JP2010268388A

JP2010268388A - 撮像装置

Info

Publication number: JP2010268388A
Application number: JP2009120137A
Authority: JP
Inventors: Kazuya Yamanaka; 一哉山中
Original assignee: Olympus Imaging Corp
Current assignee: Olympus Imaging Corp
Priority date: 2009-05-18
Filing date: 2009-05-18
Publication date: 2010-11-25

Abstract

【課題】撮像から表示までの遅延時間のバラツキを抑え、自然で滑らかな画像の表示を実現することができる撮像装置を提供する。
【解決手段】複数のフレームレートのいずれかで被写体を撮像する撮像部２のフレームレートの候補値と第１表示部７または第２表示部８のフレームレートとの比の値が整数または整数の逆数であるように設定し、ライブビュー表示の品質を優先する第１のモード（第１ＬＶ優先モードまたは第２ＬＶ優先モード）によって撮像部２のフレームレートを設定する。
【選択図】図１

Description

本発明は、被写体を撮像して画像データを生成する撮像装置に関する。

被写体を撮像してデジタルの画像データを生成するデジタルカメラ等の撮像装置においては、撮影モードに設定されている場合、液晶等によって実現される表示部が、撮像部によって撮像した画像をほぼリアルタイムで表示（ライブビュー表示）するのが一般的である。そのため、従来よりライブビュー表示の表示品質を向上させるための様々な技術が開示されている。

例えば、撮像側のフレームレートおよび表示側のフレームレートをともに可変とし、これら２つのフレームレートを撮影モードに応じて同期させて変更する技術が知られている（例えば、特許文献１を参照）。この技術によれば、表示側のフレームレートを撮像側のフレームレートと同期させて変更することにより、適切なフレームレートで画像の閲覧を行うことが可能となっている。

特開２００５−８６４９９号公報

ところで、ライブビュー表示における画像の表示品質は、その画像が自然で滑らかな動きを有しているか否かに大きく依存している。しかしながら、上述した従来技術では、撮像から表示に至るまでの遅延時間（以下、「表示遅延」という）について考慮されていないため、表示遅延にバラツキが生じてしまう場合があった。

以下、図６を参照して、従来の撮像装置におけるライブビュー表示時の表示遅延のバラツキの概要を説明する。図６において、横軸ｔは時間であり、数字はフレームの識別番号を示している。また、図６において、撮像側のフレームレートは２４０ｆｐｓであり、表示側のフレームレートは９０ｆｐｓである。この場合、最初に表示部が表示するフレーム１の表示遅延はΔｔ₁であるが、その次に表示部が表示するフレーム４の表示遅延Δｔ₂はΔｔ₁よりも小さい。また、表示部がフレーム４の次に表示するフレーム６の表示遅延Δｔ₃はΔｔ₁よりも大きい。

このように、従来の撮像装置では、表示部の画面が切り替わる際の撮像からの表示遅延がその都度異なるため、表示画面を見ているユーザには被写体の動きがぎこちなく見えてしまうという問題があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、撮像から表示までの遅延時間のバラツキを抑え、自然で滑らかな画像の表示を実現することができる撮像装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る撮像装置は、被写体を撮像して画像データを生成する撮像装置であって、複数のフレームレートのいずれかで被写体を撮像する撮像部と、互いに異なるフレームレートで前記画像データに対応する画像を表示する複数の表示部と、前記複数の表示部のうち画像を表示すべき表示部を選択する選択信号および当該撮像装置の撮影モードを設定するモード設定信号の入力を受け付ける入力部と、前記撮像部の視野領域の明るさおよび該視野領域に存在する被写体の動きを含む情報を検出する検出手段と、前記入力部が受け付けたモード設定信号に応じて撮影モードを設定するモード設定部と、前記選択信号によって選択された表示部および前記モード設定部が設定した撮影モードに応じて定められる複数の候補値の中から前記検出手段の検出結果に基づいて前記撮像部のフレームレートを設定するフレームレート設定部と、を備え、前記撮影モードは、前記表示部のフレームレートとの比の値が整数または整数の逆数である数を前記候補値とする第１のモードを含むことを特徴とする。

また、本発明に係る撮像装置は、上記発明において、前記撮影モードが前記第１のモードである場合の前記複数の候補値は、前記選択信号によって選択された表示部によらず同じであることを特徴とする。

また、本発明に係る撮像装置は、上記発明において、前記撮影モードは、前記撮像部のフレームレートとして設定可能な全ての値を前記候補値とする第２のモードを含むことを特徴とする。

また、本発明に係る撮像装置は、上記発明において、前記入力部は、レリーズ信号の入力を受け付けるレリーズスイッチを有し、前記モード設定部は、前記レリーズスイッチが半押しされた場合に撮影モードを切り替えることを特徴とする。

また、本発明に係る撮像装置は、上記発明において、前記複数の表示部は、液晶ディスプレイおよび電子ビューファインダーを含むことを特徴とする。

本発明によれば、撮像部のフレームレートの候補値と表示部のフレームレートとの比の値が整数または整数の逆数であるような第１のモードで撮像部のフレームレートを設定することが可能であるため、表示遅延を一定とすることができる。したがって、撮像から表示までの遅延時間のバラツキを抑え、自然で滑らかな画像の表示を実現することができる。

図１は、本発明の実施の形態１に係る撮像装置の機能構成を示す図である。図２は、本発明の実施の形態１に係る撮像装置が備えるフレームレート情報記憶部が記憶するフレームレート情報の概要を示す図である。図３は、本発明の実施の形態１に係る撮像装置が行うライブビュー表示の概要を示す図である。図４は、本発明の実施の形態１の変形例に係る撮像装置が備えるフレームレート情報記憶部が記憶するフレームレート情報の概要を示す図である。図５は、本発明の実施の形態２に係る撮像装置が撮影モードの設定時に行う処理の概要を示すフローチャートである。図６は、従来の撮像装置におけるライブビュー表示時の表示遅延のバラツキの概要を説明する図である。

以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための形態（以下、「実施の形態」という）を説明する。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る撮像装置の機能構成を示す図である。同図に示す撮像装置１は、所定の視野領域内の被写体を撮像してデジタルの画像データを生成する撮像部２、撮像部２が生成した画像データに対して画像処理を施す画像処理部３、画像処理部３が処理を施した画像データを一時的に格納するメモリ４、撮像部２が生成した画像データのコントラストを算出するＡＦ（Auto Focus）回路５、撮像部２が生成した画像データの明るさ（輝度値）を算出するＡＥ（Automatic Exposure）回路６、画像処理部３によって処理が施された画像をそれぞれ表示する第１表示部７および第２表示部８、第１表示部７を駆動する第１表示駆動部９、第２表示部８を駆動する第２表示駆動部１０、撮像部２が撮像する被写体の動きを検出する動き検出部１１、画像データの圧縮および伸張を行う圧縮伸張部１２、撮像装置１に外部から装着されるメモリカード等の記録媒体１００に対して画像データ等の情報を記録する一方、記録媒体１００が記録する情報を読み出す記録媒体インターフェース１３、撮像装置１の操作指示信号等が入力される入力部１４、撮像部２の視野領域へ向けて補助光であるストロボ光を発光するストロボ発光部１５、撮像装置１の動作を制御する制御部１６、撮像装置１の動作に関する各種情報を記憶する記憶部１７、を備える。

撮像部２は、一または複数のレンズからなる光学系２ａ、光学系２ａが集光した光の入射量を調整する絞り２ｂ、入力部１４によって入力されるレリーズ信号に応じて開閉するシャッター２ｃ、光学系２ａが結像した被写体像を電気信号に変換するＣＣＤ（Charge Coupled Device）またはＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等の撮像素子２ｄ、撮像素子２ｄから出力されるアナログ信号にＡ／Ｄ変換等の処理を施すことによってデジタルの画像データを生成する信号処理回路２ｅを有する。光学系２ａの少なくとも一部のレンズは、レンズ駆動部１８によって駆動される。レンズ駆動部１８は、ＡＦ回路５からの出力（ＡＦ評価値）に基づいて、駆動対象のレンズをコントラストが最大となるレンズ位置へ移動させる。絞り２ｂおよびシャッター２ｃは、絞り駆動部１９およびシャッター駆動部２０によってそれぞれ駆動される。撮像素子２ｄおよび信号処理回路２ｅは、タイミングジェネレーター２１が発生するタイミング信号に応じて動作する。

画像処理部３は、第１表示部７および第２表示部８で表示するために画像データのリサイズを行う表示画像生成部３ａを有する。また、画像処理部３は、ホワイトバランス補正やγ補正等を含む各種補正処理を施す。

第１表示部７は、液晶表示素子（以下、「ＬＣＤ」という）を有し、ユーザが直視によって表示される内容を見ることができる。一方、第２表示部８は、第１表示部７のＬＣＤよりも小型のＬＣＤと、このＬＣＤの表示を拡大する接眼用の拡大光学系とを有する電子ビューファインダ（以下、「ＥＶＦ」という）である。以下、第１表示部７はフレームレートが６０ｆｐｓで駆動する一方、第２表示部８はフレームレートが９０ｆｐｓで駆動するものとする。なお、第１表示部７や第２表示部８が備える表示素子はＬＣＤに限られるわけではなく、有機ＥＬ（Electro-Luminescense）、ＤＭＤ（Digital Micromirror Device）など、画像を表示することが可能な表示素子であればいかなるものでもかまわない。

入力部１４は、レリーズ信号を入力するレリーズスイッチ１４ａのほか、第１表示部７および第２表示部８のうち実際に画像を表示すべき表示部を選択する選択スイッチ、撮像装置１が有する各種動作モードの設定を行うモード設定スイッチ、撮像装置１の電源スイッチなどを有する。

制御部１６は、入力部１４から入力されるモード設定信号に応じて撮像装置１の動作モードを設定するモード設定部１６ａと、ＡＥ回路６が検出した撮像部２の視野領域の明るさの情報や動き検出部１１が検出した被写体の動きの情報に基づいて撮像部２におけるフレームレートを設定するフレームレート設定部１６ｂとを有する。この意味で、ＡＥ回路６および動き検出部１１は、撮像部２の視野領域の明るさおよび該視野領域に存在する被写体の動きを含む情報を検出する検出手段としての機能を有する。

モード設定部１６ａは、撮像装置１の動作モードとして、撮影モードおよび再生モードを設定する。このうち、撮影モードとしては、第１表示部７における表示を優先して撮像部２のフレームレートが定められる第１ＬＶ優先モード、第２表示部８における表示を優先して撮像部２のフレームレートが定められる第２ＬＶ優先モード、および撮像部２におけるＡＦ動作を優先して撮像部２のフレームレートが定められるＡＦ優先モードを設定することが可能である。制御部１６は、ＣＰＵ（Central Proccessing Unit）を用いて実現され、制御対象の各部とバスラインを介して接続されている。

記憶部１７は、第１表示部７および第２表示部８のフレームレートに応じて撮像部２で設定可能なフレームレートを記憶するフレームレート情報記憶部１７ａを有する。記憶部１７は、撮像装置１の内部に固定的に設けられるフラッシュメモリやＲＡＭ（Random Access Memory）等の半導体メモリを用いて実現される。

図２は、フレームレート情報記憶部１７ａが記憶するフレームレート情報の概要を示す図である。同図に示すテーブルＴｂ１は、第１ＬＶ優先モード、第２ＬＶ優先モードおよびＡＦ優先モードにおける撮像部２のフレームレートの候補値を示している。図２に示す場合、撮像部２が設定可能なフレームレートは、３０、４５、６０、９０、１２０、１８０、２４０、３６０ｆｐｓである。

まず、撮像装置１が第１ＬＶ優先モードに設定されている場合の候補値は、３０、６０、１２０、１８０、２４０、３６０ｆｐｓである。これらの候補値は、第１表示部７のフレームレートである６０（ｆｐｓ）との比の値が整数または整数の逆数である数に他ならない。この意味で、第１ＬＶ優先モードは、第１のモードに相当する。なお、撮像部２のフレームレートが３０ｆｐｓの場合、第１表示部７には同じ画像が２周期分連続して表示される。

次に、撮像装置１が第２ＬＶ優先モードに設定されている場合の候補値は、３０、４５、９０、１８０、３６０ｆｐｓである。これらの候補値は、第２表示部８のフレームレートである９０（ｆｐｓ）との比の値が整数または整数の逆数である数に他ならない。この意味で、第２ＬＶ優先モードも第１のモードに相当する。なお、撮像部２におけるフレームレートが４５ｆｐｓの場合、第２表示部８には同じ画像が２周期分連続して表示される。

最後に、撮像装置１がＡＦ優先モードに設定されている場合の候補値は、撮像部２のフレームレートとして設定可能な全ての値、すなわち３０、４５、６０、９０、１２０、１８０、２４０、３６０ｆｐｓである。この意味で、ＡＦ優先モードは第２のモードに相当する。この場合の候補値は、ライブビュー画像が第１表示部７と第２表示部８のどちらで表示されているかにはよらない。このため、ＡＦ優先モードにおいて、例えば第２表示部８で撮像部２のフレームレートが２４０ｆｐｓと設定された場合には、第２表示部８のフレームレート（９０ｆｐｓ）と２４０との比の値は整数でも整数の逆数でもないため、従来技術と同様に表示遅延のバラツキが生じる可能性があるが、第１ＬＶ表示モードや第２ＬＶ表示モードよりキメの細かい制御を行うことができるという利点がある。

以上の構成を有する撮像装置１において、ユーザが入力部１４を介して撮像装置１のモードを撮影モードに設定すると、モード設定部１６ａはまず第１ＬＶ優先モードに設定する。これにより、第１表示部７はライブビュー表示を開始する。その後、ユーザは、入力部１４によって所望の動作モードへの切替を行うことができる。

撮影モードが設定された後、フレームレート設定部１６ｂは、ＡＥ回路６が算出した撮像部２の視野領域の明るさの情報や動き検出部１１が検出した被写体の速さの情報等に対応して撮像素子２ｄのフレームレートを設定する。タイミングジェネレーター２１は、フレームレート設定部１６ｂが設定したフレームレートに応じたタイミング信号を撮像素子２ｄや信号処理回路２ｅへ出力する。

図３は、撮像装置１が第２ＬＶ優先モードに設定されている場合に行うライブビュー表示の概要を示す図である。図３では、フレームレート設定部１６ｂが撮像部２のフレームレートを３６０ｆｐｓと設定した場合を示している。なお、横軸ｔは時間であり、数字はフレームの識別番号を示している。第２表示部８のフレームレート（９０ｆｐｓ）は、第１表示部７のフレームレート（３６０ｆｐｓ）の１／４であるので、撮像部２が画像を４枚撮像する間に、第１表示部７は表示する画像を１回更新する。この場合、第２表示部８が表示するのはフレーム１、５、９、１３、１７である。また、撮像部２が撮像を開始する時間に対して第２表示部８が表示する時間までの表示遅延Δｔは一定である。したがって、第２表示部８では、滑らかで自然に変化する画像を表示することが可能となる。なお、第１ＬＶ優先モードについても同様のことがいえる。

以上説明した本発明の実施の形態１によれば、撮像部２のフレームレートの候補値と第１表示部７または第２表示部８のフレームレートとの比の値が整数または整数の逆数であるように設定され、ライブビュー表示の品質を優先する第１のモード（第１ＬＶ優先モードまたは第２ＬＶ優先モード）によって撮像部２のフレームレートを設定することが可能であるため、表示遅延を一定とすることができる。したがって、撮像から表示までの遅延時間のバラツキを抑え、自然で滑らかな画像の表示を実現することができる。

また、本実施の形態１によれば、ユーザは、撮影するシーンの適性を考慮し、第１優先モード、第２優先モードおよびＡＦ優先モードのいずれかを操作入力部によって入力することにより、撮影するシーンの適性に応じた撮影モードを設定することができる。

また、本実施の形態１によれば、第１表示部７および第２表示部８のフレームレートを固定しているため、撮像部２のフレームレートのみを制御すればよく、制御が容易である。加えて、第２表示部８（ＥＶＦ）のフレームレートを高速化した場合のように消費電力が増大することもないので、経済的である。

また、本実施の形態１によれば、第１表示部７および第２表示部８として既存のＬＣＤおよびＥＶＦをそれぞれ使用することができるため、製造に要するコストを抑制することができる。

なお、本実施の形態１において、入力部１４を介して第１表示部７と第２表示部８の切替を行う代わりに、第２表示部８の接眼部にアイセンサを設けておき、アイセンサが物体（目）を検知した場合に第２表示部８へ表示を切り替えるようにしてもよい。

（変形例）
ここで本実施の形態１の変形例を説明する。本変形例は、第１表示部７および第２表示部８のどちらを選択しても撮像部２のフレームレートの候補値が同じであることを特徴とする。この場合、表示を優先するモードとしては、実際に画像を表示する表示部によらず、唯一つのモード（ＬＶ優先モード）が設定可能である。

図４は、本変形例においてフレームレート情報記憶部１７ａが記憶するフレームレート情報の概要を示す図である。同図に示すテーブルＴｂ２は、テーブルＴｂ１と同様に、撮像部２におけるフレームレートの候補値を示している。テーブルＴｂ２に示すように、ＬＶ優先モードでは、第１表示部７のフレームレート（６０ｆｐｓ）との比の値および第２表示部８のフレームレート（９０ｆｐｓ）との比の値がともに整数または整数の逆数である数として候補値を設定する。具体的には、候補値として３０、１８０、３６０ｆｐｓを設定することができる。

本変形例においては、第１表示部７および第２表示部８のいずれが表示選択されていたとしても、撮像装置１が自然で滑らかな表示を得ることができる。

また、本変形例においては、第１表示部７と第２表示部８のどちらが選択されても撮像部２のフレームレートの変化は同じでよいので、撮像装置１の制御を簡略化することができる。

（実施の形態２）
図５は、本発明の実施の形態２に係る撮像装置が撮影モードの設定時に行う処理の概要を示すフローチャートである。本実施の形態２に係る撮像装置の構成は、上述した撮像装置１の構成と同じである。

本実施の形態２では、撮像装置１が撮影モードに設定される場合、入力部１４によって選択入力されたライブビュー表示の表示場所に応じて第１ＬＶ優先モードまたは第２ＬＶ優先モードが初期設定される。すなわち、ライブビュー表示の表示場所として第１表示部７が選択された場合（ステップＳ１：第１表示部）、モード設定部１６ａは第１ＬＶ優先モードを設定する（ステップＳ２）。一方、ライブビューの表示場所として第２表示部８が選択された場合（ステップＳ１：第２表示部）、モード設定部１６ａは第２ＬＶ優先モードを設定する（ステップＳ３）。

ステップＳ２またはＳ３の後、レリーズスイッチ１４ａが半押しされた場合（ステップＳ４：Ｙｅｓ）、モード設定部１６ａはＡＦ優先モードを設定する（ステップＳ５）。一方、レリーズスイッチ１４ａが半押しされない場合（ステップＳ４：Ｎｏ）、撮像装置１はステップＳ１へ戻る。

続いて、撮像部２が焦点調節を行う（ステップＳ６）。焦点調節の結果、合焦した場合（ステップＳ７：Ｙｅｓ）において、レリーズスイッチ１４ａが全押しされたとき（ステップＳ８：Ｙｅｓ）、撮像装置１は撮影を行い（ステップＳ９）、撮影した画像の画像データを記録媒体１００へ記録する（ステップＳ１０）。焦点調節によって合焦しない場合（ステップＳ７：Ｎｏ）、撮像部２は焦点調節を繰り返す。

ステップＳ１０の後、撮影モードの終了指示が入力部１４によって入力された場合（ステップＳ１１：Ｙｅｓ）、撮像装置１は一連の処理を終了する。一方、撮影モードの終了指示が入力部１４によって入力されない場合（ステップＳ１１：Ｎｏ）、撮像装置１はステップＳ１へ戻る。

ステップＳ８でレリーズスイッチ１４ａが全押しされない場合（ステップＳ８：Ｎｏ）において、レリーズスイッチ１４ａの半押し状態が解除されたとき（ステップＳ１２：Ｙｅｓ）、撮像装置１はステップＳ１１へ移行する。一方、ステップＳ８でレリーズスイッチ１４ａが全押しされない場合（ステップＳ８：Ｎｏ）において、レリーズスイッチ１４ａの半押し状態が解除されないとき（ステップＳ１２：Ｎｏ）、撮像装置１はステップＳ８へ戻る。

以上説明した本発明の実施の形態２によれば、撮像部２のフレームレートの候補値と第１表示部７または第２表示部８のフレームレートとの比の値が整数または整数の逆数であるように設定され、ライブビュー表示の品質を優先する第１のモード（第１ＬＶ優先モードまたは第２ＬＶ優先モード）によって撮像部２のフレームレートを設定することが可能であるため、表示遅延を一定とすることができる。したがって、撮像から表示までの遅延時間のバラツキを抑え、自然で滑らかな画像の表示を実現することができる。

また、本実施の形態２によれば、レリーズスイッチ１４ａを半押しすることによって撮影モードをＡＦ優先モードに変更することができるため、撮影動作を行う際には撮影に適したモード（ＡＦ優先モード）への移行を容易に行うことができる。

ここまで、本発明を実施するための形態を詳述してきたが、本発明は上述した実施の形態１、２によってのみ限定されるべきものではない。例えば、表示部の数は２つに限られるわけではない。

また、撮影部２で設定可能なフレームレートの候補値は上述した値に限られるわけではない。

１撮像装置
２撮像部
２ａ光学系
２ｂ絞り
２ｃシャッター
２ｄ撮像素子
２ｅ信号処理回路
３画像処理部
３ａ表示画像生成部
４メモリ
５ＡＦ回路
６ＡＥ回路
７第１表示部
８第２表示部
９第１表示駆動部
１０第２表示駆動部
１１動き検出部
１２圧縮伸張部
１３記録媒体インターフェース（Ｉ／Ｆ）
１４入力部
１４ａレリーズスイッチ
１５ストロボ発光部
１６制御部
１６ａモード設定部
１６ｂフレームレート設定部
１７記憶部
１７ａフレームレート情報記憶部
１８レンズ駆動部
１９絞り駆動部
２０シャッター駆動部
２１タイミングジェネレーター（ＴＧ）
１００記録媒体
Ｔｂ１、Ｔｂ２テーブル

Claims

被写体を撮像して画像データを生成する撮像装置であって、
複数のフレームレートのいずれかで被写体を撮像する撮像部と、
互いに異なるフレームレートで前記画像データに対応する画像を表示する複数の表示部と、
前記複数の表示部のうち画像を表示すべき表示部を選択する選択信号および当該撮像装置の撮影モードを設定するモード設定信号の入力を受け付ける入力部と、
前記撮像部の視野領域の明るさおよび該視野領域に存在する被写体の動きを含む情報を検出する検出手段と、
前記入力部が受け付けたモード設定信号に応じて撮影モードを設定するモード設定部と、
前記選択信号によって選択された表示部および前記モード設定部が設定した撮影モードに応じて定められる複数の候補値の中から前記検出手段の検出結果に基づいて前記撮像部のフレームレートを設定するフレームレート設定部と、
を備え、
前記撮影モードは、
前記表示部のフレームレートとの比の値が整数または整数の逆数である数を前記候補値とする第１のモードを含むことを特徴とする撮像装置。
前記撮影モードが前記第１のモードである場合の前記複数の候補値は、前記選択信号によって選択された表示部によらず同じであることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
前記撮影モードは、
前記撮像部のフレームレートとして設定可能な全ての値を前記候補値とする第２のモードを含むことを特徴とする請求項１または２に記載の撮像装置。
前記入力部は、
レリーズ信号の入力を受け付けるレリーズスイッチを有し、
前記モード設定部は、
前記レリーズスイッチが半押しされた場合に撮影モードを切り替えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の撮像装置。
前記複数の表示部は、
液晶ディスプレイおよび電子ビューファインダーを含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の撮像装置。