(57)【要約】【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
2009010615.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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。
【請求項２】
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。
【請求項３】
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。
【請求項４】
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。
【請求項５】
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。
【請求項６】
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。
【請求項７】
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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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）。
【０００３】
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）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−３０２９５２号公報
【特許文献２】特開平１１−２５９０３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
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。
【０００６】
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。
【０００７】
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。
【０００８】
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。
【０００９】
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。
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【発明の効果】
【００２３】
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。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
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。
【００２５】
（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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
（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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
（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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】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。
【図２】図１に示した映像表示フィールド設定部による表示位相の一設定例を説明するための部分詳細図である。
【図３】図１に示した映像表示フィールド設定部による表示位相の他の設定例を説明するための部分詳細図である。
【図４】図１に示した映像表示フィールド設定部による表示位相の更に他の設定例を説明するための部分詳細図である。
【図５】図１に示したライン間引き読み出し制御部による撮像素子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。
【図６】図１に示した画素シフト部の構成および動作を説明するための図である。
【図７】図６に示した液晶セルの動作を示すタイミングチャートである。
【図８】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。
【図９】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。
【符号の説明】
【００７０】
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
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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