CN101655647A - 图像拾取设备 - Google Patents

Abstract

一种图像拾取设备，包括：控制单元，该控制单元通过对图像拾取元件中的多个象素在预定的方向上相继地进行复位操作，以模拟的方式从曝光开始位置向曝光结束位置移动电子式前幕帘；后幕帘，所述后幕帘借助偏压单元的偏压力从曝光开始位置向曝光结束位置移动；以及存储单元，所述存储单元存储表示后幕帘的运动特性随着时间变化的数据。基于所述数据，控制单元依照后幕帘的运动特性随着时间的变化改变电子式前幕帘的运动特性。

Description

图像拾取设备

技术领域

本发明涉及诸如数码照相机等图像拾取设备。更具体地说，本发明涉及快门控制技术。

背景技术

作为在图像拾取设备中使用的快门装置，可采用相继地移动前叶片组(前幕帘)和后叶片组(后幕帘)、并且利用形成在两个叶片组(即前幕帘与后幕帘之间)之间的狭缝进行曝光操作的快门装置。在这种快门装置中，分别借助弹簧的偏压力，使前幕帘和后幕帘在预定的方向上从曝光开始位置向曝光结束位置移动。

近年来，可以采用一种图像拾取设备，在所述图像拾取设备中，在快门装置的前幕帘和后幕帘中，前幕帘被一种进行电子操作(例如，以图像拾取元件中的每一条线相继地进行复位操作)的幕帘代替(例如参照日本待审查的专利申请公开No.2007-228047)。

发明内容

但是，在上面描述的这种快门装置中，随着弹簧的伸长和压缩的次数(即，根据后幕帘移动的次数)的增加，将后幕帘向预定的方向偏压的弹簧的偏压力逐渐减小。从而，根据后幕帘的运动次数，后幕帘的运动速度逐渐减小。因此，后叶片到达曝光结束位置的时间比实际需要的时间晚。

结果，特别是，在利用电子式前幕帘的快门装置中，靠近曝光结束位置的曝光时间(前幕帘的通过时刻与后叶片的通过时刻之间的差值)比实际需要的曝光时间长。靠近曝光开始位置的曝光时间基本上接近理论值。从而，靠近曝光结束位置的曝光时间比靠近曝光开始位置的曝光时间长。因此，快门装置存在在图像拾取区域中的各个位置上曝光时间(快门速度)发生变化的问题。

日本待审查的专利申请公开No.2007-228047揭示了一种技术，该技术根据检测叶片组运动的检测单元的检测结果，相对于图像数据对亮度进行校正。但是，从空间和成本的角度考虑，设置这样的检测单元是不利的。

为了克服这些问题，理想地是，提供一种图像拾取设备，所述图像拾取设备通过考虑到后幕帘的运动特性随着时间的变化，能够精确地和容易地控制曝光时间。

根据本发明的一种实施形式，提供一种图像拾取设备，所述图像拾取设备包括：控制机构，用于通过对图像拾取元件内的多个象素在预定的方向上相继地进行复位操作，以模拟的方式从曝光开始位置向曝光结束位置移动电子式前幕帘；后幕帘，所述后幕帘借助偏压机构的偏压力从曝光开始位置向曝光结束位置移动；以及存储机构，用于存储表示后幕帘的运动特性随着时间的变化的数据。基于所述数据，控制机构依照后幕帘的运动特性随着时间的变化，改变电子式前幕帘的运动特性。

根据本发明，可以根据后叶片的偏压单元的偏压力随着时间的变化，精确而容易地控制曝光时间。

附图说明

图1是图像拾取设备的前外观视图；

图2是图像拾取设备的后外观视图；

图3是图像拾取设备的功能结构的框图；

图4表示图像拾取元件中的每一个水平线；

图5是快门装置的结构的示意图；

图6是快门装置(开口的关闭状态)的一部分的放大图；

图7是快门装置(开口的打开状态)的该部分的放大图；

图8表示驱动构件；

图9表示加载构件；

图10是沿着图11的线X-X截取的剖视图；

图11表示驱动机构的一系列操作(在刚刚完成曝光之后的状态STa)；

图12表示驱动机构的一系列操作(设定状态STs)；

图13表示驱动机构的一系列操作(即将开始曝光之前的状态STb)；

图14表示电子式前幕帘的运动状态和机械式后幕帘的运动状态；

图15表示(在高速快门操作过程中)电子式前幕帘的运动定时的变化；

图16表示(在低速快门操作过程中)电子式前幕帘的运动定时的变化；以及

图17表示改型的电子式前幕帘的运动。

具体实施方式

下面，将参照附图，对本发明的实施形式进行描述。

1.结构概述

图1和2是根据本发明的实施形式的图像拾取设备1的结构的外观视图。这里，图1是图像拾取设备1的前外观视图，图2是该图像拾取设备1的后外观视图。图像拾取设备1是作为可更换镜头的单镜头反光式的数码相机而形成的。

如图1所示，图像拾取设备1包括照相机机身2。可更换式的摄影镜头单元(可更换镜头)3相对于照相机机身2是可拆卸的。

摄影镜头单元3主要包括：例如，镜筒3c、设置在镜筒3c中的透镜组3e(见图3)，以及光圈。透镜组3e(摄影光学系统)包括例如聚焦透镜，所述聚焦透镜通过在光轴方向上移动来改变聚焦位置。

在照相机机身2的前表面的大致的中心，设置环形安装部Mt，摄影透镜单元3安装在该环形安装部Mt上。

照相机机身2设有手持部14，用于允许摄影者把持照相机机身2的前表面的左端部。在手持部14的顶面设置释放按钮11，用于指示曝光的开始。在手持部14内设有电池容纳室和卡容纳室。作为照相机的电源，将诸如锂离子电池这样的电池容纳在电池容纳室内。用于记录摄制的图像的图像数据的存储卡90(见图3)可拆卸地容纳在卡容纳室内。

释放按钮11是两级检测按钮，可以检测两种状态，即，被部分按压的状态(状态S1)和被完全按压的状态(状态S2)。当释放按钮11被部分按压并被设定在状态S1时，进行用于获得记录物体的静止图像(实际的摄影图像)的准备操作(诸如AF控制操作)。当进一步按压释放按钮11时，将其设定在状态S2，进行实际的摄制图像的摄影操作。更具体地说，利用图像拾取元件5(将在后面描述)进行物体图像(物体的光学图像)的曝光操作，并执行用于对通过曝光操作获得的图像信号进行预定的图像处理的一系列操作。从而，当将释放按钮11设定在被部分按压的状态S1时，图像拾取设备1确定施加摄影准备指令，并开始摄影准备操作。当将释放按钮11设定在被完全按压的状态S2时，图像拾取设备1确定施加摄影指令，并开始摄影操作。

在图2中，取景窗(目镜窗)10设置在照相机机身2的背面的顶部大致中央。当摄影者通过取景窗10观察时，摄影者可以目视辨别出从摄影透镜单元3导入的物体的光学图像，并确定画面。即，可以利用光学取景器确定画面。

在图2中，在照相机机身2的背面的大致的中央，设置后监视器12。该后监视器12形成为例如彩色液晶显示器(LCD)。

后监视器12可以例如在屏幕上显示例如用于设定摄影条件的菜单，并且可以在再现模式中再现和显示记录在存储卡90上的摄影图像。

2.图像拾取设备的功能块

下面，参照图3给出图像拾取设备1的功能的总的描述。图3是图像拾取设备1的功能结构的框图。

如图3所示，图像拾取设备1包括：例如，AF模块20、总控制部101、聚焦驱动控制部121、反射镜驱动控制部122、快门驱动控制部123、和数字信号处理电路53。

利用经由反射镜机构6进入的光线，AF模块20可以借助基于相位差的聚焦状态检测方法检测物体的聚焦状态。根据由AF模块20检测出来的物体的聚焦状态，总控制部101利用聚焦驱动控制部121实现AF操作。特别是，当采用基于相位差的AF模块20时，能够以非常高的速度确定聚焦透镜的位置。

与总控制部101合作，聚焦驱动控制部121实现聚焦控制操作。更具体地说，根据从总控制部101输入的信号，聚焦驱动控制部121产生控制信号，并且移动包含在摄影镜头单元3的透镜组3e中的聚焦透镜。借助摄影镜头单元3的透镜位置检测部3d，检测聚焦透镜的位置，将指示聚焦透镜的位置的数据传输到总控制部101。这样，聚焦驱动控制部121控制例如聚焦透镜在光轴方向上的运动。

反射镜驱动控制部122控制反射镜机构6从光路退避开的状态(反射镜向上的状态)与反射镜机构6阻断光路的状态(反射镜向下的状态)之间的切换。反射镜驱动控制部122，借助根据从总控制部101输入的信号产生的控制信号，进行反射镜向上的状态与反射向下的状态之间的切换。

快门驱动控制部123，借助根据从总控制部101输入的信号产生的控制信号，控制快门装置7的运动(更具体地说，后幕帘的运动)。

快门装置7在图像拾取元件5的物体侧靠近图像拾取元件5配置。快门装置7是被称为焦平面快门的快门装置。以基本上垂直于摄影镜头单元3的光轴的方式配置快门装置7。更具体地说，将快门装置7设置成使得快门装置7的开口OP(将在后面描述)的中心位置与摄影镜头单元3的光轴对齐。快门装置7包括如下面所述的机械式后幕帘。

在快门装置7的后方，与摄影镜头单元3的光轴基本上垂直地配置图像拾取元件5。

图像拾取元件(下面称之为CMOS传感器)5是光检测器，该光检测器借助光电转换，将来自于摄影镜头单元3的物体的光学图像(物象)转换成电信号，并产生和获得实际摄影图像的图像信号(记录图像信号)。

图像拾取元件5(也参照图4)，响应来自于总控制部101的驱动控制信号(存储开始信号和存储结束信号)，并对形成于光线接受面上的物象进行曝光(借助光电转换进行电荷存储)。图像拾取元件5还响应来自于总控制部101的读出控制信号，并将图像信号输出到信号处理部51。

当信号处理部51对于在图像拾取元件5处获得的图像信号进行预定的模拟信号处理操作时，借助A/D转换电路52，将由模拟信号处理操作产生的图像信号转换成数字图像数据(图像数据)。将所述图像数据输入到数字信号处理电路53。

数字信号处理电路53对于从A/D转换电路52输入的图像数据进行数字信号处理操作。数字信号处理电路53包括：例如，黑色电平校正电路、白平衡(WB)电路、和γ校正电路。数字信号处理电路53进行各种数字图像处理操作。将被数字信号处理电路53处理的图像信号(图像数据)存储在图像存储器55内。图像存储器55是临时存储所产生的图像数据的图像存储器，能够以高的速度进行访问，并且具有允许存储多帧画面的图像数据的能力。

在实际摄影过程中，在需要时，被临时存储在图像存储器55内的图像数据在总控制部101处经受图像处理(诸如压缩)，之后，将所产生的图像数据存储到存储卡90上。

例如，与AF模块20和聚焦驱动控制部121合作，总控制部101进行控制聚焦透镜的位置的聚焦控制操作。

总控制部101作为微型计算机形成，例如，主要包括CPU、存储器、ROM(诸如EEPROM)。总控制部101读出存储在ROM内的程序，在CPU中执行该程序，实现各种功能。

更具体地说，总控制部101例如包括：特性存储部111和快门控制部112。

与快门驱动控制部123合作，快门控制部112控制快门装置7。例如，通过向图像拾取元件5发出曝光开始信号(即，电荷复位信号)，快门控制部112控制图像拾取元件5的电子式前幕帘的运动。通过经由快门驱动控制部123驱动快门装置7的各种驱动部，快门控制部112控制机械式后幕帘的驱动。

特性存储部111是存储快门装置7中的机械式后幕帘的运动特性的存储部。特性存储部111存储由于后幕帘的弹簧88(后面将要描述)随着时间而产生的恶化引起的运动特性的变化。

快门控制部112根据存储在特性存储部111内的运动特性数据控制电子式前幕帘的运动。该控制操作将在下面详细描述。

3.快门装置的结构

图5是快门装置7的结构的示意图。图6和7是快门装置7的一部分的(即，其在图5的左侧的)放大的图示。图5至7主要表示例如后幕帘的结构，并且，未表示例如后幕帘的驱动机构80(后面描述)的结构。

在图像拾取设备1中，采用被称为电子式前幕帘的幕帘作为前幕帘。例如，对于图像拾取元件5中的每一个预定的单元(例如，对于每一个水平线Li)沿着预定的方向相继地执行复位操作的处理(如图4中所示)，对应于电子式前幕帘的运动。即，通过在预定的方向上相继地复位图像拾取元件5中的多个象素，电子式前幕帘以模拟的方式从曝光开始位置向曝光结束位置移动。换句话说，通过对于图像拾取元件5中的每个预定的区域(诸如水平线)改变图像拾取元件5中的每一个象素即将曝光之前的复位时间，电子式前幕帘以模拟的方式移动。

更具体地说，首先，进行对于水平线L1的象素的复位操作。然后，进行对于水平线L2的象素的复位操作。类似地，对于各个线相继地进行对于水平线L3等的象素的复位操作。然后，最后进行对于最后的水平线Ln的象素的复位操作。按照这种方式，作为电子式前幕帘的运动，进行这样的处理，在所述处理中，对于从水平线L1至水平线Ln的各个水平线Li，进行对于各个象素的复位操作(更具体地说，对于各个象素的存储电荷的复位处理)。在每一个象素中，在复位操作之后，开始曝光操作(电荷存储)。

当机械式后幕帘从曝光开始位置向曝光结束位置移动、以便追踪正在移动的电子式前幕帘的前端位置时，由后幕帘进行遮断光线的操作，从而在一个非常小的期间内实现曝光操作。这时，聚焦到图像拾取元件5中的某个象素上，在从紧接着在图像拾取元件5内的该象素的复位操作之后时刻T1到后幕帘覆盖该象素并遮断光线的时刻T2的期间TE中，对该象素进行曝光操作。期间TE等于T2-T1。期间TE的长度(例如，1/100)秒)对应于快门速度。

在结构上，快门装置7只包括前幕帘和后幕帘中的后幕帘。从而，在结构上，快门装置7不包括前幕帘。

如图5所示，快门装置7包括快门底板71、后叶片组73a、73b和73c、以及臂75a和75b。快门装置7还包括辅助底板72(见图10)，所述辅助底板72具有和快门底板71基本上相同的形状，位于快门底板71的后侧。以预定的距离相互分离开的两个底板71和72相互对向。

快门底板71在其大致的中心具有用于曝光的开口OP(例如，也参见图7)。类似地，辅助底板72在其大致的中心也具有用于曝光的开口OP。快门底板71的开口OP和辅助底板72的开口OP具有基本上相同的形状(基本上为矩形)，并设置在相互对向的位置上。当快门装置7处于组装的状态时，这些开口相互组合，以便形成快门装置7中用于曝光的开口OP。

两个弧形的细长的孔71g和75h(见图6)形成在快门底板71上。细长孔71g沿着具有预定的半径r1并具有作为中心的轴线AX3(将在后面描述，见图11)的弧设置。细长孔71h沿着具有预定的半径r2并具有作为中心的轴线AX1(将在后面描述)的弧设置。

后叶片组73a、73b和73c设置在快门底板71与辅助底板72之间。换句话说，后叶片组73a、73b和73c设置在快门底板71的后侧。后叶片组73a、73b和73c是具有光屏蔽性质的薄板。这些后叶片组73a、73b和73c构成后幕帘。这里，尽管描述了后幕帘由三个后叶片组73a、73b和73c形成的情况，但是，本发明并不局限于此。从而，后幕帘可以由两个或者小于两个的叶片组构成，或者由四个或者多于四个的叶片组构成。

后叶片组73a、73b和73c都可旋转地连接到臂75a和臂75b上。臂75a能够围绕作为中心的轴线AX5旋转，臂75b能够围绕作为中心的轴线AX6旋转。这里，轴线AX6和轴线AX1(将在后面描述)相同。

如图5和6所示，当臂75a和臂75b存在于预定的位置时，包括后叶片组73a、73b和73c的后幕帘关闭开口OP，从而，由后幕帘实现开口OP的关闭状态。当从这种状态起，臂75b围绕作为中心的轴线AX6逆时针旋转时，臂75a也围绕作为中心的轴线AX5逆时针旋转，从而，如图7所示，由后叶片组73a、73b和73c形成的后幕帘从开口OP退回。即，由后幕帘实现开口OP的打开状态。相反地，当从图7所示的状态起，臂75b围绕作为中心的轴线AX6顺时针旋转时，臂75a也围绕作为中心的轴线AX5顺时针旋转，从而，开口OP的状态变化到图6所示的开口OP的关闭状态。

在图6中后叶片组73a、73b和73c的每一个的位置，也称为“曝光结束位置”。在图7中后叶片组73a、73b和73c的每一个的位置，也称为“曝光开始位置”。在后幕帘从曝光开始位置向曝光结束位置移动之后，后幕帘遮盖开口OP(见图6)，而在后幕帘从曝光结束位置向曝光开始位置移动之后，后幕帘打开开口OP(见图7)。换句话说，在曝光开始位置，开口OP不被后幕帘遮盖并且打开。相反地，在曝光结束位置，开口OP被后幕帘遮盖。

臂75a和75b和后幕帘被驱动机构80(将在下面描述)驱动。图8和9分别表示驱动机构80的结构构件81和83。图10是沿着图11的平面图中的X-X线截取的剖视图。图11至13是表示驱动机构80的一系列运动的平面图。图11至13主要表示驱动机构80，未表示例如后幕帘(后叶片组73a、73b和73c)。

如图11所示，驱动机构80包括驱动构件81(见图8)和加载机构83(见图9)。

驱动构件81和加载构件(也称为设定构件)83设置在快门底板71的前侧(即，相对于例如图5及图11的纸面朝向前方)。

驱动构件81是旋转构件，基本上为板状，可以围绕作为中心的轴线AX1旋转。以从快门底板71竖起的方式设置的突出构件71c和驱动构件81被弹簧88(见图10)相互连接起来。弹簧88向驱动构件81施加顺时针方向的偏压力。

利用弹簧88的偏压力，驱动构件81可以从曝光开始位置向曝光结束位置移动后幕帘。特别是，驱动构件81在后幕帘开始运动之前逆时针旋转，从而，弹簧88的顺时针的偏压力进一步增大。这种状态也被表述为弹簧88被过度加载的状态。当弹簧88被过度加载时，通过以非常高的速度旋转驱动构件81，能够以非常高的速度移动后幕帘。

如图10所示，驱动构件81位于快门底板71的上方。更具体地说，在图10中基本上垂直并向上延伸的轴构件86以在快门底板71上竖立的方式设置。轴构件86与驱动构件81的孔81h配合(松配合)。借助这种结构，驱动构件81能够围绕作为中心的轴构件86(更具体地说，围绕轴构件86的中心轴线AX1)旋转。

驱动构件81具有板部81p和轴部81u。轴部81u围绕孔81h设置，以便配合到轴构件86上。

轴部81u具有缠绕于其上的前述弹簧(更具体地说，扭转弹簧)88。

如图8所示，驱动构件81的板部81p在平面视图中基本上具有扇形形状。

基本上为扇形的板部81p两个径向部中，板部81p的图8中的下径向部设有接触面81e。如下面描述的那样，在相对于弹簧88的过度加载操作(将在下面描述)过程中，接触面81e与加载构件83的臂83b接触。然后，经由臂83b和接触面81e传递来自于加载构件83的旋转驱动力，从而，进行弹簧88的过度加载操作。

进而，板部81p具有靠近基本上为扇形的板部81p的外周部的突出部81c。突出部81c从板部81p的前表面向前方突出(即，相对于图8的纸面向前侧突出)。铁片81d被固定到突出部81c上。另外，电磁铁95设置在与图10中的铁片81d的高度相同的高度。当将驱动构件81设定在图13所示的旋转角度时(将在后面描述)，与电磁铁95对向的铁片81d可以被电磁铁95吸引。从而，如下面所述，即使通过铁片81d被电磁铁95吸引，驱动构件81的旋转运动也能够受到限制(见图13)。

板部81p在基本上为扇形的板部81p的外周侧设有连杆销81f。连杆销81f从驱动构件81的背面向后突出。特别是，如图10所示，连杆销81f被插入贯通快门底板71的细长孔71h和臂75b的孔75h(也参见图11)。另外，在弧形细长孔71h的弧的方向(纵向方向)上，孔75h的直径基本上与连杆销81f的直径相同。从而，当连杆销81f由于驱动构件81围绕轴线AX1的旋转而运动时，臂75b围绕作为中心的轴线AX6(＝AX1)旋转，从而，后叶片组73a、73b和73c移动，即，后幕帘进行打开/关闭操作。因为后幕帘响应连杆销81f的运动而运动，实现图7所示的关闭状态和图8所示的打开状态。

如图9所示，加载构件83是能够围绕作为中心的轴线AX3旋转的旋转构件。更具体地说，如图11所示，基本上向纸面的前侧垂直地延伸的轴构件87，以竖立的方式设置在纸面上的与轴构件86在纸面上的位置不同的位置上。另外，加载构件83的孔83h(见图9)配合(松配合)到轴构件87上。借助这种结构，加载构件83可以围绕作为中心的轴构件87(更具体地说，围绕轴构件87的中心轴线AX3)旋转。

加载构件83具有凹入部83v(见图9)。机械地连接到预定的驱动源(例如，马达)85d(未示出)上的连杆构件84的端部84p与凹入部83v接合。

当连杆构件84的端部84p在图9中沿竖直方向(即，在图9所示的双头箭头的方向上)移动时，加载构件83围绕轴线AX3旋转，从而，加载构件83的旋转角度改变。

加载构件83具有臂83b，该臂83b向外向着基本上与凹入部83v相反的一侧突出，而轴线AX3配置在凹入部83v与臂83b之间。在图10的竖直方向上，基本上具有板状形状的加载构件83配置在和驱动构件81相同的高度上。另外，臂83b也配置在和驱动构件81相同的高度上。从而，如下面所述，当加载构件83受到来自于连杆构件84的端部84p的力、并且围绕作为中心的轴线AX3顺时针旋转时，加载构件83的臂83b推动驱动构件81的接触面81e，从而，驱动构件81逆时针旋转。这进一步增大弹簧88的顺时针偏压力，从而弹簧88被过度加载。也可以将臂83b称作推动并移动接触面81e的推动部。接触面81e也可以称作由臂83b推动和移动的被推动部(被推动面)。

进而，加载构件83具有销83e。在被从加载构件83的轴线AX3分离大约距离r2的位置，销83e从加载构件83的背面向后侧突出。销83e被插入并设置在快门底板71的细长孔71g中。

由弹簧93(未示出)对加载构件83施加用于逆时针旋转加载构件83的偏压力。如图11所示，通过使销83e与细长孔71g的下端接触，限制加载构件83的逆时针旋转，加载构件83停止在预定的位置。

4.快门装置的操作

下面，例如参照图11至13，描述快门装置7的运动。

图11表示在刚刚完成实际的摄影图像的曝光之后的状态STa。在图11中，后幕帘位于曝光结束位置，并遮盖开口OP(处于关闭状态)(见图6)。相反地，在图12和13中，后幕帘位于曝光开始位置，并从开口OP退回(处于打开状态)(见图7)。图12表示设定状态STs(后面描述)，图13表示在下一个实际的摄影图像的曝光即将开始之前的状态STb。

如图11所示，在刚刚完成实际摄影图像的曝光之后的STa状态，驱动构件81被弹簧88的偏压力围绕作为中心的轴线AX1顺时针地偏压，驱动构件81的连杆销81f与细长孔71h的下端接触并停止在该下端处。从而，在图11所示的状态，结构部81和83停止。为了减小当连杆销81f撞击细长孔71h的下端时产生的震动，理想地是在细长孔71h的下端设置减震器。

在图11中，销83e与细长孔71g的下端接触，从而，限制加载构件83的逆时针旋转，加载构件83停止在预定的位置。为了减小当销83e撞击细长孔71g的下端时产生的震动，理想地是，在细长孔71g的下端设置减震器。

下面，将描述用于从图11所示的状态STa向图12所示的状态STs变化的过程。

首先，在图11中，驱动源85d使连杆构件84的端部84p向下移动，使得加载构件83围绕作为中心的轴线AX3顺时针旋转。这时，臂83b推动接触面81e，推动力被传递给驱动构件81。从而，被传递给接触面81e的推动力使驱动构件81围绕作为中心的轴线AX1逆时针旋转。

另外，当加载构件83被围绕作为中心的轴线AX3顺时针旋转预定的角度、到达设定成图12所示的状态STs的位置时，驱动构件81被围绕作为中心的轴线AX1逆时针旋转预定的角度，使得驱动构件81以由臂83b支承接触面81e的状态停止。这使得能够进一步增大弹簧88的顺时针偏压力，即，进一步增加弹簧88的储存能量。换句话说，可以提供弹簧能量。在图12的状态STs，因为与在图11的状态STa时相比，弹簧88的偏压力被进一步增大，所以，弹簧88被过度加载。这样，弹簧88的过度加载操作被执行。

当连杆销81f随着驱动构件81的旋转而沿着细长孔71h的弧形移动时，臂75b围绕作为中心的轴线AX6(＝AX1)逆时针旋转。借此，后叶片组73a、73b和73c向上移动到曝光开始位置(即，开口OP的打开位置)。即，实现后幕帘的打开操作(见图7和12)。

这时，加载构件83的臂83b与驱动构件81的接触面81e接触，驱动构件81被臂83b支承。这样，驱动构件81的旋转被限制。

如上所述，进行用于从状态STa向状态STs变化的过程。借此，弹簧88处于过度加载的状态，后幕帘移动到曝光开始位置，从而，导致开口处于被后幕帘打开的状态。

下面，将描述用于从图12所示的状态STs(第二设定状态)向状态STb(即将开始曝光之前的状态)变化的过程。

当在图12所示的状态STs下将释放按钮11按压到状态S2时，开始向电磁铁95(见图13)施加电流。即，根据摄影指令的输入，开始向电磁铁95施加电流。电磁铁95设置在驱动构件81的与铁片81d对向的位置。通过向电磁铁95施加电流，铁片81d被吸引到电磁铁95上，限制驱动构件81的顺时针旋转。

之后，当连杆构件84的端部84p被向上驱动时，弹簧93的偏压力使加载构件83围绕作为中心的轴线AX3逆时针旋转。根据这一旋转，加载构件83的臂83b从驱动构件81的接触面81e分离开，加载构件83向退回位置(也称为后退位置或者基准位置)移动(见图13)，在该位置处，加载构件83不与驱动构件81接触。因为这种状态是驱动构件81脱离加载构件83的状态，所以也将这种状态称为“脱离状态”。

从而，向图13所示的状态STb的转换结束。图13所示的状态是即将开始曝光之前的状态。

在向图13所示的状态STb的转换结束之后，首先，电子式前幕帘运动。更具体地说，例如，如图4所示，对于图像拾取元件5中的每个水平线Li在预定的方向上相继地进行复位操作。这导致电子式前幕帘从曝光开始位置向曝光结束位置运动，并在图4中(以模拟的方式)向下运动。

进而，在电子式前幕帘已经移动之后，在预定的定时停止向电磁铁95施加电流。与施加电流的停止相一致，电磁铁95的吸引力不再作用于其上的驱动构件81，被弹簧88的偏压力围绕作为中心的轴线AX1沿顺时针方向旋转。这时，因为弹簧88被过度加载，所以，驱动构件81能够以非常高的速度移动。驱动构件81的移动导致后幕帘从曝光开始位置向曝光结束位置在图4中向下(机械地)运动。

更具体地说，由于驱动构件81的顺时针运动，连杆销81f沿着细长孔71h向下运动。当连杆销81f移动到细长孔71h的下端时，连杆销81f停止(见图11)。借助连杆销81f的运动，臂75b围绕作为中心的轴线AX6(＝AX1)顺时针旋转，即，后叶片组73a、73b和73c移动到曝光结束位置(即，开口OP被关闭的位置)。借此，状态返回到图1所示的状态STa，实现后幕帘的关闭操作。

按照这种方式，在电子式前幕帘开始运动之后，在预定的定时停止向电磁铁95施加电流，从而，后幕帘(更具体地说，机械式后幕帘)开始运动。按照这种方式，快门由被称为电子式前幕帘和机械式后幕帘的幕帘移动，可以实现在一个预定的期间TE中在图像拾取元件5上进行曝光的曝光操作。

按照这种方式，实现用于从图13中所示的即将开始曝光之前的状态STb向图11中所示的刚刚完成曝光之后的状态STa的变化的过程。

5.电子式前幕帘的控制操作

5-1.高速快门

下面，将描述电子式前幕帘的控制操作。根据本实施形式的图像拾取设备1执行相互稍稍不同的当快门速度相对较低时进行的控制操作和当快门速度相对较高时进行的控制操作。下面，描述快门速度比预定的阈值高的情况(例如，快门速度为1/500秒的情况)。

图14表示电子式前幕帘的运动状态和机械式后幕帘的运动状态。水平轴表示时间t，垂直轴表示移动的幕帘的前端的位置。曲线CA1表示电子式前幕帘的运动状态，曲线CB1、CB2和CB3表示机械式后幕帘的运动状态。

曲线CB1是机械式后幕帘在快门装置7的初始状态(更具体地说，当弹簧88的伸长和压缩的次数N非常小(N＝N1)时)的运动曲线。当在图13所示的状态STb，对于电磁铁95的电流施加被停止时，驱动构件81旋转，后叶片组73a、73b和73c(即，后幕帘)开始从曝光开始位置P1向曝光结束位置P2运动。这时，后幕帘的端部依照例如曲线CB1所示的位置变化曲线进行移动。更具体地说，在靠近曝光开始位置P1处，后幕帘的端部的速度非常低，之后，端部被弹簧88的偏压力加速，逐渐增大端部的速度。然后，当后幕帘的端部通过曝光结束位置P2时，端部的速度非常高。

这时，在需要时，进行对于图像拾取元件5中的各个水平线Li的复位操作，使得电子式前幕帘的端部根据曲线CA1运动。借此，对于和所有水平线Li相关的象素进行时间TE(＝TE1)的曝光。

当后幕帘重复移动(即，重复地进行打开/关闭操作)、弹簧88被重复地伸长和压缩时，弹簧88的偏压力降低。从而，后幕帘的运动速度降低。例如，曲线CB2表示在后幕帘已经移动了对应于运动数目为N2(例如，30,000次)时的次数之后的后幕帘的运动曲线。曲线CB3表示在后幕帘已经移动了对应于运动次数为N3(例如，100,000次)时的次数之后的后幕帘的运动曲线(N3＞N2)。按照这种方式，后幕帘的运动特性根据后幕帘的运动次数而变化。更具体地说，随着后幕帘的运动次数的增加，后幕帘的运动加速度和运动速度降低。

如果假定即使当后幕帘依照曲线CB2运动时电子式前幕帘根据曲线CA1运动，则会产生下面的问题。

更具体地说，如图14中的曲线CB2所示，在靠近曝光结束位置P2的水平线(例如水平线Ln)处，由于弹簧88的偏压力的降低，后幕帘的到达时间会比实际需要的到达时间延迟。这时，当电子式前幕帘根据曲线CA1运动时，水平线(Ln)的象素在时间TE2曝光。时间TE2是比实际需要的曝光时间TE(＝TE1)长的时间。即，靠近曝光结束位置P2处的曝光时间比实际需要的曝光时间长。相反地，在靠近曝光开始位置P1处的曝光时间TE基本上和理论值TE1相同。

结果，靠近曝光结束位置P2的曝光时间TE2比靠近曝光开始位置P1的曝光时间TE长。即，在图像拾取区域中的每一个位置处的前幕帘的通过时刻和后幕帘的通过时刻之差，即，曝光时间(快门速度)在该图像拾取区域中变化。

类似地，当进一步重复后幕帘的打开/关闭操作、并且后幕帘依照曲线CB3运动时，如果电子式前幕帘依照曲线CA1运动，会产生类似的问题。特别是，因为随着后幕帘进一步地进行打开/关闭操作、弹簧88的恶化发展，图像拾取元件中的曝光时间的变化的量进一步增加。

为了克服这一问题，在根据本实施形式的图像拾取设备1中，将表示后幕帘的运动特性随着时间变化(随着时间恶化)的数据DT存储在特征存储部111内，基于数据DT，根据后幕帘的运动特性随着时间的变化，改变电子式前幕帘的运动特性。

这里，作为表示后幕帘的运动特性随着时间变化的数据DT，存储根据后幕帘的运动次数的位置变化曲线。即，数据DT是表示后幕帘的运动次数N与后幕帘的运动特性(位置变化曲线)之间的关系的数据。例如，存储对应于多个值N(N＝N1、N2、N3，...)的位置变化曲线。

详细地说，如图15所示，根据后幕帘的运动次数的增加，快门控制部112降低电子式前幕帘的运动速度。更具体地说，快门控制部112根据后幕帘的运动次数的增加降低电子式前幕帘的加速度。换句话说，随着后幕帘的运动次数的增加，降低在电子式前幕帘的位置变化曲线上速度变化的大小。

例如，当确定后幕帘已经重复打开/关闭操作对应于当后幕帘的运动次数为N2时的次数时，快门控制部112根据速度和加速度小于曲线CA1的速度和加速度的曲线CA2移动电子式前幕帘。更具体地说，快门控制部112根据曲线CA2改变(增大)用于各个水平线的复位操作之间的时间间隔(即，对于相邻的水平线的复位操作之间的时间间隔)。更加具体地说，随着从曝光开始位置向曝光结束位置运动，在对于各个水平线的复位操作之间的时间间隔的增加量逐渐增大。图像拾取设备1在预定的存储部(例如在总控制部101中的非易失性存储部或者独立于总控制部101的非易失性存储部)中存储打开/关闭操作的次数(运动的次数)。

当后幕帘的打开/关闭操作被重复对应于当运动次数为N2时的次数时，后幕帘基本上根据曲线CB2运动。这时，用于靠近曝光结束位置P2的水平线(例如水平线Ln)的曝光时间TE12是非常接近实际需要的曝光时间TE的值。从而，可以消除或者限制图像拾取区域中的曝光时间的变化。

类似地，当确定后幕帘的打开/关闭操作被重复对应于当运动次数为N3时的次数时，快门控制部112按照速度和加速度甚至小于曲线CA2的速度和加速度的曲线CA3移动电子式前幕帘。更具体地说，快门控制部112根据曲线CA3改变(增大)对于各个水平线的复位操作之间的时间间隔。更加具体地说，随着后幕帘从曝光开始位置向曝光结束位置运动，对于各个水平线的复位操作之间的时间间隔的增加量逐渐增大。

当后幕帘的打开/关闭操作重复对应于当运动次数为N3时的次数时，后幕帘基本上根据曲线CB3运动。这时，对于靠近曝光结束位置P2的水平线(例如水平线Ln)的曝光时间TE13是非常接近于实际需要的曝光时间TE的值。从而，可以消除或者限制图像拾取区域中的曝光时间的变化。

在前面的说明中，描述了当运动次数为N2和N3时的电子式前幕帘的运动。但是，电子式前幕帘可以被类似地控制成根据对应于后幕帘的打开/关闭操作(运动)的任何其它次数的位置变化曲线CA运动。更具体地说，改变用于各个水平线的复位操作之间的时间间隔，使得电子式前幕帘根据对应于后幕帘的运动次数的位置变化曲线CA运动。不预先提供对于所有的值N的位置变化曲线。例如，可以基于分别对应于两个接近的值N2和N3的两个位置变化曲线CA2和CA3，通过内差法，获得对应于实际需要的运动次数为Na时的位置变化曲线(N2＜Na＜N3)。

如上所述，当快门速度高于预定的阈值时，根据后幕帘的运动次数的增加，在电子式前幕帘的位置变化曲线上的速度的变化量减小。换句话说，根据后幕帘的运动次数的增加，电子式前幕帘的运动速度和运动加速度减小。据此，可以考虑到后幕帘的弹簧特性随着时间的改变(即，随着时间的恶化)，更精确和简单地控制曝光时间。换句话说，考虑到由于弹簧88的伸长和压缩引起的随着时间的变化(即随着时间的恶化)，可以容易地控制依赖于图像拾取区域中各个位置(即，在后幕帘的运动方向上的各个位置)的曝光时间的变化。

5-2.低速度快门

下面，描述快门速度比预定的阈值低(例如，当快门速度为1/10秒时)的情况。

当快门速度相对较低时，即，当曝光时间TE相对较长时，后幕帘从曝光开始位置P1移动到曝光结束位置P2的时间(例如，几个毫秒)与曝光时间TE相比相对较小。从而，没有必要依照图15所示的曲线CA移动电子式前幕帘。

例如，如图16所示，可以按照近似于线性的曲线(直线)CS移动电子式前幕帘。这里，采用对应于后幕帘的运动次数增加的多个直线CS。

例如，因为在初始阶段，后幕帘还未被移动过，弹簧88还没有恶化，所以，采用接近于理论值的近似曲线CS1。即，按照直线CS1移动电子式前幕帘。

当确定后幕帘的打开/关闭操作被重复对应于当运动次数为N2时的次数时，按照直线CS2移动电子式前幕帘。更具体地说，改变(即，增大)对于各个水平线的复位操作之间的时间间隔，使得电子式前幕帘按照直线CS2运动。这里，直线CS2的倾斜度小于直线CS1的倾斜度，直线CS2是速度小于直线CS1的速度的运动特性曲线。根据这种运动，与按照直线CS1移动电子式前幕帘时相比，用于靠近曝光结束位置P2的水平线(例如水平线Ln)的曝光时间是相对较接近用于靠近曝光开始位置P1的水平线(例如水平线L1)的曝光时间的值。从而，可以消除或者限制在图像拾取区域中的曝光时间的变化。

进而，当确定后幕帘的打开/关闭操作被重复了对应于当运动次数N3时的次数时，根据直线CS3移动电子式前幕帘。更具体地说，改变(即，增大)用于各个水平线的复位操作之间的时间间隔，使得电子式前幕帘按照直线CS3运动。直线CS3的倾斜度小于直线CS2的倾斜度，直线CS3是速度小于直线CS2的速度的运动特性曲线。根据这种运动，与按照直线CS1移动电子式前幕帘时相比，用于靠近曝光结束位置P2的水平线(例如水平线Ln)的曝光时间是相对较接近用于靠近曝光开始位置P1的水平线(例如水平线L1)的曝光时间的值。从而，可以消除或限制在图像拾取区域中的曝光时间的变化。

在前面的说明中，描述了当运动次数为N2和N3时的电子式前幕帘的运动。但是，可以根据对应于后幕帘的打开/关闭操作的任何其它次数(运动次数)的位置变化曲线(直线)CS类似地移动电子式前幕帘。

如上所述，当快门速度小于预定的阈值时，以某个速度移动电子式前幕帘，并且，根据后幕帘的运动次数的增加减小电子式前幕帘的所述某个速度。即，根据后幕帘的运动次数的增加减小电子式前幕帘的运动速度。据此，可以考虑到后幕帘的弹簧特性随着时间的变化，更精确和简单地控制曝光时间。特别是，当根据近似曲线(直线)CS移动电子式前幕帘时，可以考虑到由于弹簧88的伸长和压缩引起的随着时间的变化(即，随着时间的恶化)，容易地控制依赖于图像拾取区域中的各个位置(即，在后幕帘的运动方向上的各个位置)的曝光时间的变化。

6.改型等

上面，尽管描述了根据本发明的实施形式，但是，本发明并不局限于上面描述的内容。

例如，在实施形式中，尽管例举了当快门速度低时，根据直线CS移动电子式前幕帘的情况，但是，本发明并不局限于此。例如，即使当快门速度低时，与快门速度高时类似，也可以根据曲线CA(更具体地说，曲线CA1、CA2、CA3，...)移动电子式前幕帘。或者，可以只在快门速度高时进行上述校正，而在快门速度低时无需进行校正。

在实施形式中，尽管例举了当快门速度高时，沿着顺滑地改变位置的变化曲线CA移动电子式前幕帘的情况，但是，本发明并不局限于此。例如，如图17所示，可以将位置变化曲线分成多个区域Ra、Rb和Rc，并且在这些区域中使它们近似于直线。另外，可以根据这种近似曲线CF(更具体地说，曲线CF1、CF2、CF3，...)中的任何一种移动电子式前幕帘。更具体地说，当后幕帘的运动次数接近于数值N1时，可以根据近似曲线CF1(即，近似于曲线CA1的曲线)移动电子式前幕帘。另外，当后幕帘的移动次数达到数值N2时，可以根据近似曲线CF2(即，接近于曲线CA2的曲线)移动电子式前幕帘。进而，当后幕帘的运动次数达到数值N3时，可以根据近似曲线CF3(即，近似于曲线CA3的曲线)移动电子式前幕帘。近似曲线CF2的速度和加速度小于近似曲线CF1的速度和加速度。近似曲线CF3的速度和加速度小于近似曲线CF2的速度和加速度。

尽管在本实施形式中例举了当在预定的方向上对图像拾取元件5中的多个象素相继进行复位操作时，对于每一个水平线Li在不同的定时进行每一个复位操作的情况，但是，本发明并不局限于此。例如，可以对于每次多个水平线以不同的定时进行每一个复位操作。进而，可以对于每次一个水平线或者每次多个水平线以不同的定时进行每一个复位操作。即使利用这些方法，也可以沿预定的方向相继地对图像拾取元件5中的多个象素复位，并以模拟的方式将电子式前幕帘从曝光开始位置向曝光结束位置移动。

本申请包括与2008年8月19日在日本专利局申请的日本在先专利申请JP 2008-210392中揭示的内容相关的主题，其前全部内容通过引用被结合在这里。

应当理解，熟悉本领域的人员，在所附权利要求或者其等效物的范围内，可以根据设计上的需要以及其它因素，进行各种改型、组合、变形和变更。

Claims (8)

1.一种图像拾取设备，包括：

控制机构，用于通过对图像拾取元件内的多个象素在预定的方向上相继地进行复位操作，以模拟的方式从曝光开始位置向曝光结束位置移动电子式前幕帘；

后幕帘，所述后幕帘借助偏压机构的偏压力从曝光开始位置向曝光结束位置移动；以及

存储机构，用于存储表示后幕帘的运动特性随着时间的变化的数据，

其中，基于所述数据，控制机构依照后幕帘的运动特性随着时间的变化来改变电子式前幕帘的运动特性。

2.如权利要求1所述的图像拾取设备，其特征在于，后幕帘的运动特性的变化是对应于后幕帘的运动次数的运动特性的变化。

3.如权利要求2所述的图像拾取设备，其特征在于，根据后幕帘的运动次数的增加，控制机构降低电子式前幕帘的运动速度。

4.如权利要求3所述的图像拾取设备，其特征在于，根据后幕帘的运动次数的增加，控制机构降低电子式前幕帘的运动加速度。

5.如权利要求2所述的图像拾取设备，其特征在于，当快门速度高于预定的阈值时，控制机构根据后幕帘的运动次数的增加，降低在电子式前幕帘的位置变化曲线中的速度变化的大小。

6.如权利要求2所述的图像拾取设备，其特征在于，当快门速度低于预定的阈值时，控制机构以一定的速度移动电子式前幕帘，并根据后幕帘的运动次数的增加降低该一定的速度。

7.如权利要求1所述的图像拾取设备，其特征在于，控制机构通过对于图像拾取元件中的每一个线相继地将图像拾取元件中的每一个象素的存储电荷复位，从曝光开始位置向曝光结束位置以模拟的方式移动电子式前幕帘。

8.一种图像拾取设备，包括：

控制单元，该控制单元通过对图像拾取元件中的多个象素在预定的方向上相继地进行复位操作，以模拟的方式从曝光开始位置向曝光结束位置移动电子式前幕帘；

后幕帘，该后幕帘借助偏压单元的偏压力从曝光开始位置向曝光结束位置移动；以及

存储单元，所述存储单元存储表示后幕帘的运动特性随着时间的变化的数据，

其中，基于所述数据，控制单元依照后幕帘的运动特性随着时间的变化来改变电子式前幕帘的运动特性。

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