JP2000013674A

JP2000013674A - 撮像装置

Info

Publication number: JP2000013674A
Application number: JP10177347A
Authority: JP
Inventors: Katsuaki Hirota; 克明廣田
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1998-06-24
Filing date: 1998-06-24
Publication date: 2000-01-14
Anticipated expiration: 2018-06-24
Also published as: JP4061713B2

Abstract

(57)【要約】【課題】フレーム読み出しに係る露出をインターレース
読み出しに係る露出と一致させ、フレーム読み出しで出
力される撮像信号による画像の明るさを最適とする。【解決手段】ＥＥＰＲＯＭ等にメカシャッターの動作に
よって不足する露出の補正情報Ｘを記憶しておく。時点
ｔ11で静止画取り込み指示があるとき、補正情報Ｘに基
づき、絞り等の動作を制御し、フィールドＦ12では露出
が補正された状態とする。そして、フィールドＦ12の途
中からメカシャッターの遮蔽動作を開始させ、フィール
ドＦ13の開始時点ｔ13で１００％遮蔽の状態とする。時
点ｔ13でフレーム読み出しの状態とし、その後に撮像素
子より出力される１画面分の撮像信号（フィールドＦ1
3，Ｆ14の撮像信号）を記録する。補正情報Ｘに基づい
て露出を補正するため、フレーム読み出しの際にメカシ
ャッターが動作しても、フレーム読み出しに係る露出は
インターレース読み出しに係る露出と一致したものとな
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、ディジタルスチ
ルカメラ等に適用して好適な撮像装置に関する。詳しく
は、インターレース読み出しとフレーム読み出しとの動
作切り換えが可能な撮像素子を有し、撮像素子がフレー
ム読み出しを行う際に撮像素子に対する露光を禁止する
ものであって、露光禁止動作によって変化する露出を補
正することによって、フレーム読み出しに係る露出をイ
ンターレース読み出しに係る露出と一致させ、フレーム
読み出しによって出力される撮像信号による画像の明る
さが最適となるようにした撮像装置に係るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、インターレース読み出しとフレー
ム読み出しとの動作切り換えが可能な撮像素子を有する
撮像装置が提案されている。この種の撮像装置では、動
画用ビデオ信号を得る場合はインタレース読み出しが行
われ、一方静止画用ビデオ信号を得る場合はフレーム読
み出しが行われる。

【０００３】図９は、インターレース読み出しの概要を
示していている。この場合、撮像素子２００からは、偶
数ライン（破線で図示、奇数ラインは実線で図示）をｎ
ラインとするとき、奇数フィールド（Odd field）で
は、ｎラインとｎ−１ラインの信号電荷の加算結果に基
づいて各ラインの撮像信号が出力され、偶数フィールド
（Even field）では、ｎラインとｎ＋１ラインの信号電
荷の加算結果に基づいて各ラインの撮像信号が出力され
る。

【０００４】一方、図１０は、フレーム読み出しの概要
を示している。この場合、撮像素子２００からは、奇数
フィールドでは、奇数ライン（実線で図示）の信号電荷
に基づいて各ラインの撮像信号が出力され、偶数フィー
ルドでは、偶数ライン（破線で図示）の信号電荷に基づ
いて各ラインの撮像信号が出力される。

【０００５】図１１は、インターレース読み出しと、そ
れに続くフレーム読み出しの動作を示す図である。イン
ターレース読み出しでは、撮像素子２００に対する露光
が各フィールドでそれぞれ行われ、各フィールドで露光
によって蓄積された信号電荷による撮像信号が次のフィ
ールドで出力される。

【０００６】時点ｔ１でインタレース読み出しからフレ
ーム読み出しに切り換えられる場合は、直前のフィール
ドでの露光によって蓄積された信号電荷による撮像信号
が、続く２フィールドで出力される。すなわち、奇数フ
ィールド（第１のフィールド）では奇数ラインの信号電
荷に基づく各ラインの撮像信号が出力され、偶数フィー
ルド（第２フィールド）では偶数ラインの信号電荷に基
づく各ラインの撮像信号が出力される。

【０００７】ここで、奇数フィールドで奇数ラインの信
号電荷に基づく各ラインの撮像信号を出力している期間
に、撮像素子２００が露光されていると、次の偶数フィ
ールドで読み出す偶数ラインが奇数ラインよりも長く露
光されたことになり、奇数フィールドの各ラインの撮像
信号と偶数フィールドの各ラインの撮像信号とから１枚
の画像を再生できなくなる。

【０００８】そこで従来、露光禁止手段として例えばメ
カシャッターが使用され、フレーム読み出しを行う際
に、撮像素子２００に対する露光が禁止されるようにし
ている。すなわち、メカシャッターは、インターレース
読み出しの期間は１００％開放の状態、フレーム読み出
しの期間は１００％遮蔽の状態に制御される。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところで、図１１に示
すように、メカシャッターは、インターレース読み出し
からフレーム読み出しへの切り換えに対応して、１００
％開放の状態から１００％遮蔽の状態に制御される。こ
の場合、メカシャッターには１ｍｓ以下で作動すること
が要求される。

【００１０】しかし、現実的にはそれほど高速に動作さ
せるのは難しく、メカシャッターは、実際には、図１２
に示すような動作を行っている。すなわち、メカシャッ
ターは、時点ｔ１より前の時点ｔ０から遮蔽動作が開始
され、時点ｔ１で１００％遮蔽の状態とされる。

【００１１】このように時点ｔ０から遮蔽動作が開始さ
れると、フレーム読み出しに係る撮像素子２００の露光
が削られる。つまり、フレーム読み出しに係る露出がイ
ンターレース読み出しに係る露出と相違するものとな
り、フレーム読み出しによって出力される撮像信号によ
る画像の明るさが最適でなくなるという問題点があっ
た。

【００１２】そこで、この発明では、フレーム読み出し
に係る露出を、インターレース読み出しに係る露出と一
致させ、フレーム読み出しによって出力される撮像信号
による画像の明るさが最適となるようにした撮像装置を
提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】この発明に係る撮像装置
は、インターレース読み出しとフレーム読み出しとの動
作切り換えが可能な撮像素子と、撮像素子がフレーム読
み出しを行う際に、この撮像素子に対する露光を禁止す
る露光禁止手段と、撮像素子より出力される撮像信号の
レベルを制御する露出制御手段と、露光禁止手段の動作
によって不足する露出の補正情報に基づき、撮像素子が
フレーム読み出しを行う前に露出制御手段の動作を制御
し、フレーム読み出しに係る露出をインターレース読み
出しに係る露出と一致させる露出補正手段とを備えるも
のである。

【００１４】この発明において、撮像素子は、インター
レース読み出しとフレーム読み出しとの動作切り換えが
可能であり、例えば動画用ビデオ信号を得る場合はイン
タレース読み出しとされ、静止画用ビデオ信号を得る場
合はフレーム読み出しとされる。フレーム読み出しを行
う際には、メカシャッター等の露光禁止手段によって撮
像素子に対する露光が禁止されるが、この露光禁止手段
の動作により、フレーム読み出しに係る撮像素子の露光
が削られると、フレーム読み出しに係る露出がインター
レース読み出しに係る露出と相違したものとなる。

【００１５】そこで、露光禁止手段の動作によって不足
する露出の補正情報に基づき、撮像素子がフレーム読み
出しを行う前に露出制御手段、例えば絞り、撮像素子の
電子シャッター機能、ＡＧＣ回路等の動作が制御され、
フレーム読み出しに係る露出がインターレース読み出し
に係る露出と一致するようにされる。これにより、フレ
ーム読み出しによって出力される撮像信号による画像の
明るさが最適となる。露光禁止手段として高速なメカシ
ャッターを用いなくてもよく、例えばメカシャッターの
代わりに絞りを使用することも可能となる。

【００１６】ここで、露出の補正情報として、使用され
る露光禁止手段の動作によって不足する露出に対応した
ものを使用することで、露光禁止手段のばらつきによる
影響を受けず、露出の補正を良好に行うことが可能とな
る。露出の補正情報は、例えば露光禁止手段を動作さ
せ、その動作による撮像信号のレベル変化に基づいて得
るようにされる。なお、露出補正手段が露出制御手段の
動作を制御する直前に補正情報を得るようにすること
で、温度等の環境や経時変化等による影響を受けずに、
露出の補正を良好に行うことが可能となる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら、この
発明の実施の形態について説明する。図１は、実施の形
態としてのディジタルスチルカメラ１００の構成を示し
ている。

【００１８】このスチルカメラ１００は、マイクロコン
ピュータを備え、システム全体の動作を制御するコント
ローラ１０１を有している。このコントローラ１０１に
は、静止画取り込み指示等、ユーザが種々のキー操作を
行うためのキー入力部１０２が接続されている。

【００１９】また、スチルカメラ１００は、撮像レンズ
を構成するレンズブロック１０３と、撮像素子としての
ＣＣＤ（charge coupled device）固体撮像素子１０４
と、この撮像素子１０４より出力される不要なリセット
状態の信号を取り除くためのサンプルホールド回路１０
５と、このサンプルホールド回路１０５より出力される
撮像信号の振幅を一定に保つように制御するＡＧＣ（Au
tomatic Gain Control）回路１０６と、このＡＧＣ回路
１０６で振幅が制御された撮像信号を処理して輝度信号
Ｙ、赤色差信号Ｒ−Ｙ、青色差信号Ｂ−Ｙを得るための
カメラ信号処理回路１０７とを有している。

【００２０】レンズブロック１０３内には、絞り１０８
と、撮像素子１０４がフレーム読み出しを行う際に、こ
の撮像素子１０４に対する露光を禁止する露光禁止手段
としてのメカシャッター１０９が設けられている。撮像
素子１０４は、電子シャッターの機能を有していると共
に、インターレース読み出し（図９参照）とフレーム読
み出し（図１０参照）との動作切り換えが可能とされて
いる。

【００２１】また、スチルカメラ１００は、フレーム読
み出し時にカメラ信号処理回路１０７より出力される１
画面分の輝度信号Ｙ、色差信号Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙを記録
し、再生するための記録／再生部１１０と、カメラ信号
処理回路１０７より出力される輝度信号Ｙおよび色差信
号Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙまたは記録／再生部１１０で繰り返し
再生される１画面分の輝度信号Ｙ、色差信号Ｒ−Ｙ，Ｂ
−Ｙを使用して、例えばＮＴＳＣ方式のビデオ信号ＳＶ
を得るエンコーダ１１１と、このビデオ信号ＳＶを出力
する出力端子１１２と、そのビデオ信号ＳＶによる画像
を表示するため電子ビューファインダ１１３とを有して
いる。

【００２２】また、スチルカメラ１００は、カメラ信号
処理回路１０７より出力される輝度信号Ｙを積分して明
るさ評価値としての積分信号ＳＩＴを得る積分回路１１
４を有している。この積分回路１１４には、コントロー
ラ１０１より、画面上の対象エリアに対応して例えば
“１”となるエリア信号ＳＡＲと、各フィールドの先頭
タイミングで発生されるリセット信号ＳＲＥとが供給さ
れる。

【００２３】積分回路１１４では、リセット信号ＳＲＥ
によって各フィールドの先頭で積分値がリセットされ、
エリア信号ＳＡＲが“１”となる期間で輝度信号Ｙが積
分される。そして、この積分回路１１４よりフィールド
毎に出力される明るさ評価値としての積分信号ＳＩＴ
は、コントローラ１０１に供給される。コントローラ１
０１は、この積分信号ＳＩＴが所定値となるように、絞
り１０７の開口量、撮像素子１０４の蓄積時間、ＡＧＣ
回路１０６のゲインを制御することで、露出制御をす
る。

【００２４】また、コントローラ１０１は、ＥＥＰＲＯ
Ｍ（electrically erasable and programmable ROM）１
１５を内蔵している。このＥＥＰＲＯＭ１１５には、メ
カシャッター１０９の動作によって不足する露出の補正
情報Ｘが記憶される。この補正情報Ｘの記憶は、例えば
製造工程で予め行われる。

【００２５】図２は、補正情報Ｘの記憶手順を示してい
る。まず、ステップＳＴ１で、メカシャッター１０９が
１００％開放の状態で積分回路１１４より出力される積
分信号ＳＩＴをＳＩＴ０として内蔵ＲＡＭ（図示せず）
に記憶する。次に、ステップＳＴ２で、あるフィールド
でメカシャッター１０９が１００％遮蔽となるように制
御し、ステップＳＴ３で、続くフィールドで積分回路１
１４より出力される積分信号ＳＩＴをＳＩＴ１として内
蔵ＲＡＭに記憶する。最後に、ステップＳＴ４で、ＳＩ
Ｔ１／ＳＩＴ０を補正情報Ｘとして、ＥＥＰＲＯＭ１１
５に記憶する。なお、補正情報Ｘに固体ばらつきがない
場合、もしくはばらつきが許容できる範囲にある場合
は、補正情報Ｘを固定値として、製造時の１台毎の補正
情報Ｘの記憶手順（図２）は必要なくなる。

【００２６】コントローラ１０１は、ＥＥＰＲＯＭ１１
５に記憶されている補正情報Ｘに基づき、撮像素子１０
４がフレーム読み出しを行う前に、絞り１０８、撮像素
子１０４の電子シャッター機能、ＡＧＣ回路１０６等の
露出制御手段の動作を制御し、フレーム読み出しに係る
露出をインターレース読み出しに係る露出と一致させ
る。

【００２７】ここで、露出の補正を、絞り１０８、撮像
素子１０４の電子シャッター機能、ＡＧＣ回路１０６の
いずれかのみで行う方法が考えられる。例えば、ＡＧＣ
回路１０６で行う場合には、ＡＧＣのゲインを、現在の
ＡＧＣのゲイン＊（１／Ｘ）に補正する。絞り１０８や
撮像素子１０４の電子シャッター機能で露出の補正を行
う場合も、それぞれのゲインを現在のゲイン＊（１／
Ｘ）に補正する。

【００２８】また、露出の補正を、絞り１０８、撮像素
子１０４の電子シャッター機能、ＡＧＣ回路１０６の順
に行っていく方法が考えられる。この方法は、単一の露
出制御手段では、上述の露出の補正が不可能であるとき
有効となる。この場合、まず絞りのゲイン＝現在の絞り
のゲイン＊（１／Ｘ）を計算する。絞りで（１／Ｘ）の
ゲインアップができるときは、絞りのゲインを、現在の
絞りのゲイン＊（１／Ｘ）に補正して、露出の補正を終
了する。

【００２９】絞りで（１／Ｘ）のゲインアップができな
いときは、絞りで確保できるゲインアップ分を計算す
る。このゲインアップ分が（１／Ｘ）＊Ｋ（Ｋは１より
小さい）であるとき、絞りのゲインを、現在の絞りのゲ
イン＊（１／Ｘ）＊Ｋに補正する。そして、電子シャッ
ターのゲイン＝現在の電子シャッターのゲイン＊（１／
Ｘ）＊（１−Ｋ）を計算する。電子シャッターで（１／
Ｘ）＊（１−Ｋ）のゲインアップができるときは、電子
シャッターのゲインを、現在の電子シャッターのゲイン
＊（１／Ｘ）＊（１−Ｋ）に補正して、露出の補正を終
了する。

【００３０】さらに、電子シャッターで（１／Ｘ）＊
（１−Ｋ）のゲインアップができないときは、詳細説明
は省略するが、上述した絞りにおけると同様に、電子シ
ャッターで確保できるゲインアップ分を計算して、電子
シャッターのゲインを補正し、ＡＧＣのゲインの補正に
移ることとなる。

【００３１】図１に示すディジタルスチルカメラ１００
の動作を説明する。まずユーザのキー入力部１０２から
の静止画取り込み指示を待っている状態の動作を説明す
る。

【００３２】撮像素子１０４は、インターレース読み出
し（図９参照）の動作をする状態とされている。撮像素
子１０４より交互に出力される奇数フィールドおよび偶
数フィールドの撮像信号は、サンプルホールド回路１０
５で不要なリセット状態の信号が取り除かれ、その後に
ＡＧＣ回路１０６を介してカメラ信号処理回路１０７に
供給される。カメラ信号処理回路１０７では、撮像信号
が処理されて、輝度信号Ｙ、赤色差信号Ｒ−Ｙおよび青
色差信号Ｂ−Ｙが得られる。

【００３３】ここで、カメラ信号処理回路１０７より出
力される輝度信号Ｙは積分回路１１４に供給される。積
分回路１１４では画面上の所定の対象エリアに対応した
輝度信号Ｙが積分され、この積分回路１１３からはフィ
ールド毎に明るさ評価値としての積分信号ＳＩＴが出力
される。この積分信号ＳＩＴはコントローラ１０１に供
給され、このコントローラ１０１により、積分信号ＳＩ
Ｔが所定値となるように、絞り１０８の開口量およびＡ
ＧＣ回路１０６のゲインが制御され、露出制御が行われ
る。

【００３４】また、カメラ信号処理回路１０７より出力
される輝度信号Ｙおよび色差信号Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙはエン
コーダ１１１に供給され、例えばＮＴＳＣ方式のビデオ
信号ＳＶが形成される。このビデオ信号ＳＶは出力端子
１１２に導出される。また、そのビデオ信号ＳＶは電子
ビューファインダ１１３に供給され、この電子ビューフ
ァインダ１１３にビデオ信号ＳＶによる画像が表示され
る。

【００３５】次に、ユーザのキー入力部１０２の操作に
よって静止画取り込み指示があったときの動作を説明す
る。図３は、コントローラ１０１の制御動作の概要を示
している。

【００３６】静止画取り込み指示があると、ステップＳ
Ｔ１１で、ＥＥＰＲＯＭ１１５に記憶されている補正情
報Ｘに基づき、露出制御手段（絞り１０８、撮像素子１
０４の電子シャッター、ＡＧＣ回路１０６）のゲインを
補正し、露出が、現在の露出の１／Ｘになるように補正
する。この場合、静止画取り込み指示があったフィール
ドの後の最初の偶数フィールドで、露出が補正された状
態となるようにされる。例えば、図４に示すように、イ
ンタレース読み出しが行われている奇数フィールドＦ11
内の時点ｔ11で静止画取り込み指示があった場合、続く
フィールドＦ12では、露出が補正された状態とされる。

【００３７】続いて、ステップＳＴ１２で、メカシャッ
ター１０９を遮蔽の状態とする。この場合、図４に示す
ように、フィールドＦ12の途中の時点ｔ12から遮蔽動作
が開始され、フィールドＦ12の終了時点（フィールドＦ
13の開始時点）ｔ13では１００％遮蔽の状態とされる。

【００３８】続いて、ステップＳＴ１３で、静止画の取
り込みをする。この場合、時点ｔ13で、撮像素子１０４
をフレーム読み出し（図１０参照）の動作をする状態に
切り換える。そして、その後に撮像素子１０４より出力
される１画面分の撮像信号（奇数フィールドＦ13および
偶数フィールドＦ14の撮像信号）に対応してカメラ信号
処理回路１０７より出力される１画面分の輝度信号Ｙ、
色差信号Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙを記録／再生部１１０で半導体
メモリ等の記録媒体に記録する。

【００３９】なお、撮像素子１０４よりフレーム読み出
しによる１画面分の撮像信号が出力された後、メカシャ
ッター１０９は１００％開放の状態に戻されると共に、
撮像素子１０４は再びインターレース読み出しの動作を
する状態に切り換えられ、静止画取り込み指示を待つ状
態となる。

【００４０】また、ユーザのキー入力部１０２の操作に
よって再生指示があった場合、記録／再生部１１０では
記録媒体より指定の画面を構成する１画面分の輝度信号
Ｙ、色差信号Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙが繰り返し再生され、この
再生信号がエンコーダ１１１に供給され、例えばＮＴＳ
Ｃ方式のビデオ信号ＳＶが形成される。このビデオ信号
ＳＶは出力端子１１２に導出される。また、そのビデオ
信号ＳＶは電子ビューファインダ１１３に供給され、こ
の電子ビューファインダ１１３にビデオ信号ＳＶによる
静止画像が表示される。

【００４１】以上説明したように本実施の形態において
は、静止画取り込み指示があって、撮像素子１０４がフ
レーム読み出しの動作をする前に、メカシャッター１０
９の動作によって不足する露出の補正情報Ｘに基づき、
絞り１０８等の露出制御手段のゲインを補正し、露出
を、現在の露出の１／Ｘに補正するものである。そのた
め、メカシャッター１０９が動作しても、フレーム読み
出しに係る露出がインターレース読み出しに係る露出と
一致し、フレーム読み出しによって出力される撮像信号
による画像の明るさを最適とできる。

【００４２】また、メカシャッター１０９として高速な
メカシャッターを用いなくてもよく、システム全体を安
価に構成することができる。さらに、高速なメカシャッ
ターを用いなくてもよいことから、メカシャッター１０
９の代わりに、絞り１０８を露光禁止手段として使用す
ることも可能となり、レンズブロックを安価に構成で
き、そのサイズアップも抑制できる。

【００４３】なお、上述実施の形態においては、ＥＥＰ
ＲＯＭ１１５に予め記憶された補正情報Ｘを使用して露
出の補正を行うものを示したが、静止画取り込み指示が
ある毎に補正情報Ｘを取得し、それに基づいて露出の補
正を行うようにしてもよい。その場合の動作を説明す
る。図５は、コントローラ１０１の制御動作の概要を示
している。

【００４４】静止画取り込み指示があると、ステップＳ
Ｔ２１で、メカシャッター１０９が１００％開放の状態
で積分回路１１４より出力される積分信号ＳＩＴをＳＩ
Ｔ０として内蔵ＲＡＭ（図示せず）に記憶する。例え
ば、図６に示すように、インタレース読み出しが行われ
ている奇数フィールドＦ21内の時点ｔ21で静止画取り込
み指示があった場合、このフィールドＦ21またはそれに
続くフィールドＦ22で積分回路１１４より出力される積
分信号ＳＩＴをＳＩＴＯとして内蔵ＲＡＭに記憶する。

【００４５】続いて、ステップＳＴ２２で、メカシャッ
ター１０９を遮蔽の状態とする。この場合、図６に示す
ように、フィールドＦ22の途中の時点ｔ22から遮蔽動作
が開始され、フィールドＦ22の終了時点（フィールドＦ
23の開始時点）ｔ23では１００％遮蔽の状態とされる。
このようにメカシャッター１０９が動作することで、フ
ィールドＦ23での読み出しに係る撮像素子１０４の露光
が削られる。

【００４６】続いて、ステップＳＴ２３で、メカシャッ
ター１０９が１００％遮蔽の状態で、積分回路１１４よ
り出力される積分信号ＳＩＴをＳＩＴ１として内蔵ＲＡ
Ｍに記憶し、ステップＳＴ２４で、ＳＩＴ１／ＳＩＴ０
を補正情報Ｘとして内蔵ＲＡＭに記憶する。この場合、
図６に示すように、フィールドＦ23で、積分回路１１４
より出力される積分信号ＳＩＴをＳＩＴ１として記憶す
る。

【００４７】続いて、ステップＳＴ２５で、メカシャッ
ター１０９を開放の状態とする。この場合、図６に示す
ように、フィールドＦ23の途中の時点ｔ24から開放動作
が開始され、フィールドＦ23の終了時点（フィールドＦ
24の開始時点）ｔ25では１００％開放の状態とされる。

【００４８】続いて、ステップＳＴ２６で、内蔵ＲＡＭ
に記憶されている補正情報Ｘに基づき、露出制御手段
（絞り１０８、撮像素子１０４の電子シャッター、ＡＧ
Ｃ回路１０６）のゲインを補正し、露出が、現在の露出
の１／Ｘになるように補正する。この場合、図６に示す
ように、フィールドＦ24では、露出が補正された状態と
される。

【００４９】続いて、ステップＳＴ２７で、メカシャッ
ター１０９を遮蔽の状態とする。この場合、図６に示す
ように、フィールドＦ24の途中の時点ｔ26から遮蔽動作
が開始され、フィールドＦ24の終了時点（フィールドＦ
25の開始時点）ｔ27では１００％遮蔽の状態とされる。

【００５０】続いて、ステップＳＴ２８で、静止画の取
り込みをする。この場合、時点ｔ27で、撮像素子１０４
をフレーム読み出し（図１０参照）の動作をする状態に
切り換える。そして、その後に撮像素子１０４より出力
される１画面分の撮像信号（奇数フィールドＦ25および
偶数フィールドＦ26の撮像信号）に対応してカメラ信号
処理回路１０７より出力される１画面分の輝度信号Ｙ、
色差信号Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙを記録／再生部１１０で半導体
メモリ等の記録媒体に記録する。

【００５１】以上のように、静止画取り込み指示がある
毎に補正情報Ｘを取得し、それに基づいて露出の補正を
行うものによれば、温度等の環境や経時変化等による影
響を受けずに、露出の補正を良好に行うことができる。

【００５２】ただし、静止画取り込み指示がある毎に補
正情報Ｘを取得するものでは、メカシャッター１０９を
２度１００％遮蔽の状態とする必要があり、メカシャッ
ター１０９の負担が大きく、また静止画取り込み指示か
ら実際に取り込む静止画までの時間が長くなるという不
都合がある。そこで、静止画取り込み指示があった場合
の制御動作を、図７に示すように行うことも考えられ
る。

【００５３】静止画取り込み指示があると、ステップＳ
Ｔ３１で、内蔵ＲＡＭに記憶されている補正情報Ｘ（Ｘ
の初期値は１とする）に基づき、露出制御手段（絞り１
０８、撮像素子１０４の電子シャッター、ＡＧＣ回路１
０６）のゲインが補正され、露出が、現在の露出の１／
Ｘに補正される。この場合、静止画取り込み指示があっ
たフィールドの後の最初の偶数フィールドで、露出が補
正された状態となるようにされる。例えば、図８に示す
ように、インタレース読み出しが行われている奇数フィ
ールドＦ31内の時点ｔ31で静止画取り込み指示があった
場合、続くフィールドＦ32で、露出が補正された状態と
される。

【００５４】続いて、ステップＳＴ３２で、メカシャッ
ター１０９が１００％開放の状態で、積分回路１１４よ
り出力される積分信号ＳＩＴをＳＩＴ０として内蔵ＲＡ
Ｍに記憶する。例えば、図８に示すように、フィールド
Ｆ32で積分回路１１４より出力される積分信号ＳＩＴを
記憶する。

【００５５】続いて、ステップＳＴ３３で、メカシャッ
ター１０９を遮蔽の状態とする。この場合、図８に示す
ように、フィールドＦ32の途中の時点ｔ32から遮蔽動作
が開始され、フィールドＦ32の終了時点（フィールド33
の開始時点）ｔ33では１００％遮蔽の状態とされる。

【００５６】続いて、ステップＳＴ３４で、静止画の取
り込みをする。この場合、時点ｔ33で、撮像素子１０４
をフレーム読み出し（図１０参照）の動作をする状態に
切り換える。そして、その後に撮像素子１０４より出力
される１画面分の撮像信号（奇数フィールドＦ33および
偶数フィールドＦ34の撮像信号）に対応してカメラ信号
処理回路１０７より出力される１画面分の輝度信号Ｙ、
色差信号Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙを記録／再生部１１０で半導体
メモリ等の記録媒体に記録する。

【００５７】続いて、ステップＳＴ３５で、メカシャッ
ター１０９が１００％遮蔽の状態で、積分回路１１４よ
り出力される積分信号ＳＩＴの２フィールド分を加算
し、それをＳＩＴ１として内蔵ＲＡＭに記憶する。この
場合、図８に示すように、フレーム読み出しされている
フィールドＦ33，Ｆ34で積分回路１１４より出力される
積分信号Ｓ１，Ｓ２が加算され、ＳＩＴ１として記憶さ
れる。

【００５８】このように、２フィールド分の積分信号Ｓ
ＩＴを加算してＳＩＴ１とするのは、インターレース読
み出しでは１／６０秒の露光に対応して撮像素子１０４
より１フィールド分の撮像信号が得られるが、フレーム
読み出しでは１／６０秒の露光に対応して撮像素子１０
４より２フィールド分の撮像信号を得るものであるから
である。

【００５９】続いて、ステップＳＴ３６で、補正情報Ｘ
＝内蔵ＲＡＭに記憶されている補正情報Ｘ＊（ＳＩＴ１
／ＳＩＴ０）として、内蔵ＲＡＭに記憶されている補正
情報Ｘを更新する。このように内蔵ＲＡＭの更新された
補正情報Ｘは、次に静止画取り込み指示があった場合の
露出の補正（ステップＳＴ３１）で使用されることとな
る。

【００６０】図７に示すような制御動作を行うものにあ
っては、補正情報Ｘを順次更新するものであるため、図
５に示すような制御動作と同様に、温度等の環境や経時
変化等による影響を受けずに、露出の補正を良好に行う
ことができる。また、１回の静止画取り込み指示につ
き、メカシャッター１０９を１度だけ１００％遮蔽の状
態とするものであり、図５に示すような制御動作に比べ
て、メカシャッター１０９の駆動回数が半減し、メカシ
ャッター１０９の耐久性を増すことができる。さらに、
図５に示すような制御動作に比べて、静止画取り込み指
示から実際に取り込む静止画までの時間が短くなるとい
う効果がある。

【００６１】

【発明の効果】この発明によれば、インターレース読み
出しとフレーム読み出しとの動作切り換えが可能な撮像
素子を有し、撮像素子がフレーム読み出しを行う際に撮
像素子に対する露光を禁止するものであって、露光禁止
動作によって変化する露出を補正するものである。した
がって、フレーム読み出しに係る露出をインターレース
読み出しに係る露出と一致させることができ、フレーム
読み出しによって出力される撮像信号による画像の明る
さを最適とできるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態としてのディジタルスチルカメラの
構成を示すブロック図である。

【図２】補正情報の記憶手順を示すフローチャートであ
る。

【図３】静止画取り込み指示があった場合の動作を説明
するためのフローチャートである。

【図４】インターレース読み出しとそれに続くフレーム
読み出しの動作（図３の動作に対応）を示すタイミング
チャートである。

【図５】静止画取り込み指示があった場合の他の動作を
説明するためのフローチャートである。

【図６】インターレース読み出しとそれに続くフレーム
読み出しの動作（図５の動作に対応）を示すタイミング
チャートである。

【図７】静止画取り込み指示があった場合の他の動作を
説明するためのフローチャートである。

【図８】インターレース読み出しとそれに続くフレーム
読み出しの動作（図７の動作に対応）を示すタイミング
チャートである。

【図９】インターレース読み出しの概要を示す図であ
る。

【図１０】フレーム読み出しの概要を示す図である。

【図１１】インターレース読み出しとそれに続くフレー
ム読み出しの動作を示すタイミングチャートである。

【図１２】インターレース読み出しとそれに続くフレー
ム読み出しの動作（メカシャッターの実際の動作）を示
すタイミングチャートである。

【符号の説明】

１００・・・ディジタルスチルカメラ、１０１・・・コ
ントローラ、１０２・・・キー入力部、１０３・・・レ
ンズブロック、１０４・・・ＣＣＤ固体撮像素子、１０
５・・・サンプルホールド回路、１０６・・・ＡＧＣ回
路、１０７・・・カメラ信号処理回路、１０８・・・絞
り、１０９・・・メカシャッター、１１０・・・記録／
再生部、１１１・・・エンコーダ、１１２・・・出力端
子、１１３・・・電子ビューファインダ、１１４・・・
積分回路、１１５・・・ＥＥＰＲＯＭ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】インターレース読み出しとフレーム読み
出しとの動作切り換えが可能な撮像素子と、上記撮像素子がフレーム読み出しを行う際に、上記撮像
素子に対する露光を禁止する露光禁止手段と、上記撮像素子より出力される撮像信号のレベルを制御す
る露出制御手段と、上記露光禁止手段の動作によって不足する露出の補正情
報に基づき、上記撮像素子がフレーム読み出しを行う前
に上記露出制御手段の動作を制御し、上記フレーム読み
出しに係る露出を上記インターレース読み出しに係る露
出と一致させる露出補正手段とを備えることを特徴とす
る撮像装置。
【請求項２】上記露光禁止手段の動作による上記撮像
信号のレベル変化に基づき、上記露出の補正情報を得る
補正情報取得手段をさらに備えることを特徴とする請求
項１に記載の撮像装置。
【請求項３】上記補正情報取得手段は、上記露出補正
手段が上記露出制御手段の動作を制御する直前に上記補
正情報を得ることを特徴とする請求項２に記載の撮像装
置。
【請求項４】上記補正情報取得手段は、上記フレーム
読み出しを行う際の上記露光禁止手段の動作による上記
撮像信号のレベル変化に基づき、上記露出の補正情報を
得ると共に、上記露出補正手段は、上記補正情報取得手段で前回得ら
れた補正情報を使用して上記露出制御手段の動作を制御
することを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
【請求項５】上記露光禁止手段は、メカシャッターで
あることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項６】上記露光禁止手段は、絞りであることを
特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項７】上記露出制御手段は、絞り、上記撮像素
子の電子シャッター機能およびＡＧＣ回路の一部または
全部で構成されることを特徴とする請求項１に記載の撮
像装置。