JP5645343B2 - 撮像装置 - Google Patents

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Description

本発明は、アスペクト比が異なる表示装置に画像を表示するのに好適な撮像装置に関する。
一般に、デジタルカメラ等の撮像装置では、LCDパネル及びビデオ信号を出力するビデオ出力端子が備え付けられており、これらLCDパネルやビデオ出力端子に接続されたTVモニタに撮影した画像を表示することができる。
また、撮影した画像の撮影日時等の文字情報や撮像装置の動作状態を示したアイコン等のOSD(On Screen Display)データも撮影した画像に重畳してLCDパネルやTVモニタに表示することができる。
文字やアイコン等の形状はフォントデータとしてROM等に格納されており、撮影日時等の文字情報や撮像装置の動作状態に応じてROMから読み出されてOSDデータが形成される。この場合に、ROM容量の削減のため、フォントデータはLCDパネル及びTVモニタで同一のものを使用するのが好ましい。
従来、LCDパネルやTVモニタのアスペクト比は4:3であったが、近年、TVモニタとしてアスペクト比が16:9のいわゆるワイド画面が普及している。また、LCDパネルにアスペクト比が16:9のものを備え付けている撮像装置も登場している。
本明細書では、アスペクト比が4:3のLCDパネル及びTVモニタをそれぞれ「ノーマルLCD」「ノーマルTV」と記載し、アスペクト比が16:9のLCDパネル及びTVモニタをそれぞれ「ワイドLCD」「ワイドTV」と記載する。
特許文献1には、撮像素子から得られた画像データをTVモニタの表示サイズにリサイズし、リサイズされた画像データからLCDパネルに表示する表示データを作成する映像信号処理装置が開示されている。
また、特許文献2には、ワイドLCDを備えたデジタルカメラにおいて、TVモニタのアスペクト比に応じて画像データをメモリ空間にマッピングする手段及びクロック信号の周波数を切り替えるデジタルカメラ及び画像信号生成方法が開示されている。
特開2002−305752号公報 特開2005−260740号公報
しかしながら、特許文献1に開示されている従来技術は、LCDパネルとTVモニタのアスペクト比が同じ場合についてのみ記載されており、LCDパネルとTVモニタのアスペクト比が異なる場合については考慮されていない。
例えば、ワイドLCDとノーマルTVという組み合わせの場合、アスペクト比が4:3のノーマルTVの表示サイズに画像データをリサイズし、そのリサイズされた画像データをアスペクト比が16:9のワイドLCDに表示すると、ワイドLCDには水平方向に伸張された画像が表示されてしまうという問題がある。図6にその例を示す。図6(a)はリサイズされた画像データ、図6(b)はノーマルTVの表示、図6(c)はワイドLCDの表示である。図6(b)に示すようにノーマルTVでは真円で表示されている画像が、図6(c)に示すようにワイドLCDでは水平方向に伸張された楕円として表示されてしまう。
また、OSDデータについても同様である。すなわち、アスペクト比が4:3のノーマルTVのフォントデータを用いてアスペクト比が16:9のワイドLCDに表示するOSDデータを形成すると、文字やアイコンが水平方向に伸張されて見にくくなるという問題がある。
この問題に対して、LCDパネルとTVモニタとで異なるフォントデータを使用することが考えられるが、フォントデータを格納するROM容量が増大してしまうという新たな問題が発生する。
また、特許文献2に開示されている従来技術は、OSDデータの表示については考慮されていない。
本発明は上述した点に鑑みてなされたものであり、アスペクト比が異なる表示装置に、OSDデータを含む画像を表示できるようにすることを目的とする。
本発明に係る撮像装置は、アスペクト比が第1のアスペクト比である第1の表示装置とケーブルを介して接続される撮像装置であって、アスペクト比が第2のアスペクト比である第2の表示装置と、前記第1のアスペクト比に対応する第1の所定のサイズまたは前記第2のアスペクト比に対応する第2の所定のサイズにリサイズされた画像データを格納するための第1のメモリ領域と前記第1の所定のサイズまたは前記第2の所定のサイズにリサイズされた画像データに重畳するためのOSDデータを格納するための第2のメモリ領域とを有する第1の記憶手段と、前記第2のメモリ領域に格納される前記OSDデータをあらかじめ記憶している第2の記憶手段と、前記第1の所定のサイズまたは前記第2の所定のサイズにリサイズされた画像データ前記OSDデータ前記第1の記憶手段から読み出すための基準クロックを発生させるクロック発生手段と、前記第1の表示装置と前記撮像装置とがケーブルを介して接続されている場合は、前記第1のメモリ領域の大きさと前記第2のメモリ領域の大きさとを前記第1の所定のサイズに対応する大きさに設定するための処理と、前記基準クロックを第1の周波数に設定するための処理とを行い、前記第1の表示装置と前記撮像装置とがケーブルを介して接続されていない場合は、前記第1のメモリ領域の大きさと前記第2のメモリ領域の大きさとを前記第2の所定のサイズに対応する大きさに設定するための処理と、前記基準クロックを前記第1の周波数の倍の周波数である第2の周波数に設定するための処理とを行う制御手段と、前記第1の表示装置と前記撮像装置とがケーブルを介して接続されている場合は、前記第1の周波数に基づいて前記第1の記憶手段から読み出された前記OSDデータを、前記第1の所定のサイズにリサイズされた画像データであって前記第1の周波数に基づいて前記第1の記憶手段から読み出された画像データに重畳するための処理を行い、前記第1の表示装置と前記撮像装置とがケーブルを介して接続されていない場合は、前記第2の周波数に基づいて前記第1の記憶手段から読み出された前記OSDデータを、前記第2の所定のサイズにリサイズされた画像データであって前記第2の周波数に基づいて前記第1の記憶手段から読み出された画像データに重畳するための処理を行う重畳手段と、前記第1の表示装置と前記撮像装置とがケーブルを介して接続されている場合に、前記第1の所定のサイズにリサイズされた画像データであって前記OSDデータが重畳された画像データ前記第1の表示装置に出力するための処理を行う出力手段と、前記第1の表示装置と前記撮像装置とがケーブルを介して接続されていない場合に、前記第2の所定のサイズにリサイズされた画像データであって前記OSDデータが重畳された画像データ前記第2の表示装置に表示させるための処理を行う表示制御手段とを有することを特徴とする。
本発明によれば、アスペクト比が表示装置に、OSDデータを含む画像を表示することができる。
以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について説明する。
図1は、本発明の実施形態に係る映像信号処理装置を含む撮像装置のブロック図である。この撮像装置は、デジタルカメラやデジタルビデオカメラ等、表示装置を内蔵するとともに外部のTVモニタに接続可能な装置である。
図1において、100は撮像素子であり、光学像を電気信号に変換する。101はA/D変換器であり、撮像素子100から出力されたアナログ画像信号をデジタル信号に変換する。102は撮像信号処理回路であり、A/D変換器101から出力されたデジタル信号にガンマ処理、補間処理、マトリクス変換等を施してYUV形式の画像(映像)データを生成する。撮像信号処理回路102は、画像データをモニタの表示サイズにリサイズするリサイズ回路を含む。
103はメモリであり、画像データ、本発明でいう付加情報であるOSD(On Screen Display)データや各種制御データを一時的に記憶する
104は表示制御部であり、メモリ103に記憶されている画像データ及びOSDデータから、LCDパネル116及びTVモニタ115に表示する映像信号を生成する。105はROMであり、OSDデータを生成するための文字やアイコン等のフォントデータを格納するなお、ROM105はフラッシュメモリでも構わない。
106はCPUであり、撮像装置の動作をコントロールする。107はシステムバスであり、撮像信号処理回路102、メモリ103、表示制御部104、ROM105、CPU106が接続される。画像データや各種制御データは、システムバス107を介して書き込み/読み出しが行われる。
108はクロックジェネレータであり、表示制御部104の動作クロックを生成する
表示制御部104は、表示用同期信号を発生させる表示タイミングジェネレータ109と、画像データにOSDデータを重畳するOSD重畳回路110と、TVエンコーダ111と、LCDエンコーダ112とを含む
113はD/A変換器であり、TVエンコーダ111から出力されたデジタルビデオ信号(第1の映像信号)をアナログビデオ信号に変換する。114は映像信号出力手段であるビデオ出力端子である。115は外部表示装置であるTVモニタである。D/A変換器113から出力されたアナログビデオ信号は、ビデオ出力端子114に接続された映像ケーブルを介して外部TVモニタ115に表示される。
116は表示装置であるLCDパネルであり、LCDエンコーダ112から出力された映像信号(第2の映像信号)を表示する。
本実施形態では、TVモニタ115はアスペクト比が4:3のノーマルTVであり、LCDパネル116はアスペクト比が16:9のワイドLCD(水平960画素×240ライン)であるとして説明する。
図2は、クロックジェネレータ108の回路構成を示す図である。クロックジェネレータ108では、スイッチ201を切り替えることにより、出力クロック(CLK_OUT)の周波数を、入力クロック(CLK_IN)と同じ、もしくは、入力クロック(CLK_IN)の1/2に切り替え可能である。本実施形態では、入力クロックの周波数を27MHzとし、出力クロックの周波数を27MHz及び13.5MHzから選択できる。
なお、本実施形態では、ビデオ出力端子114から出力されたアナログビデオ信号をNTSC方式(水平720画素×垂直480ライン)のコンポジット映像信号として説明する。
以下、本実施形態の撮像装置の処理動作をノーマルTVモニタ表示時とワイドLCDパネル表示時とに分けて説明する。
(1)ノーマルTVモニタ表示時
図3は、本実施形態における撮像装置の処理動作を説明するためのフローチャートである。ステップS101において、CPU106は、図1に図示されない映像ケーブル挿入検出器からビデオ出力端子114に映像ケーブルが挿入されているかどうかを検出する。映像ケーブルが挿入されている場合(ステップS101でYes)、撮像装置の動作モードをノーマルTV表示として、ステップS102に移行する。
CPU106は、メモリ103に表示用画像データを記憶するメモリ空間A及びOSDデータを記憶するメモリ空間Bを確保する(ステップS102)。メモリ空間Aの大きさは、水平720画素×垂直480ラインの画像データに相当するデータ容量である。また、メモリ空間Bの大きさは、水平720画素×垂直480ラインのOSDデータに相当するデータ容量である。
また、CPU106は、表示制御部104の表示タイミングジェネレータ109に供給される動作クロックが13.5MHzになるようにクロックジェネレータ108を設定する(ステップS103)。
撮像素子100から出力されたアナログ画像信号は、A/D変換器101によりデジタル信号(画像データ)に変換された上で、撮像信号処理回路102に入力される。撮像信号処理回路102は、入力された画像データにガンマ処理、補間処理、マトリクス変換等を施してYUV形式の画像データを生成する。このとき、撮像信号処理回路102のリサイズ回路は、生成された画像データを水平方向又は垂直方向の少なくとも一方に拡大又は縮小する(すなわち、リサイズを行う)。これは、NTSC方式の表示サイズである水平720画素×垂直480ラインに対応した表示用画像データを生成するためである。その後、表示用画像データは、システムバス107を介してメモリ103のメモリ空間Aに記憶される。
また、CPU106は、ROM105から文字やアイコン等のフォントデータを読み出して、撮像装置の動作状態等を示すOSDデータを生成し、メモリ103のメモリ空間Bに記憶する。
表示制御部104の動作について説明する。NTSC方式のTVモニタ115はインターレース表示を行う。そのため、表示用画像データ及びOSDデータを構成する480ラインのうち、第1フィールドでは、奇数番目の240ラインのみ(第1フィールド画像)がメモリ103から読み出されてTVモニタ115に表示される。また、第2フィールドでは、偶数番目の240ラインのみ(第2フィールド画像)がメモリ103から読み出されてTVモニタ115に表示される。
表示制御部104の表示タイミングジェネレータ109は、13.5MHzの動作クロックに基づいて同期信号(水平/垂直同期信号)、表示用画像データ及びOSDデータの読み出しタイミング信号を発生させる。
表示制御部104のOSD重畳回路110は、読み出しタイミング信号に合わせて表示データが出力されるようにメモリ103から表示用画像データ及びOSDデータを読み出し、表示用画像データにOSDデータを重畳させる。
図4に、ノーマルTVモニタ表示時における1水平周期期間のタイミングチャートを示す。NTSC方式においては、水平同期信号の周波数は15.734KHzであり、図4(b)の水平同期信号は13.5MHzの動作クロックの858サイクル毎に発生する。図4(c)の読み出しタイミング信号は表示アクティブ期間のみHighになる信号であり、1水平周期期間内で720サイクルHighになる。
表示制御部104のTVエンコーダ111は、OSD重畳回路110から出力された表示データに同期信号やカラーバースト信号を付加してD/A変換器113に出力する。D/A変換器113から出力されたアナログビデオ信号はビデオ出力端子114に接続された映像ケーブルを介して外部TVモニタ115に表示される。
(2)ワイドLCDパネル表示時
図3のステップS101において、CPU106は、図1に図示されない映像ケーブル挿入検出器からビデオ出力端子114に映像ケーブルが挿入されているかどうかを検出する。映像ケーブルが挿入されていない場合(ステップS101でNo)、撮像装置の動作モードをワイドLCD表示として、ステップS104に移行する。
CPU106は、メモリ103に表示用画像データを記憶するメモリ空間A及びOSDデータを記憶するメモリ空間Bを確保する(ステップS104)。ここで、LCDパネル116はアスペクト比が16:9のワイドLCDであり、アスペクト比が4:3の表示領域を水平方向に4/3倍すると16:9のアスペクト比になる(4×4/3:3=16:9)。従って、メモリ空間A及びメモリ空間Bに確保されるデータ容量をTVモニタ表示時と比べて4/3倍にする。すなわち、メモリ空間Aの大きさは、水平960画素×垂直480ラインの画像データに相当するデータ容量である。また、メモリ空間Bの大きさは、水平960画素×垂直480ラインのOSDデータに相当するデータ容量である。
また、CPU106は、表示制御部104の表示タイミングジェネレータ109に供給される動作クロックが13.5MHzの2倍である27MHzになるようにクロックジェネレータ108を設定する(ステップS105)。
撮像素子100から出力されたアナログ画像信号は、A/D変換器101によりデジタル信号(画像データ)に変換された上で、撮像信号処理回路102に入力される。撮像信号処理回路102は、入力された画像データにガンマ処理、補間処理、マトリクス変換等を施してYUV形式の画像データを生成する。このとき、撮像信号処理回路102のリサイズ回路は、生成された画像データを水平方向又は垂直方向の少なくとも一方に拡大又は縮小する(すなわち、リサイズを行う)。これは、アスペクト比が16:9の表示サイズである水平960画素×垂直480ラインに対応した表示用画像データを作成するためである。その後、表示用画像データは、システムバス107を介してメモリ103のメモリ空間Aに記憶される。
また、CPU106は、ROM105から文字やアイコン等のフォントデータを読み出して、撮像装置の動作状態等を示すOSDデータを作成し、メモリ103のメモリ空間Bに記憶する。LCDパネル116の表示領域はTVモニタ表示時と比べて水平方向に4/3倍になっており、それに対応してメモリ空間Bのデータ容量も水平方向に4/3倍確保したので、TVモニタ表示時と同じフォントデータを用いることができる。
表示制御部104の動作について説明する。LCDパネル116はプログレッシブ表示を行う。本実施形態では、LCDパネル116の垂直ライン数は表示用画像データ及びOSDデータの半分の240ラインである。そのため、表示用画像データ及びOSDデータを構成する480ラインのうち、フレーム毎に奇数番目の240ラインのみ(第1フィールド画像)と偶数番目の240ラインのみ(第2フィールド画像)がメモリ103から交互に読み出されてLCDパネル116に表示される。
表示制御部104の表示タイミングジェネレータ109は、27MHzの動作クロックに基づいて同期信号(水平/垂直同期信号)、表示用画像データ及びOSDデータの読み出しタイミング信号を発生させる。ただし、同期信号の周波数はTVモニタ表示時と同じであるが、読み出しタイミング信号がHighになるサイクル数はTVモニタ表示時の4/3倍の960(=720×4/3)サイクルである。
表示制御部104のOSD重畳回路110は、読み出しタイミング信号に合わせて表示データが出力されるようにメモリ103から表示用画像データ及びOSDデータを読み出し、表示用画像データにOSDデータを重畳させる。
図5に、ワイドLCDパネル表示時おける1水平周期期間のタイミングチャートを示す。水平同期信号の周波数はNTSC方式と同じ15.734KHzであり、図5(b)の水平同期信号は27MHzの動作クロックの858×2=1716サイクル毎に発生する。図5(c)の読み出しタイミング信号は表示アクティブ期間のみHighになる信号であり、1水平周期期間内で表示水平サイズに相当する960サイクルHighになる。
表示制御部104のLCDエンコーダ112は、OSD重畳回路110から出力された表示データから従来既知の技術によりLCDパネル116に供給可能な映像データに変換する。LCDパネル116はLCDエンコーダ112から出力された映像データが表示される。
以上のようにTVエンコーダ111による変換時とLCDエンコーダ112による変換時とで、画像データ及びOSDデータをメモリ103に記憶する領域の水平サイズを変えるステップを実行する。また、TVエンコーダ111による変換時とLCDエンコーダ112による変換時とで、クロックジェネレータ108のクロック周波数を変えるステップを実行する。これにより、アスペクト比が異なる表示装置に、OSDデータを含む映像を簡易な構成で表示することができる。
なお、本実施形態では、LCDパネル116の水平画素数を表示用画像データ及びOSDデータの水平サイズと同じ960画素として説明したが、同じである必要はない。その場合、LCDエンコーダ112において表示データを映像データに変換する際に拡大処理又は縮小処理を行う。
なお、本発明の目的は、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体を、システム或いは装置に供給することによっても達成される。この場合、そのシステム或いは装置のコンピュータ(又はCPUやMPU)が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行する。
この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が上述した実施形態の機能を実現することになり、プログラムコード自体及びそのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。
プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、CD−ROM、CD−R、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ROM等を用いることができる。
また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、上述した実施形態の機能が実現されるだけに限らない。例えば、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているOS(基本システム或いはオペレーティングシステム)等が実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって上述した実施形態の機能が実現されてもよい。
さらに、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれる形態でもよい。この場合メモリに書き込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるCPU等が実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって上述した実施形態の機能が実現される。
本発明の実施形態に係る映像信号処理装置を含む撮像装置のブロック図である。 クロックジェネレータの回路構成を示す図である。 本実施形態における撮像装置の処理動作を説明するためのフローチャートである。 ノーマルTVモニタ表示時における1水平周期期間のタイミングチャートである。 ワイドLCDパネル表示時における1水平周期期間のタイミングチャートである。 アスペクト比が異なる場合の表示を説明するための図であり、(a)はリサイズされた水平720画素×垂直480ラインの画像データを示す図、(b)はノーマルTVの表示を示す図、(c)はワイドLCDの表示を示す図である。
符号の説明
100 撮像素子
101 A/D変換器
102 撮像信号処理回路
103 メモリ
104 表示制御部
105 ROM
106 CPU
107 システムバス
108 クロックジェネレータ
109 表示タイミングジェネレータ
110 OSD重畳回路
111 TVエンコーダ
112 LCDエンコーダ
113 D/A変換器
114 ビデオ出力端子
115 TVモニタ
116 LCDパネル

Claims (6)

  1. アスペクト比が第1のアスペクト比である第1の表示装置とケーブルを介して接続される撮像装置であって、
    アスペクト比が第2のアスペクト比である第2の表示装置と、
    前記第1のアスペクト比に対応する第1の所定のサイズまたは前記第2のアスペクト比に対応する第2の所定のサイズにリサイズされた画像データを格納するための第1のメモリ領域と前記第1の所定のサイズまたは前記第2の所定のサイズにリサイズされた画像データに重畳するためのOSDデータを格納するための第2のメモリ領域とを有する第1の記憶手段と、
    前記第2のメモリ領域に格納される前記OSDデータをあらかじめ記憶している第2の記憶手段と、
    前記第1の所定のサイズまたは前記第2の所定のサイズにリサイズされた画像データ前記OSDデータ前記第1の記憶手段から読み出すための基準クロックを発生させるクロック発生手段と、
    前記第1の表示装置と前記撮像装置とがケーブルを介して接続されている場合は、前記第1のメモリ領域の大きさと前記第2のメモリ領域の大きさとを前記第1の所定のサイズに対応する大きさに設定するための処理と、前記基準クロックを第1の周波数に設定するための処理とを行い、前記第1の表示装置と前記撮像装置とがケーブルを介して接続されていない場合は、前記第1のメモリ領域の大きさと前記第2のメモリ領域の大きさとを前記第2の所定のサイズに対応する大きさに設定するための処理と、前記基準クロックを前記第1の周波数の倍の周波数である第2の周波数に設定するための処理とを行う制御手段と、
    前記第1の表示装置と前記撮像装置とがケーブルを介して接続されている場合は、前記第1の周波数に基づいて前記第1の記憶手段から読み出された前記OSDデータを、前記第1の所定のサイズにリサイズされた画像データであって前記第1の周波数に基づいて前記第1の記憶手段から読み出された画像データに重畳するための処理を行い、前記第1の表示装置と前記撮像装置とがケーブルを介して接続されていない場合は、前記第2の周波数に基づいて前記第1の記憶手段から読み出された前記OSDデータを、前記第2の所定のサイズにリサイズされた画像データであって前記第2の周波数に基づいて前記第1の記憶手段から読み出された画像データに重畳するための処理を行う重畳手段と、
    前記第1の表示装置と前記撮像装置とがケーブルを介して接続されている場合に、前記第1の所定のサイズにリサイズされた画像データであって前記OSDデータが重畳された画像データ前記第1の表示装置に出力するための処理を行う出力手段と、
    前記第1の表示装置と前記撮像装置とがケーブルを介して接続されていない場合に、前記第2の所定のサイズにリサイズされた画像データであって前記OSDデータが重畳された画像データ前記第2の表示装置に表示させるための処理を行う表示制御手段
    有することを特徴とする撮像装置。
  2. 前記第1のアスペクト比は4:3であり、前記第2のアスペクト比は16:9であることを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。
  3. 前記第2の所定のサイズは、前記第1の所定のサイズよりも、横のサイズが4/3倍であることを特徴とする請求項2に記載の撮像装置。
  4. 前記第1の所定のサイズと前記第2の所定のサイズは、縦のサイズが同じであることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の撮像装置。
  5. 前記第1の所定のサイズは、横720画素×縦480画素であり、前記第2の所定のサイズは、横960画素×縦480画素であることを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の撮像装置。
  6. 前記第1の周波数は13.5MHzであり、前記第2の周波数は27MHzであることを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の撮像装置。
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