JP4325599B2 - 撮像装置および表示制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、固体撮像素子を用いて画像を撮像する撮像装置、およびこの撮像装置における表示制御方法に関し、特に、マニュアルフォーカス機能を備えた撮像装置および表示制御方法に関する。

デジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラなど、固体撮像素子を用いた従来の撮像装置では、被写体に対して自動的にフォーカスを合わせるオートフォーカス（ＡＦ）機能が搭載されているものが多かったが、最近では、マニュアル操作でフォーカスを合わせられるマニュアルフォーカス機能を持つものも多くなってきている。また、このような撮像装置では、通常、背面に設けられたＬＣＤ（Liquid Crystal Display）などのモニタ（あるいは電子ビューファインダ）に撮像画像が表示され、ユーザはモニタを視認してフォーカス調整状態を確認する。

オートフォーカス機能を持つ従来の撮像装置では、フォーカス調整の結果を示す何らかの画像をモニタに表示して、合焦したことをユーザに知らしめるようにしたものがあった。例えば、合焦時にロックマークを表示する、あるいは画像を分割したエリアのうち、合焦したエリアをハイライト表示するなどの機能を持つ装置があった。また、合焦した被写体のエッジにその被写体とは別の色を付けるようにした装置もあった（例えば、特許文献１参照）。

一方、マニュアルフォーカス機能を持つ従来の撮像装置では、エッジの検出情報をバーグラフなどでモニタに表示させるものや、分割エリアのうち合焦したエリアをモニタ上に明示するようにしたものがあった。また、エッジの検出情報に基づく合焦状態に応じて、分割エリアのそれぞれの色を変えるようにしたものもあった（例えば、特許文献２参照）。
特開２００１−８０８５号公報（段落番号〔００１９〕、図４） 特開平６−１１３１８３号公報（段落番号〔００２２〕〜〔００３９〕、図２）

しかし、マニュアル操作によるフォーカス調整時において、分割エリアごとに合焦状態を示す手法では、同一エリア内に複数の被写体が存在した場合、それらのどの被写体に対しての合焦状態を示しているのかをユーザが理解できない。このため、エリアを再設定する、あるいは特定のエリアで合焦するように構図を動かすなどの措置が必要となる。

また、より正確なフォーカス調整を行うには、ユーザがモニタに表示された被写体の鮮鋭度を目視し、調整状態を判別できることが望ましい。しかし、撮像装置が備える背面のモニタのほとんどは、その大きさや製造コストなどの問題から、被写体の鮮鋭度をユーザが正確に確認できるほどの解像度、大きさを備えておらず、マニュアル操作による正確なフォーカス調整を目視により行うことは難しかった。

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、モニタの表示画像を視認しながら正確なマニュアルフォーカス調整が可能な撮像装置を提供することを目的とする。
また、本発明の他の目的は、モニタの表示画像を視認しながら正確なマニュアルフォーカス調整が可能となる撮像装置における表示制御方法を提供することを目的とする。

本発明では上記課題を解決するために、固体撮像素子を用いて画像を撮像する撮像装置において、ユーザの操作入力に応じてフォーカスレンズの位置を制御するマニュアルフォーカス調整手段と、撮像により得られた画像信号から画素ごとにエッジ成分を検出し、その検出レベルを出力するエッジ検出手段と、前記検出レベルが所定値以上のとき、前記画像信号上の対応する画素の信号または当該画素を含む所定範囲の画素の信号を所定の色信号に置換する色信号置換手段と、前記色信号置換手段の出力画像信号に基づいて画像を表示する表示手段と、前記色信号置換手段による色信号の置換動作が無効である状態において、前記マニュアルフォーカス調整手段により前記フォーカスレンズの移動が開始されると、前記色信号置換手段による色信号の置換動作を有効にする置換動作制御手段と、を有することを特徴とする撮像装置が提供される。

このような撮像装置では、撮像により得られた画像信号のうち、エッジ検出手段によるエッジ成分の検出レベルが所定値以上となった画素の信号、またはその画素を含む所定範囲の画素の信号が、色信号置換手段により所定の色信号に置換される。これにより、表示手段に表示される撮像画像においては、合焦度が比較的高い被写体のエッジ部分が所定の色で表示される。

また、例えば、色信号を置換する際に、エッジ成分の検出レベルに応じた異なる色信号で置換を行うようにしてもよい。この場合、表示手段に表示される撮像画像においては、被写体のエッジ部分が合焦度の高さに応じて異なる色で表示されるようになる。

本発明の撮像装置によれば、表示手段に表示される撮像画像において、合焦度が比較的高い被写体のエッジ部分が所定の色で表示されるので、マニュアル操作でフォーカス合わせをしているユーザが、合焦度が比較的高い被写体のエッジ部分を視認しやすくなり、より正確にフォーカスを調整できるようになる。

さらに、色信号を置換する際に、エッジ成分の検出レベルに応じた異なる色信号で置換を行うようにした場合、表示手段に表示される撮像画像において、被写体のエッジ部分が合焦度の高さに応じて異なる色で表示されるようになるので、ユーザはどの被写体にフォーカスが合っているかを容易に確認できるようになり、一層正確にフォーカスを調整できるようになる。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の実施の形態に係る撮像装置の要部構成を示すブロック図である。
図１に示す撮像装置は、光学ブロック１、撮像素子２、アナログフロントエンド（ＡＦＥ）回路３、カメラ処理回路４、表示処理回路５、モニタ６、マイクロコントローラ７、および入力部８を具備する。また、この撮像装置には、光学ブロック１内のフォーカスレンズ１１を駆動するためのモータ１２、その制御のためのモータ制御回路１３、撮像素子２を駆動するためのタイミングジェネレータ（ＴＧ）１４が設けられている。

光学ブロック１は、被写体からの光を撮像素子２に集光するためのレンズ、レンズを移動させてフォーカス合わせやズーミングを行うための駆動機構、シャッタ機構、アイリス機構などを具備している。図１では特に、フォーカスレンズ１１の駆動機構としてモータ１２を示しており、このモータ１２が、モータ制御回路１３からの駆動制御信号に応じて動作することで、フォーカスレンズ１１が移動する。モータ制御回路１３は、マイクロコントローラ７からの制御信号に応じて、モータ１２の駆動を制御する。

撮像素子２は、例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）型、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）型などの固体撮像素子であり、ＴＧ１４から出力されるタイミング信号に基づいて駆動され、被写体からの入射光を電気信号に変換する。ＴＧ１４は、マイクロコントローラ７の制御の下でタイミング信号を出力する。

ＡＦＥ回路３は、撮像素子２から出力された画像信号に対して、ＣＤＳ（Correlated Double Sampling）処理によりＳ／Ｎ（Signal／Noise）比を良好に保つようにサンプルホールドを行い、さらにＡＧＣ（Auto Gain Control）処理により利得を制御し、Ａ／Ｄ（Analog/Digital）変換を行ってデジタル画像信号を出力する。

カメラ処理回路４は、ＡＦＥ回路３からの画像信号に対するＡＦ、ＡＥ（Auto Exposure）、ホワイトバランス調整などの各種カメラ信号処理、またはその処理の一部を実行する。

表示処理回路５は、カメラ処理回路４から供給された画像信号から、モニタ６に表示させるための画像信号を生成して、この信号をモニタ６に供給し、画像を表示させる。このような機能の１つとして、表示処理回路５は、モニタ６の解像度に合わせて入力画像信号の解像度を変換する解像度変換部５１を備える。さらに、本実施の形態では、マニュアルフォーカスモードの選択時に、エッジ検出結果に応じてエッジ部の表示色を変化させるための機能ブロックとして、後述するエッジ検出部５２、色信号出力部５３、および置換処理部５４を備えている。

モニタ６は、例えばＬＣＤからなり、撮像中のカメラスルー画像や図示しない記録媒体に記録されたデータに基づく再生画像などを表示する。モニタ６は、例えばこの撮像装置の背面に設けられる。あるいは、電子ビューファインダとして設けられてもよく、背面モニタと電子ビューファインダの双方が個別に設けられてもよい。

マイクロコントローラ７は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）などから構成され、ＲＯＭなどに記憶されたプログラムを実行することにより、この撮像装置の各部を統括的に制御し、また、その制御のための各種演算を実行する。

入力部８は、ユーザの操作入力を受け付ける操作キー、ダイアル、レバーなどを含み、操作入力に応じた制御信号をマイクロコントローラ７に出力する。この入力部８としては、従来から一般的に設けられているシャッタレリーズボタンなどの他に、本実施の形態では、特に、マニュアル操作でフォーカスを合わせるためのフォーカスリングあるいはフォーカスボタンなどのスイッチや、オートフォーカスおよびマニュアルフォーカスのモード切り替え、エッジ検出結果に基づいてエッジを強調して表示するモード（エッジ強調モードと呼ぶ）のオン／オフのためのスイッチなどを含む。

この撮像装置では、撮像素子２によって受光されて光電変換された信号が、順次ＡＦＥ回路３に供給され、ＣＤＳ処理やＡＧＣ処理が施された後、デジタル信号に変換される。カメラ処理回路４は、ＡＦＥ回路３から供給されたデジタル画像信号を画質補正処理し、最終的に輝度信号と色差信号とに変換して出力する。

カメラ処理回路４から出力された画像データは、表示処理回路５に供給されて表示用の画像信号に変換され、これによりモニタ６にカメラスルー画像が表示される。また、入力部８からのユーザの入力操作などによりマイクロコントローラ７に対して画像の記録が指示されると、カメラ処理回路４からの画像データは図示しないＣＯＤＥＣ（enCOder,DECoder）に供給され、所定の圧縮符号化処理が施されて図示しない記録媒体に記録される。静止画像の記録の際には、カメラ処理回路４からは１フレーム分の画像データがＣＯＤＥＣに供給され、動画像の記録の際には、処理された画像データがＣＯＤＥＣに連続的に供給される。

次に、この撮像装置におけるフォーカス合わせについて説明する。
この撮像装置は、オートフォーカスモードとマニュアルフォーカスモードとを備えている。オートフォーカスモードが選択されたときは、例えば、カメラ処理回路４のＡＦ検波機能により画像上の所定領域の高周波成分を積分することでコントラストを示すフォーカス評価値が求められる。そして、マイクロコントローラ７の処理によりフォーカス評価値が最大となるようにフォーカスレンズ１１の位置が制御され、これによりフォーカスレンズ１１が合焦位置に自動的に移動する。

一方、マニュアルフォーカスモードが選択されたときは、入力部８のフォーカスリングなどの操作に応じてフォーカスレンズ１１が移動される。さらに、マニュアルフォーカスモードにおいては、モニタ６においてエッジ部分の色を変化させて表示させるエッジ強調モードを選択することができる。エッジ強調モードが選択されると、表示処理回路５内のエッジ検出部５２、色信号出力部５３、置換処理部５４の動作が開始される。

エッジ検出部５２は、解像度変換部５１からの出力画像信号から、画素ごとにエッジ成分を検出する。具体的には、例えば、解像度変換部５１からの出力画像信号に対して、画素ごとにハイパス（またはバンドパス）フィルタ処理を施し、エッジ成分の検出レベル（エッジレベル）を算出する。色信号出力部５３は、エッジ検出部５２によって検出されたエッジレベルが所定値以上の場合に、置換処理部５４に対するエッジ検出フラグをＨレベルにするとともに、そのエッジレベルに応じた色信号を出力する。置換処理部５４は、エッジ検出部５２からのエッジ検出フラグがＨレベルのときに、解像度変換部５１からの画像信号を、色信号出力部５３からの色信号で置換する。これにより、エッジレベルが所定レベル以上となったエッジ部分が、そのレベルに応じた色信号に変換されてモニタ６上に表示される。

図２は、エッジ強調モード選択時における表示処理回路内の各種信号を示すタイミングチャートである。
この図２では、図中上側に示した画像２１上の水平ラインＬ１に対するエッジ検出を行ったときの、エッジ検出部５２におけるエッジレベル、エッジ検出フラグ、および色信号出力部５３からの色信号について示している。なお、画像２１は、エッジ検出部５２および置換処理部５４に入力される画像信号に基づくものである。

この図２に示すように、水平ラインＬ１上のエッジＥ１〜Ｅ３を挟む画素について、エッジレベルが所定値以上となり、エッジ検出フラグがＨレベルとなる。また、エッジレベルの大きさに応じて、色信号出力部５３の色信号のレベルが可変される。ここでは基本的に、エッジレベルが高いほど、輝度の高い信号とする。置換処理部５４は、エッジ検出フラグがＨレベルとなっている画素の信号を、色信号出力部５３からの色信号に置換して出力する。

図３は、エッジ強調モード選択時におけるモニタの表示画像の例を示す図である。
図３の画像２２は、エッジ強調モード選択時に、図２に示した画像２１を置換処理部５４に入力したとき、置換処理部５４から出力されてモニタ６に表示される画像である。図２に示したように、エッジＥ２およびＥ３でのエッジレベルが高いため、これらを挟む画素の色が輝度の高い色に変換される。また、エッジＥ１でのエッジレベルは、エッジＥ２およびＥ３と比較して低いことから、より低い輝度の色に変換される。

通常、フォーカスレンズ１１の位置が合焦位置に近づくほど、エッジ成分の検出値が大きくなる。このため、上記のような画像表示により、ある被写体のエッジ部分におけるエッジレベルが所定値以上のとき、そのエッジ部分が元の画像と相関のない別の色で表示され、ユーザがエッジ部分を容易に視認できるようになる。さらに、その被写体への合焦度が高いほど、エッジ部分が例えば明るい色で表示されて強調されることになるので、どの被写体に対してフォーカスが合っているのかを、ユーザがモニタ６を視認することで簡単かつ確実に確認できるようになる。

また、モニタ６の明るさや解像度の制約、周囲の状況などにより、通常の撮像画像をそのまま表示した状態ではエッジの鮮鋭度を視認しにくい状況であっても、どの被写体にどの程度フォーカスが合っているのかを容易に確認できるので、モニタ６の製造コストや大きさを増大させることなく、マニュアルフォーカスモードでのユーザの操作性を向上させることができる。

なお、上記図２および図３の例では、エッジレベルが所定値以上となった画素の信号のみを別の色信号に置換しているが、例えば、エッジ検出フラグのパルス幅を当該画素を中心とした複数画素分の幅とすることなどにより、当該画素を含む一定範囲の画素を別の色信号で置換するようにしてもよい。置換する画素の幅は、エッジ部分がモニタ６上でユーザにより視認しやすいように設定されればよい。

次に、エッジ検出部５２および色信号出力部５３の間の具体的な構成例について説明する。図４は、第１の実施の形態に係るエッジ検出部および色信号出力部の構成を示す図である。

図４に示すエッジ検出部５２ａは、解像度変換部５１からの画像信号からハイパスフィルタ処理などにより画素ごとのエッジレベルを検出し、そのレベルが所定値以上のときエッジ検出フラグをＨレベルとする。また、そのレベルに応じた変数ｎを算出して、色信号出力部５３ａに対して出力する。色信号出力部５３ａは、置換処理部５４においてエッジ部分を置換する色信号をＲＯＭに複数記憶した色テーブル５３１を備え、エッジ検出部５２ａから指定された変数ｎに対応する色信号を色テーブル５３１から読み出し、置換処理部５４に出力する。

図５は、第１の実施の形態に係るエッジ検出部の処理の流れを示すフローチャートである。
〔ステップＳ１０１〕エッジ検出部５２ａは、入力画像信号からエッジレベルｅＬＶを検出する。

〔ステップＳ１０２〕エッジ検出部５２ａは、検出したエッジレベルｅＬＶが、最小のしきい値ｅＴＨｍｉｎより小さいか否かを判定する。
〔ステップＳ１０３〕ステップＳ１０２の判定でエッジレベルｅＬＶがしきい値ｅＴＨｍｉｎより小さい場合、エッジ検出部５２ａは、置換処理部５４に対するエッジ検出フラグをＬレベルとし、対象の画素に対する処理を終了する。これにより、置換処理部５４では、処理対象の画素の信号が置換されずにそのまま出力される。

〔ステップＳ１０４〕ステップＳ１０２の判定でエッジレベルｅＬＶがしきい値ｅＴＨｍｉｎ以上である場合、エッジ検出部５２ａは、エッジ検出フラグをＨレベルにする。
〔ステップＳ１０５〕エッジ検出部５２ａは、変数ｎに“１”をセットする。

〔ステップＳ１０６〕エッジ検出部５２ａは、しきい値ｅＴＨとして、第ｎ番目のしきい値ｅＴＨｎを設定する。
〔ステップＳ１０７〕エッジ検出部５２ａは、検出したエッジレベルｅＬＶがしきい値ｅＴＨより小さいか否かを判定する。

〔ステップＳ１０８〕ステップＳ１０７の判定でエッジレベルｅＬＶがしきい値ｅＴＨ以上である場合、エッジ検出部５２ａは、変数ｎに“１”を加算する。この後、エッジ検出部５２ａは、ステップＳ１０６の処理を実行する。

〔ステップＳ１０９〕ステップＳ１０７の判定でエッジレベルｅＬＶがしきい値ｅＴＨより小さい場合、エッジ検出部５２ａは、色テーブル５３１（ＲＯＭ）に対してアドレスｎを指定し、そのアドレスｎに記憶された色信号を選択する。これにより、色テーブル５３１からは、指定されたアドレスｎから色信号が読み出されて置換処理部５４に出力され、置換処理部５４では、処理対象の画素の信号が色テーブル５３１からの色信号に置換される。

以上の処理では、検出されたエッジレベルｅＬＶがしきい値ｅＴＨｍｉｎ以上の場合のみ、処理対象画素がエッジと判定されて、置換処理部５４での信号置換が行われる。また、エッジレベルｅＬＶの値に応じた異なる色信号が色テーブル５３１から出力され、置換処理部５４に出力される。色テーブル５３１が記憶する色信号は、撮像画像信号とは相関のないものであり、変数ｎに応じて異なる色が割り当てられる。エッジ部分は変数ｎが大きいほど目立つ色で表示されることが望ましく、これにより、モニタ６上では、エッジ部分におけるエッジレベル（すなわち合焦状態）をユーザが簡単に判別できるようになる。なお、例えば、変数ｎが大きいほど輝度の高い信号を色テーブル５３１に記録しておくことで、エッジレベルが高いほど、そのエッジ部分を明るい色で強調して表示させることもできる。

また、以上の第１の実施の形態では、色信号出力部５３ａを、指定されたアドレスの色信号を読み出すだけの単純な構成とすることができる反面、色テーブル５３１として変数ｎの数に応じたメモリ領域を用意しておく必要がある。

図６は、第２の実施の形態に係るエッジ検出部および色信号出力部の構成を示す図である。
図６に示すエッジ検出部５２ｂは、解像度変換部５１からの画像信号からハイパスフィルタ処理などにより画素ごとのエッジレベルを検出し、そのレベルが所定値以上のときに処理対象の画素をエッジと判定し、エッジ検出フラグをＨレベルとする。また、エッジと判定した場合には、そのエッジレベルに応じた変数ＤＦを出力して、色信号出力部５３ｂに対して出力する。

色信号出力部５３ｂは、置換処理部５４で利用する色信号の基準となる基準色信号ＣＬＲを、ＲＯＭからなる色記憶部５３２にあらかじめ記憶し、ゲイン調整部５３３により、この基準色信号ＣＬＲをエッジ検出部５２ｂからの変数ＤＦに応じたゲインで増幅し、増幅後の色信号を置換処理部５４に出力する。なお、ここでは例として、赤系の基準色信号ＣＬＲ（Ｒ）が色記憶部５３２に記憶されているものとする。

図７は、第２の実施の形態に係るエッジ検出部および色信号出力部の処理の流れを示すフローチャートである。
〔ステップＳ２０１〕エッジ検出部５２ｂは、入力画像信号からエッジレベルｅＬＶを検出する。

〔ステップＳ２０２〕エッジ検出部５２ｂは、エッジレベルｅＬＶとの比較のためのしきい値ｅＴＨを設定する。
〔ステップＳ２０３〕エッジ検出部５２ｂは、エッジレベルｅＬＶからしきい値ｅＴＨを減算した差分値（変数ＤＦ）を算出する。

〔ステップＳ２０４〕エッジ検出部５２ｂは、変数ＤＦが“０”より小さいか否かを判定する。
〔ステップＳ２０５〕ステップＳ２０４の判定で変数ＤＦが“０”より小さい場合、エッジ検出部５２ｂは、置換処理部５４に対するエッジ検出フラグをＬレベルとし、対象の画素に対する処理を終了する。これにより、置換処理部５４では、処理対象の画素の信号が置換されずにそのまま出力される。

〔ステップＳ２０６〕ステップＳ２０４の判定で変数ＤＦが“０”以上である場合、エッジ検出部５２ｂは、対象画素をエッジと判定して、エッジ検出フラグをＨレベルとし、変数ＤＦを色信号出力部５３ｂのゲイン調整部５３３に出力する。

〔ステップＳ２０７〕ゲイン調整部５３３は、色記憶部５３２から基準色信号ＣＬＲ（Ｒ）を読み出し、この値に対して変数ＤＦを乗算してゲイン調整し、調整後の色信号を置換処理部５４に出力する。これにより、置換処理部５４では、対象画素の信号がゲイン調整部５３３からの色信号に置換される。

以上の処理では、検出されたエッジレベルｅＬＶがしきい値ｅＴＨ以上の場合のみ、処理対象画素がエッジと判定されて、置換処理部５４での信号置換が行われる。また、色信号出力部５３ｂでは、エッジレベルｅＬＶの値に応じたゲインにより単一色信号が変調され、これにより置換処理部５４では、エッジレベルｅＬＶが高いほどエッジ部分が鮮やかな色（明るい色）で表示されるようになる。

また、以上の第２の実施の形態では、第１の実施の形態と比較して、エッジ検出部５２ｂの構成を単純化し、色記憶部５３２のメモリ容量を小さくできるが、ゲイン調整部５３３として演算回路が必要となる。

次に、エッジ強調モード選択時におけるより具体的な制御の例について説明する。図８は、エッジ強調モード選択時におけるマイクロコントローラの制御処理の流れを示すフローチャートである。なお、この図８の処理開始時には、マニュアルフォーカスモードおよびエッジ強調モードがともにＯＮにされているものとする。

〔ステップＳ３０１〕マイクロコントローラ７は、入力部８のシャッタレリーズボタンが半押し状態であるか否かを判定する。半押し状態の場合にはステップＳ３０８に進み、そうでない場合はステップＳ３０２に進む。なお、シャッタレリーズボタンが半押し状態になると、例えばカメラ処理回路４およびマイクロコントローラ７によるＡＥ制御があらためて実行されるなど、撮像画像信号を記録媒体に記録する際とほぼ同じ各種画像補正処理および撮像動作制御処理が実行され、記録時と同等またはそれに近い画質の画像がモニタ６に表示される。

〔ステップＳ３０２〕マイクロコントローラ７は、入力部８のフォーカスリング（あるいはフォーカスボタンなど）に対する操作により、フォーカスレンズ１１に対する操作が要求されたか否かを判定する。要求があった場合はステップＳ３０３に進み、なかった場合はステップＳ３０４に進む。

〔ステップＳ３０３〕マイクロコントローラ７は、表示処理回路５によるエッジ強調表示機能をＯＮにする（すなわち、エッジ検出部５２、色信号出力部５３、および置換処理部５４の動作を有効にする）。また、内部のカウンタのカウント値を“０”にリセットする。この後、ステップＳ３０７に進む。

〔ステップＳ３０４〕マイクロコントローラ７は、表示処理回路５によるエッジ強調表示機能がＯＮであるか否かを判定する。ＯＮの場合はステップＳ３０５に進み、ＯＦＦの場合はステップＳ３０８に進む。

〔ステップＳ３０５〕マイクロコントローラ７は、内部のカウンタを“１”だけカウントアップする。なお、このカウントアップは、前回のカウントアップ（またはカウンタ値のリセット）から一定時間後に行われるものとする。この例では、フレーム（表示画）１枚分の出力間隔にカウント動作が同期している。

〔ステップＳ３０６〕マイクロコントローラ７は、カウント値がＮ（Ｎ≧１）であるか否か、すなわち、Ｎだけカウントする間、フォーカスレンズ１１が止まったままであったか否かを判定する。カウント値がＮの場合はステップＳ３０８に進み、そうでない場合はステップＳ３０７に進む。

〔ステップＳ３０７〕マイクロコントローラ７は、表示処理回路５のエッジ強調表示機能を動作させる。すなわち、エッジ検出部５２にエッジを検出させ、そのエッジレベルに応じた色信号を色信号出力部５３に出力させて、置換処理部５４に、エッジ部分の画素信号を色信号で置換させる。この後、ステップＳ３０１に戻って処理を続行する。

〔ステップＳ３０８〕マイクロコントローラ７は、表示処理回路５によるエッジ強調表示機能をＯＦＦにする（すなわち、エッジ検出部５２、色信号出力部５３、および置換処理部５４の動作を無効にする）。

以上の制御例では、エッジ強調モードがＯＮの場合でも、表示処理回路５のエッジ強調表示機能を必ずしも常時動作させず、フォーカスレンズ１１に対する操作状態などに応じて動作を制御するようにしている。まず、基本的に、フォーカスを合わせるためのマニュアル操作があったとき（ステップＳ３０２）にエッジ強調表示機能を開始させ（ステップＳ３０３）、フォーカス合わせ操作が連続的に行われている間は、エッジ強調表示機能をＯＮにしてエッジを強調して表示させ続ける。

しかし、操作の終了後、すなわちフォーカスレンズ１１の停止後、カウント値がＮに達するまでの一定時間にフォーカスレンズ１１の移動が要求されなかった場合（ステップＳ３０６）は、フォーカス合わせが済み、撮像画像の合焦状態をユーザが確認しようとしていると考えられるので、エッジ強調表示機能をＯＦＦにする（ステップＳ３０８）。これにより、ユーザの操作性を向上させることができ、また表示処理回路５内の無駄な動作による消費電力を抑制することもできる。

さらに、シャッタレリーズボタンが半押しになった場合（ステップＳ３０１）、マニュアルフォーカスモードでは通常、フォーカス合わせが済んで記録を開始する操作に入ったと考えられるので、エッジ強調表示機能を強制的にＯＦＦにする（ステップＳ３０８）。これにより、シャッタ操作に対する記録のレスポンスを向上させることができる。

なお、上記の各実施の形態では、画像信号からのエッジ成分の検出を表示処理回路５において行っていたが、この検出処理を、例えば、カメラ処理回路４の内部で行うようにしてもよい。さらに、オートフォーカスモードを備えた撮像装置であれば、カメラ処理回路４の備えるオートフォーカス用のエッジ検出（高周波成分検波）機能を、マニュアルフォーカスモードにおけるエッジ強調表示機能のために兼用してもよい。

ただし、最近の撮像装置においては、通常、撮像素子２の画素数や記録媒体に記録可能な画像の画素数は、モニタ６の画素数より大きい。このため、カメラ処理回路４でのエッジ検出対象の画像信号は、表示処理回路５内のエッジ検出対象よりも画素数が多く、エッジ検出処理で通過させる周波数帯域が異なるものとなり、フィルタの構成や使用されるフィルタ係数なども異なるものとなる。

従って、カメラ処理回路４におけるエッジ検出結果を、表示処理回路５でのエッジ判定や色信号の出力制御に用いるためには、そのエッジ検出結果を画素数に応じて変換する処理が必要となり、回路規模や製造コストをより増大させる要因となる。逆に、表示処理回路５において画素数（解像度）をダウンコンバートした後の画像信号からエッジ検出を行う方が、エッジ検出回路の回路構成を簡略化でき、回路規模や製造コストをより縮小できる。ただし、カメラ処理回路４内でのエッジ検出結果を利用した場合の方が、例えば撮像画像上の空間周波数の高い領域においてエッジ部分をより正確に（あるいは明瞭に）表示できるなど、エッジ検出や強調表示の精度を向上させることができる。

また、上記の各実施の形態では、エッジ検出レベルに応じて、エッジ部分を置換する色を変化させるようにしたが、その他に例えば、エッジ検出レベルが高いほど、そのエッジの近傍のより広い領域を単一色で置換するようにしてもよい。この場合、エッジ検出レベルが高いほど、エッジ検出フラグのパルス幅を広くするように制御し、対象の画素のみならず、その画素に隣接する複数の画素の信号も同一の色信号で置換するようにする。これにより、合焦度が高いエッジ部分ほど太い線で強調表示され、ユーザがフォーカスの合った被写体をモニタ６を通じて容易に確認できるようになる。

なお、本発明は、固体撮像素子を用いた様々な撮像装置、およびこのような撮像機能を具備する携帯電話機やＰＤＡ（Personal Digital Assistants）などの機器の中で、マニュアルフォーカスモードを持つものに対して一般的に適用することができる。

また、上記の実施の形態において、エッジ検出部５２、色信号出力部５３、および置換処理部５４は、専用のハードウェア回路によって構成されるが、これらの処理機能あるいはその一部（例えばエッジ検出部５２の機能）を、マイクロコントローラ７でのソフトウェア処理により実行するようにしてもよい。また、その処理を実行するためのプログラムは、例えば、フラッシュメモリなどの可搬型記憶媒体から、あるいはネットワークを通じて撮像装置内に読み込まれるようにしてもよい。

本発明の実施の形態に係る撮像装置の要部構成を示すブロック図である。 エッジ強調モード選択時における表示処理回路内の各種信号を示すタイミングチャートである。 エッジ強調モード選択時におけるモニタの表示画像の例を示す図である。 第１の実施の形態に係るエッジ検出部および色信号出力部の構成を示す図である。 第１の実施の形態に係るエッジ検出部の処理の流れを示すフローチャートである。 第２の実施の形態に係るエッジ検出部および色信号出力部の構成を示す図である。 第２の実施の形態に係るエッジ検出部および色信号出力部の処理の流れを示すフローチャートである。 エッジ強調モード選択時におけるマイクロコントローラの制御処理の流れを示すフローチャートである。

符号の説明

１……光学ブロック、２……撮像素子、３……アナログフロントエンド（ＡＦＥ）回路、４……カメラ処理回路、５……表示処理回路、６……モニタ、７……マイクロコントローラ、８……入力部、１１……フォーカスレンズ、１２……モータ、１３……モータ制御回路、１４……タイミングジェネレータ（ＴＧ）、５１……解像度変換部、５２……エッジ検出部、５３……色信号出力部、５４……置換処理部

Claims (10)

1. 固体撮像素子を用いて画像を撮像する撮像装置において、
   ユーザの操作入力に応じてフォーカスレンズの位置を制御するマニュアルフォーカス調整手段と、
   撮像により得られた画像信号から画素ごとにエッジ成分を検出し、その検出レベルを出力するエッジ検出手段と、
   前記検出レベルが所定値以上のとき、前記画像信号上の対応する画素の信号または当該画素を含む所定範囲の画素の信号を所定の色信号に置換する色信号置換手段と、
   前記色信号置換手段の出力画像信号に基づいて画像を表示する表示手段と、
   前記色信号置換手段による色信号の置換動作が無効である状態において、前記マニュアルフォーカス調整手段により前記フォーカスレンズの移動が開始されると、前記色信号置換手段による色信号の置換動作を有効にする置換動作制御手段と、
   を有することを特徴とする撮像装置。
2. 前記色信号置換手段は、前記検出レベルが所定値以上のとき、当該検出レベルに応じた異なる色信号で置換を行うことを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
3. 前記色信号置換手段は、前記検出レベルが所定値以上のとき、あらかじめ記憶した複数の異なる色信号から前記検出レベルに対応する色信号を選択して置換を行うことを特徴とする請求項２記載の撮像装置。
4. 前記色信号置換手段は、前記検出レベルが所定値以上のとき、あらかじめ決められた１つの色信号のレベルを前記検出レベルに応じて変化させ、レベル変化後の色信号で置換を行うことを特徴とする請求項２記載の撮像装置。
5. 前記色信号置換手段は、前記検出レベルが高いほど明るい色の信号で置換を行うことを特徴とする請求項２記載の撮像装置。
6. 前記色信号置換手段は、前記検出レベルが所定値以上のとき、当該検出レベルに応じて前記画像信号上の色信号の置換範囲を可変することを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
7. 前記置換動作制御手段は、前記マニュアルフォーカス調整手段による前記フォーカスレンズの移動後、当該フォーカスレンズが停止してから一定時間が経過すると、前記色信号置換手段による色信号の置換動作を無効にすることを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
8. 全押し状態で、撮像により得られた画像信号を記録媒体に記録させるための操作入力を受け付け、半押し状態で、前記記録媒体への記録時と略同じ画像補正処理および撮像動作制御処理を実行させるための操作入力を受け付けるシャッタレリーズボタンと、
   前記シャッタレリーズボタンが半押し状態になると、前記色信号置換手段による色信号の置換動作を無効にする置換動作制御手段と、
   をさらに有することを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
9. 撮像により得られた画像信号の解像度を前記表示手段の解像度に変換する解像度変換手段をさらに有し、
   前記エッジ検出手段は、前記解像度変換手段からの出力画像信号からエッジを検出することを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
10. 固体撮像素子による撮像画像を随時表示するモニタと、ユーザの操作入力に応じてフォーカスレンズの位置を制御するマニュアルフォーカス機能とを備えた撮像装置における表示制御方法であって、
    エッジ検出手段が、撮像により得られた画像信号から画素ごとにエッジ成分を検出し、その検出レベルを出力するステップと、
    色信号置換手段が、前記検出レベルが所定値以上のとき、前記画像信号上の対応する画素の信号または当該画素を含む所定範囲の画素の信号を所定の色信号に置換して、前記モニタに出力するステップと、
    置換動作制御手段が、前記色信号置換手段による色信号の置換動作が無効である状態において、ユーザの操作入力に応じて前記フォーカスレンズの移動が開始されると、前記色信号置換手段による色信号の置換動作を有効にするステップと、
    を含むことを特徴とする表示制御方法。

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