JP2004140640A - Digital camera - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ディジタルカメラに関し、特にたとえばCCD(Charge CoupledDevice)型のイメージセンサ、当該イメージセンサの電荷蓄積期間を制御する電子シャッタ、および被写界からイメージセンサの受光面への入射光路を開閉するメカニカルシャッタを備える、ディジタルカメラに関する。
【0002】
【従来技術】
従来のこの種のディジタルカメラの一例が、特許文献1に開示されている。この従来技術によれば、ストロボ発光を伴う高速撮影時においては、電子シャッタによって露光期間が制御される。つまり、高速性という点では電子シャッタよりも劣るメカニカルシャッタが露光期間中に動作することはないので、メカニカルシャッタの遮光部材(羽根部材)によってストロボ光が遮られることはなく、いわゆる露光ムラのない良好なストロボ発光撮影を実現できる。一方、ストロボ発光を伴わないストロボ非発光撮影時においては、メカニカルシャッタによって露光期間が制御される。したがって、被写界内に太陽などの高輝度な物体が存在しても、かかる物体からの入射光によるスミアの発生を抑制できる。
【0003】
【特許文献1】
特開平11−212136号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述の従来技術では、メカニカルシャッタによって露光期間を制御する必要のない状況下、換言すればスミアを誘発させるような高輝度成分が被写界内に存在しない状況下でも、ストロボ非発光撮影時には露光期間はメカニカルシャッタによって制御される。つまり、露光期間の長さがメカニカルシャッタの性能によって制限されるので、電子シャッタほどの高速撮影を実現することができない、という問題がある。
【0005】
それゆえに、この発明の主たる目的は、スミアの発生を抑制しつつ高速撮影を実現することができる、ディジタルカメラを提供することである。
【0006】
この発明の他の目的は、高速撮影が要求される条件下で、その要求に応じた撮影を行うことができる、ディジタルカメラを提供することである。
【0007】
【課題を解決するための手段】
第1の発明は、イメージセンサの電荷蓄積期間を制御する電子シャッタ、および被写界からイメージセンサの受光面への入射光路を開閉するメカニカルシャッタを備えるディジタルカメラにおいて、所定条件が満足されないとき電子シャッタおよびメカニカルシャッタのうち電子シャッタのみを有効化する有効化手段をさらに備え、所定条件は被写界内に閾値を超える輝度成分が存在するという輝度条件を含むことを特徴とする、ディジタルカメラである。
【0008】
第2の発明は、イメージセンサの電荷蓄積期間を制御する電子シャッタ、および被写界からイメージセンサの受光面への入射光路を開閉するメカニカルシャッタを備えるディジタルカメラにおいて、任意に与えられる有効化指令を受け付ける受付手段、および当該有効化指令が受け付けられたとき電子シャッタおよびメカニカルシャッタのうち電子シャッタのみを有効化する有効化手段をさらに備える、ディジタルカメラである。
【0009】
【作用】
第1の発明では、被写界内に閾値を超える輝度成分が存在するという輝度条件が満足されないときは、電子シャッタおよびメカニカルシャッタのうち電子シャッタのみが有効化手段によって有効化される。したがって、この場合は、電子シャッタによって露光期間が制御される。一方、輝度条件が満足されるとき、つまり被写界内に閾値を超える輝度成分が存在するときは、メカニカルシャッタを有効化することで、当該メカニカルシャッタによって露光期間を制御することができる。
【0010】
この発明のある実施例では、被写界内に形成された複数の小領域毎の輝度を検出する検出手段、検出手段によって検出された小領域毎の輝度を閾値と比較する比較手段、および比較手段による比較結果に基づいて輝度条件が満足されるか否かを判別する判別手段をさらに備える。
【0011】
なお、所定条件には、最適露光期間がメカニカルシャッタによって制御可能な露光期間の最小値以上であるという露光条件がさらに含まれるものとしてもよい。この場合、輝度条件が満足されても、露光条件が満足されないとき、つまり最適露光期間がメカニカルシャッタによって対応できない程度に短い期間であるときには、メカニカルシャッタは有効化されない。
【0012】
そして、イメージセンサは、順次走査形式で電荷を読み出されるものであってもよい。また、かかるイメージセンサとして、CCD型のイメージセンサを用いることができる。
【0013】
第2の発明では、受信手段によって有効化指令が受け付けられたとき、電子シャッタおよびメカニカルシャッタのうち電子シャッタのみが有効化手段によって有効化される。つまり、マニュアル操作によって強制的に電子シャッタのみを有効化することができる。この場合、露光期間は、電子シャッタによって制御される。
【0014】
【発明の効果】
第1の発明によれば、被写界内に閾値を超える輝度成分が存在しないときは、電子シャッタによって露出期間が制御されるので、メカニカルシャッタでは対応できない高速撮影を実現できる。一方、被写界内に閾値を超える輝度成分が存在するときには、メカニカルシャッタによって露光期間を制御することができるので、当該輝度成分が存在することによるスミアの発生を抑制できる。つまり、スミアの発生を抑制しつつ、高速撮影を実現することができる。
【0015】
第2の発明によれば、マニュアル操作によって強制的に電子シャッタのみを有効化することができるので、メカニカルシャッタでは対応できないほどの高速撮影が要求される条件下で、常にその要求に応じた撮影を行うことができる。
【0016】
この発明の上述の目的,その他の目的,特徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳細な説明から一層明らかとなろう。
【0017】
【実施例】
図1を参照して、この実施例のディジタルカメラ10は、インタライン・トランスファ方式のCCDイメージセンサ(以下、単にイメージセンサと言う。)12を有している。このイメージセンサ12の受光面12aとフォーカスレンズ14との間には、メカニカルシャッタ(遮蔽部材)16および絞り機構18が設けられている。このうちメカニカルシャッタ16は、シャッタドライバ20から供給されるシャッタ制御信号に応答して開閉し、一方の絞り機構18は、絞りドライバ22から供給される絞り制御信号に応答してその開口径、つまりF値を変化させる。
【0018】
モードキー24の操作によって被写体を撮影するための撮影モードが選択されると、CPU26は、シャッタドライバ20に対して開口を命令する。シャッタドライバ20は、この命令に対応するシャッタ制御信号をメカニカルシャッタ16に供給する。メカニカルシャッタ16は、このシャッタ制御信号に従って開口し、これによって被写体の光学像がイメージセンサ12の受光面12aに入射される。CPU26はまた、上述のF値がデフォルト値(たとえばF4〜F6程度)となるように、絞りドライバ22に対して当該デフォルト値の設定を命令する。絞りドライバ22は、この命令に対応する絞り制御信号を絞り機構18に供給し、これによってF値がデフォルト値に設定される。
【0019】
さらに、CPU26は、撮影モードの選択に応答して、TG(Timing Generator)28に対しプリ露光および間引き読み出しの繰り返しを命令する。TG28は、この命令に対応するタイミング信号をイメージセンサ12に供給し、イメージセンサ12は、供給されたタイミング信号に従って、被写体の光学像を露光するとともに、当該露光によって蓄積された電荷の一部を次の1フレーム期間に出力する。つまり、撮影モードが選択された当初は、低解像度の生画像信号が1フレーム期間毎にイメージセンサ12から出力される。
【0020】
イメージセンサ12から出力された各フレームの生画像信号は、CDS(Correlated Double Sampling)/AGC(Automatic Gain Control)回路30に入力され、ここで相関二重サンプリング処理およびゲイン調整処理を施された後、A/D変換回路32に入力される。A/D変換回路32は、入力された生画像信号をディジタル信号である生画像データに変換し、変換後の生画像データを信号処理回路34に入力する。
【0021】
信号処理回路34は、入力された生画像データに色分離,白バランス調整,ガンマ補正,YUV変換などの一連の処理を施し、これらの処理によって生成されたYUVデータをビデオエンコーダ36に入力する。ビデオエンコーダ36は、入力されたYUVデータをNTSC方式の複合画像信号に変換し、変換後の複合画像信号を液晶モニタ38に入力する。これによって、液晶モニタ38の画面に被写体のリアルタイム動画像、いわゆるスルー画像が表示される。
【0022】
さらに、信号処理回路34によって生成されたYUVデータのうちYデータが、AE(Automatic Exposure)/AF(Autofocus)評価回路40に入力される。AE/AF評価回路40は、入力されたYデータに基づいて、被写体像の輝度の程度を表す輝度評価値Ey、および被写体に対するフォーカスレンズ14の合焦の程度を表すフォーカス評価値Efを算出する。
【0023】
具体的には、AE/AF評価回路40は、図2に示すように被写界(画面)を縦16行×横16列の256個のブロック50,50,…に分割する。そして、それぞれのブロック50において当該ブロック50を構成する各画素のYデータを積分することによってブロック50毎の輝度評価値Eyを算出するとともに、図示しないフォーカスエリアを構成する所定のブロック(たとえば被写界の中央に位置するいくつかのブロック)50,50,…におけるYデータの高周波成分を積分することによってフォーカス評価値Efを算出する。
【0024】
信号処理回路34はまた、AE/AF評価回路40に入力されるのと同じYデータを飽和判別回路42にも入力する。飽和判別回路42は、入力されたYデータに基づいて、被写界内に画面が飽和するくらいに高輝度な成分、換言すればスミアを誘起させるような高輝度成分が、存在するか否かを判別する。
【0025】
具体的には、飽和判別回路42は、図3に示すように被写界(画面)を上述したブロック50,50,…よりもさらに細かい、たとえば数画素〜数十画素(横m画素×縦n画素;m=1〜10,n=1〜10)単位の小ブロック60,60,…に分割する。そして、それぞれの小ブロック60において、各画素のYデータを積分するとともに、その積分値Iyを所定の閾値αと比較する。ここで、積分値Iyが閾値αを超える小ブロック60が1つでもあるとき、飽和判別回路42は、被写界内に高輝度成分が存在すると判断し、“1”という判別結果Hを出力する。一方、全ての小ブロック60,60,…において積分値Iyが閾値α以下であるとき、飽和判別回路42は、被写界内に高輝度成分が存在しないと判断し、“0”という判別結果Hを出力する。この判別結果Hは、CPU26に入力される。なお、閾値αは、たとえば積分値Iyとしてあり得る値の最大値Iymaxの95[%]〜99[%]の値(α=0.95Iymax〜0.99Iymax)に設定される。
【0026】
シャッタボタン44が半押しされると、CPU26は、AE/AF評価回路40から輝度評価値Eyおよびフォーカス評価値Efを取り込む。そして、取り込んだ輝度評価値Eyに基づいて最適露光期間Tsおよび最適絞り値Asを算出し、算出した最適露光期間TsをTG28に設定するとともに、絞り機構18による絞り値、つまりF値が当該最適絞り値Asになるように絞りドライバ22を制御する。CPU26はまた、フォーカス評価値Efが大きくなるようにフォーカスドライバ46を制御し、フォーカスレンズ14を合焦位置に設定する。
【0027】
さらに、CPU26は、シャッタボタン44の半押しに応答して、飽和判別回路42から入力される判別結果Hを、自身に内蔵されたレジスタHに記憶する。このレジスタHに記憶される判別結果Hは、シャッタボタン44の半押し状態が解除されるまで、つまりシャッタボタン44が全押しされるか若しくは当該シャッタボタン44がOFFされる(オペレータの指がシャッタボタン44から離れる)まで、1フレーム期間毎に更新される。
【0028】
そして、シャッタボタン44が全押しされると、CPU26は、撮影動作に入る。すなわち、CPU26は、上述した最適露光期間Tsがメカニカルシャッタ16によって対応可能な露光期間の最小値Tp(たとえばTp=1/1000[s])以下であるか否か、つまりメカニカルシャッタ16が当該最適露光期間Tsに従うシャッタ速度に対応できるか否かを判断する。CPU26はまた、レジスタHに記憶された値が“0”および“1”のいずれであるのか、つまり被写界内に高輝度成分が存在するか否かを確認する。
【0029】
ここで、最適露光期間Tsに従うシャッタ速度がメカニカルシャッタ16によって対応することができない速度である場合、若しくは被写界内に高輝度成分が存在しない場合は、CPU26は、TG28に対して1フレーム分の本露光および全画素読み出しを命令する。TG28は、CPU26からの命令に対応するタイミング信号をイメージセンサ12に供給する。これによって、その時点でイメージセンサ12内に存在する全ての電荷、詳しくはイメージセンサ12の図示しない感光部(フォトダイオード)に蓄積されている電荷と図示しない垂直転送部および水平転送部に残留している電荷とが、一旦廃棄される。そして、この廃棄後、本露光が開始され、これによってイメージセンサ12の感光部に電荷が蓄積される。そして、本露光が開始されてから最適露光期間Tsが経過した時点で、感光部に蓄積された全電荷が一斉に垂直転送部に転送される。つまり、イメージセンサ12の電子シャッタ機能によって露光期間が制御される。垂直転送部に転送された電荷は、1水平ライン分ずつ順次水平転送部に転送され、水平転送部に転送された電荷は、1画素分ずつ順次読み出される。その結果、イメージセンサ12から1フレーム分の高解像度生画像信号が順次走査形式で出力される。
【0030】
イメージセンサ12から出力された高解像度生画像信号は、CDS/AGC回路30を介してA/D変換回路32に入力され、ここで高解像度生画像データに変換される。そして、変換された生画像データは、信号処理回路34に入力され、ここで上述した一連の処理を施されることによってYUVデータに変換される。信号処理回路34には、CPU26から圧縮命令が与えられており、信号処理回路34は、当該圧縮命令に応答してJPEG(Joint Photographic Expert Group)方式に従う圧縮処理をYUVデータに施す。さらに、信号処理回路34には、CPU26から記録命令も与えられており、信号処理回路34は、当該記録命令に応答して圧縮後のJPEG圧縮画像ファイルをメモリカード48に記録する。
【0031】
一方、最適露光期間Tsに従うシャッタ速度がメカニカルシャッタ16によって対応可能な速度であり、かつ被写界内に高輝度成分が存在する場合は、CPU26は、TG28に対して上述の1フレーム分の本露光および全画素読み出し命令の他に、後述する垂直転送部クリア命令を与える。TG28は、CPU26からの命令に対応するタイミング信号をイメージセンサ12に供給する。これによって、その時点でイメージセンサ12内に存在する全ての電荷が一旦廃棄され、その後、本露光が開始され、イメージセンサ12の感光部に電荷が蓄積される。そして、本露光が開始されてから最適露光期間Tsが経過した時点で、CPU26は、シャッタドライバ20を制御してメカニカルシャッタ16を閉口させる。これによって、本露光が終了する。つまり、メカニカルシャッタ16によって露光期間が制御される。
【0032】
メカニカルシャッタ16が閉口された直後のタイミングで、上述の垂直転送部クリア命令に基づくタイミング信号に従ってイメージセンサ12の垂直転送部がクリアされる。具体的には、垂直転送部に存在している電荷が、水平転送部に転送され、最終的に廃棄される。このようにしてイメージセンサ12の垂直転送部がクリアされた後、感光部に蓄積されている全電荷が一斉に垂直転送部に転送される。そして、垂直転送部に転送された電荷は、水平転送部を介して順次読み出され、その結果、イメージセンサ12から1フレーム分の高解像度生画像信号が順次走査形式で出力される。
【0033】
これ以降は、上述したのと同様の処理が行われ、最終的に当該高解像度生画像信号に基づくJPEG圧縮画像ファイルがメモリカード48に記録される。そして、このJPEG圧縮画像ファイルの記録後、CPU26は、シャッタドライバ20を制御してメカニカルシャッタ16を開口させる。そして、再び上述したスルー画像を表示させるための処理が行われる。
【0034】
このような一連の撮影動作を実現するために、CPU26は、プログラムメモリ26aに記憶されている制御プログラムに従って、図4および図5のフロー図で示される処理を実行する。
【0035】
図4を参照して、シャッタボタン44が半押しされると、CPU26は、ステップS1で垂直同期信号Vsyncの入力を待つ。そして、垂直同期信号Vsyncが入力されると、ステップS3においてAE/AF評価回路40から輝度評価値Eyを取得する。さらに、ステップS5において当該輝度評価値Eyに基づいて最適露光期間Tsを算出した後、ステップS7で当該最適露光期間TsをTG28に設定する。
【0036】
この最適露光期間Tsの設定後、CPU26は、ステップS9において当該最適露光期間Tsと上述したメカニカルシャッタ16によって対応可能な露光期間の最小値Tpとを比較する。ここで、最適露光期間Tsが最小値Tp以上(Ts≧Tp)であるとき、つまり最適露光期間Tsに従うシャッタ速度がメカニカルシャッタ16によって対応可能な速度であるとき、ステップS11に進む。そして、このステップS11において、予め用意しておいたフラグGに“1”を設定する。
【0037】
一方、最適露光期間Tsが最小値Tpを下回る(Ts<Tp)とき、つまり最適露光期間Tsに従うシャッタ速度がメカニカルシャッタ16によって対応することができない速度であるとき、CPU26は、ステップS9からステップS13に進む。そして、このステップS13において上述のフラグGに“0”を設定する。なお、フラグGは、最適露光期間Tsに従うシャッタ速度がメカニカルシャッタ16によって対応可能な速度であるか否かを表す指標であり、“1”のときメカニカルシャッタ16によって対応可能であることを表し、“0”のときメカニカルシャッタ16によっては対応不可能であることを表す。
【0038】
ステップS11またはステップS13においてフラグGを設定した後、CPU26は、ステップS15に進み、上述のステップS3で取得した輝度評価値Eyに基づいて最適絞り値Asを算出する。そして、ステップS17において絞り機構14によって設定されるF値が最適絞り値Asになるように絞りドライバ22を制御した後、ステップS19に進む。
【0039】
ステップS19において、CPU26は、公知のコントラスト検出方式に基づいてフォーカス調整を行う。具体的には、AE/AF評価回路40からフォーカス評価値Efを取得するとともに、取得したフォーカス評価値Efが大きくなるようにフォーカスドライバ46を制御する。そして、ステップS21において当該フォーカス調整が終了したか否か、つまりフォーカスレンズ14が合焦位置に設定されたか否かを判断する。
【0040】
ここで、フォーカス調整が未だ終了していないと判断すると、CPU26は、ステップS23に進み、シャッタボタン44がOFFされたか否かを判断する。そして、シャッタボタン44がOFFされたと判断すると、このフロー図で示される一連の処理を終了する。つまり、フォーカス調整が終了する前にシャッタボタン44がオフされた場合には、撮影は行われない。一方、シャッタボタン36がOFFされていない場合には、ステップS23からステップS19に戻る。
【0041】
ステップS21でフォーカス調整が終了したと判断すると、CPU26は、ステップS25に進む。そして、このステップS25において飽和判別回路42から入力される判別結果Hを上述のレジスタHに記憶した後、ステップS27において再度シャッタボタン44がOFFされたか否かを判断する。ここで、シャッタボタン44がOFFされた場合、このフロー図で示される一連の処理を終了する。一方、シャッタボタン44がOFFされていない場合には、ステップS29に進み、シャッタボタン44が全押しされたか否かを判断する。そして、シャッタボタン44が全押しされるまでステップS25およびステップS27を繰り返し、シャッタボタン36が全押しされると、ステップS29から図5のステップS31に進む。
【0042】
ステップS31において、CPU26は、上述したフラグGに“1”が設定されているか否かを判断する。ここで、フラグGに“1”が設定されている場合は、ステップS33に進み、レジスタHに“1”が記憶されているか否かを判断する。
【0043】
ステップS33においてレジスタHに“1”が記憶されている場合、つまり現在設定されている最適露光期間Tsに従うシャッタ速度がメカニカルシャッタ16によって対応可能な速度であり、かつ被写界内に高輝度成分が存在する場合、CPU26は、ステップS35に進む。そして、このステップS35においてTG28に対し1フレーム分の本露光および全画素読み出しを命令した後、ステップS37で上述した垂直転送部クリア命令をTG28に与える。
【0044】
これによって、その時点でイメージセンサ12内に存在する全ての電荷が一旦廃棄され、その後、本露光が開始される。そして、CPU26は、ステップS39において当該本露光が開始されてから最適露光期間Tsが経過したか否かを判断する。ここで、最適露光期間Tsが経過したと判断すると、ステップS41に進み、シャッタドライバ20を制御してメカニカルシャッタ16を閉口させる。つまり、メカニカルシャッタ26によって露光期間を制御する。このメカニカルシャッタ16が閉口された直後に、上述の垂直転送部クリア命令に基づくタイミングでイメージセンサ12の垂直転送部がクリアされる。そして、垂直転送部のクリア後、露光期間中にイメージセンサ12の感光部に蓄積された全電荷が一斉に垂直転送部に転送される。垂直転送部に転送された電荷は、上述したように水平転送部を介して順次読み出され、この結果、1フレーム分の高解像度生画像信号がイメージセンサ12から順次走査形式で出力される。
【0045】
ステップS41の処理後、CPU26は、ステップS43において信号処理回路34に対し圧縮命令および記録命令を与える。これによって、信号処理回路34による圧縮処理が行われ、この圧縮処理によって生成されたJPEG圧縮画像ファイルがメモリカード48に記録される。
【0046】
一方、上述のステップS31においてフラグGに“1”が設定されていない(“0”が設定されている)場合、つまり現在設定されている最適露光期間Tsに従うシャッタ速度がメカニカルシャッタ16によっては対応不可能な速度である場合、CPU26は、ステップS45に進む。また、ステップS33においてレジスタHに“1”が記憶されていない(“0”が記憶されている)場合、つまり被写界内に高輝度成分が存在しない場合も、ステップS45に進む。
【0047】
ステップS45において、CPU26は、TG28に対し1フレーム分の本露光および全画素読み出しを命令する。これによって、その時点でイメージセンサ12内に存在する全ての電荷が一旦廃棄された後、本露光が開始される。そして、CPU16は、ステップS47において当該本露光が開始されてから最適露光期間Tsが経過したか否かを判断し、最適露光期間Tsが経過したと判断すると、ステップS43に進む。この場合、本露光によってイメージセンサ12の感光部に蓄積された電荷は、上述したように最適露光期間Tsが経過した時点で、一斉に垂直転送部に転送される。つまり、電子シャッタによって露光期間が制御される。そして、垂直転送部に転送された電荷は、水平転送部を介して順次読み出され、これによって1フレーム分の高解像度生画像信号が順次走査形式でイメージセンサ12から出力される。
【0048】
ステップS43の処理後、CPU26は、ステップS49においてメカニカルシャッタ16が閉口状態にあるか否かを判断する。ここで、メカニカルシャッタ26が閉口状態にあるとき、ステップS51に進み、シャッタドライバ20を制御して当該メカニカルシャッタ16を開口させ、このフロー図で示される一連の処理を終了する。一方、メカニカルシャッタ26が閉口状態にないとき、ステップS51をスキップして、そのまま当該一連の処理を終了する。
【0049】
以上の説明から判るように、この実施例のディジタルカメラ10によれば、被写界内に高輝度成分が存在する場合には、メカニカルシャッタ16によって露光期間が制限される。したがって、当該高輝度成分が存在することによるスミアの発生を抑制することができる。一方、被写界内に高輝度成分が存在しない場合、換言すればスミアが発生する可能性が低い場合には、電子シャッタによって露光期間が制御されるので、メカニカルシャッタ16では対応することのできない高速撮影を実現できる。つまり、スミアの発生を抑制しつつ、高速撮影を実現することができる。このことは、特に連続撮影を行う場合に有効である。
【0050】
また、最適露光期間Tsに従うシャッタ速度がメカニカルシャッタ16では対応不可能な速度である場合には、無条件に電子シャッタによって露光期間が制御される。したがって、当該最適露光期間Tsに従う条件下での撮影が保障される。
【0051】
なお、この実施例では、イメージセンサ12として、順次走査形式で電荷を読み出すいわゆる順次走査方式のものを採用したが、飛び越し走査方式のものを採用してもよい。ただし、この発明は、順次走査方式のイメージセンサを採用するディジタルカメラにおいて特に有効である。すなわち、順次走査方式のイメージセンサを採用するディジタルカメラの中には、メカニカルシャッタが設けられておらず、電子シャッタのみによって露光期間が制御されるものがある。かかる電子シャッタのみによって露光期間が制御されるディジタルカメラにおいては、高速撮影は可能であるが、スミアの発生を抑制することはできない。よって、このようなディジタルカメラにこの発明が適用されれば、高速撮影が可能であるという利点が維持され、しかもスミアの発生が抑制され、この発明が極めて有効となる。
【0052】
また、電荷転送方式の分類においては、インタライン・トランスファ方式のイメージセンサ12を用いたが、フレーム・トランスファ方式やフレーム・インタライン・トランスファ方式などの他の方式のものを用いてもよい。さらに、素子構造の分類においては、CCD型のイメージセンサ12を用いたが、これに限らず、CID(Charge Injection Device)型などの他の構造のものを用いてもよい。
【0053】
そして、被写界全体を対象として高輝度成分が存在するか否かを判別したが、被写界の一部の領域を対象として判別を行ってもよい。たとえば、図4に符号Xで示すように、被写界の中央部分を対象として高輝度成分が存在するか否かを判別してもよい。また、判別の基準となる閾値αの値も、この実施例で説明した値に限定されるものではない。
【0054】
さらに、小ブロック60の形状は、正方形でも長方形でもよいし、これ以外の形状であってもよい。そして、この小ブロック60の大きさ、つまりmおよびnの値も、この実施例で説明した値に限定されない。
【0055】
また、飽和判別回路42と同様の処理を、CPU26によって実行してもよい。つまり、飽和判別回路42を設けず、CPU26の処理によって被写界内に高輝度成分が存在するか否かを判別してもよい。
【0056】
そしてさらに、飽和判別回路42による判別結果Hが“1”および“0”のいずれであるかに係わらず、つまり被写界内に高輝度成分が存在するか否かに係わらず、モードキー24によるマニュアル操作で強制的に電子シャッタによって露光期間が制御されるようにしてもよい。このようにすれば、メカニカルシャッタ16では対応できないほどの高速撮影が要求される条件下で、常にその要求に応じた撮影を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例の概略構成を示すブロック図である。
【図2】図1におけるAE/AF評価回路の処理内容を説明するための図解図である。
【図3】図1における飽和判別回路の処理内容を説明するための図解図である。
【図4】図1の実施例におけるCPUの動作を示すフロー図である。
【図5】図4に続くフロー図である。
【符号の説明】
10…ディジタルカメラ
12…イメージセンサ
16…メカニカルシャッタ
26…CPU
42…飽和判別回路[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a digital camera, and more particularly to, for example, a CCD (Charge Coupled Device) image sensor, an electronic shutter for controlling a charge accumulation period of the image sensor, and opening and closing an incident optical path from a field to a light receiving surface of the image sensor. The present invention relates to a digital camera having a mechanical shutter.
[0002]
[Prior art]
An example of this type of conventional digital camera is disclosed in
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-11-212136
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-described conventional technology, even when the exposure period is not required to be controlled by the mechanical shutter, in other words, even when there is no high-luminance component that induces smear in the object field, the strobe non-flash photographing is performed. Sometimes the exposure period is controlled by a mechanical shutter. That is, since the length of the exposure period is limited by the performance of the mechanical shutter, there is a problem in that high-speed shooting as with an electronic shutter cannot be realized.
[0005]
Therefore, a main object of the present invention is to provide a digital camera capable of realizing high-speed shooting while suppressing generation of smear.
[0006]
It is another object of the present invention to provide a digital camera capable of performing photographing according to a high-speed photographing condition under the condition.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
According to a first aspect of the present invention, there is provided a digital camera including an electronic shutter for controlling a charge accumulation period of an image sensor and a mechanical shutter for opening and closing an incident optical path from a field to a light receiving surface of the image sensor. A digital camera, further comprising an activation unit that activates only the electronic shutter among the shutter and the mechanical shutter, wherein the predetermined condition includes a luminance condition that a luminance component exceeding a threshold exists in the object scene. is there.
[0008]
According to a second aspect of the present invention, an activation command arbitrarily given in a digital camera having an electronic shutter for controlling a charge accumulation period of an image sensor and a mechanical shutter for opening and closing an incident optical path from a field to a light receiving surface of the image sensor. The digital camera further includes a receiving unit that receives the activation command, and an activation unit that activates only the electronic shutter among the electronic shutter and the mechanical shutter when the activation command is received.
[0009]
[Action]
In the first aspect, when the luminance condition that a luminance component exceeding the threshold exists in the object scene is not satisfied, only the electronic shutter of the electronic shutter and the mechanical shutter is activated by the activation unit. Therefore, in this case, the exposure period is controlled by the electronic shutter. On the other hand, when the luminance condition is satisfied, that is, when there is a luminance component exceeding the threshold value in the object scene, the exposure period can be controlled by the mechanical shutter by activating the mechanical shutter.
[0010]
In one embodiment of the present invention, detecting means for detecting the luminance of each of a plurality of small areas formed in the object scene, comparing means for comparing the luminance of each of the small areas detected by the detecting means with a threshold value, and comparing Determining means for determining whether a luminance condition is satisfied based on a comparison result by the means;
[0011]
Note that the predetermined condition may further include an exposure condition that the optimum exposure period is equal to or longer than the minimum value of the exposure period that can be controlled by the mechanical shutter. In this case, the mechanical shutter is not activated when the exposure condition is not satisfied even when the luminance condition is satisfied, that is, when the optimal exposure period is a short period that cannot be handled by the mechanical shutter.
[0012]
Then, the image sensor may read out electric charges in a sequential scanning format. Further, a CCD type image sensor can be used as such an image sensor.
[0013]
In the second invention, when the receiving unit receives the activation command, only the electronic shutter of the electronic shutter and the mechanical shutter is activated by the activation unit. That is, only the electronic shutter can be forcibly activated by a manual operation. In this case, the exposure period is controlled by the electronic shutter.
[0014]
【The invention's effect】
According to the first aspect, when there is no luminance component exceeding the threshold in the object scene, the exposure period is controlled by the electronic shutter, so that high-speed photographing that cannot be performed by the mechanical shutter can be realized. On the other hand, when there is a luminance component exceeding the threshold in the object scene, the exposure period can be controlled by the mechanical shutter, so that the occurrence of smear due to the existence of the luminance component can be suppressed. That is, high-speed shooting can be realized while suppressing the occurrence of smear.
[0015]
According to the second aspect, only the electronic shutter can be forcibly activated by a manual operation. Therefore, under conditions in which high-speed imaging that cannot be handled by a mechanical shutter is required, imaging that always meets the request is performed. It can be performed.
[0016]
The above and other objects, features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description of embodiments with reference to the drawings.
[0017]
【Example】
Referring to FIG. 1, a
[0018]
When a shooting mode for shooting a subject is selected by operating the
[0019]
Further, in response to the selection of the photographing mode, the
[0020]
The raw image signal of each frame output from the
[0021]
The
[0022]
Further, the Y data among the YUV data generated by the
[0023]
More specifically, the AE /
[0024]
The
[0025]
Specifically, as shown in FIG. 3, the
[0026]
When the
[0027]
Further, in response to the half-press of the
[0028]
Then, when the
[0029]
Here, if the shutter speed according to the optimal exposure period Ts is a speed that cannot be handled by the
[0030]
The high-resolution raw image signal output from the
[0031]
On the other hand, if the shutter speed according to the optimal exposure period Ts is a speed that can be handled by the
[0032]
At the timing immediately after the
[0033]
Thereafter, the same processing as described above is performed, and a JPEG compressed image file based on the high-resolution raw image signal is finally recorded on the
[0034]
In order to realize such a series of photographing operations, the
[0035]
Referring to FIG. 4, when
[0036]
After setting the optimal exposure period Ts, the
[0037]
On the other hand, when the optimal exposure period Ts falls below the minimum value Tp (Ts <Tp), that is, when the shutter speed according to the optimal exposure period Ts is a speed that cannot be handled by the
[0038]
After setting the flag G in step S11 or S13, the
[0039]
In step S19, the
[0040]
Here, if it is determined that the focus adjustment has not been completed, the
[0041]
When determining that the focus adjustment has been completed in step S21, the
[0042]
In step S31, the
[0043]
If "1" is stored in the register H in step S33, that is, the shutter speed according to the currently set optimum exposure period Ts is a speed that can be handled by the
[0044]
As a result, all the electric charges present in the
[0045]
After the processing in step S41, the
[0046]
On the other hand, if “1” is not set to the flag G in step S31 (“0” is set), that is, the shutter speed according to the currently set optimal exposure period Ts depends on the
[0047]
In step S45, the
[0048]
After the process in step S43, the
[0049]
As can be understood from the above description, according to the
[0050]
If the shutter speed according to the optimal exposure period Ts is a speed that cannot be handled by the
[0051]
In this embodiment, the
[0052]
Further, in the classification of the charge transfer system, the
[0053]
Then, whether or not a high luminance component exists is determined for the entire object scene. However, the determination may be performed for a partial area of the object scene. For example, as indicated by a symbol X in FIG. 4, it may be determined whether or not a high luminance component exists in a central portion of the object field. Further, the value of the threshold value α serving as a reference for determination is not limited to the value described in this embodiment.
[0054]
Furthermore, the shape of the
[0055]
Further, the same processing as that of the
[0056]
Further, regardless of whether the determination result H by the
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an illustrative view for explaining processing contents of an AE / AF evaluation circuit in FIG. 1;
FIG. 3 is an illustrative view for explaining a processing content of a saturation determination circuit in FIG. 1;
FIG. 4 is a flowchart showing an operation of a CPU in the embodiment of FIG. 1;
FIG. 5 is a flowchart following FIG. 4;
[Explanation of symbols]
10. Digital camera
12 ... Image sensor
16 ... Mechanical shutter
26 ... CPU
42 ... Saturation determination circuit
Claims (6)
所定条件が満足されないとき前記電子シャッタおよび前記メカニカルシャッタのうち前記電子シャッタのみを有効化する有効化手段をさらに備え、
前記所定条件は前記被写界内に閾値を超える輝度成分が存在するという輝度条件を含むことを特徴とする、ディジタルカメラ。An electronic shutter that controls a charge accumulation period of an image sensor, and a digital camera that includes a mechanical shutter that opens and closes an incident optical path from a field to a light receiving surface of the image sensor.
An activation unit that activates only the electronic shutter among the electronic shutter and the mechanical shutter when a predetermined condition is not satisfied;
The digital camera according to claim 1, wherein the predetermined condition includes a luminance condition that a luminance component exceeding a threshold value exists in the object scene.
前記検出手段によって検出された前記小領域毎の輝度を前記閾値と比較する比較手段、および
前記比較手段による比較結果に基づいて前記輝度条件が満足されるか否かを判別する判別手段をさらに備える、請求項1記載のディジタルカメラ。Detecting means for detecting the luminance of each of a plurality of small areas formed in the object scene,
Comparing means for comparing the brightness of each of the small areas detected by the detecting means with the threshold value, and determining means for determining whether or not the brightness condition is satisfied based on a comparison result by the comparing means. The digital camera according to claim 1.
任意に与えられる有効化指令を受け付ける受付手段、および
前記有効化指令が受け付けられたとき前記電子シャッタおよび前記メカニカルシャッタのうち前記電子シャッタのみを有効化する有効化手段をさらに備える、ディジタルカメラ。An electronic shutter that controls a charge accumulation period of an image sensor, and a digital camera that includes a mechanical shutter that opens and closes an incident optical path from a field to a light receiving surface of the image sensor.
A digital camera, further comprising: accepting means for accepting an arbitrarily given enabling command; and enabling means for enabling only the electronic shutter among the electronic shutter and the mechanical shutter when the enabling command is received.
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JP2002304054A JP2004140640A (en) | 2002-10-18 | 2002-10-18 | Digital camera |
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JP2002304054A JP2004140640A (en) | 2002-10-18 | 2002-10-18 | Digital camera |
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Country | Link |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012065360A (en) * | 2011-12-12 | 2012-03-29 | Canon Inc | Electronic camera and control method of the same |
JP2012186860A (en) * | 2012-06-18 | 2012-09-27 | Canon Inc | Imaging device, method of controlling the same, and program |
-
2002
- 2002-10-18 JP JP2002304054A patent/JP2004140640A/en active Pending
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