JP2006352433A - ディジタルカメラ及びその制御方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 シャッタ幕を開放した状態で電子シャッタによりエリアイメージセンサに蓄積される電荷に基づいて動画を画面に表示する段階と、前記シャッタ幕を閉じた状態で前記シャッタ幕の照度を検出する段階と、検出された前記シャッタ幕の照度に基づいて静止画露光期間を設定する段階と、前記静止画露光期間、前記シャッタ幕を開放した状態で前記エリアイメージセンサを露光する段階と、前記静止画露光期間に前記エリアイメージセンサに蓄積される電荷に基づいて、静止画を記録媒体に格納する段階と、を含む。
【選択図】 図6
Description
しかし、高速ドラフトモードに対応していない高解像度のCCDエリアイメージセンサを備えるディジタルカメラでは、動画のフレームレートを高くすることができないため、電子ビューファインダによる動画表示機能を実現することが困難であった。高感度で高解像度のCCDエリアイメージセンサを備えるディジタルカメラでは、機械的に作動するシャッタ幕により露出を制御するものが多い。
シャッタ幕を開放した状態では、電子シャッタによりエリアイメージセンサに電荷を蓄積することにより、エリアイメージセンサに蓄積される電荷に基づいて動画をリアルタイムに画面表示することができる。閉じた状態で検出されたシャッタ幕の照度に基づいて静止画露光期間を設定し、静止画露光期間、シャッタ幕を開放することにより、機械的なシャッタ幕で静止画の露出を制御することができる。
1フィールドの画素信号を連続する複数フレームの画素信号の生成に用いることにより、すなわち1フィールドの画素信号を複数フレームにオーバラップさせることにより、エリアイメージセンサが高速ドラフトモードのための構造を持たない場合であっても、ディジタルカメラの動画のフレームレートを高くすることができる。
垂直CCDの複数セル分の電荷を水平CCDの各セルに蓄積し、水平CCDの各セルの電荷を検出部に転送することにより、水平CCDによる電荷の転送回数を低減することができる。この結果、ディジタルカメラの動画のフレームレートを高くすることができる。
フォトダイオードに蓄積される電荷を時分割して垂直CCDに転送するとき、垂直CCD毎に1つの色成分に対応する電荷が転送されるように分割することにより、水平CCDの各セルに垂直CCDの複数セル分の電荷を蓄積したとしても、対応する色成分が異なる電荷が水平CCDの各セルで混合されることはない。
ディジタルカメラは、シャッタ幕を開放した状態では、電子シャッタによりエリアイメージセンサに電荷を蓄積することにより、エリアイメージセンサに蓄積される電荷に基づいて動画をリアルタイムに画面表示することができる。ディジタルカメラは、閉じた状態で検出されたシャッタ幕の照度に基づいて静止画露光期間を設定し、静止画露光期間、シャッタ幕を開放することにより、機械的なシャッタ幕で静止画の露出を制御することができる。
(第一実施例)
図1(A)、(B)、(C)及び図2(A)は、本発明の第一実施例によるディジタルスチルカメラ(DSC)1の外観を示す図である。図2(B)は、DSC1に交換型レンズユニット2を装着した状態の外観を示す図である。図3はDSC1を示すブロック図である。
シャッタ幕としての第一シャッタ幕30および第二シャッタ幕32は、電気制御式フォーカルプレーンシャッタを構成している。第一シャッタ幕30および第二シャッタ幕32は、巻き上げレバー14を回転させることによって作動可能状態になり、機械的な開放動作および遮断動作がシャッタ駆動部70によって電気的に制御される。すなわち、シャッタ動作が開始すると第一シャッタ幕30が先に動作し、交換型レンズユニット2内のレンズを通じて投影される光の遮断が開放されるため、イメージセンサ72の露光が開始され、第二シャッタ幕32が動作するまでの期間、露光が継続される。そして、第二シャッタ幕32の動作の完了を以って再度レンズを通じて投影される光が遮断されるため、露光が完了する。
イメージセンサ72は、二次元空間に離散的に配置されたフォトダイオード720、垂直CCD721、水平CCD722、検出部723等から構成されるいわゆるCCDカラーエリアイメージセンサである。イメージセンサ72は、フォトダイオード720毎にベイヤ配列されたR、G、Bの各色フィルタを備え、画素毎にRGBいずれか1チャネルの濃淡レベルを示す信号電荷をフォトダイオード720に蓄積する。尚、フォトダイオード720が正方格子配列されたイメージセンサ72を例示したが、イメージセンサ72のフォトダイオード720はハニカム配列されていてもよい。また、イメージセンサ72の色フィルタはストライプ配列されていてもよい。また、イメージセンサ72はCMOSエリアイメージセンサでもよい。
アナログフロントエンド(AFE)74は、相関二重サンプリング(CDS)回路740、アンプ742、アナログ・ディジタル(A/D)変換器744、図示しないアナログ的な黒レベル再現回路(イメージセンサ72にある光学的にマスクされた画素を使用して黒の信号レベルを確定することで光学的な黒の基準電圧を再生する回路)等で構成されている。CDS回路740は、イメージセンサ72が出力する画素信号に含まれるリセットノイズを除去する回路である。アンプ742は、制御部80と協働して、被写体の明るさに応じた利得で画素信号を増幅するための回路であり、いわゆる利得可変増幅器である。A/D変換器744は画素信号に対してA/D変換を施してディジタルの画素信号(以下、画素データという。)を生成する。AFE74から出力される画素データは、画像処理コントローラ98によってRAM100に格納される。
RAM100は、画素データ等が一時的に格納される揮発性のメモリである。
色処理部102は、画像処理コントローラ98と協働し、AFE74から出力された画素データに対して画像の現像処理を施す。現像処理とは、イメージセンサ72上の各フォトダイオード720の信号電荷に対応する画素データの各画素の濃淡レベルを近傍画素同士で補間するデモザイク処理とホワイトバランス補正と階調補正とにより、画素毎にRGBの3チャネルの濃淡レベルを持つフレームデータを形成し、最終的に画像の形に再現する処理である。
解像度変換部104は、画像処理コントローラ98と協働し、フレームデータの解像度(総画素数)を所定の解像度に変換する。具体的には例えば、解像度変換部104は、ユーザが撮像前に設定する撮像条件に応じた解像度にフレームデータを変換したり、画面としてのLCD36の画面サイズに対応した解像度にフレームデータを変換する。
グラフィックコントローラ94は、画像処理コントローラ98と協働し、フレームデータが表す画像をLCD36に画面表示する。
以上説明した画像処理コントローラ98、色処理部102、解像度変換部104、圧縮・伸張部106及びグラフィックコントローラ94の機能は、ASIC、DSP等の専用回路で実現してもよいし、制御部80が特定のプログラムを実行することによって実現してもよい。
外部インタフェースコントローラ86は、DSC1と図示しないパーソナルコンピュータ(PC)等の外部システムとを通信可能に接続する。リムーバブルメモリコントローラ88は、カードコネクタ90に接続される記憶媒体としてのリムーバブルメモリ92にRAM100に格納されているデータを転送する入出力機構である。尚、記憶媒体は、フラッシュメモリ82等の内蔵メモリでもよい。
フラッシュメモリ82は制御部80が実行する画像処理プログラムを格納している不揮発性メモリである。DSC1が作動するために必要な画像処理プログラムや各種のデータは、所定のサーバからのネットワークを介したダウンロード、リムーバブルメモリ92からの読み出し等によってフラッシュメモリ82に格納することもできる。
まず、制御部80は、シャッタ駆動部70と協働して第一シャッタ幕30と第二シャッタ幕32を開く(ステップS100参照)。以下、「第一シャッタ幕30と第二シャッタ幕32を開く」ことを「シャッタ幕を開く」という。
ステップS106では、制御部80、シャッタ駆動部70と協働して第一シャッタ幕30と第二シャッタ幕32を閉じる(以下、「シャッタ幕を閉じる」という。)そして次回シャッタ動作のためのシャッタのチャージ、次回撮影のためのイメージセンサ72の準備等を行なう。
ステップS108では、制御部80は、第一シャッタ幕30又は第二シャッタ幕32による幕面反射光の照度を検出する。具体的には制御部80は、内部照度計66の出力信号を読み込むことにより、レンズユニット2の絞り62を通過し、シャッタ幕で反射した光の照度を検出する。
ステップS112からステップS114では、制御部80は、ステップS110で設定した露光期間だけシャッタ幕を開放する。具体的には制御部80は、シャッタ幕の開放に先立ちイメージセンサ72の露光のための準備(例えばイメージセンサ72の各フォトダイオード720に蓄積されている電荷の吐き出し処理や垂直CCD721及び水平CCD722に残存する電荷の吐き出し処理)を行う。そして、イメージセンサ72の露光のための準備が整うと、制御部80は、シャッタ駆動部70と協働してシャッタ幕を開き(ステップS112参照)、シャッタ幕を開いてから設定した露光期間が経過した後にシャッタ幕を閉じる(ステップS114参照)。この結果、イメージセンサ72は露光期間だけ被写体からの光に露光される。
図11は、第二実施例によるDSC300を説明するための模式図である。
DSC300は、メインミラー302及びサブミラー304を備えるいわゆる一眼レフのDSCである。メインミラー302の中央部分はハーフミラーになっている。サブミラー304はメインミラー302の中央近傍に配置され、ハーフミラーを透過した光を反射する。以下、メインミラー302の中央部分をハーフミラー部という。DSC300は、図3に示した第一実施例によるDSC1の構成要素と実質的に同一の構成要素を備えている。
メインミラー302が図11に実線で示す姿勢(以下ミラーアップ状態という。)になると、同時にサブミラー304はメインミラー302に接近するようにメインミラー302に対して平行な姿勢になるまで折り畳まれる。ミラーアップ状態のとき、被写体からの光はシャッタ幕30、32方向に導かれ、シャッタが開放されるとイメージセンサ72に入射する。
まず、制御部80はプレビューボタンが押されているか否かを判定する(ステップS300参照)。ここでプレビューボタンとは、被写体をLCD36に表示されている動画としてのスルー画で確認しながら撮影をするモードと被写体を光学ファインダで確認しながら撮影するモードとのいずれか一方の撮影モードを選択するための操作子である。
Claims (5)
- シャッタ幕を開放した状態で電子シャッタによりエリアイメージセンサに蓄積される電荷に基づいて動画を画面に表示する段階と、
前記シャッタ幕を閉じた状態で前記シャッタ幕の照度を検出する段階と、
検出された前記シャッタ幕の照度に基づいて静止画露光期間を設定する段階と、
前記静止画露光期間、前記シャッタ幕を開放した状態で前記エリアイメージセンサを露光する段階と、
前記静止画露光期間に前記エリアイメージセンサに蓄積される電荷に基づいて、静止画を記録媒体に格納する段階と、
を含むディジタルカメラの制御方法。 - 前記動画を画面に表示する段階では、CCDエリアイメージセンサのフォトダイオードに電荷を蓄積し、前記フォトダイオードに蓄積される、1フレームを構成する互いに異なるフィールドの電荷を時分割して垂直CCDに転送し、前記垂直CCDの各セルの電荷をフィールド毎に水平CCDに転送し、前記水平CCDの各セルの電荷をフィールド毎に検出部に転送し、前記検出部に転送された電荷に対応する画素信号をフィールド毎に生成し、フィールド毎に前記画素信号を連続する複数フレームの生成に用いながら、動画の各フレームを画面表示する請求項1に記載のディジタルカメラの制御方法。
- 前記動画を画面に表示する段階では、前記垂直CCDの複数セルの電荷を前記水平CCDの各セルにフィールド毎に蓄積する請求項2に記載のディジタルカメラの制御方法。
- 前記動画を画面に表示する段階で前記垂直CCDに電荷を転送するとき、前記垂直CCD毎に1つの色成分に対応する電荷を転送する請求項3に記載のディジタルカメラの制御方法。
- エリアイメージセンサと、
前記エリアイメージセンサを露光及び遮光するシャッタ幕と、
前記シャッタ幕を開放した状態で電子シャッタによりエリアイメージセンサに蓄積される電荷に基づいて動画を画面に表示する表示制御ユニットと、
前記シャッタ幕を閉じた状態で前記シャッタ幕の照度を検出し、検出された前記シャッタ幕の照度に基づいて静止画露光期間を設定し、前記静止画露光期間、前記シャッタ幕を開放した状態で前記エリアイメージセンサを露光し、前記静止画露光期間に前記エリアイメージセンサに蓄積される電荷に基づいて、静止画を記録媒体に格納する静止画記録ユニットと、
を備えるディジタルカメラ。
Priority Applications (6)
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2010166190A (ja) * | 2009-01-14 | 2010-07-29 | Casio Computer Co Ltd | 撮影装置、及びプログラム |
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2005
- 2005-06-15 JP JP2005175016A patent/JP2006352433A/ja active Pending
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