JP2008042541A - ファインダー装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電子ビューファインダー装置において、観察者の瞳孔や視線がずれているような場合でも、被写体画像を確実に視認できるようにする。
【解決手段】撮像手段によって撮像した電気的な被写体画像３２と、各種情報を表示するための情報表示画像３３とを表示画像３１として電子表示部１３に表示する。表示画像３１は、画像表示エリア３０の一部に表示する。ファインダー窓から電子表示部１３を覗く眼球の瞳孔位置又は視線を検出する。検出された瞳孔位置又は視線に応じて、表示画像３１を表示するエリアを設定する。例えば、瞳孔位置がファインダー窓の中央から右下にずれている場合、表示画像３１は一点鎖線が示すように、左上にずらして表示する。
【選択図】図２

Description

本発明は、撮像素子で生成された電気的な被写体像を、電子表示部によってファインダー内に表示するファインダー装置であって、特に、電子表示部として有機エレクトロルミネセンス素子が用いられるファインダー装置に関する。

デジタルカメラのファインダー装置の一例として、ＣＣＤ等の固体撮像素子により撮像された被写体画像の動画又は静止画を、電子表示部によってファインダー内に表示する電子ビューファインダー装置が知られている（例えば特許文献１参照）。

電子ビューファインダー装置を用いれば、ファインダーで観察される被写体画像と実際に撮影する撮影画像が同一であり、コンパクトカメラのようにパララックスが生じることはないので、例えば高倍率の被写体画像もファインダーで確認することができる。また、光学的な被写体像を視認することはできないものの、一眼レフカメラのように光学系が複雑になることはないので、デジタルカメラを比較的コンパクトにすることができる。
特開２００２−２９０７８０号公報

電子ビューファインダー装置は、例えば電子表示部で表示される被写体画像を接眼光学系で導光させて、ファインダー窓において観察者に観察させるものであるが、観察者の覗く位置には個人差があり、瞳孔がファインダー窓の中央からずれる場合がある。同様に、観察者の覗く方向（視線）も個人差があり、接眼光学系の光軸に対して傾く場合がある。

しかし、観察者の瞳孔がファインダー窓の中央からずれ，また視線が光軸に対して傾くと、観察者の視野の一部に接眼光学系のレンズ鏡筒やファインダー窓の窓枠が入ってしまうことがある。このように、視野の一部にレンズ鏡筒や窓枠等が入ると、電子表示部に表示された被写体画像の一部がレンズ鏡筒や窓枠等によって隠れ、視認できない虞がある。

そこで、本発明は、以上の問題点に鑑みてなされたものであり、観察者の瞳孔がファインダー窓の中央からずれ，また視線が光軸に対して傾いていても、被写体画像の全てが視認できる電子ビューファインダー装置を提供することを目的とする。

本発明に係るファインダー装置は、撮像手段によって撮像された電気的な被写体画像を、画像表示エリアの所定のエリアに表示する電子表示部と、電子表示部を観察するためのファインダー窓と、ファインダー窓から電子表示部を覗く眼球の瞳孔位置又は視線を検出する検出手段とを備え、検出された瞳孔位置又は視線に応じて、被写体画像を表示するエリアを設定することを特徴とする。

被写体画像は、通常、画像表示エリアの一部のエリアに表示される。そして、例えば、瞳孔がファインダー窓の中央にある場合、被写体画像を画像表示エリアの一部のエリアである基準エリアに表示すると共に、瞳孔がファインダー窓の中央からずれている場合、そのずれている方向とは反対方向に、被写体画像を基準エリアからずらして表示する。

また、例えば、視線の方向が電子表示部の発する光の光路中心に対して平行である場合、被写体画像を画像表示エリアの一部のエリアである基準エリアに表示すると共に、視線の方向が光路中心から傾く場合、その視線方向が傾く方向に、被写体画像を基準エリアからずらして表示する。

また、電子表示部の画像表示エリアの他の一部のエリアには、各種情報を表すための情報表示画像を表示し、検出された瞳孔位置又は視線に応じて、情報表示画像を表示するエリアを設定しても良い。電子表示部は、好ましくは、有機エレクトロルミネセンス素子で構成される。

以上のように、本発明では、観察者の瞳孔位置又は視線に応じて、電子表示部における被写体画像の表示位置が調整されるので、観察者の瞳孔位置や視線がずれていても、被写体画像の全てが視認できるようになる。

以下本発明の一実施形態について図面を用いて詳細に説明する。
図１は、本実施形態が適用された一眼レフカメラのファインダー装置を示す。なお、以下の説明においては、本発明に係るファインダー装置がデジタルカメラに適用された場合を説明するが、本発明はその他の撮像装置に適用することも可能である。

図１は、デジタルカメラの光学系を模式的に示す側面図である。本実施形態に係るデジタルカメラは、ファインダー装置１０と、対物光学系１１と、例えばＣＣＤから成る撮像素子１２とを備える。対物光学系１１は被写体で反射された反射光を捉え、その反射光を撮像素子１２に結像させる。撮像素子１２は、結像した反射光に応じて電気的な被写体画像を生成する。

ファインダー装置１０は、電子ビューファインダーであって、電子表示部１３と、反射ミラー１４と、接眼光学系１５と、ファインダー窓１７と、瞳孔位置検出手段１８とを備える。電子表示部１３は、フルカラー画像を発光表示可能な自発光型ディスプレイであって，有機ＥＬ素子から構成される。電子表示部１３が発した光は、反射ミラー１４で反射された後、接眼光学系１５を介してファインダー窓１７に入射される。これにより、電子表示部１３の表示画像は、接眼光学系１５で拡大されて観察者に観察される。電子表示部１３に設けられた全ての画素が発光する場合、電子表示部１３で発した光の光路中心Ｌは対物光学系１５の光軸に一致する。

瞳孔位置検出手段１８は、投光器２０、検出用撮像素子２１、集光レンズ２２、及びハーフミラー２３から構成される。投光器２０は、拡散光である赤外光を眼球及び眼球周辺（以下、これらを眼球周辺部という）に投光し、眼球周辺部は照射された赤外光を反射する。

ハーフミラー２３は、光路中心Ｌに交差し、かつ光路中心Ｌに対して傾けられて、ファインダー窓１７と接眼光学系１５の間に設けられる。ハーフミラー２３は、可視光である電子表示部１３からの光を透過し、表示画像の観察を妨げることはない。また、ハーフミラー２３は眼球周辺部で反射した赤外光を反射させ、集光レンズ２２に導く。集光レンズ２２は眼球周辺部で反射した赤外光を集光し、検出用撮像素子２１の受光面２１Ｄに結像させ、これにより眼球周辺部が検出用撮像素子２１によって撮像される。

図２は、電子表示部１３の模式的な平面図である。電子表示部１３はアクティブ又はパッシブマトリクスで駆動される有機ＥＬ素子で構成される。電子表示部１３には、ＲＧＢ画素が図２の上下方向、左右方向に交互かつ無数にマトリクス状に並べられた画像表示エリア３０が設けられる。電子表示部１３の各画素は独立に発光制御可能であり、画像表示エリア３０にはフルカラーの画像が表示可能である。

画像表示エリア３０には、表示画像３１として、撮像素子１２で撮像された被写体画像３２と、被写体画像３２の下側に配置される情報表示画像３３とが表示される。情報表示画像３３は、各種情報を示すために、数字、アルファベット等の文字、シンボルマーク、アイコン、図、記号等から構成されるキャラクタが表示されている。図２の例は、被写体画像３２としてスルー画像が表示された状態を示し、情報表示画像３３には、キャラクタによって日時、撮影枚数、撮影時の撮影モード及びフラッシュの有無が表示されている。表示画像３１は、初期状態では、画像表示エリア３０の一部の領域であって、画像表示エリア３０の中央に位置する中央エリア（基準エリア４０）に配置される。

表示画像３１は、画像表示エリア３０において、基準エリア４０からずらして表示することが可能であって、本実施形態では、上、下、左、右、左上、左下、右上、右下の８方向に、ずらして表示することが可能である。なお、表示画像が各方向にずれるときは、予め設定されている位置までずらされる。図２の一点鎖線は、表示画像３１が左上にずれて表示されるときの表示エリアを示すが、このとき図２に示すように、表示エリアは画像表示エリア３０の左隅までずらされている。他の方向にずれるときも同様に、表示エリアは、画像表示エリア３０の隅又は端までずらされる。

図３は、検出用撮像素子２１の受光面２１Ｄの模式的な図である。受光面２１Ｄは、点線で示すように、左右方向に３分割、上下方向に３分割され、９つの分割エリアＡ１〜Ａ９から成る。受光面２１Ｄには、上述したように、投光器２０で照明された眼球周辺部の画像（眼球周辺画像Ｅ）が結像される。

眼球周辺画像Ｅは、例えば予め保存されていた標準眼球画像と比較されることにより、瞳孔Ｄの中心位置Ｃが求められ、その中心位置Ｃが、受光面２１Ｄの分割エリアＡ１〜Ａ９のうち、いずれの分割エリアに配置されているかが検知される。そして、その検知結果を基に、瞳孔Ｄのファインダー窓１７における配置位置が求められる。

すなわち、受光面２１Ｄの中央の分割エリアＡ５は、ファインダー窓１７の中央からの光を受光する。したがって、実線に示すように、受光面２１Ｄにおいて、瞳孔Ｄの中心位置Ｃが分割エリアＡ５に位置すると、観察者の瞳孔Ｄは、ファインダー窓１７の中央にあると求められる。なお、ファインダー窓１７の中央とは、ファインダー窓１７における、光路中心Ｌ（すなわち、接眼光学系１５の光軸）の位置に、その周辺部分を含めたものをいう。

また、検出用撮像素子２１は左右反転して瞳孔Ｄを撮像するので、左下の分割エリアＡ７は、観察側から見ると、ファインダー窓１７の中央から右下にずれた位置の光を受光する。したがって、一点鎖線に示すように、瞳孔Ｄの中心位置Ｃが分割エリアＡ７に位置すると、瞳孔Ｄは、観察者側から見ると、ファインダー窓１７において、中央から右下にずれた位置にあると求められる。

同様に、瞳孔Ｄの中心位置Ｃが、受光面２１Ｄの左右上下の各分割エリアＡ４、Ａ６、Ａ２、Ａ８に位置していると検出された場合、観察者の瞳孔Ｄは、観察者側から見て、ファインダー窓１７の中央からそれぞれ右左上下にずれていると求められる。また、中心位置Ｃが受光面２１Ｄの左上、右下、右上の各分割エリアＡ１、Ａ９、Ａ３に位置している場合、観察者の瞳孔Ｄは、観察者側から見て、ファインダー窓１７の中央からそれぞれ右上、左下、左上にずれていると求められる。

このように、瞳孔Ｄが、ファインダー窓１７の中央からずれていると、観察者の視野の一部には、接眼光学系１５のレンズ鏡筒やファインダー窓１７の窓枠が入り、基準エリア４０の一部がこれらの影に隠れて見えなくなる虞がある。例えば、観察者側から見て、観察者の瞳孔Ｄがファインダー窓１７の中央から右下にずれている場合、図２に示すように表示画像３１の右下部分が影Ｓにより隠されることがある。

したがって、本実施形態では、観察者の瞳孔Ｄがファインダー窓１７の中央からずれている場合、そのずれている方向とは反対方向に、表示画像３１が基準エリア４０からずらされて表示される。例えば、観察者の瞳孔Ｄが、観察者から見ると、ファインダー窓１７において、中央から右下にずれている場合、表示画像３１は図２に示すように、基準エリア４０から左上にずれて表示される。このように表示画像３１が瞳孔位置に応じて基準エリア４０からずれて表示されると、影Ｓによって隠される部分には、表示画像３１が表示されないので、観察者は表示画像３１の全ての領域を視認することができる。

図４は、本実施形態に係るデジタルカメラのブロック図である。図５は本実施形態のカメラの撮影動作ルーチンを示すフローチャートである。図６は表示位置設定サブルーチンを示すフローチャートである。

撮影動作ルーチンは、電源スイッチ６１が入力されることにより開始され、電源スイッチ６１が入力されるとデジタルカメラ全体の動作が開始される。本実施形態のデジタルカメラ全体の動作はＣＰＵ５２で制御される。

カメラの動作が開始されると、まずステップＳ１００において、スルー画像の表示が開始され、図２に示すように、撮像素子１２で生成された被写体画像３２（スルー画像）と、情報表示画像３３とが、表示画像３１として画像表示エリア３０に表示される。なお、電源が入力された直後の初期状態では、表示画像３１の表示エリアは基準エリア４０に設定されており、表示画像３１は基準エリア４０に表示される。また、スルー画像は、後述するステップＳ１９０〜Ｓ２００において撮影動作が行われ静止画像が表示されるとき以外、被写体画像３２として、画像表示エリア３０に常に表示されている。

ステップＳ１０５では、電源スイッチ６１の入力の有無が判定され、電源スイッチ６１が入力されていない場合、ステップＳ１１０に進む。一方、電源スイッチ６１が入力された場合、カメラ全体の動作が停止され本ルーチンは終了する。ステップＳ１１０では、レリーズボタン（不図示）が半押しされることにより、第１のスイッチ６２が入力されたか否かが判定され、第１のスイッチ６２が入力されるとステップＳ１２０に進む。一方、第１のスイッチ６２が入力されない場合、ルーチンはステップＳ１０５に戻る。

ステップＳ１２０ではＡＥ回路５３によって、被写体輝度が測光され、その被写体輝度に基づき、シャッタースピード、絞り値が算出される。次いで、ステップＳ１３０において、ＡＦ回路５４によって、被写体距離が測定される。そして、ステップＳ１４０では、レンズ駆動回路５６によって、被写体距離に応じた合焦位置に、対物レンズ１１が移動させられ、対物レンズ１１が合焦させられる。

合焦動作が終了すると、ステップＳ１５０では表示位置設定サブルーチンが開始される。本サブルーチンでは、図６に示すように、まずステップＳ３００において、投光器２０から赤外光が投光され、検出用撮像素子２１で眼球周辺画像Ｅが撮像される。そして、ステップＳ３０５では、眼球周辺画像Ｅを基に、ファインダー窓１７における観察者の瞳孔位置が検出される。次いで、ステップＳ３１０〜Ｓ３２７では、瞳孔位置に応じて表示エリアが設定され、表示画像３１がその表示エリアに表示される。

例えば、ステップＳ３１０において、瞳孔がファインダー窓１７において、中央にあると判定された場合、ステップＳ３１１において、表示エリアが中央エリア（基準エリア４０）に設定され、被写体画像３２と情報表示画像３３とから構成される表示画像３１が中央エリアに表示される。また、ステップＳ３１２において、瞳孔がファインダー窓１７において観察者から見て中央より右側に位置していると判定されると、ステップＳ３１３で、表示エリアが基準エリア４０から左方向にずれた位置に設定され、表示画像３１が基準エリア４０から左側にずれて表示される。ステップＳ３１４〜Ｓ３２７でも同様の動作が実行され、表示エリアが設定されると共に、表示画像３１がその設定された表示エリアに表示される。そして、本サブルーチンは終了し、図５に示すステップＳ１６０に進む。

なお、ステップＳ３１０〜Ｓ３２７において、瞳孔が、中央、右、左、上、下、右上、左上、右下、及び左下のいずれにも位置しないと判定されると、表示位置が設定されずに本サブルーチンは終了する。すなわち、瞳孔位置が検知できない場合、本サブルーチンでは表示エリアが設定されず、表示画像３１は、本サブルーチンが開始される直前に設定されていた表示エリアに継続して表示される。なお、瞳孔位置が検知できない例としては、例えば観察者がファインダー窓１７を覗いていない場合や、眼球が動いており、検出用撮像素子２１で眼球周辺画像Ｅが正確に撮像されない場合等がある。

表示位置設定サブルーチンが終了すると、図５に示すように、ステップＳ１６０において、レリーズボタンが全押しされ、第２のスイッチ６３が入力されたか否かが判定され、ステップＳ１６０で第２のスイッチ６３の入力がないと判定された場合、ステップＳ１７０に進む。ステップＳ１７０では、第１のスイッチ６２の入力の有無が判定され、第１のスイッチ６２が入力され、半押し状態が継続されていると判定された場合、ステップＳ１８０に進む。ステップＳ１８０では、表示位置設定サブルーチンが終了してからの時間が、所定時間以上経過したか否かが判定され、所定時間経過したと判定されると、ステップＳ１５０に戻り、表示位置設定サブルーチンが再度実施される。また、所定時間経過していない場合、ステップＳ１６０に戻る。一方、ステップＳ１７０で第１のスイッチ６２の入力がなく、半押し状態が継続されていないと判定された場合、ステップＳ１０５に戻る。

一方、ステップＳ１６０でレリーズボタンが全押しされ、第２のスイッチ６３が入力されたと判定された場合、ステップＳ１９０において、被写体の撮影が行われ、撮像素子１２で静止画像が得られる。なおこのとき、シャッタースピード、絞り値はステップＳ１２０で算出されたものが使用されると共に、被写体輝度が所定値より低い場合、ストロボ回路５５によってストロボが発光される。撮影動作が終了すると、ステップＳ２００に進み、静止画が被写体画像３２として表示される。この静止画も、スルー画像と同様に、ステップＳ１５０等で設定された表示エリアに表示される。静止画の表示が終了すると、被写体画像３２としてスルー画像の表示が再開され、ステップＳ１０５に戻る。

以上のように、本実施形態では、表示画像３１の表示エリアが、観察者のファインダー窓１７における瞳孔位置に応じて変更させられる。したがって、瞳孔位置のずれによって視認できなくなる画像表示エリア３０には、表示画像３１が表示されないので、表示画像３１の一部が見えなくなることが防止される。

また、本実施形態では、発光表示エリア３０を構成する画素のうち、必要な画素のみが選択的に発光させられることにより、表示画像３１が表示されるので、余計な電力が消費されることはない。

なお、電子表示部１３としては、例えば液晶ディスプレイ等、有機ＥＬ素子以外のディスプレイも適用可能である。但し、液晶ディスプレイの場合、有機ＥＬ素子のように、発光表示エリア３０の一部の画素のみを選択的に発光することは困難であるので、省電力の観点からすると、有機ＥＬ素子を用いた方が良い。

なお、本実施形態では、瞳孔位置に応じて、電子表示部１３における表示画像３１の表示エリアが設定されたが、観察者の眼球の視線が検出され、その検出された視線に応じて電子表示部１３における表示画像３１の表示エリアが設定されても良い。

視線検出は、公知の方法により行われ、例えば、赤外線が照射された眼球の回旋状態が受光素子等によって検知され、回旋状態から観察者の視線方向が算出されて行われる。視線方向が算出されると、その視線方向の光路中心Ｌ（すなわち、接眼光学系１５の光軸）に対する傾きが求められ、視線方向が光路中心Ｌに対して平行であるか、又は観察者から見て光路中心Ｌに対して右、左、上、下、右上、左上、右下、若しくは左下のいずれの向きに傾いているかが算出される。

視線方向が光路中心Ｌに対して平行である場合、表示エリアが基準エリア４０に設定され、表示画像３１は基準エリア４０に表示される。一方、視線方向が光路中心Ｌに対して傾く場合、その傾く方向と同じ方向に、表示画像３１が基準エリア４０からずらして表示される。例えば、観察者側から見て、視線方向が右上に傾いている場合、表示画像３１は基準エリアから右上にずらされて表示される。視線方向が他の方向に傾く場合も、同様に表示画像３１が基準エリア４０からずらされて表示される。

以上のように、観察者の視線方向に応じて表示画像３１の表示エリアが変更されると、表示画像３１が観察者の視線が向く位置に表示させられるので、表示画像３１は観察者によって視認されやすくなる。したがって、表示画像３１の一部が、例えばレンズ鏡筒の影に隠れて見えなくなることが防止される。

なお、本実施形態では、情報表示画像３３は、観察者の眼球の瞳孔位置又は視線に応じて、撮影画像３２と共に、基準エリア４０からずらされて表示されたが、図７に示すように、情報表示画像３３は、瞳孔位置又は視線にかかわらず、同一の所定エリア４１に表示されていても良い。この場合、被写体画像３２の表示エリアのみ、観察者の眼球の瞳孔位置又は視線に応じて設定される。

また、本実施形態では、表示画像３１は、被写体画像３２と、情報表示画像３３とから成るが、情報表示画像３３は設けられず、図８に示すように被写体画像３１のみから構成されても良い。この場合、情報を表示するためのキャラクタは図８に示すように被写体画像３２に重ねられて表示される。なお、図７、８において、実線は被写体画像３２が基準エリア４０に表示される場合の状態を示す。また、一点鎖線は被写体画像３２が左上にずらされて表示される場合の表示エリアを、二点鎖線は被写体画像３２が右下にずらされて表示される場合の表示エリアを示す。

さらに、本実施形態では、瞳孔がファインダー窓１７の中央に位置する場合、瞳孔が中央からずれている場合に比べて、表示画像３１の表示エリアは大きく設定されても良い。なお、このときの表示エリアとしては、画像表示エリア３０の全体に亘って表示されていても良い。瞳孔がファインダー窓１７において中央にある場合、瞳孔が中央からずれている場合に比べて、観察者の視野にはレンズ鏡筒や窓枠が入りにくいので、観察者は電子表示部１３の相対的に広いエリアを視認可能である。したがって、表示エリアを大きくしても、表示画像３１の一部がレンズ鏡筒や窓枠等の影に隠れることがない。同様に、視線方向が電子表示部１３の光路中心に平行である場合も、視線方向が光路中心から傾く場合に比べて、表示画像３１の表示エリアが大きく設定されても良い。

デジタルカメラの光学系を示す平面図である。 電子表示部の模式的な平面図である。 検出用撮像素子の受光面を模式的に示した図である。 デジタルカメラのブロック図である。 デジタルカメラの撮影動作ルーチンを示すフローチャートである。 表示位置設定サブルーチンを示すフローチャートである。 変形例における電子表示部の模式的な平面図である。 別の変形例における電子表示部の模式的な平面図である。

符号の説明

１０ ファインダー装置
１１ 対物光学系
１２ 撮像素子
１３ 電子表示部
１５ 接眼光学系
１７ ファインダー窓
１８ 瞳孔位置検出手段
２１ 検出用撮像素子
３０ 画像表示エリア
３１ 表示画像
３２ 被写体画像
３３ 情報表示画像
４０ 基準エリア

Claims (6)

1. 撮像手段によって撮像された電気的な被写体画像を、画像表示エリアの所定のエリアに表示する電子表示部と、
   前記電子表示部を観察するためのファインダー窓と、
   前記ファインダー窓から前記電子表示部を覗く眼球の瞳孔位置又は視線を検出する検出手段とを備え、
   前記検出された瞳孔位置又は視線に応じて、前記被写体画像を表示するエリアを設定することを特徴とするファインダー装置。
2. 前記被写体画像は、前記画像表示エリアの一部のエリアに表示されることを特徴とする請求項１に記載のファインダー装置。
3. 前記瞳孔がファインダー窓の中央にある場合、前記被写体画像を前記画像表示エリアの基準エリアに表示すると共に、
   前記瞳孔がファインダー窓の中央からずれている場合、そのずれている方向とは反対方向に、前記被写体画像を前記基準エリアからずらして表示することを特徴とする請求項２に記載のファインダー装置。
4. 前記視線の方向が前記電子表示部の発する光の光路中心に対して平行である場合、前記被写体画像を前記画像表示エリアの基準エリアに表示すると共に、
   前記視線の方向が前記光路中心から傾く場合、その視線方向が傾く方向に、前記被写体画像を前記基準エリアからずらして表示することを特徴とする請求項２に記載のファインダー装置。
5. 前記電子表示部の前記画像表示エリアの他の一部のエリアには、各種情報を表すための情報表示画像を表示し、
   前記検出された瞳孔位置又は視線に応じて、前記情報表示画像を表示するエリアを設定することを特徴とする請求項２に記載のファインダー装置。
6. 前記電子表示部は、有機エレクトロルミネセンス素子で構成されることを特徴とする請求項１に記載のファインダー装置。

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