JP2010243765A - Display device, and display device for optical equipment - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、低温環境下での表示性能を向上させた表示装置に関する。より詳細には、スチルカメラ、双眼鏡、望遠鏡等、使用者が被写界を観察できる機器において、観察者が機器を覗き込んだ際、該機器の状態表示を光学的な被写界像と同時に視認可能な所謂スーパーインポーズ表示が可能な表示装置及び光学機器の表示装置に関する。 The present invention relates to a display device having improved display performance in a low temperature environment. More specifically, in a device such as a still camera, binoculars, or telescope that allows the user to observe the scene, when the observer looks into the device, the status display of the device is displayed simultaneously with the optical field image. The present invention relates to a so-called superimpose display capable of being visually recognized and a display device for an optical apparatus.
従来、多くの情報をスーパーインポーズ表示する為の表示装置が提案されている(特許文献1、特許文献2参照)。ここでは、透過電極で表示パターンを形成し液晶を封入した表示パネルをカメラ等のピント板(焦点検出板)近傍に配置し、液晶に加える電圧を制御して表示パターン領域の液晶の状態を透過状態と非透過状態の間で切替える。また、一般的なTN(ツイスティッド・ネマティック)液晶を用いて表示領域の非透過、透過状態の切替えを行う表示方式のみでは、低輝度の環境下において表示部の視認が困難となる。従って、高分子分散液晶(PN(Polymer Network)液晶)を液晶材料に用いて液晶表示パネルを構成し、該パネルに対してLED等の光源より光照射を行って暗所での視認性を向上している。すなわち、PN液晶の有する光拡散性を利用して、非透過状態となっているPN液晶領域(表示パターン)のみを反射発光させて、視認性を向上している。
Conventionally, display devices for superimposing and displaying a large amount of information have been proposed (see
しかし、上記PN液晶で構成した液晶表示パネルに光を照射してキャラクタを発光表示する方式では、氷点を越える低温下、例えば−10℃位になると表示が見え難くなる。上記TN液晶では、駆動制御部の駆動電圧がOFFの時、液晶分子は水平に並んでパネルは透過状態であり、駆動電圧がONの時、液晶分子は垂直に立ち上がりパネルは非透過状態へと変化する。一方、PN液晶を用いた液晶表示パネルでは、駆動電圧がONの状態にて透過状態であり、駆動電圧をOFFすることで非透過状態へと変化する。また、TN液晶の応答速度は、一般的に立ち下がり(透過→非透過)が速く、立ち上がり(非透過→透過)が遅いが、PN液晶は、立ち下がり(透過→非透過)が遅く、立ち上がり(非透過→透過)が速いという逆の特徴がある。更には、PN液晶に用いられている液晶材料そのものが、TN液晶材料よりも、低温時の応答性が数倍レベルで遅いことが分かっている。これらの応答遅れは常温では殆ど問題にならないが、低温環境下では表示切替わりの応答遅れは顕著に現れてくる。特にカメラ等、屋外で使用する機器に搭載された表示装置では、−10℃等の氷点を越える環境下での応答遅れは快適な操作性を損なうこととなる。とりわけ、PN液晶を用いた表示装置では、電源ONからOFF(透過→非透過)の表示のさせ方をするため、表示の現れる遅さが目立つこととなる。更には、前述した暗所での視認性を向上させる為に、PN液晶表示パネルに対して光源による光照射を行ってPN液晶の非透過状態の液晶領域(表示パターン)を反射発光させる表示装置は、次の問題を抱えていた。すなわち、低温環境下での使用では、PN液晶の応答遅れの為に、発光表示が暗くなったり、極端には表示が見えなくなることがある。 However, in the method of emitting light by irradiating the liquid crystal display panel composed of the PN liquid crystal with a light, the display becomes difficult to see at a temperature lower than the freezing point, for example, about −10 ° C. In the TN liquid crystal, when the drive voltage of the drive control unit is OFF, the liquid crystal molecules are aligned horizontally and the panel is in a transmissive state, and when the drive voltage is ON, the liquid crystal molecules are vertically raised and the panel is in a non-transmissive state. Change. On the other hand, a liquid crystal display panel using PN liquid crystal is in a transmissive state when the driving voltage is ON, and changes to a non-transmissive state when the driving voltage is turned OFF. Also, the response speed of TN liquid crystal is generally fast falling (transmission → non-transmission) and slow rising (non-transmission → transmission), but PN liquid crystal has a slow falling (transmission → non-transmission) and rises. There is an opposite feature that (non-transmission → transmission) is fast. Further, it has been found that the liquid crystal material itself used for the PN liquid crystal is slower by several times the response at low temperatures than the TN liquid crystal material. Although these response delays are not a problem at room temperature, the display delay response delays are noticeable in a low temperature environment. In particular, in a display device mounted on an apparatus used outdoors such as a camera, a response delay in an environment exceeding the freezing point such as −10 ° C. impairs comfortable operability. In particular, in a display device using a PN liquid crystal, since the display is switched from power ON to OFF (transmission → non-transmission), the display delay is conspicuous. Furthermore, in order to improve the above-mentioned visibility in the dark place, a display device that irradiates light to the PN liquid crystal display panel with a light source and reflects and emits light in a non-transmissive liquid crystal region (display pattern) of the PN liquid crystal. Had the following problems. In other words, when used in a low temperature environment, the light emission display may become dark or the display may become extremely invisible due to the response delay of the PN liquid crystal.
上記課題に鑑み、カメラなどの撮像装置等の光学機器で用いられる本発明の表示装置は、次の特徴を有する。表示装置は、透過光の拡散状態を変化させることが可能な高分子分散液晶からなる表示手段と、前記透過光の光束の角度と異なった角度で表示手段に対して光を照射する発光手段と、環境下における当該表示装置の温度を検出する温度検出手段を有する。そして、温度検出手段の検出結果に応じて、表示手段への印加信号の制御タイミングに対する発光手段の発光開始タイミングと、発光手段の発光強度と、発光手段の発光持続時間のうちの少なくとも1つを調整するように構成されている。 In view of the above problems, the display device of the present invention used in an optical apparatus such as an imaging device such as a camera has the following characteristics. The display device includes a display unit made of a polymer dispersed liquid crystal capable of changing a diffusion state of the transmitted light, and a light emitting unit that irradiates the display unit with light at an angle different from the angle of the light flux of the transmitted light. And temperature detecting means for detecting the temperature of the display device in the environment. And according to the detection result of the temperature detection means, at least one of the light emission start timing of the light emission means with respect to the control timing of the applied signal to the display means, the light emission intensity of the light emission means, and the light emission duration of the light emission means. Configured to adjust.
本発明の表示装置によれば、温度検出手段の検出結果に応じて、表示手段による表示に対して発光手段の発光の態様を適切に調整するので、PN液晶の低温環境下での応答遅れの為に発生する発光表示の見え難さを低減することができる。すなわち、暗所などでの視認性を向上させる為にPN液晶の表示手段に対してLED等の発光手段の照射を行い、PN液晶の非透過となっている液晶領域(表示パターン)のみを反射発光させるという表示機能において、上記の如き見え難さを低減できる。 According to the display device of the present invention, the light emission mode of the light emitting unit is appropriately adjusted with respect to the display by the display unit according to the detection result of the temperature detecting unit, so that the response delay in the low temperature environment of the PN liquid crystal is reduced. Therefore, it is possible to reduce the difficulty in viewing the light-emitting display. In other words, in order to improve visibility in dark places, the light emitting means such as LEDs are irradiated to the PN liquid crystal display means, and only the liquid crystal region (display pattern) that is non-transmissive to the PN liquid crystal is reflected. In the display function of emitting light, the difficulty in viewing as described above can be reduced.
以下、本発明の実施形態について説明する。本発明の表示装置において重要なことは、次の点である。環境下における表示装置の温度に応じて、機能が温度依存性を持つ表示手段による表示に対して発光手段の発光開始タイミングと発光強度と発光持続時間のうちの少なくとも1つを調整することである。こうした表示装置は、機能が温度依存性を持つ表示手段と該表示手段に光を照射する発光手段を備え、表示手段と発光手段が協働して温度依存性を低減させた適切なタイミングで表示を行う必要がある如何なる光学機器で用いることができる。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described. What is important in the display device of the present invention is the following point. According to the temperature of the display device in the environment, the function is to adjust at least one of the light emission start timing, the light emission intensity, and the light emission duration of the light emission means for the display by the display means having temperature dependency. . Such a display device includes a display unit whose function is temperature-dependent and a light-emitting unit that emits light to the display unit, and the display unit and the light-emitting unit cooperate to display at an appropriate timing with reduced temperature dependency. It can be used with any optical instrument that needs to perform.
上記考え方に基づき、カメラなどの撮像装置等の光学機器で用いられる本発明の表示装置の基本的な実施形態は、次の様な構成を有する。表示装置は、透過光の拡散状態を変化させられる高分子分散液晶(PN液晶)からなる表示手段と、前記透過光の光束とは異なった角度で表示手段に光を照射するLEDなどの発光手段と、環境下における当該表示装置の温度を検出する温度検出手段を有する。そして、温度検出手段の検出結果に応じて、表示手段への電圧信号などの印加信号の制御タイミングに対する発光手段の発光開始タイミングと、発光手段の発光強度と、発光手段の発光持続時間のうちの少なくとも1つを調整する。「温度検出手段の検出結果に応じて」とは、例えば、温度検出手段による検出温度が所定値以下(例えば、常温より相当低い0℃以下、或いは−10℃以下)である場合などにということである。上記電圧信号などの印加信号は、表示に対応したパターンのITOなどの透明電極への印加信号などであるが、こうした場合、印加信号の制御タイミングに対する発光手段の発光開始タイミングが、温度が前記所定値より高い時よりも遅延される。或いは、発光手段の発光強度が大きくされる。或いは、発光手段の発光持続時間が長くされる。発光手段のこれらの調整を組み合わせて実行してもよい。PN液晶の場合、透明電極への電圧印加でその部分の液晶が透過状態となって非表示となり、透明電極への電圧非印加でその部分の液晶が非透過状態となって表示が行われる。 Based on the above concept, a basic embodiment of a display device of the present invention used in an optical apparatus such as an imaging device such as a camera has the following configuration. The display device includes a display unit made of a polymer dispersed liquid crystal (PN liquid crystal) capable of changing a diffusion state of transmitted light, and a light emitting unit such as an LED that irradiates the display unit with light at an angle different from the luminous flux of the transmitted light. And temperature detecting means for detecting the temperature of the display device in the environment. And according to the detection result of the temperature detection means, the light emission start timing of the light emission means relative to the control timing of the applied signal such as the voltage signal to the display means, the light emission intensity of the light emission means, and the light emission duration of the light emission means Adjust at least one. “According to the detection result of the temperature detection means” means, for example, when the temperature detected by the temperature detection means is equal to or lower than a predetermined value (for example, 0 ° C. or lower or −10 ° C. or lower, which is considerably lower than normal temperature). It is. The applied signal such as the voltage signal is a signal applied to a transparent electrode such as ITO having a pattern corresponding to display. In such a case, the light emission start timing of the light emitting means with respect to the control timing of the applied signal is such that the temperature is the predetermined value. Delayed when higher than value. Alternatively, the light emission intensity of the light emitting means is increased. Alternatively, the light emission duration of the light emitting means is increased. You may perform combining these adjustments of the light emission means. In the case of the PN liquid crystal, when the voltage is applied to the transparent electrode, the portion of the liquid crystal is transmissive and non-displayed, and when the voltage is not applied to the transparent electrode, the portion of the liquid crystal is non-transmissive and display is performed.
より具体的な実施形態は、カメラの被写体像の画面内の複数の焦点検出領域において焦点検出可能な焦点検出手段を備える(後述の実施例参照)。ここでは、第一の焦点検出領域表示モードと第二の焦点検出領域表示モードを取り得る。第一の焦点検出領域表示モードでは、複数の焦点検出領域の中から少なくとも1つの焦点検出領域が自動的に選択され、該選択された焦点検出領域に対応した領域が表示手段にて表示される。第二の焦点検出領域表示モードでは、複数の焦点検出領域の中から少なくとも1つの焦点検出領域が手動で選択される際に、該手動で選択された焦点検出領域に対応した領域が表示手段にて表示される。第一の焦点検出領域表示モード時には、上記の如き調整を行って焦点検出動作実行後の合焦状態の表示を行う。第二の焦点検出領域表示モード時には、発光手段の発光を連続的に行って焦点検出領域の表示を行う。 A more specific embodiment includes a focus detection unit capable of detecting a focus in a plurality of focus detection areas in a screen of a subject image of a camera (see examples described later). Here, the first focus detection area display mode and the second focus detection area display mode can be taken. In the first focus detection area display mode, at least one focus detection area is automatically selected from a plurality of focus detection areas, and an area corresponding to the selected focus detection area is displayed on the display means. . In the second focus detection area display mode, when at least one focus detection area is manually selected from the plurality of focus detection areas, an area corresponding to the manually selected focus detection area is displayed on the display unit. Displayed. In the first focus detection area display mode, the above-described adjustment is performed to display the in-focus state after the focus detection operation is performed. In the second focus detection area display mode, the light emission means continuously emits light to display the focus detection area.
以下、本発明の実施例を図1から図7を用いて詳細に説明する。図1から図7において同一の要素部品には同じ番号が付してある。
本発明を適用したデジタルカメラの概略構成を示す図1(a)において、101はCPU(中央演算処理装置)であり、本カメラの動作はこのCPU101により制御される。105は撮影レンズであり、撮影被写界光を撮像素子であるCCD106上に結像させる。同図に描かれた撮影レンズ105は、便宜的に1枚のレンズ105aで表現しているが、実際には複数のレンズから成り立っている。128は、撮影レンズ105のCCD106結像面と等価の結像面に置かれた焦点検出板(以降、ピント板と称する)であり、被写界像は主ミラー126で反射され、ピント板128に1次結像する。撮影者は、この被写界像をペンタプリズム127、接眼レンズ121を通じて見ることができる。この様に、本カメラでは、いわゆるTTL方式の光学ファインダ構成となっている。一方、主ミラー126は半透過ミラーであり、透過した一部の光束はサブミラー122を通じて焦点検出手段である焦点検出ユニット119に導かれ、周知の位相差検出方式の焦点検出動作が行われる。この焦点検出動作の結果等に基づき、CPU101は、レンズ駆動用モータなどを含むレンズ駆動部131を介して撮影レンズ105の位置を制御する。。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. In FIG. 1 to FIG. 7, the same numbers are assigned to the same component parts.
In FIG. 1A showing a schematic configuration of a digital camera to which the present invention is applied, 101 is a CPU (Central Processing Unit), and the operation of this camera is controlled by this
また、130はシリコンフォトダイオードからなる測光センサである。測光手段である測光センサ130は、ピント板128に結像した被写界像を測光レンズ129で測光センサ130のチップ上に2次結像させて被写界の輝度分布を検出する。ここで、測光センサ130のチップ部は、適当数の測光領域に分割されており、各領域に対応した被写界の輝度検出が可能である。更に、本実施例では、測光センサ130の回路部は、温度計が実装してあり、環境下におけるカメラの内部温度を検出可能な温度検出手段にもなっている。
112は、ピント板128の近傍に配置された高分子分散液晶パネル(以降、PN液晶パネルと記する)からなる表示手段であり、光学ファインダを覗いているカメラの撮影者に上記焦点検出動作の状態表示を知らせる。PN液晶パネル112は、通常、透過(透明)状態におかれる。そして、焦点検出ユニット119の焦点検出の結果、合焦に至ったと判断された焦点検出領域に対応したPN液晶パネル112上の焦点検出領域表示部のみが非透過(非透明)となって、撮影者にピントの合った被写界位置を知らせることが可能となっている。また、被写界輝度が測光センサ130の出力より検知され、該輝度が所定の値以下と判断された場合、発光手段であるLED123が発光する。この光は、LED照射光は導光プリズム124を通じてPN液晶パネル112へ照射される。すると、PN液晶表示パネル112上の非透過となっている焦点検出領域表示部のみが、ファインダの観察者に光って見えることとなる。
ここでPN液晶パネル112について、図7を用いて説明する。
図7(a)に示す様に、PN液晶パネル112は、上下2枚の板ガラス112a、112bとその間に封止された液晶層112cからなる。また、図7(b)に示す様に、2枚の板ガラスの液晶に対向する面にはITO(透明電極)で電極パターンが形成されている。下板ガラス112bの液晶側表面には、焦点検出領域表示部となる領域に電極パターンL2がパターニングされ、他の領域には電極パターンL1がパターニングされている。一方、上板ガラス112aの液晶側表面には、全面に亘ってCOM電極(共通電極)がパターニングされている。COM電極とL1、L2電極との間に印加する電圧を制御することで、焦点検出領域表示部の状態を透過状態と非透過状態の間で切替えられる。
Here, the PN
As shown in FIG. 7A, the PN
PN液晶は電圧をかけないと液晶内部材料の屈折率が各々異なることから光の散乱を生じ、外観上、非透過状態である。これに電圧をかけると、内部の屈折率が一致し液晶層は透過状態となる。従って、図7(b)の電極パターンにおいて、通常はCOM電極とL1、L2電極間には電圧をかけて透過な状態にしておく。これにより、通常、ファインダを覗く撮影者は、焦点検出領域表示部の見えない、すっきりとした被写界視野を見ることができる。次に、カメラの焦点検出動作により、撮影レンズ105のピントが被写体に合ったときは、L2電極の通電をOFFにすることで焦点検出領域表示部のみが非透過化する。これにより、該焦点検出領域表示部に対応した被写界位置においてカメラが合焦状態にあることを撮影者に知らせられる。しかし、撮影環境が低輝度下で、ファインダの被写界像も暗い場合は、焦点検出領域表示部の透過状態と非透過状態の区別がつきにくくなる。そこで、図7(a)のように、PN液晶パネル112の側面より、LED123等の照明光を該パネルに向けて照射する。すると、非透過な拡散状態にある焦点検出領域表示部の液晶部はLED光を受けて、周囲に光を拡散反射するようになる。その反射光を観察者が見ると、焦点検出領域表示部が光って見えることになる。
When no voltage is applied to the PN liquid crystal, the refractive indexes of the liquid crystal internal materials are different from each other, so that light is scattered and is externally non-transmissive. When a voltage is applied to this, the internal refractive index matches and the liquid crystal layer becomes a transmission state. Therefore, in the electrode pattern of FIG. 7B, normally, a voltage is applied between the COM electrode and the L1 and L2 electrodes so as to be transparent. Thereby, the photographer who normally looks into the finder can see a clear field of view in which the focus detection area display unit is not visible. Next, when the focus of the
図2を用いて光学ファインダ視野内の表示について説明する。
被写界の15個の領域からなる焦点検出領域表示部(F11〜F35)が、PN液晶パネル112上にキャラクタ表示として配されている。各焦点検出領域表示部(F11〜F35)は、上記位相差検出方式の焦点検出ユニット119によって焦点検出可能な領域を表す。ここで焦点検出動作が実行され、被写界の特定の領域において撮影レンズ105の合焦が成されたとカメラが判断すると、合焦位置にある焦点検出領域に対応したPN液晶パネル112の焦点検出領域表示部が非透過(つまり黒)となる。これにより、撮影レンズ105のピントがその被写体領域に合っていることを撮影者に知らしめる。つまり、図2で言うと、F22のみが黒く表示される。このとき、被写界が暗い場合は、前述の如くLED123が発光し、焦点検出領域表示部F22のみが赤く光って見えることになる。更には、焦点検出領域F22に対して、撮影レンズ105の絞りに応じて被写界深度内に入っている(つまりピントが合っていると看做せる)他の焦点検出領域を、同時に黒くして合焦表示を行ってもよい。
The display in the optical finder field will be described with reference to FIG.
A focus detection area display unit (F11 to F35) including 15 areas of the object scene is arranged on the PN
図2では、15個の焦点検出領域は、上記被写界領域において測光センサ130により輝度検出可能な同じく15個の測光領域(S11〜S35)との対応付けが成されている。ただし、図2の光学ファインダ視野図は、説明上、模式的に書かれたもので、実際には15個の測光領域をファインダ視野上で見ることはできない。また、図2で示す様に、ファインダ視野の下方にはカメラの撮影情報の表示を行う内部表示部115が配置されていて、カメラの撮影条件となる、シャッタ秒時、レンズの絞り値、撮影可能枚数といった表示がなされる。
In FIG. 2, the 15 focus detection areas are associated with the same 15 photometry areas (S11 to S35) whose luminance can be detected by the
再びここで図1に戻って説明する。撮影者がレリーズスイッチ114(図1(b)参照)を押すと、主ミラー126は撮影レンズ105の光路外に退避する。一方、撮影レンズ105によって集光された被写界光はフォーカルプレーンシャッタ133でその光量制御がなされ、CCD(撮像素子)106によって被写界像として光電変換処理される。その後、撮影済み画像として記録メディアに記録されるとともに、TFT外部表示部113に撮影画像の表示がなされる。
Here, returning to FIG. When the photographer presses the release switch 114 (see FIG. 1B), the
本発明の表示装置の第1の実施例を含むデジタルカメラの概略構成を示す電気ブロック図である図1(b)において、101は前述のCPU(中央演算処理装置)であり、その内部に不揮発性メモリであるEEPROM101aを備える。CPU101には、制御プログラムを記憶しているROM102、RAM103、データ格納手段104、画像処理部108、表示制御部111、レリーズスイッチ114、電源を供給するためのDC/DCコンバータ117が夫々接続される。画像処理部108には、CCD制御部107、更にCCD106が接続されている。
In FIG. 1B, which is an electrical block diagram showing a schematic configuration of a digital camera including the first embodiment of the display device of the present invention,
表示制御部111には、外部表示部113が接続されている。外部表示部113は、CCD106にて撮像された画像を縦横各々間引き処理された画像を表示できるTFTカラー液晶である。更に、表示制御部111は、ファインダ内にカメラの情報の表示を行う内部表示部115、及びPN液晶パネル112の駆動も行う。LED制御部125は、CPU101の指示を受けてPN液晶パネル112を照明するためのLED123の明るさなどの制御を行う。DC/DCコンバータ117には、電池116から電源が供給される。
An
CPU101は、ROM102内の制御プログラムに基づいて各種制御を行う。これらの制御では、画像処理部108から撮影画像信号を読み込みRAM103へ転送する処理、RAM103よりLCD表示制御部111へデータを転送する処理、画像データをデータ格納手段104へ格納する処理等を行う。更に、CPU101は、CCD106、CCD制御部107、画像処理部108、LCD制御部111などに対してデータ取り込み画素数やデジタル画像処理の変更指示を行う。
The
119は、前述の焦点検出用の一対のラインCCDセンサを含んだ焦点検出制御部であり、ラインセンサから得た電圧をA/D変換し、CPU101に送る。CPU101の指示のもとに、焦点検出制御部119はラインセンサの蓄積時間とAGC(オートゲインコントロール)の制御も行う。また、レリーズスイッチ114の操作に伴う撮影動作の指示、更に各素子への電源の供給を制御する制御信号をDC/DCコンバータ117に対して出力する処理等も、CPU101の制御の基に行われる。
A focus
RAM103は画像展開エリア103a、ワークエリア103b、VRAM103c、一時退避エリア103dを備えている。データ格納手段104は、撮影画像データ、或いはアプリケーションより参照される各種付属データ等を格納しておくためのフラッシュメモリである。撮影レンズ105によって投影された撮影画像をアナログ電気信号に変換するCCD106は、CPU101からの解像度変換指示に従って、水平方向及び垂直方向の間引き画素データの出力が可能である。CCD制御部107は、CCD106に転送クロック信号やシャッター信号を供給するタイミングジェネレータ、CCD出力信号のノイズ除去、ゲイン処理を行うための回路、アナログ信号をデジタル信号に変換するA/D変換回路等を含んでいる。画像処理部108は、CCD制御部107より出力された10ビットデジタル信号をガンマ変換、色空間変換、また、ホワイトバランス、AE、フラッシュ補正等の画像処理を行い、YUV(4:2:2)フォーマットの8ビットデジタル信号出力を行う。これら、撮影レンズ105、CCD106、CCD制御部107、画像処理部108から撮像手段が構成されている。表示制御部111は、画像処理部108から転送された画像データ、或いはデータ格納手段104からのYUVデジタル画像データを受け取り、RGBデジタル信号へ変換したあと外部表示部113へ出力する処理を行う。
The
レリーズスイッチ114は、撮影動作の開始を指示するためのものである。このスイッチ114は不図示のレリーズボタンの押下圧によって2段階のスイッチポジションを取る。1段目のポジション(SW1のON)の検出で、ホワイトバランス、測光等のカメラ設定のロック動作が行われ、2段目のポジション(SW2のON)の検出で、被写界画像信号の取り込み動作が行われる。
The
測光制御部132は、CPU101の指示に従って測光センサ130を駆動制御し、被写界輝度信号を取り込み、CPU101にデータを送る。基本的な測光動作として、測光センサ130の分割された測光領域で各々発生した輝度信号はCPU101にてA/D変換されてデジタル信号となる。これに幾つかの補正が行われて、最終的に被写界輝度信号値の情報を得ることができ、この情報に基づいてカメラの最適露出演算が行われ、シャッタスピード、撮影レンズの絞りを最適に制御することで被写界像の最適な露光が得られる。また、前述の如く測光センサ130は温度センサを内臓しており、カメラ内の温度をモニタしてCPU101へ送っている。電池116はリチャージャブルの2次電池或いは乾電池である。また、DC/DCコンバータ117は、電池116から電源供給を受け、昇圧、レギュレーションを行うことにより複数の電源を作り出し、CPU101を初めとする各素子に必要な電圧の電源を供給している。このDC/DCコンバータ117はCPU101からの制御信号により、各々の電圧供給の開始、停止を制御できる。
The
次に、図3のフローチャートを用いて本実施例に係るデジタルカメラの動作について説明する。
まず、ステップS200で、デジタルカメラの不作動状態から不図示の電源スイッチをONにすると撮影動作が開始される。次にステップS201で、レリーズSW114が押し込まれてSW1がONされるまで待機する。ステップS201で、SW1がONされたことを検知すると、ステップS202に進む。ステップS202で、CPU101は、測光センサ130より撮影被写界を3×5に分割した被写界輝度情報を得た後、メモリに記憶を行う。また、ステップS202の測光で得られた被写界輝度情報に基づき、所定の測光アルゴリズム演算に従ってカメラの露出値である撮影レンズの絞り値とシャッタ秒時をカメラに内蔵されたプログラムにより決定する。なお、測光センサ130から得られる3×5の輝度情報から最適露出値算出を行うアルゴリズムは、単純な加算平均でも良いし、下記ステップS206で決定される焦点検出領域に対応した測光領域に最大の重み付けを行った演算であっても良い。
Next, the operation of the digital camera according to the present embodiment will be described using the flowchart of FIG.
First, in step S200, when a power switch (not shown) is turned on from a non-operating state of the digital camera, a photographing operation is started. In step S201, the process waits until the
次にステップS203で、CPU101は、焦点検出領域選択モードが、手動モードに設定されているか否かの判定を行う。手動モードに設定されているならば、ステップS204に進む。ステップS204では、撮影者の不図示のスイッチダイヤル操作に応じて、複数の焦点検出領域の内の少なくとも1個を順次表示し、焦点検出領域を任意に選択することが可能である(第二の焦点検出領域表示モード)。一方、自動モードに設定されているならば、ステップS205に進む。ステップS205では、公知の位相差方式焦点検出ユニットの15個の焦点検出領域表示部に対応した焦点検出領域におけるデフォーカス量に基づき、焦点検出領域自動選択サブルーチンによって前記複数の焦点検出領域内の1個を選択する。自動選択のアルゴリズムとしては幾つかの方法が考えられるが、多点AFカメラでは公知となっている中央焦点検出領域に重み付けを置いた近点優先アルゴリズムが有効である。以上の様に焦点検出領域選択モードが、手動モード又は自動モードのいずれに設定されていても、ステップS206では結果的に1つの焦点検出領域が決定される。そして、ステップS206で決定された焦点検出領域にて得られた焦点検出ずれ量(デフォーカス量)とカメラに装着された撮影レンズ105のレンズ駆動敏感度から、最終的に求めるべきレンズ繰り出し量が決定される。
In step S203, the
次にステップS207において、CPU101は、レンズ駆動を行う前の状態で焦点検出制御部119の信号に従ってレンズ駆動部131に信号を送って所定量だけ撮影レンズ105を駆動させる。一方で、ステップS206で決定された焦点検出領域に対応した焦点検出領域表示部(例えば図2のF22)を点灯し、被写界領域のどこに撮影レンズ105の焦点が合っているのかの表示をステップS208にて行う。この表示は前述のPN液晶パネル112にて行われるが、詳細は後述する。次にステップS209で、SW1がONされているか否かを判定する。焦点が合っている表示がなされることで、撮影者は合焦表示がなされた状態のファインダ視野を見て、引き続きSW1をONし続ける。SW1がONされている場合は、ステップS210で、更にレリーズボタンが押し込まれてSW2がONされたか否かを判定する。ステップS210で、SW2がONされた場合、ステップS211において、CPU101は不図示のシャッタ制御部、絞り駆動部、CCD制御部107にそれぞれ信号を送信し、公知の撮影動作を行う。なお、ステップS209でSW1がOFFと判断された場合は、ステップS202に戻ってSW1のON待ちの待機状態となる。また、ステップS210で、SW2がONでなければ、ステップS209に戻ってSW2のON待ちの待機状態となる。
In step S207, the
ステップS210における撮影動作は、まず不図示のモータ制御部を介してモータに通電して半透明主ミラー126をアップさせ、撮影レンズ105の絞りを絞り込む。その後、シャッタ133の1つのマグネットに通電し、シャッタ133の先幕を開放することで撮像素子106への被写界光の蓄積を開始する。所定のシャッタ秒時経過後、他のマグネットに通電し、シャッタ133の後幕を閉じることで撮像素子106への被写界光の蓄積を終了する。次に、モータに再度通電し、ミラーダウン、シャッタチャージを行い、一連のシャッタレリーズシーケンスの動作(撮影動作)を終了する。この様な動作によって、撮像素子106には被写界像からの光量が蓄積される。ステップS211における撮影動作で撮像素子106に露光された被写界像は光電変換され、画像処理部108にてのデジタルデータに変換された後、RAMa103へ一時的に格納される。
In the photographing operation in step S210, first, the motor is energized via a motor control unit (not shown) to raise the semitransparent
次にステップS212において、格納された適当数の画素の全体画像デジタルデータを、表示部113に表示する為に縦横適当に間引き処理された全体画像データに変換する。そして、表示用のVRAM103cに再格納され、全体画像データを表示部113に表示し、撮影者は撮影された画像の全体像を確認できる。一方、RAM103aに格納された全体画像デジタルデータは、圧縮処理された後、画像データとしてデータ格納手段104によってコンパクトフラッシュ(登録商標)等の記録媒体に記録される。次にステップS213において、再びSW1の入力待ちの状態となり、その間、全体画像を表示し続ける。入力がなされると、表示部113の撮影画像表示を消灯し、ステップS210に戻り、SW2の入力待ちとなり、SW1の入力がないとステップS201に戻り、SW1の入力待ちの状態で待機する。
Next, in step S212, the stored whole image digital data of an appropriate number of pixels is converted into whole image data that has been thinned out appropriately in the vertical and horizontal directions for display on the
ここで本発明の主要部であるPN液晶パネル112を用いたファインダ表示において、低輝度時にPN液晶パネル112に向けて発光を行うLED123の低温時の発光制御とPN液晶パネル112自体の駆動制御との関係について説明する。図5(a)は、一般的に表示パネルに用いられるTN(ツイスティッド・ネマティック)液晶パネルをスタティック駆動で動作させた時のタイミングチャートを模式的に表す。ここで、図の横方向は時間軸を表し、液晶の縦軸方向は透過率を示している。TN液晶は、LCD制御部の駆動電圧がOFFの時、液晶分子は水平に並び、パネルの表示すべきキャラクタ部は透過の状態(便宜的に透過率100%としている)である。駆動電圧がONの状態では、液晶分子は垂直に立ち上がり、パネルは非透過(便宜的に透過率0%としている)へと変化する。一方、図5(b)のPN液晶を用いた液晶パネルのタイミングチャートでは、駆動電圧がONの状態にてキャラクタ表示部は透過状態であり、電源をOFFすることで非透過へと変化する。図5(a)からも分かるように、TN液晶の応答速度は、一般的に立ち下がり(透過→非透過)時間Tdが速く、立ち上がり(非透過→透過)時間Trが遅い。一方の図5(b)のPN液晶は、立ち下がり(透過→非透過)時間Tdが遅く、立ち上がり(非透過→透過)時間Trが早いという逆の特徴がある。また更にPN液晶の材料そのものがTN液晶材料よりも低温応答性が悪いという事実がある。こうした特徴により、課題の説明のところで述べたような問題が発生する。この現象を図6を用いて説明する。
Here, in the finder display using the PN
図6において、LCD(表示)制御部がPN液晶への電圧をOFFすると、撮影環境が常温時である場合は、PN液晶は短時間で立ち下がる(透過→非透過)。その際、LED制御部125も同時にLED123を発光させ、図6のハッチングした領域の光エネルギ分が観察者の眼に到達して液晶のキャラクタ表示部が視認されることになる。しかし、−10℃位の低温下においては、PN液晶では図6に示したように立下り応答遅れが生じるようになる。これにより、LED123が発光してもPN液晶がまだ反射すべき拡散性を充分有しておらず、観察者の眼に届くハッチングした領域のエネルギは大きく減少する。つまり暗く見えることになる。
In FIG. 6, when the LCD (display) control unit turns off the voltage to the PN liquid crystal, the PN liquid crystal falls in a short time (transmission → non-transmission) when the photographing environment is at room temperature. At this time, the
こうした問題に対して、図4(a)に示すように、LCDへの印加信号をOFFにするタイミングよりδTe時間だけ遅延させてLED123を発光開始させると、PN液晶は、透過率がほぼ立ち下がりきった状態でLED照明を受けることになる。そのため、充分なハッチングした領域の光エネルギを観察者に届けることができ、観察者は明るいキャラクタ表示部を見ることが可能となる。つまり、特に低温下において、PN液晶を用いた表示装置の使用される環境の温度に応じて、LED123の発光開始タイミングを遅延させることが表示の見えを改善するのに有効であることが分かる。
To solve such a problem, as shown in FIG. 4 (a), when the
上記手法を適用したデジタルカメラのPN液晶の表示に関わる動作を図3(b)のフローチャートを用いて説明する。まず、図3(a)のステップS205の焦点検出領域自動選択サブルーチン、或いはステップS204で、撮影者が手動動作にて焦点検出領域を決定したとする。この際に、結果的に焦点検出領域がステップS206で決定され、撮影レンズ105の焦点検出動作ステップS207がなされた場合、図3(b)のステップS300において、焦点検出動作が成功したか否かの確認を行う。ここで、合焦失敗の場合には次なる焦点検出動作の結果を待つ為に待機する。一方、焦点検出が成功であったならば、ステップS301にて、PN液晶パネル112では、図2のファインダ視野内の合焦に至った焦点検出領域に対応した焦点検出領域表示部、例えばF22のキャラクタ表示部が電源ON状態からOFF状態に切替えられる。つまり、キャラクタ表示部は、透過から非透過(黒)の状態になることで、焦点検出領域表示部F22に対応したファインダ被写界位置に撮影レンズのピントが合っていることを撮影者に知らしめる。
The operation related to the display of the PN liquid crystal of the digital camera to which the above method is applied will be described with reference to the flowchart of FIG. First, it is assumed that the photographer has determined the focus detection area by manual operation in the focus detection area automatic selection subroutine in step S205 of FIG. 3A or in step S204. At this time, as a result, when the focus detection region is determined in step S206 and the focus detection operation step S207 of the photographing
ステップS301と同時に、ステップS302では、撮影被写界輝度が上記測光センサ130の出力より検知され、該輝度が所定の値以下、例えばBV=4以下であると判断された場合、ステップ303にてカメラの本体内温度を確認する。一方、輝度がBV=4を越えている時には、ステップ305へ進む。ステップ303のカメラ内部の温度判定に用いる温度センサはカメラ内に複数個配置されており、例えば、測光センサ130や、焦点検出ユニット119内部のAFセンサに内蔵されている。これは、金属酸化物や半導体などの電気抵抗が温度で変化することを利用して温度を測るタイプの温度計である。ここでは、PN液晶パネル112に比較的近い場所に配置されている測光センサ130内の温度計を用いている(温度検出手段)。ここでカメラの温度が−10℃以下と判断されると、ステップS304のLED123の発光開始タイミングを遅延するタイマーが発動する。この場合、200mSの遅延時間(δTe)をもって、LED123はPN液晶パネル112に向けて照射を開始する。
At the same time as step S301, in step S302, when the photographing field luminance is detected from the output of the
ステップS303で、カメラ内温度が−10℃を越えていると判断された場合は、LED発光遅延なしにステップS305にてLED123の発光が開始される。また、前述のステップS302にて撮影被写界輝度がBV=4を越えていると判断された場合にも、同様にLED発光遅延なしにステップS305にてLED123の発光が開始される。次に、LED123は、所定の時間、ここでは300mSの間PN液晶パネル112に対し照明を行った後、ステップS306で消灯し、ステップS307にてPN液晶による表示はOFFされる(つまり印加電圧がOFF状態からON状態に切替わる)。この時OFFするまでの時間は、撮影者がレリーズスイッチ114の押下によるSW1信号のOFFするタイミングに依存する。
If it is determined in step S303 that the temperature inside the camera exceeds −10 ° C., the
上の説明では図3(b)のフローチャートのステップS303の温度判定条件を−10℃以下か否かでLED発光遅延時間δTeを200mSかゼロとするようにしているが、こうした設定に限られない。例えば、LED発光開始の遅延時間を0℃から−15℃未満の時は100mS、−15℃を越えた低温時は300mSというように細かい条件設定にすることも有効であり、更に温度と遅延時間の関係を数式化して算出するようにしても良い。 In the above description, the LED light emission delay time δTe is set to 200 mS or zero depending on whether or not the temperature determination condition in step S303 in the flowchart of FIG. 3B is −10 ° C. or less, but is not limited to this setting. . For example, it is effective to set a fine condition such as 100 mS when the LED light emission start delay time is from 0 ° C. to less than −15 ° C., and 300 mS at a low temperature exceeding −15 ° C. Further, the temperature and delay time are also effective. It is also possible to calculate by formulating the relationship.
次に、低輝度かつ低温下でのPN液晶の見えを改善する第二の手法として、図4(b)に示すようなものを採用することもできる。ここでは、PN液晶の駆動開始(電源OFF)と同じタイミングでLED123をONするが、LED123をOFFするタイミングを常温時のものよりも遅延する。このようにしても上記と同じ効果が得られる。つまり、常温時にLED123をONしてOFFするまでの発光持続時間に対して、低温時には遅延時間δTcを付加してLED123の発光時間を長くする。これによってもキャラクタ表示部を明るく見えるようにできる。この場合も、上記LED123発光開始を遅延する手法と同じく、温度に対してδTcの遅延時間を可変とし、結果的にトータルのLED123の発光持続時間を可変としてもよい。
Next, as a second technique for improving the appearance of the PN liquid crystal at low brightness and low temperature, the one shown in FIG. 4B can be adopted. Here, the
また更に第三の手段として、LED123の発光開始、発光終了といったタイミングは変えずに、低温環境下において、LED123の発光強度を変える手法も効果がある。つまり、低温下ではLED123へ通電する電流量或いは駆動デューティ比を常温時よりも上げることにより、キャラクタ表示部を明るくできる。ここでも、LED123に負荷する電流量、駆動デューティ比は温度に対して可変とすることにより、低温時においても適正かつ一定の明るさのキャラクタ表示が観察者に視認可能となる。
Further, as a third means, there is also an effect that the light emission intensity of the
これまでは、図3(b)のフローチャートの説明において、図3(a)のカメラ撮影動作のステップS206の焦点検出領域が決定された後のPN液晶パネル112の合焦表示の仕方について、つまり第一の焦点検出領域表示モードの場合について述べてきた。次に、図3(a)のフローチャートのステップS204における、第二の焦点検出領域表示モードについて述べる。つまり、撮影者のスイッチダイヤル操作に応じて、複数の焦点検出領域の内の少なくとも1個を順次表示し、焦点検出領域を任意に選択する焦点検出領域手動選択モードになっている際のPN液晶パネル112の表示の仕方について述べる。
Until now, in the description of the flowchart of FIG. 3B, the focus display method of the PN
焦点検出領域手動選択モードに入るのは、撮影者がカメラ本体に備え付けられた不図示の設定ボタンを押圧することで実行される。また、設定完了或いは該モードを抜けるには、再度該ボタンを押圧すればよい。カメラが焦点検出領域手動選択モードに入ると、図2のファインダ視野図にあるように、PN液晶パネル112上に配されている被写界の焦点検出可能な15個の領域を示す焦点検出領域のキャラクタ表示(F11〜F35)が表示される。これが第二の焦点検出領域表示モードの表示形態である。このとき表示される焦点検出領域表示部は、現在設定されている特定の焦点検出領域が最初に表示される。例えば、前回操作で中央領域F23を選択していればその領域が、また焦点検出領域自動選択モードに設定されていれば、15個全ての領域が一度にキャラクタ表示部として表示される。ここで低輝度時に第二の焦点検出領域表示モードに入った場合には、PN液晶パネル112を照明するLED123が発光するが、再度ボタンを押圧するか、レリーズスイッチ114を操作しない限り、LED123の発光は継続するようになっている。つまり、焦点検出領域を指定しようとして連続的にスイッチダイヤルを操作すると、焦点検出領域のキャラクタ表示部は発光状態のまま順次その場所を移動して表示される。更に低輝度かつ低温時には、前記の如くPN液晶はスイッチダイヤル操作に応じて、駆動電圧のOFF、ONに従って、立ち下り(透過→非透過)、立ち上がり(非透過→透過)を繰り返し、前述の如く立ち下り時に反応の遅れが目立ってくる。しかしながr、常時LED123は照明状態にあるため、焦点検出領域のキャラクタ表示部が暗くなることはない。
The focus detection region manual selection mode is entered when the photographer presses a setting button (not shown) provided on the camera body. In addition, the button may be pressed again to complete the setting or exit the mode. When the camera enters the focus detection area manual selection mode, as shown in the viewfinder view of FIG. 2, the focus detection area showing 15 areas on the PN
以上の実施例によれば、PN液晶の低温環境下での応答遅れの為に発生する照明発光表示の見え難さを低減することができる。 According to the above embodiment, it is possible to reduce the difficulty in viewing the illumination light-emitting display that occurs due to the response delay in the low-temperature environment of the PN liquid crystal.
101 CPU(中央演算処理装置)
105 撮影レンズ
106 CCD(撮像素子)
112 PN液晶パネル(表示手段)
119 焦点検出ユニット(焦点検出手段)
123 LED(発光手段)
130 測光センサ(温度センサ、温度検出手段)
101 CPU (central processing unit)
105
112 PN liquid crystal panel (display means)
119 Focus detection unit (focus detection means)
123 LED (light emitting means)
130 Photometric sensor (temperature sensor, temperature detection means)
Claims (3)
環境下における当該表示装置の温度を検出する温度検出手段を備え、
該温度検出手段の検出結果に応じて、前記表示手段への印加信号の制御タイミングに対する前記発光手段の発光開始タイミングと、前記発光手段の発光強度と、前記発光手段の発光持続時間のうちの少なくとも1つを調整することを特徴とする表示装置。 Display means comprising a polymer-dispersed liquid crystal capable of changing the diffusion state of transmitted light; and light emitting means for irradiating the display means with light at an angle different from the angle of the transmitted light beam. A display device,
Temperature detecting means for detecting the temperature of the display device in the environment,
According to the detection result of the temperature detecting means, at least one of the light emission start timing of the light emitting means relative to the control timing of the signal applied to the display means, the light emission intensity of the light emitting means, and the light emission duration of the light emitting means. A display device characterized by adjusting one.
前記複数の焦点検出領域の中から少なくとも1つの焦点検出領域が自動的に選択され、該選択された焦点検出領域に対応した領域が前記表示手段にて表示される第一の焦点検出領域表示モードと、前記複数の焦点検出領域の中から少なくとも1つの焦点検出領域が手動で選択される際に、該手動で選択された焦点検出領域に対応した領域が前記表示手段にて表示される第二の焦点検出領域表示モードを有し、
前記第一の焦点検出領域表示モード時には、前記温度検出手段の検出結果に応じて、前記表示手段への印加信号の制御タイミングに対する前記発光手段の発光開始タイミングと、前記発光手段の発光強度と、前記発光手段の発光持続時間のうちの少なくとも1つを調整して焦点検出動作実行後の合焦状態の表示を行うとともに、前記第二の焦点検出領域表示モード時には、前記発光手段の発光を連続的に行って焦点検出領域の表示を行うことを特徴とする請求項1に記載の表示装置。 A focus detection means capable of focus detection in a plurality of focus detection areas in the screen of the subject image of the optical device;
A first focus detection area display mode in which at least one focus detection area is automatically selected from the plurality of focus detection areas, and an area corresponding to the selected focus detection area is displayed on the display means. When at least one focus detection region is manually selected from the plurality of focus detection regions, a region corresponding to the manually selected focus detection region is displayed on the display means. Focus detection area display mode,
In the first focus detection area display mode, according to the detection result of the temperature detection means, the light emission start timing of the light emission means relative to the control timing of the applied signal to the display means, the light emission intensity of the light emission means, At least one of the light emission durations of the light emitting means is adjusted to display the in-focus state after execution of the focus detection operation, and the light emission of the light emitting means is continuously performed in the second focus detection area display mode. The display device according to claim 1, wherein the focus detection area is displayed in a manual manner.
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