JP2009010615A - 撮像表示装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】映像規格のフィールドレートに拘らず、1フレーム当たりの撮像素子の読み出し画素数を向上できるとともに、撮像中の画像を、人間の動体視覚的に充分な時間的分解能を有する動画像として表示できる撮像表示装置を提供する。
【解決手段】映像表示フィールド設定部2において複数の映像表示フィールドの表示位相を設定し、その設定された表示位相に基づいて、ライン間引き読み出し制御部3により、撮像素子1からライン間引きして撮像信号を読み出して、リサンプリング部4、画像処理部5および表示制御部6を経て表示素子7に順次表示するとともに、映像表示フィールドの表示に同期して画素シフト制御部9により画素シフト部8を制御して、画素シフトを行う。
【選択図】図1
【解決手段】映像表示フィールド設定部2において複数の映像表示フィールドの表示位相を設定し、その設定された表示位相に基づいて、ライン間引き読み出し制御部3により、撮像素子1からライン間引きして撮像信号を読み出して、リサンプリング部4、画像処理部5および表示制御部6を経て表示素子7に順次表示するとともに、映像表示フィールドの表示に同期して画素シフト制御部9により画素シフト部8を制御して、画素シフトを行う。
【選択図】図1
Description
本発明は、撮像表示装置に関し、より詳細には、撮像素子から得られる撮像信号を、撮像素子よりも画素数の少ない表示素子に、該表示素子の解像度よりも高解像度となるように、画素シフトしながら表示する撮像表示装置に関するものである。
従来の表示装置として、例えば、入力された画像データを画像処理手段で画像処理した後、各フレームの画像データを分解手段により複数のサブフレームの画像データに分解し、その分解された各フレームの画像データを、表示手段によりサブフレーム毎に表示位置を順次切り替えて表示するようにしたものが知られている(例えば、特許文献1参照)。
また、他の表示装置として、映像信号をフィールド毎にサンプリングして得た信号により駆動される離散的な固定画素を有する表示素子と、該表示素子から出射される光ビームにウォブリングを生じさせるウォブリング素子とからなる表示装置を駆動するに際して、第1フィールド走査時のサンプリングタイミングと第2フィールド走査時のサンプリングタイミングとを、ウォブリング素子によるウォブリングによって生じる画素シフト量に対応する時間分だけずらして、表示素子に駆動信号を印加するようにした表示装置も知られている(例えば、特許文献2参照)。
一方、近年では、撮像素子と、この撮像素子で撮像された画像を表示する表示素子とを有する撮像表示装置(例えば、電子ビューファインダ)においても、画素シフトを行うことにより、表示素子の解像度よりも高い高解像度で撮像画像を表示することが所望されている。
何故ならば、近年の撮像表示装置は、撮像素子の多画素化が進むにつれて、表示素子の画素数よりも、撮像素子の画素数の方が多くなっているからである。このため、市場からは、撮像素子の画素数に対して、表示素子の画素数が追いついて欲しいと所望されているからである。
また、近年における撮像表示装置の市場動向に着目すれば、表示素子の多画素仕様よりも、表示素子の高速フレームレート仕様の方が、市場価格が割安である傾向にあることが挙げられる。
このようなことから、表示素子の多画素化により撮像表示装置のコストアップを招くよりも、画素シフトを行いながら表示素子に画像を表示することで、表示素子の高速フレームレートと表示画素数との性能トレードオフにより、撮像表示装置のコストを抑える技術が市場から所望されているのである。
このような市場背景もあって、上記特許文献1に記載の表示装置では、フレーム画像から複数のサブフレーム画像に分解して、サブフレーム毎に表示位置を順次切り替えて画像を表示するようにしている。
しかしながら、特許文献1に記載の表示装置は、フレーム単位による撮像から生成されたフレーム画像をサブフレームに分割して順次表示するため、表示される動画像の時間的分解能については、撮像のフレームレートに依存してしまうことになる。
このため、例えば、撮像装置に一般的に搭載されている電子ビューファインダ等の場合には、撮像中の動画像を、人間の動体視覚的に充分な時間的分解能を有する動画像として表示できないという問題がある。
これに対し、上記特許文献2に記載の表示装置では、第1フィールド走査時のサンプリングタイミングと第2フィールド走査時のサンプリングタイミングとを、ウォブリング素子によるウォブリングによって生じる画素シフト量に対応する時間分だけずらしているので、表示される動画像の時間的分解能を高くできる。
しかしながら、特許文献2に記載の表示装置は、離散的な固定画素配列を有し、線順次の駆動方式であるディスプレイデバイス(表示装置)に対して、NTSC方式やHD(特に、ハイビジョン)方式等のインターレース(飛び越し走査)表示を行うものであるため、撮像素子の読み出し画素数が、毎秒60フィールド(インターレース)で読み出し可能な画素数に限定されてしまうことになる。
このため、例えば、HD方式で収まらないような多画素撮像素子を具備した静止画撮像機能を有する撮像装置を想定した場合には、映像規格のフィールドレートに基づいて、1フレーム当たりの撮像素子の読み出し画素数が限定されてしまうという問題がある。
本発明は、前述した問題点に鑑みてなされたもので、映像規格のフィールドレートに拘らず、1フレーム当たりの撮像素子の読み出し画素数を向上できるとともに、撮像中の画像を、人間の動体視覚的に充分な時間的分解能を有する動画像として表示できる撮像表示装置を提供することを目的とするものである。
上記目的を達成する請求項1に係る発明は、複数の映像表示フィールドを有する撮像表示装置であって、
光学像を光電変換して撮像信号を生成する撮像素子と、
前記複数の映像表示フィールドの表示位相を設定する映像表示フィールド設定部と、
前記設定された表示位相に基づいて、前記撮像素子からのライン間引きによる前記撮像信号の読み出しを制御するライン間引き読み出し制御部と、
前記撮像素子から読み出された前記撮像信号を所定の画素数にリサンプリングして原画像信号を生成するリサンプリング部と、
前記原画像信号を画像処理して画像信号を生成する画像処理部と、
前記画像信号を表示画像信号に変換制御する表示制御部と、
前記表示画像信号に基づいてフィールド光学映像を生成する表示素子と、
前記フィールド光学映像を選択的に画素シフトしてフレーム光学映像を生成する画素シフト部と、
前記画素シフト部による前記フィールド光学映像の画素シフトを、当該フィールド光学映像の表示位相に基づいて制御する画素シフト制御部と、
を具備することを特徴とするものである。
光学像を光電変換して撮像信号を生成する撮像素子と、
前記複数の映像表示フィールドの表示位相を設定する映像表示フィールド設定部と、
前記設定された表示位相に基づいて、前記撮像素子からのライン間引きによる前記撮像信号の読み出しを制御するライン間引き読み出し制御部と、
前記撮像素子から読み出された前記撮像信号を所定の画素数にリサンプリングして原画像信号を生成するリサンプリング部と、
前記原画像信号を画像処理して画像信号を生成する画像処理部と、
前記画像信号を表示画像信号に変換制御する表示制御部と、
前記表示画像信号に基づいてフィールド光学映像を生成する表示素子と、
前記フィールド光学映像を選択的に画素シフトしてフレーム光学映像を生成する画素シフト部と、
前記画素シフト部による前記フィールド光学映像の画素シフトを、当該フィールド光学映像の表示位相に基づいて制御する画素シフト制御部と、
を具備することを特徴とするものである。
請求項2に係る発明は、請求項1に記載の撮像表示装置において、
前記フレーム光学映像は、4フィールド以上の前記フィールド光学映像から成り、
前記映像表示フィールド設定部は、前記フィールド光学映像が斜方格子の格子点上にそれぞれ配列されるように前記表示位相を設定する、
ことを特徴とするものである。
前記フレーム光学映像は、4フィールド以上の前記フィールド光学映像から成り、
前記映像表示フィールド設定部は、前記フィールド光学映像が斜方格子の格子点上にそれぞれ配列されるように前記表示位相を設定する、
ことを特徴とするものである。
請求項3に係る発明は、請求項2に記載の撮像表示装置において、
前記映像表示フィールド設定部は、前記複数の映像表示フィールドをそれぞれ独立した垂直位相に設定して、前記フィールド光学映像の垂直位相と、前記撮像素子からライン間引き読み出しされた前記撮像信号の垂直位相とが略一致するように、前記画素シフト制御部を介して前記画素シフト部を制御することを特徴とするものである。
前記映像表示フィールド設定部は、前記複数の映像表示フィールドをそれぞれ独立した垂直位相に設定して、前記フィールド光学映像の垂直位相と、前記撮像素子からライン間引き読み出しされた前記撮像信号の垂直位相とが略一致するように、前記画素シフト制御部を介して前記画素シフト部を制御することを特徴とするものである。
請求項4に係る発明は、請求項1に記載の撮像表示装置において、
前記画素シフト部は、
前記フィールド光学映像の偏光を選択的に旋光する旋光手段と、
前記旋光手段を経た前記フィールド光学映像の光路を、偏光に応じて屈折させる複屈折板と、
を具備することを特徴とするものである。
前記画素シフト部は、
前記フィールド光学映像の偏光を選択的に旋光する旋光手段と、
前記旋光手段を経た前記フィールド光学映像の光路を、偏光に応じて屈折させる複屈折板と、
を具備することを特徴とするものである。
請求項5に係る発明は、請求項4に記載の撮像表示装置において、
前記旋光手段は液晶セルを有し、前記液晶セルへの印加電圧を制御して、前記フィールド光学映像の偏光を選択的に旋光することを特徴とするものである。
前記旋光手段は液晶セルを有し、前記液晶セルへの印加電圧を制御して、前記フィールド光学映像の偏光を選択的に旋光することを特徴とするものである。
請求項6に係る発明は、請求項1に記載の撮像表示装置において、
さらに、前記撮像素子のレリーズ期間を制御するためのレリーズ信号を発生するレリーズ操作部を具備し、
前記レリーズ信号が発生した場合には、
前記ライン間引き読み出し制御部は、前記撮像素子からフレーム撮像信号を読み出すように制御し、前記リサンプリング部は、前記フレーム撮像信号を前記映像表示フィールド毎にリサンプリングして前記原画像信号を生成することを特徴とするものである。
さらに、前記撮像素子のレリーズ期間を制御するためのレリーズ信号を発生するレリーズ操作部を具備し、
前記レリーズ信号が発生した場合には、
前記ライン間引き読み出し制御部は、前記撮像素子からフレーム撮像信号を読み出すように制御し、前記リサンプリング部は、前記フレーム撮像信号を前記映像表示フィールド毎にリサンプリングして前記原画像信号を生成することを特徴とするものである。
請求項7に係る発明は、請求項1に記載の撮像表示装置において、
前記映像表示フィールド設定部は、低消費電力モード選択部を更に具備し、
前記低消費電力モードが選択された場合には、
前記ライン間引き読み出し制御部は、前記撮像素子から一つの映像表示フィールドの撮像信号を読み出すように制御し、前記画素シフト制御部は、前記画素シフト部による画素シフトを静止させるように制御することを特徴とするものである。
前記映像表示フィールド設定部は、低消費電力モード選択部を更に具備し、
前記低消費電力モードが選択された場合には、
前記ライン間引き読み出し制御部は、前記撮像素子から一つの映像表示フィールドの撮像信号を読み出すように制御し、前記画素シフト制御部は、前記画素シフト部による画素シフトを静止させるように制御することを特徴とするものである。
本発明によれば、複数の映像表示フィールドの表示位相を設定し、その設定された表示位相に基づいて、撮像素子からライン間引きして撮像信号を読み出して、画素シフトしながら表示素子に表示するようにしたので、映像規格のフィールドレートに拘らず、1フレーム当たりの撮像素子の読み出し画素数を向上できるとともに、撮像中の画像を、人間の動体視覚的に充分な時間的分解能を有する動画像として表示することができる。
以下、本発明の実施の形態について、図を参照して説明する。
(第1実施の形態)
図1は、本発明の第1実施の形態に係る撮像表示装置の要部の構成を示すブロック図である。この撮像表示装置は、撮像素子1、映像表示フィールド設定部2、ライン間引き読み出し制御部3、リサンプリング部4、画像処理部5、表示制御部6、表示素子7、画素シフト部8、および画素シフト制御部9を有している。
図1は、本発明の第1実施の形態に係る撮像表示装置の要部の構成を示すブロック図である。この撮像表示装置は、撮像素子1、映像表示フィールド設定部2、ライン間引き読み出し制御部3、リサンプリング部4、画像処理部5、表示制御部6、表示素子7、画素シフト部8、および画素シフト制御部9を有している。
撮像素子1は、光学像を光電変換して撮像信号を生成し、その生成した撮像信号をライン間引きして読み出すことが可能なもので、例えば、複数のフォトダイオードから構成されたCCD、MOS型イメージセンサ、または、フォビオン型ダイレクトセンサを用いて構成する。また、撮像素子1は、アモルファス撮像板等のように光電変換素子が画素単位に配列されていないイメージセンサを用いて構成することもでき、この場合には、走査線間引き読み出しを、ライン間引き読み出しに置き換える。
映像表示フィールド設定部2は、複数の映像表示フィールドの表示位相を設定するものである。ライン間引き読み出し制御部3は、映像表示フィールド設定部2による複数の映像表示フィールドの表示位相設定に基づいて、撮像素子1からのライン間引きによる撮像信号の読み出しを制御するものである。
リサンプリング部4は、撮像素子1からライン間引き読み出しされた撮像信号を、映像信号フィールド単位で所定の画素数にリサンプリング(レゾリューションコンバート、または、解像度変換)して原画像信号を生成するものである。
なお、リサンプリング部4は、例えば、撮像素子1がカラーフィルタ搭載仕様であった場合には、撮像信号を輝度信号Yと、色信号Cとにマトリクス演算処理を施しつつ、所望する画素数に変換するものであってもよい。このようなマトリクス演算処理は、デモザイキング処理と称されることもある。
また、リサンプリング部4は、例えば、表示素子7が液晶マトリクスで構成された液晶ディスプレイ(LCD)で構成されている場合には、LCDへの入力信号は、輝度信号Yと、色信号Cとではなく、RGB信号であるのが一般的であるので、このような場合には、RGBの各色毎に独立した演算処理を行うように構成することもできる。ただし、この場合には、後述する画像処理部5においても、RGBの各色毎に独立して画像処理を施すことになるため、輝度信号Yと、色信号Cとにマトリクス演算処理する場合と比較して、画像処理回路の規模が大きくなる。
画像処理部5は、リサンプリング部4からの原画像信号に、一般的な画像処理、例えば、ホワイトバランス、ブラックバランス、輝度階調性補正、エンハンス補正、色ベクタ補正、ノイズキャンセル、などの各種の画像処理を施して画像信号を生成するものである。
表示制御部6は、画像処理部5からの画像信号を、表示素子7に入力する表示画像信号に変換制御するものである。この表示制御部6は、例えば、表示素子がLCDからなる場合には、LCDのドライブ信号と画像信号とを整合させるLCDドライバと称されるものであってもよい。
表示素子7は、表示制御部6からの表示画像信号に基づいて、フィールド光学映像を生成するもので、上述したように、例えばLCDで構成する。画素シフト部8は、フィールド光学映像を、映像表示フィールド毎に画素シフトしてフレーム光学映像を生成するものである。画素シフト制御部9は、映像表示フィールド設定部2において設定された複数の映像表示フィールドの表示位相に基づいて、画素シフト部8による画素シフトを制御するものである。
本実施の形態では、撮像素子1による1フレームを4フィールドとして、映像表示フィールド設定部2において4つの映像表示フィールドを設定し、その設定された4つの映像表示フィールドに応じて、画素シフト部8において4点画素シフトを行う。
図2および図3は、映像表示フィールド設定部2による表示位相の二つの設定例を説明するための部分詳細図である。
図2に示す設定例は、図2(a)に示すように、表示位相を正方4フィールド配列として、図2(b)〜(e)に示すフィールド1〜フィールド4の表示位相の順に画素シフトして循環表示するように設定したものである。
また、図3に示す設定例は、図3(a)に示すように、表示位相を斜方格子の格子点上に配列した斜方4フィールド配列として、図3(b)〜(e)に示すフィールド1〜フィールド4の表示位相の順に画素シフトして循環表示するように設定したものである。
本実施の形態においては、図2または図3に示したいずれの表示位相も設定可能であるが、好ましくは、図3に示した表示位相に設定する。すなわち、図3に示した斜方4フィールド配列に設定すれば、動画像映像表示における垂直解像度を、図2に示した正方4フィールド配列の場合の約2倍にすることができる。
また、図2に示した設定例では、フィールド1〜フィールド4の表示位相が、時計回り(反時計回りも可)に循環表示されるのに対して、図3に示した設定例では、フィールド1〜フィールド4の表示位相が、N字状(Z字状)にジグザグな順で循環表示されるので、図2の場合よりも、垂直方向の折り返りを抑制できて、モアレ縞の発生を軽減でき、動画像の解像度を向上できる効果がある。
さらに、本実施の形態では、必要に応じて、映像表示フィールド設定部2により、例えば表示素子1の表示画素ピッチを調整して、フィールド表示位相をより詳細に設定する。例えば、図4(a)に部分詳細図を示すように、水平方向の画素ピッチd1および垂直方向の画素ピッチd2をそれぞれ略2画素分に設定して、図2または図3に示した4フィールドの表示位相において、各フィールドの光学映像が重ならないようにする。
あるいは、図4(b)に部分詳細図を示すように、水平方向の画素ピッチd1および垂直方向の画素ピッチd2をそれぞれ略3/2画素分に設定して、図2または図3に示した4フィールドの表示位相において、各フィールドの光学映像が重なるようにする。なお、図4(c)〜(f)は、図4(b)に示す画素ピッチで、図3と同様に、表示位相を斜方4フィールド配列に設定して、フィールド1〜フィールド4の表示位相の順に画素シフトして循環表示する場合の部分詳細図を示している。
ここで、画素ピッチの具体的な調整手段としては、例えば、表示素子7の表示画素毎に液晶オンチップレンズを配置して、表示画素毎にそれぞれ屈折角を制御したり、あるいは、表示素子7の表示面に対して、複数種の光学的ローパスフィルタを切り替えて選択的に挿入したりして、画素ピッチを調整するように構成することが考えられる。これにより、複数の映像表示フィールド間におけるオーバーラップ量を、見た目の画質から調整することが可能となる。
図5(a)〜(d)は、図3に示した表示位相設定に基づく、ライン間引き読み出し制御部3による撮像素子1からの撮像信号のライン間引き読み出し制御を説明するための部分詳細図である。ここで、図5(a)は、図3(b)に示した映像表示フィールド1に対する撮像信号のライン間引き読み出し制御を示しており、図5(b)は、図3(c)に示した映像表示フィールド2に対する撮像信号のライン間引き読み出し制御を示しており、図5(c)は、図3(d)に示した映像表示フィールド3に対する撮像信号のライン間引き読み出し制御を示しており、図5(d)は、図3(e)に示した映像表示フィールド4に対する撮像信号のライン間引き読み出し制御を示している。
ライン間引き読み出し制御部3は、図5(a)〜(d)に示したように、撮像素子1からの撮像信号の読み出しラインを、映像表示フィールド毎に垂直方向に、8ライン毎に6ラインを間引いて、すなわち1/4ラインづつ間引いて読み出す。これにより、撮像信号の読み出しフィールドレートを、撮像信号の読み出しフレームレートに対して、約4倍にすることが可能となる。
また、ライン間引き読み出し制御部3は、1フレーム撮像で得られるフレーム撮像信号を4フィールドに分割して読み出すためのものではなく、4フィールド撮像で得られるフィールド撮像信号を順次読み出すように制御するものである。したがって、得られる動画像の時間的分解能は、撮像素子1のフレームレートに依存するのではなく、撮像素子1のフィールドレートに依存することになる。
ここで、4つの映像表示フィールドにおけるそれぞれの垂直位相と、前述したライン間引き読み出し制御部3により、映像表示フィールド毎に読み出される撮像信号の垂直位相と、の関係について説明する。
図3(a)に示した4つの映像表示フィールドにおけるそれぞれの垂直位相に着目すると、映像表示フィールド1を基準にして、映像表示フィールド2は垂直方向に1画素分下に配置されており、映像表示フィールド3は垂直方向に半画素分下に配置されており、映像表示フィールド4は垂直方向に1.5画素分下に配置されていることになる。
また、図5(a)〜(d)に示したように、ライン間引き読み出し制御部3により、映像表示フィールド毎に読み出される撮像信号の垂直位相に着目すると、図5(a)に示した映像表示フィールド1による読み出しラインを基準にして、図5(b)に示した映像表示フィールド2による読み出しラインは、垂直方向に4ライン分下で読み出されており、図5(c)に示した映像表示フィールド3による読み出しラインは、垂直方向に2ライン分下で読み出されており、図5(d)に示した映像表示フィールド4による読み出しラインは、垂直方向に6ライン分下で読み出される。
ここで、映像表示フィールドの垂直位相と、ライン間引き読み出しされた撮像信号の垂直位相との関係は、映像表示フィールドの垂直位相の1画素分が、撮像信号の垂直位相の4ライン分に相当しており、相対的に鑑みればそれぞれの垂直位相は、略一致している。したがって、垂直1/4ライン間引きであるにも拘わらず、映像表示フィールド1〜4を順次循環表示されることで、人間の視覚特性における残像現象により、動画像映像表示における垂直解像度劣化を抑制することができる。
なお、図5(a)〜(d)に示したライン間引き読み出し制御は、撮像素子1が、RGBベイヤ配列の場合を例示したが、本実施の形態は、RGBベイヤ配列に限らず、色差市松配列、RGBW配列、GGGR−GGGB配列、3板式撮像素子など、各種の配列に応用可能である。
図6(a)〜(d)は、画素シフト部8の構成および動作を説明するための図である。画素シフト部8は、図3で説明したように、表示位相を斜方4フィールド配列として4点画素シフトを行うため、液晶セル21aおよび複屈折板22aを有する斜め方向の画素シフトセットと、液晶セル21bおよび複屈折板22bを有する垂直方向の画素シフトセットとにより構成する。液晶セル21a,21bは、それぞれ旋光手段を構成するもので、画素シフト制御部9により電圧を印加したオン状態では、入射光を、偏光方向を維持したまま透過させ、電圧を印加しないオフ状態では、入射光を、偏光方向を90度回転させて透過させるようにする。
また、複屈折板22aは、例えば偏光面が水平方向の偏光(P偏光)を斜め下方向にシフトさせ、偏光面が垂直方向の偏光(S偏光)は、そのまま透過させる。複屈折板22bは、S偏光を垂直下方向にシフトさせ、P偏光はそのまま透過させるようにする。なお、複屈折板22a,22bによる画素シフト量は、複屈折板の結晶構造および板厚に依存するので、結晶構造(材料)および板厚を適切に設定する。この場合の画素シフト部8の透過率は、90%以上とすることができる。
このようにして、例えば、表示素子7から出射するフィールド光学映像の偏光面が水平方向(P偏光)にあるとすると、フィールド1では、図6(a)に示すように、斜め方向画素シフト用の液晶セル21aおよび垂直方向画素シフト用の液晶セル21bをともにOFFとして、表示素子7からのフィールド光学映像の偏光面を、液晶セル21aで90°回転させてS偏光として、複屈折板22aで画素シフトすることなくそのまま透過させ、さらに液晶セル21bで90°回転させてP偏光として、複屈折板22bで画素シフトすることなくそのまま透過させる。これにより、撮像素子1のフィールド1を映像表示フィールド1に表示する。
また、フィールド2では、図6(b)に示すように、液晶セル21aをOFF、液晶セル21bをONとして、表示素子7からのフィールド光学映像の偏光面を、液晶セル21aで90°回転させてS偏光として、複屈折板22aで画素シフトすることなくそのまま透過させ、さらに液晶セル21bをS偏光のまま透過させて、複屈折板22bで垂直下方向にシフトする。これにより、撮像素子1のフィールド2を映像表示フィールド2に表示する。
また、フィールド3では、図6(c)に示すように、液晶セル21a,21bをともにONとして、表示素子7からのフィールド光学映像の偏光面を、液晶セル21aで回転させることなく透過させて、複屈折板22aで斜め下方向にシフトし、さらに液晶セル21bで偏光面を回転させることなくP偏光のまま透過させて、複屈折板22bで画素シフトすることなく透過させる。これにより、撮像素子1のフィールド3を映像表示フィールド3に表示する。
さらに、フィールド4では、図6(d)に示すように、液晶セル21aをON、液晶セル21bをOFFとして、表示素子7からのフィールド光学映像の偏光面を、液晶セル21aで回転させることなく透過させて、複屈折板22aで斜め下方向にシフトし、さらに液晶セル21bで90°回転させてS偏光として、複屈折板22bで垂直下方向にシフトする。これにより、撮像素子1のフィールド4を映像表示フィールド4に表示する。
図7は、図6(a)〜(d)に示した映像表示フィールド1〜4に対する液晶セル21a,21bの動作を示すタイミングチャートである。
ここで、画素シフト制御のフレームレートについては、秒毎180フィールド以上の制御であれば、換言すれば、1フレーム4フィールド構成の場合においては、45(fps)以上のフレームレート制御であれば、画素シフトによる画素シフト表示であることが人間の視覚特性上の観点から目立たなくすることができる。
以上のように、本実施の形態によれば、映像表示フィールド設定部2において複数の映像表示フィールドの表示位相を設定し、その設定された表示位相に基づいて、ライン間引き読み出し制御部3により、撮像素子1からライン間引きして撮像信号を読み出して、リサンプリング部4、画像処理部5および表示制御部6を経て表示素子7に順次表示するとともに、映像表示フィールドの表示に同期して画素シフト制御部9により画素シフト部8を制御して画素シフトを行うようにしたので、映像規格のフィールドレートに拘らず、1フレーム当たりの撮像素子の読み出し画素数を向上できるとともに、撮像中の画像を、人間の動体視覚的に充分な時間的分解能を有する動画像として表示することができる。
(第2実施の形態)
図8は、本発明の第2実施の形態に係る撮像表示装置の要部の構成を示すブロック図である。この撮像表示装置は、図1に示した構成において、さらに、撮像素子1のレリーズ期間を制御するためのレリーズ信号を発生するレリーズ操作部11を設け、このレリーズ操作部11からのレリーズ信号により、ライン間引き読み出し制御部2およびリサンプリング部4の動作を制御するようにしたものである。
図8は、本発明の第2実施の形態に係る撮像表示装置の要部の構成を示すブロック図である。この撮像表示装置は、図1に示した構成において、さらに、撮像素子1のレリーズ期間を制御するためのレリーズ信号を発生するレリーズ操作部11を設け、このレリーズ操作部11からのレリーズ信号により、ライン間引き読み出し制御部2およびリサンプリング部4の動作を制御するようにしたものである。
すなわち、レリーズ操作部11からレリーズ信号が出力されない場合には、ライン間引き読み出し制御部2およびリサンプリング部4は、第1実施の形態で説明したように動作するが、レリーズ操作部11からレリーズ信号が出力された場合は、ライン間引き読み出し制御部3は、撮像素子1をライン間引きすることなく、撮像素子1からフレーム撮像信号を読み出すように制御する。また、リサンプリング部4は、撮像素子1からのフレーム撮像信号を4つの映像表示フィールドにリサンプリングして、映像表示フィールド毎の原画像信号を生成する。
このような撮像表示装置は、例えば、静止画撮像機能を有する撮像装置の仕様とすることができ、レリーズ操作部11は、静止画撮像のための露光期間操作部として構成することができる。
したがって、本実施の形態によれば、第1実施の形態と同様の効果が得られる他、レリーズ操作部11からレリーズ信号が出力された場合は、撮像素子1からフレーム撮像信号が読み出されるので、静止画画像を記録する場合の画質を向上することができる。
(第3実施の形態)
図9は、本発明の第3実施の形態に係る撮像表示装置の要部の構成を示すブロック図である。この撮像表示装置は、図1に示した構成において、映像表示フィールド設定部2に、低消費電力モード選択部12を設けたものである。
図9は、本発明の第3実施の形態に係る撮像表示装置の要部の構成を示すブロック図である。この撮像表示装置は、図1に示した構成において、映像表示フィールド設定部2に、低消費電力モード選択部12を設けたものである。
低消費電力モード選択部12は、ユーザ操作および/またはバッテリ残量に応じて、低消費電力モードを選択可能とする。これにより、低消費電力モード選択部12において、低消費電力モードが選択された場合には、映像表示フィールド設定部2は、ライン間引き読み出し制御部3に対して、撮像素子1から一つの映像表示フィールドの撮像信号を読み出すように制御し、画素シフト制御部9に対しては、画素シフト部8による画素シフトを静止させるように制御する。
ここで、撮像素子1から読み出す映像信号は、好ましくは、画素シフト部8における液晶セル21a,21bをともにOFFとする映像表示フィールド1の映像信号とする。なお、低消費電力モードが選択されていない場合には、第1実施の形態と同様に制御する。
したがって、本実施の形態によれば、第1実施の形態と同様の効果が得られる他、低消費電力モードが選択された場合には、観察映像がフレーム光学映像からフィールド光学映像となって、画質が低下することになるが、その反面、画素シフト部による駆動電力を省略できるとともに、リサンプリング部4および画像処理部5の処理を軽減できるので、例えば、撮像表示装置のバッテリ残量が残り少なくなった場合でも、長時間の駆動が可能となる。
なお、本発明は、上記実施の形態にのみ限定されるものではなく、幾多の変形または変更が可能である。例えば、画素シフト部8を構成する旋光手段は、液晶セルに限らず、例えば、固体結晶から成る偏光板を光路中に機械的に挿脱するように構成することもできる。また、画素シフト部8は、表示素子7自体を機械的に振動させて、画素シフトを行うように構成することもできる。さらに、映像表示フィールド数および画素シフト数は、4つに限らず、3つ以下または5つ以上とすることもできる。また、第2実施の形態と第3実施の形態とを組み合わせて、レリーズ操作部11と低消費電力モード選択部12との双方を搭載した撮像表示装置を構成することもできる。
1 撮像素子
2 映像表示フィールド設定部
3 ライン間引き読み出し制御部
4 リサンプリング部
5 画像処理部
6 表示制御部
7 表示素子
8 画素シフト部
9 画素シフト制御部
11 レリーズ操作部
12 低消費電力モード選択部
21a,21b 液晶セル
22a,22b 複屈折板
2 映像表示フィールド設定部
3 ライン間引き読み出し制御部
4 リサンプリング部
5 画像処理部
6 表示制御部
7 表示素子
8 画素シフト部
9 画素シフト制御部
11 レリーズ操作部
12 低消費電力モード選択部
21a,21b 液晶セル
22a,22b 複屈折板
Claims (7)
- 複数の映像表示フィールドを有する撮像表示装置であって、
光学像を光電変換して撮像信号を生成する撮像素子と、
前記複数の映像表示フィールドの表示位相を設定する映像表示フィールド設定部と、
前記設定された表示位相に基づいて、前記撮像素子からのライン間引きによる前記撮像信号の読み出しを制御するライン間引き読み出し制御部と、
前記撮像素子から読み出された前記撮像信号を所定の画素数にリサンプリングして原画像信号を生成するリサンプリング部と、
前記原画像信号を画像処理して画像信号を生成する画像処理部と、
前記画像信号を表示画像信号に変換制御する表示制御部と、
前記表示画像信号に基づいてフィールド光学映像を生成する表示素子と、
前記フィールド光学映像を選択的に画素シフトしてフレーム光学映像を生成する画素シフト部と、
前記画素シフト部による前記フィールド光学映像の画素シフトを、当該フィールド光学映像の表示位相に基づいて制御する画素シフト制御部と、
を具備することを特徴とする撮像表示装置。 - 前記フレーム光学映像は、4フィールド以上の前記フィールド光学映像から成り、
前記映像表示フィールド設定部は、前記フィールド光学映像が斜方格子の格子点上にそれぞれ配列されるように前記表示位相を設定する、
ことを特徴とする請求項1に記載の撮像表示装置。 - 前記映像表示フィールド設定部は、前記複数の映像表示フィールドをそれぞれ独立した垂直位相に設定して、前記フィールド光学映像の垂直位相と、前記撮像素子からライン間引き読み出しされた前記撮像信号の垂直位相とが略一致するように、前記画素シフト制御部を介して前記画素シフト部を制御することを特徴とする請求項2に記載の撮像表示装置。
- 前記画素シフト部は、
前記フィールド光学映像の偏光を選択的に旋光する旋光手段と、
前記旋光手段を経た前記フィールド光学映像の光路を、偏光に応じて屈折させる複屈折板と、
を具備することを特徴とする請求項1に記載の撮像表示装置。 - 前記旋光手段は液晶セルを有し、前記液晶セルへの印加電圧を制御して、前記フィールド光学映像の偏光を選択的に旋光することを特徴とする請求項4に記載の撮像表示装置。
- さらに、前記撮像素子のレリーズ期間を制御するためのレリーズ信号を発生するレリーズ操作部を具備し、
前記レリーズ信号が発生した場合には、
前記ライン間引き読み出し制御部は、前記撮像素子からフレーム撮像信号を読み出すように制御し、前記リサンプリング部は、前記フレーム撮像信号を前記映像表示フィールド毎にリサンプリングして前記原画像信号を生成することを特徴とする請求項1に記載の撮像表示装置。 - 前記映像表示フィールド設定部は、低消費電力モード選択部を更に具備し、
前記低消費電力モードが選択された場合には、
前記ライン間引き読み出し制御部は、前記撮像素子から一つの映像表示フィールドの撮像信号を読み出すように制御し、前記画素シフト制御部は、前記画素シフト部による画素シフトを静止させるように制御することを特徴とする請求項1に記載の撮像表示装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007169326A JP2009010615A (ja) | 2007-06-27 | 2007-06-27 | 撮像表示装置 |
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JP2009010615A true JP2009010615A (ja) | 2009-01-15 |
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JP2007169326A Withdrawn JP2009010615A (ja) | 2007-06-27 | 2007-06-27 | 撮像表示装置 |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013068759A (ja) * | 2011-09-22 | 2013-04-18 | Canon Inc | 撮像装置およびその制御方法 |
-
2007
- 2007-06-27 JP JP2007169326A patent/JP2009010615A/ja not_active Withdrawn
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US9204030B2 (en) | 2011-09-22 | 2015-12-01 | Canon Kabushiki Kaisha | Image pickup apparatus and control method thereof |
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