JP2002290823A - Imaging apparatus and exposing method - Google Patents

Imaging apparatus and exposing method

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JP2002290823A JP2001089611A JP2001089611A JP2002290823A JP 2002290823 A JP2002290823 A JP 2002290823A JP 2001089611 A JP2001089611 A JP 2001089611A JP 2001089611 A JP2001089611 A JP 2001089611A JP 2002290823 A JP2002290823 A JP 2002290823A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an imaging apparatus and an exposing method which start exposure with a small time lag or no time lag after an exposure mode is entered. SOLUTION: When a shutter release button 128 is half-pressed, an exposure calculation control function part 12A performs photometry and determines an exposure time. When the shutter release button 128 is fully pressed, a timing signal generation part 120 is switched from a movie mode to the exposure mode. Consequently, a driver part 122 supplies a fixed number of >1 electronic shutter output pulses 122a to an image pickup part 104 and the exposure is started at a fixed point of time. Then a system control part 12 controls an AE control part 108 so that a mechanical shutter 108d is closed at the end of the exposure time obtained by the photometry.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ディジタルカメラ
などの撮像装置と、その露光方法とに関するものであ
る。
[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to an image pickup apparatus such as a digital camera and an exposure method therefor.

【0002】[0002]

【従来の技術】ディジタルカメラにおいて、フォトダイ
オード(PD; Photo Diode)などの撮像素子(受光素
子)の露光時間を制御する手段は、次の2種類に分けら
れる。1つは、被写界からの光の照射を物理的に遮断す
る機械式シャッタ(メカニカルシャッタ。以下「メカシ
ャッタ」と略称する)である。もう1つは、撮像素子の
通電をスイッチングしてシャッタの代用とする素子シャ
ッタ、すなわち電子シャッタである。
2. Description of the Related Art In a digital camera, means for controlling an exposure time of an image pickup element (light receiving element) such as a photodiode (PD) is classified into the following two types. One is a mechanical shutter (mechanical shutter; hereinafter, abbreviated as “mechanical shutter”) that physically blocks irradiation of light from the object scene. The other is an element shutter which switches the energization of the image sensor to substitute for the shutter, that is, an electronic shutter.

【0003】これら2種類のシャッタのうち、メカシャ
ッタは、主としてインターレーススキャン方式のディジ
タルカメラに用いられる。インターレーススキャン方式
では、奇数番目および偶数番目の走査線が交互に読み出
されるため、一方の走査線がスキャンされている最中
に、他方の走査線を構成する撮像素子が受光しないよ
う、被写界からの光を完全に遮断する必要があるからで
ある。
[0003] Of these two types of shutters, the mechanical shutter is mainly used for an interlace scan type digital camera. In the interlaced scanning method, the odd-numbered scanning lines and the even-numbered scanning lines are alternately read. Therefore, while one of the scanning lines is being scanned, the object field is set so that the image sensor constituting the other scanning line does not receive light. This is because it is necessary to completely block light from the light source.

【0004】一方、電子シャッタは、撮像素子に蓄積し
た信号電荷を、縦型オーバフロードレーン(VOD; Verti
cal Overflow Drain)を利用して、基板方向に廃棄す
る。これにより撮像素子は信号電荷がゼロになった状態
から露光を開始できる。したがって、電子シャッタはプ
ログレッシブスキャン方式に用いられる。この方式で
は、全画素を一括して読み出すため、インターレースス
キャン方式のように光源を遮断する必要はないからであ
る。
On the other hand, the electronic shutter uses a vertical overflow drain (VOD; Verti
Dispose in the direction of the substrate using cal overflow drain). Thereby, the image pickup device can start the exposure from the state where the signal charge becomes zero. Therefore, the electronic shutter is used for a progressive scan system. This is because, in this method, since all pixels are read at once, there is no need to shut off the light source as in the interlace scan method.

【0005】電子シャッタのみで露光時間制御を行うこ
とも可能であるが、上述のように、インターレース方式
において、露光時間制御を電子シャッタのみを用いて行
うと、走査線毎の読み出しの差異が大きくなりすぎ、実
用には耐えない。また、プログレッシブ方式に利用でき
るとはいえ、被写界からの光は完全には遮断されないた
め、信号電荷の読み出し中に、強烈な光源によってスミ
アを発生するおそれがある。
Although it is possible to control the exposure time only with the electronic shutter, as described above, if the exposure time control is performed using only the electronic shutter in the interlace system, the difference in reading for each scanning line is large. It is too much and cannot be put to practical use. Further, although it can be used for a progressive system, since light from the object field is not completely blocked, smear may be generated by an intense light source during reading out of signal charges.

【0006】このように見ていくと、露光の開始は高速
のスイッチングが可能な電子シャッタで行い、露光の終
了は光源を完全に遮断できるメカシャッタを用いるとよ
い。ただし、メカシャッタは、そのシャッタスピードの
遅さに問題がある。メカシャッタの機構上の遅延によ
り、所望のタイミングより遅れてシャッタが閉じられる
と、余剰の光量による電荷が撮像素子に蓄積され、信号
電荷のオーバフローが起こるからである。
[0006] From this viewpoint, it is preferable to use an electronic shutter capable of high-speed switching to start exposure, and to use a mechanical shutter capable of completely shutting off the light source to end exposure. However, the mechanical shutter has a problem in that the shutter speed is slow. This is because if the shutter is closed with a delay from a desired timing due to a mechanical delay of the mechanical shutter, charges due to an excessive amount of light are accumulated in the image sensor, and an overflow of signal charges occurs.

【0007】そこで、メカシャッタの利点を活かしつ
つ、そのシャッタスピードの遅さを克服するため、電子
シャッタとメカシャッタとを組み合わせて利用する方式
が提案されている。例えば特許第2624982号および特許
第2624983号では、露光開始が電子シャッタで行われ、
露光終了がメカシャッタで行われる。そして、メカシャ
ッタの遅延による誤差は、電子シャッタ側の微調整によ
って補償されている。
Therefore, in order to overcome the slow shutter speed while utilizing the advantages of the mechanical shutter, there has been proposed a system using a combination of an electronic shutter and a mechanical shutter. For example, in Patent No. 2649882 and Patent No. 2649883, exposure start is performed by an electronic shutter,
Exposure is terminated by a mechanical shutter. The error due to the delay of the mechanical shutter is compensated for by fine adjustment on the electronic shutter side.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来技術
の場合、ブランキング期間等が終了して露光モードとな
っても、実際に露光が開始されるまでに、電子シャッタ
による微調整に起因するタイムラグがあり、例えば超高
速で移動する物体を取り逃がしてしまう欠点がある。
However, in the case of the above-mentioned prior art, even if the blanking period or the like is ended and the exposure mode is set, fine adjustment by the electronic shutter is required until the exposure actually starts. There is a time lag, and for example, there is a drawback that an object moving at a very high speed is missed.

【0009】また、露光には1つのモード(露光モー
ド)が割り当てられるが、上記タイムラグにより時間を
浪費し、露光モードの期間を不必要に延長してしまう。
これにより、連写枚数の低下を招くなどの性能劣化が生
じる。これを解決するため、露光モードとして、「手ぶ
れ限界時間+メカシャッタ閉じ時間」という時間を割り
当てることによって、撮像時間の最適化を行う方法も採
りうるが、露光時間が手ぶれ限界時間以下であった場合
は、やはり時間の浪費となる。
One mode (exposure mode) is assigned to the exposure, but the time lag wastes time and unnecessarily extends the period of the exposure mode.
As a result, performance degradation such as a decrease in the number of continuous shots occurs. In order to solve this, a method of optimizing the imaging time by assigning a time of “shake time limit + mechanical shutter close time” as an exposure mode can be adopted. However, when the exposure time is shorter than the camera shake time limit Is also a waste of time.

【0010】本発明はこのような従来技術の欠点を解消
し、露光モードへの移行から少ないタイムラグまたはタ
イムラグなしで露光を開始する撮像装置および露光方法
を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an image pickup apparatus and an exposure method for solving the above-mentioned drawbacks of the prior art and for starting exposure with a small or no time lag after shifting to an exposure mode.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明は上述の課題を解
決するために、被写界からの入射光を信号電荷に光電変
換して蓄積する2次元に配された複数の撮像素子を含
み、少なくともムービーモード、露光モードまたは信号
読み出しモードのなかから選択された動作モードに従っ
て動作する撮像装置において、以下の事項を特徴とす
る。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above-mentioned problems, the present invention includes a plurality of two-dimensionally arranged imaging elements for photoelectrically converting incident light from an object field into signal charges and storing the signal charges. An imaging apparatus that operates in accordance with at least an operation mode selected from a movie mode, an exposure mode, and a signal readout mode has the following features.

【0012】すなわち、本装置は、被写界から照射され
る入射光量に基づいて望ましい露光時間を算出する算出
手段と、撮像素子に一体的に接続され、この素子に蓄積
された信号電荷を抜き取り可能な電荷抜き取り手段と、
電荷抜き取り手段および撮像素子に接続され、通常はム
ービーモードにあり、自己の発信する同期信号に同期し
て、動作モードを切り替えることが可能であり、動作モ
ードを露光モードに切り替えるときは、これと同時に、
電荷抜き取り手段に、所定の期間にわたって、1回以
上、信号電荷の抜き取り指示を与え、動作モードを信号
読み出しモードに切り替えるときは、撮像素子に、蓄積
された信号電荷の読み出しを指示する信号生成手段と、
通常は開放されていて、閉じられることにより撮像素子
を被写界から物理的に遮断する機械的シャッタ手段と、
機械的シャッタ手段に接続され、この手段の開閉を行う
露光調整手段と、算出手段、信号生成手段および露光調
整手段に接続され、算出手段で算出された露光時間を受
信し、動作モードの切替指示を信号生成手段に転送し、
動作モードが露光モードであるときは、所定の期間の経
過とともに開始される露光時間の終了と同時に機械的シ
ャッタ手段が閉じるよう、露光調整手段を制御する制御
手段とを含む。
That is, the present apparatus is integrally connected to an image pickup device and calculates a desired exposure time based on the amount of incident light radiated from the object field, and extracts the signal charges accumulated in this device. Possible charge removal means;
It is connected to the charge extracting means and the image pickup device, and is usually in the movie mode, and it is possible to switch the operation mode in synchronization with the synchronization signal transmitted by itself, and to switch the operation mode to the exposure mode, at the same time,
Signal generation means for giving the charge extraction means one or more times over a predetermined time period the signal charge extraction instruction and switching the operation mode to the signal readout mode, instructing the image sensor to read out the accumulated signal charge. When,
A mechanical shutter means that is normally open, and that physically closes the image sensor from the field of view when closed.
An exposure adjusting means connected to the mechanical shutter means for opening and closing the means, and a calculating means, a signal generating means, and an exposure adjusting means connected to the exposure adjusting means for receiving the exposure time calculated by the calculating means; To the signal generation means,
And control means for controlling the exposure adjusting means so that the mechanical shutter means closes at the same time as the end of the exposure time started when a predetermined period elapses when the operation mode is the exposure mode.

【0013】本発明によれば、制御手段から信号生成手
段に転送される露光モードへの切替指示により露光が行
われ、制御手段から信号生成手段に転送される信号読み
出しモードへの切替指示により信号電荷の読み出しが行
われる。
According to the present invention, exposure is performed by an instruction to switch to an exposure mode transferred from the control means to the signal generating means, and a signal is issued by an instruction to switch to a signal reading mode transferred from the control means to the signal generating means. The charge is read.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】次に添付図面を参照して本発明に
よる撮像装置および撮像装置の露光方法の実施例を詳細
に説明する。なお、本発明と直接関係のない部分につい
ては、図示および説明を省略する。また、信号の参照符
号はそれが現れる接続線の参照番号で表す。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of an image pickup apparatus and an exposure method of the image pickup apparatus according to the present invention; Illustration and description of parts not directly related to the present invention are omitted. Also, the reference number of a signal is represented by the reference number of the connection line in which it appears.

【0015】図1は本発明の撮像装置をディジタルカメ
ラ10に適用した場合を示す。ディジタルカメラ10には、
図1に示すように、撮像系10A、信号処理系10B、駆動信
号生成部10C、信号出力系10D、モード指定部10Eおよび
システム制御部12が備えられている。
FIG. 1 shows a case where the image pickup apparatus of the present invention is applied to a digital camera 10. The digital camera 10 has
As shown in FIG. 1, an imaging system 10A, a signal processing system 10B, a drive signal generation unit 10C, a signal output system 10D, a mode designation unit 10E, and a system control unit 12 are provided.

【0016】撮像系10Aには、撮像レンズ102、撮像部10
4、図示しないピント調整機構を含むAF(Auto Focus;
自動焦点)調整部106、AE(Auto Exposure; 自動露出)
調整部108および撮像部104の入射光の側にあるメカニカ
ルシャッタ機構(以下「メカシャッタ」と略称する)10
8dを含む。メカシャッタは、通常は開放されていて、閉
じられることにより撮像部104の撮像素子に照射される
被写界からの入射光を物理的に完全に遮断可能である。
メカシャッタは後述の駆動信号108cによって駆動される
が、開閉に一定の時間がかかる特徴がある。撮像レンズ
102は、被写界からの入射光を撮像部104の受光面上に焦
点を結ぶように集光する光学系である。
The imaging system 10A includes an imaging lens 102, an imaging unit 10
4. AF (Auto Focus; including focus adjustment mechanism not shown)
Auto focus) adjustment unit 106, AE (Auto Exposure)
A mechanical shutter mechanism (hereinafter, abbreviated as “mechanical shutter”) 10 on the side of the incident light of the adjusting unit 108 and the imaging unit 104
Including 8d. The mechanical shutter is normally open, and when closed, can completely completely block incident light from the object field irradiated on the image pickup device of the image pickup section 104.
The mechanical shutter is driven by a drive signal 108c, which will be described later, and is characterized in that it takes a certain time to open and close. Imaging lens
Reference numeral 102 denotes an optical system that condenses incident light from the object scene so as to focus on the light receiving surface of the imaging unit 104.

【0017】撮像部104は、図示しないが、供給される
入射光を光電変換するフォトダイオード(PD; Photo Di
ode)などの撮像素子(受光素子)で構成され、これら
が行方向および列方向に碁盤目状に2次元配列されて受
光面が形成されている。撮像素子の配列は、碁盤目状の
配列を縦横にずらし、画素列間隔を1/√2倍としたハニ
カム状の配列としてもよい。撮像部104には、撮像素子
より入射光の側に、入射光を色分解する色フィルタセグ
メントが設けられ、撮像素子のそれぞれに対応して単板
をなす色分解フィルタCFとして一体的に形成されてい
る。この色分解フィルタCFの配設により、撮像素子に
は、例えば、三原色RGBというそれぞれの色の属性を有
するように色分解された入射光が入射されることとな
る。撮像部104は、撮像信号10aを信号処理系10Bに出力
する。
Although not shown, the image pickup section 104 includes a photodiode (PD) for photoelectrically converting incident light supplied thereto.
ode), and these are two-dimensionally arranged in a grid pattern in a row direction and a column direction to form a light receiving surface. The array of the imaging elements may be a honeycomb-shaped array in which the grid-like array is shifted vertically and horizontally and the pixel row interval is 1 / √2 times. The image pickup unit 104 is provided with a color filter segment for color-separating the incident light on the side of the incident light from the image pickup device, and is integrally formed as a single-plate color separation filter CF corresponding to each of the image pickup devices. ing. By disposing the color separation filter CF, incident light that has been color-separated so as to have, for example, each of the three primary colors RGB has the attribute of each color. The imaging unit 104 outputs the imaging signal 10a to the signal processing system 10B.

【0018】さらに撮像部104の構成を説明する。撮像
部104を構成する撮像素子には、図示しないが撮像素子
に隣接して配設された転送素子、すなわち垂直転送素子
との間に、信号電荷の漏洩を防ぐトランスファゲート
(信号読み出しゲート)が形成されている。トランスフ
ァゲートは電極を介して供給される垂直同期信号に含ま
れるフィールドシフトパルスに応動してゲートの開閉を
行い、信号電荷を撮像素子から垂直転送路に転送(フィ
ールドシフト)する。垂直転送路は、電荷結合素子(Ch
arge Coupled Device :以下、CCDという)で構成され
ていて、垂直同期信号VDに応動し、読み出した信号電荷
を列方向、すなわち垂直方向に順次転送する。垂直転送
により、信号電荷はラインシフトして行方向の転送素
子、すなわち水平転送路に供給される。水平転送路もCC
Dで構成されていて、供給される水平同期信号に応動
し、信号電荷をアンプを介して前述したように信号処理
系10Bに信号10aとして出力する。
Next, the configuration of the image pickup unit 104 will be described. A transfer gate (signal read gate) for preventing leakage of signal charges is provided between a transfer element (not shown) disposed adjacent to the image pickup element, that is, a vertical transfer element. Is formed. The transfer gate opens and closes the gate in response to a field shift pulse included in a vertical synchronization signal supplied via an electrode, and transfers (field shifts) signal charges from the image sensor to the vertical transfer path. The vertical transfer path is a charge-coupled device (Ch
arge Coupled Device (hereinafter, referred to as CCD), and sequentially transfers read signal charges in the column direction, that is, in the vertical direction in response to the vertical synchronization signal VD. By the vertical transfer, the signal charges are line-shifted and supplied to the transfer elements in the row direction, that is, the horizontal transfer paths. Horizontal transfer path is also CC
D, in response to the supplied horizontal synchronization signal, and outputs the signal charge as a signal 10a to the signal processing system 10B via the amplifier as described above.

【0019】撮像部には、この他、図示しないが、撮像
素子に対して基板側に配置される縦型オーバフロードレ
ーン(Vertical Overflow Drain; VOD)が備えられてい
る。VODは、基板に与えられる逆バイアス電圧により、
撮像素子によって蓄積された信号電荷を基板方向に抜き
取る素子である。これにより、高速に信号電荷を抜き取
る電子シャッタ機能が実現されている。
Although not shown, the image pickup unit has a vertical overflow drain (VOD) disposed on the substrate side with respect to the image pickup device. VOD is determined by the reverse bias voltage applied to the substrate.
This is an element for extracting the signal charges accumulated by the imaging element in the direction of the substrate. As a result, an electronic shutter function for extracting signal charges at high speed is realized.

【0020】このように、撮像部には、撮像素子から電
荷を除去する手段が2通りある。1つはトランスファゲ
ートであり、もう1つは電子シャッタである。これらの
手段により撮像素子から電荷が抜き取られた時点から、
新たに露光が開始されるが、これについては本実施例の
動作説明において、後述する。
As described above, the image pickup section has two types of means for removing charges from the image pickup device. One is a transfer gate, and the other is an electronic shutter. From the time when charge is extracted from the image sensor by these means,
Exposure is newly started, which will be described later in the description of the operation of this embodiment.

【0021】撮像部104を駆動する信号は、後述する駆
動信号生成部10Cから出力される駆動信号122aである。
これには、撮像素子から信号電荷を抜き取る電子シャッ
タ駆動信号またはトランスファゲート駆動信号(フィー
ルドシフトパルス)の他、ラインシフトパルス、垂直・
水平同期信号VD・HDが含まれている。
The signal for driving the image pickup unit 104 is a drive signal 122a output from a drive signal generation unit 10C described later.
This includes, in addition to an electronic shutter drive signal or a transfer gate drive signal (field shift pulse) for extracting signal charges from the image sensor, a line shift pulse, a vertical
The horizontal synchronization signal VD / HD is included.

【0022】AF調整部106は、ピント調整機構(具体的
には図示せず)により被写体とカメラ10との距離を測距
して得られた情報に応じて撮像レンズ102を最適な位置
に配するように、この位置調整を行う。このとき、測距
情報の算出は後段の信号処理部114で行われ、この測距
情報はシステム制御部12で処理されて制御量が決定され
る。この結果、供給される制御信号12aに応じてAF調整
部106は、ピント調整機構を駆動信号106aにより駆動さ
せ、撮像レンズ102を矢印A方向の光軸に沿って移動さ
せている。
The AF adjustment unit 106 arranges the imaging lens 102 at an optimum position according to information obtained by measuring the distance between the subject and the camera 10 by a focus adjustment mechanism (not specifically shown). This position adjustment is performed as follows. At this time, the calculation of the ranging information is performed by the signal processing unit 114 at the subsequent stage, and the ranging information is processed by the system control unit 12 to determine the control amount. As a result, in response to the supplied control signal 12a, the AF adjustment unit 106 drives the focus adjustment mechanism with the drive signal 106a, and moves the imaging lens 102 along the optical axis in the direction of arrow A.

【0023】AE調整部108は、被写体を含む被写界の測
光値の算出が行われる、システム制御部12内の露光算出
制御機能部12Aからの制御信号12aにより、駆動信号108a
を絞りシャッタ機構108bに供給して絞り位置を変位さ
せ、入射する光束量を調整する。またAE調整部108は、
駆動信号108cをメカシャッタ機構108dに供給して開閉タ
イミングを与え、これに応じてメカシャッタ108dを開閉
する。メカシャッタ108dの遮光タイミングも、システム
制御部12からの制御信号12aによって与えられる。な
お、制御信号12aは、AE調整用とAF調整用とに別々の信
号に分けて供給してもよい。
The AE adjustment unit 108 is provided with a drive signal 108a based on a control signal 12a from an exposure calculation control function unit 12A in the system control unit 12 for calculating a photometric value of an object scene including a subject.
Is supplied to the aperture shutter mechanism 108b to displace the aperture position and adjust the amount of incident light flux. The AE adjustment unit 108
The drive signal 108c is supplied to the mechanical shutter mechanism 108d to give opening / closing timing, and the mechanical shutter 108d is opened / closed accordingly. The light blocking timing of the mechanical shutter 108d is also given by a control signal 12a from the system control unit 12. Note that the control signal 12a may be supplied as separate signals for AE adjustment and AF adjustment.

【0024】信号処理系10Bには、前処理部110、A/D変
換部112、信号処理部114、バッファ部116および圧縮/
伸張処理部118が備えられている。また、信号処理系10B
には、システム制御部12から、上述した各部をモードに
応じて制御するように制御信号12bが供給され、タイミ
ング信号20a〜20eがそれぞれ供給されている。前処理部
110は、撮像系10Aの出力10aに接続されていて、例え
ば、供給される信号電荷10aに対して相関二重サンプリ
ング(CDS)処理を施して雑音の低減を図り、信号にガ
ンマ補正を施し、この信号10aを増幅させてA/D変換部11
2に出力する。これら前処理は、タイミング信号20aに同
期して行う。ガンマ補正は、この位置に限らず後段の信
号処理部114で行ってもよい。
The signal processing system 10B includes a pre-processing unit 110, an A / D conversion unit 112, a signal processing unit 114, a buffer unit 116, and a compression /
An extension processing unit 118 is provided. The signal processing system 10B
, A control signal 12b is supplied from the system control unit 12 so as to control each unit described above in accordance with the mode, and timing signals 20a to 20e are supplied. Preprocessing section
110 is connected to the output 10a of the imaging system 10A, for example, performs correlated double sampling (CDS) processing on the supplied signal charge 10a to reduce noise, performs gamma correction on the signal, A / D converter 11 amplifies this signal 10a.
Output to 2. These pre-processes are performed in synchronization with the timing signal 20a. The gamma correction is not limited to this position, and may be performed by the signal processing unit 114 in the subsequent stage.

【0025】A/D変換部112は、前処理部110の出力10bに
接続されていて、システム制御部12からの制御信号12b
およびタイミング信号20bを用いて前処理部110を介して
供給されるアナログ信号10bをサンプリングし、ディジ
タル信号(または画像データ)10cに量子化する。タイ
ミング信号20bは、高速処理する場合はクロック信号で
もよい。変換されたディジタル信号10cは信号処理部114
に供給される。また、本実施例ではAF調整部106、AE調
整部108の制御に関わる処理・制御をシステム制御部12
に行わせている。このため、ディジタル信号10cは、図
1に示すように、システム制御部12にも供給されてい
る。
The A / D converter 112 is connected to the output 10b of the preprocessor 110, and receives a control signal 12b from the system controller 12.
The analog signal 10b supplied via the pre-processing unit 110 is sampled using the timing signal 20b and quantized into a digital signal (or image data) 10c. The timing signal 20b may be a clock signal for high-speed processing. The converted digital signal 10c is supplied to a signal processing unit 114.
Supplied to In the present embodiment, processing and control related to the control of the AF adjustment unit 106 and the AE adjustment unit 108 are performed by the system control unit 12.
Is done. Therefore, the digital signal 10c is also supplied to the system control unit 12, as shown in FIG.

【0026】信号処理部114は、A/D変換部112の出力10c
に接続されていて、一般的に行われる白バランス調整
(AWB)、アパーチャ補正等を行う。信号処理部114に
は、自動絞り値を算出する処理(AE)も行うように設定
することができる。本実施例ではこのAE処理を露光算出
制御機能部12Aで行うようにしている。信号処理部114は
これらの処理を行うとともに、さらに信号処理を3つの
モードそれぞれに応じて施してもいる。本実施例で信号
読み出しモードは、後述するキースイッチ130で記録容
量や記録する画質に応じて、例えば、全画素、2ライン
間引き、およびフレーム読み出し等を設定する。また、
ムービーモードでは、単に撮像系10Aの画像表示を行う
とともに、AF、AEを含む測光も行っている。測光は、高
速性の要求から2ライン間引き読み出しに設定する。こ
の構成では3種類のモードに限定されるものでなく、さ
らに大きな1/4間引きでもよい。
The signal processing section 114 outputs the output 10c of the A / D conversion section 112.
And performs white balance adjustment (AWB), aperture correction, and the like that are generally performed. The signal processing unit 114 can be set to also perform processing (AE) for calculating an automatic aperture value. In the present embodiment, this AE processing is performed by the exposure calculation control function unit 12A. The signal processing unit 114 performs these processes, and further performs signal processing according to each of the three modes. In the present embodiment, in the signal reading mode, for example, all pixels, two-line thinning, frame reading, and the like are set according to the recording capacity and the image quality to be recorded by the key switch 130 described later. Also,
In the movie mode, the image of the imaging system 10A is simply displayed, and photometry including AF and AE is also performed. The photometry is set to two-line thinning-out reading from the demand for high speed. In this configuration, the mode is not limited to the three types of modes, and a larger 1/4 thinning may be used.

【0027】この測光および制御は、本実施例では後述
するように、露光算出制御機能部12Aをシステム制御部1
2内に設けて実行しているが、信号処理部114に最適な被
写界の露光を行うための演算処理を行わせてもよい。こ
の場合、信号処理部114は、供給される画像データ10cの
所定領域のデータを用いて測光値の算出ならびにこの算
出した測光値に基づく絞り値および露光時間の演算を行
わせる。信号処理部114は演算により得られた値10cをシ
ステム制御部12に供給する。システム制御部12は、供給
された値に応じた制御信号12aを生成して撮像系10Aに供
給する。
This photometry and control are performed by the exposure calculation control function unit 12A and the system control unit 1 as described later in this embodiment.
2, the signal processing unit 114 may perform arithmetic processing for performing optimal exposure of the object scene. In this case, the signal processing unit 114 uses the data of the predetermined area of the supplied image data 10c to calculate the photometric value and calculate the aperture value and the exposure time based on the calculated photometric value. The signal processing unit 114 supplies the value 10c obtained by the calculation to the system control unit 12. The system control unit 12 generates a control signal 12a corresponding to the supplied value and supplies the control signal 12a to the imaging system 10A.

【0028】この他、ディジタルスチルカメラ10におい
て、現在、いずれのモードが選択されているかは前述し
た制御信号12bにより制御される。このシステム制御部1
2の制御により、信号処理部114では上述した信号処理の
他に、信号読み出しモードで所定のディジタルに伴う信
号処理、例えば、輝度信号の高帯域化等も施される。
In addition, in the digital still camera 10, which mode is currently selected is controlled by the control signal 12b described above. This system control unit 1
By the control of 2, the signal processing unit 114 performs, in addition to the above-described signal processing, signal processing associated with predetermined digital in the signal readout mode, for example, increasing the bandwidth of a luminance signal.

【0029】信号処理部114は、信号読み出しモードで
の信号処理によって撮像部104からの撮像信号10aを記録
可能な映像信号にしている。そして、信号処理部114
は、表示・記録が選択されたモードの信号10dをバッフ
ァ部116に出力する。
The signal processing section 114 converts the image pickup signal 10a from the image pickup section 104 into a recordable video signal by signal processing in the signal readout mode. Then, the signal processing unit 114
Outputs the signal 10d of the mode in which display / recording is selected to the buffer unit 116.

【0030】また、前述したガンマ補正処理は、ここで
行ってもよいし、さらに後段で行ってもよい。これら一
連の信号処理をディジタルで行うことから、信号処理部
114は、DSP(Digital Signal Processor)にまとめて構
成するとよい。
The above-described gamma correction processing may be performed here, or may be performed at a later stage. Since these series of signal processing are performed digitally, the signal processing unit
114 may be configured as a single unit in a DSP (Digital Signal Processor).

【0031】バッファ部116は、信号処理部114の出力10
dに接続されていて、供給される映像信号10dを所定の振
幅に増幅するとともに、記録時における時間調整の機能
なども有している。バッファ部116は、システム制御部1
2内に配される記録制御部(図示せず)の制御により信
号出力系10Dまたは圧縮/伸張処理部118に画像10eを出
力している。
The buffer unit 116 receives the output 10 of the signal processing unit 114.
d, which amplifies the supplied video signal 10d to a predetermined amplitude and has a function of adjusting time during recording. The buffer unit 116 includes the system control unit 1
The image 10e is output to the signal output system 10D or the compression / decompression processing unit 118 under the control of a recording control unit (not shown) provided in the unit 2.

【0032】圧縮/伸張処理部118は、バッファ部116の
出力10eに接続されていて、システム制御部12からの制
御信号12bにより画像信号10eを取り込んで記録する。供
給された画像信号10eには、例えば、JPEG(Joint Photo
graphic coding Experts Group)規格に基づく圧縮処理
が施される。また、記録再生部126から記録されていた
信号10fを読み出して再生する場合、上述した圧縮処理
の逆変換等の信号処理を施すことによって元の画像信号
を再生し、図示していないが復元した画像信号を表示部
124に供給し、表示させている。
The compression / expansion processing section 118 is connected to the output 10e of the buffer section 116, and captures and records the image signal 10e according to the control signal 12b from the system control section 12. The supplied image signal 10e includes, for example, JPEG (Joint Photo
Graphic coding Experts Group) compression processing is performed. When reading and reproducing the signal 10f recorded from the recording / reproducing unit 126, the original image signal is reproduced by performing signal processing such as the inverse conversion of the above-described compression processing, and the image signal is restored although not shown. Display image signal
It is supplied to 124 and displayed.

【0033】信号出力系10Dには、表示部124および記録
再生部126が備えられている。表示部124は、バッファ部
116の出力10eに接続されていて、例えば、ディジタルRG
B入力によるVGA(Video Graphics Array)規格の液晶表
示モニタなどを備えている。記録再生部126は、ストレ
ージ部であり、メモリカード等に用いられる半導体メモ
リ、磁気記録媒体、光記録媒体、または光磁気記録媒体
に供給される映像信号10fを記録する。また、記録再生
部126は、記録した映像信号10fを読み出して表示部124
に表示させることもできる。なお、この記録再生部126
が記録媒体を着脱自在にできる場合、記録媒体だけ取り
はずして外部の装置で記録した映像信号を再生表示させ
たり画像を印刷させるようにしてもよい。これらは、制
御信号12cにより制御される。
The signal output system 10D includes a display unit 124 and a recording / reproducing unit 126. The display unit 124 includes a buffer unit
116 connected to the output 10e
It is equipped with a VGA (Video Graphics Array) standard liquid crystal display monitor with B input. The recording / reproducing unit 126 is a storage unit, and records the video signal 10f supplied to a semiconductor memory used for a memory card or the like, a magnetic recording medium, an optical recording medium, or a magneto-optical recording medium. The recording / reproducing unit 126 reads out the recorded video signal 10f, and
Can also be displayed. The recording / reproducing unit 126
However, if the recording medium can be detached, the recording medium may be removed and the video signal recorded by an external device may be reproduced and displayed, or the image may be printed. These are controlled by the control signal 12c.

【0034】モード指定部10Eには、シャッタレリーズ
ボタン128およびキースイッチ130が備えられていて、デ
ィジタルカメラ10の動作モードを決定する装置である。
ここでいう動作モードとは、得られた静止画を撮影し信
号出力系10Dの記録再生部126に取り込むための露光モー
ドおよび信号読み出しモードと、単に動画表示するムー
ビーモードとの少なくとも3つのモードを意味する。シ
ャッタレリーズボタン128は、本実施例において、2段
押し機能を備えた押しボタンである。シャッタレリーズ
ボタンが押されていない状態では、ムービーモードにな
っていて、これが初期モードである。第1段の半押し状
態では、ムービーモードのまま、後述の測光を行う指示
信号28をシステム制御部12に出力し、第2段の全押し状
態では、露光モードへの切替信号28をシステム制御部12
に出力する。
The mode designating unit 10E is provided with a shutter release button 128 and a key switch 130, and is a device for determining an operation mode of the digital camera 10.
The operation mode referred to herein includes at least three modes: an exposure mode and a signal readout mode for capturing an obtained still image and capturing it in the recording / reproducing unit 126 of the signal output system 10D, and a movie mode for simply displaying a moving image. means. In this embodiment, the shutter release button 128 is a push button having a two-step pressing function. When the shutter release button is not pressed, the movie mode is set, and this is the initial mode. In the half-pressed state of the first stage, an instruction signal 28 for performing photometry described below is output to the system control unit 12 in the movie mode, and in the fully-pressed state of the second stage, the switching signal 28 to the exposure mode is controlled by the system control. Part 12
Output to

【0035】キースイッチ130は、モードに応じたCCDの
信号読み出し方法を設定する。例えば、測光を行う場合
には、高速に読み出しを行う必要上、2ライン間引きで
読み出しを行う。この他、全画素読み出しやフレーム読
み出しを選択できる。この選択した情報は信号線30を介
してシステム制御部12に送られる。
The key switch 130 sets the CCD signal reading method according to the mode. For example, when photometry is performed, reading is performed by thinning out two lines because reading must be performed at high speed. In addition, all-pixel reading or frame reading can be selected. The selected information is sent to the system control unit 12 via the signal line 30.

【0036】システム制御部12は、モード指定部の出力
28、30に接続されていて、カメラ全体の動作を制御する
コントローラである。システム制御部12には、中央演算
装置(CPU)が含まれている。システム制御部12は、シ
ャッタレリーズボタン128からの入力信号(または指定
信号)28によりどのモードが選択されたかの判断を行
う。ただし、実際のモード切替は、後述するように、タ
イミング信号生成部120で行われる。またシステム制御
部12は、キースイッチ130からの選択情報30により、カ
メラの画像信号に対する読み出しの制御を行う。このよ
うにシステム制御部12は、モード指定部10Eから供給さ
れた情報を基に動作モード情報12bを後述の信号処理系
に供給する。また、後述の駆動信号生成部10Cのタイミ
ング信号生成部120に対して、選択されたモード切替指
示12dを供給し、また、タイミング信号生成部120で生成
される垂直同期信号VDをリセットするリセット信号12e
を出力することができる。
The system control unit 12 outputs the output of the mode designating unit.
The controller is connected to 28 and 30 and controls the operation of the entire camera. The system control unit 12 includes a central processing unit (CPU). The system control unit 12 determines which mode has been selected based on the input signal (or the designation signal) 28 from the shutter release button 128. However, the actual mode switching is performed by the timing signal generator 120 as described later. Further, the system control unit 12 controls the reading of the camera image signal based on the selection information 30 from the key switch 130. As described above, the system control unit 12 supplies the operation mode information 12b to a signal processing system described later based on the information supplied from the mode designating unit 10E. In addition, a reset signal for supplying the selected mode switching instruction 12d to the timing signal generation unit 120 of the drive signal generation unit 10C, which will be described later, and resetting the vertical synchronization signal VD generated by the timing signal generation unit 120. 12e
Can be output.

【0037】システム制御部12には、前述したように露
光算出制御機能部12Aと、記録制御部とを設けている。
記録制御部は、システム制御部12からの制御信号12cに
従いバッファ部116および信号出力系10Dの記録再生部12
6の動作を制御している。
As described above, the system control unit 12 includes the exposure calculation control function unit 12A and the recording control unit.
The recording control unit controls the buffer unit 116 and the recording / reproducing unit 12D of the signal output system 10D according to a control signal 12c from the system control unit 12.
The operation of 6 is controlled.

【0038】露光算出制御機能部12Aは、ムービーモー
ドにおける測光を行う。シャッタレリーズボタン128の
半押し状態により測光指示信号28がシステム制御部12に
入力されると、上述の信号処理部114からシステム制御
部12にそのまま供給される撮像信号10cを用いて、測光
が行われる。次に、制御部12で算出されディジタル信号
にされた測光値に基づき、露光量がシステム制御部12の
露光算出制御機能部12Aで算出され、この露光量を達成
する実質的な露光時間が決定される。この露光時間が確
保されるよう、システム制御部12からは、メカシャッタ
108dを閉じるタイミングを決定する制御信号12aをAE調
整部108に供給可能である。
The exposure calculation control function unit 12A performs photometry in the movie mode. When the photometry instruction signal 28 is input to the system control unit 12 due to the half-press state of the shutter release button 128, photometry is performed using the imaging signal 10c directly supplied from the signal processing unit 114 to the system control unit 12. Will be Next, based on the photometric value calculated by the control unit 12 and converted into a digital signal, the exposure amount is calculated by the exposure calculation control function unit 12A of the system control unit 12, and the actual exposure time for achieving this exposure amount is determined. Is done. To ensure this exposure time, the system control unit 12 sends a mechanical shutter
A control signal 12a for determining the timing for closing 108d can be supplied to the AE adjustment unit 108.

【0039】ここで、メカシャッタの閉止タイミングを
決定する時は、メカシャッタの閉止に一定の時間を要す
ることが考慮される。すなわち、閉止タイミング信号12
aを発してから実際の閉止動作が開始されるまでの遅延
と、メカシャッタが完全に閉じるまでに要する時間とを
考慮しなければ、所望のタイミングでメカシャッタを閉
じることができない(以下、これらをまとめて「メカシ
ャッタ閉じ時間」と呼ぶ)。したがって、システム制御
部12は、適正な露光量を得るための実質的な露光時間
を、「実質的な露光時間=メカシャッタ開放時間+メカ
シャッタ閉じ時間」として計算し、メカシャッタ閉じ時
間を考慮した早めの閉止信号12aをAE調整部108に供給す
る。この調整により露光を最適にすることができる。ま
た、後に本実施例の動作説明で述べるように、露光モー
ド長をこの実質的な露光時間に合わせることもできる。
Here, when determining the timing of closing the mechanical shutter, it is considered that a certain time is required for closing the mechanical shutter. That is, the closing timing signal 12
The mechanical shutter cannot be closed at a desired timing unless the delay from when a is issued until the actual closing operation is started and the time required for the mechanical shutter to completely close are not considered. This is called “mechanical shutter closing time”). Therefore, the system control unit 12 calculates the substantial exposure time for obtaining an appropriate exposure amount as “substantial exposure time = mechanical shutter opening time + mechanical shutter closing time”, and calculates an earlier exposure time in consideration of the mechanical shutter closing time. The closing signal 12a is supplied to the AE adjusting unit 108. With this adjustment, exposure can be optimized. Further, as will be described later in the description of the operation of this embodiment, the exposure mode length can be adjusted to the substantial exposure time.

【0040】メカシャッタを開くタイミングについて
も、制御部12はAE調整部108に開放信号12aを送って制御
可能である。このとき、遅くとも撮像部104に蓄積され
た信号電荷の読み出し終了と同時にメカシャッタ108dが
開くよう、AE調整部108を制御可能であり、読み出し終
了と同時にタイミング信号生成部120が再び露光モード
への切替を行うよう、タイミング信号生成部120制御可
能である。これらの制御によって連写が可能となる。
The control section 12 can also control the timing of opening the mechanical shutter by sending an opening signal 12a to the AE adjusting section 108. At this time, the AE adjusting unit 108 can be controlled so that the mechanical shutter 108d is opened at the same time as the completion of the reading of the signal charges accumulated in the imaging unit 104, and the timing signal generating unit 120 switches to the exposure mode again at the same time as the reading is completed. The timing signal generation unit 120 can be controlled so as to perform These controls enable continuous shooting.

【0041】駆動信号生成部10Cには、システム制御部1
2の出力12d、12eに接続されたタイミング信号生成部120
と、生成部120の出力120aに接続されたドライバ部122と
が含まれている。タイミング信号生成部120は、例え
ば、現行の放送方式(NTSC/PAL)でディジタルスチルカ
メラ10が駆動するように発生させた原発振のクロックを
基に同期信号20cを生成して信号処理部114に供給する。
タイミング信号生成部120は、前処理部110、A/D変換部1
12、バッファ部116および圧縮/伸張処理部118にもサン
プリング信号や書込み/読み出し信号の動作基準となる
クロックとしてタイミング信号20a、20b、20d、20eをそ
れぞれ供給している。なお、これらタイミング信号が共
通化できる場合は、タイミング信号生成部120の構成部
品が少なくて済む。
The drive signal generator 10C includes a system controller 1
Timing signal generator 120 connected to outputs 12d and 12e of 2
And a driver unit 122 connected to the output 120a of the generation unit 120. The timing signal generation unit 120 generates the synchronization signal 20c based on the clock of the original oscillation generated so as to drive the digital still camera 10 in the current broadcasting system (NTSC / PAL), and outputs the synchronization signal 20c to the signal processing unit 114, for example. Supply.
The timing signal generation unit 120 includes a pre-processing unit 110, an A / D conversion unit 1
12, timing signals 20a, 20b, 20d, and 20e are also supplied to the buffer unit 116 and the compression / expansion processing unit 118 as clocks that serve as operation references for the sampling signal and the write / read signal. If these timing signals can be shared, the number of components of the timing signal generation unit 120 can be reduced.

【0042】タイミング信号生成部120は、システム制
御部の出力12d、12eに接続されていて、原発振のクロッ
クから同期信号を生成し、さらにこれらの信号を用いて
生成した各種のタイミング信号120aをドライバ部122に
出力している。出力されるタイミング信号120aには、撮
像部104で得られた信号電荷の読み出しに用いるタイミ
ング信号、例えば、垂直転送路の駆動タイミングを供給
する垂直同期信号VD、水平転送路の駆動タイミングを供
給する水平同期信号HD、フィールドシフトやラインシフ
トさせるタイミングパルス、電子シャッタ用の電荷抜き
取りパルス、および動作モード情報がある。
The timing signal generator 120 is connected to the outputs 12d and 12e of the system controller, generates a synchronization signal from the clock of the original oscillation, and generates various timing signals 120a generated by using these signals. Output to the driver unit 122. As the output timing signal 120a, a timing signal used for reading out the signal charge obtained by the imaging unit 104, for example, a vertical synchronization signal VD for supplying a drive timing for a vertical transfer path, and a drive timing for a horizontal transfer path are supplied. There are a horizontal synchronizing signal HD, a timing pulse for performing a field shift and a line shift, a charge extraction pulse for an electronic shutter, and operation mode information.

【0043】カメラ10の動作モードを決定するのは、タ
イミング信号生成部120である。生成部120は、通常はム
ービーモードにあり、制御部12からのモード切替指示12
dを受けると、自己が発信する次の垂直同期信号VDに同
期して、動作モードを切り替える。ただし、システム制
御部から、例えばモード切替指示12dと同時に信号線12e
を通じてリセットパルスが送られる場合は、垂直同期信
号VDがリセットされるため、モード切替指示12dと同時
に動作モードを切り替える。
It is the timing signal generator 120 that determines the operation mode of the camera 10. The generation unit 120 is normally in the movie mode, and receives a mode switching instruction 12 from the control unit 12.
Upon receiving d, the operation mode is switched in synchronization with the next vertical synchronizing signal VD transmitted by itself. However, from the system control unit, for example, simultaneously with the mode switching instruction 12d, the signal line 12e
When the reset pulse is sent through the switch, the vertical synchronization signal VD is reset, so that the operation mode is switched at the same time as the mode switching instruction 12d.

【0044】ドライバ部122は、タイミング信号生成部1
20からの出力120aに接続され、各種信号120aに基づい
て、撮像部104用の駆動信号122aを生成する。このと
き、ドライバ部122は、本発明に特有の動作を行うよ
う、設定可能である。すなわち、動作モードがムービー
モードから露光モードに切り替えられた場合は、それと
同時に、所定の期間にわたって、1回以上の固定された
回数の電荷抜き取りパルス(電子シャッタ用パルス)を
出力するよう設定可能である。なお、動作モードが信号
読み出しモードに切り替えられた場合は、撮像部104
に、信号電荷の読み出しを指示する。
The driver unit 122 includes a timing signal generation unit 1
It is connected to an output 120a from 20 and generates a drive signal 122a for the imaging unit 104 based on the various signals 120a. At this time, the driver unit 122 can be set to perform an operation unique to the present invention. That is, when the operation mode is switched from the movie mode to the exposure mode, at the same time, it is possible to set so as to output one or more fixed number of charge extraction pulses (pulses for electronic shutter) over a predetermined period. is there. When the operation mode is switched to the signal reading mode, the imaging unit 104
To read out signal charges.

【0045】ドライバ部122はまた、垂直同期信号VDお
よび水平同期信号HDを信号線122bを通してシステム制御
部12に出力している。これは、システム制御部内のCPU
(図示しない)がこれらタイミング信号を計数すること
により、前述のモード切替指示12dを出力およびリセッ
トパルス12eを出力するためである。
The driver section 122 also outputs the vertical synchronizing signal VD and the horizontal synchronizing signal HD to the system control section 12 through a signal line 122b. This is the CPU in the system controller
This is because (not shown) counts these timing signals to output the mode switching instruction 12d and output the reset pulse 12e.

【0046】以上のように構成された本発明の実施例の
動作を以下に説明する。
The operation of the embodiment of the present invention configured as described above will be described below.

【0047】まず、比較のために従来技術について説明
する。この従来技術のハードウェア構成については図示
しないが、必要なら特許第2624982号および特許第26249
83号を参照されたい。図2は露光開始を電子シャッタで
行い、露光終了をメカシャッタで行う従来技術のタイム
チャートを示す。図2において、静止画像撮影命令が発
せられると、図2(a)に示す垂直同期信号VDがその命令
の直後に負極性に転じるタイミング200に同期して、図
2(e)に示すように、従前の動作モードから露光モード2
02への切替が行われる。
First, the prior art will be described for comparison. Although the hardware configuration of this prior art is not shown, if necessary, Japanese Patent No. 2649882 and Japanese Patent No. 26249
See No. 83. FIG. 2 shows a time chart of the related art in which exposure is started by an electronic shutter and exposure is ended by a mechanical shutter. In FIG. 2, when a still image shooting command is issued, the vertical synchronization signal VD shown in FIG. 2 (a) is synchronized with a timing 200 at which the polarity changes to negative immediately after the command, as shown in FIG. 2 (e). Exposure mode 2 from the previous operation mode
Switching to 02 is performed.

【0048】ここで、メカシャッタ閉じ時間の遅延バラ
ツキにより、露光時間に誤差が生じる。つまり、タイミ
ング204において閉止パルスをメカシャッタに与えて
も、点線206で示すような即座の閉止動作が行われず、
わずかに遅延して閉止動作が行われる。したがって、符
号208で示す時間分の遅延が生じ、露光時間が長くなる
分、余剰電荷が生じてオーバフローを起こすおそれがあ
る。
Here, an error occurs in the exposure time due to a delay variation in the mechanical shutter closing time. That is, even if the closing pulse is given to the mechanical shutter at the timing 204, the immediate closing operation as shown by the dotted line 206 is not performed,
The closing operation is performed with a slight delay. Therefore, there is a possibility that a delay corresponding to the time indicated by reference numeral 208 occurs, and an excess charge is generated due to an increase in the exposure time, thereby causing an overflow.

【0049】そこで、従来技術では、適正露光量が得ら
れるよう、縦型オーバフロードレーン構造を用いて、露
光を開始する電子シャッタ側で微調整210を行う。電子
シャッタパルスが与えられている最中は、CCDの電荷は
繰り返し抜き取られ、その度に電荷がゼロとなって新た
に電荷の蓄積を再開する。こうして必要な時間だけ露光
開始を遅らせ、メカシャッタの遅延バラツキを補償して
実質的な露光時間(メカシャッタ開放時間+メカシャッ
タ閉じ時間)211を得る。この微調整210は、従来から存
在する測光機構を利用し、実質的な露光時間211を予め
把握した上で行う。
Therefore, in the prior art, the fine adjustment 210 is performed on the electronic shutter side where exposure is started using a vertical overflow drain structure so that an appropriate exposure amount can be obtained. While the electronic shutter pulse is being given, the charge of the CCD is repeatedly extracted, and each time the charge becomes zero and the accumulation of charge is restarted. In this way, the start of exposure is delayed by a necessary time, and the delay variation of the mechanical shutter is compensated to obtain a substantial exposure time (mechanical shutter open time + mechanical shutter close time) 211. The fine adjustment 210 is performed using a photometric mechanism that has been conventionally used, and after a substantial exposure time 211 is grasped in advance.

【0050】しかし、このような電子シャッタ側でメカ
シャッタの遅延を補償する方法では、露光モード202が
開始されてから実際の露光が開始されるまでのタイムラ
グ212が長くなる。特に明るい被写体の場合は、余剰電
荷が多くなるため、電子シャッタは頻繁に電荷の抜き取
りを行う必要が生じ、その出力頻度も密になる。その結
果、超高速で移動する物体を取り逃がしてしまう欠点が
ある。また、このタイムラグにより不要に露光モード20
2が延長され、連写を行う場合に、その枚数が少なくな
るという欠点もある。
However, in such a method of compensating for the delay of the mechanical shutter on the electronic shutter side, the time lag 212 from the start of the exposure mode 202 to the start of the actual exposure becomes long. In particular, in the case of a bright subject, since the surplus electric charge increases, the electronic shutter needs to frequently extract the electric charge, and the output frequency becomes high. As a result, there is a disadvantage that an object moving at a very high speed is missed. Also, due to this time lag, unnecessary exposure mode 20
There is also a disadvantage that the number of images is reduced when continuous shooting is performed by extending the number 2.

【0051】図3は上記のような従来技術の問題を解決
する、本発明による露光方法の第1の実施例のタイムチ
ャートである。以下、本実施例の動作について、図1を
も参照しながら説明する。本実施例において図1のタイ
ミング信号生成部120は、当初、ムービーモードにあ
る。シャッタレリーズボタン128を半押しすることによ
り、測光指示信号28をシステム制御部12に送ると、露光
算出制御機能部12Aは、信号処理部114からシステム制御
部12に供給される撮像信号10cを用いて、測光を行う。
システム制御部12は、算出した測光値に基づく露光量を
達成するよう、実質的な露光時間を決定し、これに基づ
いて、メカシャッタ108dを閉じるタイミングを決定する
制御信号12aをAE調整部108に供給する。ここでいうタイ
ミングが図3(e)のメカシャッタ駆動パルスの立ち上が
りのタイミング222である。図3(c)に示す調整前のメカ
シャッタ駆動パルスの立ち上がりタイミング224より早
く駆動するよう、設定される。
FIG. 3 is a time chart of a first embodiment of the exposure method according to the present invention which solves the above-mentioned problems of the prior art. Hereinafter, the operation of this embodiment will be described with reference to FIG. In this embodiment, the timing signal generator 120 in FIG. 1 is initially in the movie mode. When the photometry instruction signal 28 is sent to the system control unit 12 by half-pressing the shutter release button 128, the exposure calculation control function unit 12A uses the imaging signal 10c supplied from the signal processing unit 114 to the system control unit 12. And perform photometry.
The system control unit 12 determines a substantial exposure time so as to achieve an exposure amount based on the calculated photometric value, and based on the determined exposure time, sends a control signal 12a that determines a timing for closing the mechanical shutter 108d to the AE adjustment unit 108. Supply. The timing here is the timing 222 of the rise of the mechanical shutter drive pulse in FIG. The driving is set so as to be earlier than the rising timing 224 of the mechanical shutter driving pulse before adjustment shown in FIG.

【0052】シャッタレリーズボタン128が全押しされ
ると、露光モードへの切替信号28が発信され、システム
制御部12はこれを露光モードへの切替指示12dとしてタ
イミング信号生成部120に送る。タイミング信号生成部1
20は、直後の垂直同期信号VDが負極性に転じるタイミン
グ226に同期して露光モードへ切り替え、この切り替わ
ったモード情報をドライバ部122に出力する。ドライバ
部122は1回以上の固定された回数の電子シャッタ出力
パルス122aを撮像部に与え、固定された時点228からの
実際の露光を開始する。このように、図3(b)に示す電
子シャッタへの電荷抜き取りパルスは何回出力してもよ
いが、上記のように、固定回数とする。したがって、露
光開始時点は早期の時点に固定される。そして露光終了
は、上記の通り、測光により調整されたメカシャッタ10
8dによる。メカシャッタ108dの閉止を早めることで、実
質的な露光時間232を前倒しする。つまり、メカシャッ
タ108dの遅延は、電子シャッタでなく、メカシャッタ自
身で補償する形となる。これにより、実質的な露光時間
232は従来と変わらないが、露光モードの開始から実際
の露光の開始までのタイムラグ230は、従来技術に比較
して格段に短くなる。
When the shutter release button 128 is fully depressed, a switch signal 28 for switching to the exposure mode is transmitted, and the system controller 12 sends this to the timing signal generator 120 as a switching instruction 12d for switching to the exposure mode. Timing signal generator 1
20 switches to the exposure mode in synchronization with the timing 226 at which the immediately following vertical synchronizing signal VD turns negative, and outputs the switched mode information to the driver unit 122. The driver unit 122 gives the electronic shutter output pulse 122a one or more fixed times to the imaging unit, and starts actual exposure from the fixed time point 228. As described above, the charge extraction pulse to the electronic shutter shown in FIG. 3B may be output any number of times, but is fixed as described above. Therefore, the exposure start time is fixed to an earlier time. Then, the exposure is completed, as described above, with the mechanical shutter 10 adjusted by photometry.
According to 8d. By expediting the closing of the mechanical shutter 108d, the substantial exposure time 232 is moved forward. That is, the delay of the mechanical shutter 108d is compensated not by the electronic shutter but by the mechanical shutter itself. This results in a substantial exposure time
Although 232 is the same as the conventional case, the time lag 230 from the start of the exposure mode to the start of the actual exposure is significantly shorter than that of the related art.

【0053】図4は本発明による露光方法の第2の実施
例のタイムチャートである。本実施例では、図3と異な
り、電子シャッタでなく、フィールドシフトパルスを生
成することによって露光開始時点を決定する。図3と同
一の動作タイミングについては、図3と同一の符号を用
いて表す。図4が図3と異なるのは、露光モード220へ
の移行と同時に、ドライバ部122が電子シャッタパルス
でなくフィールドシフトパルス122aを撮像部104のトラ
ンスファゲートに与える点である。これにより、撮像部
104の撮像素子に蓄積されていた不要な電荷を垂直転送
路にフィールドシフトする。
FIG. 4 is a time chart of a second embodiment of the exposure method according to the present invention. In this embodiment, unlike FIG. 3, the exposure start point is determined by generating a field shift pulse instead of an electronic shutter. The same operation timing as in FIG. 3 is represented by the same reference numeral as in FIG. FIG. 4 differs from FIG. 3 in that the driver unit 122 supplies a field shift pulse 122a instead of an electronic shutter pulse to the transfer gate of the imaging unit 104 at the same time as the shift to the exposure mode 220. Thereby, the imaging unit
Unnecessary charges accumulated in the image sensor 104 are field-shifted to the vertical transfer path.

【0054】本実施例では、このように、露光モード22
0への移行と実質的に同時に実際の露光を開始する。ま
た、これに対応し、メカシャッタ108dの駆動タイミング
も、図3のそれより早くしてタイミング236で駆動パル
スを立ち上げ、タイミング238において閉止を開始す
る。このように、本実施例では、タイムラグが実質的に
なくなる利点がある。また、本実施例では、図3で利用
した電子シャッタ機構は不要である。ただし、本実施例
のような動作は、電子シャッタパルスを用いても実現で
きる。その場合は、電子シャッタパルスを露光モードへ
の移行と同時に1回だけ出力すればよい。
In this embodiment, the exposure mode 22
The actual exposure is started substantially simultaneously with the transition to zero. Corresponding to this, the drive timing of the mechanical shutter 108d is also earlier than that of FIG. 3, a drive pulse is started at timing 236, and closing is started at timing 238. Thus, the present embodiment has an advantage that the time lag is substantially eliminated. Further, in this embodiment, the electronic shutter mechanism used in FIG. 3 is unnecessary. However, the operation as in the present embodiment can also be realized by using an electronic shutter pulse. In that case, the electronic shutter pulse need only be output once at the same time as the shift to the exposure mode.

【0055】なお、本実施例のように、フィールドシフ
トパルスを露光開始時点を指定するために用いる場合
は、垂直転送路にシフトされた電荷を、信号読み出しモ
ード234の開始時点までに、垂直転送路から掃き出すこ
とが必要である。
When the field shift pulse is used to designate the exposure start time as in this embodiment, the charges shifted to the vertical transfer path are transferred to the vertical transfer path by the time the signal read mode 234 starts. It is necessary to sweep from the road.

【0056】図5は本発明による露光方法の第3の実施
例を示すタイムチャートである。図1のタイミング信号
生成部120は、当初、図5のムービーモード300にある。
シャッタレリーズボタン128が半押しされると、測光指
示信号28がシステム制御部12に入力される。これによ
り、露光算出制御機能部12Aは、信号処理部114からシス
テム制御部12に供給される撮像信号10cを用いて、測光
を行う。
FIG. 5 is a time chart showing a third embodiment of the exposure method according to the present invention. The timing signal generator 120 in FIG. 1 is initially in the movie mode 300 in FIG.
When the shutter release button 128 is half-pressed, a photometric instruction signal 28 is input to the system control unit 12. Accordingly, the exposure calculation control function unit 12A performs photometry using the imaging signal 10c supplied from the signal processing unit 114 to the system control unit 12.

【0057】本実施例の特徴は、露光に移る前のムービ
ーモード300の時に取得したAE(Auto Exposure)情報、
具体的にはシステム制御部12に供給される撮像信号10c
に基づき、測光を行い、予め、露光モード304の長さを
決定しておく点である。この点で本実施例は図3または
図4の実施例と異なり、単に実質的な露光時間を計算し
ておくだけでなく、これに合致するよう、露光モード30
4の長さをも短くする。つまり、「露光モード長=実質
的な露光時間=メカシャッタ開放時間+メカシャッタ閉
じ時間」とし、計算された露光時間分のみ、露光モード
304を保つこととする。システム制御部12は、算出した
実質的な露光時間を達成するよう、メカシャッタ108dを
閉じるタイミングを決定する制御信号12aをAE調整部108
に供給する。
This embodiment is characterized in that AE (Auto Exposure) information acquired in the movie mode 300 before shifting to exposure,
Specifically, the imaging signal 10c supplied to the system control unit 12
Is based on the photometry, and the length of the exposure mode 304 is determined in advance. In this respect, the present embodiment differs from the embodiment of FIG. 3 or FIG. 4 in that not only the actual exposure time is calculated but also the exposure mode 30
Also shorten the length of 4. That is, “exposure mode length = substantial exposure time = mechanical shutter open time + mechanical shutter close time”, and only the calculated exposure time
Keep 304. The system control unit 12 sends a control signal 12a for determining the timing of closing the mechanical shutter 108d to achieve the calculated substantial exposure time.
To supply.

【0058】シャッタレリーズボタン128が全押しされ
ると、露光モードへの切替信号28が発信される。システ
ム制御部12がこれをモード切替指示12dとしてタイミン
グ信号生成部120に送ると、これは、図5(a)の垂直同期
信号VDに、撮影命令302として現れる。システム制御部1
2は同時に、露光モード304の計時を開始する。これによ
り、図5(e)の露光モード304への移行が行われる。ドラ
イバ部122は露光モード304への移行と同時に、電子シャ
ッタパルス305を1回出力し、即座に実際の露光を開始
する。なお、図3で行ったように、露光モードへの移行
から固定された回数の電子シャッタを出力することもで
きるが、ここでは、無駄な露光モード長を削減し、露光
モード長を実質的な露光時間に合わせるため、1回だけ
の出力としている。そして露光終了は、測光により調整
されたメカシャッタ108dによる。このように、図5(b)
に示す電子シャッタへの電荷抜き取りパルスは1回のみ
出力し、実質的な露光時間306の開始と、露光モード304
の開始とを合致させている。
When the shutter release button 128 is fully pressed, a switching signal 28 for switching to the exposure mode is transmitted. When the system control unit 12 sends this to the timing signal generation unit 120 as the mode switching instruction 12d, this appears as a shooting command 302 in the vertical synchronization signal VD of FIG. System control unit 1
2 starts the timing of the exposure mode 304 at the same time. Thereby, the shift to the exposure mode 304 of FIG. 5E is performed. The driver unit 122 outputs the electronic shutter pulse 305 once at the same time as the shift to the exposure mode 304, and immediately starts the actual exposure. Although a fixed number of electronic shutters can be output from the shift to the exposure mode as performed in FIG. 3, here, unnecessary exposure mode length is reduced and the exposure mode length is substantially reduced. Only one output is used to match the exposure time. The end of exposure is performed by the mechanical shutter 108d adjusted by photometry. Thus, FIG.
Is output only once to start the substantial exposure time 306 and the exposure mode 304.
With the start of

【0059】システム制御部12は、予め計算されていた
露光時間が経過するのと同時に、図5(a)の垂直同期信
号VDの通常の周波数に関係なく、図1の信号12eによ
り、タイミング信号生成部120に対し、強制的な垂直同
期信号VDのリセット出力308を指示する。システム制御
部12による露光時間の計時は、図8に示すように、同期
信号の計時によって行ってもよい。図8(a)および(c)は
図5(a)および(c)の拡大図であり、図8(b)および(d)は
水平同期信号HDおよびリセットパルスの出力タイミング
である。図8に示すように、露光モード304への移行、
すなわち図8(a)に示す垂直同期信号VDのタイミング302
と同時に、図8(b)に示す期間307の水平同期信号HD(こ
れは図1の信号線122bによりドライバ部から与えられ
る)を計数することによって行ってもよい。所定の数の
信号HDを計数した時点で、図8(d)に示すリセットパル
ス303を出力する。これは、図8(a)の信号VDの出力308
となって現れる。
At the same time as the previously calculated exposure time elapses, the system control unit 12 uses the timing signal 12e of FIG. 1 to generate the timing signal irrespective of the normal frequency of the vertical synchronizing signal VD of FIG. It instructs the generation unit 120 to forcibly reset output 308 of the vertical synchronization signal VD. The timing of the exposure time by the system control unit 12 may be performed by timing a synchronization signal as shown in FIG. FIGS. 8A and 8C are enlarged views of FIGS. 5A and 5C, and FIGS. 8B and 8D are output timings of the horizontal synchronizing signal HD and the reset pulse. As shown in FIG. 8, transition to the exposure mode 304,
That is, the timing 302 of the vertical synchronization signal VD shown in FIG.
At the same time, the measurement may be performed by counting the number of horizontal synchronization signals HD (this is provided from the driver unit via the signal line 122b in FIG. 1) in the period 307 shown in FIG. 8B. When a predetermined number of signals HD have been counted, a reset pulse 303 shown in FIG. 8D is output. This corresponds to the output 308 of the signal VD shown in FIG.
Appears as.

【0060】以上により、露光モードの開始と実際の露
光の開始とが合致してタイムラグがなくなり、また、実
際の露光が終了するのと同時に露光モードも強制的に終
了され、即座に信号読み出しモード310へ移行すること
ができる。図5では図3または図4と比較して、露光モ
ードそのものが短くなっているのが分かる。したがっ
て、更に露光時間の短縮が図られることとなる。
As described above, the start of the exposure mode coincides with the start of the actual exposure, so that there is no time lag. In addition, the exposure mode is forcibly terminated at the same time as the actual exposure is completed. You can move to 310. In FIG. 5, the exposure mode itself is shorter than in FIG. 3 or FIG. Therefore, the exposure time can be further reduced.

【0061】図6は本発明による露光方法の第4の実施
例を示すタイムチャートである。本実施例の動作は実質
的には図5の第3の実施例と同様であり、同一のパルス
やタイミングについては、同一の参照符号で表す。図6
が図5と異なるのは、露光開始を電子シャッタでなく図
6(c)のトランスファゲートによって行う点である。以
下、図5との相違点のみ説明する。
FIG. 6 is a time chart showing a fourth embodiment of the exposure method according to the present invention. The operation of this embodiment is substantially the same as that of the third embodiment shown in FIG. 5, and the same pulses and timings are represented by the same reference numerals. FIG.
However, the difference from FIG. 5 is that the exposure is started not by the electronic shutter but by the transfer gate of FIG. 6C. Hereinafter, only differences from FIG. 5 will be described.

【0062】図6において、ムービーモード300から露
光モード304へ移行するまでは図5と同様である。露光
モード304の開始と同時に、本実施例では、図6(b)の電
子シャッタパルスでなく、図6(c)のトランスファゲー
トに対してフィールドシフトパルス312を出力する。こ
れにより、露光が開始される。フィールドシフトパルス
312によって図1の撮像部104の図示しない垂直転送路に
掃き出された不要な信号電荷は、実質的な露光時間306
中に垂直および水平に転送されて、破棄される。フィー
ルドシフトパルス312によって開始された実質的な露光
時間306に、露光モード304を合わせる点は図5と同様で
あり、図6(a)の垂直同期信号VDに強制的なリセットパ
ルス308を与えることにより、露光モードを最短時間で
信号読み出しモード310に移行させる。
FIG. 6 is the same as FIG. 5 up to the transition from the movie mode 300 to the exposure mode 304. In this embodiment, the field shift pulse 312 is output to the transfer gate shown in FIG. 6C instead of the electronic shutter pulse shown in FIG. 6B simultaneously with the start of the exposure mode 304. Thus, exposure is started. Field shift pulse
Unnecessary signal charges swept out to a vertical transfer path (not shown) of the imaging unit 104 in FIG.
Transferred vertically and horizontally inside and discarded. The point that the exposure mode 304 is adjusted to the substantial exposure time 306 started by the field shift pulse 312 is the same as in FIG. 5, and a forced reset pulse 308 is applied to the vertical synchronization signal VD in FIG. Thus, the exposure mode is shifted to the signal reading mode 310 in the shortest time.

【0063】図7は本発明による露光方法の第5の実施
例を示すタイムチャートである。本実施例は、図6の第
4の実施例(フィールドシフトパルスによって露光を開
始)を利用し、連写を行う場合の露光方法を示す。ただ
し、図5の第3の実施例(電子シャッタによって露光を
開始)によっても、図7に示す連写を行う実施例を実現
可能である。
FIG. 7 is a time chart showing a fifth embodiment of the exposure method according to the present invention. This embodiment shows an exposure method in the case of performing continuous shooting using the fourth embodiment (exposure is started by a field shift pulse) in FIG. However, the third embodiment of FIG. 5 (exposure is started by an electronic shutter) can also realize the embodiment of performing continuous shooting shown in FIG.

【0064】以下、図7について、図6と異なる点につ
いてのみ説明する。同一のパルスやタイミングについて
は、図6と同一の参照符号を用いる。露光モード304を
実質的な露光時間306と一致させ、露光終了と同時にリ
セットパルス308を出力して強制的に信号読み出しモー
ドに移行する動作までは、図6と同様である。
Hereinafter, FIG. 7 will be described only with respect to differences from FIG. The same reference numerals as those in FIG. 6 are used for the same pulses and timings. FIG. 6 is the same as FIG. 6 until the exposure mode 304 is set to substantially coincide with the exposure time 306, and the reset pulse 308 is output simultaneously with the end of the exposure to forcibly shift to the signal reading mode.

【0065】その後、信号読み出しモード310において
信号電荷を読み出し、信号読み出しモード310の最後の
垂直同期信号314が出力されて、垂直転送路からの信号
電荷の読み出しが完全に終了する前の任意の、例えば時
点318に、システム制御部12は、シャッタレリーズボタ
ン128の状態を再度識別する。このとき、仮にシャッタ
レリーズボタン128が全押し以外の状態に戻っていた場
合は、システム制御部12はタイミング信号生成部120を
ムービーモードに戻す。
Thereafter, the signal charges are read in the signal read mode 310, and the last vertical synchronizing signal 314 in the signal read mode 310 is output, and any signal before the reading of the signal charges from the vertical transfer path is completely completed. For example, at time 318, the system controller 12 again identifies the state of the shutter release button 128. At this time, if the shutter release button 128 has returned to a state other than the full press, the system control unit 12 returns the timing signal generation unit 120 to the movie mode.

【0066】しかし、本実施例のように連写を行う場合
は、シャッタレリーズボタン128は、全押しされ続けて
いる。この場合、システム制御部12はAE調整部108に対
し、信号電荷の読み出し終了と同時にメカシャッタ108d
が開くよう、メカシャッタ108dの開放タイミングを制御
信号12aとして与える。AE調整部108は図7(d)のメカシ
ャッタ駆動パルスをタイミング320において反転させ、
これを駆動信号108cとしてメカシャッタに与え、メカシ
ャッタを信号読み出し終了(露光モード316の開始)と
同時に開放させる。一方、タイミング信号生成部120は
再び露光モード316とされ、従前の露光モード304および
信号読み出しモード310において行われたのと同様の動
作を繰り返す。すなわち、露光モードへの切替指示12d
がタイミング信号生成部120に送られ、生成部120は再び
露光モード316への切替を行う。露光モード316の開始と
同時にフィールドシフトパルス322が出力されて実質的
な露光が開始され、既にシステム制御部12が有している
AE情報に基づく露光時間326に応じて、メカシャッタ駆
動パルス323が出力され、メカシャッタ108dが露光時間3
26の終了と同時に完全に閉止される。それと同時にシス
テム制御部12からタイミング信号生成部にリセットパル
ス324が出力され、実質的な露光326の終了と同時に露光
モード316も強制的に終了させる。そして信号読み出し
モード328が開始される。これにより、露光モードおよ
び信号読み出しモードが最短時間で繰り返され、連写枚
数が増大するという利点が得られる。
However, when performing continuous shooting as in the present embodiment, the shutter release button 128 is kept fully pressed. In this case, the system control unit 12 instructs the AE adjustment unit 108 to finish reading the signal charge and
Is opened as the control signal 12a. The AE adjustment unit 108 inverts the mechanical shutter drive pulse in FIG.
This is supplied to the mechanical shutter as a drive signal 108c, and the mechanical shutter is opened at the same time when the signal reading is completed (start of the exposure mode 316). On the other hand, the timing signal generator 120 is again set to the exposure mode 316, and repeats the same operation as that performed in the previous exposure mode 304 and signal readout mode 310. That is, the switching instruction 12d to the exposure mode
Is sent to the timing signal generator 120, and the generator 120 switches to the exposure mode 316 again. At the same time as the start of the exposure mode 316, the field shift pulse 322 is output and substantial exposure is started, and the system control unit 12 already has
In response to the exposure time 326 based on the AE information, a mechanical shutter drive pulse 323 is output, and the mechanical shutter 108d
Completely closed at the end of 26. At the same time, a reset pulse 324 is output from the system control unit 12 to the timing signal generation unit, and the exposure mode 316 is forcibly terminated at the same time when the actual exposure 326 is completed. Then, the signal read mode 328 is started. Thus, the exposure mode and the signal readout mode are repeated in the shortest time, and the number of continuous shots is increased.

【0067】以上、本発明の実施例について、ディジタ
ルカメラを用いて説明した。しかし、本発明は上記実施
例に限定されるものではなく、露光の開始時点を電子シ
ャッタまたはトランスファゲートによって行い、露光の
終了時点をメカシャッタで行うすべての種類の撮像装置
に適用可能である。
The embodiments of the present invention have been described using the digital camera. However, the present invention is not limited to the above embodiments, and is applicable to all types of image pickup apparatuses in which the start of exposure is performed by an electronic shutter or a transfer gate, and the end of exposure is performed by a mechanical shutter.

【0068】[0068]

【発明の効果】このように本発明によれば、露光モード
への移行から少ないタイムラグで実質的な露光を開始す
ることができる。これにより使用感が良好になる。ま
た、電子シャッタは定数回しか出力されないため、高速
で移動する被写体を取り逃がす場合も減少する。一方、
電子シャッタの代わりにトランスファゲートにフィール
ドシフトパルスを出力して露光開始のタイミングとする
場合も、同様の効果が得られ、その場合は、電子シャッ
タおよびそれに関連した回路が不要となる。
As described above, according to the present invention, substantial exposure can be started with a small time lag from the transition to the exposure mode. This improves the feeling of use. Further, since the electronic shutter outputs only a constant number of times, the number of cases in which a subject moving at high speed is missed is reduced. on the other hand,
The same effect can be obtained when a field shift pulse is output to the transfer gate instead of the electronic shutter to set the timing of exposure start. In that case, the electronic shutter and circuits related thereto are not required.

【0069】さらに、露光モード長を実質的な露光時間
に等しくさせることができる。すなわち、露光モードへ
の移行と同時に実質的な露光を開始し、実質的な露光の
終了と同時に露光モードを強制的に終了させることがで
きる。これにより、タイムラグは実質的に除去され、撮
影時間が短縮される。したがって、特に連写を行う場合
に連写枚数が増加するという利点が得られる。
Further, the exposure mode length can be made substantially equal to the exposure time. That is, the substantial exposure is started at the same time as the shift to the exposure mode, and the exposure mode can be forcibly terminated at the same time as the substantial exposure is completed. Thereby, the time lag is substantially eliminated, and the photographing time is reduced. Therefore, there is an advantage that the number of continuous shots is increased particularly when continuous shooting is performed.

【0070】また、露光で撮像素子に蓄積された電荷を
最短時間で垂直転送路に移送することができるため、電
荷抜けを防ぐことができ、撮像素子の飽和を防ぐことが
できる。
Further, since the electric charge accumulated in the image pickup device by the exposure can be transferred to the vertical transfer path in the shortest time, the charge can be prevented from being discharged and the image pickup device can be prevented from being saturated.

【0071】また、本発明に係る撮像装置が使用するメ
カシャッタは、カメラのどこにでも装着可能であり、電
子シャッタに比較して、装着場所の制限を受けることが
少ない。
Further, the mechanical shutter used by the image pickup apparatus according to the present invention can be mounted anywhere on the camera, and is less subject to restrictions on the mounting location as compared with the electronic shutter.

【0072】さらに、露光を電子シャッタパルスのみで
行うと、画面中にいわゆる白キズなどの点が出るとこ
ろ、メカシャッタを使用して露光を終了する本発明は、
画質に影響を及ぼさないという利点が挙げられる。
Further, if the exposure is performed only by the electronic shutter pulse, so-called white spots appear on the screen, the exposure is terminated by using the mechanical shutter.
The advantage is that the image quality is not affected.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明による撮像装置をディジタルカメラに適
用したブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram in which an imaging device according to the present invention is applied to a digital camera.

【図2】従来技術のタイムチャートである。FIG. 2 is a time chart according to the related art.

【図3】本発明による露光方法の第1の実施例のタイム
チャートである。
FIG. 3 is a time chart of the first embodiment of the exposure method according to the present invention.

【図4】本発明による露光方法の第2の実施例のタイム
チャートである。
FIG. 4 is a time chart of a second embodiment of the exposure method according to the present invention.

【図5】本発明による露光方法の第3の実施例のタイム
チャートである。
FIG. 5 is a time chart of a third embodiment of the exposure method according to the present invention.

【図6】本発明による露光方法の第4の実施例のタイム
チャートである。
FIG. 6 is a time chart of a fourth embodiment of the exposure method according to the present invention.

【図7】本発明による露光方法の第5の実施例のタイム
チャートである。
FIG. 7 is a time chart of a fifth embodiment of the exposure method according to the present invention.

【図8】図1のシステム制御部が出力するリセットパル
スの出力タイミングを示す図である。
FIG. 8 is a diagram illustrating output timing of a reset pulse output by the system control unit in FIG. 1;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 ディジタルカメラ 12 システム制御部 104 撮像部 108 AE調整部 120 タイミング信号生成部 122 ドライバ部 128 シャッタレリーズボタン 10 Digital camera 12 System control unit 104 Imaging unit 108 AE adjustment unit 120 Timing signal generation unit 122 Driver unit 128 Shutter release button

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H04N 5/225 H04N 5/225 G 5/238 5/238 Z 5/335 5/335 F // H04N 101:00 101:00 Fターム(参考) 2H002 AB01 CC01 CC10 DB02 HA02 JA07 2H054 AA01 2H081 CC02 CC57 CC62 DD02 DD03 DD06 5C022 AA13 AB03 AB17 AB18 AC32 AC42 AC52 5C024 AX01 BX01 DX04 DX07 GY01 GZ01 HX23 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) H04N 5/225 H04N 5/225 G 5/238 5/238 Z 5/335 5/335 F // H04N 101 : 00 101: 00 F term (reference) 2H002 AB01 CC01 CC10 DB02 HA02 JA07 2H054 AA01 2H081 CC02 CC57 CC62 DD02 DD03 DD06 5C022 AA13 AB03 AB17 AB18 AC32 AC42 AC52 5C024 AX01 BX01 DX04 DX07 GY01 GZ01 HX23

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 被写界からの入射光を信号電荷に光電変
換して蓄積する2次元に配された複数の撮像素子を含
み、少なくともムービーモード、露光モードまたは信号
読み出しモードのなかから選択された動作モードに従っ
て動作する撮像装置において、該装置はさらに、 前記被写界から照射される入射光量に基づいて、前記撮
像素子の露光時間を算出する露光算出手段と、 前記撮像素子に蓄積された信号電荷を抜き取る電荷抜き
取り手段と、 動作モードがムービーモードから露光モードに切り替わ
るときは、これと同時に、前記電荷抜き取り手段に、所
定の期間にわたって、1回以上、電荷抜き取り指示を与
え、動作モードが信号読み出しモードに切り替わるとき
は、前記撮像素子に、蓄積された信号電荷の読み出しを
指示する信号生成手段と、 前記撮像素子を被写界から物理的に遮断する機械的シャ
ッタ手段と、 該機械的シャッタ手段を開閉することにより露光の調整
を行う露光調整手段と、 動作モードの切替を行い、通常は動作モードをムービー
モードとし、動作モードを露光モードとしたときは、前
記所定の期間にわたる電荷抜き取りの終了から前記機械
的シャッタ手段が閉じるまでの時間が前記算出された露
光時間と等しくなるよう、前記露光調整手段を制御する
制御手段とを含み、 該制御手段による露光モードへの切替により露光が行わ
れ、該制御手段による信号読み出しモードへの切替によ
り信号電荷の読み出しが行われることを特徴とする撮像
装置。
1. An image pickup device comprising: a plurality of two-dimensionally arranged image pickup elements for photoelectrically converting incident light from an object field into signal charges and storing the signal charges, and is selected from at least a movie mode, an exposure mode, or a signal readout mode. An imaging device that operates in accordance with the operation mode, the device further includes: an exposure calculation unit configured to calculate an exposure time of the imaging device based on an amount of incident light emitted from the object scene; Charge extracting means for extracting the signal charge; and when the operation mode is switched from the movie mode to the exposure mode, at the same time, a charge extracting instruction is given to the charge extracting means at least once over a predetermined period, and A signal generating unit for instructing the image sensor to read out accumulated signal charges when switching to a signal readout mode; Mechanical shutter means for physically blocking the image sensor from the object field; exposure adjusting means for adjusting exposure by opening and closing the mechanical shutter means; When the operation mode is the movie mode and the operation mode is the exposure mode, the time from the end of the charge extraction over the predetermined period to the closing of the mechanical shutter means is equal to the calculated exposure time. Control means for controlling the exposure adjusting means, wherein exposure is performed by switching to the exposure mode by the control means, and reading of signal charges is performed by switching to the signal reading mode by the control means. Imaging device.
【請求項2】 請求項1に記載の装置において、前記機
械的シャッタ手段を閉じる時点が前記制御手段によって
制御されることにより、前記露光時間にわたる露光が行
われることを特徴とする撮像装置。
2. The apparatus according to claim 1, wherein the control unit controls the timing at which the mechanical shutter is closed to perform the exposure over the exposure time.
【請求項3】 請求項1または2に記載の装置におい
て、前記電荷抜き取り手段が1回のみ信号電荷の抜き取
りを行うことにより、露光モードへの切替と同時に露光
が開始されることを特徴とする撮像装置。
3. The apparatus according to claim 1, wherein the charge extracting means extracts the signal charge only once so that the exposure is started simultaneously with switching to the exposure mode. Imaging device.
【請求項4】 請求項1ないし3のいずれかに記載の装
置において、前記電化抜き取り手段は、前記撮像素子が
配された基板の方向に信号電荷を廃棄する電子シャッタ
であることを特徴とする撮像装置。
4. The apparatus according to claim 1, wherein said electrification extracting means is an electronic shutter for discarding signal charges in a direction of a substrate on which said image pickup device is disposed. Imaging device.
【請求項5】 請求項1ないし3のいずれかに記載の装
置において、前記電化抜き取り手段は、前記撮像素子に
並列して設けられた電荷転送路に信号電荷を移動させる
トランスファゲートであることを特徴とする撮像装置。
5. An apparatus according to claim 1, wherein said electrification extracting means is a transfer gate for transferring a signal charge to a charge transfer path provided in parallel with said image pickup device. Characteristic imaging device.
【請求項6】 被写界からの入射光を2次元に配された
複数の撮像素子に照射するムービー工程と、前記撮像素
子に蓄積された電荷を抜き取ることにより露光を開始し
機械的シャッタ手段を閉じて前記撮像素子を被写界から
物理的に遮断することにより露光を終了する露光工程
と、前記露光によって撮像素子に蓄積された信号電荷を
読み出す信号読み出し工程とを含む露光方法において、
前記露光工程は、 前記ムービー工程から該露光工程への切替と同時に、前
記撮像素子から、所定の期間にわたって、1回以上、信
号電荷の抜き取りを行って露光を開始する電子シャッタ
工程と、 所望の露光時間の経過と同時に前記機械的シャッタ手段
を閉じる工程とを含むことを特徴とする露光方法。
6. A movie process for irradiating a plurality of two-dimensionally arranged imaging elements with incident light from an object field, and mechanically shuttering by starting exposure by extracting electric charges accumulated in the imaging elements. An exposure method comprising: closing an image sensor to physically close the image sensor from an object field to end exposure, and a signal reading step of reading signal charges accumulated in the image sensor by the exposure.
An electronic shutter step of, at the same time as switching from the movie step to the exposure step, extracting a signal charge and starting exposure from the image pickup device at least once over a predetermined period; and Closing the mechanical shutter means simultaneously with the elapse of the exposure time.
【請求項7】 請求項6に記載の方法において、前記電
子シャッタ工程では、前記露光工程への切替と同時に、
前記撮像素子から、1回のみ、信号電荷の抜き取りを行
うことにより、該露光工程への切替と同時に露光を開始
することを特徴とする露光方法。
7. The method according to claim 6, wherein in the electronic shutter step, simultaneously with switching to the exposure step,
An exposure method, wherein the exposure is started simultaneously with switching to the exposure step by extracting signal charges only once from the image sensor.
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