(57)【要約】      （修正有）【課題】スルー画表示時の画像処理を高速にすると共に消費電力を低減することのできる撮像装置を提供する。【解決手段】動画を表示するスルー画表示モードと、静止画を撮像する撮像モードに切換可能なデジタルカメラであって、分光透過特性の異なる白色フィルタエレメント（Ｐ）と、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のフィルタエレメントがＣＣＤセンサの前面にモザイク状に配置された色フィルタと、赤、緑、青のフィルタエレメントに対応する画素信号に基づいて第１画像信号を生成するＹＣ処理回路４１と、白色フィルタエレメント、及び赤、緑、青のフィルタエレメントに対応する画素信号に基づいて第２画像信号を生成するＰ−ＹＣ処理回路４２を備え、スルー画表示モードにおいては第１画像信号に対応する画像をＬＣＤに表示し、撮像モードにおいては、第２画像信号に基づいて画像データを着脱メモリに記録する。【選択図】  図３
2008199462.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
動画を表示する表示モードと、静止画を撮像する撮像モードに切換可能な撮像装置であって、
複数の画素がマトリックス状に配置された撮像素子と、
動画を表示する表示部と、
画像データを記録する画像記録部と、
分光透過特性の異なる白色フィルタエレメント若しくは透過部と、赤、緑、青のフィルタエレメントが上記撮像素子の前面にモザイク状に配置された色フィルタと、
上記赤、緑、青のフィルタエレメントに対応する画素信号に基づいて第１画像信号を生成する第１画像処理部と、
上記白色フィルタエレメント若しくは透過部、及び赤、緑、青のフィルタエレメントに対応する画素信号に基づいて第２画像信号を生成する第２画像処理部と、
を備え、
上記表示モードにおいては上記第１画像信号に対応する画像を上記表示部に表示し、上記撮像モードにおいては、上記第２画像信号に基づいて上記画像データを上記画像記録部に記録することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
上記撮像装置は、更に上記白色フィルタエレメント若しくは透過部に対応する画素信号に基づいて、第３の画像信号を生成する第３画像処理部を備え、被写体の明るさが第１所定値よりも暗いときは、上記表示部は上記第３画像信号に対応する画像を上記表示部に表示することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
上記撮像装置は、被写体の明るさが第２所定値よりも暗いときは、上記表示モードにおいても、上記第２画像信号に対応する画像を上記表示部に表示することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項４】
被写体像を光電変換し、分光透過特性の異なる白色フィルタエレメント若しくは透過部と、赤、緑、青のフィルタエレメントが前面にモザイク状に配置された色フィルタを有する撮像素子と、
上記白色フィルタエレメント若しくは透過部に対応する画素信号を入力し、輝度信号を出力するモノクロ画像処理部と、
上記白色フィルタエレメント若しくは透過部、及び上記赤、緑、青のフィルタエレメントに対応する画素信号を入力し、輝度信号および色信号を出力するカラー画像処理部と、
上記モノクロ画像処理部の出力に基づいて、被写体像観察用のスルー画を動画表示する表示部と、
上記カラー画像処理部の出力に基づいて、被写体像を記録する記録部と、
を具備することを特徴とする撮像装置。
【請求項５】
上記撮像装置は、さらに、上記赤、緑、青のフィルタエレメントに対応する画素信号に基づいて輝度信号および色信号を出力する第２カラー画像処理部と、
上記被写体像の明るさを測定する測光部を有し、
この測光部によって上記被写体像の明るさが所定値より明るい場合には、上記表示部は、上記第２カラー画像処理部の出力に基づいてスルー画を動画表示することを特徴とする請求項４に記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置に関し、詳しくは撮像素子から出力される画像信号に基づいて観察用に被写体像を表示部に表示すると共に、記録媒体に記録する撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のデジタルカメラにおいては、被写体像の観察は、光学式ファインダにより行っていたが、最近は、光学式ファインダをなくし、若しくは光学式ファインダと共に、撮像素子の出力を表示に利用するデジタルカメラが出現している。即ち、撮像素子で取得した画像を、被写体像観察用に液晶モニタ等の表示装置によって動画表示するスルー画像表示機能（ライブビュー表示機能、電子ファインダ機能とも言う）を有しているものが多くなってきている。
【０００３】
ところで、従来の撮像素子は、ＲＧＢのカラーフィルタをベイヤ配列するものが一般的であるが、最近は白色フィルタ、透明フィルタや赤外フィルタを配置し、感度アップを図った撮像素子も提案されている（特許文献１および特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００４−３０４７０６号公報
【特許文献２】特開２００５−００６０６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述のような白色フィルタ等のフィルタを有する撮像素子を用いて、スルー画表示を行う場合には、ＲＧＢ画素と、それ以外の画素との感度差が大きく、感度差を吸収するための画像処理が必要になっている。このため処理の高速化を図るのが困難であり、また消費電力も大きくなってしまうという問題がある。
【０００５】
本発明は、このような事情を鑑みてなされたものであり、スルー画表示時の画像処理を高速にすると共に消費電力を低減することのできる撮像装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため第１の発明に係わる撮像装置は、動画を表示する表示モードと、静止画を撮像する撮像モードに切換可能な撮像装置であって、複数の画素がマトリックス状に配置された撮像素子と、動画を表示する表示部と、画像データを記録する画像記録部と、分光透過特性の異なる白色フィルタエレメント若しくは透過部と、赤、緑、青のフィルタエレメントが上記撮像素子の前面にモザイク状に配置された色フィルタと、上記赤、緑、青のフィルタエレメントに対応する画素信号に基づいて第１画像信号を生成する第１画像処理部と、上記白色フィルタエレメント若しくは透過部、及び赤、緑、青のフィルタエレメントに対応する画素信号に基づいて第２画像信号を生成する第２画像処理部を備え、上記表示モードにおいては上記第１画像信号に対応する画像を上記表示部に表示し、上記撮像モードにおいては、上記第２画像信号に基づいて上記画像データを上記画像記録部に記録する。
【０００７】
第２の発明に係わる撮像装置は、上記第１の発明において、上記撮像装置は、更に上記白色フィルタエレメント若しくは透過部に対応する画素信号に基づいて、第３の画像信号を生成する第３画像処理部を備え、被写体の明るさが第１所定値よりも暗いときは、上記表示部は上記第３画像信号に対応する画像を上記表示部に表示する。
【０００８】
また、第３の発明に係わる撮像装置は、上記第１の発明において、上記撮像装置は、被写体の明るさが第２所定値よりも暗いときは、上記表示モードにおいても、上記第２画像信号に対応する画像を上記表示部に表示する。
【０００９】
上記目的を達成するため第４の発明に係わる撮像装置は、被写体像を光電変換し、分光透過特性の異なる白色フィルタエレメント若しくは透過部と、赤、緑、青のフィルタエレメントが前面にモザイク状に配置された色フィルタを有する撮像素子と、上記白色フィルタエレメント若しくは透過部に対応する画素信号を入力し、輝度信号を出力するモノクロ画像処理部と、記白色フィルタエレメント若しくは透過部、及び上記赤、緑、青のフィルタエレメントに対応する画素信号を入力し、輝度信号および色信号を出力するカラー画像処理部と、上記モノクロ画像処理部の出力に基づいて、被写体像観察用のスルー画を動画表示する表示部と、上記カラー画像処理部の出力に基づいて、被写体像を記録する記録部を具備する。
【００１０】
第５の発明に係わる撮像装置は、上記第４の発明において、上記撮像装置は、さらに、上記赤、緑、青のフィルタエレメントに対応する画素信号に基づいて輝度信号および色信号を出力する第２カラー画像処理部と、上記被写体像の明るさを測定する測光部を有し、この測光部によって上記被写体像の明るさが所定値より明るい場合には、上記表示部は、上記第２カラー画像処理部の出力に基づいてスルー画を動画表示する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、赤、緑、青のフィルタエレメントに対応する画素信号と、白色フィルタ若しくは透過部に対応する画素信号をスルー画表示と撮像モードで切り換えているので、スルー画表示時の画像処理を高速にすると共に消費電力を低減することのできる撮像装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面に従って本発明を適用した撮像装置の一例としてのデジタルカメラを用いて好ましい第１実施形態について説明する。このデジタルカメラは、焦点距離可変の撮影光学系と、この撮影光学系によって結像される被写体像を光電変換する撮像素子と、この撮像素子から出力される画像信号を処理するための画像処理部を備えている。そして、画像処理部によって処理されたデジタル画像データを用いて、表示装置に観察用の被写体像を動画表示し、またレリーズ釦の操作に応じて静止画像の画像データを記録媒体に記録動作を行う。
【００１３】
図１は、第１実施形態に係わるデジタルカメラの電気回路ブロック図であり、レンズ鏡筒内には、撮影光学系のレンズ１２およびレンズ１３が配置され、レンズ１２はフォーカス制御部１６によって制御されるモータ１７に駆動される。また、レンズ１３はズーム制御部１８によって制御されるモータ１９に駆動される。さらにレンズ１２、レンズ１３の光軸上には、絞り１４が配置され、この絞り１４は絞り制御部２０によって駆動されるモータ２１に駆動される。
【００１４】
撮影光学系の光軸上であって絞り１４の後方には、ＣＣＤ（Charge Coupled Devices）センサ１５が配置されており、ＣＣＤセンサ１５上に結像された被写体像を光電変換し、アナログ画像信号を出力する。本実施形態においては、ＣＣＤセンサ１５を用いているが、これに限らずＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide
Semiconductor）等の二次元撮像素子を配置しても良い。
【００１５】
この撮像素子の前面には、図２に示すように、４色の色フィルタセグメントが配置されている。４色のフィルタセグメントとしては、赤色Ｒ、緑色Ｇ、青色Ｂ、および白色Ｐのフィルタセグメントである。このフィルタセグメントの配置としては、２×２を単位にＲＧＢＰのフィルタセグメントを各４隅に配置している。なお、４色の色フィルタセグメントの配置としては、本実施形態のような２×２の配置以外にも、例えば、３×３とし、緑色Ｇを中心に配し、この緑色Ｇを中心に上下左右に白色Ｐを配し、２組の対角位置に赤色Ｒと青色Ｂを配する等、種々の配置方法を採用しても勿論構わない。
【００１６】
ＣＣＤセンサ１５の前面側には、図示されていないが、赤外カットフィルタおよびローパスフィルタが配置されている。ローパスフィルタは、被写体像の高周波成分をカットし、低周波のみを通過させるための光学的フィルタであり、また赤外カットフィルタは、赤外光成分をカットする光学的フィルタである。
【００１７】
ＣＣＤセンサ１５はＣＣＤドライバ２２に接続されており、またＣＣＤドライバ２２はタイミングジェネレータ回路（以下、「ＴＧ回路」と称する）２３に接続されている。ＴＧ回路２３は、ＣＣＤセンサ１５からアナログ画像信号を読み出すためのタイミング信号を発生する回路であり、ＣＣＤドライバ２２は、このタイミング信号に基づいてＣＣＤセンサ１５の読み出し用の駆動信号を出力する。
【００１８】
ＣＣＤセンサ１５の出力は、撮像回路２４に接続されており、撮像回路２４はＴＧ回路２３に接続されていると共にデータバス４０に接続されている。撮像回路２４は、ＴＧ回路２３からのタイミング信号を入力し、アナログ画像信号について相関二重サンプリングＣＤＳ（Correlated Double Sampling）や、信号レベルを安定化させる自動ゲインコントロールＡＧＣ（Automatic Gain Control）や、アナログ信号をデジタルデータに変換するアナログデジタル変換ＡＤＣ（Analog to Digital Converter）を行なう。処理された画像データは、データバス２５に出力される。
【００１９】
データバス２５には、ＡＥ処理部２６、ＡＦ処理部２８、画像演算部３９、画像処理部２９、ＬＣＤドライバ３３、不揮発性メモリ３５、内蔵メモリ３０、圧縮伸張部３１、着脱メモリ３２が接続されている。ＡＥ処理部２６は、撮像回路２４から出力されるデジタル画像データを用いて、撮影画像のうちの所定領域のＡＥ評価値を算出し、シーケンスコントローラ（以下、「メインＣＰＵ」と称する）２７に出力する。メインＣＰＵ２７は、ＡＥ評価値を用いて絞り１４やシャッタ（不図示）等による自動露出制御を行う。
【００２０】
ＡＦ処理部２８は、撮像回路２４から出力されるデジタル画像データを用いて、ＡＦ評価値を算出し、シーケンスコントローラ（以下、「メインＣＰＵ」と称する）２７に出力する。ＡＦ評価値は、被写体画像の高周波成分を抽出したものであり、このＡＦ評価値を基に、メインＣＰＵ２７は撮影光学系が合焦状態となるようにフォーカス制御部１６に対して制御を行う。
【００２１】
内蔵メモリ３０は、ＳＤＲＡＭ等の一時記憶メモリであり、撮像回路２４から出力されるデジタル画像データを記憶するためのメモリである。画像演算部３９は、内蔵メモリ３０に記憶されているデジタル画像データに対して、隣接する画素の加算平均値を求め、この加算平均されたデジタル画像データを再び内蔵メモリ３０に格納する。この加算平均は、デジタルカメラの環境光が暗く、十分な輝度がない場合に使用する。
【００２２】
画像処理部２９は、内蔵メモリ３０に格納されているデジタル画像データに対して、ホワイトバランス調整、エッジ処理等を施し、処理されたデジタル画像データを内蔵メモリ３０に再格納する。また画像処理部２９は、後述するように、スルー画表示用のデジタル画像データや着脱メモリ３２に記録用のデジタル画像データの生成を行う。
【００２３】
圧縮伸張部３１は、画像処理部２９によって生成された記録用デジタル画像データのＪＰＥＧ形式等による圧縮処理と、着脱メモリ３２に記録されているデジタル画像データについて画像再生用に伸張処理を行う。ＬＣＤドライバ３３は画像処理部２９から出力されるデジタル画像データや、着脱メモリ３２に記録された画像データに基づいて、液晶表示部（以下、「ＬＣＤ」と称する）３４に表示を行わせる。なお、ＬＣＤ３４は、画像を表示できる表示できる装置であれば、液晶表示装置に限らない。
【００２４】
不揮発性メモリ３５は、フラッシュメモリ等の電気的に書き換え可能な不揮発性メモリであって、種々のプログラムおよびユーザの設定データが格納されている。なお、ＲＯＭのような書き換え不能な不揮発性メモリを用いても良い。また、着脱メモリ３２は、デジタルカメラ本体から着脱自在な電気的に書き換え可能なメモリであり、前述したように、撮影画像の記録を行う。
【００２５】
メインＣＰＵ２７は、デジタルカメラ全体の動作を制御するコントローラであり、前述のフォーカス制御部１６、ズーム制御部１８、絞り制御部２０、ＴＧ回路２３に接続され、これらの制御を行う。また、データバス２５を介して、ＡＥ処理部２６、ＡＦ処理部２８、画像演算部３９、画像処理部２９、ＬＣＤドライバ３３、内蔵メモリ３０、圧縮伸張部３１、着脱メモリ３２等の制御も行う。
【００２６】
さらに、メインＣＰＵ２７は、警告音発生用のスピーカ３７や電源部３６、入力部３６に接続されている。電源部３６は、バッテリや乾電池等からなり、メインＣＰＵ２７以外にも、各種回路、モータ、表示部等に接続され、これらを駆動する電源である。入力部３６は、撮影モード等の設定を行うスイッチ、ズームスイッチ、レリーズスイッチ等からなる。
【００２７】
次に、画像処理部２９の詳細回路について、図３を用いて説明する。撮像回路２４から出力されるＲＧＢ画素信号を入力するＹＣ処理回路４１は、輝度信号（Ｙ信号）とカラー信号（Ｃ信号）を分離して出力する。Ｙ信号出力は表示切替回路４４の端子ａを介して表示処理回路４５に接続し、またＣ信号出力は、直接、表示処理回路４５に接続している。表示処理回路４５は、スルー画表示を行うための処理回路であり、表示された表示信号は、データバス２５を介してＬＣＤドライバ３３に出力される。
【００２８】
また、Ｙ信号出力は、表示切替回路４４の端子ａを介して、記録処理回路４６に接続され、またＣ信号出力は、直接、記録処理回路４６に接続されている。記録処理回路４６は着脱メモリ３２に記録するために必要な処理回路であり、処理された記録信号は、圧縮伸張回路３１に出力され、圧縮処理された後に記録される。
【００２９】
データバス２５を介して、撮像回路２４から出力されるＰ画素信号を入力するＰ−ＹＣ処理回路４２は、ＹＣ処理回路４１でＰ画素信号を処理するための前段処理を行なうための回路である。このＰ−ＹＣ処理回路４２によって前段処理することにより、ＹＣ処理回路４１は、ＲＧＢ画素信号に加えてＰ画素信号に基づいて、Ｙ信号とＣ信号を生成することができる。Ｐ−ＹＣ処理によって、使用する画素信号が増加するために、感度を増加させることができる。
【００３０】
データバス２５を介して、撮像回路２４から出力されるＰ画素信号を入力するＹ処理回路４３は、Ｐ画素を処理して輝度信号（Ｙ信号）を出力するための回路である。このＹ信号は、表示切替回路４４の端子４４ｂを介して表示処理回路４５と、記録処理回路４６に接続されている。
【００３１】
以上の如く構成されている本発明の第１実施形態の動作、特にスルー画表示時と画像記録時における画像処理部２９の動作を中心に説明する。まず、スルー画表示時の動作について説明する。ＣＣＤセンサ１５上に結像した被写体像は、ＣＣＤセンサ１５によって画像信号に光電変換され、撮像回路２４は画像信号をＣＤＳ処理、ＡＧＣ処理およびＡＤ変換を行ない、ＲＧＢ画素に対応したデジタル画像データをデータバス２５上に出力する。画像処理部２９のＹＣ処理回路４１は、ＲＧＢ画素に対応するデジタル画像データを入力し、輝度信号（Ｙ信号）と色信号（Ｃ信号）に分離して出力する。
【００３２】
ＹＣ処理回路４１から出力されるＹ信号は表示切替回路４４の端子４４ａを介して、表示処理回路４５に入力され、またＣ信号は、直接、表示処理回路４５に入力される。これらのＹ信号とＣ信号は、スルー画表示のために信号処理された後、データバス２５を介して、ＬＣＤドライバ３３によってＬＣＤ３４に表示される。
【００３３】
このように、スルー画表示モードの場合には、ＣＣＤセンサ１５のうち、ＲＧＢ画素に対応する画像データを用いて、ＬＣＤ３４にカラーで被写体像が表示される。このため、Ｐ画素に対応する画素データを用いないことから、ＲＧＢ画素とＰ画素の感度差を補正する必要もなく、読み出しや画像処理を短縮することができ、高速化を図ることができると共に、消費電力も低減させることができる。特に、本実施形態においては、表示の高速化が図れることにより、被写体の動きにあわせて、滑らかに動画像を表示することができる。
【００３４】
なお、ＣＣＤセンサ１５として用いているＣＣＤ画素配列で、１つの出力端子を有し、各画素信号を順次読み出す一般的な構成では、Ｒ画素またはＢ画素信号の読み出しと共にＰ画素信号も出力されるが、この画素信号は出力されても、ＣＣＤセンサ１５から読み出した時点で画素信号を棄てることにより、以後、処理を省くことができる。また、複数の出力端子を有し、ＲＧＢ画素信号とＰ画素信号を独立して読み出す構成では、ＴＧ回路２３で発生するタイミング信号により必要なＲＧＢ画素信号のみ読み出すことができる。さらに、ＣＣＤセンサ１５の代わりに、ＣＭＯＳセンサを用いた場合には、スイッチングにより、必要なＲＧＢ画素信号のみを読みだすことができる。
【００３５】
次に、静止画記録時の動作について説明する。レリーズ釦の操作により撮影動作が指示されると、ＣＣＤセンサ１５上に結像した被写体像を光電変換し、撮像回路２４は、ＲＧＢ画素およびＰ画素に基づく画素信号について、ＣＤＳ処理、ＡＧＣ処理およびＡＤ変換を行なった後、ＲＧＢ画素およびＰ画素に対応したデジタル画像データをデータバス２５上に出力する。
【００３６】
画像処理部２９のＰ−ＹＣ処理回路４２は、Ｐ画素信号に対応するデジタル画像データを入力し、またＹＣ処理回路４１は、ＲＧＢ画素に対応するデジタル画像データを入力して、Ｙ信号とＣ信号を出力する。このときのＰ−ＹＣ処理は以下の通りである。
【００３７】
まず、ＹＣ処理回路４１においては、Ｒ画素（Ｒ出力に対応する画素）に対しては、Ｒ画素自身の出力するＲ成分と、周辺画素よりのＧ出力から補間により生成したＧ成分と、周辺画素よりのＢ出力から補間により生成したＢ成分の３つの成分より、Ｙ信号とＣ信号を生成する。また、Ｇ画素（Ｇ出力に対応する画素）に対しては、Ｇ画素自身の出力するＧ成分と、周辺画素よりのＲ出力から補間により生成したＲ成分と、周辺画素よりのＢ出力から補間により生成したＢ成分の、３つの成分より、Ｙ信号とＣ信号を生成する。
【００３８】
さらにＢ画素（Ｂ出力に対応する画素）に対しては、Ｂ画素自身の出力するＢ成分と、周辺画素よりのＲ出力から補間したＲ成分と、周辺画素よりのＧ出力から補間により生成したＧ成分の、３つの成分より、Ｙ信号とＣ信号を生成する。Ｐ画素（Ｐ出力に対応する画素）に対しては、周辺画素よりのＲ出力から補間により生成したＲ成分と、周辺画素よりのＧ出力から補間により生成したＧ成分と、周辺画素よりのＢ出力から補間により生成したＢ成分より、Ｙ信号とＣ信号を生成する。
【００３９】
また、Ｐ−ＹＣ処理回路４２においては、次の処理を行なう。まず、Ｒ画素、Ｇ画素、Ｂ画素のそれぞれに対して、周辺画素よりのＰ出力から補間によりＰ成分を生成する。続いてＲ画素、Ｇ画素、Ｂ画素、Ｐ画素のそれぞれに対応したＰ成分と、ＹＣ処理回路４１で生成したそれぞれのＹ信号に対して、（ア）比較した結果に基づき、Ｙ信号及びＣ信号のレベルを変更する。（イ）Ｒ／Ｇ／ＢとＰ画素の感度差に基づいてＰ成分及びＹ信号の少なくとも一方についてレベル補正を行なったＰ成分とＹ信号を平均化する。（ウ）Ｒ／Ｇ／ＢとＰ画素の感度差に基づいてＰ成分及びＹ信号の少なくとも一方についてレベル補正を行なった、Ｐ成分とＹ信号を加算する。上述の（ア）（イ）（ウ）の少なくとも１つの処理を行なった結果の信号をＹ信号として、ＹＣ処理回路４１より出力する。
【００４０】
このように、静止画記録モードにおいては、ＲＧＢ画素に対応するデジタル画像データに加えて、Ｐ画素のデジタル画像データも用いて、静止画記録用のデジタル画像データを生成している。このため、スルー画表示モードの場合より、消費電力が増加し、処理時間がかかるが、使用画素が増加することにより、感度が増加し、また画質が向上する。
【００４１】
次に、本発明の第２実施形態について説明する。第２実施形態の構成は、図１乃至図３に示した第１実施形態の構成と同じであり、ただ、その動作が異なるのみである。第２実施形態では、被写体の明るさが第１の所定値よりも暗い場合には、スルー画表示にあたって、モノクロ表示としている。
【００４２】
スルー画表示時に、ＡＥ処理部２６から出力される被写体輝度値が、第１の所定値よりも明るい場合には、画像処理部２９は、第１実施形態と同様のスルー画表示のための処理を行う。一方、被写体輝度値が第１の所定値よりも暗い場合には、ＣＣＤセンサ１５よりＰ信号のみを選択的に読み出し、ＣＤＳ処理、ＡＧＣ処理およびＡＤ変換を行なった後、Ｐ画素に対応したデジタル画像データのみをデータバス２５上に出力する。
【００４３】
画像処理部２９内のＹ処理回路４３は、データバス２５上のＰ画素に対応したデジタル画像データを入力し、Ｙ処理を行なって、Ｙ信号を出力する。このとき表示切替回路４４は端子４４ｂに切り換えられており、Ｙ処理回路４３から出力されるＹ信号は、表示処理回路４５に出力され、ＬＣＤ３４に表示される。ＹＣ処理回路４１には、ＲＧＢ画素に対応するデジタル画像データが入力されないことから、ＹＣ処理回路４１からＹ信号およびＣ信号が表示処理回路４５に出力されることはない。
【００４４】
このため、表示処理回路４５には、Ｙ処理回路４３からのＹ信号のみが入力されることから、表示信号としては、モノクロ表示用信号が出力される。Ｐ画素は、Ｒ画素、Ｇ画素およびＢ画素に分光されることなく、全波長の光が入力することから、被写体が暗い場合であっても、十分な感度を有し、ＲＧＢ画素信号に基づいて表示を行う場合より、コントラストのはっきりした画像を表示することができる。
【００４５】
静止画記録時は、第１実施形態と同様に、ＹＣ処理回路４１およびＰ−ＹＣ処理回路４２を用い、表示切替回路４４は端子ａに切り換えて使用する。この静止画記録時には、ＲＧＢ画素データに加えて、Ｐ画素データも用いるので、十分感度が高く、高精細なカラー画像を、着脱メモリ３２に記録することができる。
【００４６】
このように、本発明の第２実施形態においては、被写体が十分明るいときには、ＲＧＢ画素信号を用いて、カラーでスルー画表示を行い、被写体が暗い場合には、Ｐ画素信号を用いてモノクロでスルー画表示を行ようにしている。このため、被写体が暗い場合でも、十分コントラストのある像をＬＣＤ３４に表示することができる。なお、モノクロ表示としては、白黒表示のほか、セピア調表示でも良い。
【００４７】
次に、本発明の第３実施形態について説明する。第３実施形態の構成も、第１実施形態の構成と同じであり、ただ、その動作が異なるのみである。第３実施形態では、被写体の明るさが第２の所定値よりも暗い場合には、スルー画表示にあたって、ＲＧＢ画素信号に加えてＰ画素信号も使って表示している。
【００４８】
まず、スルー画表示時であって、ＡＥ処理部２６から出力される被写体輝度値が、第２所定値よりも明るい場合には、画像処理部２９は、第１実施形態と同様のスルー画表示のための処理を行う。ここで、第２所定値は、第２実施形態における第１所定値よりも更に暗い被写体輝度に対応する値である。逆に、被写体輝度値が第２所定値よりも暗い場合には、ＣＣＤセンサ１５よりＲＧＢ信号に加えてＰ信号を読み出し、ＣＤＳ処理、ＡＧＣ処理およびＡＤ変換を行なった後、ＲＧＢ画素およびＰ画素に対応したデジタル画像データをデータバス２５上に出力する。
【００４９】
このときの処理としては、画像処理部２９内のＹＣ処理回路４１はＲＧＢ画素に対応したデジタル画像データを入力し、またＰ−ＹＣ処理回路４２はＰ画素に対応したデジタル画像データを入力する。第１実施形態における静止画記録時と同様の動作により、ＹＣ処理回路４１はＹ信号とＣ信号を出力する。表示切替回路４４は端子４４ａに切り換えられ、表示処理回路４５は、Ｙ信号とＣ信号を入力し、表示処理し、表示信号としてカラー信号をデータバス２５に出力する。これによりＬＣＤ３４にカラーでスルー画表示がなされる。
【００５０】
静止画記録時は、スルー画表示時と同様に、ＹＣ処理回路４１およびＰ−ＹＣ処理回路４２を用い、表示切替回路４４は端子ａに切り換えて使用する。この静止画記録時には、ＲＧＢ画素データに加えて、Ｐ画素データも用いるので、十分感度が高く、高精細なカラー画像を、着脱メモリ３２に記録することができる。
【００５１】
このように、本発明の第３実施形態においては、被写体が十分明るいときには、ＲＧＢ画素信号を用いて、カラーでスルー画表示を行い、被写体が暗い場合には、ＲＧＢ画素信号に加えてＰ画素信号を用いてスルー画表示を行うようにしている。このため、被写体が暗い場合でも、十分コントラストのある像をＬＣＤ３４に表示することができる。
【００５２】
なお、第２所定値は、第１所定値より暗い場合としたが、これに限定することはなく、第１所定値より明るい場合でも構わない。また、被写体輝度が暗い場合には、Ｃ信号を生成することができても、十分な画質ではないので、この場合には、Ｙ信号のみでコントラスト表示を行うようにしても勿論構わない。
【００５３】
以上のように本発明の実施形態においては、動画を表示するスルー画表示モードと、静止画を撮像する撮像モードに切換可能なデジタルカメラであって、複数の画素がマトリックス状に配置されたＣＣＤセンサ１５と、動画を表示するＬＣＤ３４と、画像データを記録する着脱メモリ３２と、分光透過特性の異なる白色フィルタエレメント（Ｐ）と、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のフィルタエレメントがＣＣＤセンサ１５の前面にモザイク状に配置された色フィルタと、赤、緑、青のフィルタエレメントに対応する画素信号に基づいて第１画像信号（Ｙ信号およびＣ信号）を生成するＹＣ処理回路４１と、白色フィルタエレメント、及び赤、緑、青のフィルタエレメントに対応する画素信号に基づいて第２画像信号（Ｙ信号およびＣ信号）を生成するＰ−ＹＣ処理回路４２を備え、スルー画表示モードにおいては第１画像信号に対応する画像をＬＣＤ３４に表示し、撮像モードにおいては、第２画像信号に基づいて画像データを着脱メモリ３２に記録している。
【００５４】
一般に静止画の画素数に比べて表示のための画素数は少なくてもよいので、赤、緑、青のフィルタエレメントに対応する画素信号のみで十分な表示画質が得られる。また、動画を表示する場合、所定の高速フレームレートで表示する必要があるため、撮像素子の全画素を読み出すと撮像素子を高い周波数で駆動する必要があり、消費電力が増してしまう。一方静止画の記録にあたっては、表示用に比べて画素数が多く、且つ高い画質が要求される。本実施形態の構成を採用することにより、動画表示の場合は、消費電力を抑えながら、高画質のカラー画像を表示することができると共に、静止画撮像の場合には高感度で且つ高精細な画像を撮像することができる。
【００５５】
また、本発明の実施形態においては、白色フィルタエレメント（Ｐ）に対応する画素信号に基づいて、第３の画像信号を生成する第３画像処理部（Ｙ処理回路４３）を備え、被写体の明るさが第１所定値よりも暗いときは、ＬＣＤ３４は第３画像信号に対応する画像をＬＣＤ３４に表示している。このため、被写体が暗い場合であっても、Ｐ画素に対応する信号を用いて表示するので、十分な感度を有し、コントラストのはっきりした画像を表示することができる。
【００５６】
さらに、本発明の実施形態においては、被写体の明るさが第２所定値よりも暗いときは、スルー画表示モードにおいても、Ｐ−ＹＣ処理回路４２によって生成する第２画像信号に対応する画像をＬＣＤ３４に表示するようにしている。このため、被写体が暗い場合であっても、ＲＧＢ画素に加えてＰ画素の信号を使用するので、より十分な感度を有し、コントラストのはっきりした画像を表示することができる。
【００５７】
さらに、本発明の実施形態においては、被写体像を光電変換し、分光透過特性の異なる白色フィルタエレメント（Ｐ）と、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のフィルタエレメントが前面にモザイク状に配置された色フィルタを有するＣＣＤセンサ１５と、白色フィルタエレメント（Ｐ）に対応する画素信号を入力し、輝度信号を出力するモノクロ画像処理部（Ｙ処理回路４３）と、白色フィルタエレメント及び赤、緑、青のフィルタエレメントに対応する画素信号を入力し、輝度信号および色信号を出力するカラー画像処理部（ＹＣ処理回路４１、Ｐ−ＹＣ処理回路４２）と、モノクロ画像処理部の出力に基づいて、被写体像観察用のスルー画を動画表示するＬＣＤ３４と、カラー画像処理部の出力に基づいて、被写体像を記録する着脱メモリ３２を具備している。このため、被写体が暗い場合であっても、モノクロでスルー画表示することにより、コントラストのある被写体像を表示することができる。
【００５８】
なお、本発明の実施形態においては、Ｐ画素として白色フィルタを用いていたが、これに限らず、透明フィルタでも良く、また画素の前面側にフィルタ類がないものでも良く、ＲＧＢ画素のように、色特性のないものであれば良い。また、撮像素子として、本実施形態ではＣＣＤセンサ１５を用いたが、これに限らず、ＣＭＯＳセンサ等の二次元撮像素子でも良い。さらに、表示部として液晶表示部ＬＣＤ３４を用いたが、これに限らず、他の表示装置に置き換えても良い。
【００５９】
さらに、第１実施形態および第３実施形態においては、Ｙ処理回路４３と表示切替回路４４を配置したが、第１実施形態の動作上、使用していないので、第２実施形態のように低輝度対策を行わない場合には、省略しても構わない。
【００６０】
本発明の実施形態の説明にあたっては、撮像装置としてデジタルカメラを例に挙げたが、デジタルカメラとしては一眼レフタイプやコンパクトタイプのデジタルカメラ等のいずれでも良く、またこれらのデジタルカメラ以外の専用機に組み込まれるような撮像装置にも本発明を適用できることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明の第１実施形態に係わるデジタルカメラの電気回路ブロック図である。
【図２】本発明の第１実施形態における撮像素子の前面に配置された色フィルタセグメントの構成を示す図である。
【図３】本発明の第１実施形態における画像処理部２９の回路図である。
【符号の説明】
【００６２】
１２・・・レンズ、１３・・・レンズ、１４・・・絞り、１５・・・ＣＣＤセンサ、１６・・・フォーカス制御部、１７・・・モータ、１８・・・ズーム制御部、１９・・・モータ、２０・・・絞り制御部、２１・・・モータ、２２・・・ＣＣＤドライバ、２３・・・ＴＧ回路、２４・・・撮像回路、２５・・・データバス、２６・・・ＡＥ処理部、２７・・・メインＣＰＵ、２８・・・ＡＦ処理部、２９・・・画像処理部、３０・・・内蔵メモリ、３１・・・圧縮伸張部、３２・・・着脱メモリ、３３・・・ＬＣＤドライバ、３４・・・液晶表示部（ＬＣＤ）、３５・・・不揮発性メモリ、３６・・・入力部、３７・・・スピーカ、３８・・・電源部、３９・・・画像演算部、４１・・・ＹＣ処理回路、４２・・・Ｐ−ＹＣ処理回路、４３・・・Ｙ処理回路、４４・・・表示切替回路、４４ａ・・・端子、４４ｂ・・・端子、４５・・・表示処理回路、４６・・・記録処理回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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