JP4530742B2 - モニタ制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、デジタルカメラ等の光学機器に設けられるモニタの明るさを制御する装置に関する。

従来、例えばデジタルカメラにおいて、被写体を観察するため、あるいは撮影済みの画像を再生して表示するために、液晶表示装置から成るモニタが設けられたものが知られている。液晶表示装置には、その画面を見やすくするために、ＬＥＤ等を用いたバックライトが設けられることが多い。しかし液晶表示装置のバックライトの消費電力は大きく、これにより、デジタルカメラ等のバッテリの消耗が著しくなる。そこで、例えばストロボの充電時あるいは被写体像が暗い場合に、バックライトを暗くして消費電力を削減する構成が提案されている（特許文献１）。
特開平８−２４２３９８号公報

デジタルカメラ等に用いられるバッテリの容量には限りがあり、ストロボ充電時あるいは被写体像が暗いときにバックライトを暗くするだけでは、まだ消費電力の削減は不充分である。

本発明は、このような点に鑑み、モニタの消費電力をさらに削減することを目的としている。

本発明に係るモニタ制御装置は、モニタの明るさを制御する手段と、撮像素子により検出された画像の変化量を検出する手段とを備え、制御手段は、変化量が閾値よりも大きいときにモニタの明るさを相対的に低くする、節電モードを設定可能であることを特徴としている。

制御手段は、変化量が閾値よりも小さいとき、節電モードであってもモニタの明るさを相対的に高くしてもよい。

モニタは例えば液晶表示装置であり、この場合、制御手段は液晶表示装置のバックライトの発光量を調整することが好ましい。また液晶表示装置のバックライトは例えばＬＥＤである。

好ましくは制御手段は、光学機器が撮影モードに設定されてモニタによるプレビューを必要とするとき、節電モードを設定し、撮影モードが設定されていないとき節電モードを設定しない。

またモニタ制御装置は、節電モードの設定の可否を切り換える手段を備えていてもよい。

検出手段は例えば、画像を複数のブロックに分割してブロック毎に輝度値の平均値を算出する平均値算出手段と、算出手段による平均値の算出を異なるフレームの画像に対して実行することにより変化量を算出する変化量算出手段とを備える。

本発明によれば、モニタの消費電力をさらに削減することができ、光学機器のバッテリの寿命を延ばすことができる。

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。
図１は、本発明の一実施形態であるモニタ制御装置を備えたデジタルカメラの概略的な構成を示すブロック図である。

撮像素子（ＣＣＤ）１０の受光面にはベイヤー配列に従って配列されたレッド（Ｒ）、グリーン（Ｇ）およびブルー（Ｂ）のカラーフィルタが設けられている。受光面の前方には撮影レンズ１１とシャッタ１２が設けられており、これらは駆動回路１３によって駆動される。すなわち撮影レンズ１１の合焦動作とシャッタ１２の開閉動作は駆動回路１３によって制御され、シャッタ１２が開放すると、撮影レンズ１１を通過した光線が撮像素子１０に入射し、撮像素子１０では、撮影レンズ１１によって得られた２次元画像に対応した、アナログの電気信号である画像信号が発生する。

この画像信号は相関二重サンプリング回路（ＣＤＳ）とＡＤ変換器（ＡＤＣ）を備えたアナログ信号処理回路１４において、ノイズ成分を除去されるとともにデジタルの画素データ（生データ）に変換される。画素データは、デジタル信号処理回路（ＤＳＰ）を内蔵した制御部１５に接続された画像処理用メモリ（ＳＤＲＡＭ）１６に一旦格納される。そして画素データは、メモリ１６から読み出されて制御部１５のデジタル信号処理回路において、後述する種々の画像処理を施され、画像処理データとしてメモリ１６に格納される。

画像処理データはメモリ１６から読み出され、圧縮処理を施されて、メモリカード１７に静止画像として記録される。静止画像の画像処理データは、モニタすなわち液晶表示装置１８においてカラー画像として表示される。また、撮像素子１０から読み出された画像信号は、アナログ信号処理回路１４と制御部１５を介して液晶表示装置１８に直接入力され、液晶表示装置１８ではモニタ画像が動画として表示される。

制御部１５には、画像処理データのメモリカード１７への記録動作等の種々の動作を行うための操作スイッチ１９が接続されている。

液晶表示装置１８は、液晶表示（ＬＣＤ）パネル１８ａとバックライト１８ｂを有する。バックライト１８ｂはＬＥＤであり、その発光量は制御部１５によって制御され、これによりＬＣＤパネル１８ａの画面の輝度すなわち明るさが調整される。

バックライト１８ｂの発光量は、後述するように節電モードにおいて、撮像素子１０により検出された画像の変化量（すなわち動き量）に応じて調整される。画像の変化としては、被写体が動いている場合、あるいはカメラが動いて被写体が定まらない場合等があるが、画像の変化量が極端に大きい場合は直ちに撮影が行われる状態ではないと見なされ、バックライト１８ｂの発光量が通常のモニタ画像表示状態よりも低減される。

図２を参照して、制御部１５において実行される、画像の変化量の算出について説明する。
撮像素子１０から入力された画素データは、ホワイトバランス調整された後、画素補間を施され、全ての画素について、レッド（Ｒ）、グリーン（Ｇ）、およびブルー（Ｂ）の画素データが求められる。そして、各画素データはガンマ補正等の所定の処理が施された後、ＲＧＢ／ＹＵＶ変換が実行され、Ｒ、Ｇ、Ｂの画素データが公知の手法によって、輝度データ（Ｙ）と、色差データすなわちＵデータ（＝Ｂ−Ｙ）およびＶデータ（＝Ｒ−Ｙ）とに変換される。

本実施形態では、１フレームの画像は水平方向に３２０画素、垂直方向に２４０画素のマトリクスによって構成され、（２０画素×２０画素）のブロックによって分割される。すなわち１つの画像は（１６×１２）のブロックから成る。全てのブロックに関し、輝度データ（Ｙ）またはＧの画素データを用いて輝度値の平均値が算出される。ここでは輝度データ（Ｙ）を用いる場合を説明する。すなわち、座標（ｍ，ｎ）のブロックにおける輝度値の平均値は（１）式によって求められる。

（１）式の演算は（１６×１２）の全てのブロックに関して実行され、１フレームの画像に関して（１６×１２）個の輝度平均値が得られる。画像の変化量は、異なるフレームに関して、ブロック毎に輝度平均値の差を演算することによって得られる。第１のフレームにおける各ブロックの輝度平均値をBL₁(m,n)、第２のブロックにおける各ブロックの輝度平均値をBL₂(m,n)とすると、画像の変化量VRは（２）式によって求められる。すなわち変化量VRは、２つの画像における対応するブロック間の輝度平均値の差の絶対値の総和である。

第１のフレームと第２のフレーム間の時間差は任意に設定でき、例えば５フレーム分（5×1/30秒）である。

（１）式および（２）式に従って、画像の変化量すなわち動き量が定期的（例えば1/6秒毎）に求められる。そして変化量が閾値よりも大きいときは、撮影はまだ行われないと見なされ、バックライト１８ｂの発光量が低減されて、液晶表示装置１８の明るさが低下する。

図３はバックライト１８ｂの発光量を調整するために、バックライト１８ｂであるＬＥＤに供給される駆動電流の制御ルーチンのフローチャートである。この制御ルーチンはデジタルカメラのメインスイッチ（電源スイッチ）がＯＮ状態のときに、制御部１５において所定時間毎に実行される。

ステップ１０１ではプレビューが許可されているか否か、つまり液晶表示装置１８に被写体像を表示するか否かが判定される。プレビューの許可は例えば、デジタルカメラに設けられたモニタ・スイッチを操作することによって設定される。すなわち、モニタ・スイッチがオンであるときはプレビューが許可されるのでステップ１０２以下が実行され、またモニタ・スイッチがオフであるときはプレビューが許可されないので、ステップ１２０へ進んでＬＥＤへの駆動電流の供給が遮断され、ＬＥＤが消灯されて、このルーチンは終了する。

ステップ１０２では、節電モードが設定されているか否かが判定される。節電モードはデジタルカメラに設けられた節電スイッチを操作することによって設定される。節電モードが設定されていないとき、ステップ１２１において駆動電流が最大値に定められ、バックライト１８ｂの発光量は最大となる。すなわち、液晶表示装置１８は通常モードで動作することとなり、このルーチンは終了する。

ステップ１０２において節電モードが設定されていると判定されたとき、ステップ１０３が実行され、（１）式にしたがって、１つの画像の（１６×１２）個の全てのブロックに関して第１の輝度平均値BL₁(m,n)が求められる。この画像は、ステップ１０３が実行される直前に撮像素子１０から得られたものである。

ステップ１０４では、所定の時間だけ待機する。この時間は上述したように例えば1/60秒である。次いでステップ１０５では、ステップ１０４の待ち時間の後に撮像素子１０から得られた画像に基づいて、ステップ１０３と同様にして第２の輝度平均値BL₂(m,n)が求められる。

ステップ１０６では（２）式にしたがって、画像の変化量VRが算出される。ステップ１０７では、ステップ１０５において得られた第２の輝度平均値BL₂(m,n)が第１の輝度平均値BL₁(m,n)として置き換えられる。ステップ１０８では変化量VRが閾値よりも大きいか否かが判定される。変化量VRが閾値よりも小さいとき、すなわち動き量が比較的小さいとき、直ぐに撮影動作が実行される可能性があるので、ステップ１０９において駆動電流が最大値に定められ、バックライト１８ｂの発光量が最大値に定められる。すなわち変化量VRが閾値よりも小さいときは、節電モードであっても液晶表示装置１８の明るさは相対的に高くされる。ステップ１０９の実行の後、ステップ１０４へ戻り、ステップ１０４〜１０８が再び実行される。

ステップ１０８において変化量VRが閾値よりも大きいと判定されたとき、ステップ１１０へ進み、駆動電流が最小値に設定される。閾値より大きい場合は、撮影者が撮影モードにはしているがカメラを被写体に向けて保持していない状況や、画角を変えて次の撮影を行うような場合が考えられ、プレビュー画像を確認していないことが多い。これによりバックライト１８ｂの発光量は最小値に調整され、液晶表示装置１８の明るさは相対的に低くされる。

ステップ１１１ではステップ１０１と同様に、プレビューが許可されているか否かが判定される。プレビューが許可されていないときはステップ１２０が実行されてこのルーチンは終了するが、プレビューが許可されているときは、再びステップ１０４へ戻り、上述した動作が繰返される。

図４はデジタルカメラ２１を背面から見た図である。デジタルカメラ２１において、上面にはレリーズボタン２２が設けられている。液晶表示装置１８は背面の左側部分に設けられ、右側部分には節電スイッチ２３、再生スイッチ２４、メニュースイッチ２５、および十字キー２６が配設されている。

節電スイッチ２３を押すことによって、液晶表示装置１８には、図５に示すような画面が表示される。この画面に表示された「ＯＮ」と「ＯＦＦ」のボタンは十字キー２６を操作することによって、いずれかが選択され、これにより節電モードの設定の可否が切り換えられる。すなわち節電モードは、「ＯＮ」が選択されたとき設定され、「ＯＦＦ」が選択されたときは通常モードが設定される。

再生スイッチ２４は、既にメモリカード１７に記録されている静止画像を液晶表示装置１８において表示するために操作される。メニュースイッチ２５は、種々の設定条件等を変更する場合等に操作される。例えば、メニュースイッチ２５と十字キー２６を操作することによって、撮影モードが設定され、レリーズボタン２２を押下することにより撮影動作が実行される。撮影モードに設定されている状態において、液晶表示装置１８によるプレビューが必要とするときには、上述したように節電スイッチ２３と十字キー２６を操作することによって節電モードを設定することができる。再生スイッチ２４あるいはメニュースイッチ２５が操作されて撮影モードが設定されていないときは、液晶表示装置１８の画面を相対的に明るくする必要があるので、節電モードは設定されない。

以上のように本実施形態によれば、撮影モードが選択されているときに節電モードを設定可能であり、例えば被写体の動きが大きく、画像の変化量が閾値よりも大きいときには、液晶表示装置１８の明るさを抑えることができる。したがって、デジタルカメラの消費電力を削減することができ、バッテリの寿命を長くすることができる。

なお、上記実施形態は本発明をデジタルカメラに適用したものであったが、本発明は撮影機能を備えた携帯電話にも適用可能である。

また、上記実施形態において、画像の変化量は（２０画素×２０画素）のブロックにおける輝度値の平均値を用いているが、１つのブロックから代表する１つの画素の輝度値を用いるようにしてもよい。

カメラがズーム機能付きの場合、レンズの焦点距離に応じて、例えば望遠側に制御されていれば、ステップ１０８の閾値を増加させるようにしてもよい。

本発明の一実施形態であるモニタ制御装置を備えたデジタルカメラの概略的な構成を示すブロック図である。 画像の変化量を算出するために画像をブロックに分割した状態を示す図である。 ＬＥＤに供給される駆動電流の制御ルーチンのフローチャートである。 デジタルカメラを背面から見た図である。 節電モードを設定するための画面を示す図である。

符号の説明

１０ 撮像素子
１５ 制御部
１６ 画像処理用メモリ
１８ 液晶表示装置

Claims (7)

1. モニタの明るさを制御する手段と、
   撮像素子により検出された画像の変化量を検出する手段と
   を備え、
   前記制御手段は、節電モードが設定されている状態において、前記変化量が閾値よりも大きいときに前記モニタの明るさを相対的に低くすることを特徴とする光学機器のモニタ制御装置。
2. 前記制御手段は、前記変化量が前記閾値よりも小さいとき、前記節電モードであっても前記モニタの明るさを相対的に高くすることを特徴とする請求項１に記載のモニタ制御装置。
3. 前記モニタが液晶表示装置であることを特徴とする請求項１に記載のモニタ制御装置。
4. 前記制御手段が前記液晶表示装置のバックライトの発光量を調整することを特徴とする請求項３に記載のモニタ制御装置。
5. 前記光学機器が撮影モードに設定されて前記モニタによるプレビューを必要とするとき、前記節電モードの設定が可能であり、前記撮影モードが設定されていないとき前記節電モードの設定が不可能であることを特徴とする請求項１に記載のモニタ制御装置。
6. 前記節電モードの設定の可否を切り換える手段を備えることを特徴とする請求項１に記載のモニタ制御装置。
7. 前記検出手段が、前記画像を複数のブロックに分割してブロック毎に輝度値の平均値を算出する平均値算出手段と、前記算出手段による前記平均値の算出を異なるフレームの画像に対して実行することにより前記変化量を算出する変化量算出手段とを備えることを特徴とする請求項１に記載のモニタ制御装置。

Images