JP5929536B2 - 撮像装置および撮像装置の制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、撮像装置および撮像装置の制御方法に関する。さらに詳述すると、オートフォーカス後に、マニュアルフォーカスを行って焦点の微調整を行うことができる撮像装置および該撮像装置の制御方法に関する。

撮像装置の一態様である電子スチルカメラでは、一般にスルー画像（ライブビュー画像）を表示して、撮影者が静止画撮影をするための撮影範囲、ホワイトバランス、露出、及びフォーカス状態の確認などを行っている。

また、焦点（フォーカス）調整に関して、レンズ鏡胴にフォーカス操作のためのリング（フォーカスリング）が装備され、レリーズボタン半押しによるオートフォーカス（ＡＦ）後に、レリーズボタンを半押ししたままユーザによって手動フォーカス（ＭＦ、マニュアルフォーカス）を行って詳細なピントの微調整を行うことができる電子スチルカメラも知られている。このような電子スチルカメラでは、撮影者は、例えば、片手でレリーズボタンを半押しして、スルー画像が表示されるモニタ画面を見ながらもう一方の手でフォーカスリングを操作してフォーカス調整を行うことが可能である。

しかしながら、撮影者が手動でフォーカス調整（マニュアルフォーカス）を行う場合、一般的なスルー画像は解像度が低いため、フォーカス状態を十分に確認することができず、正確にフォーカス調整（フォーカス合わせ、ピント合わせともいう）を行うことが難しいという問題がある。

このような問題に対し、特許文献１では、フォーカス調整用の画像において、被写体の輪郭線に沿った各画素に所定の色を付け、輪郭の明瞭度に応じて色の種類や濃淡を変化させることにより、フォーカス調整操作を補助する撮像装置が開示されている。

また、特許文献２では、フォーカス調整用の画像において、フォーカスリングの操作が
行われると被写体の輪郭線に沿った各画素に所定の色を付け、フォーカス状態の確認をし
やすくした撮像装置が開示されている。

しかしながら、上記特許文献のように、スルー画像の輪郭線に沿って色を付け、輪郭線の明瞭度に応じて色の濃淡を変化させて表示させたり、被写体の輪郭部分のみを表示させたりする撮像装置では、撮影者は被写体に応じて手動でピント合わせをしやすい表示モードに切り替える必要があり、また、自動で切り替える場合であっても近距離か人がいるかという基準で切り替えるのみであってマニュアルフォーカスの合わせやすい被写体かどうかを直接的に判断するものではないため、撮影者がマニュアルフォーカスを行う際に正確にフォーカス調整を行うことが難しいという問題が残されていた。

そこで本発明は、オートフォーカス実行後に撮影者がスルー画像を確認しつつマニュアルフォーカスによるフォーカス微調整が可能な撮像装置において、直前に行ったオートフォーカス動作によって取得されたコントラスト傾向によって、表示されるスルー画像の表示形式を切り替えることができる撮像装置および該撮像装置の制御方法を提供することを目的とする。

かかる目的を達成するため、本発明に係る撮像装置は、撮像光学系により結像された被写体像を光電変換して画像データを出力する撮像手段と、スルー画像を表示する表示手段と、前記画像データ中の輝度データから高周波成分を抽出し、エッジ信号データを出力するフィルタ処理手段と、前記エッジ信号データを２値化処理する２値化処理手段と、前記２値化処理されたエッジ信号データと、前記画像データ中の輝度データ及び色差データとを合成する合成手段と、前記２値化処理されたエッジ信号データに基づいて前記表示手段にスルー画像を表示させる第１の表示および前記合成された画像データに基づいて前記表示手段にスルー画像を表示させる第２の表示を行う表示制御手段と、を備え、前記表示制御手段は、前記画像データから取得されるコントラスト情報に基づいて、前記第１の表示と前記第２の表示とを切り替えるものである。

本発明によれば、オートフォーカス実行後に撮影者がスルー画像を確認しつつマニュアルフォーカスによるフォーカス微調整が可能な撮像装置において、直前に行ったオートフォーカス動作によって取得されたコントラスト傾向によって、表示されるスルー画像の表示形式を切り替えることにより、マニュアルフォーカスによるフォーカス微調整を容易なものとすることができる。

本発明に係る撮像装置の一実施形態であるデジタルカメラの構成を示す平面図である。 デジタルカメラの構成を示す正面図である。 デジタルカメラの構成を示す背面図である。 デジタルカメラのシステム構成を示すブロック図である。 デジタルカメラにおけるモニタリング処理のスルー画像表示に関わる処理システムの構成を示すブロック図である。 図５のＣＣＤ信号処理ブロックにおける信号処理段階ごとの画像データであって、画像変換処理部から出力される輝度（Ｙ）データである。 図５のＣＣＤ信号処理ブロックにおける信号処理段階ごとの画像データであって、ＨＰＦ処理部から出力されるエッジ信号データである。 図５のＣＣＤ信号処理ブロックにおける信号処理段階ごとの画像データであって、レベル変換部から出力され、部分的にエッジ信号データのみに差し替えられて合成され表示手段によって表示される画像情報（２値化エッジ信号画像データ）である。 図５のＣＣＤ信号処理ブロックにおける信号処理段階ごとの画像データであって、レベル変換部から出力され、部分的に元画像と合成され表示手段によって表示される画像情報（合成画像データ）である。 スルー画像表示制御を示すフローチャートである。 コントラスト判定処理におけるコントラスト値の波形を示すグラフであって、（Ａ）高コントラスト、（Ｂ）低コントラストの例を示す。

以下、本発明に係る構成を図１から図１１に示す実施の形態に基づいて詳細に説明する。

本実施形態に係る撮像装置は、撮像光学系（鏡胴ユニット７、フォーカス光学系７−２ａ）により結像された被写体像を光電変換して画像データを出力する撮像手段（ＣＣＤ１０１、Ｆ／Ｅ−ＩＣ１０２）と、スルー画像を表示する表示手段（ＬＣＤモニタ１０、ＬＣＤドライバ１１７、ＴＶ信号表示ブロック１０４−９）と、画像データ中の輝度データから高周波成分を抽出し、エッジ信号データを出力するフィルタ処理手段（ＨＰＦ処理部１０４−２ｂ）と、エッジ信号データを２値化処理する２値化処理手段（レベル変換処理部１０４−２ｃ）と、２値化処理されたエッジ信号データと、画像データ中の輝度データ及び色差データとを合成する合成手段（合成処理部１０４−２ｄ）と、２値化処理されたエッジ信号データに基づいて表示手段にスルー画像を表示させる第１の表示および合成された画像データに基づいて表示手段にスルー画像を表示させる第２の表示を行う表示制御手段（ＣＰＵ−ブロック１０４−３）と、を備え、表示制御手段は、画像データから取得されるコントラスト情報（コントラスト値取得部１０５）に基づいて、第１の表示と第２の表示とを切り替えるものである。なお、括弧内は実施形態での符号、適用例を示す。

（撮像装置の構成）
図１〜図３は、本発明の撮像装置の一実施形態を示すデジタルカメラ（電子スチルカメラ）を示す外観図であり、図１はデジタルカメラの平面図を示し、図２はデジタルカメラの正面図を示し、図３はデジタルカメラの背面図を示している。また、図４は、デジタルカメラ内部のシステム構成を示すブロック図である。

図１において、Ｃは撮像装置としてのデジタルカメラである。デジタルカメラＣの上部には、サブ液晶ディスプレイ１（以下、液晶ディスプレイを「ＬＣＤ」という。）、レリーズシャッターＳＷ１、モードダイアルＳＷ２が設けられており、図２に示すように、デジタルカメラＣの側部には、ＳＤカード（メモリカード）／電池装填室の蓋（電池蓋）２が設けられており、デジタルカメラＣの正面側には、ストロボ発光部３、光学ファインダ４、測距ユニット５、リモコン受光部６、撮影レンズを備えた鏡胴ユニット７が設けられている。

また、図３に示すように、デジタルカメラＣの背面側には、光学ファインダ４、ＡＦ用ＬＥＤ８、ストロボ用ＬＥＤ９、ＬＣＤモニタ１０、広角ズームスイッチ（ZOOM SW(WIDE)）ＳＷ３、望遠ズームスイッチ（ZOOM SW(TELE)）ＳＷ４、セルフタイマ設定／解除スイッチ（セルフタイマ／削除ＳＷ）ＳＷ５、再生スイッチＳＷ６、上移動／ストロボ設定スイッチ（上／ストロボSW）ＳＷ７、右移動スイッチ（右SW）ＳＷ８、ディスプレイスイッチＳＷ９、下移動／マクロ設定スイッチ（下／マクロSW）ＳＷ１０、左移動／画像確認スイッチ（左／画像確認SW）ＳＷ１１、メニュー（ＭＥＮＵ）／ＯＫスイッチＳＷ１２、電源スイッチＳＷ１３が設けられている。

図４において、１０４はデジタルスチルカメラプロセッサ（以下、「プロセッサ」とする。）である。プロセッサ１０４は、ＣＰＵ（中央演算装置）を内蔵しており、デジタルカメラＣの各部はプロセッサ１０４によって制御されている。

鏡筒ユニット７は、被写体の光学画像を取り込むズームレンズ７−１ａを備えたズーム光学系７−１、被写体の光学画像を光電変換するための固体撮像素子であるＣＣＤ（Charge Coupled Device）１０１の受光部に結像させるフォーカスレンズ７−２ａを備えたフォーカス光学系７−２、絞り７−３ａを備えた絞りユニット７−３、メカシャッタ７−４ａを備えたメカシャッタユニット７−４によって構成されている。

ズーム光学系７−１、フォーカス光学系７−２、絞りユニット７−３、メカシャッタユニット７−４は、それぞれズームモータ７−１ｂ、フォーカスモータ７−２ｂ、絞りモータ７−３ｂ、メカシャッタモータ７−４ｂによって駆動される。

また、これらの各モータ７−１ｂ〜７−４ｂはモータドライバ７−５によって駆動され、モータドライバ７−５は、リモコン受光部６の入力や操作部ＫｅｙユニットＳＷ１〜ＳＷ１３の操作入力に基づく、デジタルカメラプロセッサ１０４のＣＰＵブロック１０４−３からの駆動指令により駆動制御される。

鏡胴ユニット７の各光学系７−１，７−２によりＣＣＤ１０１の受光部に結像された被写体像は、ＣＣＤ１０１によって画像信号に変換され、この画像信号がＦ／Ｅ−ＩＣ１０２に出力される。

Ｆ／Ｅ（フロントエンド）−ＩＣ１０２は、画像ノイズ除去用相関二重サンプリングを行うＣＤＳ１０２−１、自動的に利得の調整を行うＡＧＣ１０２−２、ＡＧＣ１０２−２から出力されるアナログ画像信号をデジタル画像信号に変換するＡ／Ｄ１０２−３によって構成されている。

Ｆ／Ｅ−ＩＣ１０２は、ＣＣＤ１０１から出力されたアナログ画像信号にノイズ低減の処理や利得調整の処理などの所定の処理を施し、さらにアナログ画像信号をデジタル画像信号に変換して、プロセッサ１０４のＣＣＤ１信号処理ブロック１０４−１に出力する。

Ｆ／Ｅ−ＩＣ１０２による画像信号のサンプリングなどのタイミング処理は、プロセッサ１０４のＣＣＤ１信号処理ブロック１０４−１からフィードバックされる垂直同期信号（以下、ＶＤ）・水平同期信号（以下、ＨＤ）に基づいてＴＧ１０２−４によって行われる。

プロセッサ１０４は、ＣＣＤ１０１よりＦ／Ｅ―ＩＣ１０２の出力データにホワイトバランス設定やガンマ設定を行い、又前述したようにＶＤ信号、ＨＤ信号を供給するＣＣＤ１信号処理ブロック１０４−１、フィルタリング処理により輝度データ（Ｙ）、色差データ（ＣｂＣｒ）への変換を行い、所定の信号処理を行うＣＣＤ２信号処理ブロック１０４−２、装置各部の動作を制御するＣＰＵブロック１０４−３、制御に必要なデータ等を一時的に保存するローカルＳＲＡＭ１０４−４、パソコンなどの外部機器とＵＳＢ通信を行うＵＳＢブロック１０４−５、パソコンなどの外部機器とシリアル通信を行うシリアルブロック１０４−６、ＪＰＥＧ圧縮・伸長を行うＪＰＥＧ ＣＯＤＥＣブロック１０４−７、画像データのサイズを補間処理により拡大・縮小するリサイズブロック１０４−８、画像データを液晶モニタやＴＶなどの外部表示機器に表示するためのビデオ信号に変換するビデオ信号出力ブロックであるＴＶ信号表示ブロック１０４−９、撮影された画像データを記録するメモリカードの制御を行うメモリカードコントローラブロック１０４−１０を備えており、これらの各ブロック１０４−１〜１０４−１０はバスラインを介して相互に接続されている。

プロセッサ１０４の外部には、ＳＤＲＡＭ１０３、ＲＡＭ１０７、ＣＰＵブロック１０４−３にて解読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などが格納されたＲＯＭ１０８、撮影された画像の画像データを記憶する内蔵メモリ１２０が設けられており、これらもバスラインを介してプロセッサ１０４に接続されている。

ＳＤＲＡＭ１０３は、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ものである。保存される画像データは、例えば、ＣＣＤ１０１から、Ｆ／Ｅ−ＩＣ１０２を経由して取りこんで、ＣＣＤ１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ＣＣＤ２制御ブロック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」、ＪＰＥＧ ＣＯＤＥＣブロック１０４−７で、ＪＰＥＧ圧縮された「ＪＰＥＧ画像データ」、ＣＣＤ２制御ブロック１０４−２で輝度データに基づいて得られた「２値化エッジ信号画像データ」、ＣＣＤ２制御ブロック１０４−２でＹＣｂＣｒ画像データと２値化エッジ信号画像データを合成して得られた「合成画像データ」などである。

電源スイッチＳＷ１３をオンにした際に、ＲＯＭ１０８に格納された制御プログラムがプロセッサ１０４のメモリにロードされ、ＣＰＵブロック１０４−３はその制御プログラムに従ってデジタルカメラＣの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及びＬｏｃａｌ ＳＲＡＭ１０４−４に保存する。また、ＲＯＭ１０８に書き換え可能なフラッシュＲＯＭを使用することで、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、機能のバージョンアップを容易に行えるようになっている。

制御プログラムが実行される際には、ＲＡＭ１０７のメモリが制御プログラムの作業用メモリとして使用されるので、ＲＡＭ１０７のメモリには、制御プログラムの制御データやパラメータなどが随時書き込みや読み出しが行われる。後述される全ての処理は、この制御プログラムを実行することにより、主にプロセッサ１０４によって実行される。

また、ＣＰＵブロック１０４−３は、音声記録回路１１５−１、音声再生回路１１６−１、ストロボ発光部３を発光させるストロボ回路１１４、被写体までの距離を計測する測距ユニット５、サブＣＰＵ１０９に接続されており、これらの回路はＣＰＵブロック１０４−３によって制御される。

マイク１１５−３によって取り込まれた音声信号はマイクアンプ１１５−２によって増幅され、音声記録回路１１５−１によってデジタル信号に変換されて、ＣＰＵブロック１０４−３の制御命令に従いメモリカードなどに記録される。

音声再生回路１１６−１は、ＣＰＵブロック１０４−３の制御命令に従いＲＯＭ１０８などに記録されている適宜の音声データを音声信号に変換し、オーディオアンプ１１６−２によって増幅してスピーカー１１６−３から出力させる。

サブＣＰＵ１０９は、ＲＯＭ，ＲＡＭをワンチップに内蔵したＣＰＵである。このサブＣＰＵ１０９には、ＬＣＤドライバ１１１を介してサブＬＣＤ１、リモコン受光部６、ＡＦ用ＬＥＤ８、ストロボ用ＬＥＤ９、各スイッチＳＷ１〜ＳＷ１３からなる操作キーユニット、ブザー１１３が接続されており、これらはサブＣＰＵ１０９によって制御される。また、サブＣＰＵ１０９は、操作キーユニットＳＷ１〜ＳＷ１３やリモコン受光部６の出力信号をユーザの操作情報としてＣＰＵブロック１０４−３に出力し、またＣＰＵブロック１０４−３より出力されるカメラの状態をサブＬＣＤ１、ＡＦ用ＬＥＤ８、ストロボ用ＬＥＤ９、ブザー１１３の制御信号に変換して出力する。

サブＬＣＤ１は、例えば撮影可能枚数など表示するための表示部であり、ＬＣＤドライバ１１１はサブＣＰＵ１０９の出力信号よりサブＬＣＤ１を駆動するためのドライブ回路である。

また、ＡＦ用ＬＥＤ８は、撮影時の合焦状態（フォーカス状態）を表示するためのＬＥＤであり、ストロボ用ＬＥＤ９は、ストロボ充電状態を表すためのＬＥＤである。なお、このＡＦ用ＬＥＤ８とストロボ用ＬＥＤ９を、メモリカードアクセス中などの別の表示用途に使用してもよい。

操作キーユニットＳＷ１〜ＳＷ１３は、ユーザが操作するキー回路であり、リモコン受光部６はユーザが操作したリモコン送信機の信号の受信部である。

プロセッサ１０４のＵＳＢブロック１０４−５は、パソコンなどの外部機器とＵＳＢ接続するためのＵＳＢコネクタ１２２に接続されている。また、プロセッサ１０４のシリアルブロック１０４−６は、シリアルブロック１０４−６の出力信号を電圧変換するための回路であるシリアルドライバ回路１２３−１を介してＲＳ−２３２Ｃコネクタに接続されている。これらのＵＳＢブロック１０４−５やシリアルブロックによって、デジタルカメラＣとデジタルカメラＣに接続された外部機器との間でデータ通信が行われる。

プロセッサ１０４のＴＶ信号表示ブロック１０４−９には、ＬＣＤモニタ１０を駆動するドライブ回路であるとともに、ＴＶ信号ブロック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を有するＬＣＤドライバ１１７、ビデオ信号（ＴＶ信号）を増幅すると共に７５Ωインピーダンス整合を行うためのビデオアンプ１１８が接続されており、ＬＣＤドライバ１１７とビデオアンプ１１８には、それぞれＬＣＤモニタ１０、ＴＶなどの外部モニタ機器に接続するためのビデオジャック１１９が接続されている。

ＴＶ信号表示ブロック１０４−９は、画像データをビデオ信号に変換して、ＬＣＤモニタ１０やビデオジャック１１９に接続された外部モニタ機器に出力する。ＬＣＤモニタ１０は、撮影中の被写体のモニタや、スルー画像の表示、撮影された画像の表示、メモリカードまたは内蔵メモリ１２０に記録された画像の表示などに使用される。

メモリカードコントローラブロック１０４−１０には、メモリカードスロットル１２１が接続されており、メモリカードスロットル１２１に挿入された増設用のメモリカードとデジタルカメラとの間で画像データのやり取りを行なう。

（撮像装置の動作）
次に、デジタルカメラＣの動作概要について説明する。デジタルカメラＣの動作モードには、撮影する際に使用する撮影モードと、撮影された画像を再生する際に使用する再生モードとがあり、撮影モードには、さらにフォーカス光学系７−２について自動合焦制御するＡＦモードとマニュアルで合焦調整するＭＦモードがある。

また、撮影モードでの動作中には、セルフタイマを使用して撮影するセルフタイマモードやリモコンによってデジタルカメラＣを遠隔操作するリモコンモードなどの動作モードが用意されている。

デジタルカメラＣの電源スイッチＳＷ１３をオンにした状態で、モードダイアルＳＷ２を撮影モードに設定すると、デジタルカメラＣは撮影モードになり、モードダイアルＳＷ２を再生モードに設定した場合には、デジタルカメラＣは再生モードになる。詳しくは次の手順を踏む。

（Ｓ１１）先ず、デジタルカメラＣの電源スイッチＳＷ１３をオンにすると、動作モードの判断が行われる。すなわち、モードダイアルＳＷ２のスイッチの状態が撮影モードか、再生モードかが判断され、撮影モードならばステップＳ１２の処理に進み、再生モードならばステップＳ２１の処理に進む。

〔撮影モード〕
（Ｓ１２）プロセッサ１０４によりモータドライバ７−５が制御されて鏡胴ユニット７を構成するレンズ鏡筒が撮影可能な位置に移動され、さらに、ＣＣＤ１０１、Ｆ／Ｅ−ＩＣ１０２、ＬＣＤモニタ１０などの撮影に必要とされる各回路に電源が投入される。

（Ｓ１３）そして、各光学系７−１，７−２によってＣＣＤ１０１の受光部に結像された被写体像の情報は随時ＣＣＤ１０１によりＲＧＢアナログ信号に変換され、このＲＧＢアナログ信号はＣＤＳ回路１０２−１とＡＧＣ１０２−２によってノイズ低減の処理や利得調整の処理などの所定の処理がなされ、Ａ／Ｄ変換器１０２−３により、ＲＧＢアナログ信号はＲＧＢデジタル信号に変換され、プロセッサ１０４のＣＣＤ１信号処理ブロックに出力される。

（Ｓ１４）さらに、このＲＧＢデジタル信号は、ＣＣＤ１信号処理ブロック１０４−１及びＣＣＤ２信号処理ブロック１０４−２の信号処理によって、ＲＡＷ−ＲＧＢ画像データ、ＹＣｂＣｒ画像データ、２値化エッジ信号画像データ、合成画像データ、ＪＰＥＧ画像データに変換されメモリコントローラ（図示省略）によってＳＤＲＡＭ１０３のフレームメモリに書き込まれる。

（Ｓ１５）これらの画像データのうち、２値化エッジ信号画像データまたは合成画像データが、ＳＤＲＡＭ１０３のフレームメモリから随時読み出され、ＴＶ信号表示ブロック１０４−９によってビデオ信号に変換されて、ＬＣＤモニタ１０やＴＶなどの外部モニタ機器にスルー画像として出力される。このように、撮影待機状態において、被写体像の画像データを随時ＳＤＲＡＭ１０３のフレームメモリに取り込むと共に、被写体像（スルー画像）を随時ＬＣＤモニタ１０やＴＶなどの外部モニタ機器に出力する処理をモニタリング処理と称する。

（Ｓ１６）次に、レリーズシャッターＳＷ１の状態が判断され、レリーズシャッターＳＷ１が押されていないときは、ステップＳ１２の処理に戻り、レリーズシャッターＳＷ１が押されたときは、このときＳＤＲＡＭ１０３のフレームメモリに取り込まれている被写体の画像データ（ＪＰＥＧ画像データ）を内蔵メモリ１２０やメモリカードに記録する処理などが実行され、その後ステップＳ１２の処理に戻る。本ステップの処理を撮影処理と称する。

このようにデジタルカメラＣが撮影モードで動作しているときには、ステップＳ１２〜ステップＳ１６の処理を繰り返すことになる。この繰り返しの処理を行っている状態をファインダモードと称し、所定の周期（例えば約１／３０秒の周期）でこれらの処理が繰り返される。ファインダモードでは、モニタリング処理も約１／３０秒の周期で繰り返し行われるので、これに伴い、ＬＣＤモニタ１０や外部モニタ機器の表示は更新される。

〔再生モード〕
（Ｓ２１）内蔵メモリ１２０やメモリカードに記録された画像データをＬＣＤモニタ１０やＴＶなどの外部モニタ機器に出力させる。

（Ｓ２２）次いで、モードダイアルＳＷ２の設定変更が行われたか否かを判断し、設定変更が行われたならばＳ１１の処理に戻り、設定変更が行われていないならばステップＳ２１の処理に戻る。

ここで、前述した撮影モードのモニタリング処理の際には、撮影者はＬＣＤモニタ１０に表示されるスルー画像を見て被写体に対する合焦状態（フォーカス状態）を確認するが、スルー画像において目的の被写体にピントが合っていないときにはＡＦモード、ＭＦモードのいずれの場合にも、ＬＣＤモニタ１０に表示されるスルー画像を見ながら上／ストロボスイッチＳＷ７または下／マクロスイッチＳＷ１０を押すことにより（あるいはフォーカスリングを回すことにより）被写体に対してピントが合うように鏡胴ユニット７におけるフォーカスレンズ７−２ａの位置を調整する作業を行う。

（スルー画像表示制御）
［制御の概要］
デジタルカメラＣは以下のようなスルー画像表示制御を実行する。すなわち、撮像センサから取り込まれた画像データは、ホワイトバランス処理、色補間処理などを行った後、輝度データと色差データに分けられ、輝度データに対してのみ、高周波成分を抽出するためにハイパスフィルタ処理を施し、エッジ信号を出力する。その後、エッジ信号のエッジレベルに応じて２値化処理を行う。これによりエッジレベルの強い部分のみを抽出することができる。つまり、フォーカスが合っている輪郭線のみを抽出することができる。このエッジ信号に元の輝度データ・色差データを加算してスルー画像として表示することで表示画面に対してのピント具合を確認することができる。また、輝度データのエッジ信号を該当部の元の輝度データ・色差データと差し替えてスルー画像として表示した場合にはエッジ強調部分のみ色差データが含まれないため、表示画面に対してのピント具合を確認することができる。

そこで、このような輪郭線のみ強調表示を行うか、輪郭強調表示を行うかを直前のオートフォーカス動作から得られるコントラスト情報（例えば、コントラスト値、ＡＦ評価値）に基づいて切り替える、換言すれば、高周波成分（輪郭部分）のスルー画像表示エリアを、オートフォーカスで得られた画像のコントラスト情報を用いて切り替えるものである。

具体的には、例えば、コントラスト値の高低を判定し、低コントラストの場合には、エッジ信号のみを表示（例えば、輪郭線のみ白で表示）して、詳細なピントを目視しやすいようにし、高コントラストの場合には、そのままの画像でもマニュアルフォーカスでのピンと合わせがしやすいため、エッジ信号と輝度データ、色差データを加算し、表示（元の画像に、輪郭線を表示）するものである。以下に詳細を説明する。

［制御ブロック］
図５は、デジタルカメラＣにおけるモニタリング処理のスルー画像表示に関わる処理システムの構成を示すブロック図である。

デジタルカメラＣにおいてモニタリング処理のスルー画像表示に関わる処理システムは、図５に示すように、撮像光学系（鏡胴ユニット７）におけるフォーカスレンズ（フォーカス光学系）７−２ａと、結像された被写体像を光電変換して画像データを出力する撮像センサ（ＣＣＤ１０１，Ｆ／Ｅ−ＩＣ１０２）と、画像変換処理部１０４−２ａ，ハイパスフィルタ（ＨＰＦ）処理部１０４−２ｂ，レベル変換処理部１０４−２ｃ，合成処理部１０４−２ｄを有し、撮像センサから出力される画像データの信号（ＲＡＷ−ＲＧＢ）を処理するＣＣＤ信号処理ブロック（ＣＣＤ１信号処理ブロック１０４−１，ＣＣＤ２信号処理ブロック１０４−２）と、撮像センサにより取得された画像データに基づいて以下に説明するように選択的にスルー画像を表示する表示手段（ＬＣＤモニタ１０，ＬＣＤドライバ１１７，ＴＶ信号表示ブロック１０４−９）と、フォーカスレンズ７−２ａを動かしながら撮像センサにより取得される画像データに基づいて、コントラスト情報（コントラスト値）を取得するコントラスト値取得部１０５と、撮影者からの各種の操作指示を受ける操作部（ＳＷ１〜１３、操作Ｋｅｙユニット）と、制御プログラムに従い各部を制御する表示制御手段であるＣＰＵブロック１０４−３と、を備える。

ここで、画像変換処理部１０４−２ａは、ＣＣＤ１信号処理ブロック１０４−１とＣＣＤ２信号処理ブロック１０４−２の一部の処理機能を有しており、撮像センサ（Ｆ／Ｅ−ＩＣ１０２）から送られてくる画像データ（ＲＡＷ−ＲＧＢ、ベイヤ配列のＲＧＢ画素）について、ホワイトバランス処理、色補間処理などを行った後、輝度（Ｙ）データと色差（ＣｂＣｒ）データに分ける処理を行う。

図６に輝度（Ｙ）データのイメージ図を示す。ここでは、表面に凸部及び開口部のある直方体の被写体であって、画像略中央部にピントが合い、画像周辺部に向かうにつれてピントがぼけた状態のものを例として示している。また、色差ＣｂはＢ信号から輝度Ｙを差し引いた（Ｂ−Ｙ）に特定の定数を掛けて得られる値であり、同じく色差ＣｒはＲ信号から輝度Ｙを差し引いた（Ｒ−Ｙ）に特定の定数を掛けて得られる値である。画像変換処理部１０４−２ａは、輝度（Ｙ）データをＨＰＦ処理部１０４−２ｂに、ＹＣｂＣｒ画像データを合成処理部１０４−２ｄに送る。

ＨＰＦ処理部１０４−２ｂは、画像変換処理部１０４−２ａから送られてきた輝度（Ｙ）データについて、高周波成分を抽出するハイパスフィルタ処理を施し、輝度（Ｙ）が急激に変化するエッジ信号を出力するものである。図７に、図６の輝度（Ｙ）データにハイパスフィルタ処理を施し得られたエッジ信号のイメージ図を示す。図中、白いドットがエッジレベルのある程度高いエッジ信号を意味する。

レベル変換処理部１０４−２ｃは、ＨＰＦ処理部１０４−２ｂから送られてきたエッジ信号について、決められた閾値を境に２値化するレベル変換処理を施し、２値化エッジ信号を出力するものである。これにより、エッジレベルの高い部分のみ抽出され、その結果として被写体のピントの合っている輪郭線のみが得られる。図８に、図７のエッジ信号にレベル変換処理を施し、得られた２値化エッジ信号画像データ（部分的にエッジ信号データのみに差し替えられて合成され表示手段によって表示される画像情報）を表示手段に表示した例を示す。

合成処理部１０４−２ｄは、２値化エッジ信号画像データとＹＣｂＣｒ画像データとを重畳する合成処理、すなわち２値化エッジ信号に元の輝度（Ｙ）データ及び色差（ＣｂＣｒ）データを加算する処理を行って合成画像データとして表示手段に出力する（図９、第２の表示）。これは、ＹＣｂＣｒ画像に輪郭線が表示された画像データとなる。あるいは、合成処理部１０４−２ｄは、合成処理を行わず、２値化エッジ信号画像データを表示手段に出力する（図８、第１の表示）。

［制御フロー］
図５の処理システムにおいて、表示制御手段としてのＣＰＵブロック１０４−３は、スルー画像表示のために以下の信号処理制御を行う。図１０のフローチャートを参照しつつ説明する。

レリーズボタン（ＳＷ１）が半押しされると（Ｓ１０１）、フォーカス動作（ＡＦ動作）が実行される（Ｓ１０２）。

このフォーカス動作中に、上述のように、コントラスト値取得部１０５は、撮像センサ１０１で得られた画像からコントラスト値を連続的に取得する（Ｓ１０３）。

このフォーカス動作の終了後において、撮影者がマニュアルフォーカス指示をした際に（Ｓ１０４）、コントラスト判定が実施される（Ｓ１０５）。

コントラスト判定において、低コントラストと判定した場合には（Ｓ１０６：ＮＯ）、マニュアルフォーカス時に詳細なピントを目視しやすい２値化エッジ信号画像データをＬＣＤモニタ１０にスルー画像として表示させる（Ｓ１０８：第１の表示、図８）。

これに対し、高コントラストと判定した場合には（Ｓ１０６：ＹＥＳ）、そのままの画像でもマニュアルフォーカスでのピント合わせがしやすいので、２値化エッジ信号に元の輝度（Ｙ）データ及び色差（ＣｂＣｒ）データを加算する処理を行った合成画像データをＬＣＤモニタ１０にスルー画像として表示させる（Ｓ１０７：第２の表示、図９）。

［コントラスト判定］
コントラスト判定の具体例について図１１（Ａ），（Ｂ）を参照しつつ説明する。コントラスト値とは、画像の明暗差から求められる値であって、オートフォーカス時の合焦点判定の指標として最も一般的に用いられる値である（ＡＦ評価値ともいう）。

このコントラスト値は、フォーカス位置を動かしたときに被写体の存在する位置が最も高い値となる。しかしながら、コントラストの程度により、図１１に示すように、フォーカス位置とコントラスト値との関係を示すグラフの山の高さと急峻さは異なるものとなる（コントラスト傾向）。

本実施形態では、コントラスト判定を、山の頂点のコントラスト値の大きさ（絶対値）の比較に基づいて行っている。すなわち、コントラストが高い場合には、山の頂点の高さが高く急峻であり、コントラストが低い場合には山の高さが低く平坦である。

これに基づいて、コントラスト判定では、山の頂点のコントラスト値が、設定された任意の閾値よりも高いかどうかを判定し、閾値よりも高い場合は高コントラスト（図１１（Ａ））、閾値よりも低く、コントラスト値の大きな山の頂点がない場合は低コントラスト（図１１（Ｂ））と判定している。

なお、コントラスト判定は、山の頂点のコントラスト値の大きさ以外に、コントラスト値の微分値を算出して、山の急峻さでも判定できる。その場合には微分値が閾値よりも大きい場合には高コントラスト、小さい場合には低コントラストと判定すれば良い。

以上のように、本実施形態に係る撮像装置および撮像装置の制御方法では、オートフォーカス実行後に撮影者がスルー画像を確認しつつマニュアルフォーカスによるフォーカス微調整が可能な撮像装置において、直前に行ったオートフォーカス動作によって取得されたコントラスト傾向に応じて、表示されるスルー画像の表示形式を切り替えることにより、撮影者がマニュアルフォーカスによるフォーカス微調整を容易に行うことを可能とすることができる。

尚、上述の実施形態は本発明の好適な実施の例ではあるがこれに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能である。

１ サブＬＣＤ
２ ＳＤカード／電池蓋
３ ストロボ発光部
４ 光学ファインダ
５ 測距ユニット
６ リモコン受光部
７ 鏡胴ユニット
７−１ ズーム光学系
７−１ａ ズームレンズ
７−１ｂ ズームモータ
７−２ フォーカス光学系
７−２ａ フォーカスレンズ
７−２ｂ フォーカスモータ
７−３ 絞りユニット
７−３ａ 絞り
７−３ｂ 絞りモータ
７−４ メカシャッタユニット
７−４ａ メカシャッタ
７−４ｂ メカシャッタモータ
７−５ モータドライバ
８ ＡＦ用ＬＥＤ
９ ストロボ用ＬＥＤ
１０ ＬＣＤモニタ
１０１ ＣＣＤ
１０２ Ｆ／Ｅ−ＩＣ
１０２−１ ＣＤＳ
１０２−２ ＡＧＣ
１０２−３ Ａ／Ｄ（ＡＤＣ）
１０２−４ ＴＧ
１０３ ＳＤＲＡＭ
１０４ デジタルカメラプロセッサ
１０４−１ ＣＣＤ１信号処理ブロック
１０４−２ ＣＣＤ２信号処理ブロック
１０４−２ａ 画像変換処理部
１０４−２ｂ ＨＰＦ（ハイパスフィルタ）処理部
１０４−２ｃ レベル変換処理部
１０４−２ｄ 合成処理部
１０４−３ ＣＰＵブロック
１０４−４ ＬｏｃａｌＳＲＡＭ
１０４−５ ＵＳＢブロック
１０４−６ シリアルブロック
１０４−７ ＪＰＥＧ ＣＯＤＥＣブロック
１０４−８ リサイズブロック
１０４−９ ＴＶ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
１０５ コントラスト値取得部
１０７ ＲＡＭ
１０８ ＲＯＭ
１０９ サブＣＰＵ
１１１，１１７ ＬＣＤドライバ
１１３ ブザー
１１４ ストロボ回路
１１５−１ 音声記録回路
１１５−２ マイクアンプ
１１５−３ マイク
１１６−１ 音声再生回路
１１６−２ オーディオアンプ
１１６−３ スピーカー
１１８ ビデオアンプ
１１９ ビデオジャック
１２０ 内蔵メモリ
１２１ メモリカードスロットル
１２２ ＵＳＢコネクタ
１２３−１ シリアルドライバ回路
１２３−２ ＲＳ−２３２Ｃコネクタ
Ｃ デジタルカメラ
ＳＷ１ レリーズシャッター
ＳＷ２ モードダイアル
ＳＷ３ ズームスイッチ（ＷＩＤＥ）
ＳＷ４ ズームスイッチ（ＴＥＬＥ）
ＳＷ５ セルフタイマ／削除スイッチ
ＳＷ６ 再生スイッチ
ＳＷ７ 上移動／ストロボ設定スイッチ
ＳＷ８ 右移動スイッチ
ＳＷ９ ディスプレイスイッチ
ＳＷ１０ 下移動／マクロスイッチ
ＳＷ１１ 左移動／画像確認スイッチ
ＳＷ１２ メニュー／ＯＫスイッチ
ＳＷ１３ 電源スイッチ

特開２００７− ２８３８０号公報 特開２００９−２７２８３７号公報

Claims (8)

1. 撮像光学系により結像された被写体像を光電変換して画像データを出力する撮像手段と、
   スルー画像を表示する表示手段と、
   前記画像データ中の輝度データから高周波成分を抽出し、エッジ信号データを出力するフィルタ処理手段と、
   前記エッジ信号データを２値化処理する２値化処理手段と、
   前記２値化処理されたエッジ信号データと、前記画像データ中の輝度データ及び色差データとを合成する合成手段と、
   前記２値化処理されたエッジ信号データに基づいて前記表示手段にスルー画像を表示させる第１の表示および前記合成された画像データに基づいて前記表示手段にスルー画像を表示させる第２の表示を行う表示制御手段と、を備え、
   前記表示制御手段は、前記画像データから取得されるコントラスト情報に基づいて、前記第１の表示と前記第２の表示とを切り替えることを特徴とする撮像装置。
2. 前記表示制御手段は、オートフォーカス動作中に前記画像データから前記コントラスト情報を取得し、
   オートフォーカス後のマニュアルフォーカス動作中に、前記取得されたコントラスト情報に基づいて前記第１の表示と前記第２の表示とを切り替えることを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
3. 前記表示制御手段は、前記コントラスト情報に基づいて、低コントラストと判定された場合に前記第１の表示を行い、高コントラストと判定された場合に前記第２の表示を行うことを特徴とする請求項１または２に記載の撮像装置。
4. 前記コントラスト情報はコントラスト値であって、
   前記表示制御手段は、前記コントラスト値を示す波形の頂点が所定値より低い場合に前記第１の表示を行い、コントラスト波形の頂点が所定値以上の場合に前記第２の表示を行うことを特徴とする請求項１から３までのいずれかに記載の撮像装置。
5. 前記コントラスト情報はコントラスト値であって、
   前記表示制御手段は、前記コントラスト値を示す波形の傾きが所定値より低い場合に前記第１の表示を行い、コントラスト波形の傾きが所定値以上の場合に前記第２の表示を行うことを特徴とする請求項１から３までのいずれかに記載の撮像装置。
6. 撮像光学系により結像された被写体像を光電変換して画像データを出力する撮像手段と、
   スルー画像を表示する表示手段と、
   前記画像データ中の輝度データから高周波成分を抽出し、エッジ信号データを出力するフィルタ処理手段と、
   前記エッジ信号データを２値化処理する２値化処理手段と、
   前記２値化処理されたエッジ信号データと、前記画像データ中の輝度データ及び色差データとを合成する合成手段と、を備える撮像装置の制御方法であって、
   前記画像データから取得されるコントラスト情報に基づいて、前記２値化処理されたエッジ信号データに基づいて前記表示手段にスルー画像を表示させる第１の表示と、前記合成された画像データに基づいて前記表示手段にスルー画像を表示させる第２の表示と、を切り替える表示処理を行うことを特徴とする撮像装置の制御方法。
7. 前記表示処理において、オートフォーカス動作中に前記画像データから前記コントラスト情報を取得し、
   オートフォーカス後のマニュアルフォーカス動作中に、前記取得されたコントラスト情報に基づいて前記第１の表示と前記第２の表示とを切り替えることを特徴とする請求項６記載の撮像装置の制御方法。
8. 前記表示処理において、前記コントラスト情報に基づいて、低コントラストと判定された場合に前記第１の表示を行い、高コントラストと判定された場合に前記第２の表示を行うことを特徴とする請求項６または７に記載の撮像装置の制御方法。