JP2006060496A - 画像表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ファインダ動画像で撮影者が注視する部分の表示遅延時間を抑制する画像表示装置を提供する。
【解決手段】 被写体像を光電変換する受光素子が配列され、前記受光素子から出力される画像信号をランダムアクセスで読み出しが可能な撮像素子と、前記撮像素子による撮影画面内での注視点を変更可能に指定する注視点入力部と、前記撮像素子の画像信号読み出し開始位置を前記注視点に対応する注視領域内に設定する制御部と、前記画像信号に基づいてファインダ動画像を生成し、前記ファインダ動画像を前記注視領域の対応位置から順次表示する電子ファインダ部と、を有することを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は電子カメラに搭載される電子ビューファインダ等の画像表示装置に関する。

近年、被写体像を光電変換して撮影画像データを生成する電子カメラが急速に普及している。特に最近の電子カメラでは、撮像素子の生成した画像信号に基づくファインダ動画像を表示する電子ビューファインダ（ＥＶＦ）を有する機種も数多く登場している（例えば特許文献１参照）。ＥＶＦでは撮像素子の捉えた映像がファインダ動画像として表示されるので、撮影者が撮影画像と視差のないファインダ動画像に基づいてフレーミングを行える利点がある。
特開２００１−２７５０２８号公報

ここで、ＥＶＦで表示されるファインダ動画像は撮像素子が生成した画像信号に所定の画像処理を施して生成される。そのため、ＥＶＦで表示されるファインダ動画像と実際の被写体像との間には電子カメラの信号処理等に起因する表示遅延時間が生じる。また、上記特許文献１にも示すように、一般的な電子カメラでは画像信号は撮像素子の左上から順次走査で読み出され、ＥＶＦのファインダ動画像も画面左上から順次走査で表示されることとなる。そして、撮影者の注視する被写体が画面左上にない場合には、注視する被写体が表示されるまでの時間分だけ表示遅延時間も大きくなる。

すなわち、従来のＥＶＦのファインダ動画像に基づいて、特に動きのある被写体の静止画を撮影する場合には上記の表示遅延時間が大きい程シャッターチャンスを逃す可能性が高くなるので、その改善が要望されていた。
本発明は上記従来技術の課題を解決するためのものであって、その目的は、ファインダ動画像で撮影者が注視する部分の表示遅延時間を抑制する画像表示装置を提供することである。

請求項１の発明に係る画像表示装置は、被写体像を光電変換する受光素子が配列され、前記受光素子から出力される画像信号をランダムアクセスで読み出しが可能な撮像素子と、前記撮像素子による撮影画面内での注視点を変更可能に指定する注視点入力部と、前記撮像素子の画像信号読み出し開始位置を前記注視点に対応する注視領域内に設定する制御部と、前記画像信号に基づいてファインダ動画像を生成し、前記ファインダ動画像を前記注視領域の対応位置から順次表示する電子ファインダ部と、を有することを特徴とする。

請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記制御部は、前記注視点の変更がある場合に前記撮像素子の露光終了時に前記画像信号読み出し開始位置を変更し、前記電子ファインダ部は、次フレームの前記ファインダ動画像を変更後の前記注視領域の対応位置から順次表示することを特徴とする。
請求項３の発明は、請求項１または請求項２の発明において、前記電子ファインダ部は、前記注視領域を含まない所定領域の画像処理を一部省略して前記ファインダ動画像を生成することを特徴とする。

（作用）
請求項１の発明では、撮影者が注視点入力部で指定した注視点に基づいて、制御部が撮像素子の画像信号読み出し開始位置を上記の注視点に対応する注視領域内に設定する。そして、撮像素子は注視領域から画像信号をランダムアクセスで順次読み出しする。電子ファインダ部は画像信号に基づいてファインダ動画像を生成し、注視領域の対応位置を優先的に表示する。

請求項２の発明では、注視点入力部で指定した注視点を撮影者が変更する場合には、制御部は撮像素子の露光終了時に画像信号読み出し開始位置を変更する。そして、電子ファインダ部は注視点変更前のフレームの表示が終了した後に、次フレームのファインダ動画像から変更後の注視領域の対応位置を優先表示するように設定する。
請求項３の発明では、電子ファインダ部が、注視領域を含まない所定領域の画像処理を一部省略してファインダ動画像を生成し、１フレーム当たりのファインダ動画像の画像処理時間を短縮する。

本発明によれば、注視領域の画像信号を優先的に読み出して、注視領域の対応位置からファインダ動画像が優先的に表示される。したがって、ファインダ動画像において撮影者が注視する部分の表示遅延時間が抑制される。

以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を詳細に説明する。
（第１実施形態の説明）
図１は第１実施形態の画像表示装置を用いた電子カメラの機能ブロック図である（請求項１、請求項２の画像表示装置に対応する）。第１実施形態の電子カメラ１は、撮影レンズ系２と、撮像素子３と、アナログ信号処理部４と、Ａ／Ｄ変換部５と、デジタル信号処理部６と、Ｄ／Ａ変換部７と、液晶ファインダ８と、操作部９およびＣＰＵ１０とを有している。そして、電子カメラ１は「撮影モード」において被写体像を撮影して撮影画像データを生成する。

撮像素子３は、例えばＣＭＯＳ等のＸＹアドレス型撮像素子であって、撮影レンズ系２を介して入射した被写体からの光束を光電変換してアナログ画像信号を出力する。図２は撮像素子３の一例の概略構成図である。図２の例では、説明の簡略化のために４行４列分の画素配列を示す。
各単位画素１１は、光電変換を行う受光素子やライン選択用のＭＯＳトランジスタスイッチ等で構成されている。そして、撮像素子３には垂直選択線１２および垂直信号線１３がマトリックス状に配線され、各単位画素１１が垂直選択線１２および垂直信号線１３に接続されている。

各垂直選択線１２の一端は垂直デコーダ１４に接続されている。垂直デコーダ１４は、ＣＰＵ１０の行選択信号に基づくパルスを垂直選択線１２を介して各単位画素１１に与える。一方、各垂直信号線１３の出力端はそれぞれ水平選択トランジスタ１５を介して水平信号線１６に接続されている。また、水平選択トランジスタ１５の制御電極は水平デコーダ１７に接続されている。水平デコーダ１７は、ＣＰＵ１０の列選択信号に基づくパルスを水平選択トランジスタ１５に与える。

そして、ＣＰＵ１０が読み出し対象の単位画素１１のアドレスを垂直デコーダ１４および水平デコーダ１７に指定することで、撮像素子３は各単位画素１１の画像信号をランダムアクセスで読み出すことができるようになっている。
また、第１実施形態の撮像素子３では、上記の「撮影モード」において所定間隔毎に被写体を露光し、間引き読み出し等でアナログ画像信号を出力する。この所定間隔毎に読み出される画像信号は、ＡＦ演算および自動露出演算や、ファインダ動画像の生成などに使用される。

アナログ信号処理部４は、アナログ画像信号に対して相関二重サンプリング、増幅等の処理を実行する。Ａ／Ｄ変換部５はアナログ画像信号をデジタル画像信号に変換する。
デジタル信号処理部６は、撮影時のデジタル画像信号に対してガンマ補正、ホワイトバランスなどの処理を実行して撮影画像データを生成する。この撮影画像データは所定の圧縮処理を施された後に図示しない記録媒体に記録される。

また、デジタル信号処理部６は、撮影モード時に撮像素子３が所定間隔毎に読み出す画像信号に基づいてファインダ動画像を生成する。このファインダ動画像はＤ／Ａ変換部７を介して液晶ファインダ８に表示される。なお、Ｄ／Ａ変換部７は、液晶ファインダ８のインターフェースによっては必ずしも必要ではない。そして、第１実施形態のデジタル信号処理部６は、撮像素子３からの画像信号の出力順に基づいてファインダ動画像を順次出力する。したがって、ＣＰＵ１０が規定する撮像素子３の画像信号読み出し開始位置に伴って、液晶ファインダ８に表示されるファインダ動画像の表示開始位置が決定されることとなる。

操作部９は、例えばコマンドダイヤルや十字状のカーソルキーなどで構成され、撮影者が後述の注視点を選択入力するために使用される。
ＣＰＵ１０は電子カメラ１の各部を制御し、例えば、撮影モード、再生モード等のモード切替制御や、ＡＥ演算およびＡＦ演算などに必要な各種演算処理、液晶ファインダ８の表示タイミング制御などを実行する。

また、ＣＰＵ１０は、撮影者の注視点の入力に基づいて撮像素子３の画像信号読み出し開始位置の設定を変更する。すなわち、第１実施形態においてファインダ動画像の１フレーム分の画像信号は、注視点に対応する注視領域の単位画素１１から優先的に読み出されることとなる。
ここで、注視点は電子カメラ１の撮影画面中において主要被写体が位置する部分であって、ユーザーが任意に指定して変更することができる。例えば、撮影画面を複数領域に分割し、注視点を含む領域を撮影者が操作部９で選択して指定するなどの手段により、ＣＰＵ１０に注視点が入力される。

第１実施形態の電子カメラ１は上記のように構成され、以下、「撮影モード」における電子カメラ１の動作を説明する。
撮影モードの電子カメラ１では、撮像素子３が所定間隔毎に被写体像を露光し、この所定間隔毎に読み出される画像信号に基づいてデジタル信号処理部６がファインダ動画像を生成する。そして、撮影者は液晶ファインダ８に表示されたファインダ動画像によって被写体のフレーミングを行うことができる。なお、注視点の指定がない通常時には、撮像素子３の画像信号読み出し開始位置は画面左上に設定され、１フレーム分の画像信号は最上位の行から１行分ずつ順次走査で読み出しされる（図４参照）。

ここで、撮影者が操作部９によって撮影画面内の注視点を指定した場合には、ＣＰＵ１０は撮像素子３の露光終了時に画像信号読み出し開始位置の変更を行う。例えば、図３のように撮影者が画面中央近傍で注視点を指定した場合には、画像信号読み出し開始位置は、注視点に対応する注視領域内の左上Ａの画素に変更されることとなる。そして、撮像素子３は次のフレーム分から変更後の画像信号読み出し開始位置を基準として画像信号を順次出力する。

例えば、上記の図３の例であれば、撮像素子３はまず注視領域内の画像信号を順次走査で読み出し、続いて注視領域の右側部分（図３中の（１）の領域）の画像信号を読み出す。その後、撮像素子３は注視領域よりも下に位置する行（図３中の（２）の領域）の画像信号を順次読み出してから、注視領域よりも上に位置する行（図３中の（３）の領域）の画像信号を順次読み出す。最後に撮像素子３は注視領域の左側部分（図３中の（４）の領域）の画像信号を読み出す。以後、撮像素子３は１フレーム毎に同様の読み出し順で画像信号を出力することとなる。なお、撮影者が注視点を再度変更した場合には、上記と同様にＣＰＵ１０は撮像素子３の露光終了時に画像信号読み出し開始位置を変更する。

デジタル信号処理部６は上記の画像信号を出力順に画像処理してファインダ動画像の１フレームを生成する。画像処理後のデータはデジタル信号処理部６の入力順にしたがってＤ／Ａ変換部７を介して液晶ファインダ８に出力される。ＣＰＵ１０は前フレームの表示終了後から次フレームの表示開始時に液晶ファインダ８の表示タイミングを調節し、注視領域の対応位置から液晶ファインダ８にファインダ動画像が順次表示されるようにする。

したがって、第１実施形態の電子カメラでは、画像信号を画面左上から順次走査する場合と比べて注視領域の対応位置の表示が早くなり、注視点周辺部分の表示遅延時間が抑制される。そして、レリーズ操作によって撮影者が静止画を撮影する場合には、ファインダ動画像の即時性の向上によってシャッター操作の遅れが解消され、撮影者がシャッターチャンスを逃すおそれが大幅に低減する。

（第２実施形態の説明）
図５は、第２実施形態におけるファインダ動画像の表示例を示す図である（請求項３の画像表示装置に対応する）。第２実施形態は第１実施形態の変形例であって、デジタル信号処理部６が注視領域を含まない所定領域の画像処理を一部省略してファインダ動画像を生成する。なお、第２実施形態において、第１実施形態と共通の構成には同一符号を付して説明を省略する。

第２実施形態では、デジタル信号処理部６は、注視領域の画像信号には上記第１実施形態と同様の画像処理を施して高解像度のファインダ動画像を生成する。一方、デジタル信号処理部６は、注視領域以外の領域にはブロック状に区分された複数画素の１点の画像信号のみに画像処理を施し、そのブロック内の画素の情報は画像処理された１点の画素の情報に置き換えて解像度を低下（モザイク化）させる。したがって、第２実施形態で注視領域以外の領域ではファインダ動画像の解像度は低下するが、１フレーム当たりのファインダ動画像の画像処理量および画像処理時間が短縮される。そのため、第１実施形態の場合よりもファインダ動画像のフレームレートを向上させることも可能となる。

（請求項と実施形態との対応関係）
ここで、請求項と実施形態との対応関係を示しておく。なお、以下に示す対応関係はあくまで参考のために示した解釈であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
「撮像素子」には撮像素子３が対応する。「注視点入力部」には操作部９が対応する。「制御部」にはＣＰＵ１０が対応する。「電子ファインダ部」にはデジタル信号処理部６および液晶ファインダ８が対応する。

（実施形態の補足事項）
以上、本発明を上記の実施形態によって説明してきたが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態において、撮影者の視線に基づいて注視点の座標を検出する視線検出装置を電子カメラ１のファインダ部に設け、該視線検出装置により注視点を入力するようにしてもよい。

また、上記実施形態において、撮影画面中に複数設けられているＡＦエリアやＡＥエリアのうち、選択されているＡＦエリアやＡＥエリアから注視点を指定するようにしてもよい。この場合には、撮影者はＡＦエリアやＡＥエリアの選択操作と同様の操作で注視点を選択できるので電子カメラ１の操作が容易になる。また、ＡＦエリアまたはＡＥエリアでの演算使用エリアと注視点とが一致する場合には、ＡＦ演算やＡＥ演算に使用される画像信号が撮像素子３から優先的に読み出されるので、ＡＦ演算やＡＥ演算についても即時性の向上を期待することができる。

さらに、注視領域以外の画像処理を一部省略する場合は上記第２実施形態の例に限定されることはない。例えば、デジタル信号処理部６は注視領域のファインダ動画像のみをカラーで生成する一方で、注視領域以外の領域はモノクロのファインダ動画像を生成して１フレーム当たりの画像処理時間を短縮してもよい。この場合も上記第２実施形態と同様の効果を得ることができる。

本発明の画像表示装置は、例えば電子カメラの電子ビューファインダなどに適用することができる。

第１実施形態の画像表示装置を用いた電子カメラの機能ブロック図 撮像素子の一例の概略構成図 （ａ）注視領域から画像信号を読み出す場合の読み出し順を説明するための図、（ｂ）注視領域から画像信号を読み出す場合の表示遅延時間を示す図 （ａ）画面左上から画像信号を読み出す場合の読み出し順を説明するための図、（ｂ）画面左上から画像信号を読み出す場合の表示遅延時間を示す図 第２実施形態におけるファインダ動画像の表示例を示す図

符号の説明

１ 電子カメラ
２ 撮影レンズ系
３ 撮像素子
４ アナログ信号処理部
５ Ａ／Ｄ変換部
６ デジタル信号処理部
７ Ｄ／Ａ変換部
８ 液晶ファインダ
９ 操作部
１０ ＣＰＵ
１１ 単位画素
１２ 垂直選択線
１３ 垂直信号線
１４ 垂直デコーダ
１５ 水平選択トランジスタ
１６ 水平信号線
１７ 水平デコーダ

Claims (3)

1. 被写体像を光電変換する受光素子が配列され、前記受光素子から出力される画像信号をランダムアクセスで読み出しが可能な撮像素子と、
   前記撮像素子による撮影画面内での注視点を変更可能に指定する注視点入力部と、
   前記撮像素子の画像信号読み出し開始位置を前記注視点に対応する注視領域内に設定する制御部と、
   前記画像信号に基づいてファインダ動画像を生成し、前記ファインダ動画像を前記注視領域の対応位置から順次表示する電子ファインダ部と、
   を有することを特徴とする画像表示装置。
2. 前記制御部は、前記注視点の変更がある場合に前記撮像素子の露光終了時に前記画像信号読み出し開始位置を変更し、
   前記電子ファインダ部は、次フレームの前記ファインダ動画像を変更後の前記注視領域の対応位置から順次表示することを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
3. 前記電子ファインダ部は、前記注視領域を含まない所定領域の画像処理を一部省略して前記ファインダ動画像を生成することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像表示装置。

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