JP2010074314A - Imaging apparatus, control method thereof, and program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、撮像装置、その制御方法及びプログラムに関する。 The present invention relates to an imaging apparatus, a control method thereof, and a program.
従来、撮像光学系により結像された被写界像をCCDやCMOSイメージセンサなどの撮像素子で撮像し、その撮像した画像データを記録媒体に記録する撮像装置がある。この撮像装置では、撮像素子を逐次駆動させて液晶モニタに表示する電子ビューファインダ(以下、EVFという)機能を有するものがある。また、上記撮像装置では、撮像素子で撮像した画像データから被写界輝度を測定し、その測定結果に基づいて露出調整を行うTTL(スルー・ザ・レンズ)測光方式の自動露出機能を有するものがある。 2. Description of the Related Art Conventionally, there is an image pickup apparatus that picks up an object scene image formed by an image pickup optical system with an image pickup element such as a CCD or a CMOS image sensor and records the picked up image data on a recording medium. Some image pickup apparatuses have an electronic viewfinder (hereinafter referred to as EVF) function for sequentially driving the image pickup element and displaying the image on a liquid crystal monitor. The image pickup apparatus has an automatic exposure function of a TTL (through-the-lens) photometry method that measures the field luminance from image data picked up by the image pickup device and adjusts the exposure based on the measurement result. There is.
一般に、上記撮像素子は、EVF表示やTTL測光を行うにはダイナミックレンジ不足であった。このダイナミックレンジ不足を補うための技術としては、特許文献1、2が知られている。特許文献1、2では、ライン単位で標準的な露出時間と短い露出時間での撮像を行い、標準の露出時間で撮像された画像内の輝度値が所定値以上の画素を短い露出時間で撮像された画像内の画素と置き換えることで、ダイナミックレンジの拡大が図られてる。
EVF表示時においては、TTL測光方式の自動露出機能により適正露出で撮像された画像を見たユーザがその適正露出からの露出補正を操作部を介して指示することがある。この適正露出からの露出補正が指示された場合は、その補正指示に従った露出値で撮像されるため、撮像された画像の被写界輝度が適正露出から偏ったものとなる。 At the time of EVF display, a user who views an image captured with proper exposure by the automatic exposure function of the TTL photometry method may instruct exposure correction from the proper exposure via the operation unit. When the exposure correction from the proper exposure is instructed, the image is captured with the exposure value according to the correction instruction, and thus the field luminance of the captured image is deviated from the appropriate exposure.
図14は、10bit換算での撮像素子のダイナミックレンジとTTL測光における測光範囲(測光レンジ)を示した概略図である。図14に示したとおり、適正露出の輝度レベルにおいては、高輝度側に約2.5段、低輝度側に約3段の輝度範囲がTTL測光における測光レンジである。ここで、ユーザが適正露出から+2段の露出補正を指示し、その指示に基づいて撮像された場合は、TTL測光における測光レンジにおいて高輝度側に約0.5段分しかマージンがなくなり、測光レンジが偏ることとなる。同様に、ユーザが適正露出から−2段の露出補正を指示した場合は、低輝度側に約1段分しかマージンがなくなり、測光レンジが偏ることとなる。 FIG. 14 is a schematic diagram showing a dynamic range of the image sensor in 10-bit conversion and a photometric range (photometric range) in TTL photometry. As shown in FIG. 14, at the brightness level of appropriate exposure, the brightness range of about 2.5 steps on the high brightness side and about 3 steps on the low brightness side is the metering range in TTL metering. Here, when the user instructs +2 steps of exposure correction from the appropriate exposure and the image is taken based on the instructions, there is only a margin of about 0.5 steps on the high luminance side in the photometric range in TTL metering. The range will be biased. Similarly, when the user instructs a -2 step exposure correction from the appropriate exposure, there is only a margin of about one step on the low luminance side, and the photometric range is biased.
従って、ユーザの操作により適正露出からの露出補正が行われる場合は、たとえ上記従来技術によりダイナミックレンジの拡大が図られたとしても、測光レンジの偏りによりTTL測光方式による自動露出が不自然になることがあった。 Therefore, when the exposure is corrected from the appropriate exposure by the user's operation, even if the dynamic range is expanded by the above-described conventional technique, the automatic exposure by the TTL metering method becomes unnatural due to the deviation of the metering range. There was a thing.
本発明はこのような従来技術の問題点に鑑みてなされたものである。本発明の目的は、撮像素子で撮像した画像データを表示するとともに、その画像データに基づいて露出制御を行う撮像装置において、ユーザの操作により露出補正が行われる場合であっても安定した露出制御を可能とすることである。 The present invention has been made in view of such problems of the prior art. An object of the present invention is to provide stable exposure control even when exposure correction is performed by a user's operation in an imaging apparatus that displays image data captured by an image sensor and performs exposure control based on the image data. Is to make it possible.
上記目的を達成するために本発明の撮像装置は、被写界を複数の光電変換素子からなる撮像素子で撮像する撮像手段と、前記撮像素子の複数の光電変換素子を二つの素子群に分け、当該各素子群の各々に設定された露出時間で撮像させる撮像制御手段と、前記撮像手段からの出力を前記素子群ごとの出力に分配する分配手段と、前記分配手段により分配された前記素子群の一方からの出力に基づいて前記被写界の輝度値を算出し、当該輝度値に基づいて前記被写界の適正露出時間を算出する算出手段と、露出補正の指示をユーザから受け付ける操作手段と、前記素子群の一方の露出時間を前記適正露出時間に設定し、前記素子群の他方の露出時間を前記適正露出時間に前記指示された露出補正を反映した時間に設定する制御手段と、前記分配手段により分配された前記素子群の一方からの出力に基づく撮像画像と前記分配手段により分配された前記素子群の他方からの出力に基づく撮像画像とで表示する撮像画像を切り替える表示手段と、を備えることを特徴とする。 In order to achieve the above object, an image pickup apparatus according to the present invention divides an object scene with an image pickup element including a plurality of photoelectric conversion elements, and the plurality of photoelectric conversion elements of the image pickup element into two element groups. Imaging control means for capturing an image with an exposure time set for each element group; distribution means for distributing output from the imaging means to outputs for each element group; and the elements distributed by the distribution means An operation for calculating a luminance value of the object scene based on an output from one of the groups, calculating an appropriate exposure time of the object scene based on the luminance value, and an operation for receiving an instruction for exposure correction from a user And control means for setting one exposure time of the element group to the appropriate exposure time, and setting the other exposure time of the element group to a time reflecting the instructed exposure correction in the appropriate exposure time; The distribution Display means for switching between a captured image based on an output from one of the element groups distributed by the stage and a captured image based on an output from the other of the element group distributed by the distributing means; It is characterized by providing.
また、本発明の撮像装置の制御方法は、被写界を複数の光電変換素子からなる撮像素子で撮像する撮像手段と、前記撮像素子の複数の光電変換素子を二つの素子群に分け、当該各素子群の各々に設定された露出時間で撮像させる撮像制御手段と、前記撮像手段からの出力を前記素子群ごとの出力に分配する分配手段と、表示手段とを有する撮像装置の制御方法であって、前記分配手段により分配された前記素子群の一方からの出力に基づいて前記被写界の輝度値を算出し、当該輝度値に基づいて前記被写界の適正露出時間を算出する算出工程と、露出補正の指示をユーザから受け付ける操作工程と、前記素子群の一方の露出時間を前記適正露出時間に設定し、前記素子群の他方の露出時間を前記適正露出時間に前記指示された露出補正を反映した時間に設定する制御工程と、前記分配手段により分配された前記素子群の一方からの出力に基づく撮像画像と前記分配手段により分配された前記素子群の他方からの出力に基づく撮像画像とで前記表示手段に表示する撮像画像を切り替える表示工程と、を含むことを特徴とする。 Further, according to the control method of the imaging apparatus of the present invention, the imaging means for imaging the object scene with an imaging element including a plurality of photoelectric conversion elements, and the plurality of photoelectric conversion elements of the imaging element are divided into two element groups. An imaging apparatus control method comprising: an imaging control unit that captures an image with an exposure time set for each element group; a distribution unit that distributes an output from the imaging unit to an output for each element group; and a display unit. And calculating a luminance value of the object scene based on an output from one of the element groups distributed by the distributing means, and calculating an appropriate exposure time of the object field based on the luminance value. A step, an operation step of accepting an exposure correction instruction from a user, one exposure time of the element group is set to the appropriate exposure time, and the other exposure time of the element group is set to the appropriate exposure time. Reflect exposure compensation A control step for setting a predetermined time, a captured image based on an output from one of the element groups distributed by the distributing unit, and a captured image based on an output from the other of the element group distributed by the distributing unit. A display step of switching a captured image to be displayed on the display means.
本発明によれば、撮像素子で撮像した画像データを表示するとともに、その画像データに基づいて露出制御を行う撮像装置において、ユーザの操作により露出補正が行われる場合であっても安定した露出制御を可能とすることができる。 According to the present invention, in an imaging apparatus that displays image data captured by an imaging device and performs exposure control based on the image data, stable exposure control even when exposure correction is performed by a user operation. Can be made possible.
以下、この発明の実施の形態について図を参照して説明するが、この発明は以下の実施の形態に限定されない。また、この発明の実施の形態は発明の最も好ましい形態を示すものであり、発明の範囲を限定するものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to the following embodiments. Further, the embodiment of the present invention shows the most preferable mode of the invention, and does not limit the scope of the invention.
図1は、本実施形態に係る撮像装置600の構成を示すブロック図である。変倍レンズ610は、撮像素子614に結像される被写界(像)の変倍を行う。焦点調整レンズ611は、撮像素子614の撮像面に結像される被写界の焦点調整を行う。シャッタ612は、後段への光束を遮断する。絞り613は、後段への光束を調整する。撮像素子614は、CCDやCMOSイメージセンサなどであり、撮像面に結像された被写界を光電変換して撮像画像を取得する。なお、撮像素子614の詳細については後述する。
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of an
タイミング発生部615は、制御部624の制御の下、撮像素子614の駆動及びサンプリングに必要なタイミングパルスを発生する。例えば、撮像素子614で逐次撮像した画像によるEVF表示(逐次表示)を行う場合には、制御部624の制御の下で設定された露出時間で撮像素子614を逐次駆動するようにタイミングパルスが順次出力されることとなる。CDS616は、撮像素子614の出力をタイミング発生部615から出力されるタイミングパルスに基づいて二重相関サンプリングを行う。A/D変換器617(Analog-To-Digital)は、CDS616からの出力(アナログ信号)を量子化(デジタル変換)する。
The
画像処理部618は、前処理部618a、輝度積分部618b、信号処理部618c、縮小部618d、ラスタ−ブロック変換部618e、圧縮部618fを有し、A/D変換器617から出力されたデジタル画像データに画像処理を行う。
The
前処理部618aは、A/D変換器617から入力された画像データをライン単位で輝度積分部618bと信号処理部618cとに分配する。なお、前処理部618aにおけるライン単位の分配は、制御部624の制御の下で設定された分配規則(例えば画像の水平/垂直走査方向における偶数ラインと奇数ラインでの分配)に従って行われる。また、前処理部618aの分配はライン単位に限定しない。例えば、前処理部618aは、画素の座標単位の分配規則の設定により、画素位置などに応じた画像データの分配を行ってもよい。輝度積分部618bは、入力された画像データのRGB信号から輝度成分を混合生成する。なお、輝度積分部618bは、入力された画像データに係る画像を複数の領域に分割した際の分割領域毎に輝度成分を生成してもよい。信号処理部618cは、A/D変換器617から入力された画像データに色キャリア除去、アパーチャー補正、ガンマ補正処理等を行って輝度信号を生成する。同時に、信号処理部618cは、入力された画像データに色補間、マトリックス変換、ガンマ処理、ゲイン調整等を施して色差信号を生成し、YUV形式の画像データを生成する。
The preprocessing
縮小部618dは、信号処理部618cの出力を受けて、入力された画素データの切り出し、間引き及び線形補間処理等を行い、水平及び素直方向共に画像の縮小処理を施す。ラスタ−ブロック変換部618eは、縮小部618dで変倍されたラスタスキャン画像データをブロックスキャン画像データに変換する。圧縮部618fは、ラスタ−ブロック変換部618eで変換されたブロックスキャン画像データをブロック単位で圧縮し、例えばJPEG形式の画像データを生成する。なお、上述した画像処理部618での処理は、メモリ部626がバッファメモリとして用いられて実現する。
The
制御部624は、撮像装置600の動作を中央制御する。撮像装置600は、CPU(Central Processing Unit)とそのインターフェイス回路、DMAC(Direct Memory Access Controller)、バスアービター等で構成される。メモリ部626は、CPUがメモリ部626の作業領域に展開したプログラムデータを順次実行することで、上記中央制御を実現する。CPUが実行するプログラムデータは、フラッシュメモリ625に記憶されている。
The
フラッシュメモリ625は、制御部624が実行するプログラムデータや各種設定データを記憶する。メモリ部626は、データを一時記憶するメモリであり、画像処理部618が処理する画像データ等を一時記憶するとともに、制御部624がプログラムデータを順次実行する際の作業領域としても使用される。I/F部627は、制御部624と後述する記録部630とを接続するインターフェイスである。
The
露出制御部619は、制御部624の制御の下、シャッタ612、絞り613を制御する。レンズ駆動部620は、制御部624の制御の下、変倍レンズ610、焦点調整レンズ611を光軸上に沿って移動させ、被写界を撮像素子614上に結像させる。表示切替スイッチ621は、モニタ651に表示する表示画像の切り替え指示をユーザから受け付ける。詳細は後述するが、表示切替スイッチ621は、自動露出制御による適正露出時間で撮像した画像(第一の撮像画像)、又は、ユーザからの露出補正指示を反映して撮像した画像(第二の撮像画像)の表示の切替指示をユーザから受け付ける(切替手段)。露出補正スイッチ622は、モニタ651の表示画面を露出補正値の設定画面に切り替え、ユーザから設定すべき露出補正値の入力を受け付ける。すなわち、露出補正スイッチ622は、露出補正値の受け付け開始指示をユーザから受け付ける(開始指示手段)。十字スイッチ623は、露出補正値の設定画面が表示されている際にユーザから露出補正値の入力指示を受け付ける(操作手段)。具体的には、十字スイッチ623は、上下方向や左右方向への操作指示を受け付けて露出補正値等の設定を行う。
The
なお、表示切替スイッチ621を操作して行うモニタ651の表示切替には、撮像素子614から継続して取得した画像をモニタ651に表示するEVF表示時における表示状態の切替が含まれる。切り替えられるEVF表示の表示状態としては、EVF表示時に撮像装置600の設定状態を示す情報も表示する表示状態がある。また、EVF表示時にTTL測光方式で自動露出を行って適正露出として撮像した画像を表示する表示状態がある。また、ユーザが露出補正スイッチ622で設定した露出補正値を反映させて撮像素子614で撮像した画像を表示する表示状態がある。あるいは、上述した表示状態を組み合わせた表示状態であってもよい。
Note that the display switching of the
撮像指示手段としてのシャッタースイッチ623aは、静止画像や動画像の撮像指示をユーザから受け付けて、制御部624に出力する。制御部624ではシャッタースイッチ623aからの撮像指示に基づいて撮像素子614による静止画像や動画像の撮像を開始する。なお、特に図示しないが、撮像装置600は、上述した表示切替スイッチ621、露出補正スイッチ622、十字スイッチ623、シャッタースイッチ623a以外に、動作モードなどの切替指示を受け付ける動作モードスイッチなどの操作部を有してもよい。
The
電池BOX640は、撮像装置600に電池642を収納して保持する。接続コネクタ641、670は電池642と撮像装置600の電源回路(特に図示しない)とを接続する。電池642は、電源回路に電力供給を行う。電源回路は、制御部624から供給された電力を撮像装置600の各部に分配する。
The
記録部630は、記録媒体632と接続する接続コネクタ628、631と、記録媒体着脱検知部629及び記録禁止検知部633を有している。記録媒体着脱検知部629は記録媒体632の着脱を検出する。記録禁止検知部633は装着された記録媒体632に設けられている書き込み禁止スイッチのON/OFFを検出する。記録部630では、制御部624の制御の下、書き込み禁止スイッチがOFFの記録媒体632が装着された場合に、撮像素子614で撮像して画像処理部618で画像処理が行われた後の画像データ(例えばJPEG形式の画像データ)を記録媒体632に記録する。
The
再生回路650は、画像処理部618で生成されてメモリ部626に記憶された画像データを表示用の画像データに変換してモニタ651へ出力する。モニタ651は、LCD(Liquid Crystal Display)などの表示装置である。再生回路650では、YUV形式の画像データを輝度成分信号(Y信号)と変調色差成分信号(C信号)とに分離し、D/A変換を行ったアナログ化されたY信号にLPF(ローパスフィルタ処理)を施す。また、再生回路650では、D/A変換を行ったアナログ化されたC信号にBPF(バンドパスフィルタ処理)を施して変調色差成分の周波数成分のみを抽出する。再生回路650は、こうして生成された信号成分とサブキャリア周波数に基づいて、Y信号とRGB信号を変換生成して、モニタ651へ出力する。撮像素子614において所定のフレームレートで継続した撮像が行われた場合は、画像処理部618による処理後の画像データを再生回路650が逐次処理することでモニタ651でのEVF表示が実現される。
The
次に、撮像素子614の構成や動作の詳細について、図2乃至図6を参照して具体的に説明する。図2は、撮像素子614の構成の一部を示した回路図である。図2に示したとおり、撮像素子614はXYアドレス型の走査方法を採る。図示例では、4行×4列の画素を示しており、単位画素101が4行×4列で配置されている。実際の撮像素子614には、被写界像が結像する撮像面において、単位画素101が所定のアスペクト比で2次元に配列されている。
Next, the configuration and operation details of the
単位画素101はPD102、FD103、転送スイッチ104、リセットスイッチ105、増幅MOSアンプ106、選択スイッチ107を有する構成である。
The
PD102(フォト・ダイオード、以下PDと略す)は光を電荷に変換する光電変換素子である。FD103は、単位画素101(フローティング・デフュージョン、以下FDと略す)で変換した電荷を一時的に蓄積する。転送スイッチ104は、PD102で変換した電荷を転送パルス信号線φTXからの信号によってFD103へ転送する。リセットスイッチ105は、リセットパルス信号線φRESからの信号によってFD103に蓄積された電荷を除去する。増幅MOSアンプ106はソースフォロアとして機能する。選択スイッチ107は、選択パルス信号線φSELからの信号によって画素を選択する。
The PD 102 (photo diode, hereinafter abbreviated as PD) is a photoelectric conversion element that converts light into electric charge. The
転送スイッチ104、リセットスイッチ105、選択スイッチ107は、行単位で転送パルス信号線φTX、リセットパルス信号線φRES、選択パルス信号線φSELに接続され、垂直走査回路110から各信号線へ出力される信号によって選択走査される。定電流源160は、増幅MOSアンプ106の負荷となる定電流を供給する。単位画素101と定電流源160は信号出力線108を介して読み出し回路120に列単位で接続される。出力選択スイッチ140は、水平走査回路130によって駆動され、読み出し回路120から出力信号を選択する。出力アンプ150は、撮像素子614外部に出力する信号を増幅する。
The
ここで説明する撮像素子614は読み出し回路120を単一で構成しているが、列単位で複数のチャンネルに分けて読み出し時間を高速化する構成も考えられる。例えば、2チャンネルの読み出し回路120と水平走査回路130を持たせ、奇数列と偶数列を別々に読み出し、撮像素子614からの出力を受ける信号処理回路で並び替えるといったものである。但し、基本的な動作には直接関係がないので説明は割愛する。
Although the
単位画素101にはR(赤色)、G(緑色)、B(青色)のいずれかの色相フィルタが設けられ、単位画素101が配列された際の色相フィルタの配列はベイヤ配列を成している。すなわち、RGRG…が配列されたRG行とGBGB…が配列されたGB行が交互に並ぶ配列となる。
The
静止画を撮像する場合には、撮像素子614の有効領域(オプティカルブラック領域以外の領域)の殆ど全ての画素を読み出して画像生成が行われる。この場合には、各画素のPDとFDの電荷を一括してリセットし、行単位で読み出しを行う一括リセット読み出しが採用されることが多い。この時の後幕にはメカニカルな遮光部材によるシャッタが用いられることが多い。殆ど全画素を読み出すこの駆動では、撮像素子614から得られる面単位の画像データのレートは、表示の更新レートに対して極めて低い。
When a still image is captured, image generation is performed by reading out almost all pixels in the effective area (area other than the optical black area) of the
これに対して、EVF表示や動画撮影を行う場合の駆動では、その性質上、表示の更新レート(フレームレート)に近い方が好ましい。そのため、読み出す画素数を表示用画像生成に必要な画素数近辺になるように間引いたり、加算平均する必要がある。但し、画素の加算や間引きを行う上で、出来上がった出力画像のベイヤ画素重心が大きくずれないように工夫する必要がある。 On the other hand, in the case of driving in the case of performing EVF display or moving image shooting, it is preferable that the display is close to the update rate (frame rate). For this reason, it is necessary to thin out the number of pixels to be read out so as to be in the vicinity of the number of pixels necessary for display image generation, or to perform averaging. However, when performing pixel addition and thinning, it is necessary to devise so that the Bayer pixel center of gravity of the completed output image does not deviate greatly.
EVF表示や動画撮影を行う場合での駆動では、撮像素子614から連続的に画素データを読み出す必要があるため、画素若しくは行単位の露出時間を一定に保ちながら連続的に画素若しくは行単位で光電変換された電荷を順次読み出す走査が採用される。具体的には、画素若しくは行単位でPD及びFDに蓄積された電荷をリセットする。リセットされた後のPD及びFDには光電変換により電荷が蓄積(露出)される。そこで、所定の露出時間が経過したところで、画素若しくは行単位でPD及びFDに蓄積された電荷を読み出す。このような読み出し方は、ローリング電子シャッタ、ローリングシャッタ、フォーカルプレーン電子シャッタ、フォーカルプレーンシャッタなどと呼ばれる。以後の説明では、上記読み出し方をローリングシャッタと呼ぶ。
In driving when EVF display or moving image shooting is performed, it is necessary to continuously read out pixel data from the
ここで、撮像素子614における読み出し方式を図3乃至図5を参照して具体的に説明する。想定した撮像素子614は、1200万画素相当のものである。以下で説明する読み出し方式は、VGA(640×480)画像を生成する上で必要となる2倍の行数を読み出すものである。具体的には、読み出される画像のRGラインとGBラインを1組とし、2ライン交互に振り分けることによって、垂直転送期間にVGA画像を2画面分得られるように構成した。また、2画面分の画像間では、制御部624の制御の下、リセットパルス信号線φRESへ出力する信号を独立制御して、露出開始のタイミングを個々に制御することで、2画像間の露出時間を異ならせている。
Here, a reading method in the
図3を参照して、3行を加算平均して6行からRG系1行、BG系1行を読み出す際の駆動について説明する。この駆動は、垂直走査回路110、水平走査回路130を制御部624が制御して行うものである。ここで、図3(a)は、行単位の読み出し駆動状態を示す概念図であり、図3(b)は、RG系行とGB系行に分けて時間軸上に駆動状態を示した概念図である。
With reference to FIG. 3, driving when three rows are added and averaged to read one RG line and one BG line from six rows will be described. This driving is performed by the
図3(a)に示すように、まず、第1行を読み出し、読み出し回路120内のラインメモリに転送する。第2行はBG系で使用するので画素リセットせずにスキップする。次に第3行を読み出し、読み出し回路120内のラインメモリに転送する。第4行はBG系で使用するので画素リセットせずにスキップする。次に第5行を読み出し、読み出し回路120内で加算平均した後に水平走査回路130で水平データ転送を行う。ここでBG系行読み出しとの時間軸をあわせるために、画素リセットを行わず、行の逆戻り方向のスキップを2回行い、次の撮像素子内の水平期間でBG系の読み出しが行えるようにする。次いで、BG系の先頭行の第2行を読み出すため、行の逆戻りして第2行を読み出し、ラインメモリに転送する。ここでは、逆戻りのアドレッシングには時間を要しないので、RG系の第一行読み出しと同じタイミング制御になる。第3行は画素リセットせずにスキップする。次いで、第4行を読み出し、ラインメモリに転送する。第5行は画素リセットせずにスキップする。次いで、第6行を読み出し、読み出し回路120内のラインメモリに転送し、加算平均した後に水平走査回路130で水平データ転送を行う。ここでRG系行読み出しとの時間軸をあわせるために、画素リセットなしのダミースキップを2回行う。
As shown in FIG. 3A, first, the first row is read and transferred to the line memory in the
図3(a)では、RG系読み出しには2行分の画素リセットなしの行スキップが存在するのに対して、GB系読み出しにはそれが示されていない。しかしながら、図3(b)に示すとおり、時間軸上でRG系とBG系とで1水平期間が同じになるように画素選択が行われないダミースキップがGB系読み出しにも存在する。 In FIG. 3A, the row skip without pixel reset for two rows exists in the RG readout, whereas the GB readout does not show it. However, as shown in FIG. 3 (b), there is a dummy skip in which GB selection is not performed so that one horizontal period is the same in the RG system and the BG system on the time axis.
上述した説明のとおり、撮像素子614外部から見た1行、すなわち、1水平期間に対して、撮像素子614内では複数の水平期間がある。撮像素子614外部から見た1水平期間は、RG系の行とGB系の行とで同一である必要がある。これは、後述するローリングシャッタ動作の説明で明らかになるが、RG系の行とGB系の行の露出時間を揃えるためである。
As described above, there are a plurality of horizontal periods in the
続いて、図4、図5を参照して、制御部624の制御の下で撮像制御手段としてのタイミング発生部615から出力される各種制御信号に基づいて行われる撮像素子614のローリングシャッタ動作時の駆動シーケンスを説明する。転送パルス信号線φTX、リセットパルス信号線φRES、選択パルス信号線φSELのそれぞれについて、垂直走査回路110によって走査選択されたn番目の走査行に印加するパルス信号をTXn、RESn、SELnと添え字のnを付して記述する。また、図2ではn番目からn+3番目の行までしか記載していないのに対し、図4、図5ではそれ以上の行を記載しているが、構造上の差異があるものではない。
Next, referring to FIGS. 4 and 5, during the rolling shutter operation of the
また、本実施形態では、説明の便宜上、露出時間を決定するリセットタイミングを、加算平均した後のRG系の奇数行とRG系の偶数行、及び、加算平均した後のGB系の奇数行とGB系の偶数行とに分けて制御している。且つ、RG系とGB系ともに奇数行間、偶数行間で露出時間が同一になる方式で説明する。すなわち、本実施形態では、RG系の奇数行とGB系の奇数行の、RG系の偶数行とGB系の偶数行の素子群の撮像面において均等に分配された二つの素子群に分けて、各素子群の露出時間を制御している。 Also, in this embodiment, for convenience of explanation, the reset timing for determining the exposure time is determined by adding the RG system odd rows and the RG system even rows after addition averaging, and the GB system odd rows after addition averaging. The control is divided into even-numbered GB lines. In addition, a description will be given of a method in which the exposure time is the same between odd rows and even rows in both the RG system and the GB system. That is, in this embodiment, the device is divided into two element groups that are evenly distributed on the imaging surface of the element groups of the RG system odd rows and the GB system odd rows of the RG system even rows and GB system even rows. The exposure time of each element group is controlled.
具体的には、3行を加算平均して6行からRG系1行、BG系1行を読み出す場合では、n番目からn+5番目の行により、RG系の第1行(RG系の奇数行)、BG系の第1行(BG系の奇数行)が生成される。また、n+6番目の行からn+11番目の行により、RG系の第2行(RG系の偶数行)、BG系の第2行(BG系の偶数行)が生成される。以降、n+12番目の行以降も同様に、RG系の奇数行とBG系の奇数行、RG系の偶数行とBG系の偶数行が順次生成される。このようにして生成されたRG系の奇数行とGB系の奇数行、RG系の偶数行とBG系の偶数行の露出時間は、リセットタイミングを分けて制御される。なお、実際のリセット制御は、撮像素子614の画素数と加算平均する行数と得られる画像における画素重心を考慮して決定するものであり、本実施形態で例示したものに限定されない。
Specifically, in the case where three rows are averaged and one row of RG system and one row of BG system are read from 6 rows, the first row of RG system (an odd number row of RG system) is obtained from the nth to n + 5th rows. ), The first row of the BG system (odd row of the BG system) is generated. Also, from the (n + 6) th row to the (n + 11) th row, an RG second row (RG even row) and a BG second row (BG even row) are generated. Thereafter, the RG system odd rows and the BG system odd rows, the RG system even rows and the BG system even rows are sequentially generated in the n + 12th and subsequent rows. The exposure times of the thus generated RG system odd rows and GB system odd rows, RG system even rows and BG system even rows are controlled separately by reset timing. The actual reset control is determined in consideration of the number of pixels of the
まず、図4を参照して、撮像素子614におけるRG系の奇数行とBG系の奇数行の駆動タイミングを説明する。図4に示すように、nラインにおいて、まず時刻t30から時刻t31の期間、RESnとTXnが印加され、転送スイッチ104及びリセットスイッチ105がオンにされる。次いで、nライン目のPD102とFD103に蓄積されている不要電荷を除去するリセット動作が行われる。時刻t31では、転送スイッチ104がオフになり、光電変換によりPD102で発生した電荷の蓄積動作が開始される。同様にして、n+2ラインとn+4ラインにおいて、リセット動作を行った後、蓄積動作が開始される(時刻t33、t34)。また、n+1ライン目とn+3ライン目については、PHDのみが印加されることで順送りでスキップされる。
First, with reference to FIG. 4, the drive timings of the RG system odd-numbered row and the BG system odd-numbered row in the
次に、時刻t36では、TXnが印加され、転送スイッチ104がオンにされて、光電変換によりPD102に蓄積された電荷がFD103に転送される。尚、リセットスイッチ105は、転送動作に先んじてオフにする必要があり、オフした時刻t31から時刻t36までがnライン目の蓄積(露出)時間となる。
Next, at time t36, TXn is applied, the
nライン目の転送動作終了後、SELnが印可されて選択スイッチ107がオンされることにより、FD103に保持された電荷が増幅MOSアンプ106にて電圧に変換され、読み出し回路120に出力される(時刻t37)。読み出し回路120内にはラインメモリが内蔵されており、読み出されたnライン目のデータはラインメモリに転送されて保持される。同様に、n+2ライン目とn+4ライン目についても同様に転送動作が行われる(時刻t38、t39、t3a、t3b)。また、n+1ライン目とn+3ライン目については、PHDのみが印加されることで順送りでスキップされる。
After the transfer operation of the n-th line is completed, SELn is applied and the selection switch 107 is turned on, whereby the charge held in the
時刻t3bでn+4ライン目が読み出されると、n+4ライン目のデータは先に読み出されたnライン目、n+2ライン目のデータと読み出し回路120内で加算平均されて保持される。読み出し回路120に保持されたデータは、HSRが印加されることで時刻t3cから水平走査回路130により順次水平転送される。ここで、nライン目とn+2ライン目及びn+4ライン目はRG系なので、時刻t3dから時刻t3eまでは逆送り方向のスキップが2回行われる。従って、駆動対象のラインがn+4ライン目からn+2ライン目となる。
When the n + 4th line is read at time t3b, the n + 4th line data is averaged and held in the
次のフィールドにおいて、更に逆送りのスキップが行われ、n+1ライン目について、時刻t40から時刻t41の期間、RESn+1とTXn+1が印加され、転送スイッチ104及びリセットスイッチ105がオンされる。次いで、n+1ライン目のPD102とFD103に蓄積されている不要電荷を除去するリセット動作が行われる。時刻t41では、転送スイッチ104がオフになり、光電変換によりPD102で発生した電荷の蓄積動作が開始される。同様にして、n+3ラインとn+5ラインにおいて、リセット動作を行った後、蓄積動作が開始される(時刻t43、t45)。
In the next field, reverse feed skip is further performed, and for the n + 1-th line, during the period from time t40 to time t41, RESn + 1 and TXn + 1 are applied, and the
次に、時刻t46では、TXn+1が印加され、転送スイッチ104がオンにされて、光電変換によりPD102に蓄積された電荷がFD103に転送される。尚、リセットスイッチ105は、転送動作に先んじてオフにする必要があり、オフした時刻t41から時刻t46までがn+1ライン目の蓄積時間(露出時間)となる。
Next, at time t46, TXn + 1 is applied, the
n+1ライン目の転送動作終了後、SELn+1が印加されて選択スイッチ107がオンされることにより、FD103に保持された電荷が増幅MOSアンプ106にて電圧に変換され、読み出し回路120に出力される(時刻t47)。読み出されたn+1ライン目のデータは読み出し回路120内のラインメモリに転送されて保持される。同様に、n+3ライン目とn+5ライン目についても同様に転送動作が行われる(時刻t48、t49、t4a、t4b)。また、n+2ライン目とn+4ライン目については、PHDのみが印加されることで順送りでスキップされる。
After the transfer operation of the (n + 1) th line is completed, SELn + 1 is applied and the selection switch 107 is turned on, whereby the charge held in the
時刻t4bでn+5ライン目が読み出されると、n+5ライン目のデータは先に読み出されたn+1ライン目、n+3ライン目のデータと読み出し回路120内で加算平均されて保持される。読み出し回路120に保持されたデータは、HSRが印加されることで時刻t4cから水平走査回路130により順次水平転送される。ここで、n+1ライン目とn+3ライン目及びn+5ライン目はGB系なので、時刻t4dから時刻t4eまでは逆送り方向のダミースキップが2回行われる。従って、駆動対象のラインは次のRG系(偶数行)であるn+6ライン目となる。
When the n + 5th line is read at time t4b, the data of the n + 5th line is added and averaged in the
上述したように、RG系の奇数行とBG系の奇数行において、各ラインの露出時間はリセットパルス信号RESの立ち下がりから転送パルス信号TXの立ち上がりまでである。従って、制御部624はリセットパルス信号RESと転送パルス信号TXを制御することで各ラインの露出時間を制御している。具体的には、制御部624は、リセットパルス信号RESを制御して露出の開始を前後させることで、各ラインの露出時間を制御する。例えば、nライン目の露出時間は、RESnの立ち下がり(時刻t31)からTXnの立ち上がり(時刻t36)までである。制御部624は、RESnとTXnを制御することでnライン目の露出時間の制御が可能であり、RESnを制御して露出の開始を前後させることで、nライン目の露出時間を制御している。
As described above, the exposure time of each line is from the falling edge of the reset pulse signal RES to the rising edge of the transfer pulse signal TX in the odd-numbered rows of the RG system and the odd-numbered rows of the BG system. Therefore, the
n+6ライン目以降のRG系の偶数行及びGB系の偶数行については、図5に示すように、上述したRG系の奇数行及びBG系の奇数行と同様の駆動シーケンスで読み出されることとなる。すなわち、RG系の偶数行とGB系の偶数行においても、各ラインの露出時間はリセットパルス信号RESの立ち下がりから転送パルス信号TXの立ち上がりまでである。従って、制御部624はリセットパルス信号RESと転送パルス信号TXを制御することで各ラインの露出時間を制御している。具体的には、制御部624は、リセットパルス信号RESを制御して露出の開始を前後させることで、各ラインの露出時間を制御する。例えば、n+6ライン目の露出時間は、RESn+6の立ち下がり(時刻t51)からTXn+6の立ち上がり(時刻t56)までである。制御部624は、RESn+6とTXn+6を制御することでn+6ライン目の露出時間の制御が可能であり、RESn+6を制御して露出の開始を前後させることで、n+6ライン目の露出時間を制御している。
As shown in FIG. 5, the RG system even rows and the GB system even rows after the (n + 6) th line are read out in the same drive sequence as the above-mentioned RG system odd rows and BG system odd rows. . That is, the exposure time of each line is from the falling edge of the reset pulse signal RES to the rising edge of the transfer pulse signal TX also in the even-numbered row of the RG system and the even-numbered row of the GB system. Therefore, the
なお、上述したRG系の奇数行及びBG系の奇数行と、RG系の偶数行及びGB系の偶数行とにおけるリセットパルス信号RESのタイミングは、後述する制御部624の処理において個別に制御される。すなわち、RG系の偶数行及びGB系の偶数行の露出時間と、RG系の奇数行及びBG系の奇数行の露出時間とは、制御部624により個別に制御されている。
Note that the timing of the reset pulse signal RES in the above-described odd-numbered row of RG system and odd-numbered row of BG system, and even-numbered row of RG system and even-numbered row of GB system is individually controlled in the processing of the
図6(a)、図6(b)は、上述した水平期間の動作を垂直期間で連続して動作させた時の様子を模式的に示したシーケンス図である。図6(a)では、前述したとおり、露出時間を決定するリセットタイミングを、RG系とGB系ともに奇数行間、偶数行間で露出時間が同一になる駆動方式で制御した場合を例示している。なお、露出時間を決定するリセットタイミングを、RG系の奇数行とRG系の偶数行、及び、GB系の奇数行とGB系の偶数行とに分けて制御する。且つ、RG系の奇数行とGB系の偶数行間、RG系の偶数行とGB系の奇数行間で露出時間が同じになる駆動方式は、図6(b)に示すとおりである。図6(b)に示す駆動方式については、説明の便宜上、詳細な説明は割愛するが、制御部624が各ラインのリセットタイミングを制御することに変わりがあるわけではない。図6に示すように、垂直期間で連続して撮像素子614から読み出される画像は、2種類の露出時間が組み合わされた画像となる。具体的には、撮像素子614から読み出される画像は、露出時間の異なる行がRG系とBG系とが対となって交互に並ぶ格好となる。
FIG. 6A and FIG. 6B are sequence diagrams schematically showing a state in which the above-described horizontal period operation is continuously performed in the vertical period. In FIG. 6A, as described above, the case where the reset timing for determining the exposure time is controlled by a driving method in which the exposure time is the same between odd-numbered rows and even-numbered rows in both the RG system and the GB system is illustrated. The reset timing for determining the exposure time is controlled separately for the RG system odd-numbered row and the RG-system even-numbered row, and the GB-system odd-numbered row and the GB-system even-numbered row. Further, a driving method in which the exposure time is the same between the odd-numbered rows of the RG system and the even-numbered rows of the GB-system and between the even-numbered row of the RG-type and the odd-numbered rows of the GB system is as shown in FIG. The driving method shown in FIG. 6B is not described in detail for convenience of explanation, but the
図7は、撮像素子614から得られる2種類の露出時間が組み合わされた撮像画像G1の処理フローを示す概念図である。制御部624のCPUの制御に応じて、画像処理部618に入力された撮像画像G1は、前処理部618aで露出時間が同じラインからなる2つの画像に分配されるか否かが決定される。分配しなければ、撮像画像G1には前述した画像処理部618の画像処理が施され、高精細な表示用画像が生成される。
FIG. 7 is a conceptual diagram showing a processing flow of a captured image G1 obtained by combining two types of exposure times obtained from the
なお、詳細は後に説明するが、撮像画像G1を2つの画像に分配することなく表示用画像が生成される場合は、露出制御値に対する露出補正値が±ゼロの時であり、撮像素子614における全ラインの露出時間が同じ時である。また、2つの画像に分配される場合は、露出制御値に対する露出補正値が異なる場合であり、露出制御値に応じた露出時間と露出補正値に応じた露出時間で前述した駆動方式により撮像素子614が駆動された時である。 Although details will be described later, when the display image is generated without distributing the captured image G1 into two images, the exposure correction value with respect to the exposure control value is ± zero. The exposure time for all lines is the same. Also, when the image is distributed to the two images, the exposure correction value with respect to the exposure control value is different, and the image pickup device is driven by the drive method described above with the exposure time corresponding to the exposure control value and the exposure time corresponding to the exposure correction value This is when 614 is driven.
分配した場合には、露出時間の異なるラインが制御部624のCPUの制御に応じて、輝度積分部618bと信号処理部618c以降とに分けて順次入力され、測光用画像G2と表示用画像G3とが独立して生成される。制御部624は、以降説明する自動露出制御に必要な適正露出が得られる適正露出時間で撮像素子614で撮像されて得られた測光用画像G2を輝度積分部618bに入力する。また、制御部624は、もう一方の表示用画像G3を信号処理部618c以降に入力しモニタ651で表示するための画像データを生成させる。
In the case of distribution, lines with different exposure times are sequentially input separately into the
次に、制御部624が制御して行う自動露出制御について説明する。
露出制御部619を制御して行う撮像素子614の撮像画像を利用した相対的フィードバック測光方式のTTL自動露出制御は、制御部624のCPUでフラッシュメモリ625に記憶されたプログラムデータを順次実行して行われる。制御部624は、上記プログラムデータを順次実行することで、撮像画像の被写界輝度値(Bv値)を測光する測光部、Bv値と撮像感度値(Sv値)から露出制御値を一義的に導き出すプログラム線図部として機能する。また、制御部624は、プログラム線図から導き出された露出制御値、即ち絞り制御値(Av値)、シャッタ速度値(Tv値)をサブシステムの各制御手段(露出制御部619、タイミング発生部615)に引き渡す。このようにして、制御部624は、撮像素子614に入射する光量や撮像素子614の露出時間を適正な光量及び適正露出時間に制御する。絞り制御やシャッタ速度制御などは、引き渡されたAv値、Tv値をそれぞれが制御するデバイスに依存した実制御データに換算して制御を行う。尚、各デバイス依存の制御データ、及び、制御方法の詳細については既に公知のことであるため説明を割愛する。
Next, automatic exposure control performed by the
The TTL automatic exposure control of the relative feedback metering method using the image picked up by the
輝度積分部618bは、露出期間の直後の垂直転送期間に撮像素子614から読み出される電荷信号をCDS616及びA/D変換器617を介して順次読み込み、前処理部618aで分配された測光用画像について、輝度成分の積分を行う。輝度積分部618bにおける輝度成分の積分は、制御部624が予め設定した積分領域で分割した領域ごとに行ってもよい。
The
図8のフローチャートを参照して、制御部624の制御の下で行う自動露出制御の流れを説明する。操作部を介したユーザの指示により自動露出制御が開始されると、露出制御部619は、初期露出制御を行う(S801)。次いで、制御部624は、露出制御部619による露出制御の完了を待ち(S802)、露出制御が完了した場合は撮像素子614からの最初の読み出しタイミングを待つ(S803)。次いで、制御部624は、撮像素子614からの読み出し画像から露光データの輝度成分の積分を輝度積分部618bで行うように設定し(S804)、輝度積分部618bによる積分完了を待つ(S805)。
The flow of automatic exposure control performed under the control of the
積分結果が得られた後、制御部624は、得られた積分結果に基づいて被写界輝度の評価演算を行って被写界輝度値(Bv値)を算出する(S806)。次いで、制御部624は、S806の算出結果である被写界輝度値をプログラム線図に入力して適正露出が得られる目標露出制御値を演算して求める(S807)。次いで、制御部624は、露出補正スイッチ622の操作によりユーザから入力された露出補正値を目標露出制御値に反映した適正露出制御値を求める(S808)。この適正露出制御値は、具体的には自動露出制御により取得された適正露出時間に露出補正値を反映した露出時間であり、プログラム線図に露出補正値分を加算するなどして算出される。
After the integration result is obtained, the
次いで、制御部624は、S807で求められた適正露出が得られる目標露出制御値に基づいた露出時間を、撮像素子614におけるRG系の奇数行とGB系の奇数行に設定する。更に、制御部624は、S808で求められた適正露出制御値に基づいた露出時間を、撮像素子614におけるRG系の偶数行とGB系の偶数行に設定する(S809)。すなわち、S809において、RG系の偶数行とGB系の偶数行からなる撮像素子614の素子群の他方には、適正露出時間に指示された露出補正を反映した露出時間が設定される。また、RG系の奇数行とGB系の奇数行からなる撮像素子614の素子群の一方には、適正露出時間が設定される。
Next, the
次いで、制御部624は、操作部を介したユーザの指示などによる処理の終了の有無を判定し(S810)、処理を継続する場合はS802に処理が戻る。上述した処理により、撮像素子614では、RG系の奇数行とGB系の奇数行による画像(測光用画像)、RG系の偶数行とGB系の偶数行による画像(表示用画像)を取得するため、2種類の露出時間での撮像が行われることとなる。
Next, the
ここで、ユーザの操作による露出補正の設定について説明する。
図9に示すように、制御部624は、EVF表示中のモニタ651の表示画面について、ユーザによる露出補正スイッチ622の押下に基づいて、通常のEVF表示をしている画面G90と、露出補正値を設定する画面G91との切替を行う。制御部624は、画面G91が表示されている時のユーザによる十字スイッチ623の押下に基づいて、露出補正値を変更する。
Here, the setting of exposure correction by the user's operation will be described.
As shown in FIG. 9, the
露出補正値が変更された場合は、上述した適正露出制御値に基づいた露出時間で撮像されたRG系の偶数行とGB系の偶数行による画像(表示用画像)がモニタ651にEVF表示される。すなわち、モニタ651におけるEVF表示が露出補正値を反映したものとなる。例えば、+1段の露出補正値に変更された場合は、TTL自動露出制御において適正とする露出から+1段露出補正した画面G92がモニタ651に表示される。同様に、−1段の露出補正値に変更された場合は、TTL自動露出制御において適正とする露出から−1段露出補正した画面G93がモニタ651に表示される。
When the exposure correction value is changed, an image (display image) of the RG system even-numbered line and the GB system even-numbered line captured with the exposure time based on the above-described appropriate exposure control value is displayed on the
また、図10に示すように、制御部624は、EVF表示中のモニタ651の表示画面について、ユーザによる表示切替スイッチ621の押下に基づいて、その表示画面を切り替えてもよい。具体的には、表示切替スイッチ621の押下に基づいて、各種ステータス等の情報表示なしでEVF表示を行う画面G100、情報表示付きでEVF表示を行う画面G101、露出補正値を反映させてEVF表示を行う画面G102a、G102bを切り替えてもよい。
As illustrated in FIG. 10, the
次に、制御部624が制御して行う撮像装置600の一連の動作を図11のフローチャートを参照して説明する。撮像装置600における一連の動作は、ユーザによるメインスイッチ(不図示)の操作に応じて起動される。図11に示すように、メインスイッチにより処理が開始されると、制御部624は、フラッシュメモリ625などに予め定められた所定のシーケンスに基づいて、レンズ駆動部620及び露出制御部619を制御する。レンズ駆動部620及び露出制御部619の制御により、変倍レンズ610、焦点調整レンズ611、シャッタ612及び絞り613が待機位置へ移動される(S1201)。この待機位置への移動では、例えば変倍レンズ610がWide端(最も広角)となる位置への移動や、絞り613が開放となるような駆動が行われる。
Next, a series of operations of the
次いで、制御部624は、撮像素子614を起動する(S1202)。制御部624は、撮像素子614からの出力となるA/D変換器617の出力のうち、RG系の奇数行とBG系の奇数行からなる第一の行群を輝度積分部618bへ分配するように前処理部618aを設定する(S1203)。また、制御部624は、RG系の奇数行とBG系の奇数行からなる第二の行群を信号処理部618cへ分配するように前処理部618aを設定する(S1204)。
Next, the
次いで、制御部624は、第一の行群による測光用画像により前述した自動露出制御を行って(S1205)、撮像素子614で適正露出の撮像画像が得られるように露出時間を制御する。制御部624は、適正露出の撮像画像が得られる露出制御以降、常に適正露出の撮像画像が得られる第一の行群で自動露出制御を行うと共に、もう一方の第二の行群で表示画像を生成する(S1206)。
Next, the
制御部624は、露出補正スイッチ622のON操作を検出すると(S1207:YES)、露出補正値を設定する設定画面をモニタ651に表示し、十字スイッチ623によりユーザ指示から設定された露出補正値をメモリ部626へ記憶する(S1208)。この時点で、制御部624は、第一の行群による自動露出制御を行って(S1209)、S1208で設定された露出補正値を反映した第二の行群で表示画像を生成する(S1210)。即ち、モニタ651には露出補正値を反映したEVF表示が行われることとなる。また、この時の撮像素子614の第一の行群では自動露出制御により適正露出で測光用画像が撮像されている。従って、撮像装置600では、露出補正値が設定された場合であっても、測光レンジが偏ることがなく、安定した露出制御が可能となる。
When the
また、この時のシャッタースイッチ623aによる撮像時において、制御部624は、第一の行群による測光用画像でTTL自動露出制御を行って静止画像や動画像の撮像を開始することとなる。従って、撮像装置600は、ユーザにより露出補正が行われている場合であってもレリーズタイムラグの発生を抑えることができる。
Further, at the time of imaging by the
次いで、制御部624は、露出補正スイッチ622のON操作を検出すると(S1211:YES)、露出補正値を設定する設定画面を解除してモニタ651の表示を通常のEVF表示に戻す(S1212)。次いで、制御部624は、操作部を介したユーザの指示などによる処理の終了の有無を判定し(S1213)、処理を継続する場合はS1203に処理が戻る。
Next, when detecting the ON operation of the exposure correction switch 622 (S1211: YES), the
[変形例1]
次に、変形例1に係る撮像装置600の動作を図12のフローチャートを参照して説明する。図12に例示した変形例1では、図11で例示した場合に対し、通常のEVFでは、第一の行群を輝度積分部618bと信号処理部618cに分配して、常に適正露出が得られるようにする(S1303〜S1306)。また、変形例1では、第一の行群から表示用画像を生成している(S1306)。
[Modification 1]
Next, the operation of the
また、変形例1において、露出補正値を設定する設定画面をモニタ651に表示している際には、第一の行群から表示用画像を生成するのを一旦停止し、第二の行群から表示用画像を生成するように前処理部618aの分配を変更している(S1309)。そして、露出補正値を反映させた第二の行群から表示用画像を生成している(S1309〜S1311)。次いで、露出補正値を設定する設定画面から抜けて、通常のEVF表示に戻った時には、第二の行群から表示用画像を生成するのを一旦停止し、第一の行群から表示用画像を生成するように前処理部618aの分配を変えている。そして、設定された露出補正値を反映させた第一の行群から表示用画像を生成している。
In the first modification, when the setting screen for setting the exposure correction value is displayed on the
不図示ではあるが、露出補正値の設定時と同様にして、表示切替スイッチ621で露出補正値をEVF表示に反映するか否かが切り替えられる度に、制御部624は、前処理部618aにおける分配を切り替える。具体的には、制御部624は、信号処理部618cへの分配元を、撮像素子614の第一の行群からの出力にするか、又は、第二の行群からの出力にするかを切り替え、表示用画像を、第一の行群から生成するか、又は、第二群の行群から生成するかを切り替える。その間も、制御部624は、自動露出制御に用いる測光用画像を第一の行群から生成するように、前処理部618aを設定する。
Although not shown, every time the
変形例1では、露出補正スイッチ622が押下され、露出補正値がゼロ以外に設定された場合でも、露出補正値によらず、第一の行群で得られる適正露出の測光用画像での測光を行い、設定された露出補正値を反映した露出制御値を求める。また、不図示ではあるが、露出補正値を反映した結果の露出時間が、撮像素子614を駆動する際の垂直期間より長くなった場合、制御部624は、撮像素子614のゲインをダウンする。更に、制御部624は、適正露出が得られる露出時間も計算し直して垂直期間の長さに納まるように露出時間を設定する。なお、制御部624は、撮像素子614のゲインを第一の行群と第二の行群とで分けて制御してもよい。ゲイン回路(不図示)を独立して構成できる場合には、露出補正値を反映した制御を独立してできるようになるため制御上の自由度は高くなる。いずれにしても、常に適正露出で測光を行いながら、露出補正を施す効果は限られるものではない。
In the first modification, even when the exposure correction switch 622 is pressed and the exposure correction value is set to a value other than zero, photometry with the appropriate exposure photometric image obtained in the first row group is performed regardless of the exposure correction value. To obtain an exposure control value reflecting the set exposure correction value. Although not shown, when the exposure time as a result of reflecting the exposure correction value becomes longer than the vertical period when driving the
[変形例2]
次に、変形例2に係る撮像装置600の動作を図13のフローチャートを参照して説明する。
図13に示すように、変形例2では、自動露出制御を行う(S1404)までは、図12を参照して説明した変形例1と同様である。自動露出制御の後、制御部624は、メモリ部626などに設定記憶されている露出補正値(ExpComp)がゼロであるか否かの判定を行う(S1405)。
[Modification 2]
Next, the operation of the
As shown in FIG. 13, the second modification is the same as the first modification described with reference to FIG. 12 until the automatic exposure control is performed (S1404). After the automatic exposure control, the
次いで、制御部624は、露出補正値がゼロの場合には第一の行群で表示用画像を生成し(S1406、S1407)、露出補正値がゼロでない場合には第二の行群から表示用画像を生成する(S1408、S1409)。
Next, the
制御部624は、露出補正スイッチ622のON操作を検出すると(S1410:YES)、露出補正値を設定する設定画面をモニタ651に表示し、十字スイッチ623によりユーザ指示から設定された露出補正値をメモリ部626へ記憶する(S1411)。この時点で、制御部624は、第一の行群による自動露出制御を行って(S1412)、S1411で設定された露出補正値を反映した第二の行群で表示画像を生成する(S1413)。露出補正値の設定画面における露出補正値の反映と表示切替は、S1405〜S1409と同様にして、露出補正値に応じて切り替えてもよい。
When the
制御部624は、露出補正スイッチ622のON操作を検出すると(S1414:YES)、設定画面を解除してモニタ651の表示を通常のEVF表示に戻す(S1415)。、次いで、制御部624は操作部のユーザ指示などによる処理の終了の有無を判定する(S1416)。
When detecting the ON operation of the exposure correction switch 622 (S1414: YES), the
なお、第一の行群又は第二の行群による表示用画像の生成は前述した方法に限定しない。不図示ではあるが、制御部624は、撮像素子614からの出力について、前処理部618aで第一の行群を輝度積分部618bに入力しながら、第一の行群と第二の行群のデータを一旦メモリ部626に記憶する。次いで、制御部624は、メモリ部626から第一の行群と第二の行群それぞれを独立して読み出して、2種類の表示用画像を生成する。この場合、モニタ651に表示する表示用画像の表示切替スイッチ621による切り替えは、予め生成された2種類の表示用画像を切り替えるだけよい。従って、表示切替スイッチ621での指示に応じて前処理部618aにおける切り替えを行うことで、モニタ651に表示する表示用画像の切り替えを行うよりは、応答性能を向上させることができる。
The generation of the display image by the first row group or the second row group is not limited to the method described above. Although not shown, the
以上のように、撮像装置600は、撮像素子614におけるリセットタイミングを2つの行群に分けて制御部624が制御している。制御部624は、一方の行群については常に適正露出が得られる露出時間に設定し、もう一方の行群については露出時間にユーザが設定した露出補正値を反映させている。従って、撮像装置600では、撮像素子614において適正露出で撮像された画像データによる自動露出制御を行いながら、被写界輝度の変化に露出を合わせるとともに、ユーザの露出補正値を反映させたEVF表示が可能となる。また、撮像装置600では、ユーザによる露出補正を反映したEVF表示を行いながらも、常に適正露出で撮像された画像データによる測光を行えるため、静止画撮影時に再度測光をし直す必要がなく、レリーズタイムラグを軽減させることができる。さらに、常に適正露出での自動焦点調整やホワイトバランス調整に応用させることができる。
As described above, in the
なお、上述した実施の形態における記述は、一例を示すものであり、これに限定するものではない。上述した実施の形態における構成及び動作に関しては、適宜変更が可能である。 Note that the description in the above-described embodiment shows an example, and the present invention is not limited to this. The configuration and operation in the embodiment described above can be changed as appropriate.
(他の実施形態)
上述の実施形態は、システム或は装置のコンピュータ(或いはCPU、MPU等)によりソフトウェア的に実現することも可能である。従って、上述の実施形態をコンピュータで実現するために、該コンピュータに供給されるコンピュータプログラム自体も本発明を実現するものである。つまり、上述の実施形態の機能を実現するためのコンピュータプログラム自体も本発明の一つである。
(Other embodiments)
The above-described embodiment can also be realized in software by a computer of a system or apparatus (or CPU, MPU, etc.). Therefore, the computer program itself supplied to the computer in order to implement the above-described embodiment by the computer also realizes the present invention. That is, the computer program itself for realizing the functions of the above-described embodiments is also one aspect of the present invention.
なお、上述の実施形態を実現するためのコンピュータプログラムは、コンピュータで読み取り可能であれば、どのような形態であってもよい。例えば、オブジェクトコード、インタプリタにより実行されるプログラム、OSに供給するスクリプトデータ等で構成することができるが、これらに限るものではない。上述の実施形態を実現するためのコンピュータプログラムは、記憶媒体又は有線/無線通信によりコンピュータに供給される。プログラムを供給するための記憶媒体としては、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、磁気テープ等の磁気記憶媒体、MO、CD、DVD等の光/光磁気記憶媒体、不揮発性の半導体メモリなどがある。 The computer program for realizing the above-described embodiment may be in any form as long as it can be read by a computer. For example, it can be composed of object code, a program executed by an interpreter, script data supplied to the OS, but is not limited thereto. A computer program for realizing the above-described embodiment is supplied to a computer via a storage medium or wired / wireless communication. Examples of the storage medium for supplying the program include a magnetic storage medium such as a flexible disk, a hard disk, and a magnetic tape, an optical / magneto-optical storage medium such as an MO, CD, and DVD, and a nonvolatile semiconductor memory.
有線/無線通信を用いたコンピュータプログラムの供給方法としては、コンピュータネットワーク上のサーバを利用する方法がある。この場合、本発明を形成するコンピュータプログラムとなりうるデータファイル(プログラムファイル)をサーバに記憶しておく。プログラムファイルとしては、実行形式のものであっても、ソースコードであっても良い。そして、このサーバにアクセスしたクライアントコンピュータに、プログラムファイルをダウンロードすることによって供給する。この場合、プログラムファイルを複数のセグメントファイルに分割し、セグメントファイルを異なるサーバに分散して配置することも可能である。つまり、上述の実施形態を実現するためのプログラムファイルをクライアントコンピュータに提供するサーバ装置も本発明の一つである。 As a computer program supply method using wired / wireless communication, there is a method of using a server on a computer network. In this case, a data file (program file) that can be a computer program forming the present invention is stored in the server. The program file may be an executable format or a source code. The program file is supplied by downloading to a client computer that has accessed the server. In this case, the program file can be divided into a plurality of segment files, and the segment files can be distributed and arranged on different servers. That is, a server apparatus that provides a client computer with a program file for realizing the above-described embodiment is also one aspect of the present invention.
また、上述の実施形態を実現するためのコンピュータプログラムを暗号化して格納した記憶媒体を配布し、所定の条件を満たしたユーザに、暗号化を解く鍵情報を供給し、ユーザの有するコンピュータへのインストールを許可してもよい。鍵情報は、例えばインターネットを介してホームページからダウンロードさせることによって供給することができる。また、上述の実施形態を実現するためのコンピュータプログラムは、すでにコンピュータ上で稼働するOSの機能を利用するものであってもよい。さらに、上述の実施形態を実現するためのコンピュータプログラムは、その一部をコンピュータに装着される拡張ボード等のファームウェアで構成してもよいし、拡張ボード等が備えるCPUで実行するようにしてもよい。 In addition, a storage medium in which the computer program for realizing the above-described embodiment is encrypted and distributed is distributed, and key information for decrypting is supplied to a user who satisfies a predetermined condition, and the user's computer Installation may be allowed. The key information can be supplied by being downloaded from a homepage via the Internet, for example. Further, the computer program for realizing the above-described embodiment may use an OS function already running on the computer. Further, a part of the computer program for realizing the above-described embodiment may be configured by firmware such as an expansion board attached to the computer, or may be executed by a CPU provided in the expansion board. Good.
600 撮像装置
610 変倍レンズ
611 焦点調整レンズ
612 シャッタ
613 絞り
614 撮像素子
615 タイミング発生部
616 CDS
617 A/D変換器
618 画像処理部
618a 前処理部
618b 輝度積分部
618c 信号処理部
618d 縮小部
618e ラスタ−ブロック変換部
618f 圧縮部
619 露出制御部
620 レンズ駆動部
621 表示切替スイッチ
622 露出補正スイッチ
623 十字スイッチ
624 制御部
625 フラッシュメモリ
626 メモリ部
627 I/F部
632 記録媒体
642 電池
650 再生回路
651 モニタ
600
617 A /
Claims (7)
前記撮像素子の複数の光電変換素子を二つの素子群に分け、当該各素子群の各々に設定された露出時間で撮像させる撮像制御手段と、
前記撮像手段からの出力を前記素子群ごとの出力に分配する分配手段と、
前記分配手段により分配された前記素子群の一方からの出力に基づいて前記被写界の輝度値を算出し、当該輝度値に基づいて前記被写界の適正露出時間を算出する算出手段と、
露出補正の指示をユーザから受け付ける操作手段と、
前記素子群の一方の露出時間を前記適正露出時間に設定し、前記素子群の他方の露出時間を前記適正露出時間に前記指示された露出補正を反映した時間に設定する制御手段と、
前記分配手段により分配された前記素子群の一方からの出力に基づく撮像画像と前記分配手段により分配された前記素子群の他方からの出力に基づく撮像画像とで表示する撮像画像を切り替える表示手段と、
を備えることを特徴とする撮像装置。 Imaging means for imaging an object scene with an imaging device comprising a plurality of photoelectric conversion elements;
Imaging control means for dividing the plurality of photoelectric conversion elements of the imaging element into two element groups and imaging with an exposure time set in each of the element groups;
Distributing means for distributing the output from the imaging means to the output for each of the element groups;
Calculating means for calculating a luminance value of the object scene based on an output from one of the element groups distributed by the distributing means, and calculating an appropriate exposure time of the object scene based on the luminance value;
Operation means for accepting an instruction for exposure compensation from a user;
Control means for setting one exposure time of the element group to the appropriate exposure time, and setting the other exposure time of the element group to a time reflecting the instructed exposure correction in the appropriate exposure time;
Display means for switching between a captured image based on an output from one of the element groups distributed by the distributing means and a captured image based on an output from the other of the element groups distributed by the distributing means; ,
An imaging apparatus comprising:
前記表示手段は、前記開始指示を受け付けた場合に、前記素子群の他方からの出力に基づく撮像画像を表示することを特徴とする請求項1又は2に記載の撮像装置。 A start instruction means for receiving an instruction reception start instruction by the operation means from a user;
The imaging apparatus according to claim 1, wherein the display unit displays a captured image based on an output from the other of the element groups when the start instruction is received.
前記表示手段は、前記切替手段により前記第一の撮像画像の表示が指示された場合には前記素子群の一方の出力に基づく撮像画像を表示し、前記切替手段により前記第二の撮像画像の表示が指示された場合には前記素子群の他方の出力に基づく撮像画像を表示することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の撮像装置。 A switching unit that receives a switching instruction from a user to switch a captured image displayed between the first captured image captured at the appropriate exposure time and the second captured image captured at a time reflecting the exposure correction at the appropriate exposure time. In addition,
The display means displays a captured image based on one output of the element group when the switching means instructs the display of the first captured image, and the switching means displays the second captured image. 4. The imaging apparatus according to claim 1, wherein when the display is instructed, a captured image based on the other output of the element group is displayed. 5.
前記撮像手段は、前記撮像指示による撮像時に前記算出手段により算出された適正露出時間を用いて撮像することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載の撮像装置。 An image capturing instruction means for receiving an image capturing instruction from the user;
5. The imaging apparatus according to claim 1, wherein the imaging unit captures an image using an appropriate exposure time calculated by the calculation unit during imaging according to the imaging instruction. 6.
前記分配手段により分配された前記素子群の一方からの出力に基づいて前記被写界の輝度値を算出し、当該輝度値に基づいて前記被写界の適正露出時間を算出する算出工程と、
露出補正の指示をユーザから受け付ける操作工程と、
前記素子群の一方の露出時間を前記適正露出時間に設定し、前記素子群の他方の露出時間を前記適正露出時間に前記指示された露出補正を反映した時間に設定する制御工程と、
前記分配手段により分配された前記素子群の一方からの出力に基づく撮像画像と前記分配手段により分配された前記素子群の他方からの出力に基づく撮像画像とで前記表示手段に表示する撮像画像を切り替える表示工程と、
を含むことを特徴とする撮像装置の制御方法。 An imaging unit that captures an image of an object scene with an imaging device including a plurality of photoelectric conversion elements, and a plurality of photoelectric conversion elements of the imaging element are divided into two element groups, and the exposure time set for each of the element groups. An image pickup control method comprising: an image pickup control means for picking up an image; a distribution means for distributing an output from the image pickup means to an output for each element group; and a display means,
A calculating step of calculating a luminance value of the object scene based on an output from one of the element groups distributed by the distributing unit, and calculating an appropriate exposure time of the object field based on the luminance value;
An operation process for receiving an instruction for exposure compensation from a user;
A control step of setting one exposure time of the element group to the appropriate exposure time, and setting the other exposure time of the element group to a time reflecting the instructed exposure correction in the appropriate exposure time;
A captured image to be displayed on the display means with a captured image based on an output from one of the element groups distributed by the distributing means and a captured image based on an output from the other of the element groups distributed by the distributing means. A display process for switching;
A method for controlling an imaging apparatus, comprising:
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