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JP2009210928A - Image display device - Google Patents

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JP2009210928A
JP2009210928A JP2008055412A JP2008055412A JP2009210928A JP 2009210928 A JP2009210928 A JP 2009210928A JP 2008055412 A JP2008055412 A JP 2008055412A JP 2008055412 A JP2008055412 A JP 2008055412A JP 2009210928 A JP2009210928 A JP 2009210928A
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JP
Japan
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display
pixel
pixel shift
image
mode
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP2008055412A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kazuya Yamanaka
一哉 山中
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Olympus Corp filed Critical Olympus Corp
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Publication of JP2009210928A publication Critical patent/JP2009210928A/en
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  • Liquid Crystal Display Device Control (AREA)
  • Transforming Electric Information Into Light Information (AREA)
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the quality of an image displayed in a low pass filter mode in an image display device capable of displaying a pixel shift. <P>SOLUTION: The image display device includes: a pixel shifting/enlarging display section which includes a display element 12, a pixel displacing element 13, and an enlarging optical system; and a display control section 3 which controls the pixel shifting/enlarging display section in a pixel shifting mode or a low pass filter mode in synchronization with the timing of the shift of pixels by the pixel displacing element 13. In the pixel shifting mode, images displayed on display elements 12 are made different corresponding to different spatial positions, thereby securing high definition display. In the low pass filter mode, images displayed on the display elements 12 during one or more periods in which the pixel shifting element 13 shifts pixels are made to be the same images. In the image display device, the display control section 3 performs control so that a pixel shifting frequency in the low pass filter mode becomes higher than a pixel shifting frequency in the pixel shifting mode. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、画素ずらしを行うことにより表示素子が備える画素数以上の高精細表示を可能とする画像表示装置に関する。   The present invention relates to an image display device that enables high-definition display that is greater than the number of pixels included in a display element by shifting pixels.

近年、ハイビジョン(HD)放送の受像器、つまり、いわゆるハイビジョンテレビが次第に普及しつつある。また、パーソナルコンピュータ(PC)は処理性能が向上すると共に、該PCに接続されている表示装置の高画素化が進んでいる。このように、生活環境において、各種の表示装置の高解像度化が進行している。   In recent years, high-definition (HD) broadcast receivers, that is, so-called high-definition televisions are becoming increasingly popular. In addition, personal computers (PCs) have improved processing performance, and display devices connected to the PCs have been increased in pixel count. As described above, the resolution of various display devices is increasing in the living environment.

このような各種表示装置の高解像度化に伴って、携帯可能となるように小型化が図られた表示装置である携帯情報端末(例えば、PDA(Personal Digital Asistant)や携帯電話)等においても、表示の画素数が増加する傾向にある。   With such high resolution of various display devices, portable information terminals (for example, PDAs (Personal Digital Assistants) and mobile phones) that are miniaturized display devices so as to be portable can also be used. The number of display pixels tends to increase.

しかし、携帯情報端末は、小型な筐体を備えたものとして構成されているために、表示面積の絶対量を大きく確保することが困難である。このような点を解決するには種々の手段が考えられるが、その一例が電子ビューファインダ(以下では適宜、EVF(Electronic View Finder)という。ここに、EVFは、小型の表示素子等に表示された画像を、接眼レンズ等を介して拡大して観察するタイプのファインダである。)を、携帯情報端末において画像を表示する手段として用いることである。このEVFは、接眼レンズを覗き込むようにして使用するものとなっており、虚像を拡大して観察することができるために、擬似的に大画面の表示を行うことが可能である。従って、このEVFを携帯情報端末と組み合せることにより、小型の機器である携帯情報端末においても、高画素で大画面の表示を観察することが可能となる利点がある。   However, since the portable information terminal is configured with a small casing, it is difficult to ensure a large absolute amount of display area. Various means are conceivable to solve such a point. One example is an electronic view finder (hereinafter referred to as EVF (Electronic View Finder) as appropriate. Here, the EVF is displayed on a small display element or the like. This is a type of viewfinder that magnifies and observes an image through an eyepiece or the like as a means for displaying an image on a portable information terminal. This EVF is used by looking into the eyepiece lens. Since the virtual image can be enlarged and observed, it is possible to display a pseudo large screen. Therefore, by combining this EVF with a portable information terminal, there is an advantage that a large screen display can be observed with high pixels even in a portable information terminal which is a small device.

ところで、EVFは、一般に小型の表示素子を用いる構成であるために、表示素子の画素数を増加させようとすると、1画素当たりの面積がかなり小さくなってしまうことになる。しかし、1画素当たりの面積を小さくすると、歩留まりが低下したり、製造プロセス上の限界に達したりするなどの、製造上の課題が生じることになる。   By the way, since the EVF is generally configured to use a small display element, if an attempt is made to increase the number of pixels of the display element, the area per pixel becomes considerably small. However, if the area per pixel is reduced, manufacturing problems such as a decrease in yield and a limit in the manufacturing process occur.

このような課題に対応し得る技術として、時系列的な画素ずらしを用いた高画素化、高解像度化の技術がある。この画素ずらしの技術は、観察者から見る画素の位置(見かけの画素位置)を時系列的にずらすことにより、1つの画素で複数画素位置の表示を行うことができるようにする技術である。   As a technique that can cope with such a problem, there is a technique of increasing the pixel and resolution using time-series pixel shifting. This pixel shifting technique is a technique that allows a plurality of pixel positions to be displayed by one pixel by shifting the position of the pixel viewed from the observer (apparent pixel position) in time series.

ところで、画素ずらしによる高画素化が可能な表示装置であっても、常に画素ずらしを行って高画素表示を行うことが望ましいとは限らない。例えば、入力される映像信号の解像度が表示素子本来の解像度以下である場合には、特段に高画素表示を行う必要性は認められない。また、バッテリで駆動する機器の場合には、バッテリ残量が低下したときには、高画素表示による短時間の表示よりも、高画素表示を行うことなくより長い時間表示することが必用になることもある。さらにあるいは、静止画像と動画像とを撮像し得る撮像装置等においては、静止画は高精細に表示を行いたい一方で、動画像については精細さよりもフレームレートが重視されることもある。   By the way, even in a display device capable of increasing the number of pixels by pixel shifting, it is not always desirable to perform pixel shifting to perform high pixel display. For example, when the resolution of the input video signal is lower than the original resolution of the display element, it is not recognized that it is particularly necessary to perform high pixel display. In addition, in the case of a battery-powered device, when the remaining battery level is low, it may be necessary to display for a longer time without performing a high pixel display than for a short time display with a high pixel display. is there. In addition, in an imaging apparatus or the like that can capture still images and moving images, the still image may be displayed with high definition, while the frame rate may be more important than the definition of moving images.

入力される映像信号のフォーマットに応じて画素ずらしモードを制御する技術としては、例えば、特開2001−157229号公報に記載された技術が挙げられる。この公報には、さらに、TN液晶と複屈折板とを組み合わせて画素ずらし素子を構成することが詳細に記載されている。   As a technique for controlling the pixel shift mode in accordance with the format of the input video signal, for example, a technique described in Japanese Patent Laid-Open No. 2001-157229 can be cited. This publication further describes in detail that a pixel shifting element is configured by combining a TN liquid crystal and a birefringent plate.

同様に、特開2005−241870号公報の段落[0085]〜[0093]等にも、入力される映像信号の情報量が、表示素子の表示情報量よりも多いときに画素ずらしを行い、表示情報量以下であるときには画素ずらしを行わないように、画素ずらしのモードを変更する技術が記載されている。さらに、該公報には、入力される映像信号の情報量が表示情報量以下であるときに、単に画素ずらしを行わないのではなく、画素ずらし素子をオンとオフの中間状態とすることにより、画素ずらしにより達成される複数画素位置への同時表示を行い、画像の粒状感を軽減する技術が記載されている。   Similarly, in paragraphs [0085] to [0093] of Japanese Patent Laid-Open No. 2005-241870, pixel shift is performed when the information amount of the input video signal is larger than the display information amount of the display element. A technique for changing the pixel shift mode is described so that the pixel shift is not performed when the amount of information is less than or equal to the information amount. Further, in this publication, when the information amount of the input video signal is equal to or less than the display information amount, the pixel shifting element is not in the middle state between ON and OFF, instead of simply performing pixel shifting. A technique for reducing the graininess of an image by performing simultaneous display at a plurality of pixel positions achieved by pixel shifting is described.

ところで、所定ピッチのブラックマトリクスが形成された液晶表示素子の画像を、所定ピッチのレンチキュラーレンズが形成されたスクリーン上に投影したときに、ピッチの不一致からモアレ縞が生じることがある。そこで、特開平4−125536号公報には、液晶表示素子と投射レンズとの間の光路中に平行平板ガラスを水平方向または垂直方向の何れか一方向のみに傾けて配置し、該一方向の解像度を低下させてモアレ縞を低減するとともに、他方向においては解像度の低下を防止するようにする技術が記載されている。   By the way, when an image of a liquid crystal display element on which a black matrix with a predetermined pitch is formed is projected on a screen on which a lenticular lens with a predetermined pitch is formed, moire fringes may be generated due to pitch mismatch. Therefore, Japanese Patent Laid-Open No. 4-125536 discloses that a parallel plate glass is disposed in an optical path between a liquid crystal display element and a projection lens so as to be inclined in only one of a horizontal direction and a vertical direction. A technique is described that reduces the moire fringes by reducing the resolution and prevents the resolution from decreasing in the other direction.

また、上述した画素ずらしの技術は、画素位置が時間的に変位する技術であるために、画素ずらしの周波数が低いと、画像が細かく揺れているように感じる(振動感、揺動感を感じる)ことがあり得る。そこで、本出願人は、既に特開2007−192919号公報において、画素ずらしの周波数と画素の揺れを感じる人の割合との関係を調査し記載している。
特開2001−157229号公報 特開2005−241870号公報 特開平4−125536号公報 特開2007−192919号公報
In addition, since the pixel shifting technique described above is a technique in which the pixel position is temporally displaced, when the pixel shifting frequency is low, the image feels finely swayed (feels a feeling of vibration and a feeling of rocking). It can happen. In view of this, the present applicant has already investigated and described the relationship between the pixel shift frequency and the ratio of people who feel pixel shaking in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-192919.
JP 2001-157229 A JP-A-2005-241870 JP-A-4-125536 JP 2007-192919 A

上述したように、例えば入力される映像信号の解像度が低い場合などには、画素ずらし表示を行う必然性はない。しかし、単に画素ずらし素子をオンまたはオフの何れかの状態に固定するだけでは、表示画面に占める画素の割合(開口率)が低下するために、画像の粒状感を生じさせる原因となる。一方で、画素ずらしのときと同じ周期で画素ずらしを行いながら、一周期中に表示素子に表示する画像を同一とすることにより、開口率の低下を抑制することも考えられる。しかし、この場合であっても、次に説明するような課題が残ることになる。   As described above, for example, when the resolution of the input video signal is low, there is no necessity to perform pixel-shifted display. However, simply fixing the pixel shifting element to either the on state or the off state causes a reduction in the proportion of pixels (aperture ratio) in the display screen, causing a grainy image. On the other hand, it is also conceivable to suppress the decrease in the aperture ratio by making the images displayed on the display element the same during one cycle while performing the pixel shifting at the same cycle as the pixel shifting. However, even in this case, the problem described below remains.

すなわち、表示素子としては液晶表示素子等が現在広く用いられているが、この表示素子が表示する画像情報を切り換える周波数は、それほど高くすることが困難なのが現状であり、例えばフレーム周波数を30Hzまたは60Hz程度とするのが一般的である。   That is, as a display element, a liquid crystal display element or the like is currently widely used. However, it is difficult to increase the frequency for switching image information displayed by the display element so much, for example, a frame frequency of 30 Hz or Generally, it is about 60 Hz.

これに対して、画素ずらし素子は、上記特開2001−157229号公報に記載されたようなTN液晶と複屈折板とを組み合わせる方式以外にも、圧電素子等を用いて機械的に振動を発生する方式や、デジタルマイクロミラーデバイスを用いた方式など、各種の方式のものがあり、高い周波数を実現可能なものもある。   On the other hand, the pixel shifting element generates mechanical vibration using a piezoelectric element or the like in addition to the method of combining a TN liquid crystal and a birefringent plate as described in the above Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-157229. There are various methods such as a method using a digital micromirror device, and a method capable of realizing a high frequency.

しかしながら、画素ずらし可能な表示装置において、画素ずらしモードで駆動を行う場合には、画素ずらし素子の周波数を表示素子の周波数に同期させる必要があるために、あまり高速に画素ずらしを行うことはできず、上記特開2007−192919号公報に記載されているような画素の揺動感を観察者が感じてしまう可能性がある。   However, in a display device capable of pixel shifting, when driving in the pixel shifting mode, it is necessary to synchronize the frequency of the pixel shifting element with the frequency of the display element, so that pixel shifting can be performed at a very high speed. First, there is a possibility that the observer may feel a sense of pixel swing as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-192919.

また、上記特開2005−241870号公報に記載されたような、画素ずらし素子をオンとオフの中間状態とすることにより画素の開口率を上げて画像の粒状感を軽減する技術は、揺動感が発生しないという点では優れているが、表示素子上の1画素を複数の観察画素位置に同一輝度で表示するように画素ずらし素子を中間状態に正確に制御するのは簡単ではない。また、利用可能な画素ずらし素子も、中間状態において複数の観察画素位置に表示を行い得るようなタイプの画素ずらし素子に限られてしまう(つまり、機械的に画素ずらしを行う方式や、デジタルマイクロミラーデバイスを用いて画素ずらしを行う方式には適用することができない)。   Further, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-241870, a technique for reducing the graininess of an image by increasing the aperture ratio of the pixel by setting the pixel shift element in an intermediate state between on and off is a swing feeling. However, it is not easy to accurately control the pixel shifting element to the intermediate state so that one pixel on the display element is displayed at the same luminance at a plurality of observation pixel positions. In addition, usable pixel shifting elements are limited to pixel shifting elements of a type that can display at a plurality of observation pixel positions in an intermediate state (that is, a mechanical pixel shifting method or a digital It cannot be applied to a method of shifting pixels using a mirror device).

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、画素ずらし表示を行い得る画像表示装置において、画素ずらしによる高解像度表示を行わないときに表示する画像の画質を向上することができる画像表示装置を提供することを目的としている。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and in an image display device capable of performing pixel-shifted display, can improve the image quality of an image displayed when high-resolution display by pixel shift is not performed. The purpose is to provide.

上記の目的を達成するために、本発明による画像表示装置は、表示素子と、上記表示素子に表示される画像の空間的位置を所定の画素ずらし周波数で周期的に異ならせる画素ずらしを行う画素ずらし素子と、上記表示素子に表示され上記画素ずらし素子を経由した画像を拡大する拡大光学系と、を含む画素ずらし拡大表示部と、上記画素ずらし素子が画素ずらしを行うタイミングに同期して、上記表示素子に表示する画像を異なる空間的位置に対応する異なる画像とすることにより、該表示素子が備える画素数の複数倍の画素数の高精細表示を行う画素ずらしモードと、上記画素ずらし素子が画素ずらしを行う1周期以上の期間に上記表示素子に表示する画像を同一の画像とするローパスフィルタモードと、を含む複数の表示モードの内の何れかにより、上記画素ずらし拡大表示部を制御する表示制御部と、を備え、上記表示制御部は、上記ローパスフィルタモードにおける画素ずらし周波数が、上記画素ずらしモードにおける画素ずらし周波数よりも高い周波数となるように、上記画素ずらし拡大表示部を制御するものである。   In order to achieve the above object, an image display device according to the present invention performs a pixel shift that periodically changes a spatial position of an image displayed on a display element and the display element at a predetermined pixel shift frequency. In synchronization with a pixel shift enlargement display unit including a shift element, an enlargement optical system that enlarges an image displayed on the display element and that passes through the pixel shift element, and a timing at which the pixel shift element performs pixel shift, A pixel shift mode for performing high-definition display with a number of pixels that is a multiple of the number of pixels included in the display element by making the image displayed on the display element different images corresponding to different spatial positions, and the pixel shift element And a low-pass filter mode in which an image displayed on the display element is the same image during a period of one cycle or more during which pixel shift is performed. Therefore, the display control unit controls the pixel shift enlarged display unit, and the display control unit has a pixel shift frequency in the low-pass filter mode higher than a pixel shift frequency in the pixel shift mode. As described above, the pixel shift enlarged display unit is controlled.

本発明の画像表示装置によれば、画素ずらし表示を行い得る画像表示装置において、画素ずらしによる高解像度表示を行わないときに表示する画像の画質を向上することが可能となる。   According to the image display device of the present invention, in an image display device capable of performing pixel-shifted display, it is possible to improve the image quality of an image displayed when high-resolution display by pixel shift is not performed.

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

[実施形態1]
図1から図7は本発明の実施形態1を示したものであり、図1は画像表示装置の構成を示すブロック図、図2は画像表示装置の作用を示すフローチャートである。
[Embodiment 1]
FIGS. 1 to 7 show Embodiment 1 of the present invention. FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the image display apparatus, and FIG. 2 is a flowchart showing the operation of the image display apparatus.

この画像表示装置は、図1に示すように、前処理回路1と、フレームメモリ2と、表示制御部3と、電源部6と、電源状態判断部7と、画素ずらし表示判断部8と、フィールドメモリ9と、タイミングコントローラ10と、バックライト11と、表示素子12と、画素ずらし素子13と、を備えている。なお、画像表示装置には、表示素子12に表示され画素ずらし素子13を経由した画像を拡大する拡大光学系も設けられているが、この拡大光学系は光学的な構成であって電気的な構成ではないためにこの図1においては図示を省略している。ただし、この拡大光学系については、画像表示装置の適用例としてのデジタルカメラを示す図7を参照して、後で説明する。   As shown in FIG. 1, the image display device includes a preprocessing circuit 1, a frame memory 2, a display control unit 3, a power supply unit 6, a power supply state determination unit 7, a pixel shift display determination unit 8, A field memory 9, a timing controller 10, a backlight 11, a display element 12, and a pixel shifting element 13 are provided. The image display device is also provided with a magnifying optical system for enlarging an image displayed on the display element 12 and passing through the pixel shifting element 13, but this magnifying optical system has an optical configuration and is electrically Since it is not a structure, illustration is abbreviate | omitted in this FIG. However, this magnifying optical system will be described later with reference to FIG. 7 showing a digital camera as an application example of the image display device.

前処理回路1には、静止画/動画、パーソナルコンピュータからの(解像度やリフレッシュ周波数が異なる)映像信号、テレビジョン映像信号(NTSC、PAL、HDなど)等の様々なフォーマットの映像信号が入力されるようになっている。   The pre-processing circuit 1 receives video signals in various formats such as still images / moving images, video signals from PCs (with different resolutions and refresh frequencies), and television video signals (NTSC, PAL, HD, etc.). It has become so.

前処理回路1は、これらの様々な種類の映像信号をこの画素ずらし表示装置で表示するために、(例えば表示素子12の表示レートに合致するように)フレームレート変換を行ったり、IP(インターレース→プログレッシブ)変換を行ったり、この画素ずらし表示装置の解像度に合致するように解像度変換を行ったり、色空間変換を行ったりするものである。ここに、解像度変換は、画素ずらしモードによる表示を行う場合には、画素ずらし後の見かけの解像度に応じた画像となるように行われ、ローパスフィルタ(LPF)モードによる表示を行う場合には、表示素子12の解像度に応じた画像となるように行われる。なお、この画像表示装置が例えばデジタルカメラ等の特定の機器、つまり得られる映像信号が特定される機器に適用される場合には、この前処理回路1は必ずしも必要であるとは限らないために、ここでは点線のブロックとして示している。   The preprocessing circuit 1 performs frame rate conversion (for example, to match the display rate of the display element 12) or IP (interlaced) in order to display these various types of video signals on this pixel-shifted display device. (Progressive) conversion, resolution conversion so as to match the resolution of the pixel shift display device, or color space conversion. Here, the resolution conversion is performed so that an image corresponding to the apparent resolution after the pixel shift is performed in the case of performing display in the pixel shift mode, and in the case of performing display in the low pass filter (LPF) mode, This is performed so that an image corresponding to the resolution of the display element 12 is obtained. Note that when the image display device is applied to a specific device such as a digital camera, that is, a device in which an obtained video signal is specified, the preprocessing circuit 1 is not always necessary. Here, it is shown as a dotted block.

フレームメモリ2は、前処理回路1により処理された映像信号をフレーム単位で記憶するための記憶部である。   The frame memory 2 is a storage unit for storing the video signal processed by the preprocessing circuit 1 in units of frames.

表示制御部3は、バックライト11、表示素子12、画素ずらし素子13を含む表示系の制御を行うものであり、画素ずらしモードおよびLPFモードを含む各種の表示モードを制御するための画素ずらし制御部4を備えている。この画素ずらし制御部4は、上記各表示モードの内のLPFモードを制御するためのLPFモード制御部5を備えて構成されている。   The display control unit 3 controls the display system including the backlight 11, the display element 12, and the pixel shift element 13, and pixel shift control for controlling various display modes including the pixel shift mode and the LPF mode. Part 4 is provided. The pixel shift control unit 4 includes an LPF mode control unit 5 for controlling the LPF mode among the display modes.

電源部6は、この画像表示装置の各部に電力を供給するためのものであり、電源として電池または外部電源を用いることができるようになっている。   The power supply unit 6 is for supplying power to each part of the image display device, and a battery or an external power supply can be used as the power supply.

電源状態判断部7は、電源部6の状態を判定するためのものである。すなわち、電源状態判断部7は、電源部6が外部電源を電源としているか、または電池を電源としているかを判定する。さらに、電源状態判断部7は、電池を電源としていると判定したときには、電圧等に基づいて電池の残量を判定する。そして、電源状態判断部7は、判定結果を画素ずらし表示判断部8へ出力するようになっている。   The power supply state determination unit 7 is for determining the state of the power supply unit 6. That is, the power supply state determination unit 7 determines whether the power supply unit 6 uses an external power supply as a power supply or a battery as a power supply. Furthermore, when the power supply state determination unit 7 determines that the battery is used as the power supply, the power supply state determination unit 7 determines the remaining battery level based on the voltage or the like. The power supply state determination unit 7 shifts the determination result to the display determination unit 8 by shifting the pixel.

画素ずらし表示判断部8は、前処理回路1から、入力された映像信号の解像度に関する情報を少なくとも取得するとともに、さらに、電源状態判断部から電源に関する情報を取得する。そして、画素ずらし表示判断部8は、画素ずらしモードの表示を行うか否かを次に説明するように判断する(ステップS1)。   The pixel shift display determination unit 8 acquires at least information about the resolution of the input video signal from the preprocessing circuit 1 and further acquires information about the power source from the power state determination unit. Then, the pixel shift display determining unit 8 determines whether or not to perform the pixel shift mode display as described below (step S1).

すなわち、画素ずらし表示判断部8は、入力された映像信号の解像度が、表示素子12の表示解像度以下である場合にはLPFモードにより駆動を行う旨の情報を前処理回路1および表示制御部3へ出力する。また、画素ずらし表示判断部8は、入力された映像信号の解像度が、表示素子12の表示解像度よりも高い場合には、電源として外部電源を用いているか、または電源として電池を用いていてかつ残量が所定量以上であるときには、画素ずらしモードにより駆動を行う旨の情報を前処理回路1および表示制御部3へ出力する。一方、画素ずらし表示判断部8は、入力された映像信号の解像度が表示素子12の表示解像度よりも高い場合であっても、電源として電池を用いていてかつ残量が所定量未満であるときには、LPFモードにより駆動を行う旨の情報を前処理回路1および表示制御部3へ出力する。   That is, the pixel shift display determination unit 8 provides information indicating that the drive is performed in the LPF mode when the resolution of the input video signal is equal to or lower than the display resolution of the display element 12 and the display control unit 3. Output to. Further, when the resolution of the input video signal is higher than the display resolution of the display element 12, the pixel shift display determination unit 8 uses an external power source as the power source or uses a battery as the power source, and When the remaining amount is equal to or greater than the predetermined amount, information indicating that driving is performed in the pixel shift mode is output to the preprocessing circuit 1 and the display control unit 3. On the other hand, even if the resolution of the input video signal is higher than the display resolution of the display element 12, the pixel shift display determination unit 8 uses a battery as a power source and the remaining amount is less than a predetermined amount. , Information indicating that driving is performed in the LPF mode is output to the preprocessing circuit 1 and the display control unit 3.

前処理回路1は、画素ずらし表示判断部8からLPFモードにより駆動を行う旨の情報を取得した場合には、映像信号を、表示素子12の表示解像度に等しい解像度に変換してフレームメモリ2へ出力する。一方、前処理回路1は、画素ずらし表示判断部8から画素ずらしモードにより駆動を行う旨の情報を取得した場合には、映像信号を、表示素子12の表示解像度×(1周期における画素ずらしの画素の移動位置数)に等しい解像度に変換してフレームメモリ2へ出力する。例えば、後述する図3等に示すように4点画素ずらしを行う場合には、前処理回路1は、映像信号を表示解像度×4([縦表示解像度×2]×[横表示解像度×2])の解像度に変換してフレームメモリ2へ出力することになる。   When the preprocessing circuit 1 acquires the information indicating that the driving is performed in the LPF mode from the pixel shift display determination unit 8, the preprocessing circuit 1 converts the video signal into a resolution equal to the display resolution of the display element 12 and transfers it to the frame memory 2. Output. On the other hand, when the preprocessing circuit 1 acquires the information indicating that the driving is performed in the pixel shift mode from the pixel shift display determination unit 8, the preprocessing circuit 1 converts the video signal to the display resolution of the display element 12 × (pixel shift in one period) The resolution is equal to the number of pixel movement positions) and output to the frame memory 2. For example, as shown in FIG. 3 and the like described later, when the four-point pixel shift is performed, the preprocessing circuit 1 displays the video signal with display resolution × 4 ([vertical display resolution × 2] × [horizontal display resolution × 2]. ) And output to the frame memory 2.

表示制御部3は、画素ずらし表示判断部8から画素ずらしモードにより駆動を行う旨の情報を取得した場合には、フレームメモリ2から1フレーム分の映像信号を読み出して、各画素ずらし位置に対応したフィールドデータを生成し、フィールドメモリ9に記憶させる。そして、表示制御部3は、バックライト11を点灯させた上で、表示素子12へフィールドデータを供給するとともに、画素ずらし素子13をこのフィールドデータを表示するべき画素位置へ画素ずらしさせるように制御する(ステップS2)。   When the display control unit 3 acquires information indicating that driving is performed in the pixel shift mode from the pixel shift display determination unit 8, the display control unit 3 reads the video signal for one frame from the frame memory 2 and corresponds to each pixel shift position. The generated field data is generated and stored in the field memory 9. The display control unit 3 supplies the field data to the display element 12 after turning on the backlight 11, and controls the pixel shift element 13 to shift the pixel to the pixel position where the field data is to be displayed. (Step S2).

一方、表示制御部3は、画素ずらし表示判断部8からLPFモードにより駆動を行う旨の情報を取得した場合には、フレームメモリ2から読み出したフレームデータを、1フレームの表示期間中に表示素子12に表示させながら、画素ずらし素子13を駆動して、後述するように、画素ずらしモード時よりも高い画素ずらし周波数で画素ずらしを行わせるように制御する(ステップS3)。従って、LPFモードにより駆動を行うときには、フィールドデータを生成する必要がないために、消費電力を低減して、発熱量を抑制することができる。   On the other hand, when the display control unit 3 acquires information indicating that driving is performed in the LPF mode from the pixel shift display determination unit 8, the display control unit 3 displays the frame data read from the frame memory 2 during the display period of one frame. 12, the pixel shift element 13 is driven to perform pixel shift at a higher pixel shift frequency than in the pixel shift mode, as will be described later (step S <b> 3). Therefore, when driving in the LPF mode, it is not necessary to generate field data, so that power consumption can be reduced and the amount of heat generated can be suppressed.

また、タイミングコントローラ10は、フレームメモリ2と、表示制御部3と、フィールドメモリ9と、のタイミングを合わせるためのタイミング信号(基準信号)等を生成してこれらに出力するものである。このタイミングコントローラ10から出力される基準信号は、表示素子12や画素ずらし素子13、あるいはバックライト11を含む表示系の駆動タイミングを制御する際に、表示制御部3により用いられる。   The timing controller 10 generates a timing signal (reference signal) for matching the timings of the frame memory 2, the display control unit 3, and the field memory 9 and outputs them to these. The reference signal output from the timing controller 10 is used by the display control unit 3 when controlling the drive timing of the display system including the display element 12, the pixel shifting element 13, or the backlight 11.

バックライト11は、表示素子12を背面側から照明する光源であり、駆動回路等を含んで構成されている。   The backlight 11 is a light source that illuminates the display element 12 from the back side, and includes a drive circuit and the like.

表示素子12は、画像信号に応じてバックライト11からの光を空間変調する空間変調部であり、複数の画素を2次元状に配列して構成されている。そして、この表示素子12には、駆動回路等が含まれているものとする。   The display element 12 is a spatial modulation unit that spatially modulates light from the backlight 11 in accordance with an image signal, and is configured by arranging a plurality of pixels in a two-dimensional manner. The display element 12 includes a drive circuit and the like.

画素ずらし素子13は、表示素子12の画素位置を時系列的に移動するものであり、駆動回路等を含んで構成されている。この画素ずらし素子13は、上記特開2001−157229号公報に記載されたようなTN液晶(偏光スイッチング液晶)と複屈折板とを組み合わせる方式のものであっても良いし、圧電素子等を用いて機械的に振動を発生する方式のものでも構わないし、デジタルマイクロミラーデバイスを用いた方式のものでも良いし、その他各種の方式のものを適用することも可能である。   The pixel shifting element 13 moves the pixel position of the display element 12 in time series, and includes a drive circuit and the like. The pixel shifting element 13 may be of a type in which a TN liquid crystal (polarization switching liquid crystal) and a birefringent plate are combined as described in JP 2001-157229 A, or a piezoelectric element or the like is used. It is also possible to use a system that mechanically generates vibrations, a system that uses a digital micromirror device, or other various systems.

次に、図3は画素ずらしモードにおける表示素子の表示状態と基準信号と画素シフト状態とを示すタイミングチャートである。   FIG. 3 is a timing chart showing the display state of the display element, the reference signal, and the pixel shift state in the pixel shift mode.

本実施形態においては、図3(C)に示すような4点画素ずらしを想定しており、左上の画素位置A、右上の画素位置C、左下の画素位置B、右下の画素位置D、の4つの画素位置への画素ずらしが行われるものとする。なお、この4点画素ずらしはもちろん単なる一例であり、2点画素ずらしであっても構わないし、その他の多点画素ずらしであっても良い。   In the present embodiment, a four-point pixel shift as shown in FIG. 3C is assumed, and the upper left pixel position A, the upper right pixel position C, the lower left pixel position B, the lower right pixel position D, It is assumed that pixel shifting to the four pixel positions is performed. Of course, this four-point pixel shift is merely an example, and may be a two-point pixel shift or other multi-point pixel shift.

この場合には、表示制御部3は、フレームメモリ2に記憶されている[(表示素子12の縦表示解像度)×2]×[(表示素子12の横表示解像度)×2]のフレームデータから、画素位置Aのフィールドデータと、画素位置Bのフィールドデータと、画素位置Cのフィールドデータと、画素位置Dのフィールドデータと、をそれぞれ表示素子12の表示解像度のデータとして作成して、フィールドメモリ9に記憶させる。なお、図3において、1番目のフレームの画素位置A,B,C,Dのデータをそれぞれ、A1,B1,C1,D1などと記している(2番目のフレームに関しても同様)。   In this case, the display control unit 3 uses frame data of [(vertical display resolution of the display element 12) × 2] × [(horizontal display resolution of the display element 12) × 2] stored in the frame memory 2. The field data of the pixel position A, the field data of the pixel position B, the field data of the pixel position C, and the field data of the pixel position D are respectively created as display resolution data of the display element 12, and the field memory 9 In FIG. 3, the data of the pixel positions A, B, C, and D in the first frame are indicated as A1, B1, C1, D1, and the like (the same applies to the second frame).

そして、表示制御部3は、タイミングコントローラから出力される基準信号に同期して、あるフィールド周期において、表示素子12に例えば画素位置Aのフィールドデータを供給して表示させるとともに、画素ずらし素子13に画素位置Aへの画素ずらし(画素シフト)を行わせるようにこの画素ずらし素子13を制御する。   Then, the display control unit 3 supplies the display element 12 with, for example, field data at the pixel position A for display in a certain field period in synchronization with the reference signal output from the timing controller, and causes the pixel shift element 13 to display the field data. The pixel shift element 13 is controlled so as to shift the pixel to the pixel position A (pixel shift).

次に、表示制御部3は、タイミングコントローラ10から出力される基準信号に同期して、次のフィールド周期において、表示素子12に画素位置Cのフィールドデータを供給して表示させるとともに、画素ずらし素子13に画素位置Cへの画素ずらし(画素シフト)を行わせるようにこの画素ずらし素子13を制御する。   Next, in synchronization with the reference signal output from the timing controller 10, the display control unit 3 supplies the display element 12 with field data at the pixel position C for display in the next field period, and displays the pixel shift element. The pixel shift element 13 is controlled so as to cause the pixel shift to the pixel position C (pixel shift).

同様にして、さらに次のフィールド周期、およびその次のフィールド周期において、画素位置Bの表示、および画素位置Dの表示を行う。   Similarly, the pixel position B and the pixel position D are displayed in the next field period and the next field period.

ここに、タイミングコントローラ10から出力される基準信号は、フィールド周期の信号であって、たとえば120Hzの周波数であるものとする。   Here, it is assumed that the reference signal output from the timing controller 10 is a signal having a field period, for example, a frequency of 120 Hz.

従って、4点画素ずらしを行う本実施形態においては、4つのフィールドで構成される1フレームの周波数は30Hzである。   Therefore, in the present embodiment in which four-point pixel shifting is performed, the frequency of one frame composed of four fields is 30 Hz.

なお、この周期(フィールド周期、フレーム周期)は、前処理回路1に入力される映像信号のフレームレート(フレーム周波数)や、表示素子12により達成可能な表示レート(表示周波数)を勘案して決定されたものである。すなわち、例えばLCDを用いた表示素子12は、現状では、30Hzまたは60Hz程度の表示レートによる表示が行われることが多い。この図3に示したような4点画素ずらしでは、1フレーム毎に4回表示を切り換えなければならないために、60Hzの表示レートで駆動するタイミングを、さらに倍速で駆動することにより120Hzの表示レートを達成している。そして、画素ずらし素子13の画素ずらしレート(画素位置A〜Dを一巡する画素ずらし周波数)は、この表示素子12の4フィールド分の表示レート(つまり、1フレームを表示するレート)に一致し、かつ同期する必要があるために、30Hzとなっている。   This period (field period, frame period) is determined in consideration of the frame rate (frame frequency) of the video signal input to the preprocessing circuit 1 and the display rate (display frequency) achievable by the display element 12. It has been done. That is, for example, the display element 12 using an LCD, for example, often displays at a display rate of about 30 Hz or 60 Hz at present. In the four-point pixel shift as shown in FIG. 3, since the display must be switched four times for each frame, the timing of driving at a display rate of 60 Hz is further increased to a display rate of 120 Hz by driving at a double speed. Has achieved. The pixel shift rate of the pixel shift element 13 (the pixel shift frequency that makes a round of the pixel positions A to D) matches the display rate for four fields of the display element 12 (that is, the rate for displaying one frame), And since it is necessary to synchronize, it is 30 Hz.

続いて、図4は、図3に示す画素ずらしモードにおいて、1フレーム期間中に表示素子12に供給するフィールドデータを同一とすることにより達成するLPFモードにおける表示素子12の表示状態と基準信号と画素シフト状態とを示すタイミングチャートである。   Next, FIG. 4 shows the display state and reference signal of the display element 12 in the LPF mode achieved by making the field data supplied to the display element 12 the same during one frame period in the pixel shift mode shown in FIG. It is a timing chart which shows a pixel shift state.

1フレーム周期中の画素位置A,C,B,Dの各フィールドの何れに対しても、表示素子12に供給するフィールドデータを例えば画素位置Aのフィールドデータ(LPFモードにおいては、上述したようにフィールドデータは生成されないために、実際にはフレームメモリ2から読み出したフレームデータとなる)のみとすることにより、画素位置(画素シフト位置)が異なっても表示される画素データは同一である。従って、表示素子12の解像度と同一解像度の画像が表示されることになり(つまり、画素ずらし自体は行われるものの、画素ずらしによる高解像度表示は行われないことになり)、LPFモードの表示となる。   For each of the fields at pixel positions A, C, B, and D in one frame period, the field data supplied to the display element 12 is, for example, field data at the pixel position A (in the LPF mode, as described above. Since the field data is not generated, only the frame data read from the frame memory 2 is actually used), so that the displayed pixel data is the same even if the pixel position (pixel shift position) is different. Accordingly, an image having the same resolution as that of the display element 12 is displayed (that is, although pixel shift itself is performed, high-resolution display by pixel shift is not performed), and LPF mode display is performed. Become.

この図4に示したような駆動を行う場合には、上述した画素ずらしモードと同様に、1フレームの周波数が30Hzであり、画素ずらしの周波数も30Hz(画素ずらしの1つの画素位置を表示する時間に該当する周波数は120Hz)である。   When driving as shown in FIG. 4 is performed, the frequency of one frame is 30 Hz, and the frequency of pixel shift is 30 Hz (one pixel position of pixel shift is displayed, as in the pixel shift mode described above. The frequency corresponding to time is 120 Hz).

ところで、画素ずらしが行われると、同一の画素データが表示される画素位置が画素ずらしに応じて移動することになるために、画素ずらしレート(この画素ずらしが行われる1周期は、上述したように1フレームの周期と同じ)が低いと画素が細かく揺動しているように観察されてしまう。図5は、表示フレームレートと画素の揺れを許容できる人の割合との関係を示す図表である。   By the way, when the pixel shift is performed, the pixel position where the same pixel data is displayed moves according to the pixel shift. Therefore, the pixel shift rate (one cycle in which this pixel shift is performed is as described above. If the period is the same as the period of one frame, the pixel is observed as if it is finely oscillated. FIG. 5 is a chart showing the relationship between the display frame rate and the percentage of people who can tolerate pixel shaking.

図示のように表示フレームレートが30Hzである場合には画素の揺れを許容できる人の割合は2割に過ぎないが、表示フレームレートが40Hzである場合には7割、表示フレームレートが45Hzである場合には8割、表示フレームレートが60Hzである場合には9割に増加する。このように、出願人は、表示フレームレートを高くする程、つまり画素ずらしの周波数を高くする程、画素の揺れが認知し難くなるという実験結果を得ている。   As shown in the figure, when the display frame rate is 30 Hz, the percentage of people who can tolerate pixel shaking is only 20%. However, when the display frame rate is 40 Hz, the display frame rate is 45 Hz. In some cases, it increases to 80%, and to 90% if the display frame rate is 60 Hz. As described above, the applicant has obtained an experimental result that the higher the display frame rate, that is, the higher the pixel shift frequency, the more difficult it is to perceive pixel shaking.

従って、図4に示したようなLPFモード表示を行うと、画素の揺れを許容できる人の割合が比較的低く(例えば2割)、より高画質なLPFモード表示を行うためには画素ずらしの周波数をより高くすることが望ましい。そこで、より高画質なLPFモード表示を行うための駆動タイミングについて、図6を参照して説明する。   Therefore, when the LPF mode display as shown in FIG. 4 is performed, the percentage of people who can tolerate pixel shaking is relatively low (for example, 20%). It is desirable to increase the frequency. Accordingly, drive timing for performing higher-quality LPF mode display will be described with reference to FIG.

図6は画素ずらしモードの画素ずらしレートよりも高いレートで画素ずらしを行う高品質LPFモードにおける表示素子の表示状態と基準信号と画素シフト状態とを示すタイミングチャートである。   FIG. 6 is a timing chart showing the display state of the display element, the reference signal, and the pixel shift state in the high quality LPF mode in which the pixel shift is performed at a higher rate than the pixel shift rate in the pixel shift mode.

LPFモードでは、表示素子12により1フレームの表示を行うレートと画素ずらし素子13の画素ずらしレートとが同一である必要はない。そこで、画素ずらしによる揺動感を低減するために、画素ずらしレートを1フレームの表示を行うレートよりも早くした例がこの図6に示すものである。   In the LPF mode, the rate at which one frame is displayed by the display element 12 and the pixel shift rate of the pixel shift element 13 do not have to be the same. FIG. 6 shows an example in which the pixel shift rate is made faster than the rate at which one frame is displayed in order to reduce the sense of rocking caused by pixel shift.

この図6に示す例においては、画素ずらし素子13の画素ずらしレートを表示素子12の1フレームの表示を行うレート(つまり、画素ずらしモードにおける画素ずらしレート)の2倍とするとともに、駆動タイミングについては同期するようにしている。   In the example shown in FIG. 6, the pixel shift rate of the pixel shift element 13 is set to twice the rate at which one frame is displayed on the display element 12 (that is, the pixel shift rate in the pixel shift mode), and the drive timing Are trying to synchronize.

すなわち、1フレーム周期(周波数:30Hz)中に表示素子12に供給するフィールドデータを同一画素位置のフィールドデータ(例えば画素位置Aのフィールドデータ)とするとともに、1フレーム周期において画素ずらしを2周期分(つまり、A→C→B→D→A→C→B→D)行い、かつ画素ずらし素子13の駆動タイミングと表示素子12の駆動タイミングとを同期させている。これにより、画素ずらしレート(画素位置が一巡するレート)は60Hzとなるために、図5を参照すれば分かるように、画素の揺れを許容できる人の割合を大幅に(例えば9割に)増大することができる。なお、表示素子12は表示を切り換える際の応答時間があるために、表示切換時に、上記特開2001−157229号公報に記載されたような画素ずらし方式であれば濃度が変化し、圧電素子等を用いて機械的に振動を発生する画素ずらし方式であれば画素の間が埋まるように変化するが、画素ずらし素子13の駆動タイミングと表示素子12の駆動タイミングとを同期させることにより、特定の画素位置のみの画素濃度が低くなる等のムラを防止する制御を行い易くなる。従って、本実施形態では、LPFモードにおいて、図4に示すような駆動ではなく、この図6に示すような駆動を行うようになっている。   That is, field data supplied to the display element 12 in one frame period (frequency: 30 Hz) is field data at the same pixel position (for example, field data at pixel position A), and pixel shift is performed by two periods in one frame period. (That is, A → C → B → D → A → C → B → D), and the drive timing of the pixel shifting element 13 and the drive timing of the display element 12 are synchronized. As a result, the pixel shift rate (the rate at which the pixel position makes a round) is 60 Hz. As can be seen from FIG. 5, the percentage of people who can tolerate pixel shaking is greatly increased (for example, to 90%). can do. Since the display element 12 has a response time for switching the display, if the pixel shift method as described in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-157229 is used at the time of switching the display, the density changes, and the piezoelectric element or the like. If the pixel shift method that mechanically generates vibration using the pixel shifts, the space between the pixels is changed. However, by synchronizing the drive timing of the pixel shift element 13 and the drive timing of the display element 12, It becomes easy to perform control to prevent unevenness such as a decrease in pixel density only at the pixel position. Therefore, in this embodiment, in the LPF mode, the driving as shown in FIG. 6 is performed instead of the driving as shown in FIG.

そして、図5に示したような実験結果を参照すれば、画素ずらしレートは40Hz程度以上確保する必要があると思われ、実用上は45Hz以上であることが望ましい。もちろん、これに限らず、画素ずらし素子13が高速に画素ずらしを行うことができるタイプのものである場合には、より高い画素ずらしレート(例えば、画素ずらしモードにおける画素ずらしレートの3倍、4倍、5倍、…等のレート)に設定すると良い(ただし、画素ずらし素子13の駆動タイミングと表示素子12の駆動タイミングとを同期させるためには、基本的に、画素ずらしレートは1フレームの表示を行うレート(つまり、画素ずらしモードにおける画素ずらしレート)の2倍以上の整数倍となる)。   Then, referring to the experimental results as shown in FIG. 5, it seems that the pixel shift rate needs to be secured about 40 Hz or more, and it is desirable that it is practically 45 Hz or more. Of course, the present invention is not limited to this, and when the pixel shifting element 13 is of a type that can perform pixel shifting at high speed, a higher pixel shifting rate (for example, three times the pixel shifting rate in the pixel shifting mode, 4 times (In order to synchronize the driving timing of the pixel shifting element 13 and the driving timing of the display element 12, basically, the pixel shifting rate is 1 frame). The display rate (that is, an integer multiple of at least twice the pixel shift rate in the pixel shift mode).

次に、図7は図1に示したような画像表示装置を適用したデジタルカメラの構成例を示す図である。なお、この図7において、図1に対応する構成には同一の符号を付して適宜説明を省略する。   Next, FIG. 7 is a diagram showing a configuration example of a digital camera to which the image display device as shown in FIG. 1 is applied. In FIG. 7, the components corresponding to those in FIG.

図1に示したような画像表示装置は、画素ずらしにより画像を表示する装置であれば広く適用することができるが、ここではその一適用例としてのデジタルカメラ(デジタルスチルカメラ:DSC)について説明する。   The image display apparatus as shown in FIG. 1 can be widely applied as long as it is an apparatus that displays an image by shifting pixels. Here, a digital camera (digital still camera: DSC) as an application example thereof will be described. To do.

この図7に示す例では、デジタルカメラには画素ずらしの技術が用いられた電子ビューファインダ(EVF:Electronic View Finder)表示部が画素ずらし拡大表示部として設けられており、このEVF表示部によって、必要に応じて高精細な画像表示を行うことができるようになっている。   In the example shown in FIG. 7, an electronic view finder (EVF) display unit using a pixel shifting technique is provided in the digital camera as a pixel shifting enlarged display unit. High-definition image display can be performed as required.

撮像装置としてのこのデジタルカメラは、撮像光学部21と、撮像素子22と、撮像回路23と、A/D変換器24と、フォーカスモータ駆動回路25と、ズームモータ駆動回路26と、絞り駆動回路27と、シャッタ駆動回路28と、画像処理回路31と、圧縮伸張部33と、タイミングジェネレータ35と、表示部36と、表示制御部3と、バックライト11と、表示素子12と、画素ずらし素子13と、接眼光学系20と、着脱メモリ34と、内蔵メモリ32と、不揮発性メモリ37と、電源部6と、操作部38と、システムコントローラ39と、を備えている。   This digital camera as an imaging device includes an imaging optical unit 21, an imaging element 22, an imaging circuit 23, an A / D converter 24, a focus motor driving circuit 25, a zoom motor driving circuit 26, and an aperture driving circuit. 27, shutter drive circuit 28, image processing circuit 31, compression / decompression unit 33, timing generator 35, display unit 36, display control unit 3, backlight 11, display element 12, and pixel shifting element. 13, eyepiece optical system 20, removable memory 34, built-in memory 32, nonvolatile memory 37, power supply unit 6, operation unit 38, and system controller 39.

ここに、EVF表示部は、表示制御部3と、バックライト11と、表示素子12と、画素ずらし素子13と、接眼光学系20と、を含んでいる。   Here, the EVF display unit includes a display control unit 3, a backlight 11, a display element 12, a pixel shifting element 13, and an eyepiece optical system 20.

また、システムコントローラ39は、電源状態判断部7と、画素ずらし表示判断部8と、を備えて構成されている。   The system controller 39 includes a power supply state determination unit 7 and a pixel shift display determination unit 8.

撮像光学部21は、被写体像を撮像素子22に結像するためのものでありズーム光学系として構成された撮像レンズと、この撮像レンズを通過する光束の光量を制御するための絞りと、撮像レンズを通過する光束の通過時間を制御するためのメカニカルシャッタと、撮像レンズに含まれるズームレンズを駆動するためのズームモータと、撮像レンズに含まれるフォーカスレンズを駆動するためのフォーカスモータと、を備えて構成されている。   The imaging optical unit 21 is for imaging a subject image on the imaging element 22 and is configured as an imaging lens configured as a zoom optical system, a diaphragm for controlling the amount of light flux passing through the imaging lens, and imaging A mechanical shutter for controlling a transit time of a light beam passing through the lens, a zoom motor for driving a zoom lens included in the imaging lens, and a focus motor for driving a focus lens included in the imaging lens. It is prepared for.

撮像素子22は、撮像光学部21により結像された被写体の光学像を光電変換して、電気信号として出力するものであり、例えばCCDやCMOSとして構成されている。   The imaging element 22 photoelectrically converts the optical image of the subject imaged by the imaging optical unit 21 and outputs it as an electrical signal. For example, the imaging element 22 is configured as a CCD or a CMOS.

撮像回路23は、撮像素子22を駆動すると共に、撮像素子22から得られた電気信号にアナログの信号処理を施してアナログの画像信号として出力するものである。   The image pickup circuit 23 drives the image pickup device 22 and performs analog signal processing on the electric signal obtained from the image pickup device 22 to output it as an analog image signal.

A/D変換器24は、撮像回路23から出力されたアナログの画像信号を、デジタルの画像信号(映像信号)に変換して出力するものである。   The A / D converter 24 converts the analog image signal output from the imaging circuit 23 into a digital image signal (video signal) and outputs it.

フォーカスモータ駆動回路25は、撮像光学部21に含まれるフォーカスモータを制御して駆動することにより、撮像レンズのフォーカシングを行うものである。   The focus motor driving circuit 25 performs focusing of the imaging lens by controlling and driving a focus motor included in the imaging optical unit 21.

ズームモータ駆動回路26は、撮像光学部21に含まれるズームモータを制御して駆動することにより、撮像レンズのズーミングを行うものである。   The zoom motor drive circuit 26 performs zooming of the imaging lens by controlling and driving a zoom motor included in the imaging optical unit 21.

絞り駆動回路27は、撮像光学部21に含まれる絞りを制御して駆動することにより、絞り調整を行うものである。   The aperture driving circuit 27 performs aperture adjustment by controlling and driving the aperture included in the imaging optical unit 21.

シャッタ駆動回路28は、撮像光学部21に含まれるメカニカルシャッタを制御して駆動することにより、撮像素子22の露光時間(シャッタ時間)を調節するものである。   The shutter drive circuit 28 adjusts the exposure time (shutter time) of the image pickup device 22 by controlling and driving a mechanical shutter included in the image pickup optical unit 21.

画像処理回路31は、A/D変換器24から出力され、バスを介して内蔵メモリ32に一旦記憶された画像信号に各種の画像処理を行うためのものである。この画像処理回路31により行われる画像処理としては、例えば画素欠陥補償、撮像素子22が単板である場合には3板化の処理、色バランス処理、RGB信号から輝度−色差信号へのマトリクス変換処理やその逆変換処理、帯域制限等による偽色除去(あるいは偽色低減)処理、γ変換に代表されるような各種の非線型処理、画素数変換処理、などが挙げられる。この画像処理回路31により画像処理された画像信号は、バスを介して内蔵メモリ32に再び記憶されるようになっている。この画像処理回路31は、図1に示した前処理回路1の機能を兼ねるものとなっている。   The image processing circuit 31 is for performing various types of image processing on the image signal output from the A / D converter 24 and temporarily stored in the built-in memory 32 via the bus. The image processing performed by the image processing circuit 31 includes, for example, pixel defect compensation, three-plate processing when the image pickup device 22 is a single plate, color balance processing, and matrix conversion from RGB signals to luminance-color difference signals. Examples include processing, inverse conversion processing, false color removal (or false color reduction) processing by band limitation, various non-linear processing represented by γ conversion, pixel number conversion processing, and the like. The image signal processed by the image processing circuit 31 is stored again in the built-in memory 32 via the bus. The image processing circuit 31 also functions as the preprocessing circuit 1 shown in FIG.

圧縮伸張部33は、画像処理回路31により処理された画像信号を圧縮処理したり、あるいは着脱メモリ34に既に記録されている圧縮された画像信号を伸張処理して内蔵メモリ32に記憶させる処理を行ったりするものである。   The compression / decompression unit 33 performs a process of compressing the image signal processed by the image processing circuit 31 or a process of expanding the compressed image signal already recorded in the removable memory 34 and storing it in the built-in memory 32. It is something to go.

表示部36は、画像処理回路31により処理された画像を表示したり、あるいはこのデジタルカメラに係る各種の情報を表示したりするためのものであり、例えばデジタルカメラの背面側に配設されたLCD等を含んで構成される表示部となっている。ここに、このデジタルカメラには、この背面LCD等で構成される表示部36と、画素ずらし機能を備えたEVF表示部と、の両方が設けられていて、これらはシステムコントローラ39により制御されるようになっている。すなわち、システムコントローラ39は、例えば表示部36により表示を行うときにはEVF表示部を非表示とする、EVF表示部により表示を行うときには表示部36を非表示とする、表示部36とEVF表示部とを同時に表示する、表示部36とEVF表示部とを両方とも非表示とする、等の表示デバイスの制御を行うようになっている。   The display unit 36 is for displaying an image processed by the image processing circuit 31, or for displaying various kinds of information related to the digital camera. For example, the display unit 36 is disposed on the back side of the digital camera. The display unit includes an LCD or the like. Here, the digital camera is provided with both a display unit 36 constituted by the rear LCD and the EVF display unit having a pixel shifting function, and these are controlled by the system controller 39. It is like that. That is, for example, the system controller 39 hides the EVF display unit when displaying on the display unit 36, and hides the display unit 36 when displaying on the EVF display unit. The display device is controlled such that the display unit 36 and the EVF display unit are not displayed at the same time.

タイミングジェネレータ35は、図1に示したタイミングコントローラ10に対応しており、このデジタルカメラにおいて用いられる基準となる信号(タイミング信号)を生成するものである。   The timing generator 35 corresponds to the timing controller 10 shown in FIG. 1, and generates a reference signal (timing signal) used in this digital camera.

表示制御部3は、システムコントローラ39の制御に基づきEVF表示部の各回路を制御するものであり、図1に示したようにLPFモード制御部5を含む画素ずらし制御部4を備えている。   The display control unit 3 controls each circuit of the EVF display unit based on the control of the system controller 39, and includes a pixel shift control unit 4 including the LPF mode control unit 5 as shown in FIG.

バックライト11、表示素子12、画素ずらし素子13は、図1を参照して説明したようなものである。   The backlight 11, the display element 12, and the pixel shifting element 13 are as described with reference to FIG.

接眼光学系20は、表示素子12に表示され、画素ずらし素子13を介して射出される画像を、虚像として観察者の目に拡大して投影するもの(つまり、拡大光学系として構成されている)である。   The eyepiece optical system 20 projects an image displayed on the display element 12 and emitted through the pixel shifting element 13 in a magnified manner as a virtual image (that is, configured as an enlargement optical system). ).

着脱メモリ34は、メモリカード(例えば、SDカード、xDピクチャーカード、スマートメディア等)や小型ハードディスク等の着脱可能な不揮発性の記録媒体であり、撮像素子22により撮像された画像(静止画像や動画像)、あるいは音声等を記録するためのものである。   The removable memory 34 is a detachable nonvolatile recording medium such as a memory card (for example, an SD card, xD picture card, smart media, etc.) or a small hard disk, and an image (still image or moving image) captured by the image sensor 22. Image) or sound.

内蔵メモリ32は、図1に示したフレームメモリ2およびフィールドメモリ9に対応するものであり、高速に動作する揮発性のメモリ、例えばSDRAM(Synchronous Dynamic Random Access Memory)等により構成されていて、上述したように画像処理用のワークエリアとしても使用されるようになっている。   The built-in memory 32 corresponds to the frame memory 2 and the field memory 9 shown in FIG. 1, and is composed of a volatile memory that operates at high speed, such as SDRAM (Synchronous Dynamic Random Access Memory). As described above, it is also used as a work area for image processing.

不揮発性メモリ37は、フラッシュメモリ等の不揮発性記録媒体として構成されていて、このデジタルカメラの基本制御プログラムや、このデジタルカメラに関する種々のデータ等が記録されたものである。システムコントローラ39は、この不揮発性メモリ37から基本制御プログラムを読み出して実行することにより、デジタルカメラ全体の制御を行うようになっている。   The non-volatile memory 37 is configured as a non-volatile recording medium such as a flash memory, in which a basic control program of the digital camera, various data related to the digital camera, and the like are recorded. The system controller 39 reads the basic control program from the nonvolatile memory 37 and executes it to control the entire digital camera.

電源部6は、電池または外部電源から供給される電力を、このデジタルカメラ内部の各部に安定化して供給するものである。このデジタルカメラは、携帯可能なものであって、通常の携帯時には電池により駆動するようになっているが、ACアダプタ等を接続することにより外部電源から電力の供給を受けて動作することも可能となっている。   The power supply unit 6 stabilizes and supplies power supplied from a battery or an external power supply to each unit in the digital camera. This digital camera is portable and is driven by a battery when it is normally carried, but it can also be operated by supplying power from an external power source by connecting an AC adapter or the like. It has become.

操作部38は、このデジタルカメラの電源のオン/オフを行うための電源スイッチや、このデジタルカメラの動作モードを設定するためのモード切換スイッチ、表示を表示部36により行うかEVF表示部により行うか等を設定するための表示切換スイッチ、動画像を記録するか静止画像を記録するかを設定するための動画/静止画切換スイッチ、撮像動作を指示入力するための2段式のボタンスイッチでなるレリーズボタン、各種の選択操作や移動操作を行うための十字キー等を含んで構成されるものである。   The operation unit 38 is a power switch for turning on / off the power of the digital camera, a mode changeover switch for setting the operation mode of the digital camera, and the display is performed by the display unit 36 or by the EVF display unit. A display switch for setting the image, a moving image / still image switching switch for setting whether to record a moving image or a still image, and a two-stage button switch for inputting an instruction for an imaging operation A release button, a cross key for performing various selection operations and movement operations, and the like.

システムコントローラ39は、上述した基本制御プログラムに基づいて、このデジタルカメラ全体を統括的に制御するためのものである。   The system controller 39 is for comprehensively controlling the entire digital camera based on the basic control program described above.

次に、このようなデジタルカメラにおいて、画像を撮像するときの動作の概要は、次のようになっている。   Next, in this digital camera, the outline of the operation when capturing an image is as follows.

本撮影に先立って、焦点検出や測光が行われ、その結果に基づいて、撮像光学部21のフォーカス調整が行われ、撮像の露光時間(シャッタ速度)および絞り値が設定されているものとする。   Prior to the actual photographing, focus detection and photometry are performed, and based on the results, focus adjustment of the imaging optical unit 21 is performed, and the exposure time (shutter speed) and aperture value of the imaging are set. .

そして、レリーズボタンの2段目の押圧が行われると、撮像光学部21を介して結像された被写体の光学像が上記露光時間だけ撮像素子22により電気信号に変換され、その後に撮像素子22から読み出されて撮像回路23からアナログ画像信号として出力される。   Then, when the second release button is pressed, the optical image of the subject formed through the imaging optical unit 21 is converted into an electrical signal by the imaging device 22 for the exposure time, and then the imaging device 22. Is output from the imaging circuit 23 as an analog image signal.

このアナログ画像信号は、A/D変換器24によりデジタル画像信号に変換されて、一旦、内蔵メモリ32に記憶される。   The analog image signal is converted into a digital image signal by the A / D converter 24 and temporarily stored in the built-in memory 32.

画像処理回路31は、内蔵メモリ32に一時的に記憶された画像情報に対して、上述したような画像処理を行う。   The image processing circuit 31 performs the above-described image processing on the image information temporarily stored in the built-in memory 32.

この画像処理回路31により画像処理された画像情報は、圧縮伸張部33により例えばJPEG圧縮(静止画像の場合)やMPEG圧縮(動画像の場合)等がなされて、着脱メモリ34に記録される。   The image information processed by the image processing circuit 31 is subjected to, for example, JPEG compression (in the case of a still image) or MPEG compression (in the case of a moving image) by the compression / decompression unit 33 and is recorded in the removable memory 34.

また、撮像した画像は、表示部36とEVF表示部との何れにも表示することが可能である。ここに、表示部36に表示する場合には、画像処理回路31により画像処理がなされ、さらに表示部36用に画素数変換が行われた画像情報が、表示部36に表示される。また、EVF表示部に表示する場合には、画像処理回路31により画像処理がなされて内蔵メモリ32に一時的に記憶されている画像が、表示制御部3により画素数変換されてフレームメモリおよびフィールドメモリとして機能する内蔵メモリ32に記憶され、さらに表示素子12に表示される。このときには、バックライト11が駆動されるとともに、画素ずらし素子13も必要に応じて駆動され、EVF表示部による表示が行われる。   The captured image can be displayed on either the display unit 36 or the EVF display unit. Here, when the image is displayed on the display unit 36, image processing is performed by the image processing circuit 31, and image information that has undergone pixel number conversion for the display unit 36 is displayed on the display unit 36. When the image is displayed on the EVF display unit, an image processed by the image processing circuit 31 and temporarily stored in the built-in memory 32 is converted in the number of pixels by the display control unit 3 to be converted into a frame memory and a field. It is stored in the built-in memory 32 that functions as a memory, and is further displayed on the display element 12. At this time, the backlight 11 is driven, and the pixel shifting element 13 is also driven as necessary, and display by the EVF display unit is performed.

なお、静止画像を撮像する前に表示部36またはEVF表示部により構図の確認等を行う場合には、これらの何れか一方または両方はファインダとして利用されてフレーム画像が表示されることになる。このような表示をライブビューと呼ぶ。   Note that when the composition is confirmed by the display unit 36 or the EVF display unit before capturing a still image, one or both of these are used as a finder and a frame image is displayed. Such a display is called a live view.

一方、着脱メモリ34に既に記録されている画像を表示する場合には、着脱メモリ34から圧縮されている画像情報を読み出して圧縮伸張部33により伸張し、伸張後の画像情報を内蔵メモリ32に一時的に記憶する。次に、伸張した画像情報に、例えば画像処理回路31により所定の画像処理を施した後に、処理後の画像を撮影時と同様に表示部36またはEVF表示部に表示する。   On the other hand, when an image already recorded in the removable memory 34 is displayed, the compressed image information is read from the removable memory 34 and decompressed by the compression / decompression unit 33, and the decompressed image information is stored in the built-in memory 32. Memorize temporarily. Next, the decompressed image information is subjected to predetermined image processing, for example, by the image processing circuit 31, and then the processed image is displayed on the display unit 36 or the EVF display unit in the same manner as when photographing.

システムコントローラ39は、不揮発性メモリ37からデジタルカメラの基本制御プログラムを読み出して、上述したような処理を含むこのデジタルカメラ全体の制御を行うようになっている。また、システムコントローラ39は、操作部38からの入力を受け付けて、基本制御プログラムに基づき、その入力に応じた制御を行うようになっている。さらに、システムコントローラ39は、基本制御プログラムに基づき、電源状態判断部7によって電源部6の状態を把握し、電源部6を制御して全体の電源管理も行うようになっている。このシステムコントローラ39が行う電源管理には、上述したようなEVF表示部の画素ずらしモードを入力される映像信号の解像度や電源状態に基づいて切り換える処理も含まれている。加えて、システムコントローラ39は、フォーカスモータ駆動回路25を介したフォーカス調整、ズームモータ駆動回路26を介したズーム調整、絞り駆動回路27を介した絞り調整、シャッタ駆動回路28を介したシャッタ駆動なども行うようになっている。   The system controller 39 reads the basic control program of the digital camera from the non-volatile memory 37, and controls the entire digital camera including the processing described above. In addition, the system controller 39 receives an input from the operation unit 38 and performs control according to the input based on the basic control program. Further, the system controller 39 grasps the state of the power supply unit 6 by the power supply state determination unit 7 based on the basic control program, and controls the power supply unit 6 to perform overall power management. The power management performed by the system controller 39 includes a process of switching the pixel shift mode of the EVF display unit as described above based on the resolution and power state of the input video signal. In addition, the system controller 39 performs focus adjustment via the focus motor drive circuit 25, zoom adjustment via the zoom motor drive circuit 26, aperture adjustment via the aperture drive circuit 27, shutter drive via the shutter drive circuit 28, and the like. Also has to do.

ところで、撮像素子22は、近年、画素数が増加する傾向にあり、1000万画素を超える撮像素子も広く用いられるようになってきている。これに対して、表示素子12の画素数は、撮像素子22の画素数よりも少ないことが多い。   By the way, in recent years, the number of pixels of the image sensor 22 tends to increase, and an image sensor having more than 10 million pixels has been widely used. On the other hand, the number of pixels of the display element 12 is often smaller than the number of pixels of the imaging element 22.

さらに、ライブビューを行うときに撮像素子22の全画素の画素データを用いると、撮像素子22からの読み出しやその後の画像処理に要する時間が長くなり、かつ処理画素数が多いために消費電力量が多くなることになる。これらの内の時間が長くなることは、リアルタイム性や時間分解能が要求されるライブビューには不利であるし、消費電力が大きくなることは電池等で駆動されることが多いデジタルカメラ等には不利である。   Furthermore, if pixel data of all the pixels of the image sensor 22 is used when performing live view, the time required for reading from the image sensor 22 and subsequent image processing becomes longer, and the number of processed pixels is large, so that the amount of power consumption is increased. Will increase. The longer time is disadvantageous for live view that requires real-time performance and time resolution, and the increase in power consumption is necessary for digital cameras that are often driven by batteries. It is disadvantageous.

そこで、ライブビュー時には、撮像素子22から間引きされた画素数の画像を読み出すことにより、特に表示のフレームレートを上げて時間分解能を向上するようにしている。この間引き読み出し時には、フレームレートに応じた間引きを行う(フレームレートが高い場合には読み出す画素数を少なくする)ことにより、単位時間当たりに扱う信号量を所定範囲内に保って、画像処理回路31の処理負荷が過剰にならないようにしている。   Therefore, during live view, an image of the number of pixels thinned out from the image sensor 22 is read, so that the display frame rate is particularly increased and the time resolution is improved. At the time of this thinning readout, thinning is performed according to the frame rate (when the frame rate is high, the number of pixels to be read is reduced), so that the amount of signal handled per unit time is kept within a predetermined range, and the image processing circuit 31 To avoid excessive processing load.

また、被写体の輝度が低い場合には、画素加算読み出しを行うことがあり得るが、このときにも被写体に応じた加算を行う(被写体が暗い場合には加算する画素数を多くする(つまり、読み出す画素数は少なくなる))ことが考えられる。   In addition, when the luminance of the subject is low, pixel addition reading may be performed, but also at this time, addition according to the subject is performed (when the subject is dark, the number of pixels to be added is increased (that is, It is conceivable that the number of pixels to be read decreases)).

従って、場合によっては、撮像素子22から間引きして(あるいは画素加算して)読み出されるライブビュー画像の画素数は、表示素子12の画素数以下となる場合もあり得る。このような、表示素子12の画素数以下の画素数の画像が撮像素子22から出力されてきた場合に、画素ずらし表示判断部8は、画素ずらし制御部4内のLPFモード制御部5へ図6に示したようなLPFモードにより表示を行うべきである旨の信号を出力することにより、制御することになる(つまり、この図7に示すデジタルカメラの場合には、画素ずらし表示判断部8が行う判断は、外部から入力される映像信号に基づいて行うのではなく、撮像素子22からの信号に基づいて行われることになる)。   Accordingly, in some cases, the number of pixels of the live view image read out by thinning out (or adding pixels) from the image sensor 22 may be equal to or less than the number of pixels of the display element 12. When such an image having the number of pixels equal to or smaller than the number of pixels of the display element 12 is output from the imaging element 22, the pixel shift display determination unit 8 displays the image to the LPF mode control unit 5 in the pixel shift control unit 4. 6 is output by outputting a signal indicating that the display should be performed in the LPF mode as shown in FIG. 6 (that is, in the case of the digital camera shown in FIG. The determination to be performed is not based on the video signal input from the outside, but based on the signal from the image sensor 22).

なお、上述では、入力される映像信号の解像度や電源部6の電圧等に応じて画素ずらしモードで駆動するかまたはLPFモードで駆動するかを決定したが、これらに限らず、例えば画像表示装置内の温度を検出して、温度が所定値よりも高い場合には画像処理回路31や画素ずらし制御部4による発熱量を低下させるために、入力される映像信号の解像度に関わらずLPFモードで駆動するなどを行うようにしても良い。このように、画素ずらしモードで駆動するかLPFモードで駆動するかを決定するための要因としては、上述に限るものではなく、広く採用することが可能である。   In the above description, whether to drive in the pixel shift mode or the LPF mode is determined in accordance with the resolution of the input video signal, the voltage of the power supply unit 6, and the like. In order to reduce the amount of heat generated by the image processing circuit 31 and the pixel shift control unit 4 when the temperature is higher than a predetermined value, the LPF mode is used regardless of the resolution of the input video signal. You may make it drive. Thus, the factors for determining whether to drive in the pixel shifting mode or the LPF mode are not limited to the above, and can be widely adopted.

また、上述では、画像表示装置が備える表示モードとして、画素ずらしモードとローパスフィルタモードとのみを記載しているが、その他の表示モードをさらに備えて、これらの表示モードの中から適宜の表示モードを選択するようにしても構わない。加えて、画素ずらしモードも1つに限るものではなく、複数の画素ずらしモードを備えて選択することができるようにしても良い。   In the above description, only the pixel shift mode and the low-pass filter mode are described as the display modes provided in the image display device. However, the display modes further include other display modes and appropriate display modes are selected from these display modes. May be selected. In addition, the pixel shift mode is not limited to one, and a plurality of pixel shift modes may be selected and selected.

このような実施形態1によれば、画素ずらしモードのときよりもLPFモードのときの画素ずらしレートを高くするようにしたために、画素ずらしによる画素の揺動を観察し難くすることができ、より高品質な表示を行うことが可能となる。   According to the first embodiment, since the pixel shift rate in the LPF mode is higher than that in the pixel shift mode, it is possible to make it difficult to observe the fluctuation of the pixel due to the pixel shift. High-quality display can be performed.

そして、LPFモードにより駆動を行うときには、画素ずらし用(つまり、画素ずらしの各画素位置用)のフィールド画像を生成する必要がないために、低消費電力化を図ることも可能となり、電池駆動時の動作時間を延長し、機器の発熱を抑制することが可能となる。   Further, when driving in the LPF mode, it is not necessary to generate a field image for pixel shifting (that is, for each pixel position for pixel shifting), so that it is possible to reduce power consumption. It is possible to extend the operation time of the device and suppress the heat generation of the device.

そして、画素ずらし素子13の駆動タイミングと表示素子12の駆動タイミングとを同期させるようにしたために、特定の画素ずらし位置における画素濃度のムラを防止する制御を行うことが可能となる
[実施形態2]
図8および図9は本発明の実施形態2を示したものであり、図8は画像表示装置の構成を示すブロック図、図9は画素ずらしモードの画素ずらしレートよりも高いレートで画素ずらしを行う高品質LPFモードにおける表示素子の表示状態と基準信号と画素シフト状態とを示すタイミングチャートである。
Since the drive timing of the pixel shift element 13 and the drive timing of the display element 12 are synchronized, it is possible to perform control for preventing unevenness in pixel density at a specific pixel shift position [Embodiment 2]. ]
8 and 9 show Embodiment 2 of the present invention. FIG. 8 is a block diagram showing the configuration of the image display device. FIG. 9 shows pixel shifting at a rate higher than the pixel shifting rate in the pixel shifting mode. It is a timing chart which shows the display state of the display element in a high quality LPF mode to perform, a reference signal, and a pixel shift state.

この実施形態2において、上述の実施形態1と同様である部分については同一の符号を付して説明を省略し、主として異なる点についてのみ説明する。   In the second embodiment, parts that are the same as those in the first embodiment are given the same reference numerals and description thereof is omitted, and only differences are mainly described.

上述した実施形態1では、画素ずらし素子13の画素ずらしレートを表示素子12が1フレームを表示するレート(つまり、画素ずらしモードにおける画素ずらしレート)の2倍以上の整数倍としていたが、画素ずらし素子13として用いるデバイスの種類によっては2倍以上の駆動レートを確保することができないもの(画素ずらし素子13の上限駆動レートが、表示素子12が1フレームを表示するレートの1倍よりも大きく2倍未満であるもの)もあり得る。本実施形態は、このような画素ずらし素子13であっても(ただし、2倍以上の駆動レートを実現可能な画素ずらし素子13であっても本実施形態を適用することは可能である)、より高品質なLPF表示を行い得るようにするものとなっている。   In the first embodiment described above, the pixel shift rate of the pixel shift element 13 is set to an integer multiple of at least twice the rate at which the display element 12 displays one frame (that is, the pixel shift rate in the pixel shift mode). Depending on the type of device used as the element 13, a drive rate that cannot be doubled or more (the upper limit drive rate of the pixel shifting element 13 is larger than 1 times the rate at which the display element 12 displays one frame is 2 Can be less than double). This embodiment is such a pixel shifting element 13 (however, the present embodiment can be applied even to a pixel shifting element 13 capable of realizing a driving rate of twice or more). This makes it possible to perform higher-quality LPF display.

本実施形態の画像表示装置は、図1に示した構成に対して、LPFモード駆動部14を追加したものとなっている。ここに、LPFモード制御部5は、LPFモード駆動部14を介して画素ずらし素子13へ接続されている。   The image display apparatus of the present embodiment is obtained by adding an LPF mode driving unit 14 to the configuration shown in FIG. Here, the LPF mode control unit 5 is connected to the pixel shifting element 13 via the LPF mode driving unit 14.

このLPFモード駆動部14は、表示素子12の駆動タイミングとは独立したタイミングで、かつ表示素子12のレートとは独立したレートで、画素ずらし素子13を駆動するためのものである。従って、LPFモード駆動部14は、例えばタイミングコントローラ10とは別個にクロックを発生する機能を備えていても良い。   The LPF mode driving unit 14 is for driving the pixel shifting element 13 at a timing independent of the drive timing of the display element 12 and at a rate independent of the rate of the display element 12. Therefore, the LPF mode driving unit 14 may have a function of generating a clock separately from the timing controller 10, for example.

次に、本実施形態における駆動タイミングについて、図9を参照して説明する。   Next, drive timing in the present embodiment will be described with reference to FIG.

この図9に示す例においては、画素ずらしレートを1フレームを表示するレート(つまり、画素ずらしモードにおける画素ずらしレート)の1.5倍とするとともに、タイミングについては非同期としている(すなわち、画素ずらしモードにおける高解像度時には、1フレームを表示するレートと画素ずらしレートとが一致する必要があると共に、タイミングも同期する必要があったが、LPFモードにおいては何れも必須ではないためにこのような駆動が可能となっている)。   In the example shown in FIG. 9, the pixel shift rate is set to 1.5 times the frame display rate (that is, the pixel shift rate in the pixel shift mode), and the timing is asynchronous (that is, the pixel shift rate). At the time of high resolution in the mode, the rate for displaying one frame must match the pixel shift rate, and the timing needs to be synchronized. Is possible).

すなわち、1フレーム周期(周波数:30Hz)中に表示素子12に供給するフィールドデータを同一画素位置のフィールドデータ(例えば画素位置Aのフィールドデータ)とすることは上述した実施形態1の図6と同様であるが、この1フレーム周期において画素ずらしを1.5周期分(つまり、A→C→B→D→A→C)行い、かつ画素ずらし素子13の駆動タイミングと表示素子12の駆動タイミングとを非同期としている。このような制御は、LPFモード時には、表示素子12の駆動とは独立して、LPFモード駆動部14により画素ずらし素子13を駆動することにより実現される(ただし、画素ずらしモード時には、上述した実施形態1と同様に、LPFモード駆動部14を介することなく画素ずらし素子13が駆動され、画素ずらし素子13の駆動タイミングは表示素子12の駆動タイミングと同期される)。   That is, the field data supplied to the display element 12 in one frame cycle (frequency: 30 Hz) is set to the field data at the same pixel position (for example, the field data at the pixel position A) as in FIG. 6 of the first embodiment described above. However, in this one frame period, the pixel shift is performed for 1.5 periods (that is, A → C → B → D → A → C), and the drive timing of the pixel shift element 13 and the drive timing of the display element 12 are Is asynchronous. Such control is realized by driving the pixel shifting element 13 by the LPF mode driving unit 14 independently of driving of the display element 12 in the LPF mode (however, in the pixel shifting mode, the above-described implementation is performed). Similarly to the first embodiment, the pixel shifting element 13 is driven without going through the LPF mode driving unit 14, and the driving timing of the pixel shifting element 13 is synchronized with the driving timing of the display element 12).

そして、この図9に示す場合であっても、画素ずらしレート(画素位置が一巡するレート)は45Hzであるために、図5を参照すれば分かるように、画素の揺れを許容できる人の割合を比較的(例えば8割に)増大することができる。ここに、LPFモード駆動部14により駆動される画素ずらし素子13の画素ずらしレートは、例えば、画素ずらし素子13により実現可能な上限の駆動レートとなっている(ただし、上限の駆動レートであるに限るものではなく、画素の揺動感を感じない程度の画素ずらしレートが確保できれば足りる(逆に言えば、上限の駆動レートが画素の揺動感を感じない程度のレートであるような画素ずらし素子13を用いることが望ましい))。   Even in the case shown in FIG. 9, since the pixel shift rate (rate at which the pixel position makes a round) is 45 Hz, as can be seen with reference to FIG. Can be increased relatively (for example, to 80%). Here, the pixel shifting rate of the pixel shifting element 13 driven by the LPF mode driving unit 14 is, for example, an upper limit driving rate that can be realized by the pixel shifting element 13 (however, the upper limit driving rate). It is not limited, and it is only necessary to secure a pixel shift rate that does not feel a sense of pixel swing (in other words, a pixel shift element 13 whose upper limit drive rate is a rate that does not feel the sense of pixel swing). Is desirable)).

このような実施形態2によれば、上述した実施形態1とほぼ同様の効果を奏するとともに、LPFモードにおいて、表示素子12の駆動周波数とは独立に、かつ画素ずらしモードにおける画素ずらし素子13の駆動周波数よりも大きい駆動周波数によってこの画素ずらし素子13を駆動するようにしたために、画素ずらしによる画素の揺動感を低減して、高画質な画像の表示を行うことができる。   According to the second embodiment, the same effects as those of the first embodiment described above are obtained, and in the LPF mode, the pixel shift element 13 is driven independently of the drive frequency of the display element 12 and in the pixel shift mode. Since the pixel shifting element 13 is driven at a driving frequency higher than the frequency, the pixel swinging feeling due to the pixel shifting can be reduced, and a high-quality image can be displayed.

そして、画素ずらし素子13により実現し得る上限の駆動周波数によってこの画素ずらし素子13を駆動する場合には、画素ずらしによる画素の揺動感を可能な限り低減して、より高画質な画像の表示を行うことができる。   When the pixel shifting element 13 is driven at the upper limit driving frequency that can be realized by the pixel shifting element 13, the feeling of pixel swing due to pixel shifting is reduced as much as possible to display a higher quality image. It can be carried out.

なお、本発明は上述した実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化することができる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成することができる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除しても良い。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせても良い。このように、発明の主旨を逸脱しない範囲内において種々の変形や応用が可能であることは勿論である。   Note that the present invention is not limited to the above-described embodiments as they are, and can be embodied by modifying the constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage. Moreover, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of constituent elements disclosed in the embodiment. For example, you may delete a some component from all the components shown by embodiment. Furthermore, the constituent elements over different embodiments may be appropriately combined. Thus, it goes without saying that various modifications and applications are possible without departing from the spirit of the invention.

本発明の実施形態1における画像表示装置の構成を示すブロック図。1 is a block diagram showing a configuration of an image display device in Embodiment 1 of the present invention. 上記実施形態1における画像表示装置の作用を示すフローチャート。5 is a flowchart showing the operation of the image display device in the first embodiment. 上記実施形態1において、画素ずらしモードにおける表示素子の表示状態と基準信号と画素シフト状態とを示すタイミングチャート。4 is a timing chart showing a display state of a display element, a reference signal, and a pixel shift state in the pixel shift mode in the first embodiment. 上記実施形態1の図3に示す画素ずらしモードにおいて、1フレーム期間中に表示素子12に供給するフィールドデータを同一とすることにより達成するLPFモードにおける表示素子の表示状態と基準信号と画素シフト状態とを示すタイミングチャート。In the pixel shift mode shown in FIG. 3 of Embodiment 1 above, the display state, reference signal, and pixel shift state of the display element in the LPF mode achieved by making the field data supplied to the display element 12 the same during one frame period The timing chart which shows. 上記実施形態1において、表示フレームレートと画素の揺れを許容できる人の割合との関係を示す図表。The chart which shows the relationship between a display frame rate and the ratio of the person who can tolerate a pixel shake in the said Embodiment 1. FIG. 上記実施形態1において、画素ずらしモードの画素ずらしレートよりも高いレートで画素ずらしを行う高品質LPFモードにおける表示素子の表示状態と基準信号と画素シフト状態とを示すタイミングチャート。4 is a timing chart showing a display state, a reference signal, and a pixel shift state of a display element in a high quality LPF mode in which pixel shift is performed at a rate higher than the pixel shift rate in the pixel shift mode in the first embodiment. 上記実施形態1の図1に示したような画像表示装置を適用したデジタルカメラの構成例を示す図。FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration example of a digital camera to which the image display device as illustrated in FIG. 1 of the first embodiment is applied. 本発明の実施形態2における画像表示装置の構成を示すブロック図。The block diagram which shows the structure of the image display apparatus in Embodiment 2 of this invention. 上記実施形態2において、画素ずらしモードの画素ずらしレートよりも高いレートで画素ずらしを行う高品質LPFモードにおける表示素子の表示状態と基準信号と画素シフト状態とを示すタイミングチャート。In the said Embodiment 2, the timing chart which shows the display state of the display element in a high quality LPF mode which performs pixel shifting at a rate higher than the pixel shifting rate of pixel shifting mode, a reference signal, and a pixel shift state.

符号の説明Explanation of symbols

1…前処理回路
2…フレームメモリ
3…表示制御部
4…画素ずらし制御部
5…LPFモード制御部
6…電源部
7…電源状態判断部
8…画素ずらし表示判断部
9…フィールドメモリ
10…タイミングコントローラ
11…バックライト
12…表示素子
13…画素ずらし素子
14…LPFモード駆動部
20…接眼光学系
21…撮像光学部
22…撮像素子
23…撮像回路
24…A/D変換器
25…フォーカスモータ駆動回路
26…ズームモータ駆動回路
27…絞り駆動回路
28…シャッタ駆動回路
31…画像処理回路
32…内蔵メモリ
33…圧縮伸張部
34…着脱メモリ
35…タイミングジェネレータ
36…表示部
37…不揮発性メモリ
38…操作部
39…システムコントローラ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Pre-processing circuit 2 ... Frame memory 3 ... Display control part 4 ... Pixel shift control part 5 ... LPF mode control part 6 ... Power supply part 7 ... Power supply state judgment part 8 ... Pixel shift display judgment part 9 ... Field memory 10 ... Timing Controller 11 ... Backlight 12 ... Display element 13 ... Pixel shifting element 14 ... LPF mode drive unit 20 ... Eyepiece optical system 21 ... Imaging optical unit 22 ... Imaging element 23 ... Imaging circuit 24 ... A / D converter 25 ... Focus motor drive Circuit 26 ... Zoom motor drive circuit 27 ... Aperture drive circuit 28 ... Shutter drive circuit 31 ... Image processing circuit 32 ... Built-in memory 33 ... Compression / decompression unit 34 ... Detachable memory 35 ... Timing generator 36 ... Display unit 37 ... Non-volatile memory 38 ... Operation unit 39 ... System controller

Claims (6)

表示素子と、上記表示素子に表示される画像の空間的位置を所定の画素ずらし周波数で周期的に異ならせる画素ずらしを行う画素ずらし素子と、上記表示素子に表示され上記画素ずらし素子を経由した画像を拡大する拡大光学系と、を含む画素ずらし拡大表示部と、
上記画素ずらし素子が画素ずらしを行うタイミングに同期して、上記表示素子に表示する画像を異なる空間的位置に対応する異なる画像とすることにより、該表示素子が備える画素数の複数倍の画素数の高精細表示を行う画素ずらしモードと、上記画素ずらし素子が画素ずらしを行う1周期以上の期間に上記表示素子に表示する画像を同一の画像とするローパスフィルタモードと、を含む複数の表示モードの内の何れかにより、上記画素ずらし拡大表示部を制御する表示制御部と、
を備え、
上記表示制御部は、上記ローパスフィルタモードにおける画素ずらし周波数が、上記画素ずらしモードにおける画素ずらし周波数よりも高い周波数となるように、上記画素ずらし拡大表示部を制御するものであることを特徴とする画像表示装置。
A display element, a pixel shift element that shifts the spatial position of an image displayed on the display element periodically at a predetermined pixel shift frequency, and a pixel shift element that is displayed on the display element and passes through the pixel shift element An enlarged optical system for enlarging an image, and a pixel-shift enlarged display unit including:
In synchronization with the timing at which the pixel shifting element performs pixel shifting, the image displayed on the display element is set to a different image corresponding to a different spatial position, so that the number of pixels is a multiple of the number of pixels included in the display element. A plurality of display modes including a pixel shift mode for performing high-definition display and a low-pass filter mode in which an image displayed on the display element is the same image in a period of one cycle or more in which the pixel shift element performs pixel shift A display control unit for controlling the pixel-shifted enlarged display unit by any one of
With
The display control unit controls the pixel shift enlargement display unit so that a pixel shift frequency in the low-pass filter mode is higher than a pixel shift frequency in the pixel shift mode. Image display device.
上記表示制御部は、上記ローパスフィルタモードにおける画素ずらし周波数が、上記画素ずらしモードにおける画素ずらし周波数の2倍以上の整数倍となるように、かつ、上記画素ずらし素子が画素ずらしを行うタイミングが、上記表示素子が画像を表示するタイミングに同期するように、上記画素ずらし拡大表示部を制御するものであることを特徴とする請求項1に記載の画像表示装置。   The display control unit is configured so that the pixel shift frequency in the low-pass filter mode is an integer multiple of twice or more the pixel shift frequency in the pixel shift mode, and the timing at which the pixel shift element performs pixel shift is The image display apparatus according to claim 1, wherein the pixel shift and enlargement display unit is controlled so as to synchronize with a timing at which the display element displays an image. 上記表示制御部は、上記画素ずらし素子が画素ずらしを行うタイミングが上記表示素子が画像を表示するタイミングに同期するか否かに関わらず、上記ローパスフィルタモードにおける画素ずらし周波数を、上記画素ずらし素子により達成可能な上限の周波数に設定するものであることを特徴とする請求項1に記載の画像表示装置。   Regardless of whether the timing at which the pixel shifting element performs pixel shifting is synchronized with the timing at which the display element displays an image, the display control unit sets the pixel shifting frequency in the low-pass filter mode to the pixel shifting element. The image display apparatus according to claim 1, wherein the frequency is set to an upper limit frequency achievable by the operation. 上記表示制御部は、上記ローパスフィルタモードにおける画素ずらし周波数が40Hz以上となるように、上記画素ずらし拡大表示部を制御するものであることを特徴とする請求項1から請求項3の何れか一項に記載の画像表示装置。   The said display control part controls the said pixel shift enlarged display part so that the pixel shift frequency in the said low-pass filter mode may be 40 Hz or more, The any one of Claims 1-3 characterized by the above-mentioned. The image display device according to item. 映像信号の解像度を上記表示素子の解像度と比較して、映像信号の解像度が該表示素子の解像度以下である場合には上記ローパスフィルタモードに設定すべきである判定を行い、映像信号の解像度が該表示素子の解像度よりも高い場合には上記画素ずらしモードに設定すべきである判定を行う画素ずらし表示判断部をさらに具備し、
上記表示制御部は、上記画素ずらし表示判断部の判定結果に基づいて表示モードを設定し、上記画素ずらし拡大表示部を制御するものであることを特徴とする請求項1から請求項4の何れか一項に記載の画像表示装置。
The resolution of the video signal is compared with the resolution of the display element. When the resolution of the video signal is less than or equal to the resolution of the display element, it is determined that the low-pass filter mode should be set. A pixel shift display determination unit for performing determination that the pixel shift mode should be set when the resolution of the display element is higher,
5. The display control unit according to claim 1, wherein the display control unit sets a display mode based on a determination result of the pixel shift display determination unit and controls the pixel shift enlarged display unit. The image display device according to claim 1.
外部電源と電池とを電源とし得る電源部と、
この電源部が外部電源と電池との何れを電源としているかを判定すると共に、電池を電源としていると判定したときにはさらに電池の残量が所定量以上であるか否かを判定する電源状態判断部と、
をさらに具備し、
上記画素ずらし表示判断部は、上記電源状態判断部による判定結果が、電池を電源としかつ電池の残量が所定量未満であるとするものである場合には、映像信号の解像度が上記表示素子の解像度よりも高い場合であっても、上記ローパスフィルタモードに設定すべきである判定を行うものであることを特徴とする請求項5に記載の画像表示装置。
A power supply unit capable of using an external power supply and a battery as a power supply;
A power supply state determination unit that determines whether the power supply unit uses an external power supply or a battery, and further determines whether or not the remaining amount of the battery is a predetermined amount or more when it is determined that the battery is the power supply When,
Further comprising
When the determination result by the power supply state determination unit is that the battery is a power source and the remaining amount of the battery is less than a predetermined amount, the pixel shift display determination unit has a video signal resolution of the display element The image display device according to claim 5, wherein the determination is made that the low-pass filter mode should be set even when the resolution is higher than the resolution of the image display device.
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