CN102263901B - 摄像设备及其控制方法 - Google Patents

Abstract

一种摄像设备及其控制方法，即使在闪光灯拍摄中使用电子前帘快门时，该摄像设备也能够在适当时刻生成闪光灯发光信号。该摄像设备包括具有以矩阵形式配置的像素且用于蓄积根据所接收到的光量生成的电荷的摄像装置。垂直扫描电路控制电子前帘快门的行进，以使得摄像装置从第一扫描线开始以每行为单位顺次接收光。当检测到电子前帘快门到达预定扫描线时，NOR门输出发光定时信号，从而通过诸如闪光灯等的发光单元发光。

Description

摄像设备及其控制方法

技术领域

本发明涉及一种组合使用机械快门和电子快门来控制曝光量的摄像设备及其控制方法，尤其涉及一种在正拍摄图像时控制闪光灯发光的摄像设备及其控制方法。

背景技术

作为摄像设备，已知有数字照相机。在一些单镜头反光数字照相机中，在组合使用焦平面快门(以下称为机械快门)和电子快门时进行拍摄(例如，参见日本特开平11-41523号公报)。

在这类数字照相机中，由机械快门构成照相机的快门机构的后帘幕。在拍摄时，在后帘幕工作或行进之前，驱动电子快门进行扫描以在照相机的摄像装置的像素中累积电荷。以下有时将电子快门和机械快门分别称为电子前帘快门和机械后帘快门。

例如，通过CMOS传感器实现摄像装置。在这种情况下，在以每像素为单位或以每扫描线为单位复位像素之后，即在进行使每一像素的累积电荷量归零的扫描之后，开始电荷累积。然后，在从开始电荷累积起经过预定时间段之后，以每像素为单位或以每扫描线为单位进行信号读取扫描，从而实现电子快门。下面将这类电荷累积开始扫描称为复位扫描。

在具有与电子前帘快门组合使用的机械后帘快门的数字照相机中，在复位扫描期间或之后，通过机械后帘快门对照相机的摄像装置遮光。然后，进行读取扫描以读取累积在摄像装置的像素中的电荷。复位扫描中的扫描图案必须与机械后帘快门的行进特性相匹配。

在闪光灯拍摄时，在单镜头反光数字照相机中使用机械前帘快门，并且通过光反射器或机械开关检测机械前帘快门的行进的完成。然后，基于该检测的结果生成闪光灯发光信号。

上述情况同样适用于将数字照相机设置成可使用电子前帘快门的拍摄模式的情况。这是因为，帘幕快门没有设置机械快门机构，因而在完成快门行进时不能生成闪光灯发光信号。因而，即使在可使用电子前帘快门的拍摄模式下，也不是通过使用电子前帘快门来进行闪光灯拍摄，而是通过使用机械前帘快门来进行闪光灯拍摄。

如上所述，对于不能通过光反射器或机械开关检测行进的完成的电子前帘快门，出现不能生成闪光灯发光信号这一问题，因而不能精确地使闪光灯发光。

发明内容

本发明提供一种即使在通过使用电子前帘快门进行闪光灯拍摄时，也能够使发光单元在适当时刻发光的摄像设备及其控制方法。

根据本发明的一个方面，提供一种摄像设备，包括：摄像装置，用于蓄积根据所接收到的光量生成的电荷；扫描单元，用于从所述摄像装置的一端到另一端进行扫描，以顺次开始所述摄像装置的各个摄像区域中的电荷累积；检测单元，用于检测所述扫描单元是否进行了对于所述摄像装置的预定摄像区域的扫描；以及发光控制单元，用于在进行利用所述发光单元的发光的静止图像拍摄的情况下，响应于所述检测单元检测到进行了对于所述预定摄像区域的扫描，使所述发光单元开始发光。

根据本发明的其它方面，提供一种摄像设备的控制方法，所述摄像设备具有用于蓄积根据所接收到的光量生成的电荷的摄像装置，并且能够利用发光单元的发光进行静止图像拍摄，所述控制方法包括以下步骤：扫描步骤，用于从所述摄像装置的一端到另一端进行用于顺次开始所述摄像装置的各个摄像区域中的电荷累积的扫描；检测步骤，用于检测在所述扫描步骤中是否对所述摄像装置的预定摄像区域进行了所述扫描；以及发光控制步骤，用于在利用所述发光单元的发光进行静止图像拍摄的情况下，响应于在所述检测步骤中检测到对所述预定摄像区域进行了所述扫描，使所述发光单元开始发光。

利用本发明，即使在通过使用电子前帘快门进行闪光灯拍摄时，也可以使发光单元在适当时刻发光。

通过以下参考附图对典型实施例的说明，本发明的其它特征将变得明显。

附图说明

图1是示意性示出根据本发明一个实施例的数字照相机的示例性结构的框图；

图2A和2B是示出数字照相机的拍摄操作的流程图；

图3是示出在拍摄中使用机械前帘快门的情况下的发光定时的图；

图4是详细示出在图2A和2B所示的拍摄操作中通过机械前帘快门的曝光的流程图；

图5A～5C是示出在拍摄中使用机械前帘快门的情况下机械前帘快门和机械后帘快门的动作的图；其中，图5A示出紧接在机械前帘快门的行进开始之后的状态，图5B示出机械前帘快门和机械后帘快门都正在行进的状态，并且图5C示出完成了机械前帘快门的行进的状态；

图6是示出在拍摄中使用电子前帘快门的情况下的发光定时的图；

图7是详细示出在图2A和2B所示的拍摄操作中通过电子前帘快门的曝光的流程图；

图8A～8C是示出在拍摄中使用电子前帘快门的情况下电子前帘快门和机械后帘快门的动作的图；其中，图8A示出紧接在电子前帘快门的行进开始之后的状态，图8B示出电子前帘快门和机械后帘快门都正在行进的状态，并且图8C示出完成了电子前帘快门的行进的状态；

图9是示出图1所示的摄像装置的示例性结构的图；

图10是示出表示如何驱动电子前帘快门的操作序列的图；以及

图11是示出通过选择性使用机械前帘快门或电子前帘快门进行拍摄的数字照相机的示例性结构的图。

具体实施方式

下面参考示出本发明的优选实施例的附图详细说明本发明。

图1以框图示意性示出作为根据本发明的一个实施例的摄像设备的数字照相机的示例性结构。

参考图1，数字照相机包括用于控制整个数字照相机的总体控制和计算单元(以下有时称为控制单元)115。例如，通过微计算机实现控制单元115。数字照相机包括具有光圈机构的镜头单元101。在摄像装置107上形成通过镜头单元101的被摄体的光学图像。从摄像装置107输出基于光学图像的图像信号(以下有时称为摄像信号)。通过例如CMOS传感器实现摄像装置107。

通过镜103将通过镜头单元101的光学图像引导至取景器(未示出)。在除拍摄以外的时间，将镜103向下移动以变成图1所示状态，在该状态下，镜103可以将光学图像引导至取景器。在拍摄时，镜103向上弹起，从而将光学图像引导至摄像装置107。在拍摄之后，镜103再次变成图1所示状态。

在总体控制和计算单元115的控制下，镜头驱动单元102对镜头单元101进行调焦透镜控制和光圈机构控制，并且镜驱动单元104上下移动镜103。

快门105被布置在镜头单元101和摄像装置107之间。快门105具有与所谓的单镜头反光照相机所使用的焦平面型前帘幕/后帘幕相对应的机械帘幕快门。利用快门105，对通过镜头单元101的光学图像遮光，并且调整曝光时间。在总体控制和计算单元(控制单元)115的控制下，快门驱动单元106驱动快门105的前帘幕和后帘幕，并且进行例如用于使快门105返回到初始位置的充电操作。

测距单元114测量从数字照相机到被摄体的距离，并且向控制单元115提供测距信号。测光单元113测量被摄体的亮度，并且向控制单元115提供测光信号。在静止图像拍摄时，控制单元115基于从测距单元114、测光单元113所提供的测量信号，控制镜头驱动单元102和快门驱动单元106，从而进行调焦控制和曝光量控制。

另一方面，在例如所谓的实时取景拍摄和运动图像拍摄时，镜103处于向上弹起状态，因此光学图像不被引导至单镜头反光照相机中的测距单元114和测光单元113，因而不通过这些单元114、113进行测距和测光。

为此，在实时取景拍摄和运动图像拍摄时，在不使用测距单元114和测光单元113的情况下，根据从摄像装置107所输出的摄像信号(图像信号)进行测距和测光。基于测距和测光的结果，控制单元115控制镜头驱动单元102和快门驱动单元106。

摄像信号处理电路108放大从摄像装置107所提供的摄像信号，并且进行用于将摄像信号(模拟信号)转换成数字信号的A/D转换。此外，信号处理电路108对A/D转换后的图像数据进行诸如缺陷校正等的校正处理，或者对该图像数据进行压缩处理等。

在控制单元115的控制下，时序发生单元109向摄像装置107和信号处理电路108输出定时信号。时序发生单元109能够向摄像装置107发送信号和从摄像装置107接收信号，或者能够向信号处理电路108发送信号和从信号处理电路108接收信号。另外，控制单元115能够对摄像装置107或信号处理电路108进行设置，并且能够读取摄像装置107的状态或信号处理电路108的状态。

在静止图像拍摄时，发光单元118发出辅助光。通过发光单元控制器119控制发光单元118的发光。通过控制单元115对控制器119进行与用于单元118的发光的充电有关的设置和与拍摄时的发光模式有关的设置。发光单元控制器119向控制单元115发送表示发光单元118的状态的信息。

将单镜头反光照相机分成包含发光单元的类型和装配有独立的发光单元的类型。在所示例子中，数字照相机包含发光单元118。可选地，可以向数字照相机装配独立的发光单元。

数字照相机包括存储器单元116，在存储器单元116中暂时存储图像数据，并且存储各种调整值、控制单元115所使用的控制程序等。

数字照相机包括可拆卸地安装记录介质111的记录介质控制接口(I/F)单元110。I/F单元110进行用于将诸如图像数据等的各种数据记录在记录介质111中和从记录介质111读取这类数据的处理。

通过半导体存储器等实现记录介质111。

数字照相机包括与诸如计算机等的外部设备(未示出)进行通信所使用的外部I/F单元112，并且包括在其上显示拍摄的静止图像或运动图像等的显示单元117。

接着说明在拍摄时图1所示的数字照相机的操作。图2A和2B以流程图示出数字照相机的拍摄操作。

当开启数字照相机的主电源单元(未示出)时，开启向各个驱动单元的电力供应和向诸如摄像信号处理电路108等的摄像系统的电力供应，并且开始拍摄操作。

控制单元115判断是否半按下了释放按钮(未示出)(步骤S102)。如果对步骤S102的回答为“否”，则控制单元115等待半按下释放按钮。

当半按下释放按钮时(即如果对步骤S102的回答为“是”)，控制单元115控制时序发生单元109和信号处理电路108以初始化摄像装置107(步骤S103)，从而使摄像装置107变成能够进行电荷累积的状态。

接着，控制单元115控制镜驱动单元104以向上移动镜103，并且控制快门驱动单元106以打开快门105(步骤S104)。摄像装置107利用用于滚动读出运动图像的狭缝滚动电子快门来控制电荷累积时间，从而获得适于拍摄场景的曝光(步骤S105)。

然后，控制单元115控制时序发生单元109和摄像信号处理电路108，以从摄像装置107读取运动图像信号(步骤S106)。此时，进行所谓的滚动读出，其中，在摄像装置107的摄像面的上部分和下部分之间在不同时刻读出图像信号。

接着，控制单元115使摄像信号处理电路108处理从摄像装置107读取的运动图像信号。信号处理电路108基于运动图像信号创建运动图像数据。控制单元115使显示单元117显示由信号处理电路108所创建的运动图像数据作为运动图像(步骤S107)。

控制单元115基于从摄像装置107读取的图像信号测量被摄体的亮度，并且根据亮度测量的结果控制狭缝滚动电子快门，以保持适当的曝光量。此外，控制单元115测量被摄体的对比度，并且在控制镜头驱动单元102以始终将焦点调整至被摄体时驱动镜头单元101(步骤S108)，从而在摄像装置107上形成被摄体的光学图像。

接着，控制单元115判断是否完全按下了释放按钮(步骤S109)。如果对步骤S109的回答为“否”，则流程返回到步骤S105。换句话说，控制单元115在定期更新图像信号的同时，使显示单元117显示运动图像。

如果完全按下释放按钮(如果步骤S109为“是”)，则控制单元115控制时序发生单元109和信号处理电路108以初始化用于静止图像拍摄的摄像装置107(步骤S110)，从而摄像装置107变成能够拍摄静止图像的状态。

基于在步骤S108测量出的测光值，控制单元115使电子或机械前帘快门行进以获得适当的曝光量。然后，控制单元115进行控制以使机械后帘快门行进，从而在预定时间段打开快门(步骤S111)。

在通过机械前帘快门进行曝光量控制的情况下，在步骤S111的曝光之前，已开始了快门的行进，因此需要对机械前帘快门充电以使其返回到初始位置，然后再次使快门行进，如将参考图3所要说明的。

在完成曝光之后，控制单元115控制镜驱动单元104以向下移动镜103(步骤S112)。接着，控制单元115控制时序发生单元109和摄像信号处理电路108以从摄像装置107读取静止图像信号(步骤S113)。控制单元115使信号处理电路108处理从摄像装置107读取的静止图像信号，从而通过信号处理电路108创建静止图像数据。

此时，信号处理电路108基于缺陷校正数据进行例如用于缺陷像素的校正的处理。将通过信号处理电路108进行了处理且创建的静止图像数据信号暂时存储在存储器单元116中(步骤S114)。控制单元115通过记录介质控制I/F单元110将存储在存储器单元116中的静止图像数据记录在记录介质111中(步骤S115)。当已将静止图像数据记录在记录介质中时，图2A和2B所述的拍摄操作完成，并且再次建立拍摄操作开始状态。

以下将详细说明图2A的步骤S111中所进行的曝光。

图3示出在拍摄中使用机械前帘快门的情况下的发光定时，并且图4以流程图详细示出在图2A和2B所示的拍摄操作中通过机械前帘快门的曝光。

在图3中，横轴表示经过的时间，术语“发光”表示发光单元118的发光的定时，Mag3-1表示用于控制机械前帘快门的控制信号，并且Mag3-2表示用于控制机械后帘快门的控制信号。

在该例子中，从摄像装置107的上部起向下部读取图像信号。曲线403表示机械前帘快门从摄像装置107的表面的上部起向下部移动的状态，并且曲线402表示机械后帘快门从摄像装置107的表面的上部起向下部移动的状态。符号VD表示用于改变摄像装置107的状态的状态改变信号。

参考图3和4，详细说明在图2的步骤S111中通过机械前帘快门所进行的曝光。在从显示运动图像的状态开始进行步骤S111的曝光的情况下，控制单元115控制快门驱动单元106以对已开始行进的机械前帘快门充电，以使快门返回到其初始位置，从而使摄像装置107处于遮光状态(步骤S202)。接着，控制单元115控制快门驱动单元106以操作机械前帘快门。

更具体地，控制单元115将机械前帘快门控制信号Mag3-1从高电平改变成低电平，从而使机械前帘快门开始行进(步骤S203)。结果，机械前帘快门沿摄像装置107的表面行进。快门105从摄像装置107的上部侧起逐渐打开，从而在摄像装置107中累积电荷。此时，摄像装置处于曝光状态。

接着，控制单元115判断是否完成机械前帘快门的行进(步骤S204)。如果对步骤S204的回答是“否”，则控制单元115等待快门行进完成。

当完成机械前帘快门的行进时，即当快门通过图3中以圆形标记所表示的位置时，控制单元115控制发光单元控制器119，以使发光单元118(例如闪光灯)发光(步骤S205)。

为检测快门行进的完成，设置在快门通过行进完成位置时其输出信号(第二定时信号)变化的光反射器等。控制单元115监视该反射器的输出信号，以判断是否完成了机械前帘快门的行进。

接着，控制单元115判断是否经过了预定曝光时间(步骤S206)。如果对步骤S206的回答是“否”，则控制单元115等待经过预定曝光时间。

当经过了预定曝光时间时，控制单元115控制快门驱动单元106以使机械后帘快门行进，从而关闭快门105。

更具体地，控制单元115将机械后帘快门控制信号Mag3-2从高电平改变成低电平，从而快门驱动单元106使机械后帘快门行进(步骤S207)。结果，机械后帘快门从摄像装置107的上部侧开始关闭，并且完成电荷累积。在完成机械后帘快门的行进时，完成曝光操作。

在上述例子中，使用光反射器(以下称为PR)检测机械前帘快门是否通过了行进完成位置，但是这不是限制性的。对于该检测可以使用光遮断器或机械开关。

图5A～5C示意性示出在拍摄中使用机械前帘快门303的情况下机械前帘快门303和机械后帘快门302的动作。图5A示出紧接在机械前帘快门303的行进开始之后的状态，图5B示出机械前帘快门303和机械后帘快门302都正在行进的状态，并且图5C示出完成了机械前帘快门303的行进的状态。

在图5A～5C中，示出在从数字照相机的正面看时的摄像装置107以及机械前帘快门303和机械后帘快门302。

在图5A中，在机械前帘快门303的行进开始之后，从摄像装置107的摄像面的上部区域起，在该摄像面上按每个区域累积电荷。由于PR 305检测到机械前帘快门303，因而表示仍未完成快门303的行进。

在图5B中，机械前帘快门303和机械后帘快门302都正在行进。在闪光灯拍摄的情况下，在完成机械前帘快门303的行进之后，开始机械后帘快门302的行进。然而，在所示的例子中，为了说明这些快门的动作，示出快门303、302都正在行进的状态。由于通过PR 305检测到了机械前帘快门303，因而表示仍未完成快门303的行进。

在图5C中，当完成了机械前帘快门303的行进时，PR 305未检测到快门303，并且输出表示完成了机械前帘快门的行进的输出信号。如上所述，可以通过PR 305检测是否完成了机械前帘快门303的行进。

图6示出在拍摄中使用电子前帘快门的情况下的发光定时，并且图7以流程图详细示出在图2A和2B所示的拍摄操作中通过电子前帘快门的曝光。

在图6中，横轴表示经过的时间，术语“发光”表示发光单元118的发光的定时，并且Mag3-3表示用于控制电子前帘快门的控制信号，其相当于图3所示的机械前帘快门控制信号Mag3-1。

在该例子中，从摄像装置107的上部起向下部读取图像信号。虚线曲线401表示电子前帘快门301从摄像装置107的表面的上部起向下部移动的状态，并且曲线402表示机械后帘快门302从摄像装置107的表面的上部起向下部移动的状态。

参考图6和7，详细说明在图2的步骤S111由电子前帘快门所进行的曝光。当开始步骤S111的曝光时，控制单元115控制时序发生单元109和摄像信号处理电路108以操作电子前帘快门301。更具体地，控制单元115将电子前帘快门控制信号Mag3-3从高电平改变成低电平，从而使电子前帘快门301开始行进(步骤S302)。结果，电子前帘快门301沿摄像装置107的表面行进。因而，在摄像装置107中从摄像装置107的上部起累积电荷。此时，摄像装置107处于曝光状态。

接着控制单元115判断是否完成了电子前帘快门301的行进(步骤S303)。如果对步骤S303的回答是“否”，则控制单元115等待快门301的行进的完成。

当完成了电子前帘快门301的行进时，即当快门301到达图6中以X标记所示的位置时，控制单元115控制发光单元控制器119，以使发光单元118(例如闪光灯)发光(步骤S304)。后面将说明如何检测快门301的行进的完成。接着，控制单元115判断是否已经过预定曝光时间(步骤S305)。如果对步骤S305的回答是“否”，则控制单元115等待经过预定曝光时间。

当已经过预定曝光时间时，控制单元115控制快门驱动单元106以使机械后帘快门行进，从而关闭快门105。

更具体地，控制单元115将机械后帘快门控制信号Mag3-2从高电平改变成低电平，从而快门驱动单元106使机械后帘快门302行进(步骤S306)。结果，快门302从摄像装置107的上部侧开始关闭，并且完成电荷累积。在完成快门302的行进时，完成曝光操作。

图8A～8C示意性示出在拍摄中使用电子前帘快门301的情况下电子前帘快门301和机械后帘快门302的动作。图8A示出紧接在电子前帘快门301的行进开始之后的状态，图8B示出电子前帘快门301和机械后帘快门302都正在行进的状态，并且图8C示出完成了电子前帘快门301的行进的状态。

在图8A～8C中，示出从数字照相机的正面看时的摄像装置107、电子前帘快门301和机械后帘快门302。

在图8A中，当电子前帘快门301的行进开始时，从摄像装置107的摄像面的上部区域起在该摄像面上按每个区域累积电荷。由于电子前帘快门301没有到达检测单元306的位置，并且检测单元306没有检测到快门301，因而判断为快门301未处于行进完成状态。后面将说明如何检测快门301的位置。

在图8B中，电子前帘快门301和机械后帘快门302都正在从摄像装置107的一端(上端)向另一端(下端)行进。在闪光灯拍摄的情况下，在完成电子前帘快门301的行进之后，开始机械后帘快门302的行进。然而，在所示的例子中，为了说明这些快门的动作，示出处于行进状态的快门301、302。由于电子前帘快门301没有到达检测单元306的位置，因而判断为快门301未处于行进完成状态。

在图8C中，当完成了电子前帘快门301的行进时，检测单元306检测到快门301，并且输出表示完成了快门301的行进的输出信号(第一定时信号)。

不同于机械前帘快门303，不能通过PR 305检测是否存在电子前帘快门301(图7)。下面说明如何通过检测单元306检测电子前帘快门301的行进的完成。首先，说明摄像装置107的结构及其驱动方法，然后说明滚动电子快门操作和对电子前帘快门301的行进完成的检测。

图9示出摄像装置107的示例性结构。

参考图9，将所谓的XY寻址型扫描技术应用于摄像装置107。摄像装置107包括以由两个像素构成一个驱动单位201的矩阵形式配置的多个单元(像素)。在图9中，假定由被配置在第一行上的一组像素构成第n行，并且摄像装置107具有第n行～第nL行，其中，将每一行称为水平扫描线(有时简称为扫描线)。

这里，关注第n行(图9中最上面的行)的第四列处的驱动单位201，驱动单位201的两个像素具有光电二极管(PD)202、204，将每一PD 202、204配置成接收光，并且将所接收到的光转换成电荷。在所示例子中，PD 202是用于偶数行的PD，并且PD 204是用于奇数行的PD。传送开关203、205分别与PD 202、204连接。传送开关203根据传送脉冲将蓄积在PD 202中的电荷传送给FD(浮动扩散)206，并且传送开关205根据传送脉冲将蓄积在PD 204中的电荷传送给FD 206。将电荷暂时蓄积在FD 206中。在该例子中，传送开关203是用于偶数行的传送开关，并且传送开关205是用于奇数行的传送开关。

驱动单位201包括MOS放大器207、选择开关208和复位开关209。当从FD 206读取信号(即电荷)时，MOS放大器207用作源极跟随器。选择开关208根据选择脉冲而工作。通过选择开关208选择驱动单位201的FD 206。复位开关209根据复位脉冲清除蓄积在FD 206中的电荷。由FD 206、MOS放大器207和恒流源211构成浮动扩散放大器。

通过利用MOS放大器207和恒流源211的电荷至电压转换，将在通过选择开关208所选择的FD 206中蓄积的信号电荷转换成电压，并且通过信号输出线210将作为结果的电压输出给读取电路215。恒流源211构成MOS放大器207的负载。其它驱动单位类似于驱动单位201进行工作。

用于各个列的选择开关212与读取电路215连接。通过水平扫描电路(HSR)216驱动这些选择开关212，并且通过选择开关212从读取电路215选择性地输出各个列的电压信号(以下称为像素信号)。通过输出放大器213放大并输出通过水平扫描电路216所选择的像素信号。通过垂直扫描电路(VSR)214驱动传送开关203、205、选择开关208和复位开关209。更具体地，垂直扫描电路214选择性地输出传送脉冲选择脉冲和复位脉冲从而驱动传送开关203、205、选择开关208和复位开关209。

在图9中，符号和分别表示用于第n行的传送脉冲和复位脉冲，并且符号和分别表示用于第(n+1)行的传送脉冲和选择脉冲。满足关系m＝n/2(其中，n和m均表示等于或大于0的整数)。符号和分别表示用于第(nL-1)行(紧接最后一行的前一行)的传送脉冲和复位脉冲，并且符号和分别表示用于第nL行(最后一行)的传送脉冲和选择脉冲。

在所示例子中，为了简化说明，示出了具有以6行×4列的矩阵所配置的像素的摄像装置107，但是不是限制性的。

图10示出表示如何驱动电子前帘快门的操作序列。参考图10，说明通过垂直扫描电路214扫描选择的第n行～第(n+3)行和第(nL-1)行～第nL行。

为操作电子前帘快门，在直到时刻t01之前的时间段期间，通过垂直扫描电路214首先将用于第n行的复位脉冲和传送脉冲设置为ON(高电平(H))，从而接通传送开关203、205和复位开关209。结果，进行复位操作以清除蓄积在第n行的PD202、第(n+1)行的PD 204和FD 206中的不必要的电荷。接着，在时刻t01，通过垂直扫描电路214将传送脉冲设置成OFF(低电平(L))，从而关闭传送开关203。结果，开始累积操作以累积在PD 202中所生成的电荷。此时，由于复位脉冲处于高电平，因而复位开关209处于ON状态。

在直到时刻t02之前的时间段期间，通过垂直扫描电路214将复位脉冲和用于第(n+1)行的传送脉冲设置成高电平，从而接通传送开关205和复位开关209，因而进行复位操作以清除蓄积在第(n+1)行的PD 204和FD 206中的不必要的电荷。

在时刻t02，通过垂直扫描电路214将传送脉冲设置成低电平，从而关闭传送开关205，因而开始累积操作以蓄积在PD 204中所生成的电荷。此时，垂直扫描电路214将复位脉冲设置为低电平，因而关闭复位开关209。

在时刻t03，通过垂直扫描电路214将用于第(n+2)行的传送脉冲设置为低电平，以进行从复位状态向累积状态的转变，从而开始PD 202中的电荷累积。在时刻t04，通过垂直扫描电路214将用于第(n+3)行的传送脉冲和复位脉冲设置成低电平，从而进行从复位状态向累积状态的转变，从而开始PD 204中的电荷累积。

在时刻t05，通过垂直扫描电路214将用于第(nL-1)行的传送脉冲设置成低电平，从而进行从复位状态向累积状态的转变，从而开始PD 202中的电荷累积。在时刻t06，通过垂直扫描电路214将用于第nL行的传送脉冲和复位脉冲设置为低电平，以进行从复位状态向累积状态的转变，从而开始PD 204中的电荷累积。

垂直扫描电路214重复上述操作，从而使得对于摄像装置107的所有行(即第n行～第nL行)依次进行从复位状态向累积状态的转变。通过这样，垂直扫描电路214控制将传送脉冲(后缀省略)从高电平改变成低电平的时刻，以使得电子前帘幕的操作状态(图10中虚线曲线所示)变成类似于机械后帘幕的操作状态(实线曲线所示)。根据在摄像装置107的第nL行中的电荷累积开始的时刻t06，即根据完成电子前帘快门的行进的时刻，总体控制和计算单元115控制发光单元控制器119，以使发光单元118发光。

更具体地，检测单元306基于来自NOR门(与非门)217的输出，检测传送脉冲和复位脉冲均被改变成低电平的时刻，并且将作为结果的定时信号提供给总体控制和计算单元115。使得该定时信号相当于图5所示的PR 305的输出信号。

接着，通过垂直扫描电路214，在从t07到t08的时间段期间将传送脉冲设置成高电平，从而接通传送开关203，因而将蓄积在PD 202中的电荷传送给FD 206。在完成第n行中的电荷传送之后，通过垂直扫描电路214，在从t08到t09的时间段期间将选择脉冲设置成高电平，从而接通选择开关208。结果，通过垂直扫描电路214将蓄积在FD 206中的电荷转换成电压，其中，通过垂直扫描电路214，将电压信号输出给读取电路215。

水平扫描电路216在从t09到时刻t10的时间段期间进行选择开关212的ON/OFF控制，以输出用于一个水平线的电压信号。通过输出放大器213，将这些电压信号作为图像信号顺次输出。

在从t10到t11的时间段期间，通过垂直扫描电路214将用于第(n+1)行的传送脉冲设置为高电平，从而接通传送开关205，因而将蓄积在PD 204中的电荷传送给FD 206。在完成第(n+1)行中的电荷传送之后，通过垂直扫描电路214，在从t11到t12的时间段期间再次将选择脉冲设置成高电平，从而将蓄积在FD 206中的电荷转换成电压，并且将电压信号输出给读取电路215。在从t12到t13的时间段期间，水平扫描电路216进行选择开关212的ON/OFF控制，以输出用于一个水平线的电压信号。通过输出放大器213，将这些电压信号作为图像信号顺次输出。

随后，重复上述操作。在从t13到t14的时间段期间，在第(n+2)行读取一个水平线的图像信号。类似地，在从t14到t15的时间段期间，在第(n+3)行读取一个水平线的图像信号。最后，在从t17到t18的时间段期间，在第nL行读取一个水平线的图像信号，从而完成使用电子前帘快门的拍摄操作。在读取图像信号之前，如上所述，在与电子前帘快门的方向相同的方向上驱动机械后帘快门，因而从第一个水平扫描线开始顺次进行遮光。

在上述例子中，在摄像装置107的最后一行的复位取消时刻，输出闪光灯发光定时信号。然而，不局限于在最后一行的复位取消时刻来输出定时信号。例如，可以在预定摄像区域的复位取消时刻输出用于闪光灯发光的定时信号，以使得与完成电子前帘快门的行进相比，闪光灯提早预定时间段发光。在这种情况下，可以将(从该预定摄像区域的复位取消开始到最后一行的复位取消为止的)该预定时间段预先存储在存储器单元116等中，并且可以在从进行该预定摄像区域的复位取消时起经过了所存储的预定时间段之后，使闪光灯发光。可选地，可以根据拍摄条件来校正所存储的该预定时间段。例如，该拍摄条件可以包括拍摄镜头的类型、变焦位置和调焦位置、以及光圈值中的至少一个。可选地，该拍摄条件也可以包括拍摄镜头的焦距和出射光瞳距离中的至少一个。

可选地，可以在从到达最后一行的复位取消时刻起经过了预定时间段之后输出用于闪光灯发光的定时信号，从而使得闪光灯发光比电子前帘快门的行进的完成滞后预定时间段。可选地，可以根据如上所述的拍摄条件来校正该预定时间段。

图11示出通过选择性地使用机械前帘快门或电子前帘快门来进行拍摄的数字照相机的示例性结构。

如图11所示，PR 305和检测单元306与选择器开关304连接，因而可以通过选择器开关304选择PR 305或检测单元306。可以通过例如总体控制和计算单元115对选择器开关304进行控制切换，从而在拍摄中可以选择性地使用机械前帘快门或电子前帘快门。

由于电子控制电子前帘快门，因而可以反复再现电子前帘快门的相同行进曲线。在本例子中，预先计算电子前帘快门的行进时间段FT(即，从电子前帘幕控制信号Mag3-3变为低电平的状态起、电子前帘快门完成其行进所需的时间段)。在从电子前帘快门开始行进、即从控制信号Mag3-3自高电平改变成低电平时开始经过了行进时间段FT时，总体控制和计算单元115控制发光单元控制器119以使发光单元118发光，从而根据电子前帘快门的行进来控制闪光灯发光。

电子前帘快门的行进时间段FT根据镜头单元的特性而改变。这是因为，在组合使用机械快门和电子快门的快门机构中，电子快门在摄像面上工作，并且机械快门被布置得远离摄像面。因而，通过机械快门对摄像面进行遮光的位置根据例如镜头单元(拍摄镜头)的焦距和出射光瞳距离而改变。特别地，当高快门速度时(即当从执行复位扫描至通过机械快门进行遮光的时间段短时)，在快门行进方向上发生曝光不均匀。为了减轻曝光不均匀，优选以使从开始电荷累积时起至机械快门在摄像装置的每个区域上行进的时间段在各个区域之间不同的方式来设置扫描图案。换句话说，优选根据例如拍摄镜头的类型、变焦位置和调焦位置、以及光圈值来校正行进时间段FT。

根据上述实施例，即使在使用电子前帘快门时，也可以在适当时刻输出用于发光的定时信号。因而即使在通过使用电子前帘快门进行闪光灯拍摄时，也可以使发光单元在适当时刻发光。

其它实施例

还可以利用读出并执行记录在存储器装置上的程序以进行上述实施例的功能的系统或设备的计算机(或者CPU或MPU等装置)和通过下面的方法实现本发明的方面，其中，利用系统或设备的计算机通过例如读出并执行记录在存储器装置上的程序以进行上述实施例的功能来进行上述方法的步骤。为此，例如，通过网络或者通过用作存储器装置的各种类型的记录介质(例如，计算机可读介质)将该程序提供给计算机。

尽管参考典型实施例说明了本发明，但是应该理解，本发明不局限于所公开的典型实施例。所附权利要求书的范围符合最宽的解释，以包含所有这类修改、等同结构和功能。

本申请要求2010年5月27日提交的日本2010-121688号专利申请的优先权，其全部内容通过引用包含于此。

Claims (11)

1.一种摄像设备，其能够利用发光单元的发光进行静止图像拍摄，包括：

摄像装置，用于蓄积根据所接收到的光量生成的电荷；

扫描单元，用于从所述摄像装置的一端到另一端进行用于顺次复位及开始所述摄像装置的各个摄像区域中的电荷累积的扫描；以及

检测单元，用于检测所述扫描单元是否对所述摄像装置的预定摄像区域进行了所述扫描，

所述摄像设备的特征在于，还包括：

发光控制单元，用于在利用所述发光单元的发光进行静止图像拍摄的情况下，响应于所述检测单元检测到对所述预定摄像区域进行了所述扫描这一事实，使所述发光单元开始发光，从而蓄积与所述静止图像相对应的电荷。

2.根据权利要求1所述的摄像设备，其特征在于，所述预定摄像区域是所述摄像装置的摄像区域中最后进行所述扫描的摄像区域。

3.根据权利要求1所述的摄像设备，其特征在于，在从所述检测单元检测到对所述预定摄像区域进行了所述扫描时起经过了预定时间段之后，所述发光控制单元使所述发光单元发光。

4.根据权利要求3所述的摄像设备，其特征在于，还包括：

校正单元，用于根据拍摄条件校正所述预定时间段。

5.根据权利要求4所述的摄像设备，其特征在于，所述拍摄条件包括拍摄镜头的类型、变焦位置和调焦位置、以及光圈值中的至少一个。

6.根据权利要求4所述的摄像设备，其特征在于，所述拍摄条件包括拍摄镜头的焦距和出射光瞳距离中的至少一个。

7.根据权利要求1所述的摄像设备，其特征在于，还包括：

存储单元，用于存储从所述扫描单元对所述预定摄像区域进行所述扫描时起、到所述扫描单元对最后的摄像区域进行所述扫描时为止的时间段，

其中，在从所述检测单元检测到对所述预定摄像区域进行了所述扫描时起经过了存储在所述存储单元中的时间段之后，所述发光控制单元使所述发光单元发光。

8.根据权利要求7所述的摄像设备，其特征在于，还包括：

校正单元，用于根据拍摄条件校正存储在所述存储单元中的时间段。

9.根据权利要求8所述的摄像设备，其特征在于，所述拍摄条件包括拍摄镜头的类型、变焦位置和调焦位置、以及光圈值中的至少一个。

10.根据权利要求8所述的摄像设备，其特征在于，所述拍摄条件包括拍摄镜头的焦距和出瞳距离中的至少一个。

11.一种摄像设备的控制方法，所述摄像设备具有用于蓄积根据所接收到的光量生成的电荷的摄像装置，并且能够利用发光单元的发光进行静止图像拍摄，所述控制方法包括以下步骤：

扫描步骤，用于从所述摄像装置的一端到另一端进行用于顺次复位及开始所述摄像装置的各个摄像区域中的电荷累积的扫描；以及

检测步骤，用于检测在所述扫描步骤中是否对所述摄像装置的预定摄像区域进行了所述扫描，

所述控制方法的特征在于，还包括：

发光控制步骤，用于在利用所述发光单元的发光进行静止图像拍摄的情况下，响应于在所述检测步骤中检测到对所述预定摄像区域进行了所述扫描这一事实，使所述发光单元开始发光，从而蓄积与所述静止图像相对应的电荷。