JP2009141474A - 撮像表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】撮像フレームレートを低下させることなく、被写体がどのように撮像されるかの撮影状態を、表示画像から目視により容易に確認できる撮像表示装置を提供する。
【解決手段】被写体像を所定の撮像フレームレートで撮像する撮像部10と、撮像された被写体像を表示する画像表示部15と、被写体像を連続的に表示するように撮像部10からの撮像信号を処理する画像処理部14と、画像表示部15に連続的に表示する被写体像の画像更新周期を制御する制御部13と、画像更新周期の変更を指示する更新周期変更指示部33と、を有し、制御部13は、更新周期変更指示部33から更新周期変更指示が無い場合は、画像更新周期を第１画像更新周期とし、更新周期変更指示部33から更新周期変更指示が有る場合は、画像更新周期を第１画像更新周期よりも長い第２画像更新周期に変更するように制御する。
【選択図】図１

Description

本発明は、デジタルカメラ等の撮像表示装置に関するものである。

従来、ＣＣＤやＣＭＯＳ等からなる撮像素子を備えるデジタルカメラは、広く普及している。デジタルカメラは、撮像素子を有する撮像部により被写体を動画撮影して、その動画像をＬＣＤ等の表示デバイスを有する画像表示部にライブ画像として表示し、レリーズボタンの押下に応答して被写体の静止画や動画を撮影して、その画像データをメモリカード等の記録媒体に記録するようにしている。

このようなデジタルカメラとして、蛍光灯による照明下で動画撮影を行った場合に、フリッカが発生するのを防止するため、レリーズボタンが押下されるまでは、撮像素子による被写体の撮像フレームレートを３０Ｈｚとし、レリーズボタンが押下されたら、２０Ｈｚに低下させるようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００５−２６０７３３号公報

しかしながら、特許文献１に開示のように、撮影時に撮像フレームレートを低下させる構成にあっては、高速に移動する被写体を動画撮影する場合に、像ブレを生じるという問題がある。

このような問題を解決する方法として、表示レートの速い表示デバイスを用いることにより、撮像フレームレートを３０フレームレートよりも速くして、被写体を撮影することが考えられる。

しかし、この場合には、撮像フレームレートが速いため、表示デバイスに表示される被写体像も高速に更新されることになる。このため、例えば、レリーズボタンを半押しして、表示デバイスに表示される被写体像からフォーカス状態を目視で確認する場合には、被写体が高速で移動していると、表示デバイスに表示される被写体像も高速に更新されて、目視確認が困難になることが懸念される。

したがって、かかる点に鑑みてなされた本発明の目的は、撮像フレームレートを低下させることなく、被写体が高速に移動する場合であっても、被写体がどのように撮像されるかのフォーカス状態等の撮影状態を、表示画像から目視により容易に確認できる撮像表示装置を提供することにある。

上記目的を達成する請求項１に係る撮像表示装置の発明は、
被写体像を所定の撮像フレームレートで撮像して撮像信号を出力する撮像部と、
該撮像部により撮像された被写体像を表示する画像表示部と、
該画像表示部に被写体像を連続的に表示するように、前記撮像部からの撮像信号を処理する画像処理部と、
該画像処理部により前記画像表示部に連続的に表示する被写体像の画像更新周期を制御する制御部と、
該制御部による前記画像更新周期の変更を指示する更新周期変更指示部と、を有し、
前記制御部は、前記更新周期変更指示部からの更新周期変更指示の有無に応じて、前記更新周期変更指示が無い場合は、前記画像更新周期を第１画像更新周期とし、前記更新周期変更指示が有る場合は、前記画像更新周期を前記第１画像更新周期よりも長い第２画像更新周期に変更するように制御することを特徴とするものである。

請求項２に係る発明は、請求項１に記載の撮像表示装置において、
前記第２画像更新周期は、予め設定された画像更新周期、前記更新周期変更指示部からの更新周期変更指示の入力操作に同期した画像更新周期、または、前記撮像部からの撮像信号に基づいて設定される画像更新周期、であることを特徴とするものである。

請求項３に係る発明は、請求項１または２に記載の撮像表示装置において、
前記画像処理部は、前記第２画像更新周期で前記画像表示部に被写体像を連続的に表示する場合、前記第２画像更新周期で間引かれる前記第１画像更新周期に基づく被写体像を、前記第２画像更新周期に基づく被写体像に重畳することを特徴とするものである。

請求項４に係る発明は、請求項３に記載の撮像表示装置において、
前記第１画像更新周期に基づく被写体像のうち、動きのある部位のみを、前記第２画像更新周期に基づく被写体像に重畳することを特徴とするものである。

請求項５に係る発明は、請求項３または４に記載の撮像表示装置において、前記第２画像更新周期で間引かれる前記第１画像更新周期に基づく被写体像から所望の被写体像を選択して、前記第２画像更新周期に基づく被写体像に重畳することを特徴とするものである。

本発明によれば、撮像部では、被写体像を所定の撮像フレームレートで撮像し、画像表示部には、更新周期変更指示部からの更新周期変更指示が無い場合は、第１画像更新周期で画像を更新して表示し、更新周期変更指示部からの更新周期変更指示が有る場合は、第１画像更新周期よりも長い第２画像更新周期で画像を更新して表示するようにしたので、被写体が高速に移動する場合であっても、被写体がどのように撮像されるかのフォーカス状態等の撮影前画像を、表示画像から目視により容易に確認することが可能となる。

以下、本発明の実施の形態について、図を参照して説明する。

（第１実施の形態）
図１は、本発明の第１実施の形態に係る撮像表示装置の要部の構成を示す機能ブロック図である。この撮像表示装置は、デジタルカメラを構成するもので、図示しない被写体の光学像を、撮像部１０において、撮像光学系１１を介して撮像素子１２に結像し、該撮像素子１２で光電変換して撮像信号として出力する。撮像素子１２から出力される撮像信号は、制御部１３の制御のもとに、画像処理部１４で画像処理した後、画像表示部１５に供給して被写体像を表示するとともに、レリーズボタン１６の押下により、記録部１７に供給して、被写体像をメモリカード等の図示しない記録媒体に記録する。

撮像光学系１１は、ズーム機構、フォーカス機構および絞り機構を有し、制御部１３により光学系駆動部２１を介して駆動制御する。また、撮像素子１２は、ＣＣＤやＣＭＯＳ等からなり、制御部１３により撮像素子駆動部２２を介して駆動制御する。なお、図示しないが、制御部１３または画像処理部１４は、ＡＦ処理部やＡＥ処理部を有し、撮影者による設定等に応じて、撮像素子１２に被写体像を結像させるフォーカス制御（ＡＦ）や、撮像素子１２から所望の入射光量に対応する撮像信号を得る露光制御（ＡＥ）を行う。したがって、本実施の形態では、撮像光学系１１、撮像素子１２、光学系駆動部２１および撮像素子駆動部２２を含んで撮像部１０を構成している。

画像表示部１５は、本実施の形態では、所謂、電子ビューファインダ（ＥＶＦ）を構成するＬＣＤ等からなる第１表示デバイス２５と、モニタを構成するＬＣＤ等からなる第２表示デバイス２６とを有し、制御部１３により、それぞれ対応する第１表示駆動部２７および第２表示駆動部２８を介して被写体像の表示動作を制御する。したがって、本実施の形態では、第１表示デバイス２５、第２表示デバイス２６、第１表示駆動部２７および第２表示駆動部２８を含んで画像表示部１５を構成している。

また、制御部１３には、上述したレリーズボタン１６の他に、クロック生成部３１、メニューボタン３２、および更新周期変更指示部である更新周期変更指示ボタン３３を接続し、クロック生成部３１からのクロックに基づいて各部を制御するタイミング信号を生成し、メニューボタン３２の操作に基づいて撮影条件等を設定し、更新周期変更指示ボタン３３の操作による更新周期変更指示に基づいて、後述するように、画像表示部１５に表示する被写体像の画像更新周期を変更する。

更新周期変更指示ボタン３３は、図２に示すように、撮像表示装置本体４１の背面側で、例えば、本体４１を右手で把持した状態で、右手の親指で操作可能な位置に設ける。なお、図２において、符号４２は、第１表示デバイス２５を有するＥＶＦの観察窓を示す。

次に、図３に示すタイミングチャートを参照しながら、本実施の形態に係る撮像表示装置の概略動作を説明する。

本実施の形態では、撮像素子１２を、例えば１／２４０ｓの撮像フレームレートで駆動して、図３（ａ）に示す被写体像の撮像フレームを得、その順次の撮像フレームを、必要に応じて、図３（ｂ）に示すように、ＡＦ・ＡＥ処理用フレームとして用いて、図示しないＡＦ処理部やＡＥ処理部により、ＡＦ制御やＡＥ制御を行う。

また、更新周期変更指示ボタン３３が押下されていない場合には、通常表示モードとして、画像処理部１４において、図３（ｃ）に示すように、１／２４０ｓの撮像フレームを１／２間引きした高速表示用フレームを得、その高速表示用フレームを、図３（ｄ）に示すように、１／１２０ｓの第１画像更新周期で表示部１５に表示する。なお、図３（ｃ）および（ｄ）は、順次の撮像フレームに対して、偶数番目の撮像フレームを高速表示用フレームとして抽出して、１／１２０ｓの第１画像更新周期で更新しながら連続的に表示する場合を例示している。

一方、更新周期変更指示ボタン３３の押下により更新周期変更指示が与えられた場合には、更新周期制御モードとして、表示部１５の画像更新周期を第１画像更新周期よりも長い第２画像更新周期に変更する。

例えば、図３（ｅ）に示すように、撮像フレーム２が出力される付近で、更新周期変更指示ボタン３３が押下された場合には、撮像フレーム２が出力された時点で、該撮像フレーム２を更新周期制御フレームとして表示部１５に表示するとともに、図３（ｆ）に示すように、表示部１５の画像更新周期を第２画像更新周期に変更して、表示された撮像フレーム２の画像を、次の更新タイミングまで表示する。図３（ｆ）は、第２画像更新周期を１／５ｓとし、その後、撮像フレーム５０の画像に更新して、被写体像を連続的に表示する場合を例示している。

その後、更新周期変更指示ボタン３３の押下が解除された場合には、通常表示モードに移行して、１／１２０ｓの第１画像更新周期で、被写体像を更新しながら表示部１５に連続的に表示する。

ここで、更新周期制御モードによる被写体像の第２画像更新周期は、例えば、下記の（１）〜（４）のいずれかによって設定する。

（１）第２画像更新周期は、予め設定する。例えば、メニューボタン３２等により、撮影者が目視により確認可能な第２画像更新周期を予め設定して、更新周期変更指示ボタン３３の押下状態で、図３に示したように、設定された第２画像更新周期で表示画像を更新する。この場合は、第２画像更新周期を、撮影者に応じて、例えば、１／５ｓ、１／２ｓ、１ｓなど自由に設定することができる。

（２）第２画像更新周期は、更新周期変更指示ボタン３３の押下操作に同期させる。すなわち、更新周期変更指示ボタン３３を押下している間は、表示画像を保持して、画像を更新しないようにする。この場合は、画像更新周期（更新タイミング）を、撮影者により適宜変更できるので、シャッタタイミングを逃さないように、撮影タイミングを決定することが可能となる。

（３）第２画像更新周期は、撮像素子１２からの撮像信号に基づいて設定する。例えば、更新周期変更指示ボタン３３の押下状態で、画像認識などで撮像フレームの所定の領域に所望の物体が位置したのが認識された撮像フレームのみを表示する、あるいは、ＡＦ処理にて合焦した撮像フレームのみを表示する。これにより、撮影者の目視認識速度の限界を超えた速度で移動する被写体でも、的確に撮影状態を表示して確認することが可能となる。また、順次の撮像フレームに基づいて動きベクトルを算出し、その動きベクトルから被写体の移動速度に応じて画像更新周期を設定する。

（４）上記（１）と（３）とを組み合わせ、第２画像更新周期の最小値は、上記（１）により決定する。これにより、移動速度の速い被写体を、撮影者に応じて目視にて確認することが可能となる。

なお、本実施の形態において、表示部１５における通常表示モードおよび更新周期制御モードの動作態様は、ＥＶＦを構成する第１表示デバイス２５およびモニタを構成する第２表示デバイス２６の双方を、更新周期変更指示の有無に応じて、通常表示モードあるいは更新周期制御モードで動作させたり、一方の表示デバイスは、常に通常表示モードで動作させ、他方の表示デバイスのみ、更新周期変更指示の有無に応じて、通常表示モードあるいは更新周期制御モードで動作させたり、一方の表示デバイスは駆動を停止させ、他方の表示デバイスのみ、更新周期変更指示の有無に応じて、通常表示モードあるいは更新周期制御モードで動作させたり、する等、任意に設定することができる。

また、更新周期制御モードに移行した場合には、好ましくは、その旨を示すマークを、画像表示部１５の第２表示デバイス２６に表示し、ＥＶＦにおいては、第１表示デバイス２５または第１表示デバイス２５とともに設けられる撮影状態表示部に表示して、撮影者が容易に認識できるようにする。

以上のように、本実施の形態では、更新周期変更指示ボタン３３を設け、この更新周期変更指示ボタン３３が押下された場合には、更新周期制御モードとして、撮像フレームレートを変更することなく、表示部１５の画像更新周期を、通常表示モードの場合の第１画像更新周期よりも長い第２画像更新周期に変更するようにしたので、被写体が高速に移動する場合であっても、被写体がどのように撮像されているかのフォーカス状態等の撮影状態（撮像前状態）を、表示画像から目視により容易に確認することができる。

（第２実施の形態）
図４は、本発明の第２実施の形態に係る撮像表示装置の要部の構成を示す機能ブロック図である。この撮像表示装置は、図１に示した構成において、画像処理部１４内に、間引き画像処理部５１および画像重畳部５２を設け、更新周期制御モードにおいて、高速表示用フレームから間引かれた間引き画像フレームを間引き画像処理部５１で画像処理し、その処理画像を、画像重畳部５２で更新周期制御フレームの画像に重畳して、その重畳された画像フレームを画像表示部１５に表示するようにしたものである。その他の構成は、第１実施の形態と同様であるので、図１に示す構成要素と同一構成要素には、同一参照符号を付して説明を省略する。

以下、図５に示すタイミングチャートを参照しながら、本実施の形態に係る撮像表示装置の概略動作を説明する。本実施の形態では、第１実施の形態の場合と同様に、撮像素子１２を、例えば１／２４０ｓの撮像フレームレートで駆動して、図５（ａ）に示す被写体像の撮像フレームを得、その撮像フレームを、必要に応じて、図５（ｂ）に示すように、ＡＦ・ＡＥ処理用フレームとして用いて、図示しないＡＦ処理部やＡＥ処理部により、ＡＦ制御やＡＥ制御を行う。

また、更新周期変更指示ボタン３３が押下されていない場合には、通常表示モードとして、図５（ｃ）に示すように、１／２４０ｓの撮像フレームを１／２間引きした高速表示用フレームを得、その高速表示用フレームを、図５（ｄ）に示すように、１／１２０ｓの第１画像更新周期で表示部１５に表示する。

一方、更新周期変更指示ボタン３３の押下により更新周期変更指示が与えられた場合には、更新周期制御モードとして、表示部１５の画像更新周期を第１画像更新周期よりも長い第２画像更新周期に変更する。

例えば、図５（ｅ）に示すように、撮像フレーム２が出力される付近で、更新周期変更指示ボタン３３が押下された場合には、第１実施の形態の場合と同様に、撮像フレーム２が出力された時点で、該撮像フレーム２を更新周期制御フレームとして表示部１５に表示するとともに、図５（ｈ）に示すように、表示部１５の画像更新周期を第２画像更新周期に変更して、表示された撮像フレーム２の画像を、次の更新タイミングまで表示する。図５（ｈ）は、図３（ｆ）の場合と同様に、第２画像更新周期を１／５ｓとし、その後、撮像フレーム５０の画像を更新周期制御フレームとしている。

本実施の形態では、この更新周期制御モードにおいて、高速表示用フレームから間引かれた間引き画像フレームを、間引き画像処理部５１で画像処理して、画像重畳部５２において次の更新周期制御フレームに重畳して、画像表示部１５に表示する。例えば、図５（ｅ）に示すように、撮像フレーム２および撮像フレーム５０が更新周期制御フレームとして抽出される場合には、図５（ｆ）に示すように、撮像フレーム２から撮像フレーム５０までの間に、高速表示用フレーム４，６，８，・・・，４８が間引かれるので、これらの間引き画像フレームを間引き画像処理部５１に供給して、加算または平均化処理、およびカラー処理して、図５（ｇ）に示すように、処理画像Ａを得る。

間引き画像処理部５１から得られる処理画像Ａは、画像重畳部５２において、次の更新周期制御フレームである撮像フレーム５０のカラー処理された処理画像Ｂ（図５（ｇ）参照）と、単純加算や重み付け加算による加算、あるいは平均化により重畳処理して、図５（ｈ）に示すように、画像表示部１５に表示する。なお、図５（ｈ）は、処理画像Ａと処理画像Ｂとを、（αＡ＋βＢ）として重み付け加算した場合を示している。

ここで、間引き画像処理部５１による画像処理では、高速表示用フレームから間引かれた間引き画像フレームから、ある被写体を検知して、その検知物体の情報のみを加算、平均化して処理画像Ａを生成してもよい。また、画像重畳部５２による重畳処理では、例えば、背景が固定され、その前面で動いている物体の場合には、処理画像Ａと処理画像Ｂとの差分データ部のみ、すなわち被写体像のうち、動きのある部位のみを加算や平均化処理してもよい。

このように、本実施の形態は、更新周期制御モードでは、高速表示用フレームから間引かれた間引き画像フレームを、間引き画像処理部５１で画像処理して、画像重畳部５２において次の更新周期制御フレームに重畳して表示するようにしたので、間引き画像処理部５１からの処理画像Ａに対する比率αを、例えばα＝０．３と低めに設定し、次の更新周期制御フレームの処理画像Ｂに対する比率βを、例えばβ＝０．７と高めに設定して重畳することにより、静止画のフォーカス確認を行いつつ、動き情報の確認を行い易い画像を表示することができる。

（第３実施の形態）
図６は、本発明の第３実施の形態に係る撮像表示装置の要部の構成を示す機能ブロック図である。この撮像表示装置は、図４に示した構成において、画像処理部１４内に、さらに、フレーム選択部５５を設け、更新周期制御モードにおいて、高速表示用フレームから間引かれた間引き画像フレームから、さらに、フレーム選択部５５により所要の画像フレームを選択し、その選択された画像フレームを、第２実施の形態の場合と同様にして、間引き画像処理部５１で画像処理して、その処理画像を、画像重畳部５２で次の更新周期制御フレームの画像に重畳して、画像表示部１５に表示するようにしたものである。その他の構成および動作は、第２実施の形態と同様である。

ここで、フレーム選択部５５は、高速表示用フレームから間引かれた間引き画像フレームから、所要の画像フレームとして、例えば、画像認識にて所定の形状の被写体像が検出された画像フレームや、被写体像に変化があった（動いていた）と判断された画像フレーム等、予め設定した画像フレームを選択する。

図７は、本実施の形態に係る撮像表示装置の概略動作を示すタイミングチャートである。図７（ａ）〜（ｆ）は、図５（ａ）〜（ｆ）と同様である。ここでは、図７（ｆ）に示す間引き画像フレームから、フレーム選択部５５により、図７（ｇ）に示すように、被写体に変化があった画像フレーム４，１０，１２，１８，２０を選択し、それらの選択フレームを、第２実施の形態の場合と同様に、間引き画像処理部５１で画像処理して処理画像Ａを生成し（図７（ｈ）参照）、その処理画像Ａを、画像重畳部５２において、次の更新周期制御フレームの処理画像Ｂ（図７（ｈ）参照）に重畳処理して、図７（ｉ）に示すように、画像表示部１５に表示する。

このように、本実施の形態は、更新周期制御モードでは、高速表示用フレームから間引かれた間引き画像フレームから、さらに、所要の画像フレームを選択し、その選択された所要の画像フレームを、第２実施の形態の場合と同様に画像処理して、次の更新周期制御フレームの画像に重畳して表示するようにしたので、第２実施の形態におけるよりも高速処理が可能となり、特に、動き情報をより効率的に表示することができる。

なお、本発明は、上記実施の形態にのみ限定されるものではなく、幾多の変形または変更が可能である。例えば、上記実施の形態では、通常表示モードにおける表示フレームレートを１２０ｆｐｓとしたが、第１表示デバイス２５および第２表示デバイス２６の各々に応じて６０ｆｐｓとしたり、３０ｆｐｓとしたり、あるいは、撮像表示フレームレートと同じ、例えば２４０ｆｐｓとしたり、することもできる。また、画像表示部１５は、第１表示デバイス２５または第２表示デバイス２６の一方のみを有して構成することもできる。

また、更新周期変更指示ボタン３３は、レリーズボタン１６の半押し操作に代用させることもできる。この場合は、フォーカスロックと連動させて、例えば、撮影者がレリーズボタン１６を半押しすることにより、表示画像の更新制御を開始して、ＡＦ処理にて合焦したタイミングで表示画像を更新するように制御することもできる。

本発明の第１実施の形態に係る撮像表示装置の要部の構成を示す機能ブロック図である。 図１に示す撮像表示装置の概略背面図である。 第１実施の形態の概略動作を示すタイミングチャートである。 本発明の第２実施の形態に係る撮像表示装置の要部の構成を示す機能ブロック図である。 第２実施の形態の概略動作を示すタイミングチャートである。 本発明の第３実施の形態に係る撮像表示装置の要部の構成を示す機能ブロック図である。 第３実施の形態の概略動作を示すタイミングチャートである。

符号の説明

１０ 撮像部
１１ 撮像光学系
１２ 撮像素子
１３ 制御部
１４ 画像処理部
１５ 画像表示部
１６ レリーズボタン
２１ 光学系駆動部
２２ 撮像素子駆動部
２５ 第１表示デバイス
２６ 第２表示デバイス
２７ 第１表示駆動部
２８ 第２表示駆動部
３１ クロック生成部
３２ メニューボタン
３３ 更新周期変更指示ボタン
４１ 撮像表示装置本体
４２ 観察窓
５１ 間引き画像処理部
５２ 画像重畳部
５５ フレーム選択部

Claims (5)

1. 被写体像を所定の撮像フレームレートで撮像して撮像信号を出力する撮像部と、
   該撮像部により撮像された被写体像を表示する画像表示部と、
   該画像表示部に被写体像を連続的に表示するように、前記撮像部からの撮像信号を処理する画像処理部と、
   該画像処理部により前記画像表示部に連続的に表示する被写体像の画像更新周期を制御する制御部と、
   該制御部による前記画像更新周期の変更を指示する更新周期変更指示部と、を有し、
   前記制御部は、前記更新周期変更指示部からの更新周期変更指示の有無に応じて、前記更新周期変更指示が無い場合は、前記画像更新周期を第１画像更新周期とし、前記更新周期変更指示が有る場合は、前記画像更新周期を前記第１画像更新周期よりも長い第２画像更新周期に変更するように制御することを特徴とする撮像表示装置。
2. 前記第２画像更新周期は、予め設定された画像更新周期、前記更新周期変更指示部からの更新周期変更指示の入力操作に同期した画像更新周期、または、前記撮像部からの撮像信号に基づいて設定される画像更新周期、であることを特徴とする請求項１に記載の撮像表示装置。
3. 前記画像処理部は、前記第２画像更新周期で前記画像表示部に被写体像を連続的に表示する場合、前記第２画像更新周期で間引かれる前記第１画像更新周期に基づく被写体像を、前記第２画像更新周期に基づく被写体像に重畳することを特徴とする請求項１または２に記載の撮像表示装置。
4. 前記第１画像更新周期に基づく被写体像のうち、動きのある部位のみを、前記第２画像更新周期に基づく被写体像に重畳することを特徴とする請求項３に記載の撮像表示装置。
5. 前記第２画像更新周期で間引かれる前記第１画像更新周期に基づく被写体像から所望の被写体像を選択して、前記第２画像更新周期に基づく被写体像に重畳することを特徴とする請求項３または４に記載の撮像表示装置。

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