【事件の表示】
　特許第２９５１９０９号「撮像装置の階調補正装置及び階調補正方法」の請求項１ないし３に係る特許に対する特許異議の申立てについて、次のとおり決定する。
【結　論】
　訂正を認める。
　特許第２９５１９０９号の請求項１、２、３に係る特許を維持する。
【理　由】
１．手続の経緯
　特許第２９５１９０９号の請求項１、２、３に係る発明についての出願は、平成９年３月１７日に特許出願され、平成１１年７月９日にその発明について特許の設定登録がされ、その後、その請求項１、２、３に係る特許について、異議申立人小塚浩により特許異議の申立てがなされ、取消理由通知がなされ、その指定期間内である平成１２年８月４日に訂正請求（後日取下げ）がなされた後、再度取消しの理由が通知され、その指定期間である平成１２年１２月４日に訂正請求がなされたものである。
２．訂正の適否についての判断
（１）訂正の内容
　特許権者が求めている訂正の内容は、以下のとおりである。
ア．訂正事項ａ
　特許請求の範囲の請求項１について、「露光量が異なる２種類の映像信号を１フィ
ールド内に交互に出力し倍速で撮像する手段と、前記露光量が異なる２種類の映像信号の時間軸を揃えて出力する手段と、前記露光量が異なる２種類の映像信号を合成する手段と、入力画像を複数領域に分割し、各領域ごとに階調補正を行ない、各領域ごとに階調補正された画像を合成して出力する手段を備えた撮像装置の階調補正装置において、入力画像の輝度の分布に基づいて、分割する前記領域を変更することを特徴とする階調補正装置。」を、
『露光量が異なる２種類の映像信号を１フィールド内に交互に出力し倍速で撮像する手段と、前記露光量が異なる２種類の映像信号の時間軸を揃えて出力する手段と、前記露光量が異なる２種類の映像信号を合成する手段と、入力画像を複数領域に分割し、各領域ごとに階調補正を行ない、各領域ごとに階調補正された画像を合成して出力する手段を備えた撮像装置の階調補正装置において、入力画像の輝度の分布に基づいて、前記入力画像を複数のブロックに分割し、前記各ブロックの平均輝度を検出し、平均輝度が所定の閾値を超えるブロックにフラグを立て、前記フラグをフィルタ処理し、前記フィルタ処理されたフラグを前記ブロックの水平方向に加算した各水平方向の加算値の平均値を求めて水平方向の閾値とし、前記フィルタ処理されたフラグを前記ブロックの垂直方向に加算した各垂直方向の加算値の平均値を求めて垂直方向の閾値とし、前記水平方向および垂直方向の両方向の加算値と前記両方向の閾値とをそれぞれ順に比較し、閾値を超える加算値に対して分割パルス用フラグを立て、前記分割パルス用フラグの変化条件を規定する分割パルス用フラグの整形処理を施し、前記整形処理された分割パルス用フラグが変化する境界を分割位置に設定するように分割する前記領域を変更することを特徴とする階調補正装置。』と訂正する。
イ．訂正事項ｂ
　発明の詳細な説明の記載について、明細書の【００１５】の
「【発明の実施の形態】
　本発明の請求項１に記載の発明は、露光量が異なる２種類の映像信号を１フィールド内に交互に出力し倍速で撮像する手段と、前記露光量が異なる２種類の映像信号の時間軸を揃えて出力する手段と、前記露光量が異なる２種類の映像信号を合成する手段と、入力画像を複数領域に分割し、各領域ごとに階調補正を行ない、各領域ごとに階調補正された画像を合成して出力する手段を備えた撮像装置の階調補正装置において、入力画像の輝度の分布に基づいて、分割する前記領域を変更するようにしたものであり、被写体条件に適応した画面分割を行なうことができる。」を
『【発明の実施の形態】
　本発明の請求項１に記載の発明は、露光量が異なる２種類の映像信号を１フィールド内に交互に出力し倍速で撮像する手段と、前記露光量が異なる２種類の映像信号の時間軸を揃えて出力する手段と、前記露光量が異なる２種類の映像信号を合成する手段と、入力画像を複数領域に分割し、各領域ごとに階調補正を行ない、各領域ごとに階調補正された画像を合成して出力する手段を備えた撮像装置の階調補正装置において、入力画像の輝度の分布に基づいて、前記入力画像を複数のブロックに分割し、前記各ブロックの平均輝度を検出し、平均輝度が所定の閾値を超えるブロックにフラグを立て、前記フラグをフィルタ処理し、前記フィルタ処理されたフラグを前記ブロックの水平方向に加算した各水平方向の加算値の平均値を求めて水平方向の閾値とし、前記フィルタ処理されたフラグを前記ブロックの垂直方向に加算した各垂直方向の加算値の平均値を求めて垂直方向の閾値とし、前記水平方向および垂直方向の両方向の加算値と前記両方向の閾値とをそれぞれ順に比較し、閾値を超える加算値に対して分割パルス用フラグを立て、前記分割パルス用フラグの変化条件を規定する分割パルス用フラグの整形処理を施し、前記整形処理された分割パルス用フラグが変化する境界を分割位置に設定するように分割する前記領域を変更するようにしたものであり、被写体条件に適応した画面分割を行なうことができる。』と訂正する。
ウ．訂正事項ｃ
　特許請求の範囲の請求項３について、「露光量が異なる２種類の映像信号を１フィ
ールド内に交互に出力し倍速で撮像し、前記露光量が異なる２種類の映像信号の時間軸を揃えて出力し、前記露光量が異なる２種類の映像信号を合成し、入力画像を複数領域に分割し、各領域ごとに階調補正を行い、各領域ごとに階調補正された画像を合成して出力する階調補正方法において、入力画像を複数のブロックに分割して各ブロックの平均輝度を検出し、前記平均輝度の高い高輝度ブロックの分布に基づいて前記領域の分割位置を設定することを特徴とする階調補正方法。」を、
　『露光量が異なる２種類の映像信号を１フィールド内に交互に出力し倍速で撮像し、前記露光量が異なる２種類の映像信号の時間軸を揃えて出力し、前記露光量が異なる２種類の映像信号を合成し、入力画像を複数領域に分割し、各領域ごとに階調補正を行い、各領域ごとに階調補正された画像を合成して出力する階調補正方法において、前記入力画像を複数のブロックに分割し、前記各ブロックの平均輝度を検出し、平均輝度が所定の閾値を超えるブロックにフラグを立て、前記フラグをフィルタ処理し、前記フィルタ処理されたフラグを前記ブロックの水平方向に加算した各水平方向の加算値の平均値を求めて水平方向の閾値とし、前記フィルタ処理されたフラグを前記ブロックの垂直方向に加算した各垂直方向の加算値の平均値を求めて垂直方向の閾値とし、前記水平方向および垂直方向の両方向の加算値と前記両方向の閾値とをそれぞれ順に比較し、閾値を超える加算値に対して分割パルス用フラグを立て、前記分割パルス用フラグの変化条件を規定する分割パルス用フラグの整形処理を施し、前記整形処理された分割パルス用フラグが変化する境界を分割位置に設定するように分割する前記領域を変更することを特徴とする階調補正方法。』と訂正する。
エ．訂正事項ｄ
　発明の詳細な説明の記載について、明細書の【００１７】の「請求項３に記載の発明は、露光量が異なる２種類の映像信号を１フィールド内に交互に出力し倍速で撮像し、前記露光量が異なる２種類の映像信号の時間軸を揃えて出力し、前記露光量が異なる２種類の映像信号を合成し、入力画像を複数領域に分割し、各領域ごとに階調補正を行い、各領域ごとに階調補正された画像を合成して出力する階調補正方法において、入力画像を複数のブロックに分割して各ブロックの平均輝度を検出し、前記平均輝度の高い高輝度ブロックの分布に基づいて前記領域の分割位置を設定するようにしたものであり、画面を被写体条件に適応した領域に分割し各領域の画像に対して最適の階調補正を施すことができる。」を
『請求項３に記載の発明は、露光量が異なる２種類の映像信号を１フィールド内に交互に出力し倍速で撮像し、前記露光量が異なる２種類の映像信号の時間軸を揃えて出力し、前記露光量が異なる２種類の映像信号を合成し、入力画像を複数領域に分割し、各領域ごとに階調補正を行い、各領域ごとに階調補正された画像を合成して出力する階調補正方法において、入力画像を複数のブロックに分割し、前記各ブロックの平均輝度を検出し、平均輝度が所定の閾値を超えるブロックにフラグを立て、前記フラグをフィルタ処理し、前記フィルタ処理されたフラグを前記ブロックの水平方向に加算した各水平方向の加算値の平均値を求めて水平方向の閾値とし、前記フィルタ処理されたフラグを前記ブロックの垂直方向に加算した各垂直方向の加算値の平均値を求めて垂直方向の閾値とし、前記水平方向および垂直方向の両方向の加算値と前記両方向の閾値とをそれぞれ順に比較し、閾値を超える加算値に対して分割パルス用フラグを立て、前記分割パルス用フラグの変化条件を規定する分割パルス用フラグの整形処理を施し、前記整形処理された分割パルス用フラグが変化する境界を分割位置に設定するように、前記領域を分割位置を変更するようにしたものであり、画面を被写体条件に適応した領域に分割し各領域の画像に対して最適の階調補正を施すことができる。』と訂正する。
　　　
（２）訂正の目的の適否、新規事項の有無、及び特許請求の範囲の拡張・変更の存否
ア．上記訂正事項ａに関連する記載として、願書に添付した明細書（以下、「特許明細書」という。）の発明の詳細な説明の【００３４】乃至【００４０】および図２に記載されているものと認められる。
　そうすると、上記訂正事項ａは、明細書の特許請求の範囲の請求項１に記載された「分割する前記領域を変更する」をより下位概念である『入力画像を複数のブロックに分割し、前記各ブロックの平均輝度を検出し、平均輝度が所定の閾値を超えるブロックにフラグを立て、前記フラグをフィルタ処理し、前記フィルタ処理されたフラグを前記ブロックの水平方向に加算した各水平方向の加算値の平均値を求めて水平方向の閾値とし、前記フィルタ処理されたフラグを前記ブロックの垂直方向に加算した各垂直方向の加算値の平均値を求めて垂直方向の閾値とし、前記水平方向および垂直方向の両方向の加算値と前記両方向の閾値とをそれぞれ順に比較し、閾値を超える加算値に対して分割パルス用フラグを立て、前記分割パルス用フラグの変化条件を規定する分割パルス用フラグの整形処理を施し、前記整形処理された分割パルス用フラグが変化する境界を分割位置に設定するように分割する前記領域を変更する』と限定したものであって、新規事項の追加に該当せず、また、実質上特許請求の範囲を拡張し、又は変更するものでもない。
イ．また、上記訂正事項ｂは、明瞭でない記載の釈明を目的とする明細書の訂正に該当するものであって、新規事項の追加に該当せず、また、実質上特許請求の範囲をかくちょうし、又は変更するものでもない。
ウ．上記訂正事項ｃに関連する記載として、願書に添付した明細書（以下、「特許明細書」という。）の発明の詳細な説明の【００３４】乃至【００４０】および図２に記載されているものと認められる。
　そうすると、上記訂正事項ｃは、明細書の特許請求の範囲の請求項３に記載された「入力画像を複数のブロックに分割して各ブロックの平均輝度を検出し、前記平均輝度の高い高輝度ブロックの分布に基づいて前記領域の分割位置を設定する」をより下位概念である『前記入力画像を複数のブロックに分割し、前記各ブロックの平均輝度を検出し、平均輝度が所定の閾値を超えるブロックにフラグを立て、前記フラグをフィルタ処理し、前記フィルタ処理されたフラグを前記ブロックの水平方向に加算した各水平方向の加算値の平均値を求めて水平方向の閾値とし、前記フィルタ処理されたフラグを前記ブロックの垂直方向に加算した各垂直方向の加算値の平均値を求めて垂直方向の閾値とし、前記水平方向および垂直方向の両方向の加算値と前記両方向の閾値とをそれぞれ順に比較し、閾値を超える加算値に対して分割パルス用フラグを立て、前記分割パルス用フラグの変化条件を規定する分割パルス用フラグの整形処理を施し、前記整形処理された分割パルス用フラグが変化する境界を分割位置に設定するように、前記領域を分割位置を変更する』と限定したものであって、新規事項の追加に該当せず、また、実質上特許請求の範囲を拡張し、又は変更するものでもない。
エ．また、上記訂正事項ｄは、明瞭でない記載の釈明を目的とする明細書の訂正に該当するものであって、新規事項の追加に該当せず、また、実質上特許請求の範囲をかくちょうし、又は変更するものでもない。
　　
（３）むすび
　以上のとおりであるから、上記訂正は特許法第１２０条の４第２項及び同条第３項において準用する第１２６条第２、３項の規定に適合するので、当該訂正を認める。
３．特許異議の申立てについて
（１）申立の理由の概要
　特許異議申立人小塚浩は、第２９５１９０９号の請求項１、２、３に係る発明の特許に対して、証拠として、甲第１号証（特開平８−４６８６０号公報）、甲第２号証（特開平３−７３６６８号公報）、甲第３号証（特開平７−２９８１４２号公報）及び甲第４号証（特開平６−１４１２２９号公報）を提出し、本件請求項１、２、３に係る発明の特許は特許法第２９条第２項の規定に違反してなされたものであり、本件発明についての特許を取り消すべき旨主張している。
　　
（２）本件発明
　特許第２９５１９０９号の請求項１、２、３に係る発明は、平成１２年１２月４日付けの訂正明細書の特許請求の範囲の請求項１、２および３に記載された次の事項により特定されるとおりのものである。
「【請求項１】　露光量が異なる２種類の映像信号を１フィールド内に交互に出力し倍速で撮像する手段と、前記露光量が異なる２種類の映像信号の時間軸を揃えて出力する手段と、前記露光量が異なる２種類の映像信号を合成する手段と、入力画像を複数領域に分割し、各領域ごとに階調補正を行ない、各領域ごとに階調補正された画像を合成して出力する手段を備えた撮像装置の階調補正装置において、
　入力画像の輝度の分布に基づいて、前記入力画像を複数のブロックに分割し、前記各ブロックの平均輝度を検出し、平均輝度が所定の閾値を超えるブロックにフラグを立て、前記フラグをフィルタ処理し、前記フィルタ処理されたフラグを前記ブロックの水平方向に加算した各水平方向の加算値の平均値を求めて水平方向の閾値とし、前記フィルタ処理されたフラグを前記ブロックの垂直方向に加算した各垂直方向の加算値の平均値を求めて垂直方向の閾値とし、前記水平方向および垂直方向の両方向の加算値と前記両方向の閾値とをそれぞれ順に比較し、閾値を超える加算値に対して分割パルス用フラグを立て、前記分割パルス用フラグの変化条件を規定する分割パルス用フラグの整形処理を施し、前記整形処理された分割パルス用フラグが変化する境界を分割位置に設定するように分割する前記領域を変更することを特徴とする階調補正装置。
　【請求項２】　前記入力画像を複数のブロックに分割し、各ブロックの平均輝度を検出する検出手段と、検出された各ブロックの平均輝度データから画面分割位置を算出する画面分割位置算出手段とを備えることを特徴とする請求項１に記載の階調補正装置。
　【請求項３】　露光量が異なる２種類の映像信号を１フィールド内に交互に出力し倍速で撮像し、前記露光量が異なる２種類の映像信号の時間軸を揃えて出力し、前記露光量が異なる２種類の映像信号を合成し、入力画像を複数領域に分割し、各領域ごとに階調補正を行い、各領域ごとに階調補正された画像を合成して出力する階調補正方法において、前記入力画像を複数のブロックに分割し、前記各ブロックの平均輝度を検出し、平均輝度が所定の閾値を超えるブロックにフラグを立て、前記フラグをフィルタ処理し、前記フィルタ処理されたフラグを前記ブロックの水平方向に加算した各水平方向の加算値の平均値を求めて水平方向の閾値とし、前記フィルタ処理されたフラグを前記ブロックの垂直方向に加算した各垂直方向の加算値の平均値を求めて垂直方向の閾値とし、前記水平方向および垂直方向の両方向の加算値と前記両方向の閾値とをそれぞれ順に比較し、閾値を超える加算値に対して分割パルス用フラグを立て、前記分割パルス用フラグの変化条件を規定する分割パルス用フラグの整形処理を施し、前記整形処理された分割パルス用フラグが変化する境界を分割位置に設定するように分割する前記領域を変更することを特徴とする階調補正方法。」
　　
（３）刊行物に記載された発明
（ア）甲第１号証（特開平８−４６８６０号公報）
　甲第１号証には、
【００１３】に、
「【課題を解決するための手段】
　上記目的を達成するために、本発明の撮像装置は、撮像手段と、該撮像手段からの１つの光学画像を輝度レベルが異なる複数の領域に分割する画像分割手段と、該画像分割手段により分割された前記複数の領域毎に適正露光量を算出する露光算出手段と、前記複数の領域の各画像を前記露光算出手段により算出された対応する適正露光量でそれぞれ撮影するように前記撮像手段を制御する撮影制御手段を備えたことを特徴とする。」
【００３０】〜【００４０】に、
「【００３０】
　通常撮影モードにおいては、カメラユニット１により撮影された光学像はその入射光強度が、測光部２により監視されている。測光部２は、前記図２の測光点ｏ１乃至ｏ１２において測光した各入射光強度ｐ１乃至ｐ１２を閾値決定部３に出力する。閾値決定部３は、前記入射光強度ｐ１乃至ｐ１２の平均値から適正露出のための絞り値とシャッタスピードを決定して、該決定された絞り値をバス１０２を介してカメラユニット１に出力するとともに、バス１０３を介してシャッタスピードをＣＣＤユニット４に出力する。
【００３１】
　このようにして適正露出が与えられたＣＣＤユニット４の出力画像データは、メモリ制御部７を介して多値メモリ８に記憶される。多値メモリ８に記憶された画像データは、符号化部９により符号化されて、記録部１０において、記録媒体に記録される。
【００３２】
　次に、前記高輝度差モード時における本実施例装置の動作を説明する。図３は、測光部２が測光した前記入射光強度ｐ１乃至ｐ１２を、その輝度に基づいて一直線上に並べて示す図である。
【００３３】
　まず、上記通常撮影モードと同様に、平均測光方式により絞り値およびシャッタスピードが決定される。次に、測光部２が測光した前記入射光強度ｐ１乃至ｐ１２から、閾値決定部３は前記各測光値ｐ１乃至ｐ１２の平均値である、ｍ０＝１／１２・Σｐｉを算出する（図３（ａ）参照）。次に、各測光値ｐ１乃至ｐ１２の中から、ｍ０に最も近い２つの値を取り出してこれらをｐａおよびｐｂ（ｐａ＜ｐｂ）とする（図３（ｂ）参照）。
【００３４】
　次に、各測光値ｐ１乃至ｐ１２を前記値ｐａよりも小さな値と、値ｐｂよりも大きな値とに分類し、これら２つの集合をＰａおよびＰｂとする（図３（ｃ）参照）。これら集合ＰａおよびＰｂのそれぞれの平均値ｍ１，ｍ２を算出して（図３（ｄ）参照）、各測光値ｐ１乃至ｐ１２を前記平均値ｍ１，ｍ２のいずれに近いかで分類し、ｍ１に近いほうのグループをＭ１、ｍ２に近いほうのグループをＭ２とする（図３（ｅ）参照）。
【００３５】
　次に、グループＭ１の中の最大の測光値Ｍａｘ（Ｍ１）とグループＭ２の中の最小の測光値ｍｉｎ（Ｍ２）との平均値ｐＴを算出すると共に、グループＭ１およびグループＭ２の各平均値ｐｄ，ｐｕを算出する。
【００３６】
　閾値決定部３は、値ｐｄ，ｐｕをそれぞれ平均輝度とした場合の適正露光値を算出し、各々の適正露光値に対応する絞り値およびシャッタスピードを決定して、該決定された各絞り値およびシャッタスピードの組み合わせを成分とするベクトルｖｄ，ｖｕを生成して、該ベクトルｖｄ，ｖｕを保持する。また、閾値決定部３は、入射光強度を前記平均値ｐＴとした場合のＣＣＤの画像出力レベルを算出して、該算出された値を閾値Ｔとして２値化部５に出力する。
【００３７】
　２値化部５は、ＣＣＤユニット４の各画素の出力画像データと閾値決定部３から受け取った前記閾値Ｔとの大小を比較して、各画素の画像データのレベルが閾値Ｔよりも大きい画素の画像データを値１に、小さい画素の画像データを値０に２値化する。該２値化データは、２値メモリ６に出力されて記憶される。
【００３８】
　この状態で、まず、第１回目の露出が行われる。この第１回目の露出においては、閾値決定部３に前記ベクトルｖｄの各成分として保存された絞り値およびシャッタスピードがカメラユニット１およびＣＣＤユニット４に出力されて、カメラユニット１においては前記絞り値に基づく絞りの設定が行われ、ＣＣＤユニット４においてはシャッタスピードの設定が行われる。この露出条件下でＣＣＤユニット４から出力された画像データがメモリ制御部７に出力され、メモリ制御部７は、２値メモリ６に記憶された前記２値化データを参照して、値０である画素の出力画像データのみを多値メモリ８に記憶する。これにより、低輝度部の画素からの画像データが多値メモリ８に記憶される。
【００３９】
　次いで、第２回目の露出が行われる。ここでは、閾値決定部３に保存された前記ベクトルｖｕの各成分が、カメラユニット１およびＣＣＤユニット４に出力されて、各々において絞り値およびシャッタスピードの設定が行われる。この露出条件下でＣＣＤユニット４から出力された画像データがメモリ制御部７に出力され、メモリ制御部７は、２値メモリ６に記憶された前記２値化データを参照して、値１である画素の出力画像データのみを多値メモリ８に記憶する。これにより、高輝度部の画素からの画像データが多値メモリ８に記憶される。
【００４０】
　このように、第１回目の露出と第２回目の露出の２回の露出条件下で撮影された高輝度部と低輝度部の画像が、多値メモリ８に記憶されて１つの画像となる。多値メモリ８に１つの画像として記憶された画像データは符号化部９により符号化され、記録部１０において記録メディアに記録される。」
【００４２】に、
「以上詳述したように、本実施例の撮像装置によれば、例えば、夕焼け空を背景に人物を撮影するときのように、高輝度の映像を背景に低照度の被写体を撮影する場合にも、背景および被写体のそれぞれに適正な露出を与えて撮影することが可能となる。このため、被写体のもつ物理的輝度のリニアリティーにとらわれることなく、撮影者の視覚印象に近い画像を撮影することができるとともに、各被写体の画像データに十分な情報量を与えることも可能となる。」
との記載からみて、　甲第１号証には、
「デジタルスチオルビデオや8ミリビデオカメラ等の撮像装置に関するものであり、逆光補正での撮影結果が撮影者の意図に反するものとなる点などを解決するために、1つの光学画像を輝度レベルが異なる複数の領域に分割し、この分割された領域毎に適正露光量を算出しで撮影された画像を合成するもの」が記載されていると認められる。
（イ）甲第２号証（特開平３−７３６６８号公報）
　甲第２号証には、「まず、画像データを第６図に示すように縦横それぞれ数十個に分割してブロックＢ、Ｂ・・・・を形成し（Ｆ２０１）、各ブロックＢ内で各画素Ｇ、Ｇ・・・・の輝度データの平均値を求め、これを該ブロックの輝度データとする（Ｆ２０２）。そして、求められた各ブロックＢ、Ｂ・・・・のデー夕から、縦軸に発生する頻度を取って第７図に示したようなヒストグラムを作成する（Ｆ２０３）。さらに、各ブロックの輝度データから作成されたヒストグラムにおいて、最も暗い輝度レベルＹｓと、最も明るい輝度レベルＹＨとの間を複数個に分割し（本実施例では５分割）、第８図に示すように、各区間内での平均値を区間ごとの発生頻度デ−夕（ａ〜ｅ）として算出する（Ｆ２０５）。」（第４頁下右欄６〜１９行）、
「まず求められた発生頻度データ（ａ〜ｅ）の和Ｓ（＝ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｅ）を求め（Ｆ２０６）、第９図に示すように、各区分の発生頻度の比（ａ／Ｓ、ｂ／Ｓ、ｃ／Ｓ、ｄ／Ｓ、ｅ／Ｓ）によって補正用テーブル作成のための代表点Ｐ１〜Ｐ６を設定する（Ｆ２０７）。　・・・（中略）・・・　最も暗い輝度レベルＹｓと最も明るい輝度しべルＹＨの対応する代表点Ｐ１、Ｐ６は、出力ダイナミックレンジにおけるＹｍｉｎ、Ｙｍａｘに対応するようになされる。
　代表点Ｐ１〜Ｐ６が決定されたら、各代表点の間を補間、内挿して第１０図に実線で示すような補正曲線による補正テ−ブルを作成する（Ｆ２０８）。
　このように補正用テーブルの作成が完了したら、輝度補正処理手段６４によって、処理画像上の全輝度データが該補正用テーブルに基ずいて変換されることになる（Ｆ２０　９）。すなわち、処理画像におけるＹｓ〜ＹＨまでの各輝度データが変換曲線に従って、Ｙｍｉｎ〜Ｙｍａｘまでの各輝度データに変換されるものである。
　前述したように、Ｙｍｉｎ〜Ｙｍａｘは印刷装置部５０における出力ダイナミックレンジに相当するため（Ｙｍｉｎ＝印刷する紙の白さ、Ｙｍａｘ＝印刷濃度の限界値）、上記のように輝度信号が変換された画像信号は、印刷出力においても画像コントラストが十分に再現されることになる。」（第５頁上左欄４行〜同頁上右欄１４行）、
「以上の輝度調整動作が終了した後は、第３図のフローチャートにおけるＦＩ０４に進み、さらに、所望の処理が終了した後、前述したように印刷用の画像信号に変換され、印刷装置部５０において印刷画像として出力されることになる。」（第５頁下左２〜６行）との記載と、第９図、第１０図を合せて見れば、
甲第２号証には、「入力された画像信号に所望の処理を施して出力することができる画像処理装置において、特に、自動輝度調整手段を備えた画像処理装置に関するものであり、輝度信号の補正を手動操作で行なうには煩雑な操作を必要とし取扱い難いという点に鑑み、画像信号の輝度レベル分布に応じて、輝度信号の補正用テーブルを作成し、あらゆる画像信号に対して最適なコントラスト状態になるもの」が記載されている。
（ウ）甲第３号証（特開平７−２９８１４２号公報）
　甲第３号証には、【００１９】〜【００２２】に、
「【００１９】
　被写体からの入射光はレンズ１０１を通り、光電変換する撮像素子を有する光電変換手段１０２上に結像される。この光電変換出力をＡＤ変換器１０３にてデジタル信号に変換し、デジタルカメラ信号処理回路１０４にて映像信号へと処理する。
【００２０】
　この映像信号出力は、画像メモリ１０５へ一画面毎に格納される。ここでいう一画面とはフィールド（ＮＴＳＣなら２６２．５水平走査線）、または垂直解像度の劣化を防止するためにはフレーム（ＮＴＳＣなら５２５水平走査線）に相当する。この画像メモリ１０５からの出力は合成器１０６にて、先のカメラ信号処理回路１０４の出力と、ちょうど一画面分の時間差（ＮＴＳＣならば１／６０秒）を有する状態で画面合成され、出力される。
【００２１】
　次に、上記の主信号系で最も階調を有効に表現させるべく、以下に述べるＡＥ（自動露光量調節）手段が機能している。
【００２２】
　前記カメラ信号処理回路１０４の出力中の輝度情報に基づき、画像分析回路１０７にて２系統のＡＥ系を制御する。」
【００４６】〜【００５２】に、
「【００４６】
　図７は高速シャッター（１／１２０と１／２５０を例示）と通常ＮＴＳＣフィールドレートの１／６０秒での光蓄積時の入力照度対出力信号のグラフである。
【００４７】
　１／６０秒の時は、入力１００％で出力１００％となるようにリニアに対応付け、入力１００〜４００％が出力１００〜１５０％に対応するよう非線形に圧縮している。
【００４８】
　１／１２０秒の時には、入力２００％で出力１００％となるようにし、２００〜８００％の入力には出力１００〜１５０％を対応付けた圧縮としている。
【００４９】
　１／２５０秒の時には、同様に入力４００％が出力１００％に、入力４００〜１６００％が出力１００〜１５０％に対応付けられている。
【００５０】
　図８は、暗部用の撮像に１／６０秒、明部用の撮像に１／２５０秒を用いた時の合成時の圧縮特性を示す。
【００５１】
　図９は、明部用は同様に１／２５０秒で、暗部用に１絞り分シャッタースピードを上げた１／１２０秒の場合の合成圧縮特性である。
【００５２】
　上記図８，図９から分かるように、合成することで暗部，明部ともに良好な階調を確保した特性に変換されている。」
との記載からみて、甲第３号証には、
「逆光状態にて撮影する場合に用いて好適な階調制御機能を有する撮像装置において、主たる被写体と背景の双方を良好に撮像することができないという点に鑑み、主たる被写体と背景の双方に良好な露光を実現でき、広い階調表現の可能な階調制御機能を有するもの」が記載されていると認められる。
（エ）甲第４号証（特開平６−１４１２２９号公報）
　甲第４号証には、【００１８】に、
「【００１８】
　図２に制御を行なうタイミングを示す。図２は上から電荷蓄積期間、信号電荷読みだしタイミング、信号電荷高速転送期間、信号読みだしタイミングを示すものである。電荷蓄積期間は、期間の短いＣＳ１と期間の長いＣＬ１が順次繰り返され、ＣＳ１とＣＬ１の合計がほぼ１フィールド期間になる。」と記載され、
【００２１】に、
「【００２１】
  図５は各部分での信号の振幅と時刻の概要を示すものである。図の上部に矢印で示した期間が１フィールドの期間であ。被写体は、垂直方向に反射率が徐々に高くなる（明るくなる）２種類（明るさの異なる）の被写体を撮像した様子を示すものである。ＣＳ１の電荷蓄積期間に対応する信号をＳで示し、ＣＬ１の電荷蓄積期間に対応する信号をＬで示す。Ｓは明るい部分が飽和せず（暗い部分は信号レベルは小さく十分なＳ／Ｎがない）、Ｌは暗い部分が十分な振幅の信号に変換されている（明るい部分は飽和する）。Ｓの部分の信号を、メモリ２により時間シフトして、Ｌの部分の信号と一致させる。次にそれぞれのレベルに応じた重み付を行なう。レベルに応じた重み付けにより、Ｓの部分は低レベルの信号が圧縮され、Ｌの部分は高レベルの信号が圧縮される。これは、それぞれs/n 比の悪い部分や、飽和を含む信号を用いずに画像を合成するために行なう。このレベル重み付した信号を加算して合成することにより、ダイナミックレンジの広い信号を合成することが可能となる。次に約２倍の速度で読み出された信号を、通常の速度に変換して出力する。図５のように、２倍速の信号の書き込みと同時に通常の速度に変換した信号を出力すると、速度変換に使用するメモリーはフィールドの１／２の画素数で良い。」との記載からみて、
甲第４号証には、「自然界の光強度のダイナミックレンジの高い被写体を、飽和や黒つぶれなく撮像する、高ダイナミックレンジの撮像・合成方法及び高ダイナミックレンジの撮像装置に関するものであり、撮像素子の露光量を制御し、連続して画像を合成して動画に対応できるようにした場合での不連続部分の発生による画像の低下を招くなどの点に鑑み、電荷蓄積期間の異なる２枚以上の画像を、その信号レベルに応じて重み付けを行い、このレベル重み付けした画像を加算して合成し、更に標準テレビ信号の速度に変換し、得られた高ダイナミックレンジ信号のレベルを基準レベルに圧縮するもの」が記載されていると認められる。
　　　
（４）対比・判断
（ア）請求項１に係る発明について
　請求項１に係る発明と申立人が提出した甲各号証記載の発明とを対比すると、当該刊行物のいずれにも、
「入力画像の輝度の分布に基づいて、前記入力画像を複数のブロックに分割し、前記各ブロックの平均輝度を検出し、平均輝度が所定の閾値を超えるブロックにフラグを立て、前記フラグをフィルタ処理し、前記フィルタ処理されたフラグを前記ブロックの水平方向に加算した各水平方向の加算値の平均値を求めて水平方向の閾値とし、前記フィルタ処理されたフラグを前記ブロックの垂直方向に加算した各垂直方向の加算値の平均値を求めて垂直方向の閾値とし、前記水平方向および垂直方向の両方向の加算値と前記両方向の閾値とをそれぞれ順に比較し、閾値を超える加算値に対して分割パルス用フラグを立て、前記分割パルス用フラグの変化条件を規定する分割パルス用フラグの整形処理を施し、前記整形処理された分割パルス用フラグが変化する境界を分割位置に設定するように分割する」点が記載されていない。したがって、本件請求項１に係る発明は、上記甲各号証に記載の発明から当業者が容易に推考しうるものではない。
（イ）請求項２に係る発明について
　請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明を更に限定したものであるから、上記請求項１に係る発明についての判断同様な理由により、上記甲各号証に記載の発明から当業者が容易に推考しうるものではない。
（ウ）請求項３に係る発明について
　請求項３に係る発明と申立人が提出した甲各号証記載の発明とを対比すると、当該刊行物のいずれにも、
「前記入力画像を複数のブロックに分割し、前記各ブロックの平均輝度を検出し、平均輝度が所定の閾値を超えるブロックにフラグを立て、前記フラグをフィルタ処理し、前記フィルタ処理されたフラグを前記ブロックの水平方向に加算した各水平方向の加算値の平均値を求めて水平方向の閾値とし、前記フィルタ処理されたフラグを前記ブロックの垂直方向に加算した各垂直方向の加算値の平均値を求めて垂直方向の閾値とし、前記水平方向および垂直方向の両方向の加算値と前記両方向の閾値とをそれぞれ順に比較し、閾値を超える加算値に対して分割パルス用フラグを立て、前記分割パルス用フラグの変化条件を規定する分割パルス用フラグの整形処理を施し、前記整形処理された分割パルス用フラグが変化する境界を分割位置に設定するように分割する前記領域を変更すること」が記載されていない。したがって、本件請求項３に係る発明は、上記甲各号証に記載された発明から当業者が容易に推考しうるものではない。
　以上のとおり、請求項１、２、３に係る発明は、申立人小塚浩が提出した甲各号証に記載された発明から当業者が容易に発明をすることができたものではない。
（５）むすび
　したがって、特許異議申立の理由及び証拠によっては、本件請求項１、２、３に係る発明の特許を取り消すことができない。
　また、他に本件請求項１、２、３に係る発明の特許を取り消すべき理由を発見しない。
　よって、結論のとおり決定する。
【異議決定日】
平成１２年１２月１９日（２０００．１２．１９）
【訂正の要旨】
訂正の要旨
ア．訂正事項ａ
　特許請求の範囲の請求項１について、「露光量が異なる２種類の映像信号を１フィールド内に交互に出力し倍速で撮像する手段と、前記露光量が異なる２種類の映像信号の時間軸を揃えて出力する手段と、前記露光量が異なる２種類の映像信号を合成する手段と、入力画像を複数領域に分割し、各領域ごとに階調補正を行ない、各領域ごとに階調補正された画像を合成して出力する手段を備えた撮像装置の階調補正装置において、入力画像の輝度の分布に基づいて、分割する前記領域を変更することを特徴とする階調補正装置。」を、
『露光量が異なる２種類の映像信号を１フィールド内に交互に出力し倍速で撮像する手段と、前記露光量が異なる２種類の映像信号の時間軸を揃えて出力する手段と、前記露光量が異なる２種類の映像信号を合成する手段と、入力画像を複数領域に分割し、各領域ごとに階調補正を行ない、各領域ごとに階調補正された画像を合成して出力する手段を備えた撮像装置の階調補正装置において、入力画像の輝度の分布に基づいて、前記入力画像を複数のブロックに分割し、前記各ブロックの平均輝度を検出し、平均輝度が所定の閾値を超えるブロックにフラグを立て、前記フラグをフィルタ処理し、前記フィルタ処理されたフラグを前記ブロックの水平方向に加算した各水平方向の加算値の平均値を求めて水平方向の閾値とし、前記フィルタ処理されたフラグを前記ブロックの垂直方向に加算した各垂直方向の加算値の平均値を求めて垂直方向の閾値とし、前記水平方向および垂直方向の両方向の加算値と前記両方向の閾値とをそれぞれ順に比較し、閾値を超える加算値に対して分割パルス用フラグを立て、前記分割パルス用フラグの変化条件を規定する分割パルス用フラグの整形処理を施し、前記整形処理された分割パルス用フラグが変化する境界を分割位置に設定するように分割する前記領域を変更することを特徴とする階調補正装置。』と訂正する。
イ．訂正事項ｂ
　発明の詳細な説明の記載について、明細書の【００１５】の
「【発明の実施の形態】
　本発明の請求項１に記載の発明は、露光量が異なる２種類の映像信号を１フィールド内に交互に出力し倍速で撮像する手段と、前記露光量が異なる２種類の映像信号の時間軸を揃えて出力する手段と、前記露光量が異なる２種類の映像信号を合成する手段と、入力画像を複数領域に分割し、各領域ごとに階調補正を行ない、各領域ごとに階調補正された画像を合成して出力する手段を備えた撮像装置の階調補正装置において、入力画像の輝度の分布に基づいて、分割する前記領域を変更するようにしたものであり、被写体条件に適応した画面分割を行なうことができる。」を
『【発明の実施の形態】
　本発明の請求項１に記載の発明は、露光量が異なる２種類の映像信号を１フィールド内に交互に出力し倍速で撮像する手段と、前記露光量が異なる２種類の映像信号の時間軸を揃えて出力する手段と、前記露光量が異なる２種類の映像信号を合成する手段と、入力画像を複数領域に分割し、各領域ごとに階調補正を行ない、各領域ごとに階調補正された画像を合成して出力する手段を備えた撮像装置の階調補正装置において、入力画像の輝度の分布に基づいて、前記入力画像を複数のブロックに分割し、前記各ブロックの平均輝度を検出し、平均輝度が所定の閾値を超えるブロックにフラグを立て、前記フラグをフィルタ処理し、前記フィルタ処理されたフラグを前記ブロックの水平方向に加算した各水平方向の加算値の平均値を求めて水平方向の閾値とし、前記フィルタ処理されたフラグを前記ブロックの垂直方向に加算した各垂直方向の加算値の平均値を求めて垂直方向の閾値とし、前記水平方向および垂直方向の両方向の加算値と前記両方向の閾値とをそれぞれ順に比較し、閾値を超える加算値に対して分割パルス用フラグを立て、前記分割パルス用フラグの変化条件を規定する分割パルス用フラグの整形処理を施し、前記整形処理された分割パルス用フラグが変化する境界を分割位置に設定するように分割する前記領域を変更するようにしたものであり、被写体条件に適応した画面分割を行なうことができる。』と訂正する。
ウ．訂正事項ｃ
　特許請求の範囲の請求項３について、「露光量が異なる２種類の映像信号を１フィールド内に交互に出力し倍速で撮像し、前記露光量が異なる２種類の映像信号の時間軸を揃えて出力し、前記露光量が異なる２種類の映像信号を合成し、入力画像を複数領域に分割し、各領域ごとに階調補正を行い、各領域ごとに階調補正された画像を合成して出力する階調補正方法において、入力画像を複数のブロックに分割して各ブロックの平均輝度を検出し、前記平均輝度の高い高輝度ブロックの分布に基づいて前記領域の分割位置を設定することを特徴とする階調補正方法。」を、
　『露光量が異なる２種類の映像信号を１フィールド内に交互に出力し倍速で撮像し、前記露光量が異なる２種類の映像信号の時間軸を揃えて出力し、前記露光量が異なる２種類の映像信号を合成し、入力画像を複数領域に分割し、各領域ごとに階調補正を行い、各領域ごとに階調補正された画像を合成して出力する階調補正方法において、前記入力画像を複数のブロックに分割し、前記各ブロックの平均輝度を検出し、平均輝度が所定の閾値を超えるブロックにフラグを立て、前記フラグをフィルタ処理し、前記フィルタ処理されたフラグを前記ブロックの水平方向に加算した各水平方向の加算値の平均値を求めて水平方向の閾値とし、前記フィルタ処理されたフラグを前記ブロックの垂直方向に加算した各垂直方向の加算値の平均値を求めて垂直方向の閾値とし、前記水平方向および垂直方向の両方向の加算値と前記両方向の閾値とをそれぞれ順に比較し、閾値を超える加算値に対して分割パルス用フラグを立て、前記分割パルス用フラグの変化条件を規定する分割パルス用フラグの整形処理を施し、前記整形処理された分割パルス用フラグが変化する境界を分割位置に設定するように分割する前記領域を変更することを特徴とする階調補正方法。』と訂正する。
エ．訂正事項ｄ
　発明の詳細な説明の記載について、明細書の【００１７】の「請求項３に記載の発明は、露光量が異なる２種類の映像信号を１フィールド内に交互に出力し倍速で撮像し、前記露光量が異なる２種類の映像信号の時間軸を揃えて出力し、前記露光量が異なる２種類の映像信号を合成し、入力画像を複数領域に分割し、各領域ごとに階調補正を行い、各領域ごとに階調補正された画像を合成して出力する階調補正方法において、入力画像を複数のブロックに分割して各ブロックの平均輝度を検出し、前記平均輝度の高い高輝度ブロックの分布に基づいて前記領域の分割位置を設定するようにしたものであり、画面を被写体条件に適応した領域に分割し各領域の画像に対して最適の階調補正を施すことができる。」を『請求項３に記載の発明は、露光量が異なる２種類の映像信号を１フィールド内に交互に出力し倍速で撮像し、前記露光量が異なる２種類の映像信号の時間軸を揃えて出力し、前記露光量が異なる２種類の映像信号を合成し、入力画像を複数領域に分割し、各領域ごとに階調補正を行い、各領域ごとに階調補正された画像を合成して出力する階調補正方法において、入力画像を複数のブロックに分割し、前記各ブロックの平均輝度を検出し、平均輝度が所定の閾値を超えるブロックにフラグを立て、前記フラグをフィルタ処理し、前記フィルタ処理されたフラグを前記ブロックの水平方向に加算した各水平方向の加算値の平均値を求めて水平方向の閾値とし、前記フィルタ処理されたフラグを前記ブロックの垂直方向に加算した各垂直方向の加算値の平均値を求めて垂直方向の閾値とし、前記水平方向および垂直方向の両方向の加算値と前記両方向の閾値とをそれぞれ順に比較し、閾値を超える加算値に対して分割パルス用フラグを立て、前記分割パルス用フラグの変化条件を規定する分割パルス用フラグの整形処理を施し、前記整形処理された分割パルス用フラグが変化する境界を分割位置に設定するように、前記領域を分割位置を変更するようにしたものであり、画面を被写体条件に適応した領域に分割し各領域の画像に対して最適の階調補正を施すことができる。』と訂正する。
（５４）【発明の名称】
撮像装置の階調補正装置及び階調補正方法
（５７）【特許請求の範囲】
　　【請求項１】　露光量が異なる２種類の映像信号を１フィールド内に交互に出力し倍速で撮像する手段と、前記露光量が異なる２種類の映像信号の時間軸を揃えて出力する手段と、前記露光量が異なる２種類の映像信号を合成する手段と、入力画像を複数領域に分割し、各領域ごとに階調補正を行ない、各領域ごとに階調補正された画像を合成して出力する手段を備えた撮像装置の階調補正装置において、
　
入力画像の輝度の分布に基づいて、前記入力画像を複数のブロックに分割し、前記各ブロックの平均輝度を検出し、平均輝度が所定の閾値を超えるブロックにフラグを立て、前記フラグをフィルタ処理し、前記フィルタ処理されたフラグを前記ブロックの水平方向に加算した各水平方向の加算値の平均値を求めて水平方向の閾値とし、前記フィルタ処理されたフラグを前記ブロックの垂直方向に加算した各垂直方向の加算値の平均値を求めて垂直方向の閾値とし、前記水平方向および垂直方向の両方向の加算値と前記両方向の閾値とをそれぞれ順に比較し、閾値を超える加算値に対して分割パルス用フラグを立て、前記分割パルス用フラグの変化条件を規定する分割パルス用フラグの整形処理を施し、前記整形処理された分割パルス用フラグが変化する境界を分割位置に設定するように
　　【請求項２】　前記入力画像を複数のブロックに分割し、各ブロックの平均輝度を検出する検出手段と、検出された各ブロックの平均輝度データから画面分割位置を算出する画面分割位置算出手段とを備えることを特徴とする請求項１に記載の階調補正装置。
　　【請求項３】　露光量が異なる２種類の映像信号を１フィールド内に交互に出力し倍速で撮像し、前記露光量が異なる２種類の映像信号の時間軸を揃えて出力し、前記露光量が異なる２種類の映像信号を合成し、入力画像を複数領域に分割し、各領域ごとに階調補正を行い、各領域ごとに階調補正された画像を合成して出力する階調補正方法において、
前記入力画像を複数のブロックに分割し、前記各ブロックの平均輝度を検出し、平均輝度が所定の閾値を超えるブロックにフラグを立て、前記フラグをフィルタ処理し、前記フィルタ処理されたフラグを前記ブロックの水平方向に加算した各水平方向の加算値の平均値を求めて水平方向の閾値とし、前記フィルタ処理されたフラグを前記ブロックの垂直方向に加算した各垂直方向の加算値の平均値を求めて垂直方向の閾値とし、前記水平方向および垂直方向の両方向の加算値と前記両方向の閾値とをそれぞれ順に比較し、閾値を超える加算値に対して分割パルス用フラグを立て、前記分割パルス用フラグの変化条件を規定する分割パルス用フラグの整形処理を施し、前記整形処理された分割パルス用フラグが変化する境界を分割位置に設定するように分割する前記領域を変更
　　【請求項４】　前記高輝度ブロックの分布が画面の４辺のいずれかに接しているとき、画面を４つの領域に分割して、その領域の１つに前記高輝度ブロックの分布を含め、前記高輝度ブロックの分布が画面の中央に孤立しているとき、画面を中央の領域とその他の領域との２つの領域に分割して、前記中央の領域に前記高輝度ブロックの分布を含めることを特徴とする請求項３に記載の階調補正方法。
【発明の詳細な説明】
　　　【０００１】
　　【発明の属する技術分野】
　本発明は、ビデオカメラなどの画像の階調を補正する装置とその補正方法とに関し、特に、被写体の状況に応じて最適な階調補正効果が得られるようにしたものである。
　　　【０００２】
　　【従来の技術】
　撮像装置の階調補正装置は、再現画像の輝度が被写体の輝度と対応するように映像信号を補正する。これまで、ダイナミックレンジが小さい受像装置を有効に使うために、この階調補正には種々の工夫が施されている。
　　　【０００３】
　階調補正装置を備える従来の撮像装置は、図５に示すように、露光量が異なる２種類の映像信号を１フィールド期間内に交互に出力する撮像素子１と、この映像信号を増幅する前処理部２と、アナログ映像信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器３と、露光量が異なる２種類の映像信号の時間軸を揃え、分離して出力する時間軸変換器４と、この２種類の映像信号を合成するレベル合成手段５と、合成画像信号の輝度のヒストグラムを検出するヒストグラムデータ検出手段８と、このヒストグラムを基に階調特性を算出するマイクロコンピュータ１０と、画面を４つの固定領域に分割し、それぞれの領域ごとに設定された階調特性に従って階調補正を行なう階調補正手段６と、合成画像信号を４つの領域に分割し合成するための制御パルスを出力する領域分割パルス作成手段９と、各領域ごとに階調補正された画像を合成する領域合成手段７とを具備している。
　　　【０００４】
　この装置では、撮像素子１が、水平ＣＣＤの転送を通常の２倍の転送速度で行ない、露光量が長時間の映像信号と短時間の映像信号との２種類の映像信号を１フィールド期間内に交互に出力する。出力された映像信号は、ＣＤＳ、ＡＧＣ等の前処理２が施された後、Ａ／Ｄ変換器３でデジタル信号に変換され、時間軸変換器４により、標準速度で且つ同一タイミングの長時間露光画像信号（Ｓｌｏｎｇ）と短時間露光画像信号（Ｓｓｈｏｒｔ）とに分離され、これらの信号は、レベル合成手段５により所定の輝度レベルで重み付けされて合成される。
　　　【０００５】
　領域分割パルス作成手段９は、固定された４つの領域に画面分割し合成するための画面分割制御パルスを生成して、ヒストグラムデータ検出手段８と領域合成手段７とに出力する。
　　　【０００６】
　ヒストグラムデータ検出手段８は、画面分割位置制御パルスにより、レベル合成手段５から出力された合成画像信号（Ｓｍｉｘ）のヒストグラムを１フィールドごとに１領域ずつ検出し、検出結果をマイクロコンピュータ１０に出力する。ヒストグラムは、領域中のｍ×ｎポイントの画素において、ある階調レベルを持つ画素が何個存在しているかを示している。
　　　【０００７】
　マイクロコンピュータ１０は、４フィールドで４領域分のヒストグラムデータを取り込み、例えば、ヒストグラムの度数が多いレベル程、コントラストが強調されるような階調特性を各領域ごとに算出し、算出結果を各領域ごとに対応する階調補正手段６に設定する。
　　　【０００８】
　階調補正手段６は、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの各領域の合成画像信号に対して、マイクロコンピュータ１０で設定された階調特性を実現するように階調補正を行ない、画像信号Ｓａ、Ｓｂ、Ｓｃ、Ｓｄを出力する。領域合成手段７は、この画像信号を画面分割制御パルスで決まる位置で合成して出力する。
　　　【０００９】
　このように、従来の階調補正装置は、画面を４つの固定領域に分け、それぞれの領域の画像信号に対して、その領域で最も相応しい階調補正を施すことにより、階調補正効果を高めている。
　　　【００１０】
　　【発明が解決しようとする課題】
　しかし、従来の階調補正装置では、階調補正を施す領域の分割位置が固定されているため、同一領域内に高輝度から低輝度までの被写体が存在する被写体条件の場合に、効果的な階調補正ができないという問題点を有していた。
　　　【００１１】
　本発明は、こうした従来の問題点を解決するものであり、被写体条件に適応して画面分割位置を制御することにより、さまざまな被写体に対して最適な階調再現を行なうことができる階調補正装置とその階調補正方法とを提供することを目的としている。
　　　【００１２】
　　【課題を解決するための手段】
　そこで、本発明の階調補正装置では、入力画像の輝度の分布に基づいて、分割する領域を変更するように構成している。
　　　【００１３】
　また、本発明の階調補正方法では、入力画像を複数のブロックに分割して各ブロックの平均輝度を検出し、この平均輝度の高い高輝度ブロックの分布に基づいて領域の分割位置を設定している。
　　　【００１４】
　そのため、画面を被写体条件に適応した領域に分割し、それぞれの領域の画像に最適の階調補正を施すことができる。
　　　【００１５】
　　【発明の実施の形態】
　本発明の請求項１に記載の発明は、露光量が異なる２種類の映像信号を１フィールド内に交互に出力し倍速で撮像する手段と、前記露光量が異なる２種類の映像信号の時間軸を揃えて出力する手段と、前記露光量が異なる２種類の映像信号を合成する手段と、入力画像を複数領域に分割し、各領域ごとに階調補正を行ない、各領域ごとに階調補正された画像を合成して出力する手段を備えた撮像装置の階調補正装置において、
入力画像の輝度の分布に基づいて、前記入力画像を複数のブロックに分割し、前記各ブロックの平均輝度を検出し、平均輝度が所定の閾値を超えるブロックにフラグを立て、前記フラグをフィルタ処理し、前記フィルタ処理されたフラグを前記ブロックの水平方向に加算した各水平方向の加算値の平均値を求めて水平方向の閾値とし、前記フィルタ処理されたフラグを前記ブロックの垂直方向に加算した各垂直方向の加算値の平均値を求めて垂直方向の閾値とし、前記水平方向および垂直方向の両方向の加算値と前記両方向の閾値とをそれぞれ順に比較し、閾値を超える加算値に対して分割パルス用フラグを立て、前記分割パルス用フラグの変化条件を規定する分割パルス用フラグの整形処理を施し、前記整形処理された分割パルス用フラグが変化する境界を分割位置に設定するように
　　　【００１６】
　請求項２に記載の発明は、入力画像を複数のブロックに分割し、各ブロックの平均輝度を検出する検出手段と、検出された各ブロックの平均輝度データから画面分割位置を算出する画面分割位置算出手段とを設けたものであり、入力画像をブロック化し、高輝度ブロックの分布が１つの領域に含まれるように画面が分割される。
　　　【００１７】
　請求項３に記載の発明は、露光量が異なる２種類の映像信号を１フィールド内に交互に出力し倍速で撮像し、前記露光量が異なる２種類の映像信号の時間軸を揃えて出力し、前記露光量が異なる２種類の映像信号を合成し、入力画像を複数領域に分割し、各領域ごとに階調補正を行ない、各領域ごとに階調補正された画像を合成して出力する階調補正方法において、
前記入力画像を複数のブロックに分割し、前記各ブロックの平均輝度を検出し、平均輝度が所定の閾値を超えるブロックにフラグを立て、前記フラグをフィルタ処理し、前記フィルタ処理されたフラグを前記ブロックの水平方向に加算した各水平方向の加算値の平均値を求めて水平方向の閾値とし、前記フィルタ処理されたフラグを前記ブロックの垂直方向に加算した各垂直方向の加算値の平均値を求めて垂直方向の閾値とし、前記水平方向および垂直方向の両方向の加算値と前記両方向の閾値とをそれぞれ順に比較し、閾値を超える加算値に対して分割パルス用フラグを立て、前記分割パルス用フラグの変化条件を規定する分割パルス用フラグの整形処理を施し、前記整形処理された分割パルス用フラグが変化する境界を分割位置に設定するように、前記領域を分割位置を変更
　　　【００１８】
　請求項４に記載の発明は、高輝度ブロックの分布が画面の４辺のいずれかに接しているときには、画面を４つの領域に分割して、その領域の１つにこの高輝度ブロックの分布を含め、高輝度ブロックの分布が画面の中央に孤立しているときには、画面を中央の領域とその他の領域との２つの領域に分割して、中央の領域に高輝度ブロックの分布を含めるようにしたものであり、高輝度ブロックの画面上の位置に応じて、分割する領域の数を変え、階調補正効果を高めている。
　　　【００１９】
　以下、本発明の実施の形態について、図１から図４を用いて説明する。
　　　【００２０】
　本発明の実施形態の階調補正装置を備える撮像装置は、図１に示すように、露光量が異なる２種類の映像信号を１フィールド期間内に交互に出力する撮像素子１と、この映像信号を増幅する前処理部２と、アナログ映像信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器３と、露光量が異なる２種類の映像信号の時間軸を揃え、分離して出力する時間軸変換器４と、この２種類の映像信号を合成するレベル合成手段５と、合成画像信号（Ｓｍｉｘ）の輝度のヒストグラムを検出するヒストグラムデータ検出手段８と、合成画像信号（Ｓｍｉｘ）を８×６のブロックに分割し各ブロックの平均輝度を検出するブロックデータ検出手段１１と、ブロックデータ検出手段１１から出力された各ブロックの平均輝度に基づいて画面分割位置を決め、画面分割した各領域における階調特性を算出するマイクロコンピュータ１０と、各領域ごとに設定された階調特性に従って各領域の画像の階調補正を行なう階調補正手段６と、マイクロコンピュータ１０が決めた画面分割位置に従って、合成画像信号の領域を分割し合成するための制御パルスを出力する領域分割パルス作成手段９と、各領域ごとに階調補正された画像を合成する領域合成手段７とを具備している。
　　　【００２１】
　この装置において、レベル合成手段５が合成画像信号（Ｓｍｉｘ）を出力するまでの動作は、従来の装置で説明したものと同じである。
　　　【００２２】
　ブロックデータ検出手段１１は、図３（ａ）に示すように、レベル合成手段５から出力された合成画像信号（Ｓｍｉｘ）を水平方向８、垂直方向６の４８ブロックに分割し、図３（ｂ）に示すように、各ブロックの平均輝度データａｖｅ［ｉ］［ｊ］を算出する。
　　　【００２３】
　算出された各ブロックの平均輝度データはマイクロコンピュータ１０に入力し、マイクロコンピュータ１０は、この各ブロックの平均輝度データから、所定の輝度レベル以上の領域を他の領域から区分するための分割位置データを後述する手順で作成する。
　　　【００２４】
　この分割位置データは、領域が切り換わる水平方向位置及び垂直方向位置を示すデータであり、図４（ａ）に示すように、画面をＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの４つの領域に分割する場合には、水平方向の分割位置を矢印で示すＨｓｔａｒｔ、及び垂直方向の分割位置を矢印で示すＶｓｔａｒｔが分割位置データである。なお、このｓｔａｒｔは、水平方向の分割位置データの場合、右方向に移動したとき、輝度の低い領域から輝度の高い領域に切り換わることを表しており、また、垂直方向の分割位置データの場合には、下方向に移動したとき、輝度の低い領域から輝度の高い領域に切り換わることを表している。図４（ａ）では領域Ｄの輝度が高い。
　　　【００２５】
　逆に、輝度の高い領域から輝度の低い領域に切り換わる場合には、Ｈｅｎｄ、Ｖｅｎｄと表示する。図４（ｂ）は、画面を輝度の高い領域Ｄと、それ以外の輝度の低い領域との２つの領域に分割する場合を示しており、このときの水平方向の分割位置データは領域Ｄの境界を示すＨｓｔａｒｔとＨｅｎｄ、垂直方向の分割位置データはＶｓｔａｒｔとＶｅｎｄとなる。
　　　【００２６】
　マイクロコンピュータ１０で作成された分割位置データＨｓｔａｒｔ，Ｈｅｎｄ，Ｖｓｔａｒｔ，Ｖｅｎｄは領域分割パルス作成手段９に入力する。領域分割パルス作成手段９は、これを受けて、図４（ａ）（ｂ）に示すように、Ｈｓｔａｒｔ及びＶｓｔａｒｔの分割位置データに対応して０から１に徐々に変わり、また、Ｈｅｎｄ及びＶｅｎｄの分割位置データに対応して１から０に徐々に変わる分割パルスＨｐｕｌｓ、Ｖｐｕｌｓを発生し、ヒストグラムデータ検出手段８及び領域合成手段７に出力する。
　　　【００２７】
　ヒストグラムデータ検出手段８は、この分割パルスにより、合成画像信号（Ｓｍｉｘ）のヒストグラムデータを１フィールドごとに１領域ずつ検出し、マイクロコンピュータ１０に出力する。画面を４つの領域に分割した場合（図４（ａ））では、マイクロコンピュータは、４フィールドで４領域分のヒストグラムデータを取り込み、４つの領域のそれぞれに対応する最適な階調特性を算出し、算出結果を対応する階調補正手段６に設定する。
　　　【００２８】
　階調補正手段６は、入力した合成画像信号（Ｓｍｉｘ）に対して、各領域ごとに設定された階調特性を実現するための階調補正を施し、その処理が済んだ信号Ｓａ、Ｓｂ、Ｓｃ、Ｓｄを領域合成手段７に出力する。領域合成手段７は、この信号Ｓａ、Ｓｂ、Ｓｃ、Ｓｄを分割パルスに応じて合成し、Ｓｏｕｔを出力する。この出力Ｓｏｕｔは（数１）によって与えられる。
　　　【００２９】
　Ｓｏｕｔ＝（１−Ｈｐｕｌｓ）・（１−Ｖｐｕｌｓ）・Ｓａ＋ＨｐｕｌＳ・（１−Ｖｐｌｕｓ）・Ｓｂ
　　　　＋ＶｐｕｌＳ・（１−Ｈｐｌｕｓ）・Ｓｃ＋ＨｐｕｌＳ・Ｖｐｌｕｓ・Ｓｄ　　　　　　　（数１）
　分割パルスを分割位置データの位置で緩やかに変化させているのは、それぞれの領域の境界を滑らかに合成するためである。
　　　【００３０】
　また、被写体条件によっては高輝度ブロックの分布が中央に孤立する場合がある。そのような場合は、図４（ｂ）に示すように、４つの領域のうちＡ、Ｂ、Ｃを合わせた領域とＤの領域とに分け、この２つの領域のヒストグラムデータから各領域の階調特性を算出し、中央のＤ領域とそれ以外の領域との２つに分けた階調補正を行なう。
　　　【００３１】
　このときの合成出力Ｓｏｕｔは、合成画像信号（Ｓｍｉｘ）に対してＤ領域に設定された階調補正を施した信号をＳｄ、Ｄ領域以外の領域に設定された階調補正を施した信号をＳ’とすると、（数２）によって与えられる。
　　　【００３２】
　Ｓｏｕｔ＝（１−Ｈｐｕｌｓ）・（１−Ｖｐｕｌｓ）・Ｓ’＋Ｈｐｕｌｓ・（１−Ｖｐｌｕｓ）・Ｓ’
　　　　＋Ｖｐｕｌｓ・（１−Ｈｐｌｕｓ）・Ｓ’＋Ｈｐｕｌｓ・Ｖｐｌｕｓ・Ｓｄ　　　　　　　（数２）
　次に、各ブロックの平均輝度データから、分割位置データを作成する手順について説明する。
　　　【００３３】
　この分割位置データの作成は、図２のフローチャートに従って行なわれる。
　　　【００３４】
　ステップ１：水平方向のブロックをｉ＝０，１，２，．．，７、垂直方向のブロックをｊ＝０，１，．．，５とするとき、まず、入力される各ブロックの平均輝度データａｖｅ［ｉ］［ｊ］をある閾値ｓａｔと順に比較し、閾値ｓａｔを超えるブロックを高輝度ブロックとしてｆｌａｔ＿ｓａｔ［ｉ］［ｊ］＝１のフラグを立てる。高輝度ブロックにｆｌａｇ＿ｓａｔ［ｉ］［ｊ］として１を立てた状態を図３（ｃ）に示している。
　　　【００３５】
　ステップ２：次に、このフラグに対して図３（ｄ）に示す平滑フィルタを使い、移動平滑フィルタ処理を行なう。このとき、図３（ｃ）のデータにそのまま移動平滑フィルタ処理を行なうと、端部（ｉ＝０，７，ｊ＝０，５）の情報が失われてしまうので、端部のブロックのフラグ値をその外側に配置し、平滑後も水平方向８、垂直方向６分のｆｌａｇ＿ｓａｔ［ｉ］［ｊ］が残るようにする。移動平滑フィルタ処理後の各ブロックのフラグ値は図３（ｅ）のようになる。
　　　【００３６】
　ステップ３：この平滑化されたｆｌａｇ＿ｓａｔ［ｉ］［ｊ］を、（数３）（数４）により、水平及び垂直方向にそれぞれ加算し、加算値Ｈｓｕｍ［ｉ］Ｖｓｕｍ［ｊ］を求める。
　　　【００３７】
　　Ｈｓｕｍ［ｉ］＝Σｆｌａｇ＿ｓａｔ［ｉ］［ｊ］（ｉ＝０〜７，ｊ＝０〜５）　　　　　　　（数３）
　　Ｖｓｕｍ［ｊ］＝Σｆｌａｇ＿ｓａｔ［ｉ］［ｊ］（ｉ＝０〜７，ｊ＝０〜５）　　　　　　　（数４）
　次に、水平方向の加算値Ｈｓｕｍ［ｉ］の平均値、及び垂直方向の加算値Ｖｓｕｍ［ｉ］の平均値を求め、これを、それぞれの方向の閾値Ｈｔｈ，Ｖｔｈとする。
　　　【００３８】
　ステップ４：次に、この閾値Ｈｔｈ，Ｖｔｈと加算値Ｈｓｕｍ［ｉ］，Ｖｓｕｍ［ｊ］とを順に比較し、閾値を超える加算値に対してｆｌａｇ＿Ｈｓｕｍ［ｉ］＝１，ｆｌａｇ＿Ｖｓｕｍ［ｊ］＝１のフラグ（分割パルス用フラグ）を立てる。これにより高輝度ブロックが多く含まれるブロックの列にはフラグが立つことになる。
　　　【００３９】
　ステップ５：あまりに小さな領域において、周囲と異なる階調特性で階調補正を行なうと、違和感のある画像になるため、分割パルス用フラグの変化条件を規定し、この規定から外れる場合、例えば１ブロックのみに分割パルス用フラグが立つような場合にはフラグを下ろす（分割パルス用フラグ整形処理）。
　　　【００４０】
　ステップ６：整形された分割パルス用フラグが０から１または１から０に変化する回数により画面を４つの領域に分割するか、２つの領域に分割するかを決定し、このフラグが変化する境界を分割位置として分割位置データを算出する。
　　　【００４１】
　ここでは、水平及び垂直方向の分割パルス用フラグの変化回数が両方とも１回、または一方だけが２回までの場合には、画面を４つの領域に分割し、分割パルス用フラグの変化回数が両方とも２回の場合には、２つの領域に分割する。これは、変化回数が両方とも１回または一方だけが２回までの場合は、高輝度ブロックの分布が画面の４辺のいずれかに接しており、領域を４つに分割することで効果的な階調補正が掛けられるからである。また、両方とも２回の場合は高輝度ブロックの分布が中央に孤立しているという被写体条件であり、４つの領域に分割するよりも２つの領域に分割する方が、より自然な階調補正が掛けられるからである。
　　　【００４２】
　また、分割フラグの変化回数が３回以上の場合は、画面分割の数を４領域としているので、水平、垂直方向の中心を分割位置にして画面を４つの領域に分割して階調補正を行なう。
　　　【００４３】
　このように、本発明の階調補正装置は、被写体条件に適応して画面を複数の領域に自動的に分割し、各領域ごとに最適な階調補正を施し、この階調補正が済んだ各領域のデータを合成する。
　　　【００４４】
　　【発明の効果】
　以上の説明から明らかなように、本発明の階調補正装置は、画像の輝度に応じて自動的に画面の領域を分割し、各領域ごとに最適な階調補正を施している。そのため、様々な被写体に対応して最適な階調補正効果を得ることができる。
　　　【００４５】
　また、本発明の階調補正方法は、被写体条件に適応した画面の領域分割を可能にし、階調補正の効果を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
　　【図１】
　本発明の実施形態の階調補正装置を備えた固体撮像装置の構成図、
　　【図２】
　本発明の階調補正方法を示すフローチャート、
　　【図３】
　本発明の階調補正方法を説明する概要図であり、
　　（ａ）撮像された入力画像とブロックの位置を表す図、
　　（ｂ）各ブロックの平均輝度データを表す図、
　　（ｃ）高輝度ブロックと検出されたブロックを表す図、
　　（ｄ）平滑フィルタの特性図、
　　（ｅ）平滑後の高輝度フラグから分割位置を算出する方法を表す図、
　　【図４】
　本発明の階調補正装置における画面分割パルスと各領域の対応関係を示す図であり、
　　（ａ）画面を４つの領域に分割した場合を表す図、
　　（ｂ）画面を２つの領域に分割した場合を表す図、
　　【図５】
　従来の階調補正装置を備えた固体撮像装置の構成図である。
　　【符号の説明】
　１　撮像素子
　２　前処理部
　３　Ａ／Ｄ変換器
　４　時間軸変換器
　５　レベル合成手段
　６　階調補正手段
　７　領域合成手段
　８　ヒストグラムデータ検出手段
　９　領域分割パルス作成手段
　１０　マイクロコンピュータ
　１１　ブロックデータ検出手段