(57)【要約】【課題】ユーザーの操作の自由度を広げるために、撮影シーンモードごとに固定ホワイトバランスの設定を可能にする撮像装置を提供する。【解決手段】被写体の光学画像を集光するレンズ１と、レンズ１により集光された光束を集束する絞り部２と、レンズを移動させて合焦したり、絞り部２を駆動するモータドライバ１１と、光学画像を光電変換するＣＣＤ３と、ＣＣＤ３に含まれる雑音を低減するＣＤＳ４と、アナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器５と、タイミングを発生するタイミング発生器１３と、画像処理パラメータに従って画像処理を行うデジタル信号処理回路７と、撮像画素の記録と画像処理された画像を記憶するフレームメモリ６と、液晶により撮像画像を表示する表示部８と、圧縮された画像データを格納するメモリカード１０と、制御プログラムに基づいて所定の制御を実行するＣＰＵ１４と、操作者がカメラ本体を操作するためのカメラ操作部１６により構成される。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学像を電気的なカラー画像信号に変換するカラー画像撮像手段と、静止している被写体を撮影する静止画撮影モード及び撮影環境に応じた複数のシーンモードを設定可能とするモード設定手段と、該モード設定手段に基づいてホワイトバランス・モードを設定するホワイトバランス・モード設定手段と、を備えた撮像装置において、
前記ホワイトバランス・モード設定手段は、前記モード設定手段により設定された夫々のシーンモード毎に、夫々のホワイトバランス・モードに応じたホワイトバランス制御を行うことを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記モード設定手段により前記静止画撮影モードから前記シーンモードに移行した場合、前記静止画撮影モードにより静止画を撮影時に設定されたホワイトバランス・モードは、自動的にオートモードに設定され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】
前記モード設定手段により前記シーンモードから前記静止画撮影モードに移行した場合、前記シーンモードにより被写体を撮影時に設定されたホワイトバランス・モードは、前記静止画撮影モードに移行する直前の静止画撮影モード時に設定されたホワイトバランス・モードを保持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】
前記シーンモードは、ポートレート、スポーツ、風景、及び夜景のモードを有することを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記ホワイトバランス・モードは、オート、晴天、曇天、白熱灯、及び蛍光灯のモードを有することを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記シーンモード及びホワイトバランス・モードにより制御されたカラー画像信号を記録媒体に記録する記録手段を更に備えたことを特徴とする請求項１乃至５の何れか一項に記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、撮像装置に関し、さらに詳しくは、ホワイトバランス制御に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年パーソナルコンピュータの発達と相まって、その画像入力装置としてのデジタルカメラの利用が広まってきた。特に、デジタルカメラは特殊な技術をもたない一般の撮影者が使用する場合がほとんどであり、撮影の失敗を無くすためにシャッター速度、露出、ピント合わせを被写体に合わせて自動的に設定するようになっているものが多い。また、一般に被写体は人物である場合が多く、人物特有の設定モードを特別に備えたデジタルカメラもある。このようなカメラを設計する場合に重要なことはホワイトバランスを如何に正確に行うかにあり、このことによって撮影結果の良否が決定される。電子撮像装置のホワイトバランスには、一般的に２つの方法が用いられている。第一に外部センサを用いて光源色を測定して、その測定された光源色にあわせたホワイトバランス制御を行う方法と、第二に撮像素子からの出力信号から色に関する特徴抽出を行い、その結果をもとにホワイトバランス制御を行う方法である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
特開２００１−２１１４５７公報には、各種の光源などに対応した複数の補正ポジションから、シーンに応じた補正ポジションを選択する際に、よりシーンに適した補正ポジションを選択することができ、良好なホワイトバランス制御を可能にする技術について開示されている。それによると、複数の撮影モードから例えば風景モードを選択すると、その撮影時に得られるＲ、Ｇ、Ｂ信号に基づいて補正ポジションを決定するための評価値を求める際に、日陰−曇りの評価値を求め、人工光源に対応する評価値は求めないようにする。そして、日陰−曇りの評価値が所定の閾値以上か否かを判別し、所定の閾値以上の場合には、日陰−曇りを補正ポジションとし、一方、所定の閾値未満の場合には、デーライト（晴れ）を補正ポジションとし、各補正ポジションに対応して求めたホワイトバランス補正値に基づいてＲ、Ｇ、Ｂ信号をホワイトバランス制御する。
しかし、特開２００１−２１１４５７公報による発明では、シーンモードが選択された場合、シーンに応じたホワイトバランスが設定され、シーンモードでも各種固定ホワイトバランスを設定したい場合は、メニューキーから各種固定ホワイトバランス・モードを選択することができない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、かかる課題に鑑み、ユーザーの操作の自由度を広げるために、撮影シーンモードごとに固定ホワイトバランスの設定を可能にする撮像装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明はかかる課題を解決するために、請求項１は、光学像を電気的なカラー画像信号に変換するカラー画像撮像手段と、静止している被写体を撮影する静止画撮影モード及び撮影環境に応じた複数のシーンモードを設定可能とするモード設定手段と、該モード設定手段に基づいてホワイトバランス・モードを設定するホワイトバランス・モード設定手段と、を備えた撮像装置において、前記ホワイトバランス・モード設定手段は、前記モード設定手段により設定された夫々のシーンモード毎に、夫々のホワイトバランス・モードに応じたホワイトバランス制御を行うことを特徴とする。
従来、ホワイトバランス制御においては、被写体の色情報から判断して最適なホワイトバランスを計算して自動的に設定していた。しかし、シーンモードによりホワイトバランスのモードを種々変更したい場合もある。本発明ではそのような要望に応えるために、夫々のシーンモード毎に、夫々のホワイトバランス・モードを任意に設定可能としたところが特徴である。
かかる発明によれば、夫々のシーンモード毎に、夫々のホワイトバランス・モードを任意に設定できるので、静止画撮影に戻らなくてもホワイトバランスを設定することができ、またシーンモードの時のＡＥ・ＡＦ等の設定でホワイトバランスだけを変えて撮影することが可能となる。
請求項２は、前記モード設定手段により前記静止画撮影モードから前記シーンモードに移行した場合、前記静止画撮影モードにより静止画を撮影時に設定されたホワイトバランス・モードは、自動的にオートモードに設定されることを特徴とする。
静止画撮影モードではそのときの状況により、ホワイトバランス・モードを設定する。その状況からシーンモードに移行した場合、静止画撮影モードに設定したホワイトバランス・モードの如何にかかわらず、自動的にオートモードに設定される。この理由は、オートモードであれば、仮にそのままで撮影しても大きく撮影が失敗することはない。
かかる発明によれば、静止画撮影モードからシーンモードに移行した場合、自動的にオートモードに設定されるので、静止画モードからシーンモードに移行した場合に違和感のないモニタリング画面を表示することができる。
【０００６】
請求項３は、前記モード設定手段により前記シーンモードから前記静止画撮影モードに移行した場合、前記シーンモードにより被写体を撮影時に設定されたホワイトバランス・モードは、前記静止画撮影モードに移行する直前の静止画撮影モード時に設定されたホワイトバランス・モードを保持することを特徴とする。
請求項２とは逆に、シーンモードから静止画撮影モードに移行する場合、シーンモードで設定したホワイトバランス・モードが残っていると、間違ってそのモードで撮影して失敗する可能性がある。そこで、無難な方法は、シーンモードに移行する直前の静止画撮影モード時に設定したホワイトバランス・モードを記憶しておき、そのモードに設定するのが好ましい。
かかる発明によれば、シーンモードから静止画撮影モードに移行する場合、以前の静止画撮影モード時のホワイトバランス・モード設定を記憶しているので、再度、ホワイトバランス・モード設定を行うことなく以前のホワイトバランス設定に自動的にすることができる。
請求項４は、前記シーンモードは、ポートレート、スポーツ、風景、及び夜景のモードを有することを特徴とする。
静止画以外のシーンモードは、人物の撮影のためのポートレート、被写体が動いているスポーツ、静止画と基本的に同じであるが、被写体が比較的に遠くにある風景、及び被写体への明かりが少なく、露出を多く必要とする夜景のモードがある。
かかる発明によれば、シーンモードを現実的な被写体が遭遇する状況として設定するので、撮影チャンスを逸することなく、失敗の少ない撮影が可能となる。
【０００７】
請求項５は、前記ホワイトバランス・モードは、オート、晴天、曇天、白熱灯、及び蛍光灯のモードを有することを特徴とする。
また、前記請求項４の各シーンモード毎に設定するホワイトバランス・モードは、自動的にシーンモードに応じて設定するオート・モード、天候が晴天時の晴天モード、天候が曇りの曇天モード、夜景で周囲の照明が白熱灯の白熱灯モード、及び夜景で周囲の照明が蛍光灯の蛍光灯モードがある。
かかる発明によれば、ホワイトバランス・モードを現実的な被写体が遭遇する状況として設定するので、撮影チャンスを逸することなく、失敗の少ない撮影が可能となる。
請求項６は、前記シーンモード及びホワイトバランス・モードにより制御されたカラー画像信号を記録媒体に記録する記録手段を更に備えたことを特徴とする。
かかる発明によれば、本発明のカラー画像信号を持ち運び可能な記録媒体に記録するので、他のデジタルスチルカメラでも同じカラー画像を見ることができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図に示した実施形態を用いて詳細に説明する。但し、この実施形態に記載される構成要素、種類、組み合わせ、形状、その相対配置などは特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する主旨ではなく単なる説明例に過ぎない。
図１は、本発明の実施形態のデジタルスチルカメラのブロック図である。このデジタルスチルカメラは、被写体の光学画像を集光するレンズ１と、レンズ１により集光された光束を集束する絞り部２と、図示しない複数のレンズを移動させて合焦したり、絞り部２を駆動するモータドライバ１１と、レンズ１と絞り部２を通過した光学画像を光電変換するＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ　Ｃｏｕｐｌｅｄ　Ｄｅｖｉｃｅ：電荷結合素子）３と、ＣＣＤ３に含まれる雑音を低減するＣＤＳ（Ｃｏｒｒｅｌａｔｅｄ　Ｄｏｕｂｌｅ　Ｓａｍｐｌｉｎｇ）４と、ＣＣＤ３からのアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器５と、前記ＣＣＤ３、ＣＤＳ４、Ａ／Ｄ変換器５のタイミングを発生するタイミング発生器１３と、画像処理パラメータに従って画像処理を行うデジタル信号処理回路７と、撮像画素の記録と画像処理された画像を記憶するフレームメモリ６と、液晶（ＬＣＤ：Ｌｉｑｕｉｄ　Ｃｒｙｓｔａｌ　Ｄｉｓｐｌａｙ）により撮像画像を表示する表示部８と、デジタル信号処理回路７で処理された画像データを圧縮あるいは原画像データに伸張する画像圧縮伸張回路９と、画像圧縮伸張回路９により圧縮された画像データを格納するメモリカード１０と、制御プログラムに基づいて所定の制御を実行するＣＰＵ１４と、操作者がカメラ本体を操作するためのレリーズボタン等を備えたカメラ操作部１６と、パラメータを格納するＥＥＰＲＯＭ１２と、被写体を閃光により照射するストロボ１５により構成される。
【０００９】
次に、図１を参照しながら、本構成のデジタルスチルカメラ１００の動作概要について説明する。操作者は図示しないファインダから被写体を覗き、カメラ操作部１６のレリーズボタンを押すと、ＣＰＵ１４はその信号を検出してモータドライバ１１に対してレンズ１と絞り２を駆動して、被写体の画像をＣＣＤ３に合焦させる。これらの一連の動作は、自動的にＣＰＵ１４が図示しないセンサの情報に基づいて行われる。ＣＣＤ３に合焦された画像は、タイミング発生器１３から発生されるクロックにより順次取り出され、ＣＤＳ４によりデータに含まれる雑音を低減する。ここで、ＣＣＤ３の出力信号に含まれる雑音は、リセット雑音が支配的である。この雑音を低減するために信号期間に含まれる映像信号とリセット雑音及び、フィールドスルー期間のみに含まれるリセット雑音から両者を引き算することによりリセット雑音をキャンセルしている。そして、そのアナログ信号をＡ／Ｄ変換器５により１０ビットのデジタル信号に変換して、デジタル信号処理回路７に入力され、フレームメモリ６に一時保管される。そして、図示しないメモリに格納されたパラメータにより、ＣＰＵ１４からの指示によりフレームメモリ６に一時保管されたデータを処理し、その処理された画像をフレームメモリ６に再び格納する。この処理の中にホワイトバランス処理が含まれる。さらに、フレームメモリ６に書き込まれたデータを表示部８に送り、ＬＣＤにその内容を表示する。フレームメモリ６は、少なくとも撮像画素の１画面以上の画像データを蓄積することができる画像メモリであり、例えば、ＶＲＡＭ（Ｖｉｄｅｏ　Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ）、ＳＲＡＭ（Ｓｔａｔｉｃ　Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ）、ＤＲＡＭ（Ｄｙｎａｍｉｃ　Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ）　、あるいはＳＤＲＡＭ（Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ　ＤＲＡＭ）などの一般に用いられているメモリを用いる。
【００１０】
ここで、操作者の意思により、その画像をメモリカード１０に記録しておきたい場合、カメラ操作部１６から指示をすると、ＣＰＵ１４はそれに従って、デジタル信号処理回路７に対して画像をメモリカード１０に転送する制御を実行する。つまり、画像処理された画像をフレームメモリ６から読み出し、画像圧縮伸張回路９に送る。ここで、ＪＰＥＧ（Ｊｏｉｎｔ　Ｐｈｏｔｏｇｒａｐｈｉｃ　Ｅｘｐｅｒｔｓ　Ｇｒｏｕｐ）方式で画像を圧縮し、メモリカード１０に記憶する。この符号化アルゴリズムにはＡＤＣＴ（適応離散コサイン）を用い、最初に解像度の低い画像を符号化し、次第に解像度が高くなるような階層符号化も取り入れられる。このようにメモリカード１０は、フレームメモリ６に格納されたデータを圧縮し、その圧縮データを格納しておくためのものである。この他に、例えば８ＭＢ程度の内部メモリあるいはスマートメディア・コンパクトフラッシュ（登録商標）などに記録する構成であってもよい。
また、逆にメモリカード１０の内容を表示部８に表示する場合や、外部端子により他のＰＣと接続して画像データを転送したい場合は、所望のメモリカードをカメラ本体の図示しないコネクタに挿入して、カメラ操作部１６から指示すると、ＣＰＵ１４はデジタル信号処理回路７に指示してメモリカードの圧縮された画像データを読み出し、画像圧縮伸張回路９に入力して、圧縮のアルゴリズムに従ってデータを伸張して元に戻し、表示部８に画像を表示する。
【００１１】
次にＡＷＢ制御の基本動作を簡単に説明する。レンズ１を介した被写体像は、ＣＣＤ３に入射し、ＣＣＤ３は、被写体像を電気信号（アナログ画像データ）に変換して、Ｒ、Ｇ、Ｂのアナログ画像データを出力する。このアナログ画像データはＡ／Ｄ変換器５によってＲ、Ｇ、Ｂのデジタル画像信号に変換される。変換されたデジタル画像データはフレームメモリ６に保管される。デジタル信号処理回路７はデジタル画像データを取り込む際に特定部分、又は画面全体のＲ、Ｇ、Ｂの積算値を読み出す。制御部であるＣＰＵ１４は、このＲＧＢ積算値を読みだし、特徴検出を行い適正なホワイトバランスになるようなホワイトバランスのゲインＲｇとＢｇを算出する。図示しないＹＵＶ変換部では、Ｒ、Ｇ、Ｂデータを輝度Ｙと色差Ｃｂ、Ｃｒデータに変換してフレームメモリ６に出力する。この画像変換をする際に、ＣＰＵ１４からＹＵＶ変換部に対して、ホワイトバランスゲインＲｇ、Ｂｇを設定する。フレームメモリ６に蓄積されたデータは、デジタル信号処理回路７内の画像圧縮伸張回路９に読み込まれ、例えばＪＰＥＧ圧縮により圧縮される。圧縮されたデータはメモリカード１０に記録される。
【００１２】
図２は、本発明の実施形態に係るシーンモードとホワイトバランス・モードの設定を説明する図である。縦軸は静止画１と複数のシーンモード２２を表し、横軸はホワイトバランス・モード２３を表す。本発明の第１の実施形態によれば、例えば、シーンモード２２はポートレート、スポーツ、風景、夜景等の複数のシーンモードを有することを特徴としている。また、ホワイトバランス・モード２３はオート、晴天、曇天、白熱灯、蛍光灯等の複数の設定を持ち、それぞれのシーンモードでそれぞれのホワイトバランス設定が可能であることを特徴としている。例えば、シーンモード２２がポートレートモードのとき、ホワイトバランス・モード２３はオート、晴天、曇天、白熱灯、蛍光灯等の何れの設定も可能である。他のモードでも同様に可能である。これにより、静止画撮影に戻らなくてもホワイトバランスを設定することができ、またシーンモードの時のＡＥ・ＡＦ等の設定でホワイトバランスだけを変えて撮影することが可能となる。
また、本発明の第２の実施形態によれば、静止画撮影モード１でホワイトバランス・モード２３が設定されていても、シーンモード２２に移行されるとホワイトバランス・モード２３はオートに設定されることを特徴としている。例えば、静止画撮影モード２１でホワイトバランス・モード２３が、白熱灯のモードに設定されている場合、シーンモード２２のスポーツモードに移行されたとすると、そのときのホワイトバランス・モード２３は、自動的にオートモードに設定される。また、シーンモード２２固有のホワイトバランス設定はホワイトバランス・モード２３のオートで処理される設定とすることを特徴としている。これにより、静止画モード２１からシーンモード２２に移行した場合に違和感のないモニタリング画面を表示することができる。
【００１３】
また、本発明の第３の実施形態によれば、静止画撮影時のホワイトバランス・モードを保持しておくことで、静止画撮影モードのホワイトバランス設定を記憶しておくことを特徴としている。例えば、静止画撮影時のホワイトバランス・モードのとき晴天モードであったとすると、その状態でシーンモード２２に移行し、再度静止画撮影モードに移行した場合、そのときのホワイトバランス・モードは、以前に記憶した晴天モードに設定される。これにより、シーンモード２２から静止画撮影モード１に移行した時に再度、ホワイトバランス設定を行うことなく以前のホワイトバランス設定に自動的にすることができる。
また、本発明の第４の実施形態によれば、前記シーンモード２２及びホワイトバランス制御によって制御されたカラー画像信号を記録媒体に記録する記録手段を有することを特徴としている。前記シーンモード及びホワイトバランス・モードにより制御されたカラー画像信号を記録媒体に記録する記録手段を備えているので、他のデジタルスチルカメラでも同じカラー画像を見ることができる。
【００１４】
【発明の効果】
以上記載のごとく請求項１の発明によれば、夫々のシーンモード毎に、夫々のホワイトバランス・モードを任意に設定できるので、静止画撮影に戻らなくてもホワイトバランスを設定することができ、またシーンモードの時のＡＥ・ＡＦ等の設定でホワイトバランスだけを変えて撮影することが可能となる。
また請求項２では、静止画撮影モードからシーンモードに移行した場合、自動的にオートモードに設定されるので、静止画モードからシーンモードに移行した場合に違和感のないモニタリング画面を表示することができる。
また請求項３では、シーンモードから静止画撮影モードに移行する場合、以前の静止画撮影モード時のホワイトバランス・モード設定を記憶しているので、再度、ホワイトバランス・モード設定を行うことなく以前のホワイトバランス設定に自動的にすることができる。
また請求項４では、シーンモードを現実的な被写体が遭遇する状況として設定するので、撮影チャンスを逸することなく、失敗の少ない撮影が可能となる。
また請求項５では、ホワイトバランス・モードを現実的な被写体が遭遇する状況として設定するので、撮影チャンスを逸することなく、失敗の少ない撮影が可能となる。
また請求項６では、本発明のカラー画像信号を持ち運び可能な記録媒体に記録するので、他のデジタルスチルカメラでも同じカラー画像を見ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態のデジタルスチルカメラのブロック図である。
【図２】本発明の本発明の実施形態に係るシーンモードとホワイトバランス・モードの設定を説明する図である。
【符号の説明】
１　レンズ、２　絞り部、３　ＣＣＤ、４　ＣＤＳ、５　Ａ／Ｄ変換器、６　フレームメモリ、７　デジタル信号処理回路、８　表示部、９　画像圧縮伸張回路、１０　メモリカード、１１　モータドライバ、１３　タイミング発生器、１４　ＣＰＵ、１６　カメラ操作部
【図１】
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【図２】
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