JP2012124794A - カメラの表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電圧無印加時透過な液晶は，高い駆動電圧が必要であり，ノイズの低減と表示部視認性の両立を図る。
【解決手段】撮影補助となる表示部を複数備え、撮影領域に重ねて表示する表示手段と、表示手段を駆動し点灯または消灯を行う駆動手段と、表示手段の表示が視認できるよう照明する照明手段と、光学部材を通して得られる光束を受光する撮像手段と、表示手段をとおして得られる明るさを検出する明るさ検出手段と、前記複数の表示部の内、特定の表示部を表示するとともに、駆動電圧を可変して駆動手段を制御し、照明手段による明るさを可変可能な制御手段と、を有し、制御手段は、撮像手段の制御内容に応じて、ノイズの影響が低下する方向へ駆動手段の駆動電圧を可変し、駆動手段の駆動電圧可変による表示手段への影響を補正する方向に照明手段の制御内容を可変することを特徴とする構成とした。
【選択図】図１

Description

本発明は，撮影装置のファインダー視野内に表示する画像の表示装置に関するものである。

撮影装置のファインダー視野内には、被写体を含むこれから撮影使用しようとする光学像の他に、撮影を補助するさまざまな表示がなされている。焦点調節位置を示す部位、露出情報などがそうであり、焦点調節位置を示す部位は撮影可能領域に重ねて表示するものである。

従来の技術では、ユーザーの視野上に、焦点調節位置を撮影領域の２つの光学像を重ねる手法であるため、多くの情報を選択的に表示することは難しい。しかし、ファインダースクリーンに透過、反射の切り換えが可能な光学部材を使うことで、撮影可能な領域にこれまでより多くの情報を選択的に表示するできるようになってきたことが知られている。

特開2001-027890号公報 特開2007-36844号公報

ファインダースクリーンに透過、拡散あるいは反射の切り換えが可能な光学部材を使い、照明部材と併用することで、その状況に応じた最適な情報が表示できるようになっている。

液晶により表示部を構成するときには、表示部を照明する光源が必要となる。

撮影者の視認性は撮影環境の明るさにより変化するため、照明の明るさはファインダーを通して撮影者の視野に入射する撮影領域の明るさに応じて、常に視認できるよう適宜変化する制御を行うものである。

晴天下では明るく、夜景撮影では暗くする制御となる。

上述の機能を備えた液晶は２タイプあり、ＶＴ特性が大きく異なる。

１つは、電圧を印加しない状態で透過となるもの。もう１つは、電圧を印加しない状態で非透過となるもの。カメラなど撮影装置では、非通電状態でも被写体が確認できる前者が使い易い。

しかしながら、電圧を印加していない状態で透過となるものはその特性から、従来の液晶に比べ高い電圧を必要とするため、液晶駆動時にはノイズの発生源となる。そのため、例えばＣＣＤやＣＭＯＳなど電子撮像部を備えた撮像装置と組み合わせて使うとき、ノイズの影響を最小限とする使い方となるが、表示部の視認性の低下を招き、品位,品質の低下となる。

撮影の補助となる表示部を複数備え、撮影領域に重ねて表示することができる表示手段（１５３）と、
表示手段（１５３）を駆動し点灯または消灯を行う駆動手段（１５２）と
表示手段（１５３）の表示が視認できるよう照明する照明手段（１５４）と、
光学部材（５）を通して得られる光束を受光する撮像手段（１３）と、
表示手段（１５３）をとおして、得られる明るさを検出する明るさ検出手段（８）と、
表示手段（１５３）の複数の表示部の内、特定の表示部を表示するとともに、駆動電圧を可変して駆動手段（１５２）を制御し、照明手段（１５４）による明るさを可変可能な 制御手段（１４０） と、
があって、
制御手段は、撮像手段（１３）の制御内容に応じて、ノイズの影響が低下する方向へ駆動手段（１５２）の駆動電圧を可変し、駆動手段（１５２）の駆動電圧可変による表示手段（１５３）への影響を補正する方向に照明手段（１５４）の制御内容を可変する。

以上説明したように、
液晶の表示駆動によるシステムへのノイズの影響を最小限に抑えるために、
各モードに応じて駆動電圧を変えるが、これによる透過率の変化により生ずる、表示点灯部位の明るさ変動には、照明ＬＥＤの輝度でこれを補うよう可変して視認性を一定に保つことが可能となる。

撮像装置全体としては、ファインダー表示部に多くの情報を選択的に表示することで、撮影者の撮影行為がスムーズに進められるようサポートするとともに、撮像装置へのノイズの影響を最小限に抑える。

本実施の第１の形態の電気システムを示すブロック図である。 本実施の第１の形態の表示部材の特性を示す図である。 本実施の第１の形態の制御の関係 を示す図である。 本実施の第１の形態の処理の流れ を示す図である。 本実施の第２の形態の処理の流れ を示す図である。

［実施の第１の形態］
本発明の実施の第１の形態は、カメラのＩＳＯ設定値に応じて、ファインダー内の焦点調節表示部を表示する際の駆動電圧を可変し、これにより生ずる、焦点調節部の明るさの変化を補う方向に照明の明るさを制御するものである。

以下，本発明の実施の第１の形態を詳細に説明する。

図１は，本発明を適用できるデジタルカメラの画像処理装置の構成を示すものである。
同図に示すように，本画像処理装置は全体の制御を行うマイコンＰＲＳ１４０（制御手段）と，ＣＣＤまたはＣＭＯＳエリアセンサ等からなる撮像部１３からの画像信号を処理する画像処理部１４１，カメラの撮影画像表示部６、複数の画像データを保存する不揮発性の記憶部材からなる外部記憶部９等を具備している。

マイコンＰＲＳ１４０は，たとえば，内部にＣＰＵ（中央演算処理部），ＲＡＭ，ＲＯＭ，不揮発性メモリ，入出力ポ−ト等が配置されたワンチップのコンピュ−タ（以下，マイコンと略記す）である。

マイコンＰＲＳ１４０は，ＲＯＭに格納されたシ−ケンスプログラムに基づいて，一連の動作を行う。マイコンＰＲＳ１４０に内蔵の不揮発性メモリには、露出制御や焦点調節に関する調整値等を含む一連のカメラの制御パラメ−タや、撮像素子の調整値、撮影画像のホワイトバランスから撮影画像表示部６に撮影画像を表示する際の制御値など、画像処理の制御、調正に関係する一連のパラメータが格納されている。

撮像部１３はＣＣＤまたはＣＭＯＳエリアセンサ等の撮像素子とこれを駆動するセンサ駆動部とからなり，レンズ５の光学系を通じて，撮影領域からの光束を撮像素子上に結像させており，撮像素子はこれを光電変換し電気的信号として画像処理部１４１へ出力する。

画像処理部１４１は，撮像画像補正部では、Ａ／Ｄ変換機能を備え，撮像部１３からの信号をＡ／Ｄ変換した後，暗電流補正やシェーディング補正などの撮像部１３に起因する一連の補正を行う。

画像処理部１４１では、ローパスフィルタによりノイズ成分を除去し，画素および色補間処理，ホワイトバランスやガンマ補正等，いわゆる絵作りに関する一連の画像処理を行う。

内部にあるＩＦ（インターフェイス）部（不図示）では、一連の画像処理を行った撮影画像データを後述する外部記憶装置９への送り出しや、外部記憶装置９に記録された撮影画像データを取り込む。

画像処理された撮像部１３からの撮影画像データや、外部記憶装置９に記録された撮影画像データが表示のための一連の処理を行った後に出力される。

画像表示部へ出力するための一連の処理は、ホワイトバランス（ＷＢ）調整部、リサイズ部、ＶＲＡＭ部からなる。（何れも不図示）
ホワイトバランス（ＷＢ）調整部では、領域抽出および平均輝度検出部からの出力に基づいて、表示画像のホワイトバランス（ＷＢ）を調整し、リサイズ部にてＬＣＤ表示部に表示可能な解像度に解像度変換したのち、ＶＲＡＭ部に一旦格納し、画像表示部６に出力される。

画像表示部６は、ＬＣＤ制御部とＬＣＤ表示部、バックライトから構成されている。（何れも不図示）ＬＣＤ制御部は、ＬＣＤ表示画像を最適化するための信号処理部とＬＣＤ表示駆動をするためのＬＣＤドライバー部からなる。

この画像処理部には、ホワイトバランス（ＷＢ）調整部、コントラスト調整部、γ補正部、ＤＡ変換部などが含まれていて、画像処理部１４１からの出力を受けて、一連の信号処理の後、ＬＣＤ表示部へ出力する信号形式に変換される。

ＬＣＤドライバー部は、ＤＡ変換部にてＤＡ変換された画像データに同期させて、ＬＣＤ表示部を駆動する信号を出力する。

ＬＣＤ表示部は、透過型のＬＣＤ表示パネルからなる電気光学部であって、ここではＴＦＴ型ＬＣＤが使われている。ＬＣＤ表示の１つではあるが、その表示部を「ＴＦＴ」と呼ぶことが多い。

ＬＣＤ表示部の表示内容はバックライトの照明により視認できる。ＬＣＤ表示画像の明るさはバックライトの明るさに応じて変化する。

焦点検出部４は，結像面近傍に配置されたフィ−ルドレンズ，反射ミラ−、２次結像レンズ，絞り，複数の光電変換素子らかなるＣＣＤ等のラインセンサから構成されている。

本実施例における焦点検出部は周知の位相差方式であるとともに，観察画面内（ファインダ視野内）の複数の領域を測距点として，該測距点が焦点検出可能となるように構成されている。

撮影レンズ５には、焦点調節回路、絞り駆動回路が組み込まれており、不図示のマウント接点を介してマイコンＰＲＳ１４０と信号の伝達がなされる。マイコンＰＲＳ１４０は焦点検出４からの出力に基づき、撮影レンズ５に内蔵の焦点調節回路を動作し最適な焦点調節となる信号を出力するとともに、測光センサ部８より得られる明るさに応じた出力に基づいて、撮影レンズ４に内蔵の絞り駆動回路を動作し最適な露光量となる信号を出力する。

焦点調節部位表示部１５は、焦点検出部４の出力に基づきマイコンＰＲＳが行う焦点調節結果を表示する。ＬＣＤ制御部１５２、ファインダー表示ＬＣＤ１５３、照明ＬＥＤ１５４から構成される。さらにＬＣＤ制御部１５２は、次の４つのブロックで構成される。

点灯部位選択：複数ある焦点調節部位表示部の中からマイコンＰＲＳからの通信内容に対応する部位を点灯する制御部。駆動周波数設定：表示駆動の際の最適な駆動周波数を設定する制御部。駆動電圧設定：表示駆動の際の最適な駆動電圧を設定する制御部。駆動部：ファインダー表示ＬＣＤ１５３を駆動する回路部であって駆動信号出力電圧は制御部動作電圧より大きい。

ファインダー表示ＬＣＤ１５３は、図３に示すＶＴ特性を持つ透過型ＬＣＤである。（図３の説明は後述する）。

一般的には反転型ポリマーネットワーク液晶とよばれるもので、端子間に電圧を印加しないとき透過状態を保ち、電圧印加時に非透過となって照明光を反射または拡散する。

駆動電圧は、ＴＮ液晶、ＴＦＴ液晶などと比べてはるかに大きく、現状では４０Ｖppにてのスタティック駆動が一般的な駆動である。駆動電圧が大きいため、駆動時に発生するノイズも他のＬＣＤ使用時より大きいものとなる。

カメラでは、例えば夜景などのＳ／Ｎ比が低下する条件での撮影の際では、撮像部への影響を抑えるための対策として、図３に示すＶＴ特性から、駆動電圧を下げることを行っている。

外部記憶装置９は、例えばＣＦカード、ＳＤカードのような複数の画像データの保存を行える不揮発性の記憶部材であって、本システムから着脱可能である。

すなわち、本システムに装着した状態で画像処理部１４１から出力される画像データを記憶し、これを１つまたは複数の撮影画面分行った後に、本システムから取り外し、本システムのデータ形式で読み出し可能な別のシステムに装着して記憶されているデータの再生や編集、保存を行える。

また、再度装着することで、本システムのデータ形式で読み出し可能な画像データであれば、読み出し後、画像処理部１４１にて最適な処理を行い、画像表示部６での表示を行うことができる。

測光センサ８は、ＡＥセンサとも呼ばれており、マイコンＰＲＳのＡＤ変換部に接続されている。撮影時の被写体およびその周囲からの光量が、カメラに装着したレンズを透過して照射される。ＡＤ変換された結果から明るさの大小およびその程度が判る。

カメラはこの測光センサ出力に基づいて、ＩＳＯ感度、シャッター速度ＴＶ、絞りＡＶの関係を成り立たせている。この関係が成り立つことで、最適な明るさで撮影することができる。

測光センサ出力はＥＶ：Exposure Value ( = Light Value)値として出力され、下記関係が成り立つ。
ＥＶ= log2 (F^2/T)
ＥＶ：Exposure Value ( = Light Value)
Ｆ：レンズ絞り（ＡＶ）
Ｔ：露出時間（秒）（ＴＶ）
このＥＶ値は、絞り（F）と露光時間（T）で決まる値であり、さらに撮像素子の感度補正により決まるＩＳＯが加わる。ＥＶ値から照度への換算は公知の関係式により求めることができる。

図２、図３、図４を使ってカメラのファインダー内ＬＣＤによる焦点調節部位表示部の明るさの設定について説明する。

図２は、焦点調節部位表示部であるファインダー内ＬＣＤのＶＴ特性を説明するための模式図である。ＶＴ特性はＬＣＤで性能を確認するために必要な特性の１つである。

このＬＣＤは、駆動電圧が大きくなるに連れて、透過率は低下する。すなわち、駆動電圧を最小あるいは印加していない状態で透過率は最大となり、駆動電圧を上げると非透過状態となる。

非透過状態では、反射または拡散特性を示すので、例えば照明ＬＥＤが色付きであれば、表示オンすなわち、透過から非透過状態に切り換えたとき、表示部は赤く表示される。

また、図中、駆動電圧Ａと駆動電圧Ｂでの透過率の変化は駆動電圧の変化に比べて小さく、非透過状態では、駆動電圧の低下による、透過率の変化、影響は小さいといえる。

図３は、図４に示す制御の流れによるＩＳＯとＬＣＤ駆動電圧、照明ＬＥＤの明るさ、焦点調節部位表示部の明るさの関係を示す図である。図４と併せて詳細な説明を行う。図５は、焦点調節部位の明るさの制御の流れを示すものである。

焦点調節部位の明るさは、常にユーザーが最適な状態でカメラを使えるように、視認性の安定化を行う。視認性を安定化するには、まず、ファインダー視野内の明るさに応じて、焦点調節部位の明るさを適宜変化させる必要がある。

そのため、カメラのＡＥ情報からファインダー視野内の明るさを求め（＃１００）、予め用意しているデーブルデータに則って、そのときの明るさに最適な照明の明るさを確定させる（＃２００）。そして、求めた照明の明るさを標準値とする。

ＩＳＯに応じたＬＣＤ駆動電圧と、ＬＣＤ照明の明るさの明るさの関係は図３のようになっている。ＩＳＯ１６００、ＩＳＯ６４００で駆動電圧を順次下げ、一方、ＬＣＤ照明の明るさは順次上げる。この内容が、＃３００からの内容である。

＃３００では、ＩＳＯ１６００未満であれば、ＬＣＤ駆動電圧も標準値であり（＃３１０）、ＩＳＯ１６００以上、ＩＳＯ６４００であれば、ＬＣＤ駆動電圧をＬＣＤ表示部の拡散度が標準値の９０％となる電圧に下げる（＃３１１）。一方で照明輝度が１１％ＵＰするよう照明部の駆動内容を切り換える（＃３２１）。ＩＳＯ６４００以上であれば、ＬＣＤ駆動電圧をＬＣＤ表示部の拡散度が標準値の８０％となる電圧に下げる（＃３１２）。一方で照明輝度が２５％ＵＰするよう照明部の駆動内容を切り換える（＃３２２）。

次に、上述の内容で確定した駆動電圧によりＬＣＤのを駆動開始することでＬＣＤを点灯させ（＃５００）、続いて、上述の内容で確定したＬＣＤ照明駆動内容で照明を点灯させる。このときの、ＬＣＤ表示部の明るさは図４に示すように一定である。

以上のように、ＩＳＯを高く設定した状態、すなわち、撮像部へのノイズの影響が相対的に高まるときには、駆動電圧を駆動によるノイズが小さくなるよう制御し、さらに照明の明るさは、駆動電圧の変化により生ずる表示部の明るさ低下を補正するよう変化させることで、表示部の明るさの安定を実現している。

［実施の第２の形態］
本発明の実施の第１の形態は、カメラのＩＳＯ情報に応じて駆動電圧と照明の明るさを制御して表示部の明るさを安定させる制御に関するものであった。

本発明の実施の第２の形態では、撮影の際の明るさ情報と、主被写体の明るさ情報とから駆動による発生するノイズの影響を最小限となるよう駆動電圧を制御し、駆動電圧による表示部の明るさの変動を補正する方向に照明の明るさを制御し、表示部の明るさを安定させるものである。

実施の第１の形態ので説明した図１〜図３と、機能、構成は同じである。処理動作は以下のようになっている。一連の処理について、図５を使って説明する。

図５には図４と同じ処理が含まれており、その部位は同じ番号であり、詳細説明を省く。

カメラのＡＥ情報からファインダー視野内の明るさを求め（＃１００）、続いて、主被写体部の明るさ情報を得る（＃１１０）。さらに、求めた２つの明るさ情報の差分Δを算出する（＃１２０）。＃１００で得た明るさを使って、予め用意しているテーブルデータの内容にしたがって、ＬＣＤ照明の標準的な値を確定させる（＃２００）。

次に、＃１２０にて求めた差分Δが０以上、すなわち主被写体の明るさがカメラ撮影時の一連の制御値の基となる明るさより同じまた明るいと判断し（＃４００）、駆動電圧は標準値（＃４１０）、照明の明るさも標準値（＃４２０）に設定する。

＃１２０にて求めた差分Δが０未満、すなわち主被写体の明るさがカメラ撮影時の一連の制御値の基となる明るさより暗いと判断し（＃４００）、駆動電圧は標準値から表示部拡散度が１０％低下する電圧に下げ（＃４１１）、照明の明るさは標準値から１１％ＵＰした内容（＃４２１）に設定する。そして、＃６００、＃７００の手順でＬＣＤ、照明を順次駆動し、表示部を点灯させる。

以上のように、撮影の際の明るさ情報と、主被写体の明るさが、撮影の際の明るさに比べて相対的に暗い時には主被写体へのＬＣＤ駆動による発生するノイズの影響を最小限となるよう駆動電圧を制御し、駆動電圧による表示部の明るさの変動を補正する方向に照明の明るさを制御し、表示部の明るさを安定させるものである。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。

本発明は、デジタルカメラ、ビデオカメラなどのファインダー表示部を有するカメラ、ファインダー機能を備えた撮像装置など、種々の電子機器に適用可能である。

なお、本発明は、上記実施形態の構成に限られるものではなく、特許請求の範囲で示した機能、または本実施形態の構成が持つ機能が達成できる構成であればどのようなものであっても適用可能である。

４ 焦点検出部
５ レンズ
６ 画像表示部
８ 測光センサ
１３ 撮像部
１５ 焦点調節部位表示部
１４０ マイコンＰＲＳ
１４１ 画像処理部
１５２ ＬＣＤ制御部
１５３ ファインダーＬＣＤ表示部
１５４ 照明ＬＥＤ

Claims (3)

1. 撮影の補助となる表示部を複数備え、撮影領域に重ねて表示することができる表示手段（１５３）と、
   表示手段（１５３）を駆動し点灯または消灯を行う駆動手段（１５２）と、
   表示手段（１５３）の表示が視認できるよう照明する照明手段（１５４）と、
   光学部材（５）を通して得られる光束を受光する撮像手段（１３）と、
   表示手段（１５３）をとおして、得られる明るさを検出する明るさ検出手段（８）と、
   表示手段（１５３）の複数の表示部の内、特定の表示部を表示するとともに、駆動電圧を可変して駆動手段（１５２）を制御し、照明手段（１５４）による明るさを可変可能な制御手段（１４０）と、
   を有し、
   制御手段は、撮像手段（１３）の制御内容に応じて、ノイズの影響が低下する方向へ駆動手段（１５２）の駆動電圧を可変し、駆動手段（１５２）の駆動電圧可変による表示手段（１５３）への影響を補正する方向に照明手段（１５４）の制御内容を可変することを特徴とする表示装置。
2. 前記表示手段（１５３）は、ファインダースクリーン一体となった電子光学部材であって、
   非通電時には透過状態となり、通電による拡散状態では、駆動電圧により拡散度が変化する
   請求項１に記載の表示装置。
3. 撮影領域の主被写体領域の明るさが撮影に使う明るさよりも暗いときには、
   駆動手段（１５２）による駆動電圧を下げることをことを特徴とする
   請求項２に記載の表示装置。