ここでは、下記の順序に従って本発明の実施の形態について説明する。
(1)撮影装置の構成:
(2)水平同期信号の制御:
(3)他の実施形態:
(1)撮影装置の構成:
図1は本発明の一実施形態にかかる撮影装置1には、光学系10、エリアイメージセンサー15、ASIC200、タイミングジェネレーター30、表示部40、CPU50、VRAM51、SD−RAM52、ROM53、RAM54、操作部55が備えられている。CPU50は、VRAM51、SD−RAM52、RAM54を適宜利用してROM53に記録されたプログラムを実行可能であり、当該プログラムによりCPU50は、操作部55に対する操作に応じてエリアイメージセンサー15にて撮影された被写体を示す画像データを生成する機能を実行する。なお、操作部55はシャッターボタンと、モードを切り換えるためのモード切換手段としてのダイヤルスイッチと、絞りとシャッター速度を切り換えるためのダイヤルスイッチと、各種の設定メニューを操作するためのプッシュボタンとを備えており、利用者は当該操作部55に対する操作によって撮影装置1に対して各種の指示を与えることができる。
表示部40は、撮影対象となる被写体を示す画像を表示して利用者に撮影前の被写体の様子および撮影条件等の情報を把握させるEVF(Electronic View Finder)であり、本実施形態にかかる撮影装置1はEVFを備えたミラーレスデジタルカメラである。表示部40は、図示しないインターフェース回路、液晶パネルドライバー41、液晶パネル42、図示しない接眼レンズ等を備えている。本実施形態において液晶パネル42は、画素ごとに3色のカラーフィルターに対応する3つのサブピクセルを備える高温ポリシリコンTFT(Thin Film Transistor)であり、画素の位置は直交座標系における座標で規定される。また、一方の座標軸に平行な方向に並ぶ複数の画素によってラインが構成され、複数のラインが他方の座標軸に平行な方向に並ぶように構成されている。本明細書では、ラインに平行な方向を水平方向、ラインに垂直な方向を垂直方向と呼び、液晶パネル42の全画素によって構成される1画面を1フレームと呼ぶ。
液晶パネルドライバー41は、各サブピクセルに電圧を印加して液晶を駆動するための信号を液晶パネル42に対して出力する。液晶パネル42は、図示しないゲートドライバおよびソースドライバを備えており、液晶パネルドライバー41から出力される信号に応じてゲートドライバが各ラインの各画素における表示タイミングを制御し、ソースドライバが表示タイミングとされているラインの各画素に対して各画素の画像データに対応した電圧を印加することによって表示を行う。すなわち、液晶パネルドライバー41は、液晶パネル42における表示を行うための各種信号、例えば、1フレーム分の表示を行うための期間を規定する垂直同期信号(DVsync)、1ライン分の表示を行うための期間を規定する水平同期信号(DHsync)、各ライン内での画像データの取り込み期間を規定するデータアクティブ信号(DDactive)、各画素の画像データの取り込みタイミング等を規定するデータクロック信号(DDotclock)、各画素の画像データ(Data)を出力するように構成されている。
なお、本実施形態にかかる撮影装置1は、タイミングジェネレーター30を備えており、上述の垂直同期信号DVsync、水平同期信号DHsync、データアクティブ信号DDactive、データクロック信号DDotclockは当該タイミングジェネレーター30によって生成される。すなわち、タイミングジェネレーター30は、クロック信号発生手段から出力される所定周期のクロック信号の変化タイミングに同期して信号レベルが変化する信号を生成する分周回路等を備えた表示制御部30bを備えている。そして、タイミングジェネレーター30は、表示制御部30bの制御により、予め決められたタイミングで信号レベルが変化する垂直同期信号DVsync、データアクティブ信号DDactive、データクロック信号DDotclockを生成する。なお、本実施形態において水平同期信号DHsyncの出力タイミングは可変であり、後述するようにリサイズ処理部20eの処理結果に依存して出力タイミングが決定される。
また、本実施形態における液晶パネル42は、水平方向に1024個、垂直方向に768個の有効画素を備えた画素数がXGAサイズのパネルであり、液晶パネルドライバー41が出力する画像データDataの内容および出力タイミングを調整することによって、任意の位置にDataに対応した階調の表示を行うことができる。本実施形態においては、液晶パネル42の予め決められた被写体像表示領域にエリアイメージセンサー15の出力データに基づいて被写体の画像を表示し、また、当該被写体像表示領域以外の情報表示領域に撮影条件等の情報を示す文字を表示する構成となっている。すなわち、液晶パネル42には、被写体の画像とともに撮影条件等の情報を示す文字がOSD(On Screen Display)表示される。なお、液晶パネル42は水平方向および垂直方向に有効画素よりも多数の画素を備えているが、本明細書では簡単のため有効画素以外の画素に関する処理は省略して説明する。
光学系10は、エリアイメージセンサー15に被写体の像を結像させるレンズ11、絞り12、シャッター13およびローパスフィルター14を備える。このうち、レンズ11と絞り12とは図示しない筐体に交換可能に取り付けられる。エリアイメージセンサー15としては、ベイヤー配列されたカラーフィルターと、光量に応じた電荷を光電変換によって画素ごとに蓄積する複数のフォトダイオードとを備えるCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)イメージセンサー、CCD(Charge Coupled Device)イメージセンサー等の固体撮像素子が用いられる。エリアイメージセンサー15の画素の位置は直交座標系における座標で規定され、一方の座標軸に平行な方向に並ぶ複数の画素によってラインが構成され、複数のラインが他方の座標軸に平行な方向に並ぶように構成されている。本明細書では、ラインに平行な方向を水平方向、ラインに垂直な方向を垂直方向と呼ぶ。エリアイメージセンサー15の全画素によって構成される1画面を1フレームと呼ぶ。
本実施形態においては、エリアイメージセンサー15もタイミングジェネレーター30が出力する各種信号に同期した動作を行う。すなわち、タイミングジェネレーター30は、1フレーム分のフォトダイオードの検出結果を読み出すための期間を規定する垂直同期信号(SVsync)、1ライン分のフォトダイオードの検出結果を読み出すための期間を規定する水平同期信号(SHsync)、各画素の画像データの読み出しタイミング等を規定するデータクロック信号(SDotclock)を出力する。エリアイメージセンサー15は、垂直同期信号SVsyncに応じて1フレーム分の出力データの出力を開始し、水平同期信号SHsyncにて規定される期間内にデータクロック信号SDotclockに応じたタイミングでエリアイメージセンサー15の一部の画素に対応するフォトダイオードの検出結果を示す出力データを逐次読み出す。
ASIC200は、SD−RAM52に予め確保された複数ライン分のラインバッファー52a〜52dを利用し、表示部40にて被写体の像を表示するための画像データをパイプライン処理によって生成する処理を行う回路によって構成される画像データ生成部20を備えている。なお、複数ライン分のラインバッファー52a〜52dは画像データ生成部20などに設けられていても良い。表示部40は生成された画像データに基づいて被写体を液晶パネル42に対して表示する。すなわち、利用者は、表示部40をEVFとして利用しながら被写体を確認することが可能である。
また、利用者が操作部55を操作して撮影指示を行った場合には、撮影指示に応じてエリアイメージセンサー15は、垂直同期信号SVsyncに応じて1フレーム分の出力データの出力を開始し、水平同期信号SHsyncにて規定される期間内にデータクロック信号SDotclockに応じたタイミングでエリアイメージセンサー15の全有効画素に対応するフォトダイオードの検出結果を示す出力データを逐次読み出す。そして画像データ生成部20は、SD−RAM52等を利用しJPEG等の形式の画像データを生成して図示しないリムーバブルメモリ等に記録される。すなわち、利用者は、被写体を示す画像データを生成することが可能である。
(2)水平同期信号の制御:
被写体を示す画像データをリムーバブルメモリ等に記録し、印刷すること等を考慮した場合、高品質の画像データを得るためにはエリアイメージセンサー15の画素数が所定数より多いことが望まれる。そこで、本実施形態におけるエリアイメージセンサー15の有効画素数は図2に示すように、水平方向に5400画素、垂直方向に3600画素となっている。エリアイメージセンサー15は水平方向および垂直方向に有効画素よりも多数の画素を備えているが、本明細書では簡単のため有効画素以外の画素に関する処理は省略して説明する。
一方、上述のように、液晶パネル42は水平方向に1024個、垂直方向に768個の画素を備え、被写体像表示領域(図2に示すR1)に被写体の画像を表示する構成となっている。本実施形態においては、エリアイメージセンサー15の縦横比(2:3)を維持したままできるだけ大きく被写体の画像を表示するため、液晶パネル42の上辺および左右の辺に対して上辺及び左右の辺が接する縦横比2:3の矩形領域を被写体の画像を表示する被写体像表示領域R1としている。また、残りの領域が撮影条件等の情報を示す文字を表示する情報表示領域(図2に示す領域)である。従って、液晶パネル42における被写体像表示領域R1は、水平方向に1024個、垂直方向に682個の画素にて構成される。以上のように、本実施形態においては、エリアイメージセンサー15の画素数と液晶パネル42の画素数とは一致していない。
さらに、表示部40における表示は利用者による被写体の確認に利用されるため、エリアイメージセンサー15にて被写体が撮影されたタイミングから表示部40にて当該撮影された被写体の像が表示されるタイミングまでの遅延が利用者によって認識可能な程度の長さであると、EVFで視認した被写体と記録される被写体の像とがずれるなど、極めて使いづらいEVFとなってしまう。従って、表示部40がEVFとして利用される際には、遅延が少ないことが要求される。
そこで、エリアイメージセンサー15にて撮影した画像を人間が視認できない極めて短い遅延にて表示部40に表示させるため、本実施形態においては、エリアイメージセンサー15および画像データ生成部20で各種の処理を行い、表示部40は、この処理の結果生成された画像データを高速に表示させるための構成を備えている。
すなわち、本実施形態にかかるエリアイメージセンサー15は、垂直方向に並ぶラインのうちn個(nは奇数)に1個の割合でフォトダイオードの検出結果を読み出す飛び越し走査を実行可能な回路が設けられている。また、同色のカラーフィルターを介して光電変換を行うフォトダイオードのうち水平方向に並ぶm個(mは自然数)の検出結果を加算してその和をm分の1にして(すなわちm個の検出結果の相加平均を)出力するための加算器が設けられている。本実施形態において、表示部40をEVFとして機能させる際、エリアイメージセンサー15においては、飛び越し走査および加算器による処理を実行することにより、水平方向および垂直方向の画素を間引き、エリアイメージセンサー15が備える画素数よりも少ない画素数の出力データを出力することで、高速に被写体を撮影する構成としている。
すなわち、エリアイメージセンサー15は、表示部40をEVFとして機能させるライブビューモードにおいて、n個に1個の割合で垂直方向のラインを読み出し対象とした読み出しを水平同期信号SHsyncに応じて行う。また、m個のフォトダイオードの検出結果を加算器で加算した結果を出力データとして出力する処理をデータクロック信号SDotclockに応じて行う。図3は、本実施形態においてエリアイメージセンサー15が備える画素数よりも少ない画素数の出力データを出力する方法の一例を示している。同図3において、Rが付された矩形は赤の帯域の光を透過するカラーフィルターに対応するフォトダイオードを示し、Gが付された矩形は緑の帯域の光を透過するカラーフィルターに対応するフォトダイオードを示し、Bが付された矩形は青の帯域の光を透過するカラーフィルターに対応するフォトダイオードを示している。
同図3に示すように、矩形で示す各画素のカラーフィルターがベイヤー配列である場合、各画素に1色のカラーフィルターのみが対応しているため、各画素の色は周囲の画素を利用して補間する必要がある。このため、ラインを間引いて出力データを取得する際に、間引き後に隣接するラインのカラーフィルターが異なる色となるように間引きを行う必要がある。このため、本実施形態においては、nを奇数とし、nラインに1ラインの割合で各ラインのフォトダイオードでの検出値を出力データとして取得すれば、補間によって各画素の色を特定可能な出力データを取得することができる。本実施形態においては、エリアイメージセンサー15の垂直方向のライン数をできるだけ液晶パネル42の被写体像表示領域R1の垂直方向のライン数に近づけるため、5ラインに1ラインの割合で出力データを取得する構成としている。図3においては、5ラインに1ラインの割合で出力データを取得することを左向きの矢印で示しており、この例においては垂直方向のライン数が1/5、すなわち、720となる。
さらに、カラーフィルターがベイヤー配列である場合、水平方向に隣接する画素の色は異なるとともに、1個おきに同色のカラーフィルターが並ぶことになる。このため、水平方向に並ぶ画素について1個おきにm個加算しその和をm分の1にすることで(すなわちm個の検出結果の相加平均を求めることで)実質的に間引き処理を行うことができる。本実施形態においては、加算器による加算を行った場合の画質上の制約等により、mを3と設定している。図3においては、最も下に記したラインのうち、緑色のカラーフィルターを介して光電変換を行うフォトダイオードであって水平方向に並ぶ3個のフォトダイオード検出結果を加算器S1によって加算して1/3にし、赤色のカラーフィルターを介して光電変換を行うフォトダイオードであって水平方向に並ぶ3個のフォトダイオードの検出結果を加算器S2によって加算して1/3にする構成を示している。この例においては水平方向の画素数が1/3、すなわち、1800画素となる。図2には、エリアイメージセンサー15における間引き後のデータサイズを破線の矩形15aによって示している。
以上のように、エリアイメージセンサー15においては、垂直方向のライン数を720ライン、水平方向の画素数を1800画素とすることができる。しかし、このような間引きにおいては、垂直方向においてnが奇数であり、水平方向においてmが自然数である等画質上の制約があるため、間引き後の画素数と液晶パネル42の被写体像表示領域R1の画素数とを一致させることは困難である。また、上述のようにnとmとが異なる場合には縦横比が被写体と液晶パネル42の被写体像とで異なるものになってしまう。
そこで、本実施形態においては、画像データ生成部20において、間引き後の出力データに対してさらにリサイズを行って液晶パネル42の被写体像表示領域R1に表示させるための画像データを生成する構成としている。すなわち、画像データ生成部20は、画素補間部20a、色再現処理部20b、フィルター処理部20c、ガンマ補正部20d、リサイズ処理部20eを備えている。そして、画像データを生成する過程でリサイズ処理部20eによって垂直方向および水平方向の画素数を変更することにより、液晶パネル42の被写体像表示領域R1の画素数と等しい画像データを生成する構成としている。
ラインバッファー52aは、エリアイメージセンサー15から出力される間引き後の出力データを一時記録するバッファーメモリであり、エリアイメージセンサー15から間引き後の出力データが出力されると画像データ生成部20の処理によって当該出力データがラインバッファー52aに一時記録される。画素補間部20aは、ラインバッファー52aからベイヤー配列において各画素で欠落している2チャネルの色を生成するために必要な画素数のデータを取り込みながら補間処理によって当該2チャネルの色を生成する。この結果、各画素において3チャネルのデータが生成される。次に、色再現処理部20bは、生成されたデータに基づいて3×3の行列演算を行うことによってカラーマッチングのための色変換処理を行う。色変換処理によって生成されたデータはラインバッファー52bに一時記録される。次にフィルター処理部20cは、シャープネス調整やノイズ除去処理などをフィルター処理によって実行する。次にガンマ補正部20dはエリアイメージセンサー15の出力データの階調値が示す色と表示部40で扱う画像データの階調値が示す色との特性差を補償するガンマ補正を実行する。ガンマ補正によって生成されたデータはラインバッファー52cに一時記録される。
当該ラインバッファー52cに線順次で記録されていくデータはエリアイメージセンサー15において間引きが行われた画素数である。すなわち、垂直方向に720ライン、水平方向に1800画素のデータが線順次で記録されていくことになる。リサイズ処理部20eは当該ラインバッファー52cに記録されていくデータを逐次参照して補間演算処理を行い、画素の間の位置における各チャネルの階調値を特定することによってリサイズを行う。本実施形態において、上述のエリアイメージセンサー15における間引きは垂直方向に1/5,水平方向に1/3であるため、図2の矩形15aにて示すように間引き後のデータの縦横比はエリアイメージセンサー15の出力データの縦横比と異なっている。そこで、リサイズ処理部20eは、まず、ラインバッファー52cに記録されたデータに基づいて水平方向に約57%のサイズに縮小する縮小処理を行う。この結果、水平方向の画素数を1024画素とする。さらに、リサイズ処理部20eは、垂直方向に約95%に縮小する縮小処理を行う。この結果、水平方向に1024画素、垂直方向に682ラインの画像データを生成する。生成された画像データはラインバッファー52dに線順次で記録される。
本実施形態においては、以上の処理によってエリアイメージセンサー15の出力データに基づいて液晶パネル42の被写体像表示領域R1に表示可能な画像データを生成する生成処理を行うが、エリアイメージセンサー15の出力データは垂直方向に720ラインであり、画像データの垂直方向のライン数である682ラインや液晶パネル42の垂直方向のライン数である768ラインとは異なっている。すなわち、1フレーム分の撮影及び表示を行うために必要なライン数が異なっている。
そこで、本実施形態においては、エリアイメージセンサー15の水平同期信号SHsync、垂直同期信号SVsync、データアクティブ信号SDactiveおよびデータクロック信号SDotclockは、エリアイメージセンサー15を駆動するために必要な周期に設定される。すなわち、タイミングジェネレーター30は、エリアイメージセンサー15において上述のような垂直方向の間引きを行って垂直同期信号SVsyncで規定される期間内に1フレーム分のライン数の出力データを取得できるようなタイミングおよび出力回数で水平同期信号SHsyncを出力している。また、タイミングジェネレーター30は、以上のような水平方向の間引きを行って水平同期信号SHsyncで規定される期間内に1ライン分の画素数の出力データを取得できるようなタイミングおよび出力回数でデータクロック信号SDotclockを出力している。
一方、当該エリアイメージセンサー15から線順次に出力される出力データに基づいて遅延期間を最小化して液晶パネル42における表示を行うため、本実施形態においては、液晶パネル42の各ラインに対して表示を行うための画像データが準備された時点で水平同期信号DHsyncが出力されるように構成されている。すなわち、本実施形態において液晶パネル42は、リサイズ処理部20eによる処理が終了したラインの表示を行うことが可能である。そこで、タイミングジェネレーター30は、液晶パネル42の垂直方向のNライン目(Nは自然数)の画像データの生成処理が終了した時点でNライン目の表示を行うための水平同期信号DHsyncを出力する。
具体的には、タイミングジェネレーター30は、進捗情報取得部30aを備えており、当該進捗情報取得部30aは、リサイズ処理部20eから当該リサイズ処理部20eにおける画像データの生成処理が終了したラインを示す進捗情報を取得することが可能である。従って、当該進捗情報によれば、画像データに基づいて液晶パネル42における表示が可能になったラインを特定することが可能である。そこで、タイミングジェネレーター30が、各ラインの画像データの生成処理が終了したタイミングに同期して水平同期信号DHsyncを出力することにより、液晶パネル42において当該画像データの生成処理が終了したラインの表示を開始させる構成とする。この構成によれば、画像データの準備が整う前に各ラインの表示を開始することはなく、各ラインの表示準備が整うと即座に各ラインの表示をすることが可能になる。
なお、液晶パネル42においては、水平同期信号DHsyncの出力タイミングで規定される水平同期期間内に液晶パネル42の各ラインの画素表示を行うことができればよいため、タイミングジェネレーター30は、水平同期信号DHsyncの出力タイミングで規定される水平同期期間が最短となる期間として想定される期間内に1ライン分の画素表示を行うことができるようにデータアクティブ信号DDactiveおよびデータクロック信号DDotclockを出力する。
また、本実施形態においては、エリアイメージセンサー15からの出力データと液晶パネル42での表示とがフレーム単位で整合しなくなることを防止するため、エリアイメージセンサー15の垂直同期信号SVsyncと液晶パネル42の垂直同期信号DVsyncとが同期するように設定されている。すなわち、タイミングジェネレーター30は、エリアイメージセンサー15の垂直同期信号SVsyncを出力したタイミングから所定の期間後に表示部40の垂直同期信号DVsyncを出力する。この結果、本実施形態において垂直同期信号SVsync,DVsyncの周期は同一かつ一定となる。従って、エリアイメージセンサー15にて撮影された被写体が1フレーム期間以上遅れて液晶パネル42に表示されることはなく、また、同一タイミングで撮影された被写体の像が複数フレーム期間に渡って液晶パネル42に表示されることもない。
一方、本実施形態において液晶パネル42の水平同期信号DHsyncで規定される水平同期期間は可変長であるため、水平同期期間が変化しても垂直同期信号SVsync,DVsyncの周期が同一かつ一定である状態を維持するように構成してある。具体的には、タイミングジェネレーター30は、予め決められた基準の期間THに対して水平同期期間を長期化あるいは短期化することによって基準の期間THからの時間変動を相殺することによって、1フレームを表示するための垂直同期期間が一定となるように出力信号を制御している。基準の期間THは、例えば、垂直同期期間内に液晶パネル42の全ライン数について均等な期間で各ラインの表示を行う場合の水平同期期間によって構成される。
そして、被写体像表示領域R1においては、各ラインの画像データの生成処理が終了するまで水平同期信号DHsyncの出力を待機することで水平同期期間が長期化され得る状態とする。さらに、撮影条件等の情報を示す文字を表示する液晶パネル42の情報表示領域R2においては、被写体像表示領域R1で長期化された水平同期期間と基準の期間THとの差分の累計を相殺するように基準の期間THよりも水平同期期間を短期化する。
図4はこのように構成されたタイミングジェネレーター30から出力される水平同期信号DHsyncを示しており、データアクティブ信号DDactiveおよびデータクロック信号DDotclock、進捗情報を合わせて示している。なお、本実施形態においてリサイズ処理部20eから出力される進捗情報は、1ライン分の画像データの生成処理を実行している過程においてローレベルの出力が維持され、1ライン分の画像データの生成処理を終了した時点で所定期間ハイレベルとなる1回のパルスによって構成される。
タイミングジェネレーター30が進捗情報取得部30aによって当該進捗情報を取得すると、表示制御部30bの処理により、当該進捗情報のパルスに同期して水平同期信号DHsyncを出力する。このため、仮に、基準の期間TH内に、あるラインの画像データの生成処理が間に合わなかった場合には、生成処理が終了するまで水平同期信号DHsyncが出力されず、水平同期期間TDHは基準の期間THより長くなる。従って、基準の期間TH内に、あるラインの画像データの生成処理が間に合わなかった場合、生成処理が終了するまで液晶パネル42にて当該ラインの表示は開始されない。また、各ラインの画像データの準備が終了する前に表示がなされることはない。さらに、あるラインの画像データの生成処理が終了すると水平同期信号DHsyncが出力されるため、各ラインの画像データの準備が終了すると遅滞なく表示がなされる。以上のように、本実施形態は、水平同期期間TDHが基準の期間THよりも長くなり得る状態で液晶パネル42を駆動するため、液晶パネル42で表示すべき1ライン分の画像データの生成期間がラインごとに変動し得る態様に適用して好適である。このような態様は、エリアイメージセンサー15のデータ出力処理や画像データ生成部20による画像データの生成処理の速度がラインごとに相違し得る態様が想定し得る。むろん、撮影条件や撮影に利用するハードウェアに依存して処理速度がラインごとに相違し得る態様に本発明を適用しても良い。例えば、利用者が操作部55を操作することによってエリアイメージセンサー15の垂直同期期間や水平同期期間が変動し、あるいは画像データの生成処理に要する期間が変動する構成に対して本発明を適用することが可能である。さらに、着脱式EVFや着脱式レンズを変更することによってエリアイメージセンサー15の垂直同期期間や水平同期期間が変動し、あるいは画像データの生成処理に要する期間が変動する構成に対して本発明を適用することが可能である。
以上のように、本実施形態では被写体像表示領域R1において、リサイズ処理部20eから出力される進捗情報に応じてタイミングジェネレーター30が水平同期期間TDHを調整する。このため、被写体像表示領域R1に表示すべき画像データの生成処理の進捗に応じて水平同期信号DHsyncが長期化され得ることとなり、液晶パネル42の水平同期信号DHsyncで規定される水平同期期間TDHが一定になるとは限らない。一方、上述のように、本実施形態においては垂直同期信号DVsyncで規定される垂直同期期間が一定であるため、被写体像表示領域R1において水平同期期間TDHが長期化された場合であっても、液晶パネル42の全ラインの表示が垂直同期期間内に終了するように、タイミングジェネレーター30は情報表示領域R2において上述の基準の期間THよりも短い水平同期期間TDH2となるように水平同期信号DHsyncの出力タイミングを設定する。
すなわち、撮影条件の文字等を示す情報データ(以下、OSDデータと呼ぶ)は、エリアイメージセンサー15の動作によらず予め作成しVRAM51に記録しておくことが可能であるため、OSDデータに基づく表示を短い水平同期期間によって実行したとしても、データ読み出しの追い越しを発生させることなく適正な表示を行うことが可能である。そこで、本実施形態においては、エリアイメージセンサー15の出力データに基づく表示を行うための被写体像表示領域R1よりも、撮影条件等の情報を示す文字を表示する情報表示領域R2における水平同期期間が短くなるように設定する。
具体的には、タイミングジェネレーター30が水平同期信号DHsyncの出力タイミングを調整することにより、被写体像表示領域R1において長期化された水平同期期間TDHと基準の期間THとの差分の総和と情報表示領域R2において短期化された水平同期期間TDH2と基準の期間THとの差分の総和とが一致するように水平同期期間TDH2を短期化する。この結果、水平同期期間TDH2<基準の期間≦水平同期期間TDHとなる。ここで、情報表示領域R2において、上述の水平同期期間THよりも短い水平同期期間TDH2となるように水平同期信号DHsyncを出力するための構成としては、種々の構成を採用可能である。例えば、図4に示すように、被写体像表示領域R1にて発生した水平同期期間THに対する遅延ΔT1の総和(ΣΔT1)を情報表示領域R2のライン数L2で除した値ΔT2を各ラインで短縮すべき期間とする構成等を採用可能である。すなわち、水平同期期間TH−ΔT2が情報表示領域R2における水平同期期間TDH2であるとする構成等を採用可能である。
以上のように、本実施形態においては、液晶パネル42の領域毎に調整された水平同期信号に基づいて各領域にて適切な表示を行わせるため、液晶パネル42の被写体像表示領域R1および情報表示領域R2に相当する部分のライン番号が予め決められている。例えば、図2に示す例においては、1〜682ラインが被写体像表示領域R1、683ライン〜768ラインが情報表示領域R2である。そこで、タイミングジェネレーター30は、1〜682ラインに相当する被写体像表示領域R1に対して表示を行う際に、上述の進捗情報に応じたタイミングで水平同期信号DHsyncを出力しつつ、683ライン〜768ラインに相当する情報表示領域R2に対して表示を行う際に、上述の基準の期間THよりも短い水平同期期間TDH2となるように水平同期信号DHsyncを出力する。
また、ASIC200は画像データ出力部201を備えており、画像データ出力部201は、液晶パネル42の1〜682ラインの表示を行う際に、ラインバッファー52dに記録された画像データ(Data)を表示部40に対して線順次に出力する。この結果、エリアイメージセンサー15で撮影された被写体の像が被写体像表示領域R1に表示される。また、CPU50は、少なくとも情報表示領域R2での表示を行う以前においてVRAM51に対してOSDデータを記録しておく。そして、画像データ出力部201は、液晶パネル42の683ライン〜768ラインの表示を行う際に、VRAM51に記録されたOSDデータを取得し、画像データ(Data)として表示部40に対して線順次に出力する。この結果、撮影条件等の文字が情報表示領域R2に表示される。
この構成によれば、被写体像表示領域R1においては遅延を最小化した状態でエリアイメージセンサー15にて撮影した被写体を表示しつつ、情報表示領域R2において短い水平同期期間内でOSDデータによる撮影条件等の情報の表示が行われる状態となる。そして、上述のように、被写体像表示領域R1において長期化された水平同期期間TDHと基準の期間THとの差分の総和と情報表示領域R2において短期化された水平同期期間TDH2と基準の期間THとの差分の総和とが一致するように水平同期期間が制御されるため、垂直同期信号SVsync,DVsyncの周期が同一かつ一定の状態で表示部40による表示を行うことができる。従って、エリアイメージセンサー15にて撮影された被写体が1フレーム期間以上遅れて液晶パネル42に表示されることはなく、また、複数フレーム期間に渡って同じ画像が液晶パネル42に表示されることもない。
(3)他の実施形態:
以上の実施形態は本発明を実施するための一例であり、進捗情報に基づいて画像データの生成処理が終了したか否かをラインごとに特定し、当該生成処理が終了したラインを表示する限りにおいて、他にも種々の実施形態を採用可能である。
例えば、水平同期期間TDHを基準の期間THよりも長期化する際には、水平同期信号DHsyncのバックポーチを長期化しても良い。この構成は、例えば、図1に示す構成にて、進捗情報取得部30aにおいてリサイズ処理部20eからの進捗情報の出力期間を検出する構成とする。すなわち、N−1ライン目の画像データの生成処理が終了した時点で出力される進捗情報からNライン目の画像データの生成処理が終了した時点で出力される進捗情報までの期間TS(N-1)を検出する。そして、タイミングジェネレーター30は、当該期間TS(N-1)に基づいてNライン目の水平同期信号DHsyncのバックポーチの長さを決定して各種の信号を出力する。
すなわち、タイミングジェネレーター30は、表示制御部30bの処理により、図5に示すように、Nライン目の水平同期信号DHsyncを出力した後、期間TS(N-1)の長さから基準の期間THの長さを減じて得られる期間ΔT1が経過した時点でプリチャージ期間を示す信号DHsync2を出力する。さらに、タイミングジェネレーター30は、表示制御部300bの処理により、当該信号DHsync2を出力した後、所定のプリチャージ期間が経過した時点でDDactiveを出力し、1ライン分の画素数のデータクロック信号DDotclockが出力されるまでDDactiveのレベルを維持した後に所定期間のフロントポーチを設けてN+1ライン目の水平同期信号DHsyncを出力する。ここで、プリチャージ期間の開始時点からフロントポーチの終了時点までの期間は基準の期間THと一致する。従って、Nライン目の水平同期信号DHsyncとN+1ライン目の水平同期信号DHsyncとの間の期間である水平同期期間TDHが基準の期間THとΔT1との和となる。この結果、液晶パネル42にて信号DHsync2に同期してプリチャージや極性反転等を行ってNラインの表示が可能になるとともに、水平同期期間TDHを基準の期間THよりも長期化することが可能になる。
なお、上述の第1実施形態においては、水平同期信号DHsyncのフロントポーチを長期化していたため、バックポーチ期間は一定の期間とすることができ、通常の規定通りにプリチャージや極性反転等を行う期間を設けることができる。
さらに、上述の実施形態においては、エリアイメージセンサー15の垂直同期信号SVsyncの周期と液晶パネル42の垂直同期信号DVsyncの周期とを一致させるため、液晶パネル42の情報表示領域R2において被写体像表示領域R1よりも短い水平同期期間となるように水平同期信号SHsyncを出力したが、他の手法によって垂直同期信号SVsyncの周期と液晶パネル42の垂直同期信号DVsyncの周期とを一致させても良い。例えば、通常の撮影装置において、エリアイメージセンサー15のライン数は液晶パネル42のライン数よりも多いため、特定の垂直同期期間内に確保すべき水平同期期間が均等であると仮定した場合、エリアイメージセンサー15の水平同期信号SHsyncよりも液晶パネル42の水平同期信号DHsyncの方が短くなる。従って、液晶パネル42の水平同期信号DHsyncを長期化した場合であっても、当該長期化によって液晶パネル42の垂直同期期間を長くする必要が生じることは少ない。なお、水平同期信号DHsyncを長期化することによって液晶パネル42の垂直同期信号DVsyncがエリアイメージセンサー15の垂直同期信号SVsyncより長くなる場合、エリアイメージセンサー15の垂直同期信号SVsyncを長期化して垂直同期信号DVsyncと垂直同期信号SVsyncとを同期させても良い。
さらに、上述の実施形態においては、画像データの生成処理の中のリサイズ処理が終了したか否かをラインごとに示す進捗情報を取得する構成であったが、画像データの生成処理の最終工程がリサイズ処理でない場合でも、最終工程となる処理についての進捗情報を取得するようにすれば良い。また、画像データの生成処理の最終工程の処理時間が無視できるほど高速に処理できたり、一定時間で処理できたりして、最終工程の終了を予測できるのならば、最終工程の前の工程(例えば、処理時間が変動し得る工程)となる処理についての進捗情報を取得するようにすれば良い。さらに、画像データの生成処理において、複数のラインのデータを参照して1ライン分のデータを生成する画像処理工程が含まれる場合に当該工程について進捗情報を取得する構成としても良い。
図6は、複数のラインのデータを参照して1ライン分のデータを生成する複数の画像処理工程について進捗情報を取得する構成を備えた撮影装置1を示す図である。図6において、図1と同様の構成は同様の符号で示している。図6に示す撮影装置1のタイミングジェネレーター300は、エリアイメージセンサー15からの出力データの出力が完了したラインおよび画像データ生成部20の色再現処理部20b、ガンマ補正部20d、リサイズ処理部20eのそれぞれにおけるデータの生成処理が終了したラインを示す進捗情報を取得することが可能である。また、タイミングジェネレーター300は、表示制御部300bの処理により、画素補間部20a、フィルター処理部20c、リサイズ処理部20eのそれぞれに対して1ライン分のデータの生成処理を開始させるためのトリガー信号(例えば、水平同期信号)を出力することが可能である。
すなわち、図6に示す実施形態においては、エリアイメージセンサー15からKライン目の出力データが出力されると画素補間部20aにおいてLライン目のデータの処理を実行可能になり、画素補間部20aおよび色再現処理部20bによる線順次の処理の結果、Lライン目のデータの処理が終了するとフィルター処理部20cにおいてMライン目のデータの処理を実行可能になることが予め特定される。また、フィルター処理部20cおよびガンマ補正部20dによる線順次の処理の結果、Mライン目のデータの処理が終了するとリサイズ処理部20eにおいてNライン目の画像データの生成処理が開始可能になることが予め特定される。
そして、タイミングジェネレーター300は、タイミングジェネレーター300が出力する規定の周期の水平同期信号SHsyncに基づいてエリアイメージセンサー15からKライン目の出力データが出力されたことを特定する。エリアイメージセンサー15からKライン目の出力データが出力されたことが特定された場合、タイミングジェネレーター300は、画素補間部20aに対してトリガー信号を出力してLライン目のデータ処理を開始させる。さらに、進捗情報取得部300aによって色再現処理部20bにおいてLライン目のデータの処理が終了したことが特定された場合に、タイミングジェネレーター300は、フィルター処理部20cに対してトリガー信号を出力してMライン目のデータ処理を開始させる。さらに、進捗情報取得部300aによってガンマ補正部20dにおいてMライン目のデータの処理が終了したことが特定された場合に、タイミングジェネレーター300は、リサイズ処理部20eに対してトリガー信号を出力してNライン目の画像データの生成処理を開始させる。
そして、リサイズ処理部20eによってNライン目の画像データの生成処理が終了したことが特定されると、タイミングジェネレーター300は、上述の実施形態と同様にNライン目の表示を行うための水平同期信号DHsyncを出力する。すなわち、画像データ生成部20において、2以上のラインのデータをラインバッファーに対して記録した後にあるラインのデータの生成が開始可能な画像処理工程においては、最低限必要なライン数のデータの生成処理が終了したか否かを判定し、当該生成処理が終了した時点で次の画像処理工程を開始する。この構成により、各工程を実行するために必要なデータの準備が整う前に各ラインについての処理を開始することはなく、各ラインのデータが整うと即座に各ラインについて処理を開始することが可能になる。この結果、各画像処理工程を実行する際の待ち時間が最小化される。なお、本実施形態においては、最低限必要なライン数のデータをラインバッファー52a〜52dに一時記録すればよいため、ラインバッファー52a〜52dの容量を最小化することが可能である。
さらに、上述の実施形態において表示部40は液晶パネルを用いたEVFであったが、表示部40はEVF以外の表示部、例えば、撮影装置1の背面に取り付けられる液晶パネルを用いた表示部であっても良いし、液晶パネル以外の方式を用いたものであっても良い。また、撮影装置1はミラーを備えた一眼レフカメラでも良く、さらにムービーカメラであっても良いし、撮影機能を備えた携帯電話等の装置であっても良い。さらに、上述のエリアイメージセンサー15において、カラーフィルターはベイヤー配列であったが、ベイヤー配列以外の配列で構成されたセンサーを利用した撮影装置に本発明を適用しても良い。さらに、ラインバッファー52dはラインバッファーでも良いが、1フレーム分の画像データを記録するための記録容量を備えるVRAMであってもよい。この構成によれば、表示対象となる画像データに基づく各種処理を行うことが可能になる。さらに、水平同期期間は基準の期間に対して長期化されれば良く、当該基準の期間としては、各種の期間を想定可能である。例えば、エリアイメージセンサー15の水平同期信号SHsyncの周期、画像データの生成周期などを基準の期間としてもよい。さらに、タイミングジェネレーター30から表示部40への各種信号の転送形態は種々の形態を採用可能であり、HDMI(High-Definition Multimedia Interface)等によって転送しても良い。また、上述の実施形態における方向を逆にしてもよく、例えば水平方向において、左から右に表示しても、右から左に表示しても良い。
さらに、OSDデータは表示部の情報表示領域において表示対象となる所定の情報を示した画像データであれば良く、撮影条件以外の各種情報、例えば、撮影装置1に搭載されたバッテリーの残量を示す情報等を表示対象となる所定の情報とする構成としても良い。さらに、垂直同期信号SVsync,DVsyncの周期が同一かつ一定の状態とするための構成は、上述の構成以外にも種々の構成を採用可能である。例えば、被写体像表示領域R1における表示を行った後、情報表示領域R2でOSDデータを表示するために設定可能な最小の期間を情報表示領域R2における水平同期期間とすることによって垂直同期信号DVsyncの出力タイミング以前に液晶パネル42の全ラインの表示を終了し、残余の期間待機した後に規定の出力タイミングで垂直同期信号DVsyncが出力されるように構成してもよい。
さらに、上述の実施形態においては、被写体像表示領域と情報表示領域とがそれぞれ1個ずつであって被写体像表示領域が液晶パネル42の上部、情報表示領域が液晶パネル42の下部に配置されていた。このため、上述の実施形態においては、被写体像表示領域の上端のラインから下端のラインに向けて線順次で表示を行った後、続けて情報表示領域の上端のラインから下端のラインに向けて線順次で表示を行うことが可能である。上述の実施形態においては、この構成を利用して、後に表示を行う情報表示領域におけるライン表示期間を決定した。
このように、情報表示領域における表示を被写体像表示領域における表示よりも後に実行することによって当該情報表示領域におけるライン表示期間を決定可能にする構成は、被写体像表示領域が垂直方向に連続した1つの領域であるか否かによらず実現可能である。すなわち、1フレーム分の表示を行う際に、被写体像表示領域の一方の端に位置するラインから線順次に表示を行い、被写体像表示領域の他方の端に位置するラインの表示後、当該被写体像表示領域の他方の端に隣接するラインから情報表示領域の各ラインを線順次に表示する構成が可能である。
例えば、液晶パネル42の上端と下端に情報表示領域が設けられ、上下の情報表示領域の間に被写体像表示領域が設けられている構成を想定する。この構成であっても、以下の順序で表示を行えば、情報表示領域におけるライン表示期間を容易に決定することが可能である。すなわち、液晶パネル42の上端ではなく被写体像表示領域の上端から表示を開始し、被写体像表示領域の下端まで表示を行う。さらに、被写体像表示領域の下端に隣接する情報表示領域のラインについて表示を行って、以下下方に向けて線順次に行う。液晶パネル42の下端まで表示を行うと、さらに、液晶パネル42の上端から残りの情報表示領域の下端まで線順次に表示を行えばよい。
但し、表示順や情報表示領域におけるライン表示期間の決定はこのようにするものには限られない。例えば、液晶パネル42の上端と下端に情報表示領域が設けられ、上下の情報表示領域の間に被写体像表示領域が設けられている構成で液晶パネル42の上端から表示を開始し、液晶パネル42の下端側の情報表示領域のライン表示期間を、上端側のライン表示期間と被写体像表示領域のライン表示期間とに基づいて決定するようにしても良い。