JP2005295531A - センサ・アレイにより捉えられた画像を表示するシステム及び方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 カメラを物理的に操作するか、或いは動力化された三脚を用いて制御する場合に生じる問題を解決するシステムを提供する。
【解決手段】 センサ・アレイにより捉えられた画像を表示するためのシステムであって、センサ・アレイの第１領域内の複数のセンサからの出力に対応する画像を表示するための手段と、前記センサ・アレイ内の前記第１領域を平行移動させることによって、表示される前記画像を変化させ、これにより前記複数のセンサを変更するための手段とを含むシステム。
【選択図】図１

Description

本発明の実施態様は、センサ・アレイにより捉えられた画像を表示するシステム及び方法に関する。特に、それらは、ディジタル・カメラにおいてセンサ・アレイにより捉えられた画像を表示するシステム及び方法に関する。

ディジタル・カメラはディスプレイで見られる画像を捉えて記憶するために使用される。画像は、普通は、前記画像が捉えられている間にディスプレイで見られ、或いは後に画像がメモリから読み出されるときに見られる。異なる画像を捉えるためには、カメラを物理的に動かしてその傾きや方位を変更する必要がある。これは、カメラを物理的に操作するか、或いは動力化された三脚を用いてカメラの傾き及び／又は方位を制御することによって達成され得る。

カメラを物理的に操作することに関連する１つの問題は、操作する人の手が不安定で、その結果として画像をぼやけさせる可能性があるということである。その複数の画像が結合されてビデオを形成すれば、ビデオは揺れ動いて、見ていて不快に感じられるであろう。動力化された三脚を用いてカメラを制御することに関連する１つの問題は、それが電力を消費することである。
従って、カメラのディスプレイを制御するための代わりのシステムを提供することが望ましい。

本発明の１つの側面に従って、センサ・アレイにより捉えられた画像を表示するためのシステムが提供され、前記システムは、センサ・アレイの第１領域内の複数のセンサからの出力に対応する画像を表示するための手段と、前記センサ・アレイ内の前記第１領域を平行移動させ、これにより前記複数のセンサを変えることによって、表示される画像を変化させるための手段とを含む。

本発明の実施態様により提供される１つの利点は、それがカメラの物理的運動を減少させ得ることである。これは、ユーザがセンサ・アレイ内の第１領域を平行移動させて異なる画像を作ることができるからである。これは、カメラの傾きまたは方位を変化させて異なる画像を作ることに相当する。
画像を表示するための手段は、センサ・アレイの第１領域内の複数のセンサだけから出力を提供するように前記センサ・アレイを制御することができる。この実施態様により提供される１つの利点は、システムがセンサ・アレイ全体からの出力に対応する大きな画像を記憶しなくても良いことである。これは、システムにおいて画像を記憶するために必要なメモリを減少させるのに役立つであろう。

システムは、センサ・アレイの全てのセンサからの出力を記憶するバッファを含むことができる。画像を表示するための手段は、バッファから記憶されている出力を受け取り、その記憶されている出力を処理して、センサ・アレイの第１領域内の複数のセンサからの出力に対応する画像を作ることができる。この実施態様により提供される利点は、システムが画像を表示するための手段の処理速度より大きな速度でデータを捉えることを可能にすることである。
システムは、センサ・アレイの第１領域内の複数のセンサの出力を受け取って記憶するために画像を受け取って記憶するメモリを含むことができる。メモリは、ユーザが画像を後で見ることを可能にするという利点を提供する。

システムは、センサ・アレイ内の第１領域の平行移動を制御するためのユーザ入力装置を含むことができる。ユーザ入力装置は、第１方向の平行移動と、第１方向に対して実質的に垂直な第２方向の独立の平行移動とを制御することができる。ユーザ入力装置は、第１領域をリサイズするように構成されて良い。ユーザ入力装置は、第１領域を同時にリサイズし平行移動させるように構成されて良い。ユーザ入力装置は、システムの不可欠のコンポーネントであって良く、或いはシステムから遠く離れていても良い。ユーザ入力装置は、低電力無線周波数リンクなどの無線リンクを介してシステムに接続され得る。ユーザ入力装置は、キーパッド、ジョイスティック又は接触感知スクリーンであって良い。

センサ・アレイの前記第１領域のリサイズ及び平行移動により提供される１つの利益は、それがより大きなレベルの制御をユーザに与えると共に更にディジタル・カメラ又は動力化された三脚を動かす必要を減少させることである。
画像を表示する手段はプロセッサを含むことができる。

本発明の他の側面に従って画像を制御する方法が提供され、この方法は、センサ・アレイの第１領域内のセンサからの出力に対応する画像を表示するステップと、ユーザ入力に応答して、前記第１領域を前記センサ・アレイ内で平行移動させることと同等の、異なる画像を表示するステップとを含む。

本発明の別の側面に従ってディスプレイを制御するシステムが提供され、前記システムは、光センサのＮ×Ｍアレイを含むセンサから画像を受け取る入力と、光センサのＮ×Ｍアレイのｎ×ｍ部分集合に対応するピクセルのｎ×ｍアレイを含む画像を表示するようにディスプレイを制御するプロセッサとを含み、対応するｎ×ｍ部分集合は、ユーザ入力に応答して、表示される画像を変更するように変更可能である。
本発明のより良い理解のために、実例として添付図面を参照する。

図は、センサ・アレイ１４により捉えられた画像を表示するシステム１０を例示しており、システム１０は、センサ・アレイ１４の第１領域内の複数のセンサからの出力に対応する画像１６を表示する手段と、センサ・アレイ１４内で第１領域を平行移動させ、これにより複数のセンサを変更することによって、表示される画像１６を変更する手段とを含む。プロセッサ１６は、画像１６を表示する手段と、表示される画像を変更する手段とを提供することができる。

図１（Ａ）は、本発明の第１実施態様に従ってセンサ・アレイ１４により捉えられた画像を表示するシステム１０を例示している。システム１０は、センサ・アレイ１４として配列された複数のセンサと、バッファ・メモリ２２と、プロセッサ１６と、ユーザ入力装置２４と、ディスプレイ１２とメモリ１８とを含む。

システム１０は、ディジタル・カメラのコンポーネントであるか、或いはディジタル・カメラにより捉えられた画像を表示するか或いはディジタル・カメラと統合されている電子装置であって良い。システム１０は、例えば、移動電話或いはパーソナルデジタルアシスタント（ＰＤＡ）などの携帯用ハンドヘルド装置で完全に或いは部分的に構成されて良く、或いはパーソナルコンピュータであって良い。

センサ・アレイ１４は、任意の適切な光センサを含んでいて良く、例えば、電荷結合素子（ＣＣＤ）或いは相補型金属酸化膜半導体（ＣＭＯＳ）センサを含むことができる。センサ・アレイは、画像を画像データとして捉える。このデータは、通常は、センサ・アレイ１４の各センサについてのデータ・エレメント（ワード）を含む。各データ・エレメントは、夫々のセンサにより感知される光の強さを表す。

画像データはセンサ・アレイ１４からバッファ・メモリ２２へ出力され、これは画像データがプロセッサ１６により処理される前に前記画像データを一時的に記憶する。これは、バッファ・メモリ２２が溢れるまでシステム１０がプロセッサ１６の処理速度より大きな速度でデータを捉えることを可能にする。

プロセッサ１６はユーザ入力装置２４に接続され、これからコマンド信号を受け取る。ユーザ入力装置２４は、任意の適切なユーザ入力装置であって良くて、例えばキーパッド、ジョイスティック或いは接触感知スクリーンなどであって良い。例示されている例では、ユーザ入力装置２４はシステム１０の不可欠のコンポーネントである。しかし、他の実施態様では、それは独立して遠くにあって、低電力無線周波数リンクなどの無線リンクを介してプロセッサ１６に接続可能であって良い。

プロセッサ１６は、ディスプレイ１２の動作を制御するように接続されている。ディスプレイ１２は、任意の適切なディスプレイであって良くて、例えば液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）或いは薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）ディスプレイであって良い。ディスプレイ１２の内容は、プロセッサ１６により提供されるディスプレイ・データにより決まる。ディスプレイ・データは画像データの部分集合である。

プロセッサ１６は、メモリ１８に読み書きするように接続されている。プロセッサ１６は、画像データ及び／又はディスプレイ・データを、将来使用するために前記メモリに記憶させる。メモリ１８は、任意の適切なメモリであって良くて、例えばフラッシュ・メモリなどの組み込み永久記憶装置であって良く、或いは、セキュア・ディジタル（ＳＤ）カード或いはマイクロ・ドライブなどの取り外し可能なメモリであって良い。
システム１０は、複数のセンサ１４に入射した光が画像データに変換され、その後に、ディスプレイ１２で表示される画像を決定するディスプレイ・データを作るためにユーザ入力装置２４からのユーザ入力に応答してプロセッサ１６により処理される。

より詳しくは、図１（Ａ）は、センサ・アレイ１４が少なくとも１つのソース２１から光（矢２０により表されている）を受け取って画像データ（ａ）を作ることを例示している。前記センサ・アレイはセンサのＮ×Ｍアレイであり、画像データは図１（Ｂ）に例示されているようにデータ・エレメントのＮ×Ｍアレイとして表されて良く、ここで各データ・エレメントは夫々のセンサ出力に対応する。図１（Ｂ）の例では、センサ・アレイはセンサの４×４アレイであり、画像データ（ａ）は１から１６までの番号が付されたデータ・エレメントの４×４アレイとして表されている。画像データはバッファ・メモリ２２に記憶される。

プロセッサ１６は、バッファ２２から画像データを読み出し、これを操作して、図１（Ｂ）に例示されているディスプレイ・データ（ｂ）を作る。その操作は、画像データのデータ・エレメントから部分集合を選択することを含む。この部分集合はセンサ・アレイ１４の第１領域に対応する。第１領域はセンサ・アレイ１４における隣接するセンサのｎ×ｍ領域であり、部分集合は第１領域内のセンサの出力に対応するｎｍ個のデータ・エレメントである。
画像データ（ｂ）は、次に、ディスプレイ１２に送られて表示される。通常、第１領域のサイズ（ｎ×ｍ）はディスプレイのサイズに対応し、ディスプレイ・データの各データ・エレメントはディスプレイのピクセルの強度を制御するために使用される。

図１（Ｂ）の例では、ディスプレイはピクセルの２×２アレイであり、第１領域はセンサ・アレイ１４の右上隅のセンサの２×２アレイである。従って、表示される画像データは画像データ・エレメント３，４，７，８に対応する。２×２ディスプレイは単なる例示であって、通常は、ディスプレイは遥かに大きくて、例えば１６００×１２００ピクセル（合計で１，９２０，０００個のピクセル）のアレイである。

ユーザ入力装置２４は、ユーザが画像データ（ａ）を変更せずにディスプレイ・データ（ｂ）を変更することを可能にする。ユーザは、センサ・アレイの異なる領域を表示するようにセンサ・アレイ１４内で第１領域を平行移動させることができる。

ユーザは、ユーザ入力装置２４を使って、画像データのデータ・エレメントから異なる部分集合をディスプレイ・データとして選択することができる。この異なる部分集合は、センサ・アレイ１４内での第１領域の平行移動に相当する。例えば、“左”コマンドを提供すれば、第１領域は左へ１だけ平行移動してディスプレイ・データは画像データ・エレメント２，３，６及び７を含むことになる。その代わりとしてユーザが“ダウン”コマンドを提供すれば、第１領域は下へ１だけ平行移動してディスプレイ・データは画像データ・エレメント７，８，１１及び１２を含むことになる。従って、ユーザは、４×４センサ・アレイ１４のどの２×２領域が２×２ディスプレイに入力を提供するのかを選択的に選ぶことができる。これは、ユーザが最後の画像を変更することを望むときにカメラの物理的な動きを減少させるのに役立つであろう。

図２（Ａ）は、本発明の第２実施態様に従ってディスプレイ１２を制御するシステム１０を例示している。システム１０は、図１（Ａ）において例示されているシステム１０と実質的に類似していて、類似的に動作する。図２（Ａ）の特徴が図１（Ａ）の特徴と一致する場合には同じ参照数字が使用されている。

図２（Ａ）に示されているシステム１０は、センサ・アレイ１４の全センサからの画像データを記憶するためのバッファ・メモリを含んでいない点において図１（Ａ）に示されているものと異なる。この実施態様では、プロセッサ１６はセンサ・アレイ１４から画像データを選択的に読み出し、それはディスプレイ・データとして使用される。前記ディスプレイ・データは、メモリ１８に記憶されても良く、或いはディスプレイ１２で表示されてもよい。プロセッサがセンサ・アレイ１４の出力を制御するので、システム１０はバッファ・メモリ２２を含んでいなくても良い。

プロセッサ１６は、センサ・アレイ内のセンサの部分集合のみから出力を得る。前記部分集合は、センサ・アレイ１４の第１領域に対応する。前記第１領域はセンサ・アレイ１４内の隣り合うセンサのｎ×ｍ領域であり、画像データ（ディスプレイ・データ）は、前記第１領域内のセンサの出力に対応するｎｍ個のデータ・エレメントである。

ユーザ入力装置２４は、ユーザが画像データを変更することによりディスプレイ・データを変えることを可能にする。ユーザは、センサ・アレイ１４内の第１領域を平行移動させて、センサ・アレイ１４のいろいろな領域からいろいろな画像データを得ることができる。例えば、ディスプレイ・データが始めは図２（Ｂ）に示されているように３，４，７，８であり、そしてユーザが“左”コマンドを与えれば、第１領域は左へ１だけ平行移動し、画像データ（ディスプレイ・データ）はデータ・エレメント２，３，６，７を含むことになる。その代わりに、もしユーザが“ダウン”コマンドを与えれば、第１領域は下へ１だけ平行移動し、画像データ（ディスプレイ・データ）はデータ・エレメント７，８，１１及び１２を含むことになる。従って、ユーザは、４×４センサ・アレイ１４のどの２×２領域が２×２ディスプレイに入力を提供するかを選択的に選ぶことができる。

図３（Ａ）は、本発明の第３実施態様に従ってディスプレイ１２を制御するためのシステム１０を例示している。システム１０は、図１（Ａ）に示されているシステム１０と類似している。図３（Ａ）の特徴物が図１（Ａ）の特徴物と一致する場合には同じ参照数字が使われている。
センサ・アレイ１４は画像データ（ａ）を捉え、それはプロセッサ１６により読み出される。画像データ（ａ）はＭＮ個のデータ・エレメントを含み、センサ・アレイ１４全体の出力に対応する。画像データ（ａ）はプロセッサ１６によりメモリ１８に格納される。

後に、ユーザは、記憶されている画像のｎ×ｍ個のピクセルだけを見たいと述べる要求をプロセッサ１６に与えることができる。すると、プロセッサ１６は、ディスプレイ１２の内容を制御するために使われるディスプレイ・データ（ｂ）を作るために、メモリ１８に記憶されている画像データ（ａ）を処理する。プロセッサ１６は、メモリ１８からその画像データを読み出し、それを処理してディスプレイ・データ（ｂ）を作る。その処理は、画像データのデータ・エレメントから部分集合を選択することを含む。この部分集合はセンサ・アレイ１４の第１領域に対応する。第１領域は、センサ・アレイ１４内の隣り合うセンサのｎ×ｍ領域であり、部分集合は第１領域内のセンサの出力に対応するｎｍ個のデータ・エレメントである。
ディスプレイ・データ（ｂ）は、画像データ（ａ）とは別のエンティティとしてメモリ１８に記憶されて良い。

図３（Ｂ）の例では、ユーザは２×２画像を見ることを選択し、第１領域はセンサ・アレイ１４の右上隅内のセンサの２×２アレイである。従って、表示される画像データは画像データ・エレメント３，４，７，８に対応する。２×２アレイは単なる例示であり、通常は、ディスプレイは遥かに大きくて例えば１６００×１２００ピクセル（合計で１，９２０，０００ピクセル）のアレイである。
ユーザ入力装置２４は、ユーザが画像データ（ａ）を変えずにディスプレイ・データ（ｂ）を変更することを可能にする。

ユーザは、記憶されている画像データのデータ・エレメントから異なる部分集合をディスプレイ・データとして選択するためにユーザ入力装置２４を使うことができる。この異なる部分集合は、センサ・アレイ１４内での第１領域の平行移動に対応する。例えば、もしユーザが“左”コマンドを与えれば、第１領域は左へ１だけ平行移動して、ディスプレイ・データは画像データ・エレメント２，３，６及び７を含むことになる。その代わりに、もしユーザが“ダウン”コマンドを与えれば、第１領域は下へ１だけ平行移動して、ディスプレイ・データは画像データ・エレメント７，８，１１及び１２を含むことになる。従って、ユーザは４×４センサ・アレイ１４のどの２×２領域が２×２ディスプレイに入力を提供するかを選択的に選ぶことができる。

従って、図３（Ａ）に示されているシステム１０は、ユーザがセンサ・アレイの全体からの出力を画像データ（ａ）として捉えて、それをメモリ１８に記憶させることを可能にする。それは、その後記憶されている画像（ａ）を処理してセンサ・アレイの第１領域に対応するディスプレイ・データ（ｂ）を作るようにユーザがプロセッサ１６に要求することを可能にする。

図４は、本発明の実施態様がディジタル・ズームと組み合わされて使用されるときのディスプレイ１２からの出力を例示している。画像データ（ｃ）は、１から３６までの番号が付された３６個のピクセルを含んでいて、センサ・アレイの全領域に対応する。画像（ｃ）が本発明の実施態様に従ってプロセッサ１６により処理されるとき、ディスプレイ・データ（ｄ）が作られる。ディスプレイ・データ（ｄ）は、画像データ（ｃ）の右上からの１６個のデータ・エレメントを含む。画像（ｄ）は、センサ・アレイの第１領域に対応し、異なる画像を作るようにセンサ・アレイ内で平行移動させられ得る。

画像（ｄ）を、ディジタル・ズームを用いて変化させることができる。ディジタル・ズームは、ユーザがセンサ・アレイの第１領域をリサイズして、リサイズされた画像を作ることを可能にする。リサイズされた画像の中心は、元の画像の中心と一致し、元の画像より大きいか或いは小さくても良い。例えば、もし画像（ｄ）がディジタル・ズームを用いてリサイズされれば、データ・エレメント１０，１１，１６及び１７を含むディスプレイ・データ（ｅ）が作られる。ユーザが始めにディジタル・ズームを使用し、次にセンサ・アレイ内で第１領域を平行移動させて新しい画像を作ることができることを当業者は理解するであろう。更に、ディジタル・ズームを本発明の実施態様と同時に使用し得ることも理解されるべきである。

前の節では種々の実例を参照して本発明の実施態様を説明したけれども、請求項に記載された発明の範囲から逸脱せずにそれらの実例を改変し得ることが理解されるべきである。例えば、センサ・アレイは上記実例により定められた数に限定されるべきではなくて、複数のセンサと見なされるべきである。同様に、ディスプレイは上記実例に関して記載されたピクセルの数に限定されるべきではなくて、複数のピクセルと見なされるべきである。

以上の明細書では本発明の特に重要であると考えられる特徴に注意を引くように努力がなされているけれども、上記の及び／又は図面に示されている特許性のある特徴物又は特徴物の組み合わせに関して、特別の強調がなされていてもいなくても、出願人が保護を請求することが理解されるべきである。

（Ａ）および（Ｂ）は、本発明の第１実施態様の概略図である。 （Ａ）および（Ｂ）は、本発明の第２実施態様の概略図である。 （Ａ）および（Ｂ）は、本発明の第３実施態様の概略図である。 ディジタル・ズームと組み合わされて使用される本発明の実施態様のディスプレイ出力を示す。

Claims (13)

1. センサ・アレイにより捉えられた画像を表示するためのシステムであって、前記システムは、
   センサ・アレイの第１領域内の複数のセンサからの出力に対応する画像を表示するための手段と、
   前記第１領域を平行移動させることによって前記画像を変化させるための手段と、
   を含むことを特徴とするシステム。
2. 画像を表示するための前記手段は、前記センサ・アレイの前記第１領域内の前記複数のセンサのみからの出力を提供するように前記センサ・アレイを制御することを特徴とする請求項１に記載のシステム。
3. 前記センサ・アレイの全センサからの出力を記憶するバッファを含むことを特徴とする請求項１又は２に記載のシステム。
4. 画像を表示するための前記手段は、前記バッファから記憶されている出力を受け取って、その記憶されている出力を処理して、前記センサ・アレイの前記第１領域内の前記複数のセンサからの出力に対応する画像を作ることを特徴とする請求項３に記載のシステム。
5. 前記センサ・アレイの前記第１領域内の前記複数のセンサからの出力を受け取って記憶するメモリを含むことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のシステム。
6. 前記センサ・アレイの前記第１領域内の前記複数のセンサからの出力に対応する画像を表示するディスプレイを含むことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載のシステム。
7. 前記センサ・アレイ内での前記第１領域の平行移動を制御するためのユーザ入力装置を含むことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載のシステム。
8. 前記ユーザ入力装置は第１方向の平行移動と、前記第１方向に対して実質的に垂直な第２方向の独立の平行移動とを制御することを特徴とする請求項７に記載のシステム。
9. 前記ユーザ入力装置は更に前記第１領域をリサイズするように構成されていることを特徴とする請求項７又は８に記載のシステム。
10. 前記ユーザ入力装置は前記第１領域をリサイズし且つ同時に平行移動させるように構成されていることを特徴とする請求項９に記載のシステム。
11. 画像を表示するための前記手段はプロセッサを含むことを特徴とする請求項１乃至１０のいずれかに記載のシステム。
12. 画像を表示する方法であって、前記方法は、
    センサ・アレイの第１領域内のセンサからの出力に対応する画像を表示し、
    前記センサ・アレイ内の前記第１領域を平行移動させることと同等のユーザ入力に応答して異なる画像を表示することを含むことを特徴とする方法。
13. 画像を表示するシステムであって、前記システムは、
    光センサのＮ×Ｍアレイを含むセンサから画像を受け取るための入力と、
    光センサの前記Ｎ×Ｍアレイのｎ×ｍ部分集合に対応するピクセルのｎ×ｍアレイを含む画像を表示するようにディスプレイを制御するためのプロセッサとを含み、前記対応するｎ×ｍ部分集合は、表示される画像を変化させるユーザ入力に応答して変更可能であることを特徴とするシステム。

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