JP7434437B2 - 観察システム、観察システムの制御方法、観察システムの制御プログラム - Google Patents

Description

本発明は、既定の観察位置から観察可能な光学像に表示部の表示像を重ねて、光学像と表示像を同時に視認可能とする観察システムと、その制御方法及びプログラムに関する。

特許文献１には、光学ファインダで観察される被写体の光学像に、有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）ディスプレイ等の自発光ディスプレイからなる表示部に表示された撮像範囲を示す枠、被写体距離情報等の表示情報をハーフミラーにて重畳して表示できるようにしたファインダ装置が記載されている。このファインダ装置では、表示部に表示させる表示情報を移動させ、その移動量に対応して、イメージセンサによる撮像範囲を逆方向に移動させることで、光学像と表示情報との位置ずれの防止と表示部の焼き付き防止とを両立させている。

特許文献２には、ディスプレイの焼き付き防止のためのアイコンの移動制御が開示されている。

ＷＯ２０１９／０８７９２８号公報 特開２００５－３７８４３号公報

本発明は、光学像と表示像との位置ずれの認識を最小限にしつつ、表示部の焼き付きによる視認性低下を防止することのできる観察システム、観察システムの制御方法、及び観察システムの制御プログラムを提供することを目的とする。

本発明の観察システムは、既定の観察位置から観察可能な光学像に表示部の表示像を重ねて、上記光学像と上記表示像を同時に視認可能とする観察システムであって、上記表示部における上記表示像の表示位置を第一範囲にて順次変化させる制御を行う制御部を備え、上記第一範囲の上記表示位置の移動方向における長さが最大となる最大部分の幅は、撮像素子の撮像範囲に対応する前記表示部の範囲と前記撮像素子の撮像範囲との公差、及びコントラストの弁別の視覚特性に基づいて決められているものである。

本発明の観察システムの制御方法は、既定の観察位置から観察可能な光学像に表示部の表示像を重ねて、上記光学像と上記表示像を同時に視認可能とする観察システムの制御方法であって、上記表示部における上記表示像の表示位置を第一範囲にて順次変化させる制御を行う制御ステップを備え、上記第一範囲の上記表示位置の移動方向における長さが最大となる最大部分の幅は、撮像素子の撮像範囲に対応する前記表示部の範囲と前記撮像素子の撮像範囲との公差、及びコントラストの弁別の視覚特性に基づいて決められているものである。

本発明の観察システムの制御プログラムは、既定の観察位置から観察可能な光学像に表示部の表示像を重ねて、上記光学像と上記表示像を同時に視認可能とする観察システムの制御プログラムであって、上記表示部における上記表示像の表示位置を第一範囲にて順次変化させる制御を行う制御ステップをコンピュータに実行させるためのものであり、上記第一範囲の上記表示位置の移動方向における長さが最大となる最大部分の幅は、撮像素子の撮像範囲に対応する前記表示部の範囲と前記撮像素子の撮像範囲との公差、及びコントラストの弁別の視覚特性に基づいて決められているものである。

本発明によれば、光学像と表示像との位置ずれの認識を最小限にしつつ、表示部の焼き付きによる視認性低下を防止することのできる観察システム、観察システムの制御方法、及び観察システムの制御プログラムを提供することができる。

実施形態のデジタルカメラ１０を斜め前方から見た斜視図である。 図１に示すデジタルカメラ１０の背面図である。 図１のデジタルカメラ１０のカメラ本体２００－１に内蔵されたファインダ装置２６０－１の概略構成を示す模式図である。 図３のファインダ装置２６０－１によって観察者から観察される光学像と表示像の一例を示す図である。 図１のデジタルカメラ１０の内部構成を示すブロック図である。 図４に示した各種の表示像を表示するＯＬＥＤディスプレイ２１８の表示面２１８ａの構成を示す模式図である。 図６に示す撮像範囲枠２１８Ａの表示位置の移動制御の一例を説明するための模式図である。 図６に示す撮像範囲枠２１８Ａの表示位置の移動制御の変形例を説明するための模式図である。

光学像と表示像とを重畳させて観察するシステムにおいては、表示部の焼き付き防止を図るために表示情報の移動制御を行うと、光学像と表示情報との位置ずれが生じることになる。位置ずれを、イメージセンサを移動させることで相殺する方法もあるが、より簡便な方法で目立たなくすることが求められる。

以下、本発明の観察システムの一実施形態であるデジタルカメラについて図面を参照して説明する。

図１は、実施形態のデジタルカメラ１０を斜め前方から見た斜視図である。図２は、図１に示すデジタルカメラ１０の背面図である。

図１に示すようにデジタルカメラ１０は、交換レンズ１００－１と、交換レンズ１００－１が着脱可能なカメラ本体２００－１とから構成されたミラーレスのデジタル一眼カメラである。

図１において、カメラ本体２００－１の前面には、交換レンズ１００－１が装着される本体マウント２４８と、ファインダ装置の対物窓２０、ファインダ切換レバー２１等が設けられている。カメラ本体２００－１の上面には、シャッタレリーズスイッチ２２、シャッタスピードダイヤル２３、露出補正ダイヤル２４、電源レバー２５、内蔵フラッシュ３０、及びホットシュー３１等が設けられている。

図２に示すように、カメラ本体２００－１の背面には、液晶モニタ２１６、ファインダ装置の接眼部を構成する接眼窓２６、ＭＥＮＵ／ＯＫキー２７、十字キー２８、再生ボタン２９、アイセンサ３２、及びビューモードボタン３４等が設けられている。

液晶モニタ２１６は、撮影モード時にライブビュー画像を表示したり、再生モード時に撮像した画像を再生表示したりする他、各種のメニュー画面を表示する表示装置として機能する。ＭＥＮＵ／ＯＫキー２７は、液晶モニタ２１６の画面上にメニューを表示させる指令を行うためのメニューボタンとしての機能と、選択内容の確定及び実行などを指令するＯＫボタンとしての機能とを兼備した操作キーである。十字キー２８は、上下左右の４方向の指示を入力する操作部であり、メニュー画面から項目を選択したり、各メニューから各種設定項目の選択を指示したりするボタンとして機能する。

カメラ本体２００－１には、光学ビューファインダ（ＯＶＦ：Ｏｐｔｉｃａｌ Ｖｉｅｗ Ｆｉｎｄｅｒ）又は電子ビューファインダ（ＥＶＦ：Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｖｉｅｗ Ｆｉｎｄｅｒ）として機能するハイブリッドビューファインダであるファインダ装置２６０－１（図３）が内蔵される。図１に示したファインダ切換レバー２１は、ファインダ装置２６０－１を、ＯＶＦ又はＥＶＦに切り換えるための切換レバーであり、このファインダ切換レバー２１の操作によりＯＶＦからＥＶＦに切り換えられ、又はＥＶＦからＯＶＦに切り換えられる。

ビューモードボタン３４は、ハイブリッドビューファインダと液晶モニタ２１６とを切り換えるボタンである。ビューモードボタン３４が押される毎に、アイセンサ３２の検出出力に基づいてハイブリッドビューファインダの表示と液晶モニタ２１６の表示を切り換えるモードと、ハイブリッドビューファインダを固定表示（液晶モニタ２１６を非表示）するモードと、液晶モニタ２１６を固定表示（ハイブリッドビューファインダを非表示）するモードとを順次繰り返す。

なお、アイセンサ３２の検出出力に基づいてハイブリッドビューファインダの表示と液晶モニタ２１６の表示を切り換えるモードは、アイセンサ３２が接眼窓２６に顔が近づいたことを検出すると、ハイブリッドビューファインダの表示に切り換え、接眼窓２６から顔が離れたことを検出すると、液晶モニタ２１６の表示に切り換えるモードである。

図３は、図１のデジタルカメラ１０のカメラ本体２００－１に内蔵されたファインダ装置２６０－１の概略構成を示す模式図である。図４は、図３のファインダ装置２６０－１によって観察者から観察される光学像と表示像の一例を示す図である。

図３に示すファインダ装置２６０－１は、前述したようにＯＶＦ又はＥＶＦとして機能するハイブリッドビューファインダである。ファインダ装置２６０－１は、対物レンズ２６２、ビームスプリッタ２６４、接眼レンズ２６６、ＯＬＥＤ（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）ディスプレイ２１８、表示用光学系として機能するターゲットレンズ２６８、及び接眼窓２６とから構成されている。このファインダ装置２６０－１は、一眼レフ型のビューファインダとは異なり、後述の撮像光学系から独立している。

凹レンズの対物レンズ２６２と凸レンズの接眼レンズ２６６とにより、逆ガリレオ式の光学ビューファインダ（ＯＶＦ）が構成され、対物レンズ２６２と接眼レンズ２６６との間の光路中にビームスプリッタ２６４が配置されている。

ビームスプリッタ２６４は、２個の直角プリズムが接合されて構成され、ＯＶＦで観察される被写体の光学像とＯＬＥＤディスプレイ２１８（表示部）に表示される表示像とを重畳させる光学素子として機能する。即ち、対物レンズ２６２に入射する光学像は、ビームスプリッタ２６４を透過して接眼レンズ２６６により観察することができ、また、ＯＬＥＤディスプレイ２１８に表示される表示像は、ビームスプリッタ２６４により直角に反射され接眼レンズ２６６により観察することができる。

ＯＬＥＤディスプレイ２１８は、２次元状に配列された表示素子が自ら発光する自発光表示デバイスの一つである。ＯＬＥＤディスプレイ２１８は、図４に示すように、対物レンズ２６２に入射する光学像２６０Ａに重ねて、撮像範囲枠２１８Ａ及びフォーカス枠２１８Ｂを表示する。また、ＯＬＥＤディスプレイ２１８は、シャッタスピード、絞り値、ＩＳＯ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎ ｆｏｒ Ｓｔａｎｄａｒｄｉｚａｔｉｏｎ）感度等の撮像条件の他、撮像可能枚数、バッテリ残量、及び各種の設定モード等を示す複数のアイコン２１８Ｃを、撮像範囲枠２１８Ａの外側の領域に表示する。なお、撮像範囲枠２１８Ａは、光学像２６０Ａが明るい場合でも十分に視認可能なように明るいブライトフレームとして表示される。光学像２６０Ａは、接眼レンズ２６６を介して観察者から観察される被写体範囲の光学像である。

ファインダ装置２６０－１は、対物レンズ２６２の前方にシャッタ２７０を挿入して被写体の光学像の入射を遮断し、かつＯＬＥＤディスプレイ２１８にライブビュー画像を表示させることにより、電子ビューファインダ（ＥＶＦ）として使用することができる。ファインダ装置２６０－１は、対物レンズ２６２の前方からシャッタ２７０を退避させて、ＯＬＥＤディスプレイ２１８に図４に例示した表示像を表示させることにより、光学ビューファインダ（ＯＶＦ）として使用することができる。

図５は、図１のデジタルカメラ１０の内部構成を示すブロック図である。交換レンズ１００－１は、撮像レンズ１、絞り２、レンズ制御部４、レンズ駆動部８、及び絞り駆動部９を有する。カメラ本体２００－１は、ファインダ装置２６０－１、撮像部５０、システム制御部４１、操作部４２、ＯＬＥＤディスプレイ２１８と液晶モニタ２１６を制御する表示制御部６２、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｓｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）とＲＯＭ（Ｒｅａｄ ｏｎｌｙ ｍｅｍｏｒｙ）等を含むメモリ４６、メモリ４６へのデータの記録と読み出しの制御を行うメモリ制御部４５、デジタル信号処理部４７、及び、記録媒体６１へのデータ記録と読み出しの制御を行う外部メモリ制御部６０を備える。

交換レンズ１００－１は、カメラ本体２００－１と一体化されたものであってもよい。撮像レンズ１は、光軸方向に移動可能なフォーカスレンズ又はズームレンズ等を含む。交換レンズ１００－１のレンズ制御部４は、カメラ本体２００－１のシステム制御部４１と有線又は無線によって通信可能に構成される。レンズ制御部４は、システム制御部４１からの指令にしたがい、レンズ駆動部８を介して撮像レンズ１に含まれるフォーカスレンズを制御してフォーカスレンズの主点の位置を変更したり、レンズ駆動部８を介して撮像レンズ１に含まれるズームレンズを制御してズームレンズの位置（焦点距離）を変更したり、絞り駆動部９を介して絞り２の絞り値を制御したりする。

撮像部５０は、撮像レンズ１及び絞り２を含む撮像光学系を通して被写体を撮像する撮像素子５２と、撮像素子５２を駆動する撮像素子駆動部５１と、を備える。

撮像素子５２は、複数の画素が二次元状に配置された撮像面を有し、撮像光学系によってこの撮像面に結像される被写体像をこの複数の画素によって画素信号に変換して出力する。撮像素子５２の各画素から出力される画素信号の集合を以下では撮像画像信号という。

デジタルカメラ１０の電気制御系全体を統括制御するシステム制御部４１は、撮像素子駆動部５１を介して撮像素子５２を駆動し、交換レンズ１００－１の撮像光学系を通して撮像した被写体像を撮像画像信号として出力させる。デジタル信号処理部４７は、この撮像画像信号を処理して撮像画像データを生成し記録媒体６１に記録する。

撮像素子駆動部５１は、システム制御部４１からの指令に基づいて駆動信号を生成してこの駆動信号を撮像素子５２に供給することで、撮像素子５２を駆動する。

操作部４２は、ファインダ切換レバー２１、シャッタレリーズスイッチ２２、シャッタスピードダイヤル２３、露出補正ダイヤル２４、電源レバー２５、ＭＥＮＵ／ＯＫキー２７、十字キー２８、再生ボタン２９、ビューモードボタン３４等を含む。

システム制御部４１は、デジタルカメラ１０全体を統括制御するものであり、ハードウェア的な構造は、制御プログラムを含むプログラムを実行して処理を行う各種のプロセッサである。システム制御部４１の実行するプログラムは、メモリ４６のＲＯＭに格納されている。

各種のプロセッサとしては、プログラムを実行して各種処理を行う汎用的なプロセッサであるＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｓｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）等の製造後に回路構成を変更可能なプロセッサであるプログラマブルロジックデバイス（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｄｅｖｉｃｅ：ＰＬＤ）、又はＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）等の特定の処理を実行させるために専用に設計された回路構成を有するプロセッサである専用電気回路等が含まれる。これら各種のプロセッサの構造は、より具体的には、半導体素子等の回路素子を組み合わせた電気回路である。

システム制御部４１は、各種のプロセッサのうちの１つで構成されてもよいし、同種又は異種の２つ以上のプロセッサの組み合わせ（例えば、複数のＦＰＧＡの組み合わせ又はＣＰＵとＦＰＧＡの組み合わせ）で構成されてもよい。

表示制御部６２は、システム制御部４１の指令にしたがって、ＯＬＥＤディスプレイ２１８と液晶モニタ２１６の表示制御を行う。

メモリ制御部４５、デジタル信号処理部４７、外部メモリ制御部６０、及び表示制御部６２は、制御バス４４及びデータバス４３によって相互に接続され、システム制御部４１からの指令によって制御される。

ファインダ装置２６０－１をＯＶＦとして使用する場合、表示制御部６２は、図４に示したように撮像範囲枠２１８Ａ、フォーカス枠２１８Ｂ、及びアイコン２１８Ｃを含む表示像を、ＯＬＥＤディスプレイ２１８に表示させる。これにより、図４で説明したように、ＯＶＦで観察される被写体の光学像２６０Ａに、ＯＬＥＤディスプレイ２１８に表示される表示像（撮像範囲枠２１８Ａ、フォーカス枠２１８Ｂ、アイコン２１８Ｃ等）を重畳させることができる。

また、表示制御部６２は、ＯＬＥＤディスプレイ２１８の焼き付き（表示像が同じ位置に長時間表示され続けることによって表示特性が低下すること）を防止するために、ＯＬＥＤディスプレイ２１８の規定位置に表示される表示像を、ＯＬＥＤディスプレイ２１８の表示面上で移動させる表示制御を行う。

ハイブリッドビューファインダであるファインダ装置２６０－１（図３）を、ＯＶＦとして使用する場合、ＯＬＥＤディスプレイ２１８には、撮像範囲枠２１８Ａ、フォーカス枠２１８Ｂ、及びアイコン２１８Ｃ（図４）が表示される。なお、図４では、撮像範囲枠２１８Ａ及びフォーカス枠２１８Ｂは、黒い太線で示されているが、実際には明るい白線として表示される。白線に対応するＯＬＥＤ素子は、発光輝度が高くなっており、長時間発光し続けると、焼き付きが発生する。

撮像範囲枠２１８Ａは、撮像素子５２による撮像範囲を示す指標であり、フォーカス枠２１８Ｂは、オートフォーカスの対象を特定する指標である。フォーカス枠２１８Ｂは、焦点を合わせたい被写体の位置に応じて、ユーザ設定により任意の位置に移動させることができる。一方、撮像範囲枠２１８Ａは、光学像２６０Ａとの位置関係が重要であることから、一般には移動させず、ＯＬＥＤディスプレイ２１８の表示面上の規定位置に表示される。

図６は、図４に示した各種の表示像を表示するＯＬＥＤディスプレイ２１８の表示面２１８ａの構成を示す模式図である。図６に示すように、表示面２１８ａは、撮像範囲枠２１８Ａのサイズよりも十分に大きなサイズとなっている。表示面２１８ａは、例えば、接眼レンズ２６６及び接眼窓２６を通して観察者から観察可能な被写体範囲（図４の光学像２６０Ａ）と同じサイズとなっている。

以下では、表示面２１８ａにおける長手方向の一方向を方向Ｘ１と記載し、方向Ｘ１の反対方向を方向Ｘ２と記載する。また、表示面２１８ａにおける短手方向の一方向を方向Ｙ１と記載し、方向Ｙ１の反対方向を方向Ｙ２と記載する。方向Ｘ１及び方向Ｘ２と、接眼窓２６から観察される被写体の水平方向とが対応し、方向Ｙ１及び方向Ｙ２と、接眼窓２６から観察される被写体の垂直方向とが対応する。以下では、方向Ｘ１及び方向Ｘ２を総称して方向Ｘとも記載し、方向Ｙ１及び方向Ｙ２を総称して方向Ｙとも記載する。

表示面２１８ａには、上記の被写体範囲における撮像素子５２によって撮像される範囲と対応する位置に、撮像範囲枠２１８Ａが表示される。また、表示面２１８ａには、この被写体範囲の周辺部に対応する位置に、アイコン２１８Ｃが表示される。

なお、被写体範囲における撮像範囲枠２１８Ａの内側に対応する範囲（換言すると、図４における光学像２６０Ａのうちの撮像範囲枠２１８Ａの内側の範囲）と、撮像素子５２によって実際に撮像される範囲とがほぼ一致している構成を、ファインダ装置２６０－１のファインダ視野率が公称値１００％の構成という。このファインダ視野率は、図４における光学像２６０Ａのうちの撮像範囲枠２１８Ａの内側の範囲が撮像素子５２によって実際に撮像される範囲よりも狭い場合には、公称値１００％よりも小さくなり、その逆の場合には公称値１００％よりも大きくなる。

このファインダ視野率は、公称値１００％に対し公差±１％の範囲であれば、図４における光学像２６０Ａのうちの撮像範囲枠２１８Ａの内側の範囲と、撮像素子５２によって実際に撮像される範囲とのズレが観察者からほとんど認識されなくなり、実用上は問題がない。そのため、ファインダ装置２６０－１のファインダ視野率は、公称値１００％に対し公差±１％の範囲で設計されることが望ましい。

図４には、接眼窓２６に片眼を接触させた状態の観察者のその片眼の位置を観察位置ＶＰとし、この観察位置ＶＰから撮像範囲枠２１８Ａを観察した時の撮像範囲枠２１８Ａの水平方向の水平視角θｘが示されている。この水平視角θｘは３０度とするのが実用上、望ましい。観察位置ＶＰは、デジタルカメラ１０の構成によって決まる既定位置である。

ファインダ装置２６０－１をＯＶＦとして使用する場合には、システム制御部４１は、ＯＬＥＤディスプレイ２１８の焼き付きを防ぐために、表示面２１８ａにおける撮像範囲枠２１８Ａの表示位置（具体的には撮像範囲枠２１８Ａの方向Ｘ及び方向Ｙの中心位置）を、図６に例示した第一範囲ＡＲにおいて順次変化させる制御を行う。なお、第一範囲ＡＲは、詳細は後述するように、実際にはもっと小さな範囲であるが、ここでは説明のために大きいサイズにて示している。

図７は、図６に示す撮像範囲枠２１８Ａの表示位置の移動制御の一例を説明するための模式図である。システム制御部４１は、表示制御部６２に指令を出して、撮像範囲枠２１８Ａの表示位置を渦巻き状に順次変化させる。

システム制御部４１は、具体的には、表示位置を、初期位置Ｐ１から方向Ｘ１に単位移動量Ａ１移動させ、その後、方向Ｙ１に単位移動量Ａ１移動させ、その後、方向Ｘ２に単位移動量Ａ１ずつ２回移動させ、その後、方向Ｙ２に単位移動量Ａ１ずつ２回移動させ、その後、方向Ｘ１に単位移動量Ａ１ずつ３回移動させ、その後、方向Ｙ１に単位移動量Ａ１ずつ３回移動させ、その後、方向Ｘ２に単位移動量Ａ１ずつ４回移動させ、その後、方向Ｙ２に単位移動量Ａ１ずつ３回移動させて、末端位置Ｐ２まで移動させる。システム制御部４１は、表示位置が末端位置Ｐ２に達した後は、表示位置を初期位置Ｐ１まで逆回りに移動させる。システム制御部４１は、このような移動制御を繰り返し行う。システム制御部４１は、各表示位置にて撮像範囲枠２１８Ａの表示を継続させる時間を、その表示位置にて焼き付きが発生しない程度に短い時間（例えば数十秒）に設定する。

この移動制御における単位移動量Ａ１は、表示位置の１回あたりの移動量を示している。この単位移動量Ａ１は、撮像範囲枠２１８Ａの表示位置が移動した際に、その移動が観察者によって認識できない程度の小さい値が設定される。

具体的には、単位移動量Ａ１を接眼窓２６（観察位置ＶＰ）から観察する観察者の視角θ１に換算した場合に、視角θ１が２分（＝２／６０度）以下となっていれば、視力が０．５以下の観察者からは、撮像範囲枠２１８Ａの移動を認識不能となる。この視力０．５は、人の一般的な平均視力である。このため、視角θ１を２分以下とすることで、ほとんどの観察者に対し、撮像範囲枠２１８Ａの１回あたりの移動を認識させずにすむようになる。

上述した移動制御により、撮像範囲枠２１８Ａは、表示面２１８ａにおいて、図７に示した枠ＭＶと、図７の撮像範囲枠２１８Ａとの間の範囲を時間経過とともに移動することになる。したがって、撮像範囲枠２１８Ａの移動中における、この範囲の平均輝度は、焼き付きによって、この範囲外の平均輝度よりも低下することになり、この平均輝度の差が、焼き付き跡（コントラスト）として認識されることになる。

したがって、上述した移動制御を行う場合には、このコントラストを観察者に認識させないために、第一範囲ＡＲにおける撮像範囲枠２１８Ａの表示位置の移動方向（方向Ｘと方向Ｙ）における最大幅（図７の例では最大幅Ｂ１）の大きさを適切に設定する必要がある。

非特許文献（Ｓｐａｔｉａｌ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ Ｔｒａｎｓｆｅｒ ｉｎ ｔｈｅ Ｈｕｍａｎ Ｅｙｅ， Ｆｌｏｒｉｓ Ｌ． Ｖａｎ Ｎｅｓ ａｎｄ Ｍａａｒｔｅｎ Ａ． Ｂｏｕｍａｎ， Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ ｔｈｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｓｏｃｉｅｔｙ ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａ Ｖｏｌ．５７， Ｉｓｓｕｅ３， ｐｐ．４０１－４０６ （１９６７））には、一般的な視覚特性として、コントラストと空間周波数に対する弁別閾値の関係が示されている。

この視覚特性によれば、低周波数側においては、５ｃｐｄ（ｃｙｃｌｅ ｐｅｒ ｄｅｇｒｅｅ；視角１度あたりの周期）以下の空間周波数であれば、コントラストの弁別ができなくなる。５ｃｐｄは、視角６０分（＝１度）あたりに５回の明暗差が含まれる状態であるため、１回の明暗差は、６０分÷５＝１２分の視角において生じる状態である。１２分の視角において１回の明暗差が生じる状態は、図７に示した撮像範囲枠２１８Ａが最大で視角６分（１２分÷２）だけ移動した状態に相当する。したがって、図７に示した最大幅Ｂ１は、第一範囲ＡＲを接眼窓２６から観察したときの視角θ２に換算した場合に、６分以上とすることで、撮像範囲枠２１８Ａが移動することによる焼き付き跡（コントラスト）を、観察者に認識させずにすむようになる。

ただし、この最大幅Ｂ１は、大きくしすぎると、撮像範囲枠２１８Ａ内の被写体と実際に撮像素子５２によって撮像される被写体とのズレが大きくなってしまう。前述したように、図４に示した撮像範囲枠２１８Ａの水平視角θｘは３０度とされることが望ましい。そして、ファインダ視野率は公称値１００％に対して±１％の公差の範囲で設計されることが望ましい。つまり、水平視角θｘ＝３０度のこの公差１％分（＝０．３度）は、撮像範囲枠２１８Ａが水平方向に移動したとしても、撮像範囲枠２１８Ａ内の被写体と実際に撮像される被写体とのズレは実用上問題なくなる。したがって、図７に示した最大幅Ｂ１の上限値を、視角θ２＝０．３度（＝１８分）とすることで、撮像範囲枠２１８Ａ内の被写体と実際に撮像される被写体とのズレを観察者に認識させずにすむようになる。

以上のように、デジタルカメラ１０では、撮像範囲枠２１８Ａの表示位置を順次移動させる際の移動幅の最大値（上記の最大幅Ｂ１）が、接眼窓２６から観察する観察者の視角（観察角度）に換算して６分以上１８分以下となっている。この構成により、撮像範囲枠２１８Ａの焼き付き跡が観察者に認識されにくくなると共に、ＯＶＦで観察している撮像範囲枠２１８Ａ内の被写体と、撮像素子５２によって撮像される被写体とのズレを許容範囲に収めることができる。この結果、ＯＶＦ使用時における視認性の向上、意図した被写体の撮像が可能となる。

また、デジタルカメラ１０では、撮像範囲枠２１８Ａの表示位置を順次移動させる際の１回あたりの移動幅（上記の単位移動量Ａ１）が、接眼窓２６から観察する観察者の視角（観察角度）に換算して２分以下となっている。この構成により、撮像範囲枠２１８Ａの移動が観察者に認識されなくなるため、ＯＶＦの使用感を向上させることができる。

以下、デジタルカメラ１０の変形例について説明する。

以上の説明では、撮像範囲枠２１８Ａについてのみ表示位置の移動を行うものとしたが、フォーカス枠２１８Ｂとアイコン２１８Ｃについても同様に、所定の範囲内で順次移動させる制御を行ってもよい。この場合も、この所定の範囲の最大幅は、観察角度に換算して６分以上１８分以下とすればよい。また、１回あたりの移動量は、観察角度に換算して２分以下とすればよい。

図４に示すように、ＯＬＥＤディスプレイ２１８に表示される表示像は、光学像２６０Ａとの相関性が閾値以上となる第一表示像である撮像範囲枠２１８Ａ及びフォーカス枠２１８Ｂと、光学像２６０Ａとの相関性がこの閾値未満となる第二表示像であるアイコン２１８Ｃと、を含む。これら表示像のうち、第一表示像についてのみ、前述した移動制御を行う構成としてもよい。この構成によれば、表示制御を簡略化してシステム制御部４１の処理負荷を軽減することができる。
ここで相関性は、例えば、表示像の領域全体に対する表示像と光学像内の特徴領域が重畳される領域の比率を指す値、或いは、表示像と光学像内の特徴点の距離の逆数を指す値とすることが出来る。光学像内の特徴領域は顔検出等の公知の方法で検出することができる。また、撮像範囲枠２１８Ａそのものを特徴領域としてもよい。なお、この構成において、第二表示像については、その表示位置をランダムに移動させる、表示位置は固定としたまま表示色を順次変化させる、又は、表示位置は固定としたまま表示と非表示を順次変化させる等といった焼き付き防止制御を行ってもよい。

図７の例では、撮像範囲枠２１８Ａの表示位置を渦巻き状に移動させるものとしたが、移動方法はこれに限定されるものではない。例えば、図８に示すように、初期位置Ｐ１から末端位置Ｐ２まで、表示位置をジグザグ状に変化させるものであってもよい。

上記実施形態では、デジタルカメラに搭載されるファインダ装置２６０－１のＯＬＥＤディスプレイ２１８における表示制御を説明したが、この表示制御は、既定の観察位置から観察可能な光学像に表示部の表示像を重ねて、この光学像と表示像を同時に視認可能とする観察システムであれば同様に適用可能である。このような観察システムとしては、外部を視認可能なシースルータイプのヘッドマウントディスプレイ、又は、眼鏡のガラス部分に透過型の表示部を設けて光学像と表示像を同時に観察できる眼鏡タイプのディスプレイ装置が挙げられる。ヘッドマウントディスプレイと眼鏡タイプのディスプレイ装置は、いずれも観察者の眼部に装着される装着部と表示部と撮像部を有し、この装着部を観察者が装着した状態にて、この観察者から光学像と表示像が同時に視認可能となる。この表示部に、撮像部の撮像範囲を示す枠を表示する場合に、上述した表示制御は特に有効となる。

なお、これら観察システムに搭載される表示部は、ＯＬＥＤディスプレイに限らず、その他のディスプレイ（例えば液晶ディスプレイ）等であってもよい。

以上説明してきたように、本明細書には以下の事項が開示されている。なお、括弧内には、上記した実施形態において対応する構成要素等を示しているが、これに限定されるものではない。

（１）
既定の観察位置（観察位置ＶＰ）から観察可能な光学像（光学像２６０Ａ）に表示部（ＯＬＥＤディスプレイ２１８）の表示像（撮像範囲枠２１８Ａ）を重ねて、上記光学像と上記表示像を同時に視認可能とする観察システム（デジタルカメラ１０）であって、
上記表示部における上記表示像の表示位置を第一範囲（第一範囲ＡＲ）にて順次変化させる制御を行う制御部（システム制御部４１）を備え、
上記第一範囲の上記表示位置の移動方向における長さが最大となる最大部分の幅（最大幅Ｂ１）は、上記第一範囲が上記光学像に重なる状態において上記観察位置から上記第一範囲を観察した場合の観察角度（視角θ２）に換算して６分以上、１８分以下となっている観察システム。

（２）
（１）記載の観察システムであって、
上記第一範囲における上記表示位置が１回変化する場合の移動量（単位移動量Ａ１）は、上記観察角度に換算して２分以下となっている観察システム。

（３）
（１）又は（２）記載の観察システムであって、
上記光学像の一部を撮像する撮像部（撮像部５０）を備え、
上記表示像は、上記撮像部の撮像可能範囲を示す画像（撮像範囲枠２１８Ａ）を含む観察システム。

（４）
（１）から（３）のいずれか１つに記載の観察システムであって、
上記制御部は、上記表示位置を、第一方向（方向Ｘ１）と、上記第一方向に直交する第二方向（方向Ｙ１）と、上記第一方向の反対方向（方向Ｘ２）と、上記第二方向の反対方向（方向Ｙ２）と、に移動させる観察システム。

（５）
（１）から（４）のいずれか１つに記載の観察システムであって、
上記表示像は、上記光学像との相関性が閾値以上となる第一表示像（撮像範囲枠２１８Ａ、フォーカス枠２１８Ｂ）と、上記光学像との相関性が上記閾値未満となる第二表示像（アイコン２１８Ｃ）と、を含み、
上記制御部は、上記第一表示像に対して上記制御を行う観察システム。

（６）
（５）記載の観察システムであって、
上記制御部は、上記第二表示像に対しては、色を順次変化させる、又は、表示と非表示を順次変化させる制御を行う観察システム。

（７）
（１）から（６）のいずれか１つに記載の観察システムであって、
眼部に装着される装着部と、
上記表示部と、を備え、
上記装着部を観察者が装着した状態にて、上記観察者から上記光学像と上記表示像が同時に視認可能となる観察システム。

（８）
（１）から（６）のいずれか１つに記載の観察システムであって、
接眼部（接眼窓２６）と、
上記表示部と、を備え、
上記接眼部に観察者の眼を接触させた状態にて、上記観察者から上記光学像と上記表示像が同時に視認可能となる観察システム。

（９）
既定の観察位置から観察可能な光学像に表示部の表示像を重ねて、上記光学像と上記表示像を同時に視認可能とする観察システムの制御方法であって、
上記表示部における上記表示像の表示位置を第一範囲にて順次変化させる制御を行う制御ステップを備え、
上記第一範囲の上記表示位置の移動方向における長さが最大となる最大部分の幅は、上記第一範囲が上記光学像に重なる状態において上記観察位置から上記第一範囲を観察した場合の観察角度に換算して６分以上１８分以下となっている観察システムの制御方法。

（１０）
既定の観察位置から観察可能な光学像に表示部の表示像を重ねて、上記光学像と上記表示像を同時に視認可能とする観察システムの制御プログラムであって、
上記表示部における上記表示像の表示位置を第一範囲にて順次変化させる制御を行う制御ステップをコンピュータに実行させるためのものであり、
上記第一範囲の上記表示位置の移動方向における長さが最大となる最大部分の幅は、上記第一範囲が上記光学像に重なる状態において上記観察位置から上記第一範囲を観察した場合の観察角度に換算して６分以上１８分以下となっている観察システムの制御プログラム。

１００－１ 交換レンズ
２００－１ カメラ本体
１ 撮像レンズ
ＭＶ 枠
Ｐ１ 初期位置
Ａ１ 単位移動量
Ｂ１ 最大幅
Ｐ２ 末端位置
４ レンズ制御部
８ レンズ駆動部
９ 駆動部
１０ デジタルカメラ
４１ システム制御部
２０ 対物窓
２１ ファインダ切換レバー
２２ シャッタレリーズスイッチ
２３ シャッタスピードダイヤル
２４ 露出補正ダイヤル
２５ 電源レバー
２６ 接眼窓
２７ ＭＥＮＵ／ＯＫキー
２８ 十字キー
２９ 再生ボタン
３０ 内蔵フラッシュ
３２ アイセンサ
３４ ビューモードボタン
４２ 操作部
４３ データバス
４４ 制御バス
４５ メモリ制御部
４６ メモリ
４７ デジタル信号処理部
５０ 撮像部
５１ 撮像素子駆動部
５２ 撮像素子
６０ 外部メモリ制御部
６１ 記録媒体
６２ 表示制御部
２１６ 液晶モニタ
２１８Ａ 撮像範囲枠
２１８Ｂ フォーカス枠
２１８Ｃ アイコン
２１８ａ 表示面
２１８ ＯＬＥＤディスプレイ
２４８ 本体マウント
２６０－１ ファインダ装置
２６０Ａ 光学像
２６２ 対物レンズ
２６４ ビームスプリッタ
２６６ 接眼レンズ
２６８ ターゲットレンズ
２７０ シャッタ

Claims (4)

1. 既定の観察位置から観察可能な光学像に表示部の表示像を重ねて、前記光学像と前記表示像を同時に視認可能とする観察システムであって、
   前記表示部における前記表示像の表示位置を第一範囲にて順次変化させる制御を行う制御部と、
   前記光学像の一部を撮像する撮像素子を備えた撮像部と、を備え、
   前記第一範囲の前記表示位置の移動方向における長さが最大となる最大部分の幅は、前記撮像素子の撮像範囲に対応する前記表示部の表示像の範囲と前記光学像の一部を撮像する撮像素子の撮像範囲との公差以下の幅であって、前記表示像の表示位置の移動により生じるコントラストが視覚特性上弁別できない幅に設定されている観察システム。
2. 請求項１記載の観察システムであって、
   前記光学像と前記表示像を同時に視認可能なファインダを有し、
   前記公差として、前記ファインダの視野率の公差が用いられる観察システム。
3. 既定の観察位置から観察可能な光学像に表示部の表示像を重ねて、前記光学像と前記表示像を同時に視認可能とする観察システムの制御方法であって、
   前記表示部における前記表示像の表示位置を第一範囲にて順次変化させる制御を行う制御ステップを備え、
   前記第一範囲の前記表示位置の移動方向における長さが最大となる最大部分の幅は、前記光学像の一部を撮像する撮像素子の撮像範囲に対応する前記表示部の表示像の範囲と前記撮像素子の撮像範囲との公差以下の幅であって、前記表示像の表示位置の移動により生じるコントラストが視覚特性上弁別できない幅に設定されている観察システムの制御方法。
4. 既定の観察位置から観察可能な光学像に表示部の表示像を重ねて、前記光学像と前記表示像を同時に視認可能とする観察システムの制御プログラムであって、
   前記表示部における前記表示像の表示位置を第一範囲にて順次変化させる制御を行う制御ステップをコンピュータに実行させるためのものであり、
   前記第一範囲の前記表示位置の移動方向における長さが最大となる最大部分の幅は、前記光学像の一部を撮像する撮像素子の撮像範囲に対応する前記表示部の表示像の範囲と前記撮像素子の撮像範囲との公差以下の幅であって、前記表示像の表示位置の移動により生じるコントラストが視覚特性上弁別できない幅に設定されている観察システムの制御プログラム。
   
   

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