JP2000066266A

JP2000066266A - デジタルカメラ

Info

Publication number: JP2000066266A
Application number: JP10237701A
Authority: JP
Inventors: Daisuke Hata; 大介畑
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1998-08-24
Filing date: 1998-08-24
Publication date: 2000-03-03

Abstract

(57)【要約】【課題】安価な絞りを使用した場合において、モニタ
リング中に画像にケラレが発生するのを防止可能なデジ
タルカメラを提供すること。【解決手段】本発明に係るデジタルカメラは、撮像し
た画像を表示部１２２に連続的に表示するモニタリング
モードを備え、当該モニタリングモードでは、ＣＰＵ１
２１は、絞り１０２の絞り値の変更をＣＣＤ電荷掃捨パ
ルス出力期間内に行う。

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、デジタルカメラ
に関し、詳細には、絞り機能を備えたデジタルカメラに
関する。

【０００２】

【従来の技術】近時、撮像した画像を記録媒体に記録し
たり、撮像した画像をモニタに表示することが可能なデ
ジタルカメラが実用化されている。上記デジタルカメラ
の中には、撮影以外の場合でも電源が投入されている限
り、撮像された画像を連続的にモニタに表示するモニタ
リング機能を備えたものも普及している。

【０００３】モニタリング中のＡＥ制御を行うものとし
ては、例えば、特開平１０−８４５０２号公報に記載さ
れた「デジタルカメラ」のように、モニタリング中に電
子シャッタの量子化誤差をＡＧＣなどで補正するものが
知られている。かかる「デジタルカメラ」においては、
ＣＣＤに過大な光が照射されるとスミアが発生し、輝度
信号に基づき測光を行う場合に測光精度が悪くなるとい
う問題がある。

【０００４】かかる問題は、モニタリング中に、スミア
が発生しない程度に絞りを変更することにより解決でき
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、コスト
の安いターレット状に配置された絞り等を用いた場合に
は、絞り変更時に一時的に画像にケラレが生じるという
問題がある。

【０００６】本発明は、上記に鑑みてなされたものであ
り、安価な絞りを使用した場合において、モニタリング
中に画像にケラレが発生するのを防止可能なデジタルカ
メラを提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１に係るデジタルカメラは、撮像した画像を
表示手段に連続的に表示するモニタリングモードを備え
たデジタルカメラにおいて、光学系を介して入力される
被写体像を画像データとして出力するＣＣＤと、前記画
像データの輝度信号に基づき測光値を算出する測光手段
と、前記光学系を介して入力される被写体像の光量を制
限する絞りと、前記測光手段の測光値に基づき前記絞り
の絞り値を設定する絞り制御手段と、を備え、前記モニ
タリングモードでは、前記絞り制御手段は、前記絞りの
絞り値の変更をＣＣＤ電荷掃捨パルス出力期間内に行う
ものである。

【０００８】また、請求項２に係るデジタルカメラは、
請求項１に記載のデジタルカメラにおいて、前記モニタ
リングモードでは、前記絞り制御手段は、前記絞りの絞
り値の変更が１のＣＣＤ電荷掃捨パルス出力期間内に終
了しない場合には、複数の垂直同期信号期間に亘って絞
り値の変更を段階的に行うものである。

【０００９】また、請求項３に係るデジタルカメラは、
請求項１又は請求項２に記載のデジタルカメラにおい
て、前記絞りは、段階的に絞り値の変更が可能に構成さ
れているものである。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下に添付図面を参照して、この
発明に係るデジタルカメラの好適な実施の形態を詳細に
説明する。

【００１１】図１は、本発明に係るデジタルカメラの構
成を示すブロック図である。同図において、１００はデ
ジタルカメラを示しており、このデジタルカメラは、レ
ンズ系１０１、オートフォーカス等を含むメカ機構１０
２、ＣＣＤ１０３、ＣＤＳ回路１０４、可変利得増幅器
（ＡＧＣアンプ）１０５、Ａ／Ｄ変換器１０６、ＩＰＰ
１０７、ＤＣＴ１０８、コーダー１０９、ＭＣＣ１１
０、ＤＲＡＭ１１１、ＰＣカードインタフェース１１
２、ＣＰＵ１２１、表示部１２２、操作部１２３、モー
タドライバ１２５、及びＳＧ（制御信号生成）部１２
６、ストロボ１２７、バッテリ１２８及びＤＣ−ＤＣコ
ンバータ１２９を具備して構成されている。また、ＰＣ
カードインタフェース１１２を介して着脱可能なＰＣカ
ード１５０が接続されている。

【００１２】レンズユニットは、レンズ系１０１や、オ
ートフォーカス（ＡＦ）・絞り・フィルター部・メカシ
ャッタを含むメカ機構１０２等からなる。レンズ系１０
１は、結像レンズやフォーカスレンズ等を備えている。
上記絞りは、ターレット状になっており、ターレットを
回転させることで、Ｆ２．８、Ｆ５．６、Ｆ９．５、Ｆ
１６の４つの絞り値が設定可能となっている。モータド
ライバ１２５は、ＣＰＵ１２１から供給される制御信号
に従って、パルスモータ（不図示）を駆動して、フォー
カスレンズを光軸方向に移動させる。また、モータドラ
イバ１２５は、ＣＰＵ１２１から供給される制御信号に
従って上記ターレット状の絞りを回転駆動して絞り値を
設定する。

【００１３】ＣＣＤ（電荷結合素子）１０３は、レンズ
ユニットを介して入力した映像を電気信号（アナログ画
像データ）に変換する。ＣＤＳ（相関２重サンプリン
グ）回路１０４は、ＣＣＤ型撮像素子に対する低雑音化
のための回路である。

【００１４】また、ＡＧＣアンプ１０５は、ＣＤＳ回路
１０４で相関２重サンプリングされた信号のレベルを補
正する。更にＡ／Ｄ変換器１０６は、ＡＧＣアンプ１０
５を介して入力したＣＣＤ１０３からのアナログ画像デ
ータをデジタル画像データに変換する。即ち、ＣＣＤ１
０３の出力信号は、ＣＤＳ回路１０４及びＡＧＣアンプ
１０５を介し、またＡ／Ｄ変換器１０６により、最適な
サンプリング周波数（例えば、ＮＴＳＣ信号のサブキャ
リア周波数の整数倍）にてデジタル信号に変換される。

【００１５】また、デジタル信号処理部であるＩＰＰ
（Image Pre-Processor ）１０７、ＤＣＴ（Discrete C
osine Transform ）１０８、及びコーダー（Huffman En
coder/Decoder ）１０９は、Ａ／Ｄ変換器１０６から入
力したデジタル画像データについて、色差（Ｃｂ、Ｃ
ｒ）と輝度（Ｙ）に分けて各種処理、補正および画像圧
縮／伸長のためのデータ処理を施す。ＤＣＴ１０８は、
例えばＪＰＥＧ準拠の画像圧縮・伸長の一過程である直
交変換、並びに、ＪＰＥＧ準拠の画像圧縮・伸長の一過
程であるハフマン符号化・復号化等を行う。

【００１６】更に、ＭＣＣ（Memory Card Controller）
１１０は、圧縮処理された画像を一旦蓄えてＰＣカード
インタフェース１１２を介してＰＣカード１５０への記
録、或いはＰＣカード１５０からの読み出しを行う。

【００１７】ＣＰＵ１２１は、ＲＯＭ（不図示）に格納
されたプログラムに従ってＲＡＭ（不図示）を作業領域
として使用して、操作部１２３からの指示、或いは図示
しないリモコン等の外部動作指示に従い、上記デジタル
カメラ内部の全動作を制御する。具体的には、ＣＰＵ１
２１は、撮像動作、自動露出（ＡＥ）動作、ＡＦ動作等
の制御を行う。また、カメラ電源はバッテリ１２８、例
えば、ＮｉＣｄ、ニッケル水素、リチウム電池等から、
ＤＣ−ＤＣコンバータ１２９に入力され、当該デジタル
カメラ内部に供給される。

【００１８】表示部１２２は、ＬＣＤ、ＬＥＤ、ＥＬ等
で実現されており、撮影したデジタル画像データや伸長
処理された記録画像データに応じた画像の表示を行う。
操作部１２３は、機能選択キー、撮像される画像の記録
を指示するレリーズキー（ＲＬ）や、その他の各種設定
を外部から行うためのキー等を備えている。上記レリー
ズキー（ＲＬ）は、中程まで押した状態でＲＬ１がオン
状態となりＡＦ動作の実行を指示する。また、レリーズ
キー（ＲＬ）は、完全に押した状態でＲＬ２がオン状態
となり画像の記録を指示する。

【００１９】上記したデジタルカメラ１００（ＣＰＵ１
２１）は、撮像した画像を連続的に表示部１２２に表示
するモニタリング機能（モニタリングモード）と、被写
体を撮像して得られる画像データをＰＣカード１５０に
記録する画像記録機能（画像記録モード）と、ＰＣカー
ド１５０に記録された画像データを表示する再生機能
（再生モード）等を備えおり、これらモードは操作部１
２３の操作により設定される。

【００２０】つぎに、上記デジタルカメラの電子シャッ
タ動作の制御について説明する。電子シャッタ動作の制
御は、ＣＰＵ１２１からの制御信号ｃｏｎ１の指示に基
づきＳＧ（制御信号生成）部１２６よりＣＣＤ１０３に
供給される制御信号群ｃ１により行われる。ここで、制
御信号群ｃ１には、垂直同期信号（パルス）Ｖｄ、水平
同期信号ＨＤ、ＣＣＤ電荷読出パルスＸＳＧ１、連続可
変シャッタコントロール信号ＴＲＩＧ、ＣＣＤ電荷掃捨
パルスｓｕｂ、シャッタモード選択信号及びシャッタ速
度制御信号の各種信号が含まれる。

【００２１】図２は、その制御信号群ｃ１に含まれる垂
直同期信号Ｖｄ、水平同期信号ＨＤ、ＣＣＤ電荷読出パ
ルスＸＳＧ１、連続可変シャッタコントロール信号ＴＲ
ＩＧ、及びＣＣＤ電荷掃捨パルスｓｕｂの各信号のタイ
ミングチャートを示したものである。

【００２２】通常シャッタを行う場合には、連続可変シ
ャッタコントロール信号ＴＲＩＧの端子はオープンまた
は電源の電位とされるが、連続可変シャッタを行う場合
には、連続可変シャッタコントロール信号ＴＲＩＧ端子
にはクロックパルスが入力される。つまり、シャッタ速
度は、ＣＣＤ電荷読出パルスＸＳＧ１と連続可変シャッ
タコントロール信号ＴＲＩＧのパルスの立ち下がりとの
時間内におけるＣＣＤ電荷掃捨パルスｓｕｂのパルスを
抜き取り、連続可変シャッタコントロール信号ＴＲＩＧ
のパルスの立ち下がりと次のＣＣＤ電荷読出パルスＸＳ
Ｇ１との時間内におけるＣＣＤ電荷掃捨パルスｓｕｂの
パルスを停止させることにより、決定される。電子シャ
ッタの速度設定は、ＣＣＤ１０３の電荷掃捨パルスｓｕ
ｂ単位で行なわれている。

【００２３】シャッタ速度は、ＣＰＵ１２１によりＥｖ
値（測光値）や絞り値に基づき算出される。ＣＰＵ１２
１が、シャッタ速度に応じたシャッタデータをＩＰＰ１
０７に設定すると、計算されたシャッタ速度でＣＣＤ１
０３が露光される。

【００２４】次に、上記構成のデジタルカメラのＡＥ
制御とＡＦ制御について説明する。

【００２５】ＡＦ制御としては、例えば山登りサーボ
法を用いることができる。具体的には、フォーカスレン
ズを１ＶＤ期間、所定ステップ間隔で移動させ、この移
動の間に、ＩＰＰ１０７内で得られた画像データが処理
されて輝度信号が得られる。この輝度信号の高周波成分
を積分してＡＦ評価値が求められ、このＡＦ評価値のピ
ーク位置が合焦位置となる。

【００２６】ＡＥ制御においては、測光された測光値
Ｅｖに基づきＣＣＤ１０３のシャッタ速度や絞りの絞り
値等を設定する。より具体的には、ＣＰＵ１２１は、Ａ
Ｅ動作の制御においては、ＩＰＰ１０７から入力され
る、画像データの輝度信号が積分がされたＡＥ評価値に
基づいて測光値Ｅｖを算出し、対応する適正なシャッタ
速度や絞り値等を演算して、ＣＣＤ１０３のシャッタ速
度やモータドライバ１３５を制御して絞りの絞り値等を
設定して適正な露出（ＡＥ）を行う。

【００２７】つぎに、上記モニタリングモードの処理
（絞り処理）について、図３〜図５を参照して説明す
る。

【００２８】ここで、Ｅｖ線図について説明する。Ｅｖ
線図は、一般に、目的の露出値Ｅｖ（Exposure Value）
にするための開口値ＡＶ（Aperture Value）と時間値Ｔ
Ｖ（Time Value）の組み合わせを表す図であり、これら
露出調整における露出値Ｅｖ、開口値ＡＶ及び時間値Ｔ
Ｖの間には、Ｅｖ＝ＡＶ＋ＴＶの関係がある。また、輝
度値Ｌｖ（Light Value ）は測光値であり、適正露出で
はＥｖ＝Ｌｖである。尚、１／Ｔは２のＴＶ乗に等し
く、また、ＦＮｏ．の２乗は２のＡＶ乗に等しいという
関係がある。

【００２９】図３はモニタリングモード時のＡＥ制御に
使用されるＥｖ線図の一例を示す図であり、この図３に
示すＥｖ線図の特性データは、データ化されてＣＰＵ１
２１のＲＯＭ（図示せず）に格納されるている。ＣＰＵ
１２１は、このＥｖ線図を参照して、測光値Ｅｖに基づ
き、シャッタ速度（電子シャッタ速度）と絞りの絞り値
（Ｆ２．８、Ｆ５．６、Ｆ９．５、Ｆ１６）を決定す
る。なお、本実施の形態においては、メカシャッタの最
高速度は、１／５００秒に設定されているので、シャッ
タ速度（電子シャッタ速度）が１／５００秒以下となる
ように、Ｆ２．８、Ｆ５．６、Ｆ９．５、Ｆ１６の４値
から絞り値を選択する。

【００３０】図４は、ＣＰＵ１２１の制御により実行さ
れるモニタリングモードの処理（絞り処理）を説明する
ためのフローチャートである。図４において、デジタル
カメラの本体電源が投入されると、モニタリングモード
となり、被写体像が撮像されて表示部１２２に表示され
る。なお、かかるモニタリングモードでは、常時ＡＥ制
御が行われるものとする。

【００３１】図４に示すように、モニタリング時には、
まず、ＣＰＵ１２１は、測光値Ｅｖを測光してモニタリ
ング時のシャッタ速度、およびＡＧＣアンプ１０５のゲ
インを設定する（ステップＳ１００）。次いで、ＣＰＵ
１２１は、設定されたシャッタ速度が１／５００秒以上
であるか否かを判断する（ステップＳ１０１）。

【００３２】シャッタ速度が１／５００秒以上でない場
合には、ステップＳ１００に戻る。すなわち、シャッタ
速度が１／５００秒以上でない場合には、適正なシャッ
タ速度であるので、後述する絞り変更制御を行う必要が
ないからである。他方、シャッタ速度が１／５００秒以
上である場合には、ＣＰＵ１２１は、レリーズキーのＲ
Ｌ１が御されたか否かを判断する（ステップＳ１０
２）。ＲＬ１がオンされた場合には、ステップＳ１０４
に移行する一方、ＲＬ１がオンされていない場合にはス
テップＳ１０３に移行する。

【００３３】ステップＳ１０３では、所定時間が経過し
たか否かを判断し、所定時間が経過した場合には、ステ
ップＳ１０４に移行する一方、所定時間が経過していな
い場合には、ステップＳ１００に戻る。

【００３４】そして、ステップＳ１０４以降の処理（ス
テップＳ１０５〜ステップＳ１１０）により絞り変更制
御が行われる。まず、ステップＳ１０５では、現在設定
されているシャッタ速度、絞り値から１／５００秒以下
のシャッタ速度にするためには絞り値をいくつに設定制
御するかを、図３のＥｖ線図を参照して演算する。

【００３５】ついで、現在設定されているシャッタ速度
での垂直同期期間（１Ｖｄ）のＣＣＤ電荷掃捨パルス
（ｓｕｂ）出力時間を求める（ステップＳ１０６）。そ
して、現在の絞り値と求めた絞り値から絞り値の変更量
（制御時間）を求め、１Ｖｄで制御が完了しない場合
は、複数の垂直同期期間（Ｖｄ期間）に絞り値変更量を
分割設定する（ステップＳ１０７）。これは、本実施の
形態の絞りではターレット状の絞りを使用しているた
め、絞り値を段階的（Ｆ２．８→Ｆ５．６→Ｆ９．５→
Ｆ１６）にしか変更できない、すなわち連続的に変更で
きないので、例えば、絞り値をＦ２．８からＦ９．５に
変更する場合には、Ｆ２．８→Ｆ５．６に変更し、つぎ
に、Ｆ５．６→Ｆ９．５に変更するという２ステップを
経なければならないためである。

【００３６】そして、Ｖｄ信号（垂直同期パルス）を検
出して、ＣＣＤ電荷掃捨パルス（ｓｕｂ）出力期間中に
各Ｖｄ期間に分割された絞り変更値の制御を行う（ステ
ップＳ１０８）。つづいて、絞り値の変更に伴い、シャ
ッタ速度、ＡＧＣアンプ１０５のゲインの変更を行う
（ステップＳ１０９）。

【００３７】そして、絞り制御が終了した場合には（ス
テップＳ１１０）、ステップＳ１００に戻る一方、絞り
制御が終了していない場合にはステップＳ１０８に戻
り、絞り制御が終了するまで同じ処理を繰り返す。

【００３８】上記処理の具体例を図５を参照して説明す
る。図５は、モニタリング時の絞り値およびシャッタ速
度の変更を説明するためのタイミングチャートの一例で
ある。同図（Ａ）は垂直同期パルス（Ｖｄ）、（Ｂ）は
ＣＣＤ電荷掃捨パルス（ｓｕｂ）を示す。

【００３９】ここでは、現在の設定値（シャッタ速度１
／４０００、絞り値Ｆ２．８）をシャッタ速度１／３５
０、絞り値Ｆ９．５に変更する場合を例に挙げて説明す
る。

【００４０】同図において、まず、最初の１Ｖｄ期間Ｔ
１においてＣＣＤ電荷掃捨パルス（ｓｕｂ）が出力され
ている間に、絞り値を２．８からＦ５．６に変更する
（絞り制御１）。そして、シャッタ速度は１／４０００
のままとする。

【００４１】つづいて、次の１Ｖｄ期間Ｔ２においてＣ
ＣＤ電荷掃捨パルス（ｓｕｂ）が出力されている間に、
絞り値を５．６からＦ９．５に変更する（絞り制御
２）。そして、シャッタ速度を１／１０００に変更す
る。そして、その次の１Ｖｄ期間Ｔ３にシャッタ速度を
１／３５０に変更する。

【００４２】以上説明したように、本実施の形態におい
ては、モニタリングモードでは、絞り値の変更をＣＣＤ
電荷掃捨パルス出力期間内に行うこととしたので、ＣＣ
Ｄ電荷掃き捨てパルスの出力時に絞りの変更を行うこと
により、ＣＣＤ積分時間中のケラレをなくすことにより
画像にケラレが生じなくなり、また、絞り変更に伴うＡ
Ｅ制御上の誤差の発生、駆動ノイズでの画像の乱れも防
止できる。

【００４３】また、本実施の形態では、モタリングモー
ドでは、絞り値の変更を複数の垂直同期信号期間に亘っ
て段階的に行うことにしたので、すなわち、絞り変更制
御時間が１のＣＣＤ電荷掃捨パルス出力期間を越える場
合には、目標絞り値となるまで、複数の垂直同期信号期
間に亘って分割して絞り値の変更を行うこととしたの
で、多少の時間を要しても、ＣＣＤ積分時間中のケラレ
をなくすことにより画像にケラレが生じなくなり、ま
た、絞り変更に伴うＡＥ制御上の誤差の発生、駆動ノイ
ズでの画像の乱れも防止できることになる。

【００４４】なお、本発明は、上記した実施の形態に限
定されるものではなく、発明の要旨を変更しない範囲で
適宜変更して実施可能である。

【００４５】

【発明の効果】請求項１に係るデジタルカメラによれ
ば、モニタリングモードでは、絞りの絞り値の変更をＣ
ＣＤ電荷掃捨パルス出力期間内に行うこととしたので、
ＣＣＤ積分時間中のケラレをなくすことができ、画像に
ケラレが発生するのを防止することが可能となる。

【００４６】また、請求項２に係るデジタルカメラによ
れば、請求項１に記載のデジタルカメラにおいて、モニ
タリングモードでは、絞りの絞り値の変更が１のＣＣＤ
電荷掃捨パルス出力期間内に終了しない場合には、複数
の垂直同期信号期間に亘って絞り値の変更を段階的に行
うこととしたので、多少の時間を要しても、ＣＣＤ積分
時間中のケラレをなくすことができ、画像にケラレが発
生するのを防止することが可能となる。

【００４７】また、請求項３に係るデジタルカメラによ
れば、請求項１又は請求項２に記載のデジタルカメラに
おいて、絞りは、段階的に絞り値の変更が可能に構成さ
れていることとしたので、絞り値を連続的に変更できな
い絞りを採用した場合に有効である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施の形態に係るデジタルカメラの構成図で
ある。

【図２】電子シャッタ制御を説明するためのタイミング
チャートである。

【図３】モニタリング時のＡＥに使用されるＥｖ線図の
一例を示す図である。

【図４】モニタリングモードの処理（絞り処理）を説明
するためのフローチャートである。

【図５】モニタリング時の絞り値およびシャッタ速度の
変更を説明するためのタイミングチャートの一例であ
る。

【符号の説明】

１００デジタルカメラ１０１レンズ系１０２オートフォーカス等を含むメカ機構１０３ＣＣＤ（電荷結合素子）１０４ＣＤＳ（相関２重サンプリング）回路１０５可変利得増幅器（ＡＧＣアンプ）１０６Ａ／Ｄ変換器１０７ＩＰＰ（Image Pre-Processor) １０８ＤＣＴ（Discrete Cosine Transform) １０９コーダー（Huffman Encoder/Decoder) １１０ＭＣＣ（Memory Card Controller）１１１ＤＲＡＭ１１２ＰＣカードインタフェース１２１ＣＰＵ１２２表示部１２３操作部１２５モータドライバ１２６ＳＧ部１２７ストロボ１２８バッテリ１２９ＤＣ−ＤＣコンバータ１３０フラッシュメモリ１５０ＰＣカード

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】撮像した画像を表示手段に連続的に表示
するモニタリングモードを備えたデジタルカメラにおい
て、光学系を介して入力される被写体像を画像データとして
出力するＣＣＤと、前記画像データの輝度信号に基づき測光値を算出する測
光手段と、前記光学系を介して入力される被写体像の光量を制限す
る絞りと、前記測光手段の測光値に基づき前記絞りの絞り値を設定
する絞り制御手段と、を備え、前記モニタリングモードでは、前記絞り制御手段は、前
記絞りの絞り値の変更をＣＣＤ電荷掃捨パルス出力期間
内に行うことを特徴とするデジタルカメラ。
【請求項２】請求項１に記載のデジタルカメラにおい
て、前記モニタリングモードでは、前記絞り制御手段
は、前記絞りの絞り値の変更が１のＣＣＤ電荷掃捨パル
ス出力期間内に終了しない場合には、複数の垂直同期信
号期間に亘って絞り値の変更を段階的に行うことを特徴
とするデジタルカメラ。
【請求項３】請求項１又は請求項２に記載のデジタル
カメラにおいて、前記絞りは、段階的に絞り値の変更が
可能に構成されていることを特徴とするデジタルカメ
ラ。