示す図である。
【図４】デジタルカメラの制御系のブロック図である。
【図５】ゲイン比の規制領域を示す図である。
【図６】閾値に対する輝度の変化による規制領域の選択を説明する図で、（ａ）は従来例の場合を示し、（ｂ）は本実施形態の場合を示している。
【図７】ホワイトバランスの調整手順を示すフローチャートである。
【図８】図７の＃２０の撮影シーン判定サブルーチンの手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１３ ＬＣＤ表示部（表示手段）
２０１ 本体制御部（画像処理手段）
２２１ 輝度判定手段
２２２ 閾値選択手段
２２３ 輝度比較手段
２２４ 撮影シーン判定手段
２２５ 領域選択手段
２２６ ゲイン制御手段（画像処理手段）
２２７ ゲイン比規制手段
２３０ γ特性選択手段（補正データ選択手段）
２０７ ホワイトバランス回路（画像処理手段、ゲイン制御手段）
２０８ γ補正回路（画像処理手段、階調補正手段、補正データ記憶手段）
２１２ ＲＡＭ
２１３ ＲＯＭ（閾値記憶手段、領域記憶手段）
３０３ ＣＣＤ（撮像手段）
【発明の属する技術分野】
本発明は、被写体の光像を光電変換して画像信号を出力し、この画像信号に所定の画像処理を施した後、表示手段に表示するデジタルカメラに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、デジタルカメラにおいては、カメラ本体にＬＣＤ（Liquid Crystal Display）表示部を備え、被写体からの光像が光電変換された画像信号にホワイトバランス調整や階調補正等の種々の画質に関する画像処理を施して得られる画像をＬＣＤ表示部に表示することにより、ＬＣＤ表示部をビューファインダとして機能させるようにしたものが知られている。
【０００３】
このような従来のデジタルカメラでは、各画像処理に用いる特性データとして予め設定された種々の特性データを記憶しておき、例えば被写体の光像を粗く光電変換した画像信号に基づいて被写体を測光又は測色し、この結果と所定の閾値との大小関係を比較し、この比較結果に応じて上記画像処理に用いる特性データを変更することによって、見やすい画像をＬＣＤ表示部に表示するようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来のデジタルカメラにおいて、測定された値と所定の閾値との大小関係が変化して画像処理に用いる特性データを変更すると、表示画像が変化する。例えば階調補正に用いるγ補正データを変更すると表示画像の階調が変化することになる。また、ホワイトバランス調整に用いる各色のゲイン特性データを変更すると表示画像の色相が変化することになる。
【０００５】
従って、被写体の測光又は測色値が上記閾値に近い値で、閾値との大小関係が頻繁に変化して安定しない場合には、ＬＣＤ表示部の表示画像がちらつくことになり、使用者にとって非常に見づらいものになってしまう。
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するもので、表示手段の表示画像のちらつきを防止するようにした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】
本発明は、被写体の光像を光電変換して画像信号を出力する撮像手段と、この撮像手段から出力された画像信号を用いて上記被写体の輝度を判定する輝度判定手段と、上記被写体の輝度と比較して大小を判定するための閾値として、第１閾値及びこの第１閾値より小さい第２閾値を記憶する閾値記憶手段と、上記第１閾値及び第２閾値のうちのいずれか一方の閾値を選択する閾値選択手段と、上記輝度判定手段により判定された被写体の輝度と上記閾値選択手段により選択された閾値との大小関係を比較する輝度比較手段と、この輝度比較手段による比較結果に応じた特性データを用いて上記画像信号に対して所定の画像処理を施す画像処理手段と、この画像処理手段により画像処理が施された画像信号を用いて上記被写体を表示する表示手段とを備え、上記閾値選択手段は、上記輝度比較手段による前回の比較結果に応じて一方の閾値を選択するものである（請求項１）。
【０００８】
この構成によれば、輝度判定手段により判定された被写体の輝度と閾値選択手段により選択された閾値との大小関係が比較され、この輝度比較手段による比較結果に応じた特性データを用いて画像信号に対して所定の画像処理が施され、この画像処理が施された画像信号を用いて被写体が表示手段に表示される。
【０００９】
このとき、輝度比較手段による前回の比較結果に応じて第１閾値及び第２閾値のうちのいずれか一方の閾値が選択されることにより、被写体の輝度が一方の閾値近傍でふらついた場合でも、比較結果が頻繁に変化することを防止することが可能になる。従って、画像処理に用いられる特性データが頻繁に変化することがなくなり、表示手段に表示される被写体の画像がちらつくことがなくなる。
【００１０】
また、請求項１記載のデジタルカメラにおいて、上記閾値選択手段は、前回の比較において上記被写体の輝度が閾値より大きいときは上記第２閾値を選択し、前回の比較において上記被写体の輝度が閾値より小さいときは上記第１閾値を選択するものである（請求項２）。
【００１１】
この構成によれば、例えば閾値として第１閾値が選択されているときに被写体の輝度が第１閾値近傍でふらついた場合に、被写体の輝度が閾値より小さい範囲でふらついたときは第１閾値の選択が継続され、一旦被写体の輝度が第１閾値より大きくなると第２閾値が選択されるので、引き続いて被写体の輝度が第１閾値近傍でふらついた場合でも、比較結果の変化は１度だけとなり、比較結果が頻繁に変化することがない。
【００１２】
また、例えば閾値として第２閾値が選択されているときに被写体の輝度が第２閾値近傍でふらついた場合も、同様に、被写体の輝度が閾値より大きい範囲でふらついたときは第２閾値の選択が継続され、一旦被写体の輝度が第２閾値より小さくなると第１閾値が選択されるので、引き続いて被写体の輝度が第２閾値近傍でふらついた場合でも、比較結果の変化は１度だけとなり、比較結果が頻繁に変化することがない。
【００１３】
これによって、画像処理に用いられる特性データが頻繁に変化することが確実になくなり、表示手段に表示される被写体の画像がちらつくことがなくなることとなる。
【００１４】
また、請求項１又は２記載のデジタルカメラにおいて、上記撮像手段は、基準色を含む複数の色毎に光電変換して画像信号を出力するもので、上記画像処理手段は、上記撮像手段から出力される画像信号の各色のゲインを制御するゲイン制御手段からなり、このゲイン制御手段は、上記輝度比較手段による比較結果に応じて上記基準色に対する他の色のゲイン比を所定の規制領域内に規制するゲイン比規制手段を備えたものである（請求項３）。
【００１５】
この構成によれば、基準色を含む複数の色毎に光電変換されて画像信号が撮像手段から出力され、この撮像手段から出力される画像信号の各色のゲインが制御される。このとき、輝度比較手段による比較結果に応じて基準色に対する他の色のゲイン比が所定の規制領域内に規制されることにより、被写体の輝度に対して不適合なゲイン比となることがなくなり、ホワイトバランスの調整制御が精度良く行われることとなる。また、比較結果が頻繁に変化して規制領域が頻繁に変化することがないので、表示手段に表示される画像の色相変化によるちらつきがなくなる。
【００１６】
また、請求項３記載のデジタルカメラにおいて、更に、上記規制領域として複数の規制領域を記憶する領域記憶手段と、上記輝度比較手段による比較結果に応じて上記複数の規制領域のうちから１の規制領域を選択する領域選択手段とを備え、上記ゲイン比規制手段は、上記ゲイン比を上記領域選択手段により選択された規制領域内に規制するものである（請求項４）。
【００１７】
この構成によれば、輝度比較手段による比較結果に応じて複数の規制領域のうちから１の規制領域が選択され、各色のゲイン比が選択された規制領域内に規制されることにより、被写体の輝度に対して不適合なゲイン比を採用することが確実になくなり、ホワイトバランスの調整制御が確実に精度良く行われることとなる。また、比較結果が頻繁に変化して選択される規制領域が頻繁に変化することがないので、表示手段に表示される画像の色相変化によるちらつきが確実になくなる。
【００１８】
また、請求項１又は２記載のデジタルカメラにおいて、更に、上記撮像手段から出力される画像信号に対して階調補正を行うための複数の補正データを記憶する補正データ記憶手段と、上記輝度比較手段による比較結果に応じて上記複数の補正データのうちから１の補正データを選択する補正データ選択手段とを備え、上記画像処理手段は、選択された補正データを用いて上記撮像手段から出力される画像信号に対して階調補正を行う階調補正手段からなるものである（請求項５）。
【００１９】
この構成によれば、輝度比較手段による比較結果に応じて複数の補正データのうちから１の補正データが選択され、この選択された補正データを用いて撮像手段から出力される画像信号に対して階調補正が行われることにより、被写体の輝度に対して不適合な補正データを採用することが確実になくなり、階調補正が確実に精度良く行われることとなる。また、比較結果が頻繁に変化して選択される補正データが頻繁に変化することがないので、表示手段に表示される画像の階調変化によるちらつきが確実になくなる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
図１は本発明に係るデジタルカメラの一実施形態の正面図、図２は同実施形態の背面図、図３は撮像部の内部構成を示す図である。
【００２１】
図１に示すように、デジタルカメラ１は、箱型のカメラ本体部２と直方体形状の撮像部３とから構成されている。
【００２２】
図１において、カメラ本体部２の前面には、左端部の適所にグリップ部４が設けられ、右端部の上部適所にフラッシュ５が設けられている。また、カメラ本体部２の底面には、電源電池６の電池装填室とメモリカード７のカード装填室とが設けられ、両装填室の装填口は、クラムシェルタイプの蓋８により閉塞されるようになっている。また、カメラ本体部２の上面には、略中央にメモリカード７の記録画像を再生する際にコマ送りをするためのスイッチ９，１０が設けられている。スイッチ９は、コマ番号が増大する方向（撮影順の方向）にコマ送りするためのスイッチで、スイッチ１０は、コマ番号が減少する方向にコマ送りするためのスイッチである。また、スイッチ１０の右方には、メモリカード７に記録された画像を消去するための消去スイッチ１１が設けられ、スイッチ９の左方にシャッタボタン１２が設けられている。
【００２３】
また、図２に示すように、カメラ本体部２の背面には、左端部の略中央に撮影画像のモニタ表示（ビューファインダーに相当）及び記録画像の再生表示等を行うためのＬＣＤ（Liquid Crystal Display）パネルを有するＬＣＤ表示部１３が設けられている。また、ＬＣＤ表示部１３の上方に、フラッシュ発光に関するフラッシュモード設定スイッチ１４と、複数の撮影モードを選択的に設定するための撮影モード設定スイッチ１５とが設けられ、ＬＣＤ表示部１３の下方に、メモリカード７に記録される画像データの圧縮率Ｋを切換設定するための圧縮率設定スイッチ１６とパーソナルコンピュータ１７（図 ）に接続するための接続端子１８とが設けられている。フラッシュモード設定スイッチ１４及び撮影モード設定スイッチ１５は、プッシュスイッチからなり、圧縮率設定スイッチ１６は、２接点のスライドスイッチからなる。
【００２４】
カメラ本体部２の背面には、更に、右端上部に、「記録モード」と「再生モード」とを切換設定する記録／再生モード設定スイッチ１９が設けられ、この記録／再生モード設定スイッチ１９の左方にメイン電源投入用のメインスイッチ２０が設けられている。記録モードは、写真撮影を行うモードで、再生モードは、メモリカード７に記録された撮影画像をＬＣＤ表示部１３に再生表示するモードである。記録／再生モード設定スイッチ１９は、２接点のスライドスイッチからなり、例えば右にスライドすると再生モードが設定され、左にスライドすると記録モードが設定される。メインスイッチ２０は、プッシュスイッチからなり、オフ状態でスイッチが押されるとデジタルカメラ１の電源が投入され、オン状態でスイッチが押されるとその電源投入が解除される。
【００２５】
図１に戻り、撮像部３は、正面から見てカメラ本体部２の右側面に着脱可能、かつ、この右側面と平行な面内に回動可能に装着されている。撮像部３は、図１の設定位置（以下、この位置を「回転基準位置」という。）を基準としてカメラ本体部２の側面内で略±(９０＋α)°の範囲で回動することができるようになっている。
【００２６】
撮像部３は、カメラ本体部２の高さ方向の長さ寸法と略同一の長さ寸法で、かつ、カメラ本体部２の幅寸法と略同一の幅寸法の縦長直方体形状の撮像部本体３１と、この撮像部本体３１の一方側面に突設され、撮像部本体３１をカメラ本体部２に装着するための装着部３２とから構成されている。装着部３２の前端面には、フラッシュ光の被写体からの反射光を受光する調光センサ３０１が設けられている。
【００２７】
図３に示すように、撮像部本体３１の内部には、マクロズームレンズ３０２が配設され、このマクロズームレンズ３０２の後方位置の適所にＣＣＤカラーエリアセンサ（撮像手段）３０３が設けられている。
【００２８】
一方、撮像部本体３１の外部には、図２に示すように、カメラ本体部２の背面と平行な側面（撮像部３を回転基準位置から＋９０°回転させたとき、上側となる側面）にマクロズームレンズ３０２のズーム比の変更及びズームとマクロとの切換を行うためのズームレバー３０４が設けられ、このズームレバー３０４の図中、右斜め上方に、撮像部３のカメラ本体部２からの離脱を可能にするロック解除レバー３０５が設けられている。
【００２９】
ズームレバー３０４は、図中、横方向（撮像部３の光軸に対して垂直方向）にスライド可能なレバーで、このズームレバー３０４をズーム位置ＰＺで横方向に左右にスライドさせてマクロズームレンズ３０２のズーム比が変更される。また、ズームレバー３０４をズーム位置ＰＺを越えて右方向にスライドさせ、マクロ位置ＰＭに設定すると、マクロズームレンズ３０２がマクロレンズに切り換えられる。マクロ位置ＰＭでは、被写体におよそ50cmまで近接して撮影することができる。
【００３０】
図４はデジタルカメラ１の制御系のブロック図である。
撮像部３のＣＣＤカラーエリアセンサ（以下、単に「ＣＣＤ」という。）３０３は、マクロズームレンズ３０２により結像された被写体の光像を、Ｒ(赤)，Ｇ(緑)，Ｂ(青)の色成分の画像信号、すなわち各画素で受光された画素信号の信号列からなる信号に光電変換して出力するものである。
【００３１】
タイミングジェネレータ３０４は、カメラ本体部２から送信される基準クロックに基づきＣＣＤ３０３の駆動制御信号を生成するもので、例えば電荷蓄積開始／終了、すなわち露出開始／終了のタイミング信号、各画素の受光信号の読出制御信号（水平同期信号、垂直同期信号、転送信号等）等のクロック信号を生成して、ＣＣＤ３０３に出力する。
【００３２】
信号処理回路３０５は、ＣＣＤ３０３から出力されるアナログ値の画像信号に所定のアナログ信号処理を施すもので、ＣＤＳ（相関二重サンプリング）回路３０８とＡＧＣ（オートゲインコントロール）回路３０９とを有し、ＣＤＳ回路３０８により画像信号のノイズの低減を行い、ＡＧＣ回路３０９のゲインを調整することにより画像信号のレベル調整を行う。
【００３３】
マクロズームレンズ３０２には、開口量が固定された絞り部材（固定絞り）が設けられており、絞りが固定絞りとなっているので、撮像部３における露出制御は、ＣＣＤ３０３の露光量、すなわち、シャッタスピードに相当するＣＣＤ３０３の電荷蓄積時間を調節することで行われる。被写体輝度が低輝度時に適切なシャッタスピードが設定できない場合は、ＣＣＤ３０３から出力される画像信号のレベル調整を行うことにより露光不足による不適正露出が補正される。すなわち、低輝度時は、シャッタスピードとゲイン調整とを組み合わせて露出制御が行われる。画像信号のレベル調整は、信号処理回路３０５内のＡＧＣ回路３０９のゲイン調整において行われる。なお、ＡＧＣ回路３０９のゲインは、後述する本体制御部２０１により設定される。
【００３４】
調光回路３０６は、フラッシュ撮影におけるフラッシュ５の発光量を本体制御部２０１により設定された所定の発光量に制御するものである。フラッシュ撮影においては、露出開始と同時に被写体からのフラッシュ光の反射光が調光センサ３０１により受光され、この受光量が所定の発光量に達すると、調光回路３０６は、カメラ本体部２内に設けられたフラッシュ制御回路２０２に発光停止信号を送出する。
【００３５】
スイッチ群３０７は、マクロズームレンズ３０２のズームレバー３０６の設定位置や撮像部３の撮像方向の設定位置を検出するスイッチ群である。
【００３６】
カメラ本体部２内において、フラッシュ制御回路２０２は、フラッシュ５の発光を制御する回路で、本体制御部２０１の制御信号に基づきフラッシュ５の発光の有無、発光量及び発光タイミング等を制御し、調光回路３０６から発光停止信号が入力されると、フラッシュ５の発光を強制的に停止するもので、これによりフラッシュ５の発光量が所定の発光量に制御される。
【００３７】
基準クロック発生回路２０３は、基準クロックを発生する回路である。タイミング制御回路２０４は、タイミングジェネレータ３０４に対するクロックＣＬＫ１及びＡ／Ｄ変換器２０５に対するクロックＣＬＫ２を生成する回路である。基準クロック発生回路２０３及びタイミング制御回路２０４の駆動は、本体制御部２０１により制御される。
【００３８】
Ａ／Ｄ変換器２０５は、撮像部３から入力された画像信号の各画素信号を10ビットのデジタル信号に変換するもので、タイミング制御回路２０４から入力されるＡ／Ｄ変換用のクロックＣＬＫ２に基づいてアナログ値の各画素信号を10ビットのデジタル信号に変換する。黒レベル補正回路２０６は、Ａ／Ｄ変換された画素信号（以下「画素データ」という。）の黒レベルを基準の黒レベルに補正するものである。
【００３９】
ホワイトバランス（ＷＢ）回路２０７は、γ補正後にホワイトバランスも合わせて調整されるように、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色成分の画素データのレベル変換を行うもので、本体制御部２０１の後述するゲイン制御手段２２６から入力されるレベル変換テーブルを用いて、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色成分の画素データのレベルを変換する。なお、レベル変換テーブルの各色成分の変換係数（特性の傾き）は、ゲイン制御手段２２６により撮影画像毎に設定される。ホワイトバランスの調整制御については、更に後述する。
【００４０】
γ補正回路２０８は、画素データのγ特性を補正することにより階調処理を行うもので、γ特性の異なる例えば５種類のγ補正テーブルをルックアップテーブルとして有し、設定された撮影モードに応じて所定のγ補正テーブルにより画素データのγ補正を行う。なお、このγ補正処理において、10ビットの画素データは、8ビット（256階調）の画素データに変換される。γ補正処理前の画素データを10ビットデータとしているのは、非線形性の強いγ特性でγ補正を行なった場合の画質劣化を防止するためである。また、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色成分の画素データはホワイトバランス回路２０７で所定のレベル変換が行われており、これらの画素データをそれぞれγ補正テーブルでγ補正する。
【００４１】
画像メモリ２０９は、γ補正回路２０８から出力される画素データを記憶するメモリで、１フレーム分の記憶容量を有している。すなわち、画像メモリ２０９は、ＣＣＤ３０３がｎ行ｍ列の画素を有している場合、ｎ×ｍ画素分の画素データの記憶容量を有し、各画素データＧ（ｉ，ｊ）（ｉ＝１，２，…，ｎ），（ｊ＝１，２，…，ｍ）が対応するアドレス（ｉ，ｊ）に記憶されるようになっている。
【００４２】
ＶＲＡＭ２１０は、ＬＣＤ表示部１３に再生表示される画像データのバッファメモリで、ＬＣＤ表示部１３の画素数に対応する画像データの記憶容量を有している。
【００４３】
スイッチ群２１１は、スイッチ９，１０、消去スイッチ１１、シャッタボタン１２、フラッシュモード設定スイッチ１４、撮影モード設定スイッチ１５、圧縮率設定スイッチ１６及び記録／再生モード設定スイッチ１９等からなる。ＲＡＭ２１２は、後述する種々のデータを一時的に記憶するものである。ＲＯＭ２１３は、本体制御部２０１の制御プログラムを記憶するもので、この制御プログラムの一部として、後述する予め設定された種々のデータが格納されている。
【００４４】
カードＩ／Ｆ２１４は、メモリカード７への画像データの書込み及び画像データの読出しを行うためのインターフェースである。通信用Ｉ／Ｆ２１５は、外部接続されたパーソナルコンピュータ１７と通信可能にするための、例えばＲＳ−２３２Ｃ規格に準拠したインターフェースである。ＲＴＣ（Real Time Clock）２１６は、撮影日時を管理するための時計回路で、メインの電源電池６（図１）と異なる電源電池（図示省略）により駆動される。
【００４５】
メモリカード７には、圧縮率１／20で40コマの画像が記憶可能であり、各コマはタグの部分とＪＰＥＧ（Joint Photographic Coding Experts Group）方式で圧縮された高解像度の画像データ（640×480画素）とサムネイル表示用の画像データ（80×60画素）が記録されており、各コマ単位で、例えばＥＸＩＦ形式の画像ファイルとして扱うことが可能になっている。
【００４６】
本体制御部２０１は、ＣＰＵからなり、上述したカメラ本体部２及び撮像部３内の各部の駆動を制御してデジタルカメラ１全体の動作を統括制御するもので、以下の機能(1)〜(7)を有する。
【００４７】
(1) フラッシュ発光に関するモードとして被写体輝度に応じて自動的にフラッシュ５を発光させる「自動発光モード」、被写体輝度に関係なくフラッシュ５を強制的に発光させる「強制発光モード」及びフラッシュ５の発光を禁止する「発光禁止モード」を備え、フラッシュモード設定スイッチ１４が押される毎に「自動発光」、「強制発光」及び「発光禁止」の各モードをサイクリックに切り換えて、いずれかのモードを選択設定する機能。
【００４８】
(2) １／８と１／20の２種類の圧縮率Ｋを選択設定可能にし、例えば圧縮率設定スイッチ１６を右にスライドすると、圧縮率Ｋ＝１／８を設定し、左にスライドすると、圧縮率Ｋ＝１／20を設定する機能。なお、本実施の形態では、２種類の圧縮率Ｋが選択設定できるようにしているが、３種類以上の圧縮率Ｋを選択設定できるようにしてもよい。
【００４９】
(3) 予め設定された１０種類の撮影モードを選択的に設定可能にし、撮影画像に対して、設定された撮影モードに応じた所定の画像処理を施す機能。撮影モード設定スイッチ１５が押されると、現在設定されている撮影モードがＬＣＤ表示部１３に表示され、撮影モード設定スイッチ１５が押される毎にその表示がサイクリックに切り換わり、所望の撮影モードをＬＣＤ表示部１３に表示させることでその撮影モードを設定することができるようになっている。
【００５０】
(4) 撮影モード設定スイッチ１５で設定された撮影モードに応じてデジタルフィルタにより撮影画像の周波数特性を変化させて輪郭に関する画質の補正を行う機能。ＲＯＭ２１３には、圧縮率Ｋ＝１／８，１／20のそれぞれについて、標準的な輪郭補正を行うデジタルフィルタと、この標準的な輪郭補正に対して、輪郭を強める２種類のデジタルフィルタと、輪郭を弱める２種類のデジタルフィルタの合計５種類のデジタルフィルタとが格納されている。
【００５１】
(5) 画像メモリ２０９から画素データを読み出してメモリカード７に記録すべきサムネイル画像と圧縮画像とを生成する記録画像生成手段としての機能。
このとき、画像メモリ２０９からラスタ走査方向に走査しつつ、横方向と縦方向の両方向でそれぞれ８画素毎に画素データを読み出し、順次、メモリカード７に転送することで、サムネイル画像を生成しつつメモリカード７の所定エリアに記録する。
また、画像メモリ２０９から全画素データを読み出し、これらの画素データに２次元ＤＣＴ変換、ハフマン符号化等のＪＰＥＧ方式による所定の圧縮処理を施して圧縮率設定スイッチ１６で設定された圧縮率Ｋの圧縮画像の画像データを生成し、この圧縮画像データをメモリカード７の本画像エリアに記録する。
【００５２】
(6) メモリカード７から読み出された圧縮画像の画像データを伸長して表示用の画像データを生成し、順次、ＶＲＡＭ２１０に転送して記録画像のＬＣＤ表示部１３への再生表示を行う再生画像生成手段としての機能。
【００５３】
(7) 後述する輝度判定手段２２１による被写体の輝度の判定結果に基づいてシャッタスピード、すなわちＣＣＤ３０３の電荷蓄積時間を設定するシャッタスピード設定手段としての機能。なお、ＲＯＭ２１３には、予め複数のシャッタスピードが設定されたテーブルが格納されており、このテーブルを用いてシャッタスピードが設定される。
【００５４】
そして、この本体制御部２０１により、撮影待機状態においては、撮像部３により撮像された画像の各画素データが１／30秒毎に出力され、Ａ／Ｄ変換器２０５〜γ補正回路２０８により所定の信号処理を施された後、画像メモリ２０９に記憶されるとともに、本体制御部２０１を介してＶＲＡＭ２１０に転送され、ＬＣＤ表示部１３に表示される。これにより撮影者はＬＣＤ表示部１３に表示された画像により被写体像を視認することができる。
【００５５】
また、再生モードにおいては、メモリカード７から読み出された画像が本体制御部２０１で所定の信号処理が施された後、ＶＲＡＭ２１０に転送され、ＬＣＤ表示部１３に再生表示される。
【００５６】
また、記録モードにおいて、シャッタボタン９により撮影が指示されると、撮影指示後に画像メモリ２０９に取り込まれた画像のサムネイル画像と圧縮率設定スイッチ１６で設定された圧縮率ＫによりＪＰＥＧ方式により圧縮された圧縮画像とを生成し、撮影画像に関するインデックス情報（コマ番号、露出値、シャッタスピード、圧縮率Ｋ、撮影日、撮影時のフラッシュのオンオフのデータ等の情報）とともに両方の画像がメモリカード７に格納される。
【００５７】
次に、図４〜図６を用いてホワイトバランスの調整制御について説明する。図５はゲイン比の規制領域を示す図である。図６は閾値に対する輝度の変化による規制領域の選択を説明する図で、（ａ）は従来例の場合を示し、（ｂ）は本実施形態の場合を示している。
【００５８】
ホワイトバランス回路２０７におけるホワイトバランスの調整制御は、ＣＣＤ３０３から出力されるＲ，Ｇ，Ｂの画像信号に対して、それぞれ演算によって求められた所定ゲインを乗じることによって行われる。一般に、ゲインは、画面全体がグレーになるように決定されるが、これでは、画面一杯に広がる青空やひまわり畑のように、色が特定色に偏っているシーンの場合には、色味が損なわれてしまう。
【００５９】
これに対して、Ｇゲインを基準としてＲ，Ｂゲインが取り得る範囲、すなわちゲイン比Ｒ／Ｇ，Ｂ／Ｇの範囲を分光特性と光源状態から予め規制領域として設定しておき、その規制領域を超えないように制御することによって、色味を保つことができる。
【００６０】
そこで、本実施形態では、図５に示すように、例えば、タングステン光をＡ光源、太陽光下の直射域をＢ光源、曇り時の屋外や太陽光下の日陰をＣ光源とすると、予め設定された規制領域として、Ｂ光源域及びＣ光源域に対して取り得るゲイン比の範囲である第１のリミッタ領域Ｌ１と、蛍光灯域、薄暮（夕暮れ）域及びＢ光源域に対して取り得るゲイン比の範囲である第２のリミッタ領域Ｌ２とをＲＯＭ２１３に格納している（領域記憶手段）。
【００６１】
図４において、本体制御部２０１は、機能ブロックとして、輝度判定手段２２１、閾値選択手段２２２、輝度比較手段２２３、撮影シーン判定手段２２４、領域選択手段２２５及びゲイン制御手段２２６を備えており、ゲイン制御手段２２６は、ゲイン比規制手段２２７を備えている。
【００６２】
また、ＲＯＭ２１３には、被写体の輝度と比較して大小を判定するための閾値として、第１閾値Ｔ1 （本実施形態では例えばＴ1＝600cd／m2）と、この第１閾値Ｔ1 より小さい第２閾値Ｔ2 （本実施形態では例えばＴ2＝500cd／m2）とが格納されている（閾値記憶手段）。
【００６３】
輝度判定手段２２１は、撮影待機状態においてＣＣＤ３０３から所定周期（本実施形態では例えば１／30秒）毎に出力される画像信号により、画像メモリ２０９に更新的に記憶される画像データを用いて被写体の輝度を判定するもので、画像メモリ２０９の記憶エリアを例えば９個のブロックに分割し、各ブロックに含まれるＧ(緑)の色成分の画素データを用いて各ブロックを代表する輝度データを算出する。
【００６４】
閾値選択手段２２２は、輝度判定手段２２１により判定された被写体の輝度と比較して撮影シーンを判定するための閾値を、輝度比較手段２２３による前回、すなわち１周期前の比較結果（撮影シーン判定手段２２４による前回、すなわち１周期前の判定結果）に応じて、上記所定周期毎に第１閾値Ｔ1と第２閾値Ｔ2とから選択するものである。その手順については後述する。
【００６５】
輝度比較手段２２３は、選択された閾値と、輝度判定手段２２１により判定された被写体の輝度とを比較するものである。撮影シーン判定手段２２４は、輝度比較手段２２３による比較結果に応じて撮影シーンを判定するもので、被写体の輝度が閾値以上のときは屋外シーンと判定し、閾値未満のときは屋内シーンと判定する。
【００６６】
領域選択手段２２５は、輝度比較手段２２３による比較結果、すなわち撮影シーン判定手段２２４による撮影シーンの判定結果に応じて、規制領域として、第１のリミッタ領域Ｌ１及び第２のリミッタ領域Ｌ２のうちから一方の領域を選択するものである。
【００６７】
ゲイン制御手段２２６は、ホワイトバランス回路２０７の動作を制御してホワイトバランスの調整制御を行わせるものである。すなわち、ＲＯＭ２１３に格納されているレベル変換テーブルをホワイトバランス回路２０７に送出する。
【００６８】
ゲイン比規制手段２２７は、以下の機能を有する。
(1) レベル変換テーブルを用いてレベル変換を行った結果から、Ｇのゲインを基準とするＲ，Ｂのゲイン比Ｒ／Ｇ，Ｂ／Ｇを算出し、この算出値が選択された規制領域内に存在するか否かを判別する機能。
【００６９】
(2) 算出値が規制領域内に存在する場合には、そのゲイン比は適正な値であるとして各色のゲインをそのまま採用し、算出値が規制領域外に存在する場合には、規制領域内の最も近いゲイン比になるように、各ゲインの値を調整する機能。
例えば、図５において、選択された規制領域が第１のリミッタ領域Ｌ１で、算出されたゲイン比が×印であるときには、○印のゲイン比になるように、各ゲインの値が調整される。
【００７０】
ここで、図６を用いて、閾値選択手段２２２による閾値の選択及びその結果に応じた領域選択手段２２５による規制領域の選択について説明する。
まず、図６（ａ）を用いて、従来例に示すように、輝度の閾値Ｔがただ一つ設定されている場合について説明する。
例えば屋外で撮影を行っており、被写体輝度ＢＲＴがＢ11(＞Ｔ)とＢ12(＜Ｔ)との間で絶えず変化したとする。
【００７１】
この場合には、被写体輝度ＢＲＴが少しでも閾値Ｔより小さくなると、屋外で撮影しているのにも拘らず、撮影シーンが屋内シーン（蛍光灯下）に変化したと判定され、ホワイトバランス調整のために選択される規制領域として、第２のリミッタ領域Ｌ２が選択され、ホワイトバランスの調整も変化するため、ＬＣＤ表示部１３の表示画像の色調が大きく変化する。更に、その状態で、被写体輝度ＢＲＴが少しでも閾値Ｔより大きくなると、撮影シーンが屋外シーンに変化したと判定され、規制領域として第１のリミッタ領域Ｌ１が選択され、再度ＬＣＤ表示部１３の表示画像の色調が大きく変化する。
【００７２】
その結果、被写体輝度ＢＲＴがＢ11(＞Ｔ)とＢ12(＜Ｔ)との間で絶えず変化すると、ホワイトバランス調整のために選択される規制領域は、第１のリミッタ領域Ｌ１と第２のリミッタ領域Ｌ２との間で絶えず切り替わることとなる。これによって、ホワイトバランスの調整も絶えず変化するため、ＬＣＤ表示部１３の表示画像の色調が頻繁に変化することにより、ＬＣＤ表示部１３の表示画像がちらついて見えてしまう。
【００７３】
また、屋内撮影時に、被写体輝度ＢＲＴがＢ21(＜Ｔ)とＢ22(＞Ｔ)との間で絶えず変化した場合も、同様に、ＬＣＤ表示部１３の表示画像がちらついて見えてしまう。
【００７４】
次に、図６（ｂ）を用いて、本実施形態の場合について説明する。
本実施形態では、撮影シーンを判定するための閾値として、第１閾値Ｔ1 と第２閾値Ｔ2 とを備え、被写体輝度ＢＲＴが小さい状態から大きい状態へと変化した場合の閾値Ｔ1 よりも、被写体輝度ＢＲＴが大きい状態から小さい状態へと変化した場合の閾値Ｔ2 を小さく設定している。その結果、被写体輝度ＢＲＴがＢ11(＞Ｔ2)とＢ12(＞Ｔ2)との間で変化しただけでは、撮影シーンの判定結果は屋外シーンのままで変化せず、選択される規制領域は第１のリミッタ領域Ｌ１のままであるので、従来例のように、ＬＣＤ表示部１３の表示画像の色調が大きく変化してしまうことがない。これによって、被写体輝度ＢＲＴがＢ11とＢ12との間で絶えず変化した場合でも、ＬＣＤ表示部１３の表示画像がちらついて見えてしまうという事態を防止することができる。
【００７５】
一方、実際に屋外撮影から屋内撮影に切り替わった場合には、被写体輝度ＢＲＴは第２閾値Ｔ2 より小さいＢ22に低下し、撮影シーンの判定結果が屋内シーンに変化する。このように実際に撮影シーンが切り替わり、確実に被写体輝度ＢＲＴが低下したときに、選択される規制領域が第２のリミッタ領域Ｌ２に変化するので、ＬＣＤ表示部１３には、屋内撮影に最適なホワイトバランス調整処理が施された画像が表示される。
【００７６】
また、撮影シーンの判定結果が屋内シーンに切り替わると、選択される閾値が第２閾値Ｔ2 から第１閾値Ｔ1 に切り替えられる。従って、この屋内撮影時においても、屋外撮影時と同様に、被写体輝度ＢＲＴが閾値Ｔ1 より小さいＢ21とＢ22との間で変化した場合でも、撮影シーンの判定結果は変化せず、選択される規制領域は変化しないので、ＬＣＤ表示部１３の表示画像がちらついて見えることはない。
【００７７】
そして、実際に屋内撮影から屋外撮影に切り替わり、被写体輝度ＢＲＴが第１閾値Ｔ1 よりも大きな値に変化したときに、初めて撮影シーンの判定結果が屋外シーンに変化し、その結果、選択される規制領域が第２のリミッタ領域Ｌ２から第１のリミッタ領域Ｌ１に切り替わる。これによって、ＬＣＤ表示部１３には、屋外撮影に最適なホワイトバランス調整処理が施された画像が表示される。
【００７８】
以上示したように、被写体輝度ＢＲＴに対する撮影シーンの判定（すなわち規制領域の選択）のための閾値は、被写体輝度の変化が明から暗の変化か、暗から明の変化かによって、異なる値Ｔ1，Ｔ2が採用され、Ｔ1＞Ｔ2の関係、すなわちヒステリシスを有するものになっている。
【００７９】
図７はホワイトバランスの調整手順を示すフローチャート、図８は図７の＃２０の撮影シーン判定サブルーチンの手順を示すフローチャートである。
図７において、所定周期（本実施形態では１／30秒）毎にこのルーチンに移行し、ＣＣＤ３０３から画像信号が出力され（＃１０）、次いで、後述する撮影シーン判定サブルーチンが行われる（＃２０）。
【００８０】
次いで、判定された撮影シーンが屋外シーンか屋内シーンかが判別される（＃３０）。ここで、ＳＣＥＮＥを撮影シーンの判定結果を表わすフラグとし、ＳＣＥＮＥ＝１を屋外シーン、ＳＣＥＮＥ＝０を屋内シーンとする。このフラグＳＣＥＮＥは、更新される毎にＲＡＭ２１２に格納される。
【００８１】
そして、撮影シーンが屋外シーンであれば（＃３０でＹＥＳ）、規制領域として第１のリミッタ領域Ｌ１が選択設定され（＃４０）、撮影シーンが屋内シーンであれば（＃３０でＮＯ）、規制領域として第２のリミッタ領域Ｌ２が選択設定される（＃５０）。
【００８２】
次いで、ゲイン比Ｂ／Ｇ，Ｒ／Ｇが算出され（＃６０）、これが選択された規制領域内に存在するか否かが判別され（＃７０）、規制領域内に存在しなければ（＃７０でＮＯ）、ゲイン比Ｂ／Ｇ，Ｒ／Ｇが規制領域の最も近接する値になるように、各ゲインＢ，Ｒ，Ｇが補正されて（＃８０）、＃９０に進む。
【００８３】
一方、算出されたゲイン比Ｂ／Ｇ，Ｒ／Ｇが規制領域内に存在すれば（＃７０でＹＥＳ）、所定のゲイン変換テーブルを用いてホワイトバランス調整が行われ（＃９０）、画像処理が施された画像がＬＣＤ表示部１３に表示される（＃１００）。
【００８４】
図８において、前回の判定ルーチンで判定された撮影シーンが屋外シーンか否かが判別され（＃２１０）、屋外シーンであれば（＃２１０でＹＥＳ）、閾値ＳＤとして第２閾値Ｔ2 が選択され（＃２２０）、屋内シーンであれば（＃２１０でＮＯ）、閾値ＳＤとして第１閾値Ｔ1 が選択される（＃２３０）。
【００８５】
次いで、被写体輝度ＢＲＴが求められ（＃２４０）、求められた被写体輝度ＢＲＴが選択された閾値ＳＤと比較され（＃２５０）、被写体輝度ＢＲＴが閾値ＳＤ以上であれば（＃２５０でＹＥＳ）、屋外シーンと判定されて撮影シーンを表わすフラグＳＣＥＮＥ＝１とされ（＃２６０）、被写体輝度ＢＲＴが閾値ＳＤ未満であれば（＃２５０でＮＯ）、屋内シーンと判定されて撮影シーンを表わすフラグＳＣＥＮＥ＝０とされる（＃２２７０）。
【００８６】
このように、本実施形態によれば、被写体の輝度と比較してその大小を判定するための閾値にヒステリシスを持たせるようにしたので、被写体の輝度が閾値の近傍でふらついた場合でも、比較結果が頻繁に切り替わることがなくなる。この比較結果に応じて各色のゲイン比を規制する規制領域が選択されるが、規制領域の選択が頻繁に切り替わることがなくなるので、ＬＣＤ表示部１３の表示画像がちらつくのを防止することができ、ＬＣＤ表示部１３に安定した画像を表示することができる。
【００８７】
なお、本発明は、上記実施形態に限られず、以下の変形形態を採用することができる。
（１）上記実施形態では、ホワイトバランス調整に適用しているが、これに限られず、階調補正に適用してもよい。
この形態では、図４において、γ補正回路２０８には、被写体の輝度が閾値より大きい屋外シーン用のγ特性データ（例えばダイナミックレンジの広いもの）と、被写体の輝度が閾値より小さい屋内シーン用のγ特性データ（例えばダイナミックレンジが通常の広さのもの）とがテーブルデータとして格納されている。
【００８８】
また、本体制御部２０１は、機能ブロックとして、図中、破線で示すγ特性選択手段２３０を備えている。このγ特性選択手段２３０は、輝度比較手段２２３による比較結果に応じてγ特性データの選択を切り替える補正データ選択手段としての機能を有するもので、本体制御部２０１は、選択された補正データをγ補正回路２０８に指示する機能を有する。
【００８９】
この形態によれば、被写体の輝度が閾値の近傍でふらついた場合でも、比較結果が頻繁に切り替わることがなくなるので、この比較結果に応じて選択されるγ特性データが頻繁に切り替わることがなくなり、これによって、ＬＣＤ表示部１３の表示画像の階調が頻繁に切り替わることがなく、上記実施形態と同様に、ＬＣＤ表示部１３の表示画像がちらつくのを防止することができる。
【００９０】
（２）上記実施形態では、デジタルスチルカメラに適用しているが、これに限られず、デジタルビデオカメラの表示制御に適用してもよい。
（３）上記実施形態では、ＬＣＤ表示部１３をカラー表示可能なものとしているが、これに限られず、モノクロ表示可能なものでもよい。
【００９１】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の発明によれば、輝度比較手段による前回の比較結果に応じて第１閾値及び第２閾値のうちのいずれか一方の閾値を選択するようにしたので、被写体の輝度が一方の閾値近傍でふらついた場合でも、比較結果が頻繁に変化することを防止することができる。従って、画像処理に用いられる特性データが頻繁に変化することがなくなり、表示手段に表示される被写体の画像がちらつくことを防止することができる。
【００９２】
また、請求項２の発明によれば、前回の比較において被写体の輝度が閾値より大きいときは第２閾値を選択し、前回の比較において被写体の輝度が閾値より小さいときは第１閾値を選択することにより、被写体の輝度が閾値近傍でふらついた場合でも、比較結果の変化は１度だけとなり、比較結果が頻繁に変化することがなく、これによって画像処理に用いられる特性データが頻繁に変化することを確実になくすことができ、表示手段に表示される被写体の画像がちらつくことのを確実に防止することができる。
【００９３】
また、請求項３の発明によれば、輝度比較手段による比較結果に応じて基準色に対する他の色のゲイン比を所定の規制領域内に規制することにより、被写体の輝度に対して不適合なゲイン比となることがなくなり、ホワイトバランスの調整制御が精度良く行うことができる。また、比較結果が頻繁に変化して規制領域が頻繁に変化することがないので、表示手段に表示される画像の色相変化によるちらつきを防止することができる。
【００９４】
また、請求項４の発明によれば、輝度比較手段による比較結果に応じて複数の規制領域のうちから１の規制領域を選択し、各色のゲイン比を選択された規制領域内に規制することにより、被写体の輝度に対して不適合なゲイン比を採用することが確実になくなり、ホワイトバランスの調整制御を確実に精度良く行うことができる。また、比較結果が頻繁に変化して選択される規制領域が頻繁に変化することがないので、表示手段に表示される画像の色相変化によるちらつきを確実に防止することができる。
【００９５】
また、請求項５の発明によれば、輝度比較手段による比較結果に応じて複数の補正データのうちから１の補正データを選択し、この選択された補正データを用いて撮像手段から出力される画像信号に対して階調補正を行うことにより、被写体の輝度に対して不適合な補正データを採用することが確実になくなり、階調補正を確実に精度良く行うことができる。また、比較結果が頻繁に変化して選択される補正データが頻繁に変化することがないので、表示手段に表示される画像の階調変化によるちらつきを確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るデジタルカメラの正面図である。
【図２】同実施形態の背面図である。
【図３】撮像部の内部構成を示す図である。
【図４】デジタルカメラの制御系のブロック図である。
【図５】ゲイン比の規制領域を示す図である。
【図６】閾値に対する輝度の変化による規制領域の選択を説明する図で、（ａ）は従来例の場合を示し、（ｂ）は本実施形態の場合を示している。
【図７】ホワイトバランスの調整手順を示すフローチャートである。
【図８】図７の＃２０の撮影シーン判定サブルーチンの手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１３ ＬＣＤ表示部（表示手段）
２０１ 本体制御部（画像処理手段）
２２１ 輝度判定手段
２２２ 閾値選択手段
２２３ 輝度比較手段
２２４ 撮影シーン判定手段
２２５ 領域選択手段
２２６ ゲイン制御手段（画像処理手段）
２２７ ゲイン比規制手段
２３０ γ特性選択手段（補正データ選択手段）
２０７ ホワイトバランス回路（画像処理手段、ゲイン制御手段）
２０８ γ補正回路（画像処理手段、階調補正手段、補正データ記憶手段）
２１２ ＲＡＭ
２１３ ＲＯＭ（閾値記憶手段、領域記憶手段）
３０３ ＣＣＤ（撮像手段）
Claims (5)
- 被写体の光像を光電変換して画像信号を出力する撮像手段と、
この撮像手段から出力された画像信号を用いて上記被写体の輝度を判定する輝度判定手段と、
上記被写体の輝度と比較して大小を判定するための閾値として、第１閾値及びこの第１閾値より小さい第２閾値を記憶する閾値記憶手段と、
上記第１閾値及び第２閾値のうちのいずれか一方の閾値を選択する閾値選択手段と、
上記輝度判定手段により判定された被写体の輝度と上記閾値選択手段により選択された閾値との大小関係を比較する輝度比較手段と、
この輝度比較手段による比較結果に応じた特性データを用いて上記画像信号に対して所定の画像処理を施す画像処理手段と、
この画像処理手段により画像処理が施された画像信号を用いて上記被写体を表示する表示手段とを備え、
上記閾値選択手段は、上記輝度比較手段による前回の比較結果に応じて一方の閾値を選択するものであることを特徴とするデジタルカメラ。 - 請求項１記載のデジタルカメラにおいて、上記閾値選択手段は、前回の比較において上記被写体の輝度が閾値より大きいときは上記第２閾値を選択し、前回の比較において上記被写体の輝度が閾値より小さいときは上記第１閾値を選択するものであることを特徴とするデジタルカメラ。
- 請求項１又は２記載のデジタルカメラにおいて、
上記撮像手段は、基準色を含む複数の色毎に光電変換して画像信号を出力するもので、
上記画像処理手段は、上記撮像手段から出力される画像信号の各色のゲインを制御するゲイン制御手段からなり、このゲイン制御手段は、上記輝度比較手段による比較結果に応じて上記基準色に対する他の色のゲイン比を所定の規制領域内に規制するゲイン比規制手段を備えたものであることを特徴とするデジタルカメラ。 - 請求項３記載のデジタルカメラにおいて、更に、
上記規制領域として複数の規制領域を記憶する領域記憶手段と、
上記輝度比較手段による比較結果に応じて上記複数の規制領域のうちから１の規制領域を選択する領域選択手段とを備え、
上記ゲイン比規制手段は、上記ゲイン比を上記領域選択手段により選択された規制領域内に規制するものであることを特徴とするデジタルカメラ。 - 請求項１又は２記載のデジタルカメラにおいて、更に、
上記撮像手段から出力される画像信号に対して階調補正を行うための複数の補正データを記憶する補正データ記憶手段と、
上記輝度比較手段による比較結果に応じて上記複数の補正データのうちから１の補正データを選択する補正データ選択手段とを備え、
上記画像処理手段は、選択された補正データを用いて上記撮像手段から出力される画像信号に対して階調補正を行う階調補正手段からなることを特徴とするデジタルカメラ。
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