【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子シャッタとメカニカルシャッタとを併用して撮影を行うデジタルカメラに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、デジタルカメラに用いられているＣＣＤなどの固体撮像素子に特有の問題としてスミアがある。このスミアは、複数の撮像素子からなる受光部に不要な光が混入したり、内部で発生したノイズが、隣接した撮像素子（画素）や、受光部から蓄積電荷を読み出すための電荷転送部に混入することにより発生する画像ノイズであり、強い光が入射した時などに、撮影画像に白い縦稿となって顕著に現れるものである。このようなＣＣＤを用いたデジタルカメラでは、スミアを防止するため、一般にメカニカルシャッタが用いられている。
【０００３】
このような、メカニカルシャッタの閉動作制御電圧は、出来るだけ高い方がばらつきが少なくなり精度も良くなる。しかし、高電圧で制御を行うと電流のピークが発生するため、乾電池などを使用したシステムでは、電圧降下が起こり、ＣＰＵが暴走したり信号処理が正常にできなくなるという問題がある。このため、この電圧降下を考慮して、バッテリのエンド（システムがダウンする電圧）を決めている。しかし、この電圧を高く設定すると、バッテリを使用できる時間が短くなり、撮影可能な画像数が少なくなるという問題があった。
【０００４】
このようなバッテリ寿命に伴うデジタルカメラの撮影画像数の減少を緩和する方法として、バッテリが所定の電圧に低下した時に、撮影に支障の少ない機能に優先順位をつけて順次停止させ、バッテリの電圧が低下しても撮影に支障の少ない機能を省いて撮影可能にして、撮影画像の枚数を増加させる技術が知られている（例えば、特許文献１）。
【０００５】
【従来技術】
特開平１０−１２３５９５号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述の特許文献１記載されているデジタルカメラでは、メカニカルシャッタを停止させると撮影が出来なくなるため、メカニカルシャッタの機能を停止させることは考慮されていない。このため、撮影時には常にバッテリの消費電力が大きいメカニカルシャッタを駆動するので、バッテリの使用時間を延長させる効果は薄く、撮影画像数の大幅な増加も期待できないという問題があった。
【０００７】
本発明は上記の事情を考慮してなされたもので、メカニカルシャッタによるバッテリの消費電力を抑制して撮影可能な画像数を増加させたデジタルカメラを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明のデジタルカメラは、撮像素子の駆動を制御することにより露光時間を制御する電子シャッタと、画像取り込み時に前記撮像素子を機械的に遮光するメカニカルシャッタとを用いて撮影を行うデジタルカメラであり、デジタルカメラの電源電圧を検出する電圧検出手段と、メカニカルシャッタとその他の機能が使用不可能となる電圧値であり、デジタルカメラのシステムがダウンするエンド電圧値、及びこのエンド電圧値よりも高く、メカニカルシャッタが使用可能で、その他の機能を駆動することが可能な最低電圧値であるプリエンド電圧値が設定され、電圧検出手段により検出された電圧値が、エンド電圧値よりも高く、且つプリエンド電圧値より小さい場合には、撮影時にメカニカルシャッタを駆動せずに、電子シャッタを制御して撮影を実行させる制御手段とを備えたことを特徴とするものである。
【０００９】
また、前述の制御手段は、被写体輝度に基づいて前記電子シャッタのシャッタ速度を決定し、このシャッタ速度が所定のシャッタ速度よりも高速であり、前述の電圧値がエンド電圧値よりも高く、且つプリエンド電圧値より小さい場合には、警告メッセージを表示手段に表示することを特徴とするものである。なお、所定のシャッタ速度とは、この速度より高速のシャッタ速度で撮影した場合には、撮影画像にスミア成分が発生せず、この速度より低速のシャッタ速度で撮影した場合には、スミア成分が発生しないことを判定する閾値である。また、前述の警告メッセージは、スミア成分の発生を警告するメッセージである。
【００１０】
上記目的を達成するため、本発明のデジタルカメラは、撮像素子の駆動を制御することにより露光時間を制御する電子シャッタと、前記撮像素子を機械的に遮光するメカニカルシャッタとを用いて撮影を行うデジタルカメラであり、被写体輝度に基づいて電子シャッタのシャッタ速度を決定し、このシャッタ速度が所定のシャッタ速度より低速である場合、メカニカルシャッタを駆動させず、電子シャッタを制御して撮影を実行させ、所定のシャッタ速度より高速である場合、メカニカルシャッタと電子シャッタとを制御して撮影を実行させる制御手段を備えたことを特徴とするものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明のデジタルカメラの外観斜視図である。図１（Ａ）はデジタルカメラ１０の正面側、図１（Ｂ）は背面側の構成を示している。デジタルカメラ１０の正面には、図中矢印方向にスライド操作自在なレンズバリア１１が設けられている。このレンズバリア１１を図１（Ａ）に示す開放位置にスライドさせることにより、撮影レンズ１２、ストロボ発光部１３が前面に露呈して撮影可能な状態となる。
【００１２】
撮影レンズ１２の背後には、後述するように、撮像素子であるＣＣＤが配置されている。このＣＣＤは、撮影レンズ１２を介して被写体画像を受光して撮像信号を取得する。この撮像信号は、Ａ／Ｄ変換器によりデジタル信号の画像データに変換され、デジタルカメラ１０の背面に設けられたＬＣＤ表示パネル１４で、いわゆるスルー画像として表示される。また、デジタルカメラ１０には、光学ファインダを構成するファインダ対物窓１５及びファインダ接眼窓１６が前面と背面に設けられており、これらを介して被写体画像のフレーミングが行われる。
【００１３】
デジタルカメラ１０の上面には、レリーズボタン１７が設けられている。このレリーズボタン１７は、２段階押しのスイッチとなっている。撮影者が、ＬＣＤ表示パネル１４または光学ファインダを用いてフレーミングを行った後に、レリーズボタン１７を軽く押圧（半押し）すると、露光調整、撮影レンズ１２の焦点調整などの各種撮影準備処理が施される。撮影準備処理が施された撮影信号は、レリーズボタン１７を離すまでデータロックされる。そして、この状態でレリーズボタン１７をもう１度強く押圧（全押し）すると、撮影準備が施された１画面分の撮像信号が画像データに変換された後、メモリカードスロット１８に着脱自在に装填されるメモリカード１９に記憶される。
【００１４】
デジタルカメラ１０の背面には、ＬＣＤ表示パネル１４のほかに、撮影者により操作され、複数のボタンやスイッチで構成される操作部２０が設けられている。この操作部２０は、電源のオン／オフ切替えを行う電源ボタン２１と、撮影レンズ１２のズームレンズをワイド側、テレ側に変倍するズーム操作ボタン２２と、各種モードを選択するモード切替スイッチ２３と、ＬＣＤ表示パネル１４に表示されるメニュー画面内でカーソルを移動させるカーソル操作ボタン２４とで構成されている。
【００１５】
デジタルカメラ１０では、通常の撮影を行う通常撮影モード、撮影した画像をＬＣＤ１４に表示する再生モード、及び各種設定を行うセットアップモードが選択可能となっており、モード切替スイッチ２３をスライド操作させることで、これらのモードの切り替えが行われる。
【００１６】
デジタルカメラ１０の電気的構成を図２に示す。撮影レンズ１２は、ズームレンズ３０と、絞り３１と、フォーカスレンズ３２と、メカニカルシャッタ３３とで構成されている。これらは、ズーミングを行うズームモータ３４と、絞り調整を行う絞り用モータ３５と、焦点調整を行うフォーカス用モータ３６と、メカニカルシャッタを駆動するシャッタ用モータ３７とにより各々が駆動される。
【００１７】
これらのモータ３４〜３７は、モータドライバ３８〜４１を介して、デジタルカメラ全体の制御を行うＣＰＵ４２に接続されており、ＣＰＵ４２がモータドライバ３８〜４１を介してモータ３４〜３７の各々を駆動制御するまた、撮影レンズ１２の背後には、ＣＣＤ４３が配置されている。撮影レンズ１２を透過した被写体光が、ＣＣＤ４３の受光面に入射して画像データとして取得される。ＣＣＤ４３は、タイミングジェネレータ４４を介して、ＣＰＵ４２に接続されている。このＣＰＵ４２が、タイミングジェネレータ４４を制御してタイミング信号（クロックパルス）を発生させてＣＣＤ４３を駆動させる。なお、ＣＣＤ４３は、１回の画像の取り込みで、画像の撮像を行う。
【００１８】
このＣＣＤ４３から出力された画像データは、相関二重サンプリング回路（ＣＤＳ）４５に入力され、ＣＣＤの各セルの蓄積電荷量に正確に対応したＲ，Ｇ，Ｂの画像データとして出力される。ＣＤＳ４５から出力された画像データは、増幅器（ＡＭＰ）４６で増幅されて、Ａ／Ｄ変換器４７でデジタルデータに変換される。デジタル化された画像データは、画像信号処理回路４８に送信される。画像信号処理部４８は、データバス４９を介して、ビデオメモリ５０及びバッファメモリ５１に接続されており、それぞれに画像データを書き込む。
【００１９】
ビデオメモリ５０は、ＬＣＤ１４を電子ビューファインダとして使用する際に、解像度の低い画像データが一時的に記録される。ビデオメモリに記録された画像データは、データバス４９を介してＬＣＤドライバ５２に送信され、ＬＣＤ１４に表示される。
【００２０】
バッファメモリ５１は、撮像された高解像度の画像データが一時的に記録される。この時、画像信号処理回路４８は、撮像された画像データがバッファメモリ５１に記憶されている間に、ハイパートーン処理、ハイパーシャープネス処理等の画像処理を施す。このバッファメモリ５１から読み出された画像データは、データバス４９を介して接続されている圧縮処理回路５３により、ＪＰＥＧ等の圧縮方式により圧縮される。圧縮された画像データは、ＣＰＵ４２がメディアコントローラ５４を制御して、記憶媒体であるメモリカード１９に記憶される。
【００２１】
また、画像信号処理回路４８は、データバス４９を介して、ＣＰＵ４２、ＡＦ検出回路５５、ＡＥ検出回路５６に接続されている。ＡＦ検出回路５６は、検出範囲に対応する画像データを画像信号処理回路４８から抽出する。ＡＦ検出回路５５は、抽出された画像データの高周波成分を１フィールド期間積分することにより、振幅値を算出する。ＣＰＵ４２は、モータドライバ４０を介して、モータ３６を制御することにより、フォーカスレンズ３２を光軸方向に進退移動させる。この時、ＡＦ検出回路５５は、順次振幅値の計算を実行し、最大振幅を検出する。ＣＰＵ４２は、この検出値をＡＦ検出回路５５から取得し、この検出値に対応する位置（合焦位置）にフォーカスレンズ３２を移動させることにより焦点調整が行われる。
【００２２】
ＡＥ検出回路５６は、検出範囲に対応する画像データを画像信号処理回路４８から抽出して、この抽出された画像データの輝度信号を積分することによって測光を行う。この測光データは、ＡＥ検出回路５６からＣＰＵ４２に送信される。
【００２３】
ＣＰＵ４２は、この測光データに基づいて、モータドライバ３９を介してモータ３５を制御して絞り３１を駆動し、さらに、測光データに基づいて電子シャッタの速度を制御することにより、撮影条件が最適となるように露光調整を行う。電子シャッタの速度の制御は、ＣＰＵ４２がタイミングジェネレータ４４を制御してＣＣＤ４３の駆動を制御して露光時間を調節することにより行われる。また、ＣＰＵ４２は、電子シャッタのシャッタ速度が所定のシャッタ速度より高速に設定されているか、低速に設定されているかを判定して、この結果に基づいてメカシャッタ３３の駆動を制御する。この所定のシャッタ速度とは、撮影画像にスミア成分が発生し易いか否かを判定するための閾値である。
【００２４】
このような露光調整及び焦点調整の撮影準備処理は、レリーズボタン１７の１回目の押圧操作（半押し）された時に行われる。撮影条件が最適となるように撮影レンズ１１の露光調整、焦点調整を行う。
【００２５】
ＣＰＵ４２には、Ａ／Ｄ変換器６０を介して電圧検出回路６１が接続されている。この電圧検出回路６１は、バッテリ６２に接続されており、バッテリ６２の電圧を検出する。電圧検出回路６１により検出された電圧値は、Ａ／Ｄ変換器６０にてデジタル信号に変換されてＣＰＵ４２に送信される。
【００２６】
ＣＰＵ４２は、デジタル信号に変換された電圧値を取得する。ＣＰＵ４２には、メカシャッタ３３とその他の機能が使用不可能であり、デジタルカメラ１０のシステムの機能がダウンするエンド電圧値と、このエンド電圧値よりも高く、メカシャッタ３３が使用可能でその他の機能が使用可能な最低電圧値であるプリエンド電圧値とが設定されている。ＣＰＵ４２は、取得した電圧値と、プリエンド電圧値及びエンド電圧値とを比較する。
【００２７】
ＣＰＵ４２は、取得した電圧値がエンド電圧値以下の場合には、デジタルカメラ１０での撮影を禁止して、ＬＣＤパネル１４に「電池切れ」のメッセージを表示させる。
【００２８】
また、ＣＰＵ４２は、取得した電圧値がエンド電圧値よりも大きい場合には、取得した電圧値がプリエンド電圧値以上か否かの判定を行う。プリエンド電圧値より小さいと判定された場合は、メカシャッタ３３を駆動しないと判断する。また、プリエンド電圧値以上であると判定された場合はメカシャッタ３３を駆動すると判断する。
【００２９】
ＣＰＵ４２は、メカシャッタ３３を駆動する場合と駆動しない場合のそれぞれに対応する信号をＥＶＲ回路６３に送信される。ＥＶＲ回路６３は、この回路内に設けられたＤ／Ａ変換器により、取得した信号をデジタル信号からアナログ信号に変換する。ＥＶＲ回路６３は電子ボリューム回路であり、所定の電圧範囲内で電圧値を変化させて出力する。ＥＶＲ回路６３は、メカシャッタ３３を駆動しない信号の場合は０Ｖの電力信号をモータドライバ４１に出力し、メカシャッタ３３を駆動する場合には、メカシャッタ３３の駆動電圧、例えば、３Ｖの電力信号をモータドライバ４１に出力する。
【００３０】
モータドライバ４１は、タイミングジェネレータ４４からのクロックパルスと、ＥＶＲ回路６３からの電力信号とに基づいてモータ３７を制御することにより、メカシャッタ３３を駆動する。
【００３１】
図３は、撮影シーケンスを示す説明図である。タイミングジェネレータ４４は、ＣＣＤ４３を駆動させる垂直同期信号を発生させる。また、このタイミングジェネレータ４４は、シャッタボタン１７が全押しされて、一定の露光時間が経過した後に、メカシャッタ３３を閉動作させるためのクロックパルスを発生させる。モータドライバ４１は、このクロックパルスに同期させて電力信号を発生させる。この時、図３（Ａ）に示すように、電力信号がメカシャッタ３３を駆動させる電圧値である場合はメカシャッタ３３は、閉動作される。その後、ＣＣＤ４３からの画像データの読み出しが終了した時点で、タイミングジェネレータ４４がメカシャッタを開動作させるためのクロックパルスを発生させる。モータドライバ４１は、このクロックパルスに同期信号に同期させて再び電力信号を発生させることにより、メカシャッタ３３を開動作させる。このように、ＣＣＤ４３から画像データの読み出しが行われている時に、メカシャッタが閉じて遮光されているため、画像データ読み出し中に外光が入射しないため、スミアの発生が防止される。
【００３２】
また、図３（Ｂ）に示すように、電力信号が０Ｖの場合は、メカシャッタは、動作せずに、常に開いた状態である。このため、ＣＣＤ４３から画像データが読み出されている時も、メカシャッタ３３は開放状態であるため、電子シャッタを制御して高速のシャッタ速度で撮影する場合は、撮像画像にスミアが発生する可能性がある。しかし、低速のシャッタ速度の場合は、スメアが発生可能性は低い。
【００３３】
また、図２に示すように、ＣＰＵ４２には、操作部２０が接続されており、撮影者によりシャッタボタン３１が半押しされた時に、前述のように、合焦位置の検出と、露光制御が行われる。また、ＣＰＵ４２には、モータドライバ３８を介して、ズーム用のモータ３４が接続されており、ＣＰＵ４２が、ズーム操作部２２によって撮影者からのズームの指令を取得した場合に、モータドライバ３８を制御してズーム用のモータ３４を駆動させることにより、ズームレンズ３０をワイド端とテレ端との間で移動させる。
【００３４】
また、ＣＰＵ４２には、ＣＰＵ４２の動作に必要な制御プログラムが記憶されたＲＯＭ６５が接続されており、この制御プログラムに基づいて動作する。
【００３５】
次に、上記構成のデジタルカメラの撮影時の作用について説明を行う。ＣＰＵ４２は、電源（バッテリ）の電圧が、エンド電圧値以下か否かを判定する。電源電圧がエンド電圧値以下であると判定された場合には、撮影が不可能であり、ＬＣＤ表示パネル１４に電池交換のメッセージを表示して警告を行う。また、電源電圧がエンド電圧よりも高いと判定された場合には、その後の撮影処理を実行する。
【００３６】
撮影者は、光学ファインダ、またはＬＣＤパネル１４に表示されたスルー画により被写体のフレーミングを行う。このフレーミングが終了後、撮影者によりシャッタボタン１７の半押し操作が行われる。シャッタボタン１７の半押し操作が行われない場合には、そのまま待機状態を維持する。シャッタボタン１７の半押し操作が行われた場合には、ＣＰＵ４２は、ＡＦ制御回路５５及びＡＥ制御回路５６を制御してＡＥ制御とＡＦ制御とを行う。また、ＣＰＵ４２は、バッテリ６２の電圧値をＡ／Ｄ変換器６０を介して電圧検出回路６１から取得し、この電圧値がプリエンド電圧値より小さいか否かの判定を行う。
【００３７】
バッテリ６２の電圧値が、プリエンド電圧値より小さいと判定された場合には、電子シャッタが、所定のシャッタ速度よりも高速で制御されるか否かを判定する。所定のシャッタ速度よりも高速である高速シャッタで撮影を行うと判定された場合には、ＬＣＤパネル１４にスミア警告のメッセージを表示する。その後、シャッタボタン１７が操作されるまで待機状態となる。所定のシャッタ速度よりも低速である低速シャッタで撮影を行うと判定された場合には、警告表示を行わずにシャッタボタン１７が操作されるまで待機状態となる。
【００３８】
また、バッテリ６２の電圧値が、プリエンド電圧値以上であると判定された場合には、そのまま次の処理に進む。その後、シャッタボタン１７が、離された場合には最初の処理に戻り、再びシャッタボタン１７が半押しされるまで待機状態となる。また、シャッタボタン１７が半押しの状態のままであれば、シャッタボタン１７が全押しされるまで、待機状態となる。
【００３９】
その後、シャッタボタン１７が全押しされた場合、バッテリ６２の電圧値がプリエンド電圧値より小さい場合には、メカシャッタ３３の開閉動作を行わずに撮影を実行し、撮影処理を終了する。また、プリエンド電圧値以上の場合には、メカシャッタ３３の開閉動作を行って撮影を実行して撮影処理を終了する。
【００４０】
上記実施形態においては、バッテリ６２の電圧値がプリエンド電圧値より小さい場合に、メカシャッタの開閉動作を行わずに撮影を実行することにより、電圧値が低下しても撮影を可能にしているので、従来のデジタルカメラよりも撮影枚数を増やすことができる。また、プリエンド電圧値の他に、その他の機能を停止する所定の電圧値を設定して、バッテリ６２の電圧の低下に応じて、撮影の機能として重要度の低いものから順に動作が停止するようにしても良い。
【００４１】
また、低速シャッタ時は、スミアの影響を受けにくいという特性を利用して、高速シャッタ時にはメカシャッタ３３を併用して撮影を行い、低速シャッタ時には、メカシャッタ３３を使用しないで撮影するようにしても良い。
【００４２】
この場合は、ＣＰＵ４２が、ＡＥ検出回路５６から検出値を取得する。ＣＰＵ４２は、この検出値に基づいて、電子シャッタのシャッタ速度を決定する。ＣＰＵ４２は、このシャッタ速度が所定のシャッタ速度よりも高速であるか低速であるかを判定する。電子シャッタを高速で制御すると判定された場合、ＣＰＵ４２は、ＥＶＲ回路６３にメカシャッタ３３を開閉駆動する信号を送信し、電子シャッタを低速で制御すると判定された場合、ＥＶＲ回路６３にメカシャッタ３３を開閉駆動しない信号を送信するようにすれば良い。
【００４３】
このように、低速のシャッタ速度で撮影を行う時と、高速のシャッタ速度で撮影を行う時とで、メカシャッタ３３を選択的に開閉動作させる場合のデジタルカメラ１０の作用を図５のフローチャートを用いて説明する。
【００４４】
ＣＰＵ４２は、バッテリ６２の電圧がエンド電圧値以下か否かを判定する。エンド電圧値以下であると判定された場合には、撮影が不可能であり、ＬＣＤパネル１４に電池交換のメッセージを表示して警告を行う。また、バッテリ６２がエンド電圧よりも高いと判定された場合には、その後の撮影処理を実行する。
【００４５】
撮影者は、光学ファインダ、またはＬＣＤパネル１４に表示されたスルー画により被写体のフレーミングを行う。このフレーミングが終了後、撮影者によりシャッタボタン１７の半押し操作が行われる。シャッタボタン１７の半押し操作が行われない場合には、そのまま待機状態を維持する。シャッタボタン１７の半押し操作が行われた場合には、ＣＰＵ４２は、ＡＦ制御回路５５及びＡＥ制御回路５６を制御してＡＥ制御とＡＦ制御とを行う。この時、ＣＰＵ４２は、ＡＥ制御回路５６から検出値を取得して、電子シャッタの制御速度を決定する。
【００４６】
その後、シャッタボタン１７が離されたら最初の処理に戻り、再びシャッタボタン１７が半押しされるまで待機状態となる。シャッタボタン１７が半押しの状態のままであれば、シャッタボタン１７が全押しされるまで待機状態となる。
【００４７】
シャッタボタン１７が全押しされない時は、そのまま待機状態を維持し、全押しされた時に、ＣＰＵ４２は電子シャッタが、所定のシャッタ速度よりも高速のシャッタ速度に設定されている否かを判定する。高速のシャッタ速度に設定されている場合、ＣＰＵ４２は、ＥＶＲ回路６３にメカシャッタ３３を駆動する信号を送信し、メカシャッタ３３を用いて撮影を行い、撮影処理を終了する。
【００４８】
また、低速のシャッタ速度に設定されている場合には、メカシャッタ３３を使用せずに撮影を行って撮影の処理を終了する。
【００４９】
このように、低速のシャッタ速度の場合には、スミアの影響を受けにくいのでメカシャッタ３３を使用せずに撮影を行うようにすれば、平均的に、メカシャッタ３３を開け閉めする回数が少なくなりバッテリの消費を低減することができ、撮影枚数を増やすことが出来る。
【００５０】
【発明の効果】
上述のように、本発明のデジタルカメラによれば、バッテリの電圧がメカシャッタを使用出来ない電圧に低下した場合でも、メカシャッタのみを使用不可として、撮影を行うことができるようにしたので撮影枚数を増やすことができる。
【００５１】
また、電子シャッタを高速シャッタで使用する場合にのみ、メカシャッタを使用するようにしたので、平均的にメカシャッタの使用頻度を低減することが可能であり、バッテリの寿命が長くなり結果的に撮影枚数を増加させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】デジタルカメラの外観斜視図である。
【図２】デジタルカメラの電気的構成を示すブロック図である。
【図３】撮影シーケンスを示す説明図である。
【図４】デジタルカメラの撮影処理を説明するフローチャートである。
【図５】デジタルカメラの撮影処理を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
１０ デジタルカメラ
１２ 撮影レンズ
１７ シャッタボタン
３０ ズームレンズ
３１ 絞り
３２ フォーカスレンズ
３３ メカニカルシャッタ
３４〜３７ モータ
３８〜４１ モータドライバ
４２ ＣＰＵ
４３ ＣＣＤ
４４ タイミングジェネレータ
５６ ＡＥ制御回路
６１ 電圧検出回路
６２ バッテリ
６３ ＥＶＲ回路[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a digital camera that performs photographing using an electronic shutter and a mechanical shutter in combination.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, smear is a problem peculiar to a solid-state imaging device such as a CCD used in a digital camera. This smear is caused by unwanted light mixed in the light receiving unit composed of a plurality of image sensors, or noise generated inside the adjacent image sensor (pixels) or the charge transfer unit for reading accumulated charges from the light receiving unit. This is image noise generated by mixing, and appears prominently as a white vertical draft in the captured image when strong light is incident. In a digital camera using such a CCD, a mechanical shutter is generally used to prevent smear.
[0003]
The mechanical shutter closing operation control voltage is as high as possible with less variation and better accuracy. However, when control is performed at a high voltage, a current peak is generated. Therefore, in a system using a dry cell or the like, there is a problem in that a voltage drop occurs and the CPU runs out of control or signal processing cannot be performed normally. For this reason, in consideration of this voltage drop, the end of the battery (the voltage at which the system goes down) is determined. However, when this voltage is set high, there is a problem in that the time during which the battery can be used is shortened and the number of images that can be taken is reduced.
[0004]
As a method of mitigating the reduction in the number of images taken by digital cameras due to such battery life, when the battery drops to a predetermined voltage, prioritize the functions that have little trouble with shooting, and stop them sequentially. A technique is known in which the number of photographed images is increased by omitting a function that does not hinder photographing even when the image quality decreases (for example, Patent Document 1).
[0005]
[Prior art]
Japanese Patent Laid-Open No. 10-123595 [0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the digital camera described in Patent Document 1 described above, since the photographing cannot be performed when the mechanical shutter is stopped, it is not considered to stop the function of the mechanical shutter. For this reason, the mechanical shutter, which consumes a large amount of battery power, is always driven at the time of photographing, so that the effect of extending the battery usage time is small, and there is a problem that a significant increase in the number of photographed images cannot be expected.
[0007]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a digital camera that increases the number of images that can be taken by suppressing power consumption of a battery by a mechanical shutter.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a digital camera of the present invention uses an electronic shutter that controls exposure time by controlling driving of an image sensor, and a mechanical shutter that mechanically shields the image sensor when capturing an image. A digital camera for photographing, a voltage detection means for detecting a power supply voltage of the digital camera, a voltage value at which the mechanical shutter and other functions cannot be used, an end voltage value at which the system of the digital camera goes down, and A pre-end voltage value that is higher than the end voltage value, can use the mechanical shutter, and can drive other functions is set, and the voltage value detected by the voltage detection means is the end voltage. If it is higher than the value and smaller than the pre-end voltage value, drive the mechanical shutter during shooting. To, and is characterized in that a control means for executing the photographing by controlling the electronic shutter.
[0009]
Further, the control means determines the shutter speed of the electronic shutter based on the subject brightness, the shutter speed is higher than a predetermined shutter speed, the voltage value is higher than the end voltage value, and When it is smaller than the pre-end voltage value, a warning message is displayed on the display means. It should be noted that the predetermined shutter speed is a smear component that does not occur in the captured image when shooting at a shutter speed higher than this speed, and a smear component that occurs when shooting at a shutter speed lower than this speed. This is a threshold value for determining that no occurrence occurs. The warning message described above is a message that warns of the occurrence of smear components.
[0010]
In order to achieve the above object, the digital camera of the present invention performs imaging using an electronic shutter that controls exposure time by controlling driving of an image sensor and a mechanical shutter that mechanically shields the image sensor. The digital camera determines the shutter speed of the electronic shutter based on the subject brightness. If the shutter speed is lower than the predetermined shutter speed, the mechanical shutter is not driven and the electronic shutter is controlled to perform shooting. Further, when the shutter speed is higher than a predetermined shutter speed, a control means for controlling the mechanical shutter and the electronic shutter to execute photographing is provided.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is an external perspective view of a digital camera of the present invention. FIG. 1A shows the configuration of the front side of the digital camera 10, and FIG. 1B shows the configuration of the back side. A lens barrier 11 that is slidable in the direction of the arrow in the drawing is provided on the front of the digital camera 10. When the lens barrier 11 is slid to the open position shown in FIG. 1A, the photographing lens 12 and the strobe light emitting unit 13 are exposed to the front surface and can be photographed.
[0012]
As will be described later, a CCD that is an image sensor is disposed behind the photographing lens 12. The CCD receives a subject image via the photographing lens 12 and acquires an imaging signal. This imaging signal is converted into image data of a digital signal by an A / D converter, and is displayed as a so-called through image on the LCD display panel 14 provided on the back surface of the digital camera 10. Further, the digital camera 10 is provided with a finder objective window 15 and a finder eyepiece window 16 constituting an optical finder on the front surface and the back surface, through which the subject image is framed.
[0013]
A release button 17 is provided on the upper surface of the digital camera 10. The release button 17 is a two-stage push switch. When the photographer performs framing using the LCD display panel 14 or the optical viewfinder and then presses the release button 17 lightly (half press), various photographing preparation processes such as exposure adjustment and focus adjustment of the photographing lens 12 are performed. The The photographing signal subjected to the photographing preparation process is data-locked until the release button 17 is released. In this state, when the release button 17 is pressed once more (fully pressed), the imaging signal for one screen prepared for imaging is converted into image data, and then detachably loaded into the memory card slot 18. Stored in the memory card 19.
[0014]
On the back surface of the digital camera 10, in addition to the LCD display panel 14, an operation unit 20 that is operated by a photographer and includes a plurality of buttons and switches is provided. The operation unit 20 includes a power button 21 for switching on / off the power, a zoom operation button 22 for zooming the zoom lens of the photographing lens 12 to the wide side and the tele side, and a mode switch 23 for selecting various modes. And a cursor operation button 24 for moving the cursor in the menu screen displayed on the LCD display panel 14.
[0015]
In the digital camera 10, a normal shooting mode for normal shooting, a playback mode for displaying a shot image on the LCD 14, and a setup mode for performing various settings can be selected. By sliding the mode changeover switch 23, the digital camera 10 can be selected. These modes are switched.
[0016]
An electrical configuration of the digital camera 10 is shown in FIG. The photographing lens 12 includes a zoom lens 30, a diaphragm 31, a focus lens 32, and a mechanical shutter 33. These are each driven by a zoom motor 34 that performs zooming, an aperture motor 35 that performs aperture adjustment, a focus motor 36 that performs focus adjustment, and a shutter motor 37 that drives a mechanical shutter.
[0017]
These motors 34 to 37 are connected to a CPU 42 that controls the entire digital camera via motor drivers 38 to 41, and the CPU 42 drives and controls each of the motors 34 to 37 via the motor drivers 38 to 41. In addition, a CCD 43 is disposed behind the photographing lens 12. The subject light transmitted through the photographing lens 12 enters the light receiving surface of the CCD 43 and is acquired as image data. The CCD 43 is connected to the CPU 42 via the timing generator 44. The CPU 42 controls the timing generator 44 to generate a timing signal (clock pulse) to drive the CCD 43. The CCD 43 captures an image by capturing the image once.
[0018]
The image data output from the CCD 43 is input to a correlated double sampling circuit (CDS) 45, and output as R, G, B image data that accurately corresponds to the amount of charge stored in each cell of the CCD. Image data output from the CDS 45 is amplified by an amplifier (AMP) 46 and converted into digital data by an A / D converter 47. The digitized image data is transmitted to the image signal processing circuit 48. The image signal processing unit 48 is connected to the video memory 50 and the buffer memory 51 via the data bus 49 and writes image data to each of them.
[0019]
The video memory 50 temporarily stores low-resolution image data when the LCD 14 is used as an electronic viewfinder. The image data recorded in the video memory is transmitted to the LCD driver 52 via the data bus 49 and displayed on the LCD 14.
[0020]
The buffer memory 51 temporarily records captured high-resolution image data. At this time, the image signal processing circuit 48 performs image processing such as hypertone processing and hyper sharpness processing while the captured image data is stored in the buffer memory 51. The image data read from the buffer memory 51 is compressed by a compression method such as JPEG by the compression processing circuit 53 connected via the data bus 49. The compressed image data is stored in the memory card 19 as a storage medium by the CPU 42 controlling the media controller 54.
[0021]
The image signal processing circuit 48 is connected to the CPU 42, the AF detection circuit 55, and the AE detection circuit 56 via the data bus 49. The AF detection circuit 56 extracts image data corresponding to the detection range from the image signal processing circuit 48. The AF detection circuit 55 calculates an amplitude value by integrating the high-frequency component of the extracted image data for one field period. The CPU 42 controls the motor 36 via the motor driver 40 to move the focus lens 32 forward and backward in the optical axis direction. At this time, the AF detection circuit 55 sequentially calculates the amplitude value and detects the maximum amplitude. The CPU 42 acquires this detection value from the AF detection circuit 55, and performs focus adjustment by moving the focus lens 32 to a position (focus position) corresponding to this detection value.
[0022]
The AE detection circuit 56 performs photometry by extracting image data corresponding to the detection range from the image signal processing circuit 48 and integrating the luminance signal of the extracted image data. This photometric data is transmitted from the AE detection circuit 56 to the CPU 42.
[0023]
The CPU 42 controls the motor 35 via the motor driver 39 to drive the aperture 31 based on the photometric data, and further controls the speed of the electronic shutter based on the photometric data, so that the photographing conditions are optimal. Adjust the exposure so that The speed of the electronic shutter is controlled by the CPU 42 controlling the timing generator 44 to control the drive of the CCD 43 and adjusting the exposure time. Further, the CPU 42 determines whether the shutter speed of the electronic shutter is set higher or lower than a predetermined shutter speed, and controls the driving of the mechanical shutter 33 based on this result. The predetermined shutter speed is a threshold value for determining whether or not a smear component is likely to occur in a captured image.
[0024]
Such exposure adjustment and focus adjustment photographing preparation processing is performed when the release button 17 is first pressed (half-pressed). Exposure adjustment and focus adjustment of the photographing lens 11 are performed so that the photographing conditions are optimized.
[0025]
A voltage detection circuit 61 is connected to the CPU 42 via an A / D converter 60. The voltage detection circuit 61 is connected to the battery 62 and detects the voltage of the battery 62. The voltage value detected by the voltage detection circuit 61 is converted into a digital signal by the A / D converter 60 and transmitted to the CPU 42.
[0026]
The CPU 42 acquires a voltage value converted into a digital signal. The CPU 42 cannot use the mechanical shutter 33 and other functions, the end voltage value at which the system function of the digital camera 10 goes down, and higher than the end voltage value. The mechanical shutter 33 can be used and other functions are provided. A pre-end voltage value that is the lowest usable voltage value is set. The CPU 42 compares the acquired voltage value with the pre-end voltage value and the end voltage value.
[0027]
When the acquired voltage value is equal to or lower than the end voltage value, the CPU 42 prohibits photographing with the digital camera 10 and causes the LCD panel 14 to display a “battery exhausted” message.
[0028]
Further, when the acquired voltage value is larger than the end voltage value, the CPU 42 determines whether or not the acquired voltage value is equal to or greater than the pre-end voltage value. If it is determined that the value is smaller than the pre-end voltage value, it is determined that the mechanical shutter 33 is not driven. If it is determined that the voltage is equal to or higher than the pre-end voltage value, it is determined that the mechanical shutter 33 is driven.
[0029]
The CPU 42 transmits to the EVR circuit 63 signals corresponding to the case where the mechanical shutter 33 is driven and the case where the mechanical shutter 33 is not driven. The EVR circuit 63 converts the acquired signal from a digital signal to an analog signal by a D / A converter provided in the circuit. The EVR circuit 63 is an electronic volume circuit, and outputs a voltage value changed within a predetermined voltage range. The EVR circuit 63 outputs a 0 V power signal to the motor driver 41 when the mechanical shutter 33 is not driven, and drives the mechanical shutter 33, for example, a 3 V power signal when driving the mechanical shutter 33. 41 is output.
[0030]
The motor driver 41 drives the mechanical shutter 33 by controlling the motor 37 based on the clock pulse from the timing generator 44 and the power signal from the EVR circuit 63.
[0031]
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a photographing sequence. The timing generator 44 generates a vertical synchronization signal that drives the CCD 43. The timing generator 44 generates a clock pulse for closing the mechanical shutter 33 after the shutter button 17 is fully pressed and a predetermined exposure time has elapsed. The motor driver 41 generates a power signal in synchronization with this clock pulse. At this time, as shown in FIG. 3A, when the power signal is a voltage value for driving the mechanical shutter 33, the mechanical shutter 33 is closed. Thereafter, when reading of the image data from the CCD 43 is completed, the timing generator 44 generates a clock pulse for opening the mechanical shutter. The motor driver 41 opens the mechanical shutter 33 by generating a power signal again in synchronism with the synchronizing signal in synchronization with the clock pulse. As described above, when the image data is being read from the CCD 43, the mechanical shutter is closed and shielded from light, so that no external light is incident during the image data reading, thereby preventing smear.
[0032]
As shown in FIG. 3B, when the power signal is 0 V, the mechanical shutter is not opened and is always open. For this reason, even when image data is being read from the CCD 43, the mechanical shutter 33 is in an open state. Therefore, when the electronic shutter is controlled to shoot at a high shutter speed, smear may occur in the captured image. There is. However, in the case of a low shutter speed, the possibility of smearing is low.
[0033]
Further, as shown in FIG. 2, the operation unit 20 is connected to the CPU 42, and when the shutter button 31 is half-pressed by the photographer, the detection of the in-focus position and the exposure control are performed as described above. Done. Further, a zoom motor 34 is connected to the CPU 42 via a motor driver 38, and the CPU 42 controls the motor driver 38 when the zoom operation unit 22 receives a zoom command from the photographer. Then, by driving the zoom motor 34, the zoom lens 30 is moved between the wide end and the tele end.
[0034]
The CPU 42 is connected to a ROM 65 in which a control program necessary for the operation of the CPU 42 is stored, and operates based on this control program.
[0035]
Next, the operation at the time of shooting of the digital camera having the above configuration will be described. The CPU 42 determines whether or not the voltage of the power source (battery) is equal to or lower than the end voltage value. If it is determined that the power supply voltage is equal to or lower than the end voltage value, photographing is not possible, and a battery replacement message is displayed on the LCD display panel 14 to give a warning. If it is determined that the power supply voltage is higher than the end voltage, the subsequent photographing process is executed.
[0036]
The photographer performs framing of the subject using an optical viewfinder or a through image displayed on the LCD panel 14. After this framing is completed, the shutter button 17 is half-pressed by the photographer. When the half-press operation of the shutter button 17 is not performed, the standby state is maintained as it is. When the shutter button 17 is half-pressed, the CPU 42 controls the AF control circuit 55 and the AE control circuit 56 to perform AE control and AF control. Further, the CPU 42 obtains the voltage value of the battery 62 from the voltage detection circuit 61 via the A / D converter 60, and determines whether or not this voltage value is smaller than the pre-end voltage value.
[0037]
When it is determined that the voltage value of the battery 62 is smaller than the pre-end voltage value, it is determined whether or not the electronic shutter is controlled at a speed higher than a predetermined shutter speed. When it is determined that shooting is performed with a high-speed shutter that is faster than a predetermined shutter speed, a smear warning message is displayed on the LCD panel 14. Thereafter, the standby state is maintained until the shutter button 17 is operated. If it is determined that shooting is to be performed with a low-speed shutter that is lower than a predetermined shutter speed, a standby state is maintained until the shutter button 17 is operated without displaying a warning.
[0038]
If it is determined that the voltage value of the battery 62 is equal to or higher than the pre-end voltage value, the process proceeds to the next process as it is. After that, when the shutter button 17 is released, the process returns to the first process, and enters a standby state until the shutter button 17 is half-pressed again. If the shutter button 17 remains half-pressed, the standby state is maintained until the shutter button 17 is fully pressed.
[0039]
After that, when the shutter button 17 is fully pressed and the voltage value of the battery 62 is smaller than the pre-end voltage value, shooting is performed without performing the opening / closing operation of the mechanical shutter 33, and the shooting process is terminated. On the other hand, when the voltage is equal to or higher than the pre-end voltage value, the mechanical shutter 33 is opened and closed to perform shooting, and the shooting process is terminated.
[0040]
In the above embodiment, when the voltage value of the battery 62 is smaller than the pre-end voltage value, shooting is performed without performing the opening / closing operation of the mechanical shutter, thereby enabling shooting even when the voltage value is reduced. The number of shots can be increased as compared with a conventional digital camera. Further, in addition to the pre-end voltage value, a predetermined voltage value for stopping other functions is set, and the operation stops in order from the least important as a photographing function in accordance with a decrease in the voltage of the battery 62. Anyway.
[0041]
Also, taking advantage of the property of being less susceptible to smear at low shutter speeds, shooting may be performed using the mechanical shutter 33 in combination with high shutter speeds, and shooting without using the mechanical shutter 33 at low shutter speeds. .
[0042]
In this case, the CPU 42 acquires a detection value from the AE detection circuit 56. The CPU 42 determines the shutter speed of the electronic shutter based on this detection value. The CPU 42 determines whether the shutter speed is higher or lower than a predetermined shutter speed. When it is determined that the electronic shutter is controlled at a high speed, the CPU 42 transmits a signal for opening and closing the mechanical shutter 33 to the EVR circuit 63. When it is determined that the electronic shutter is controlled at a low speed, the CPU 42 opens and closes the mechanical shutter 33 at the EVR circuit 63. A signal that is not driven may be transmitted.
[0043]
As described above, the operation of the digital camera 10 when the mechanical shutter 33 is selectively opened and closed when shooting at a low shutter speed and when shooting at a high shutter speed is used with reference to the flowchart of FIG. I will explain.
[0044]
The CPU 42 determines whether or not the voltage of the battery 62 is equal to or lower than the end voltage value. If it is determined that the voltage is equal to or lower than the end voltage value, photographing is not possible, and a battery replacement message is displayed on the LCD panel 14 to give a warning. If it is determined that the battery 62 is higher than the end voltage, the subsequent photographing process is executed.
[0045]
The photographer performs framing of the subject using an optical viewfinder or a through image displayed on the LCD panel 14. After this framing is completed, the shutter button 17 is half-pressed by the photographer. When the half-press operation of the shutter button 17 is not performed, the standby state is maintained as it is. When the shutter button 17 is half-pressed, the CPU 42 controls the AF control circuit 55 and the AE control circuit 56 to perform AE control and AF control. At this time, the CPU 42 acquires the detection value from the AE control circuit 56 and determines the control speed of the electronic shutter.
[0046]
After that, when the shutter button 17 is released, the process returns to the first process, and is in a standby state until the shutter button 17 is half-pressed again. If the shutter button 17 remains in the half-pressed state, the standby state is maintained until the shutter button 17 is fully pressed.
[0047]
When the shutter button 17 is not fully pressed, the standby state is maintained as it is, and when it is fully pressed, the CPU 42 determines whether or not the electronic shutter is set to a shutter speed higher than a predetermined shutter speed. When the shutter speed is set to a high speed, the CPU 42 transmits a signal for driving the mechanical shutter 33 to the EVR circuit 63, performs shooting using the mechanical shutter 33, and ends the shooting process.
[0048]
If the shutter speed is set to a low speed, shooting is performed without using the mechanical shutter 33, and the shooting process is terminated.
[0049]
Thus, at low shutter speeds, it is less susceptible to smear, so if shooting is performed without using the mechanical shutter 33, the number of times the mechanical shutter 33 is opened and closed is reduced on average and the battery is reduced. Consumption can be reduced, and the number of shots can be increased.
[0050]
【The invention's effect】
As described above, according to the digital camera of the present invention, even when the voltage of the battery is lowered to a voltage at which the mechanical shutter cannot be used, only the mechanical shutter can be disabled and shooting can be performed. Can be increased.
[0051]
In addition, since the mechanical shutter is used only when the electronic shutter is used as a high-speed shutter, it is possible to reduce the frequency of use of the mechanical shutter on average, resulting in a longer battery life and consequently the number of images taken. Can be increased.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an external perspective view of a digital camera.
FIG. 2 is a block diagram showing an electrical configuration of the digital camera.
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a photographing sequence.
FIG. 4 is a flowchart illustrating shooting processing of a digital camera.
FIG. 5 is a flowchart for describing photographing processing of a digital camera.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Digital camera 12 Shooting lens 17 Shutter button 30 Zoom lens 31 Aperture 32 Focus lens 33 Mechanical shutter 34-37 Motor 38-41 Motor driver 42 CPU
43 CCD
44 Timing generator 56 AE control circuit 61 Voltage detection circuit 62 Battery 63 EVR circuit
