(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ズームレンズの焦点距離を調節する焦点距離調節装置と、
被写体に合焦するように前記ズームレンズの焦点位置を調節する焦点調節装置と、
前記ズームレンズを通過する被写体像を撮像して画像データを出力する撮像装置と、
前記撮像装置から出力される画像データに対して、あらかじめ設定されたホワイトバランス調整値によりホワイトバランス調整を行うホワイトバランス調整回路とを備えたデジタルカメラにおいて、
前記ホワイトバランス調整値を設定するとき、前記ズームレンズの焦点距離が所定値となるように前記焦点距離調節装置を制御するとともに、前記ズームレンズの焦点位置が所定位置となるように前記焦点調節装置を制御する制御手段を備えることを特徴とするデジタルカメラ。
【請求項２】
請求項１に記載のデジタルカメラにおいて、
前記ホワイトバランス調整値は、撮像された画面の一部の画像データに基づいて設定されることを特徴とするデジタルカメラ。
【請求項３】
請求項２に記載のデジタルカメラにおいて、
前記撮像装置で撮像された画像を表示するモニタを有し、前記モニタ上に前記一部の画像データに対する画像を囲う枠を表示することを特徴とするデジタルカメラ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被写体を電子的に圧縮した画像データとして記憶するデジタルカメラに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、撮影レンズを通過する被写体像を撮像して画像データを出力するＣＣＤのような撮像装置と、撮像装置から出力される画像データに対してホワイトバランスやγ補正などの画像処理を施す画像処理回路と、画像処理後のデータをＪＰＥＧなどの方式で圧縮してフラッシュメモリなどの記憶媒体に記憶する圧縮回路と、画像処理後のデータを表示するモニタとを備えるデジタルカメラが知られている。画像処理回路では、撮像装置から出力される画像データに基づいて、あらかじめ定めたアルゴリズムによりホワイトバランス調整用のＲゲインやＢゲイン、あるいはγ補正用の階調カーブなどのパラメータを算出する。また、ＪＰＥＧ方式で圧縮するために画像データをそれぞれ１６×８の輝度データＹとそれぞれ８×８画素の色差データＣｒ，Ｃｂに変換する。
【０００３】
画像処理回路でホワイトバランス調整を行うときに使用されるホワイトバランス調整用のＲゲインやＢゲインなどの調整値は、代表的な撮影条件、たとえば、太陽光の下での撮影、白熱電球の下での撮影、蛍光灯の下での撮影などのように、撮像時の照明光の下で白い被写体が白となるようにあらかじめ代表的な測定データに基づいて定めて記憶したものである。実際の撮像時には、撮像装置から出力される画像データに対してこれらの補正値の中から選択したホワイトバランス調整値に基づいてホワイトバランス調整を行う。
【０００４】
この他、上記のホワイトバランス調整値を使用せず、撮像している被写体の画像データに基づいて画面を平均的に白くするように、すなわち、画面の平均色温度を白に近づけるようにホワイトバランス調整用のＲゲインやＢゲインなどの調整値を決定し、このホワイトバランス調整値に基づいたホワイトバランス調整を行うオートモードと呼ばれるホワイトバランス調整方法もある。
【０００５】
このような従来のデジタルカメラでは、あらかじめ設定したホワイトバランス調整値を用いてホワイトバランス調整を行なうようにしているので、そのホワイトバランス調整値の調整不良が発生すると、色かぶり画像が発生するおそれがある。たとえば、蛍光灯による光の下で撮影する場合に、使用される蛍光管の種類により発光スペクトルが異なるために、同じホワイトバランス調整値に基づいたホワイトバランス調整を行うと被写体の色が異なった画像になるという問題がある。また、オートモードによるホワイトバランス調整では、たとえば、赤い紅葉を撮影する場合には画像の平均色温度が白く補正されてしまうという問題があった。
【０００６】
そこで、実際の撮像時の照明光のもとで白い被写体を撮像し、そのとき撮像装置から出力される画像データに基づいて、画面の被写体の色温度を白に近づけるようにホワイトバランス調整用のＲゲインやＢゲインなどの調整値を決定し、このホワイトバランス調整値に基づいたホワイトバランス調整を行うマニュアルモードと呼ばれるホワイトバランス調整方法が知られている。
【０００７】
【発明が解決しようする課題】
ところが、一般に自動焦点検出／調整装置を備えたカメラでホワイトバランス調整値を決定するために白い被写体を予備撮影する場合には、焦点検出装置が画面のコントラストを利用しているので、白い被写体にピントを合わせにくいという問題があった。また、画面いっぱいを覆うような白い被写体を用意できるのはスタジオなどでの撮影時に限られてしまい、一般の撮影時にはこのような被写体を探すことが難しい。さらに、白い被写体のどの部分の画像データに基づいてホワイトバランス調整用のＲゲインやＢゲインなどの調整値を決定しているかが撮影者にはわからないという問題があった。
【０００８】
本発明の目的は、画面を覆うような大きな白い被写体を用意せず、小さい白い被写体に正しく合焦させながらホワイトバランス調整用の画像データを撮像するための予備撮影が可能なデジタルカメラを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
一実施の形態を示す図１〜図３を参照して本発明を説明する。
【００１０】
（１）請求項１の発明は、ズームレンズ３の焦点距離を調節する焦点距離調節装置３７と、被写体に合焦するようにズームレンズ３の焦点位置を調節する焦点調節装置３６と、ズームレンズ３を通過する被写体像を撮像して画像データを出力する撮像装置２６と、撮像装置２６から出力される画像データに対して、あらかじめ設定されたホワイトバランス調整値によりホワイトバランス調整を行うホワイトバランス調整回路１０７とを備えたデジタルカメラに適用される。そして、ホワイトバランス調整値を設定するとき、ズームレンズ３の焦点距離が所定値となるように焦点距離調節装置３７を制御するとともに、ズームレンズ３の焦点位置が所定位置となるように焦点調節装置３６を制御する制御手段２１を備えることにより上述の目的を達成する。
【００１１】
（２）請求項２の発明は、請求項１に記載のデジタルカメラにおいて、ホワイトバランス調整値は、撮像された画面の一部の画像データに基づいて設定されることを特徴とする。
【００１２】
（３）請求項３の発明は、請求項２に記載のデジタルカメラにおいて、撮像装置２６で撮像された画像を表示するモニタ９を有し、モニタ９上に上記一部の画像データに対する画像を囲う枠１４を表示することを特徴とする。
【００１３】
なお、本発明の構成を説明する上記課題を解決するための手段の項では、本発明を分かり易くするために実施の形態の図を用いたが、これにより本発明が実施の形態に限定されるものではない。
【００１４】
【発明の実施の形態】
−第一の実施の形態−
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図１は第一の実施の形態によるデジタルカメラを示す図である。このデジタルカメラは、カメラ本体１上にレリーズ釦２と、撮影ズームレンズ３と、閃光装置４と、ファインダ５と、電源スイッチ６と、閃光装置４の動作モードに関して発光禁止（ＯＦＦ）と強制発光（ＯＮ）および測定した輝度値に応じて発光する（ＡＵＴＯ）モードを切替える閃光装置４のモード切替スイッチ７と、ホワイトバランス調整モードに関してオートモード（Ａ）とマニュアルモード（Ｐｒｅ）とを切替えるホワイトバランス調整モード切替スイッチ８と、画像およびメニュー表示を行うモニタ９と、メニュー表示の中から項目を選択するスイッチ１０および１２と、選択した項目を決定するスイッチ１１と、撮影ズームレンズ３の焦点距離を望遠側（Ｔ）と広角側（Ｗ）への駆動を行うズーム切替スイッチ１３とを備えたものである。
【００１５】
図２はこの実施の形態による回路ブロックを示す図である。ＣＰＵ２１にはレリーズ釦２に連動する半押しスイッチ２２と全押しスイッチ２３（以下、レリーズスイッチ２３と呼ぶ）から半押し信号と全押し信号がそれぞれ入力される。半押しスイッチ２２が操作されて半押し信号が入力されると、ＣＰＵ２１からの指令により焦点検出／調整装置３６が撮影ズームレンズ３の焦点検出状態を検出し、撮影ズームレンズ３に入射する被写体光が撮像装置であるＣＣＤ２６上で結像するように撮影ズームレンズ３を合焦位置へ駆動する。また、タイミングジェネレータ２４とドライバ２５を介してＣＣＤ２６が駆動制御される。そして、タイミングジェネレータ２４によりアナログ処理回路２７とＡ／Ｄ変換回路２８の動作タイミングが制御される。
【００１６】
ズーム切替えスイッチ１３が操作されると、ＣＰＵ２１からの指令によりズームレンズ駆動装置３７が撮影ズームレンズ３を駆動し、焦点距離を変化させる。スイッチ１３はシーソー形のスイッチであり、望遠側（Ｔ）と広角側（Ｗ）のうち、いずれか押されている側に焦点距離が移動される。測光装置３８は、被写体の輝度を測定するもので、ＣＰＵ２１に対してレリーズ釦２に連動する半押しスイッチ２２より半押し信号が入力されたときに測定を行う。
【００１７】
半押しスイッチ２２のオン操作に引続いてレリーズスイッチ２３がオン操作されると、撮影ズームレンズ３からの被写体光はＣＣＤ２６の受光面上で結像し、ＣＣＤ２６には被写体像の明るさに応じた信号電荷が蓄積される。ＣＣＤ２６に蓄積された信号電荷はドライバ２５により吐き出され、ＡＧＣ回路やＣＤＳ回路などを含むアナログ信号処理回路２７に入力される。アナログ信号処理回路２７でアナログ画像信号に対してゲインコントロール、雑音除去等のアナログ処理が施された後、Ａ／Ｄ変換回路２８によってデジタル信号に変換される。デジタル変換された信号はたとえばＡＳＩＣとして構成される画像処理回路２９に導かれ、そこで輪郭補償、ガンマ補正等の画像前処理が行われて一旦バッファメモリ３０に格納される。そして、格納された画像データからホワイトバランス調整値を求めてホワイトバランス調整を行い、再度、バッファメモリ３０へ格納する。
【００１８】
画像前処理が行なわれた画像データに対してはさらに、ＪＰＥＧ圧縮のためのフォーマット処理（画像後処理）が行なわれ、その後、その画像データはバッファメモリ３０に一時的に格納される。
【００１９】
バッファメモリ３０に記憶された画像データは、表示画像作成回路３１により表示用の画像データに処理され、ＬＣＤ等の外部モニタ９に撮影結果として表示される。また、バッファメモリ３０に記憶された画像データは、圧縮回路３３によりＪＰＥＧ方式で所定の比率にデータ圧縮を受け、フラッシュメモリ等の記憶媒体（ＰＣカード）３４に記録される。
【００２０】
図３は、上述したように動作するデジタルカメラにおける画像処理回路２９の詳細を示すブロック図である。図３はＣＣＤ２６からの画像データに対してラインごとに信号処理するライン処理回路１００であり、上述した画像処理を行う。図３のライン処理回路１００は、Ａ／Ｄ変換回路２８から出力されるＲ，Ｇ，Ｂ信号に対して後述する各種の信号処理を行なうものであり、欠陥補正回路１０１と、デジタルクランプ回路１０２と、黒レベル回路１０３と、γ補正回路１０４と、平均値算出回路１０５と、ゲイン回路１０６と、ホワイトバランス調整回路１０７とを有する。
【００２１】
欠陥補正回路１０１は、ＣＣＤ２６の出力に対して１ラインごとに点順次で、欠陥のある画素（あらかじめ特定されてそのアドレスがレジスタにセットされている）からのデータを補正するものである。デジタルクランプ回路１０２は、ＣＣＤ２６の出力に対して１ラインごとに点順次で、いわゆるオプティカルブラックとして使用する複数の画素データの加重平均をそのラインの各画素データから減算するものである。
【００２２】
黒レベル回路１０３は、ＣＣＤ２６の出力に対して１ラインごとに点順次で、あらかじめ決定されてＣＰＵ２１のレジスタに格納されている値をＲ，Ｇ，Ｂ信号に対して加算する。γ補正回路１０４は、ＣＣＤ２６の出力に対して１ラインごとに点順次で、階調ルックアップテーブルを用いてγ補正を行なう。
【００２３】
−ホワイトバランス調整−
次に、ホワイトバランス調整について説明する。平均値算出回路１０５は、γ補正後に一旦バッファメモリ３０へ格納された全領域の画像データの中から、たとえば、焦点検出領域として使用したエリアを中心とした５１２×５１２の領域の画像データを抽出して、Ｒ信号用のホワイトバランス調整用ゲインＲgainとＢ信号用のホワイトバランス調整用ゲインＢgainをたとえば、次式（１）、（２）により算出する。これらの値は、この実施の形態におけるマニュアルホワイトバランス調整値、もしくはオートホワイトバランス調整値である。このゲインＲgainとＢgainはＣＰＵ２１のレジスタに格納される。たとえば、５１２×５１２の画素領域上にカラーフィルタが配置されている場合、Ｒ，Ｇ，Ｂ信号の平均値を（３）〜（５）式で算出し、（１）、（２）式に示すように、Ｇ信号の平均値Ｇave とＲ信号の平均値Ｒaveとの比およびＧ信号の平均値ＧaveとＢ信号の平均値Ｂaveとの比からホワイトバランス調整用ゲインＲgainとＢgainを算出する。
【００２４】
【数１】
Ｒgain＝Ｇave／Ｒave                  （１）
Ｂgain＝Ｇave／Ｂave                  （２）
ただし、Ｒave＝Ｒsum／Ｒpixel数     （３）
Ｇave＝Ｇsum／Ｇpixel数     （４）
Ｂave＝Ｂsum／Ｂpixel数     （５）
このような平均値方式によると、画像データのＲＧＢの各信号の階調の平均値を求めたことになり、経験的にホワイトバランスの調整結果（全体的なホワイトバランス）が良好となる。すなわち、画面の平均色温度を白に近づけるようにホワイトバランス調整用のＲゲインやＢゲインなどの調整値を決定し、このホワイトバランス調整値に基づいたホワイトバランス調整を行う。
【００２５】
ゲイン回路１０６は、バッファメモリ３０に格納されているＲ，Ｇ，Ｂ信号の各々に対し、ＣＣＤ２６の出力に対応した１ラインごとに点順次で上述したホワイトバランス調整を行うようにホワイトバランス調整用ゲインをホワイトバランス調整回路１０７へ設定する。これらの設定時には、Ｇ信号に対して行なうＣＣＤ２６の感度のばらつき補正と、Ｒ，Ｂ信号に対して行なうＣＣＤ２６の感度比のばらつき補正とを含めて行う。
【００２６】
ホワイトバランス調整回路１０７は、ゲイン回路１０６で設定されたホワイトバランス調整係数であるＲゲインとＢゲインをＲ，Ｂ信号に掛合わせる。この実施の形態では、このホワイトバランス調整回路１０７で補正に使用するホワイトバランス調整値、すなわち、ホワイトバランス調整係数であるＲゲインとＢゲインをマニュアルで設定できるようにしている。
【００２７】
−焦点検出／調整−
図４を参照して焦点検出／調整装置３６の構成およびこの焦点検出／調整装置３６による焦点検出動作の原理について説明する。焦点検出／調整装置３６は、赤外光カットフィルタ７００、視野マスク９００、フィールドレンズ３００、開口マスク４００、再結像レンズ５０１および５０２、そしてイメージセンサ３１０などで構成される。領域８００は撮影ズームレンズ３（図１）の射出瞳である。また、領域８０１、８０２は、開口マスク４００に穿設される開口部４０１、４０２をフィールドレンズ３００によって領域８００上に逆投影した像の存在する領域である。なお、赤外光カットフィルタ７００の位置は視野マスク９００の右側でも左側でも構わない。領域８０１、８０２を介して入射した光束は、ＣＣＤ等価面６００上で焦点を結んだ後、赤外光カットフィルタ７００、視野マスク９００、フィールドレンズ３００、開口部４０１、４０２および再結像レンズ５０１、５０２を通りイメージセンサアレイ３１０ａ、３１０ｂ上に結像する。
【００２８】
これらイメージセンサアレイ３１０ａ、３１０ｂ上に結像した一対の被写体像は、撮影ズームレンズ３がＣＣＤ等価面６００よりも前（被写体側）に被写体の鮮鋭像を結ぶいわゆる前ピン状態では互いに近づき、逆にＣＣＤ等価面６００よりも後に被写体の鮮鋭像を結ぶいわゆる後ピン状態では互いに遠ざかる。そして、イメージセンサアレイ３１０ａ、３１０ｂ上に結像した被写体像が所定の間隔となるときに被写体の鮮鋭像はＣＣＤ等価面６００上に位置する。したがってこの一対の被写体像をイメージセンサアレイ３１０ａ、３１０ｂで光電変換して電気信号に換え、これらの信号を演算処理して一対の被写体像の相対距離を求めることにより撮影ズームレンズ３の焦点調節状態、つまり撮影ズームレンズ３により鮮鋭な像が形成される位置が、ＣＣＤ等価面６００に対してどの方向にどれだけ離れているか、つまりずれ量が求められる。図４において焦点検出領域は、イメージセンサアレイ３１０ａ、３１０ｂが再結像レンズ５０１、５０２によって逆投影されて、ＣＣＤ等価面６００の近傍で重なった部分に相当する。こうして上記撮影画面内の焦点検出領域について焦点を検出する。
【００２９】
焦点検出／調整装置３６は焦点検出領域の焦点を検出したのち、この焦点検出データにより撮影ズームレンズ３を合焦位置へ駆動する。なお、焦点検出を複数有する場合には、焦点検出／調整装置３６で選択された領域を中心とした５１２×５１２の画像データを利用して前述したＲ信号用のホワイトバランス調整用ゲインＲgainとＢ信号用のホワイトバランス調整用ゲインＢgainとを算出する。焦点検出領域が撮影画面中心に固定されている場合には、撮影画面中心を中心とした５１２×５１２の画像データを利用してホワイトバランス調整用ゲインを算出する。
【００３０】
続いて、これまで詳述してきたデジタルカメラにおけるホワイトバランス処理について、オートモードとマニュアルモードを説明する。
【００３１】
−オートモード−
これまでの説明のとおり、撮像した被写体の画像データのうち、γ補正後の全領域の画像データの中から、たとえば、焦点検出領域として使用したエリアを中心とした５１２×５１２の領域の画像データを抽出し、Ｒ信号用のホワイトバランス調整用ゲインＲgainとＢ信号用のホワイトバランス調整用ゲインＢgainを上式（１）、（２）を用いて平均値算出回路１０５で算出する。このような平均値方式による方法は、画像データのＲＧＢの各信号の階調の平均値を求めたことになり、画面の平均色温度を白に近づけるようにホワイトバランス調整用のＲゲインやＢゲインなどの調整値を決定する。そして、このように決定したホワイトバランス調整値に基づいた調整を行うホワイトバランス処理をオートモードと呼ぶ。
【００３２】
−マニュアルモード−
あらかじめ白い被写体を予備撮影し、撮像した白い被写体の画像データのうち、平均色温度を測定する測色領域として使用する図５に示す測色枠１４内の画像データに基づいてγ補正後に、たとえば、５１２×５１２の領域の画像データを抽出し、Ｒ信号用のホワイトバランス調整用ゲインＲgainとＢ信号用のホワイトバランス調整用ゲインＢgainを上式（１）、（２）により平均値算出回路１０５で算出する。すなわち、本撮影と同じ照明光のもとで白い被写体を撮像し、測色枠１４内にある被写体部分の画像データの平均色温度を白に近づけるようにホワイトバランス調整用のＲゲインやＢゲインなどの調整値を決定して記憶し、本撮影時にこのホワイトバランス調整値を呼び出してホワイトバランス調整を行う。このようなホワイトバランス処理をマニュアルモードと呼ぶ。
【００３３】
第一の実施の形態によるデジタルカメラ１の動作を、ＣＰＵ２１で行われる処理手順を示した図６〜図７のフローチャートを参照して説明する。始めに電源スイッチ６の状態をチェックし、オンであれば次のステップＳ００２へ進み、オフであれば終了する（ステップＳ００１）。続いてホワイトバランス調整モード切替スイッチ８の状態をチェックする（ステップＳ００２）。スイッチ８がオートモード（Ａ）側に設定されていればステップＳ２１０へ進み、マニュアルモード（Ｐｒｅ）側に設定されていればマニュアルモードの処理側（ステップＳ１０１側）へ進む。
【００３４】
ホワイトバランス調整モード切替スイッチ８がオートモード（Ａ）側に設定されていると判定された場合は、閃光装置４の発光を可能として（ステップＳ２１０）、測光装置３８により被写体の輝度を測定し（ステップＳ２０１）、焦点検出／調整装置３６により焦点検出を行い、その結果に基づいて撮影ズームレンズ３を駆動して焦点位置に合焦させる（ステップＳ２０２）。ステップＳ２１０で閃光装置４の発光を可能にするのは、後述するステップＳ１０１で発光禁止がセットされていることを考慮したものである。ステップＳ２０２の後、もう一度ホワイトバランス調整モード切替スイッチ８の状態のチェックを行い（ステップＳ２０３）、スイッチ８がオートモード（Ａ）側に設定されていると判定されれば、続いて閃光装置４の使用状態をチェックする（ステップＳ２０２ａ）。閃光装置４の動作切換スイッチ７が発光禁止（ＯＦＦ）側に設定されていると判定されれば、上述したオートモードのホワイトバランス処理を行う。すなわち、撮像する画面の画像データに基づいて画面の平均色温度を測り（ステップＳ２０６）、平均色温度を白に近づけるようにホワイトバランス調整用のＲゲインやＢゲインなどの調整値を決定する（ステップＳ２０７）。
【００３５】
そして、レリーズスイッチ２３がオンにされているかをチェックし（ステップＳ２０８）、オンにされていると判定されたときは撮像して（ステップＳ２０９）画像データを取り込む。このとき、閃光装置４の動作切換スイッチ７が強制発光（ＯＮ）または測定した輝度値に応じて発光する（ＡＵＴＯ）ように設定されていて、閃光装置４を発光させる状態にあるときは、ＣＣＤ２６に電荷を蓄積開始してから、電荷の蓄積が終了するまでの間に閃光装置４を発光させる。なお、スイッチ８がマニュアルモード（Ｐｒｅ）側に設定されていると判定された場合には、後述するステップＳ１０１で閃光装置４の発光禁止がセットされるので発光させない。電荷蓄積終了後、ステップＳ２０７で設定された調整値に基づくホワイトバランス調整および上述したその他の輪郭補償、γ補正等の処理を行い、画像データをバッファメモリ３０に一旦格納する。これらの画像データは、表示画像作成回路３１により表示用の画像データに処理され、ＬＣＤ等の外部モニタ９に撮影結果として表示される。また、バッファメモリ３０に記憶された画像データは、圧縮回路３３によりＪＰＥＧ方式で所定の比率にデータ圧縮を受け、フラッシュメモリ等の記憶媒体（ＰＣカード）３４に記録される（ステップＳ２０９）。この後、再びステップＳ００１へ戻り次の撮影に備える。
【００３６】
上述のステップＳ２０２ａにおいて、閃光装置４の動作切換スイッチ７が強制発光（ＯＮ）側に設定されているか、あるいは測定した輝度値に応じて発光させる（ＡＵＴＯ）に設定されていて、前述したステップＳ２０１における輝度測定の結果に基づいて閃光装置４を発光させる状態にあると判定されたときは、閃光装置４が発する光の色に基づいてあらかじめ設定されてメモリ３０に記憶されている所定のホワイトバランス調整用データをメモリ３０から呼び出し（ステップＳ２１１）、これらのデータに基づいてホワイトバランス調整用のＲゲインやＢゲインなどの調整値を決定する（ステップＳ２０７）。
【００３７】
また、上述のステップＳ２０３においてホワイトバランス調整モード切替スイッチ８の状態のチェックを行った結果、マニュアルモードＰｒｅ（プリセット）側に設定されていると判定されれば被写体の輝度値の変化を比較する（ステップＳ２０４）。ステップＳ２０１で測光して得た輝度値と後述する予備撮影時に測光して記憶された輝度値とを比較して、両者の間に所定値以上の差があると判定された場合には、たとえば、「輝度変化が大きいのでオートモードでホワイトバランス調整します。」という警告表示３を外部モニタ９に表示し（ステップＳ２０５）、ホワイトバランス調整モードをオートモード側の処理に切替えてステップＳ２０６へ進む。
【００３８】
次に、ホワイトバランス調整モードがマニュアルモード（Ｐｒｅ）側に設定されている場合を説明する。上述したステップＳ００２でホワイトバランス調整モード切替スイッチ８の状態をチェックしたときに、マニュアルモード（Ｐｒｅ）側に設定されていると判定されたときはマニュアルモードの処理へ進む。まず、閃光装置４の動作切換スイッチ７の切替え位置に係わらず、閃光装置４の発光を禁止にする（ステップＳ１０１）。続いて、図７に示すマニュアルモード処理を示すフロ−チャートへ進む。そして、マニュアルモード（Ｐｒｅ）側に切替えられた後、最初にこの処理に進んだものであるかをチェックし（ステップＳ１０２）、オートモード（Ａ）側からマニュアルモード（Ｐｒｅ）側に切替えられた最初の処理であると判定されたときには、後述する予備撮影時に設定して記憶されたホワイトバランス調整用のデータが記憶されているかをチェックする（ステップＳ１０３）。
【００３９】
予備撮影時に記憶されたホワイトバランス調整用のデータが記憶されていないと判定されたときは、新規に予備撮影を行うべくステップＳ１１１へ進み、記憶されていると判定されたときは外部モニタ９に操作選択メニューを表示する（ステップＳ１０４）。このメニュー表示は、ホワイトバランス調整を行うときに、後述する予備撮影時に設定して記憶されたホワイトバランス調整用データを使用するか、あるいは新たに予備撮影を行ってホワイトバランス調整用データを設定した上で使用するかを選択するための選択メニューであり、たとえば、図８に示すように表示する。図８の例では、項目選択スイッチ１０（図８（ａ））、あるいは項目選択スイッチ１２（図８（ｂ））によりカーソル（図中は矢印）を上下に移動し、設定スイッチ１１（図８（ｃ）または（ｄ））により決定する（ステップ１０５）。
【００４０】
新規に予備撮影を行うように選択されたと判定されたとき（図８（ｄ））、ズームレンズ駆動装置３７は撮影ズームレンズ３を、たとえば、焦点距離を１１５ｍｍ（３５ｍｍカメラに換算）になるように駆動し（ステップＳ１１１）、焦点検出／調整装置３６はピントを５０ｃｍとなるように焦点位置を調整する（ステップＳ１１２）。そして、外部モニタ９の表示画面内に図５（ａ）に示すように撮影している被写体とともに測色枠１４を表示する（ステップＳ１１３）。この測色枠１４は、撮像する画像データのうち平均色温度を測定してホワイトバランス調整用のデータとして使用される画像データの範囲を示すもので、撮像画面の約１／４のサイズである。そして、上述した設定では撮影者が、たとえば、伸ばした左手に名刺を持ち、右手でデジタルカメラ１を構えた場合には、撮影ズームレンズ３の焦点距離が１１５ｍｍであることから名刺が撮像されるサイズは測色枠１４よりやや大きくなり、ピントが５０ｃｍであることから左手に持った名刺と構えたデジタルカメラ１との距離にほぼ一致するために焦点位置は名刺の位置に合った状態となる（図５（ｂ））。
【００４１】
レリーズスイッチ２３がオンにされるのを待ち（ステップＳ１１４）、オンにされたと判定されると、ＣＣＤ２６で撮像したデータを図３のように処理して一旦バッファメモリ３０に格納するとともに、測色枠１４内にある被写体の輝度を測光装置３８で測定する（ステップＳ１１５）。なお、ステップＳ１１４におけるレリーズスイッチ２３の操作では、閃光装置４の動作モード切替スイッチ７の設定に係わらず閃光装置４は常に発光しない。測定した輝度値が所定の値よりも低く測色に不十分であると判定されたときは（ステップＳ１１６）、たとえば、「輝度が低すぎます。」という警告表示２を外部モニタ９に表示し（ステップＳ１２５）、撮影者にオートモードへの設定変更を促す。そして、再びホワイトバランス調整モード切替スイッチ８の状態をチェックし（ステップＳ１２６）、スイッチ８がオートモード（Ａ）側に切替えられたと判定されたときは、図７に示すマニュアルモード処理を終了し、図７へジャンプする以前のフロ−チャートにおけるステップＳ２０１へ進む。反対に、スイッチ８がマニュアルモード（Ｐｒｅ）側のままであると判定されれば、前述したステップＳ１０４の操作選択メニュー表示へ戻り、低輝度の状態では測色をしない。
【００４２】
一方、上述した測光装置３８による被写体の輝度測定（ステップＳ１１５）の結果、測定した輝度値が所定の値よりも高く測色に十分であると判定されたときは（ステップＳ１１６）予備測定の処理に入り、測色枠１４内の画像データをバッファメモリ３０から取り出す（ステップＳ１１７）。なお、ＣＣＤ２６に撮像された画像データのうち、測色枠１４内に該当するデータのみを出力させてもよい。
【００４３】
取り出された測色枠１４内の画像データに基づいて、Ｒ信号用のホワイトバランス調整用ゲインＲgainとＢ信号用のホワイトバランス調整用ゲインＢgainを、上述した式（１）、（２）を用いて算出する（ステップＳ１１８）。すなわち、画面の平均色温度を白に近づけるようにホワイトバランス調整用のＲゲインやＢゲインなどの調整値を決定し、このホワイトバランス調整データをステップＳ１１５で測定した輝度値とともにメモリ３０に記憶する（ステップＳ１１９、Ｓ１２０）。さらに、このときの日時をリアルタイムクロック３５から呼び出して上記のデータと合わせて記憶する（ステップＳ１２１）。そして、図７に示すマニュアルモード処理を終了し、図７へジャンプする以前のフロ−チャートにおけるステップＳ２０１へ進む。
【００４４】
上述したステップＳ１０５において、予備撮影時に記憶されたホワイトバランス調整用データを使用するように選択されたと判定されたときには（図８（ｃ））、メモリ３０に記憶されているホワイトバランス調整データおよび輝度値とともに記憶されている日時を呼び出し、リアルタイムクロック３５から得られる現在の日時と比較する（ステップＳ１３１）。システムリセットによりメモリ上のデータが保持されていない場合、あるいは記憶されているデータの日時が現在の日時に対して、たとえば、２４時間以上の差を有しているときには、撮影時の照明光が当然変わっているおそれがあると想定し、「前回の値がないので新規設定します。」という警告表示４を外部モニタ９に表示し（ステップＳ１３５）、新規に予備撮影を行う処理へ移る（ステップＳ１１１）。
【００４５】
一方、メモリ３０に記憶されているデータの日時が新しいときは、ホワイトバランス調整データおよび輝度値を呼び出し（ステップＳ１３２）、これらのデータに基づいてホワイトバランス調整用のＲゲインやＢゲインなどの調整値を決定し（ステップＳ１３３）、図７に示すマニュアルモード処理を終了し、図７へジャンプする以前のフロ−チャートにおけるステップＳ２０１へ進む。
【００４６】
また、前述のステップＳ１０２において、マニュアルモード（Ｐｒｅ）側のまま切替えられていないと判定されたときは、メモリ３０に記憶されているホワイトバランス調整データ、および輝度値とともに記憶されている日時を呼び出し、リアルタイムクロック３５から得られる現在の日時と比較する（ステップＳ１０６）。記憶されているデータの日時が現在の日時に対して、たとえば、８時間以上古いものであるときには、撮影時の照明光が変わっている可能性が高いと想定し、「前回の設定から時間が経過しています。」という警告表示１を外部モニタ９に表示する（ステップＳ１０７）。そして、前述のステップＳ１０４と同様の外部モニタ９に操作選択メニューを表示する（ステップＳ１０８）。このメニュー表示を使用して、図８（ａ）〜（ｄ）により説明したように、ホワイトバランス調整を行うときに前述した予備撮影時に設定して記憶されたホワイトバランス調整用データを使用するか、あるいは新たに予備撮影を行ってホワイトバランス調整用データを設定した上で使用するかを選択する（ステップＳ１０９）。
【００４７】
新たに予備撮影を行ってホワイトバランス調整用データを設定する新規設定が選択されたと判定されたときは、予備撮影を行う処理へ移る（ステップＳ１１１）。反対に、データを記憶してからの時間が経過していても前回のデータを使用してホワイトバランス調整を行うとき、つまり、前回の値を使用すると判定されたときは経過時間をクリアし（ステップＳ１１０）、ホワイトバランス調整データおよび輝度値を呼び出す処理（ステップＳ１３２）へ移行する。ここで、データを記憶してから経過した時間の算出は、ステップＳ１２１で記憶した日時と現在の日時との比較でもよいし、ステップＳ１２１でタイマをスタートさせ、経過時間をカウントする方法でもよい。このタイマの内容は、電源スイッチ６をオフにしても保持される。
【００４８】
この実施の形態によるデジタルカメラは、カメラが撮像した被写体画像に基づいて平均色温度が白くなるようにホワイトバランス調整用のＲゲインおよびＢゲインなどの調整値を決定し、これらの調整値に基づいたホワイトバランス調整を行うオートモード（Ａ）と、撮影者があらかじめ用意した白い被写体を測定し、その画像データに基づいて平均色温度が白くなるようにホワイトバランス調整用のＲゲインおよびＢゲインなどの調整値を決定し、これらの調整値に基づいたホワイトバランス調整を行うマニュアルモード（Ｐｒｅ）とを選択的に使用可能にしたものである。そして、本実施の形態によれば次のような作用効果が得られる。
【００４９】
（１）マニュアルモード（Ｐｒｅ）で使用するホワイトバランス調整用の調整値（ＲゲインおよびＢゲイン）を設定するために白い被写体、たとえば、名刺の無地の裏面を撮影するときに、撮影ズームレンズの焦点距離および焦点調整を撮影者の腕の長さと名刺の大きさを基準にして所定の値に設定するようにしたので（ステップＳ１１１，Ｓ１１２）、撮像画面を覆うような大きな白い被写体が不要となり、白い被写体に対してピントを合わせる必要もなく簡単に撮影できる。
【００５０】
（２）マニュアルモード（Ｐｒｅ）で使用するホワイトバランス調整用の調整値と被写体の輝度値を合わせて記憶するようにしたので、撮影時の輝度値と比較することにより（ステップＳ２０４）照明光が変化した可能性が高いときはそれを検出して警告することができる。
【００５１】
（３）マニュアルモード（Ｐｒｅ）で使用するホワイトバランス調整値を設定するための被写体の輝度値が、ホワイトバランス調整値の算出に十分とされる所定の輝度値より低いときは警告表示をしたり、ホワイトバランス調整値を設定しないようにしたので（ステップＳ１１６、Ｓ１２５）、ノイズが多く誤差が生じやすい状態でホワイトバランス調整値を設定することがなく、常に正しいホワイトバランス調整値を設定することが可能となる。
【００５２】
（４）オートモード（Ａ）でホワイトバランス調整を行うモードが選択されている場合は、閃光装置が発する光に基づいてあらかじめカメラ側で用意したホワイトバランス調整値に基づいたホワイトバランス調整を行うようにしたので（ステップＳ２０２ａ、Ｓ２１０、Ｓ２１１）、閃光装置の光の色に合わせたホワイトバランス調整が可能となる。
【００５３】
（５）マニュアルモード（Ｐｒｅ）でホワイトバランス調整を行うモードが選択されているときは、ホワイトバランス調整値を決定するための予備撮影時（ステップＳ１１４）および本撮影時（ステップＳ２０８）に閃光装置の発光を禁止するようにしたので（ステップＳ１０１）、マニュアルモード（Ｐｒｅ）で使用するホワイトバランス調整値を設定するために被写体画像を予備撮影したときと同じ照明光のもとでの本撮影が可能となる。
【００５４】
（６）マニュアルモード（Ｐｒｅ）で使用するホワイトバランス調整用の調整値とその値を設定した日時を合わせて記憶して撮影時までの経過時間がわかるようにしたので、調整値が古いときはそれを検知して警告することができる（ステップＳ１３１、Ｓ１３５、Ｓ１０６、Ｓ１０７）。
【００５５】
−第二の実施の形態−
続いて第二の実施の形態による処理手順を示す図９のフローチャートを説明する。第一の実施の形態である図６のフローチャートとの相違点のみ説明する。図９が図６のフローチャートの間に有する第一の相違点は、ステップＳ００２におけるホワイトバランス調整モード切替えスイッチ８の状態のチェックにおいて、マニュアルモード（Ｐｒｅ）側に設定されていると判定されたとき、そのまま図７に示すマニュアルモード処理に入る点にある。すなわち、図６の第一の実施の形態によるフローチャートに設けたステップＳ１０１の閃光装置の発光禁止処理を省略している。したがって、第一の実施の形態においては閃光装置４の動作切換スイッチ７の切替え位置に係わらず閃光装置４の発光を禁止にしたが（ステップＳ１０１）、本実施の形態では本撮影時において、閃光装置４は閃光装置４の動作切替スイッチ７の設定に基づいて発光する。なお、ステップＳ１１４では発光させないことは第一の実施の形態と同様である。
【００５６】
そして、第２の相違点は、ステップＳ２０３のホワイトバランス調整モード切替えスイッチ８の状態のチェックとステップＳ２０２ａの閃光装置４の使用状態のチェックとの順序が相違する点にある。すなわち、ステップＳ２０３におけるホワイトバランス調整モード切替スイッチ８の状態のチェックに先立ち、ステップＳ２０２ａにおける閃光装置４の使用状態のチェック処理が行われる。
【００５７】
また、第３の相違点は、ステップＳ２０２ａの閃光装置４の使用状態のチェックの結果、閃光装置４が発光される状態にあると判定された場合には、ステップＳ２１１で閃光装置４が発する光の色に基づいてあらかじめカメラに記憶されているデータを呼び出した後、ステップＳ２０７へ進みホワイトバランス調整用ゲインを設定する点である。すなわち、閃光装置４が使用される場合には、マニュアルモード側の処理であるステップＳ２０４，Ｓ２０５を行わない。ステップＳ２０７を処理した後、レリーズスイッチ２３がオンにされているかをチェックし（ステップＳ２０８ａ）、オンにされていると判定されたときは撮像して（ステップＳ２０９）画像データを取り込む。このとき、ホワイトバランス調整モードがオートでもマニュアルでも、閃光装置４の動作切換スイッチ７が強制発光（ＯＮ）、あるいは輝度測定の結果に応じて発光させる（ＡＵＴＯ）ように設定されており、輝度測定の結果に基づいて閃光装置４を発光させる状態にあると判定されているときは、ＣＣＤ２６に電荷を蓄積開始してから、電荷の蓄積が終了するまでの間に閃光装置４を発光させる。電荷蓄積終了後、ステップＳ２０７における処理において設定された調整値に基づくホワイトバランス調整および上述したその他の輪郭補償、γ補正等の処理を行い、画像データをバッファメモリ３０に一旦格納する。
【００５８】
以上説明したように、このような第二の実施の形態によるデジタルカメラにおいては以下の作用効果を有する。
【００５９】
（１）マニュアルモード（Ｐｒｅ）でホワイトバランス調整を行うように選択されているときにも閃光装置の発光を可能にするようにしたので、閃光装置を使用した撮影条件の場合に閃光装置４を発光させた撮影が可能となる。
【００６０】
−第三の実施の形態−
続いて第三の実施の形態による処理手順を示す図１０のフローチャートを説明する。この形態は、ホワイトバランス調整を行わずに一旦バッファメモリ３０に格納し、画像処理によりホワイトバランス調整を行うものである。図９の第二の実施の形態によるフローチャートとはステップＳ２０２から後の処理が相違し、その他は同じであるので相違部分のみ説明する。ステップＳ６０１ではホワイトバランス調整モード切替スイッチ８の状態のチェックを行い、スイッチ８がオートモード（Ａ）側に設定されていると判定されれば、続いてレリーズスイッチ２３がオンにされているかをチェックし（Ｓ６０５）、オンにされていると判定されたときは撮像して（ステップＳ６０６）画像データを取り込む。閃光装置４の動作切換スイッチ７が強制発光（ＯＮ）または測光結果に応じて発光させる（ＡＵＴＯ）ように設定されており、閃光装置４が発光する状態にあると判定されているときは、ＣＣＤ２６に電荷を蓄積開始してから、電荷の蓄積が終了するまでの間に閃光装置４を発光させる。
【００６１】
その後、再びホワイトバランス調整モードの状態をチェックし（ステップＳ６０７）、オートモード（Ａ）側にあると判定されたときはバッファメモリ３０に格納されているＲＧＢデータに基づいて画面の色温度を測り（ステップＳ６０９）、平均色温度を白に近づけるようにホワイトバランス調整用のＲゲインやＢゲインなどの調整値を決定する（ステップＳ６１０）。そして、設定されたホワイトバランス調整値に基づき、画像データを処理する（ステップＳ６１１）。これらの画像データは、表示画像作成回路３１により表示用の画像データに処理され、ＬＣＤ等の外部モニタ９に撮影結果として表示される。また、バッファメモリ３０に記憶された画像データは、圧縮回路３３によりＪＰＥＧ方式で所定の比率にデータ圧縮を受け、フラッシュメモリ等の記憶媒体（ＰＣカード）３４に記録される。この後、再びステップＳ００１へ戻り次の撮影に備える。
【００６２】
上述のステップＳ６０１において、ホワイトバランス調整モード切替スイッチ８の状態のチェックを行った結果、マニュアルモード（Ｐｒｅ）側に設定されていると判定された場合には、被写体の輝度値の変化を比較する（ステップＳ６０２）。ステップ２０１で測光して得た輝度値と前述した予備撮影時に測定して記憶された輝度値とを比較して両者の間に所定値以上の差があると判定された場合には、図６および図９における第一および第二の実施の形態によるフローチャートのステップＳ２０５と同様に、たとえば、「輝度変化が大きいのでオートモードでホワイトバランス調整します。」という警告表示３を外部モニタ９に表示し、ホワイトバランス調整モードをオートモード側の処理に切替えて（ステップＳ６０４）、ステップＳ６０５でレリーズスイッチ２３がオンにされるかをチェックし、オンにされなければ再びステップＳ００１へ戻り次の撮影に備える。
【００６３】
また、上述のステップＳ６０７において、ホワイトバランスの調整モードがマニュアルモード（Ｐｒｅ）側に設定されていると判定されても、ステップＳ６０８において閃光装置４の動作切換スイッチ７が強制発光（ＯＮ），または輝度測定の結果に応じて発光させる（ＡＵＴＯ）ように設定さており、撮像時に閃光装置４が発光されたと判定されたときは、ステップＳ６０９へ進み測色してステップＳ６１０でオートホワイトバランス調整値を算出して設定する。反対に、ステップＳ２０８において閃光装置４が発光されないと判定されたときは、ステップＳ６０９、ステップＳ６１０をスキップしてステップＳ６１１へ進み、予備撮影時に設定して記憶されたホワイトバランス調整値に基づいたマニュアルホワイトバランス処理を行う。
【００６４】
第三の実施の形態によるデジタルカメラについてまとめると、第一および第二の実施の形態のデジタルカメラが有する作用効果のほかに、次のような作用効果を有する。
【００６５】
（１）ホワイトバランス調整モードの設定をマニュアルモード（Ｐｒｅ）に設定した場合であっても、閃光装置を使用して撮影したときには、閃光装置の光に適したホワイトバランス調整値を使用してオートホワイトバランス調整を行うようにしたので（ステップＳ６０７，Ｓ６０８）、撮像した画像データに基づいてホワイトバランス調整を行うことが可能となる。
【００６６】
（２）被写体画像を取り込み、ＲＧＢデータとしてバッファメモリに格納してからホワイトバランス処理を行うようにしたので（ステップＳ６１１）、画像を取り込む撮像処理とホワイトバランス調整などの画像処理とを独立した処理として行うことが可能となる。これは、撮像済みの画像データに対して後からホワイトバランスなどの画像処理を行うために有効である。
【００６７】
なお、上述した例では被写体の輝度を測定するために測光装置を使用したが、ＣＣＤで撮像した画像データから輝度値を算出するようにしてもよい。
【００６８】
また、上述した例では警告表示を外部モニタ９上に表示するようにしたが、たとえば、デジタルカメラ１のファインダ５内にＬＥＤを点灯させて撮影者に知らせるようにしてもよい。
【００６９】
以上の説明では、レンズ交換ができないデジタルスチルカメラについて説明したが、一眼レフデジタルスチルカメラ、動画像も取込めるデジタルビデオカメラにも本発明を適用できる。
【００７０】
特許請求の範囲における各構成要素と、発明の実施の形態における各構成要素との対応について説明すると、撮影ズームレンズ３がズームレンズに、ズームレンズ駆動装置３７が焦点距離調節装置に、焦点検出／調整装置３６が焦点調節装置に、ＣＰＵ２１が制御手段にそれぞれ対応する。
【００７１】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように本発明では、ホワイトバランス調整用のホワイトバランス調整値を設定するときは、ズームレンズの焦点距離および焦点位置を所定の値に制御して行うようにしたので、撮影者が手に持った白い被写体を撮像して得た画像データに基づいた設定が可能となり、従来必要としていた撮像画面いっぱいを覆うような白い被写体を不要にするとともに、白い被写体に対するピント合わせを不要にすることができる。また、撮像画面の一部を使用すれば、名刺などの小さく白い被写体を用いてマニュアルホワイトバランス調整値を決定できる。この場合、モニタ上に対象となる枠を表示すれば、白い被写体を枠内に収めるように撮像すればよく、操作性が向上する効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】デジタルスチルカメラの一実施の形態の構成を示す図
【図２】デジタルスチルカメラの信号処理系統の一実施の形態のブロック図
【図３】図２に示した信号処理系統のうちライン処理を行なう回路を説明するブロック図
【図４】焦点検出／調整装置を説明する図
【図５】デジタルスチルカメラの一実施の形態による測色枠の表示例を示す図
【図６】デジタルスチルカメラの第一の実施の形態による処理手順を示すフローチャート
【図７】デジタルスチルカメラの実施の形態によるマニュアルモード処理の手順を示すフローチャート
【図８】操作選択メニューの表示例を示す図
【図９】デジタルスチルカメラの第二の実施の形態による処理手順を示すフローチャート
【図１０】デジタルスチルカメラの第三の実施の形態による処理手順を示すフローチャート
【符号の説明】
１…デジタルカメラ、２…レリーズ釦、３…撮影ズームレンズ、４…閃光装置、５…ファインダ、６…電源スイッチ、７…閃光装置のモード切替スイッチ、８…ホワイトバランス調整モード切替スイッチ、９…モニタ、１０、１２…項目選択スイッチ、１１…項目決定スイッチ、１３…ズーム切替スイッチ、１４…測色枠、２１…ＣＰＵ、２２…半押しスイッチ、２３…全押しスイッチ、２６…ＣＣＤ、２９…画像処理回路、３５…リアルタイムクロック、３６…焦点検出／調整装置、３７…ズームレンズ駆動装置、３８…測光装置、１００…ライン処理回路、１０５…平均値算出回路、１０７…ホワイトバランス調整回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
0004106774.tif 000009
【図９】
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【図１０】
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