JP2010050526A - Electronic camera - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、連写機能を有する電子カメラに関する。 The present invention relates to an electronic camera having a continuous shooting function.
近年、電子カメラに用いられている固体撮像素子は、半導体プロセスの微細化により、高画素化が急速に進んでいる。一方で、複数の画像を連続して撮影する連写のニーズが高まり、高速連写を行うための技術が検討されている(例えば、特許文献1参照)。
一般に、高画素の画像データを固体撮像素子から速く読み出すためには、駆動周波数を高くする必要があるが、一方で電子カメラの低消費電力化も求められているため、駆動周波数をあまり高くできないという問題がある。この結果、固体撮像素子から全画素を読み出すフレームモードの場合、連写する画像のフレームレートが遅くなってしまう。また、高画素化された画像は、画素からの読み出し時間だけでなく、読み出した画像の色補間処理などの画像処理にも時間がかかるので、例えば1枚の画像の撮影に数百msec以上かかることもある。 In general, in order to read out high-pixel image data from a solid-state imaging device quickly, it is necessary to increase the driving frequency, but on the other hand, since the power consumption of electronic cameras is also required, the driving frequency cannot be increased so much. There is a problem. As a result, in the frame mode in which all the pixels are read from the solid-state imaging device, the frame rate of the continuously shot image is slowed down. In addition, since an image with high pixels takes time not only for reading from pixels but also for image processing such as color interpolation processing of the read image, for example, it takes several hundred msec or more to shoot one image. Sometimes.
一方、プレビューモードや動画撮影などのようにフレームレートの速い撮影モードもあるが、撮影する画像の解像度が固定されており、様々な連写速度に対応することが難しい。また、これらの撮影モードでは電子シャッタで撮影されるため、スミアなどの問題が発生し、高品質な静止画撮影には適していない。 On the other hand, there are shooting modes with a high frame rate, such as a preview mode and moving image shooting, but the resolution of the image to be shot is fixed, and it is difficult to cope with various continuous shooting speeds. In these shooting modes, since shooting is performed with an electronic shutter, a problem such as smear occurs, which is not suitable for high-quality still image shooting.
本発明の目的は、様々な連写速度に対応することができる電子カメラを提供することである。 An object of the present invention is to provide an electronic camera that can cope with various continuous shooting speeds.
本発明に係る電子カメラは、複数フィールドの分割読み出しを行う撮像素子を備えた電子カメラであって、前記撮像素子から画像信号を読み出すフィールド数に応じたタイミングを与えるタイミング発生部と、連写モードを選択する連写モード選択部と、前記連写モード選択部で選択された連写モードに応じて、前記撮像素子から画像信号を読み出すフィールド数を前記タイミング発生部に指示する制御部とを有することを特徴とする。 An electronic camera according to the present invention is an electronic camera provided with an imaging device that performs divided readout of a plurality of fields, and includes a timing generation unit that gives a timing according to the number of fields from which image signals are read from the imaging device, and a continuous shooting mode And a control unit that instructs the timing generation unit the number of fields from which the image signal is read out from the image sensor according to the continuous shooting mode selected by the continuous shooting mode selection unit. It is characterized by that.
また、より好ましくは、前記連写モード選択部で選択する連写モードとして、撮影する画像の解像度を選択するようにし、前記制御部は、前記連写モード選択部で選択された解像度に応じて、前記撮像素子から画像信号を読み出すフィールド数を決定して前記タイミング発生部に指示することを特徴とする。 More preferably, as the continuous shooting mode selected by the continuous shooting mode selection unit, the resolution of an image to be captured is selected, and the control unit is responsive to the resolution selected by the continuous shooting mode selection unit. The number of fields from which the image signal is read from the image sensor is determined and the timing generation unit is instructed.
また、より好ましくは、前記連写モード選択部で選択する連写モードとして、連写撮影のフレームレートを選択するようにし、前記制御部は、前記連写モード選択部で選択されたフレームレートに応じて、前記撮像素子から画像信号を読み出すフィールド数を決定して前記タイミング発生部に指示することを特徴とする。 More preferably, the continuous shooting frame rate is selected as the continuous shooting mode selected by the continuous shooting mode selection unit, and the control unit sets the frame rate selected by the continuous shooting mode selection unit. Accordingly, the number of fields from which the image signal is read from the image sensor is determined and the timing generation unit is instructed.
本発明によれば、連写機能を有する電子カメラにおいて、様々な連写速度に対応した連写モードを選択することができる。 According to the present invention, in an electronic camera having a continuous shooting function, it is possible to select a continuous shooting mode corresponding to various continuous shooting speeds.
以下、本発明に係る電子カメラ101の実施形態について図面を用いて詳しく説明する。
Hereinafter, an embodiment of an
(第1の実施形態)
[電子カメラ101の構成]
図1は、本実施形態に係る電子カメラ101の構成を示すブロック図である。尚、本実施形態に係る電子カメラ101は、レリーズボタンを押下している間、複数枚の画像を連続して撮影する連写モードを有する。
(First embodiment)
[Configuration of Electronic Camera 101]
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of an
図1において、電子カメラ101は、レンズ光学系102と、メカシャッタ103と、CCD(CCD型の撮像素子)104と、AFETG(アナログフロントエンド・タイミングジェネレータ)105と、制御部106と、メモリ107と、LCD(液晶ディスプレイ)108と、操作部109と、レンズ駆動部110と、バッテリ111とで構成される。
In FIG. 1, an
AFETG105は、TG(タイミングジェネレータ)151と、V−driver(垂直駆動部)152と、AFE(アナログフロントエンド)153とで構成される。 The AFET G 105 includes a TG (timing generator) 151, a V-driver (vertical drive unit) 152, and an AFE (analog front end) 153.
制御部106は、予め内部に記憶されているプログラムに従って動作するCPU(中央演算処理部)を中心に構成され、電子カメラ101の各部を制御する。例えば、CCD104の所定フィールドの画像信号を読み出す指示をAFETG105のTG151に与え、CCD104から読み出された所定フィールドの画像信号はAFE153を介して制御部106に入力され、メモリ107に記憶される。尚、CCD104は複数フィールドの分割読み出しが可能なCCD型の撮像素子である。
The
TG151は、CCD104に直接およびV−driver152を介して画像信号の読み出しタイミングを与える。特に、制御部106から指定されたフィールドの画像信号をCCD104から読み出すタイミングを与える。
The
ここで、CCD104の画素構成について説明する。図2は、ベイヤー配列のカラーフィルタを有するCCD104の画素の一部を描いた説明図である。図2において、奇数行にはG(緑)とB(青)のカラーフィルタが列方向に交互に配置され、偶数行にはR(赤)とG(緑)のカラーフィルタが列方向に交互に配置されている。尚、本実施形態におけるCCD104は、5つのフィールドに分けて読み出し可能な撮像素子である。例えば、TG151は、フィールド1(1st)を読み出す場合は、1行目,6行目,11行目・・・のように、5行置きに画像信号を読み出すタイミングを与える。フィールド2(2nd)を読み出す場合は、2行目,7行目,12行目・・・のように、5行置きに画像信号を読み出すタイミングを与える。同様に、フィールド3(3rd)を読み出す場合は3行目から5行置きに、フィールド4(4th)を読み出す場合は4行目から5行置きに、フィールド5(5th)を読み出す場合は5行目から5行置きに、それぞれ画像信号を読み出すタイミングを与える。
Here, the pixel configuration of the
また、TG151は、制御部106の指令に応じて、1つのフィールドだけでなく、任意の組み合わせの複数のフィールドを読み出すタイミングを与える。例えば、フィールド1とフィールド2の2つのフィールドを読み出すことができる。この場合、TG151は、1行目と2行目,6行目と7行目,11行目と12行目・・・のようにCCD104から画像信号を読み出すタイミングを与える。同様に、フィールド1とフィールド2とフィールド3の3つのフィールドを読み出す場合、TG151は、1行目と2行目と3行目,6行目と7行目と8行目,11行目と12行目と13行目・・・のようにCCD104から画像信号を読み出すタイミングを与える。同様に、フィールド1とフィールド2とフィールド3とフィールド4の4つのフィールドを読み出す場合、TG151は、1行目と2行目と3行目と4行目,6行目と7行目と8行目と9行目・・・のように、5行目,10行目など5の倍数の行以外の行の画像信号をCCD104から読み出すタイミングを与える。尚、フィールド1からフィールド5までの5つのフィールド(全フィールド)を読み出す場合、TG151は、全ての行の画像信号をCCD104から読み出すタイミングを与える。
Further, the
このように、TG151は、制御部106から指定された任意の1つのフィールドまたは任意の複数フィールドを読み出すタイミングをCCD104に与える。尚、詳細なタイミングチャートについては後で詳しく説明する。
As described above, the
図1において、AFE153は、CCD104から読み出されるアナログの画像信号のノイズ除去や増幅を行った後、A/D変換してデジタルの画像データに変換し、制御部106に出力する。
In FIG. 1, the AFE 153 performs noise removal and amplification of an analog image signal read from the
電子カメラ101の使用者は、操作部109の電源ボタン,レリーズボタン,ズームボタンなどを操作して電子カメラ101を使用する。特に、本実施形態では、連写モードを選択する機能を有しており、操作部109に専用の連写モード選択ボタンが設けられている。また、操作部109にはカーソルボタンやOKボタンなども設けられており、LCD108に表示されるメニュー画面を選択して、詳細な撮影モードを設定することができる。従って、操作部109に専用の連写モード選択ボタンを設けずに、メニュー画面で選択できるようにしても構わない。
A user of the
バッテリ111は、制御部106に入力され、操作部109の電源ボタンがONされると、電子カメラ101の各部に電源供給を開始する。逆に、操作部109の電源ボタンがOFFされると、電子カメラ101の各部への電源供給を停止する。
The
LCD108には、制御部106が出力するメニュー画面や、制御部106がメモリ107から読み出した画像データの画像が表示される。
The
レンズ駆動部110は、レンズ光学系102のフォーカスレンズ位置やズームレンズ位置を制御部106の指令に基づいて移動する。例えば、制御部106は、AFE153を介してCCD104から入力する画像データからフォーカス位置を求め、レンズ駆動部110に指令して、レンズ光学系102のフォーカスレンズ位置を動かし、フォーカスを合わせる。或いは、制御部106は、操作部109のズームボタンの操作に応じて、レンズ駆動部110に指令して、レンズ光学系102のズームレンズ位置を動かす。
The
メカシャッタ103は、シャッタ駆動部を含み、制御部106からの指令に応じて開閉される。
The
メモリ107は、CCD104で撮影した画像データを記憶すると共に、制御部106の動作に必要なパラメータなどを記憶する。尚、メモリ107は、電子カメラ101に装着可能なメモリカードなどの記憶媒体であっても構わない。
[電子カメラ101の動作]
次に、電子カメラ101の動作について説明する。本実施形態に係る電子カメラ101は、先に説明したように、操作部109の連写モード選択ボタンによって、高速から低速までの連写モードを選択することができる。例えば、CCD104が5つのフィールドに分けて分割読み出しが可能な撮像素子であった場合、図3に示したように、連写モード選択ボタンによって選択された連写モードに応じて、制御部106はCCD104から読み出すフィールド数をTG151に指示する。
The
[Operation of Electronic Camera 101]
Next, the operation of the
図3は、連写モードとフィールド数との関係を示した説明図である。図3において、連写モードR1が連写モード選択ボタンによって選択された場合、CCD104から読み出すフィールド数は1つのフィールドのみである。尚、この場合、図2で説明した5種類のフィールドの内、どのフィールドを読み出すかは予め決めてあるものとする。連写モードR2が連写モード選択ボタンによって選択された場合、CCD104から読み出すフィールド数は2つのフィールドである。尚、この場合も、図2で説明した5種類のフィールドの内、どの2つのフィールドを読み出すかは予め決めてあるものとする。同様に、連写モード選択ボタンによって、連写モードR3が選択された場合は3つのフィールド、連写モードR4が選択された場合は4つのフィールド、連写モードR5が選択された場合は5つのフィールド、をそれぞれCCD104から読み出す。尚、これらの場合も、図2で説明した5種類のフィールドの内、どのフィールドの組み合わせを選択して読み出すかは予め決めてあるものとする。また、メモリ107には、連写モードとフィールド数の対応や、読み出すフィールド番号の組み合わせなどを示すテーブルが予め記憶されているものとする。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing the relationship between the continuous shooting mode and the number of fields. In FIG. 3, when the continuous shooting mode R1 is selected by the continuous shooting mode selection button, the number of fields read from the
このようにして、本実施形態に係る電子カメラ101は、操作部109の連写モード選択ボタンで選択された連写モードに応じて、高速から低速までの連写撮影を行うことができる。次に、各連写モードでの動作について順に説明する。
As described above, the
(連写モードR5(全フィールド読み出し時)の動作)
先ず、図3の連写モードR5を選択した場合の動作について説明する。図4は、1フィールド目から5フィールド目までの全フィールド(CCD104の全画素)を5つのフィールドに分けてCCD104から読み出す場合のタイミングチャートである。図4において、VDはフレーム同期信号(1画面分の画像信号を読み出すタイミングを与える信号)、φVは垂直駆動信号(フォトダイオードから垂直信号線に読み出すタイミングと、垂直信号線から出力回路に読み出すタイミングをそれそれ与える信号)をそれぞれ示している。
(Operation in continuous shooting mode R5 (when reading all fields))
First, an operation when the continuous shooting mode R5 of FIG. 3 is selected will be described. FIG. 4 is a timing chart when all fields from the first field to the fifth field (all pixels of the CCD 104) are divided into five fields and read from the
また、図4には、VDとφVの各タイミング信号に合わせて、電子シャッタとメカシャッタ103との開閉タイミングを描いてある。尚、電子シャッタは、メカシャッタ103を開放状態にして、CCD104のフォトダイオードの電荷を適宜排出しながら露光を繰り返す電気的なシャッタである。例えば、図4において、電子シャッタの開閉信号が閉の時(ハイレベルの時)は、CCD104のフォトダイオードに蓄積された電荷を排出するタイミングを示している。
FIG. 4 shows the opening / closing timings of the electronic shutter and the
さて、図4において、タイミングA1までの期間はLCD108にプレビュー画像が表示され、撮影者がLCD108の画面を見ながらシャッターチャンスを待っている状態である。タイミングA1以降の期間はレリーズボタンが押されて連写撮影が行われている状態である。尚、本実施形態における連写撮影モードとは、レリーズボタンが押し下げられている間、継続して複数枚の画像を撮影するモードであるが、1回のレリーズボタンの押し離しの操作で予め設定された枚数の画像を撮影するモードであっても構わない。
In FIG. 4, a preview image is displayed on the
ここで、撮影者は、LCD108に表示されているプレビュー画像を見ながらシャッターチャンスを待ち、レリーズボタンを押下して連写撮影を開始する。連写撮影が開始されると、電子シャッタのパルスPeがTG151から出力され、一時的に電子シャッタを閉じる。これにより、各画素のフォトダイオードの電荷が排出され、電子シャッタのパルスPeの立ち下がりから連写撮影の1枚目の画像の露光が開始される。そして、VDの露光期間t1の間にCCD104の全画素のフォトダイオードに被写体光に応じた電荷が蓄積される。その後、タイミングA2でメカシャッタ103が閉じて露光が終了する。
Here, the photographer waits for a photo opportunity while viewing the preview image displayed on the
露光終了後のφVのパルスPd1は、垂直信号線内に残された不要電荷を掃き出すためのパルス列(各フィールドを構成する行数に相当する複数のパルス)である。垂直信号線は各列毎に設けられているが、前のフレームの電荷を読み出した時の電荷が垂直信号線内に残されている。このため、1フィールド目を読み出す前に垂直信号線内に残された不要電荷を除去しておく。同様に、パルスPd2は2フィールド目を読み出す前に、パルスPd3は3フィールド目を読み出す前に、パルスPd4は4フィールド目を読み出す前に、パルスPd5は5フィールド目を読み出す前に、それぞれ垂直信号線内に残された不要電荷を掃き出すためのパルス列である。尚、本実施形態において、パルス列とは複数のパルスからなる一連の信号を意味する。 The φV pulse Pd1 after completion of exposure is a pulse train (a plurality of pulses corresponding to the number of rows constituting each field) for sweeping out unnecessary charges left in the vertical signal line. The vertical signal line is provided for each column, but the charge when the charge of the previous frame is read is left in the vertical signal line. Therefore, unnecessary charges remaining in the vertical signal line are removed before reading the first field. Similarly, before reading the second field, the pulse Pd2 is read before the third field, the pulse Pd4 is read before the fourth field, the pulse Pd5 is read before the fifth field, and the vertical signal is read before the fifth field. This is a pulse train for sweeping out unnecessary charges left in the line. In the present embodiment, the pulse train means a series of signals composed of a plurality of pulses.
φVのパルスPa1は、1フィールド目の行に対応する各画素のフォトダイオードに蓄積された電荷を各列毎に設けられた垂直信号線に転送するタイミングを与える。同様に、パルスPa2は2フィールド目の行に、パルスPa3は3フィールド目の行に、パルスPa4は4フィールド目の行に、パルスPa5は5フィールド目の行に、それぞれ対応する各画素のフォトダイオードに蓄積された電荷を各列毎に設けられた垂直信号線に転送するタイミングを与える。 A pulse Pa1 of φV gives the timing for transferring the charge accumulated in the photodiodes of each pixel corresponding to the row of the first field to the vertical signal line provided for each column. Similarly, the pulse Pa2 is in the second field row, the pulse Pa3 is in the third field row, the pulse Pa4 is in the fourth field row, and the pulse Pa5 is in the fifth field row. Timing is given to transfer the electric charge accumulated in the diode to the vertical signal line provided for each column.
また、φVのパルスPs1は、1フィールド目の各画素のフォトダイオードから垂直信号線に転送された電荷を各行毎に1フィールド分の画像信号としてCCD104から出力するためのパルス列(各フィールドを構成する行数に相当する複数のパルス)である。同様に、パルスPs2は2フィールド目の行に、パルスPs3は3フィールド目の行に、パルスPs4は4フィールド目の行に、パルスPs5は5フィールド目の行に、それぞれ対応する各画素のフォトダイオードから垂直信号線に転送された電荷を各行毎に1フィールド分の画像信号としてCCD104から出力するためのパルス列である。
Further, the φV pulse Ps1 is a pulse train for forming charges transferred from the photodiodes of the pixels in the first field to the vertical signal line from the
このように、1フィールド目の読み出し期間t2では、CCD104から1フィールド目の画像信号が読み出され、2フィールド目の読み出し期間t3では、CCD104から2フィールド目の画像信号が読み出される。同様に、3フィールド目の読み出し期間t4では3フィールド目の画像信号が、4フィールド目の読み出し期間t5では4フィールド目の画像信号が、5フィールド目の読み出し期間t6では5フィールド目の画像信号が、それぞれCCD104から読み出される。
As described above, the image signal of the first field is read from the
尚、タイミングA2からタイミングA3の期間は、メカシャッタ103が閉じられた状態で、連写撮影の1枚目の画像が1フィールド目から5フィールド目までの5つのフィールドに分けて読み出される。
In the period from timing A2 to timing A3, the first image of continuous shooting is read out in five fields from the first field to the fifth field with the
タイミングA1からタイミングA3までの連写撮影の1枚目の画像と同様に、タイミングA3以降、連写撮影の2枚目の画像が撮影される。尚、3枚以上の連写撮影が行われる場合も、タイミングA1からタイミングA3までの1枚目の画像と同様のタイミングで撮影が行われる。 Similar to the first image in the continuous shooting from the timing A1 to the timing A3, the second image in the continuous shooting is taken after the timing A3. Even when three or more continuous shootings are performed, the shooting is performed at the same timing as the first image from timing A1 to timing A3.
(連写モードR1(1つのフィールドのみの読み出し時)の動作)
次に、図3の連写モードR1を選択した場合の動作について説明する。図5は、1フィールド目のみの1つのフィールドをCCD104から読み出す場合のタイミングチャートである。尚、図5は、図4と同様に、TG151およびV−driver152がCCD104に出力するタイミング信号VDおよびφVと、電子シャッタおよびメカシャッタ103の開閉タイミングを描いたものである。また、図4と同符号のものは同じものを示す。
(Operation in continuous shooting mode R1 (when reading only one field))
Next, the operation when the continuous shooting mode R1 of FIG. 3 is selected will be described. FIG. 5 is a timing chart in the case where one field of only the first field is read from the
図5において、タイミングA1までのプレビュー期間においてレリーズボタンが押下されると、タイミングA1から連写撮影の処理が始まる。先ず、電子シャッタのパルスPeで各画素のフォトダイオードの電荷が排出され、電子シャッタのパルスPeの立ち下がりから連写撮影の1枚目の画像の露光が開始される。VDの露光期間t1の間にCCD104のフォトダイオードに被写体光に応じた電荷が蓄積され、タイミングA2でメカシャッタ103が閉じて1枚目の画像の露光が終了する。露光終了後のパルスPd1で垂直信号線内に残された不要電荷が掃き出され、次のパルスPa1で1フィールド目の行に対応する各画素のフォトダイオードに蓄積された電荷を垂直信号線に転送する。さらに、次のパルスPs1で1フィールド目の各画素のフォトダイオードから垂直信号線に転送された電荷を各行毎に1フィールド分の画像信号としてCCD104から出力する。尚、メカシャッタ103は、タイミングA1からタイミングA2の期間は開いた状態で、タイミングA2からタイミングA3’の期間は閉じた状態である。
In FIG. 5, when the release button is pressed during the preview period up to timing A1, continuous shooting processing starts from timing A1. First, the charge of the photodiode of each pixel is discharged by the pulse Pe of the electronic shutter, and the exposure of the first image in the continuous shooting is started from the falling edge of the pulse Pe of the electronic shutter. During the VD exposure period t1, charges corresponding to the subject light are accumulated in the photodiode of the
このようにして、タイミングA3’で1フィールド目の画像、即ち連写撮影の1枚目の画像の撮影が終了する。 In this manner, the shooting of the first field image, that is, the first image of the continuous shooting is completed at the timing A3 '.
図4で説明した全フィールド読み出しの場合は、1フィールド目の画像の読み出しが終了すると2フィールド目の画像の読み出しを行ったが、連写モードR1の場合は、1フィールド目の画像の読み出しが終了すると、連写撮影の2枚目の画像の撮影を開始する。図5において、タイミングA3’からタイミングA5’までが連写撮影の2枚目の画像の撮影期間である。ここで、連写撮影の2枚目の画像は、連写撮影の1枚目の画像と同様のタイミングで撮影される。例えば、タイミングA3’は1枚目の画像のタイミングA1に相当し、パルスPe’はパルスPeに相当する。同様に、露光期間t1’は露光期間t1に、露光終了のタイミングA4’はタイミングA2に、読み出し期間t2’は読み出し期間t2に、パルスPa1’はパルスPa1に、2枚目の画像の撮影終了タイミングA5’は1枚目の画像の撮影終了タイミングA3’に、それぞれ相当する。尚、メカシャッタ103は、タイミングA3’からタイミングA4’の期間は開いた状態で、タイミングA4’からタイミングA5’の期間は閉じた状態である。また、パルスPa1’で1フィールド目の行に対応する各画素のフォトダイオードに蓄積された電荷を垂直信号線に転送するので、読み出し期間t2’で読み出される画像は、連写撮影の1枚目の画像と同様に1フィールド目の画像である。
In the case of all-field reading described with reference to FIG. 4, the reading of the second field image is performed when reading of the image of the first field is completed, but in the continuous shooting mode R1, the reading of the image of the first field is performed. When finished, shooting of the second image in continuous shooting is started. In FIG. 5, the period from timing A3 'to timing A5' is the shooting period of the second image in continuous shooting. Here, the second image of the continuous shooting is taken at the same timing as the first image of the continuous shooting. For example, the timing A3 'corresponds to the timing A1 of the first image, and the pulse Pe' corresponds to the pulse Pe. Similarly, the exposure period t1 ′ is the exposure period t1, the exposure end timing A4 ′ is the timing A2, the readout period t2 ′ is the readout period t2, the pulse Pa1 ′ is the pulse Pa1, and the second image has been captured. The timing A5 ′ corresponds to the shooting end timing A3 ′ of the first image. The
このようにして、連写撮影の2枚目の画像の撮影が終了する。尚、3枚以上の連写撮影を行う場合は、同様のタイミングで3枚目以降の画像の撮影が行われるが、これらの画像も1フィールド目の画像が読み出される。以上が、連写モードR1(1つのフィールドのみの読み出し時)の動作である。 In this way, the shooting of the second image in the continuous shooting is completed. When three or more continuous shots are taken, the third and subsequent images are taken at the same timing, and the images in the first field are also read out for these images. The above is the operation in the continuous shooting mode R1 (when reading only one field).
(連写モードR3(3つのフィールドの読み出し時)の動作)
次に、図6の連写モードR3を選択した場合の動作について説明する。図6は、1フィールド目と3フィールド目と5フィールド目の3つのフィールドをCCD104から読み出す場合のタイミングチャートである。尚、図6は、図4と同様に、TG151およびV−driver152がCCD104に出力するタイミング信号VDおよびφVと、電子シャッタおよびメカシャッタ103の開閉タイミングを描いたものである。また、図4と同符号のものは同じものを示す。
(Operation in continuous shooting mode R3 (when reading three fields))
Next, an operation when the continuous shooting mode R3 of FIG. 6 is selected will be described. FIG. 6 is a timing chart in the case where three fields of the first field, the third field, and the fifth field are read out from the
図6において、タイミングA1までのプレビュー期間においてレリーズボタンが押下されると、タイミングA1から連写撮影の処理が始まる。先ず、電子シャッタのパルスPeで各画素のフォトダイオードの電荷が排出され、電子シャッタのパルスPeの立ち下がりから連写撮影の1枚目の画像の露光が開始される。VDの露光期間t1の間にCCD104のフォトダイオードに被写体光に応じた電荷が蓄積され、タイミングA2でメカシャッタ103が閉じて1枚目の画像の露光が終了する。露光終了後のパルスPd1で垂直信号線内に残された不要電荷が掃き出され、次のパルスPa1で1フィールド目の行に対応する各画素のフォトダイオードに蓄積された電荷を垂直信号線に転送する。さらに、次のパルスPs1で1フィールド目の各画素のフォトダイオードから垂直信号線に転送された電荷を各行毎に1フィールド分の画像信号(1フィールド目の画像)としてCCD104から出力する。尚、メカシャッタ103は、タイミングA1からタイミングA2の期間は開いた状態で、タイミングA2からタイミングA3’’の期間は閉じた状態である。
In FIG. 6, when the release button is pressed during the preview period up to timing A1, continuous shooting processing starts from timing A1. First, the charge of the photodiode of each pixel is discharged by the pulse Pe of the electronic shutter, and the exposure of the first image in the continuous shooting is started from the falling edge of the pulse Pe of the electronic shutter. During the VD exposure period t1, charges corresponding to the subject light are accumulated in the photodiode of the
同様に、パルスPd3’で垂直信号線内に残された不要電荷が掃き出され、次のパルスPa3’で3フィールド目の行に対応する各画素のフォトダイオードに蓄積された電荷を垂直信号線に転送する。さらに、次のパルスPs3’で3フィールド目の各画素のフォトダイオードから垂直信号線に転送された電荷を各行毎に1フィールド分の画像信号(3フィールド目の画像)としてCCD104から出力する。
Similarly, unnecessary charges left in the vertical signal line are swept out by the pulse Pd3 ′, and charges accumulated in the photodiodes of the respective pixels corresponding to the third field row are swept by the next pulse Pa3 ′. Forward to. Further, the charge transferred from the photodiode of each pixel in the third field to the vertical signal line at the next pulse Ps3 'is output from the
さらに、パルスPd5’で垂直信号線内に残された不要電荷が掃き出され、次のパルスPa5’で5フィールド目の行に対応する各画素のフォトダイオードに蓄積された電荷を垂直信号線に転送する。さらに、次のパルスPs5’で5フィールド目の各画素のフォトダイオードから垂直信号線に転送された電荷を各行毎に1フィールド分の画像信号(5フィールド目の画像)としてCCD104から出力する。
Furthermore, unnecessary charges remaining in the vertical signal line are swept out by the pulse Pd5 ′, and charges accumulated in the photodiodes of the respective pixels corresponding to the fifth field row are transferred to the vertical signal line by the next pulse Pa5 ′. Forward. Further, the charges transferred from the photodiode of each pixel in the fifth field to the vertical signal line at the next pulse Ps5 'are output from the
上記の一連の動作はタイミングA3’’で終了し、1フィールド目と3フィールド目と5フィールド目の3つのフィールドの画像、即ち連写撮影の1枚目の画像の撮影が終了する。 The series of operations described above ends at timing A3 ″, and the imaging of the three fields of the first field, the third field, and the fifth field, i.e., the first image of the continuous shooting, is completed.
同様に、連写撮影の2枚目の画像の撮影がタイミングA3’’以降に開始され、電子シャッタのパルスPe’’で各画素のフォトダイオードの電荷が排出され、パルスPe’’の立ち下がりから連写撮影の2枚目の画像の露光が開始される。以降、先に説明した連写撮影の1枚目の画像の撮影と同様のタイミング動作で連写撮影の2枚目の画像の撮影が行われる。タイミングA4’’で連写撮影の2枚目の画像の露光が終了し、1フィールド目と3フィールド目と5フィールド目の画像の読み出しが行われ、タイミングA5’’で連写撮影の2枚目の画像の撮影が終了する。尚、3枚以上の連写撮影を行う場合は、同様のタイミングで3枚目以降の画像の撮影が行われるが、これらの画像も1フィールド目と3フィールド目と5フィールド目の3つのフィールドの画像が読み出される。 Similarly, the shooting of the second image of the continuous shooting is started after timing A3 ″, the electric charge of the photodiode of each pixel is discharged by the pulse Pe ″ of the electronic shutter, and the falling of the pulse Pe ″. The exposure of the second image in continuous shooting is started. Thereafter, the second image of the continuous shooting is shot at the same timing operation as the shooting of the first image of the continuous shooting described above. At the timing A4 ″, the exposure of the second image of the continuous shooting is finished, the images of the first field, the third field, and the fifth field are read out, and at the timing A5 ″, two images of the continuous shooting are taken. Shooting of the eye image ends. When three or more continuous shots are taken, the third and subsequent images are taken at the same timing, but these images also have three fields, the first field, the third field, and the fifth field. Images are read out.
以上、連写モードR5(全フィールド読み出し時)と、連写モードR1(1つのフィールドのみの読み出し時)と、連写モードR3(3つのフィールドの読み出し時)の3つの連写モードにおけるCCD104からの画像信号の読み出し動作について説明した。尚、連写モードR2(2つのフィールドのみの読み出し時)や連写モードR4(4つのフィールドの読み出し時)の連写モードについても、露光後に読み出されるフィールド数が増減するだけであり、図4,図5および図6で説明したタイミング動作と基本的には同じである。
As described above, from the
ここで、CCD104から画像信号を読み出すフィールド数と連写撮影のフレームレートとの関係について説明する。図7は、画像信号を読み出す際の基準クロックが36MHz(1クロック当たり約0.28μsec)で、1フィールドが551行あるCCD104の場合の読み出し時間および連写撮影のフレームレートを示した説明図である。図7の例では、1行分(1HD)の画像信号を読み出すのに5136クロック(約0.00014sec)必要で、1フィールド分の画像信号を読み出すためには0.00014sec×551行(約0.07861sec)の読み出し時間が必要となる。尚、基準クロックの周波数やCCD104の画素数によってフレームレートは異なる。
Here, the relationship between the number of fields for reading image signals from the
図7において、連写モードR1の場合、連写撮影の1枚の画像を1つのフィールドで構成されるので、CCD104から読み出すフィールド数は1となり、読み出し時間は約0.07861secである。従って、連写撮影のフレームレートを読み出し時間の逆数と見なすと、約12.72fpsのフレームレートが得られることになる。尚、実際の動作では、読み出し以外の処理が含まれるので、連写撮影のフレームレートは単純に読み出し時間の逆数とはならないが、読み出し以外の処理時間は読み出し時間に比べて短いので、連写撮影のフレームレートは、読み出し時間の逆数と見なしても構わない。
In FIG. 7, in the continuous shooting mode R1, since one image of continuous shooting is composed of one field, the number of fields read from the
同様に、連写モードR2の場合は、連写撮影の1枚の画像を2つのフィールドで構成されるので、CCD104からの読み出し時間は、連写モードR1の2倍となる(約0.15722sec)。従って、連写撮影のフレームレートは、連写モードR1の1/2になる(約6.36fps)。
Similarly, in the continuous shooting mode R2, since one continuous shooting image is composed of two fields, the readout time from the
連写モードR3の場合は、連写撮影の1枚の画像を3つのフィールドで構成されるので、CCD104からの読み出し時間は、連写モードR1の3倍となる(約0.23583sec)。従って、連写撮影のフレームレートは、連写モードR1の1/3になる(約4.24fps)。
In the continuous shooting mode R3, since one image of continuous shooting is composed of three fields, the readout time from the
連写モードR4の場合は、連写撮影の1枚の画像を4つのフィールドで構成されるので、CCD104からの読み出し時間は、連写モードR1の4倍となる(約0.31444sec)。従って、連写撮影のフレームレートは、連写モードR1の1/4になる(約3.18fps)。
In the continuous shooting mode R4, since one image of continuous shooting is composed of four fields, the readout time from the
連写モードR5の場合は、連写撮影の1枚の画像を5つのフィールドで構成されるので、CCD104からの読み出し時間は、連写モードR1の5倍となる(約0.39305sec)。従って、連写撮影のフレームレートは、連写モードR1の1/5になる(約2.54fps)。
In the continuous shooting mode R5, since one image of continuous shooting is composed of five fields, the readout time from the
尚、図7において、解像度は連写撮影のフレームレートに反比例し、連写撮影のフレームレートが遅くなると解像度が高くなり、連写撮影のフレームレートが速くなると解像度が低くなる。言い換えると、解像度はCCD104からの読み出すフィールド数に比例し、フィールド数が2倍になれば縦方向の解像度は2倍になり、フィールド数が3倍になれば縦方向の解像度は3倍になる。
In FIG. 7, the resolution is inversely proportional to the frame rate of continuous shooting, and the resolution increases as the frame rate of continuous shooting decreases, and the resolution decreases as the frame rate of continuous shooting increases. In other words, the resolution is proportional to the number of fields read from the
このように、操作部109の連写モード選択ボタンによって選択された連写モードに応じてCCD104から読み出すフィールド数を決めることができる。尚、本実施形態では、連写モード選択ボタンは、連写モードR1から連写モードR5までの5つの連写モードを選択できるようにしたが、CCD104で分割して読み出し可能なフィールド数に応じて連写モードの選択肢の数を増減しても構わない。例えば、CCD104が8分割可能な撮像素子の場合は、連写モードR1から連写モードR8までの8つの連写モードを設けても構わないし、8分割の機能を全て使用せずに2フィールドずつ4分割読み出し可能な撮像素子として使用して連写モードR1から連写モードR4までの4つの連写モードを設けても構わない。或いは、8分割された8つのフィールドの内、連写モードR1を1つのフィールドとし、連写モードR2を3つのフィールド、連写モードR3を5つのフィールド、連写モードR4を7つのフィールド、連写モードR5を8つのフィールド(全画素)としても構わない。
Thus, the number of fields read from the
また、撮影者が連写モード名(R1からR5)を選択するのではなく、連写撮影のフレームレートを選択するようにしても構わない。この場合は、連写モード選択ボタンの代わりに連写フレームレートド選択ボタンを設け、例えば10fps,5fps,2fpsの3種類のフレームレートの中から希望のフレームレートを選択する。尚、1fpsから10fpsまでの数値で希望のフレームレートを設定できるようにしても構わない。 The photographer may select a frame rate for continuous shooting instead of selecting a continuous shooting mode name (R1 to R5). In this case, a continuous shooting frame rate selection button is provided instead of the continuous shooting mode selection button, and a desired frame rate is selected from, for example, three frame rates of 10 fps, 5 fps, and 2 fps. It should be noted that a desired frame rate may be set with a numerical value from 1 fps to 10 fps.
或いは、撮影者が連写モード名(R1からR5)を選択するのではなく、連写撮影の画像の解像度を選択するようにしても構わない。この場合は、連写モード選択ボタンの代わりに連写解像度選択ボタンを設け、例えば高解像度,中解像度,低解像度の3種類の解像度の中から希望の解像度を選択する。或いは、160×120画素,320×240画素,640×480画素,1280×1024画素,3800×2600画素などを数値で設定できるようにしても構わない。 Alternatively, the photographer may select the resolution of the continuous shooting image instead of selecting the continuous shooting mode name (R1 to R5). In this case, a continuous shooting resolution selection button is provided instead of the continuous shooting mode selection button, and a desired resolution is selected from, for example, three types of resolutions of high resolution, medium resolution, and low resolution. Alternatively, 160 × 120 pixels, 320 × 240 pixels, 640 × 480 pixels, 1280 × 1024 pixels, 3800 × 2600 pixels, and the like may be set as numerical values.
いずれの場合でも、撮影者が操作部109で選択した連写撮影のモード(連写モード名,連写フレームレート,連写解像度など)に応じて、図7で説明したように、制御部106はCCD104から読み出すべきフィールド数を求め、AFETG105のTG151にCCD104から読み出すフィールドを指示する。尚、フィールド数に応じて、どのフィールドを読み出すかは予めメモリ107に記憶されているものとし、制御部106はメモリ107を参照して、CCD104から読み出すべきフィールドを決める。
In any case, as described with reference to FIG. 7, the
以上のように、本実施形態に係る電子カメラ101は、撮影者が選択した様々な連写速度に柔軟に対応することができる。特に、電子カメラ101は、CCD104から画像信号を読み出す駆動周波数を高くする必要がなく、消費電力が大きくなることがない。また、電子カメラ101は、連写撮影をメカシャッタ103を用いて行うので、電子シャッタを用いて連写撮影する際に生じるスミアなどの問題がなく、高品質な静止画を連写することができる。
As described above, the
101・・・電子カメラ 102・・・レンズ光学系
103・・・メカシャッタ 104・・・CCD
105・・・AFETG 106・・・制御部
107・・・メモリ 108・・・LCD
109・・・操作部 110・・・レンズ駆動部
111・・・バッテリ 151・・・TG
152・・・V−driver 153・・・AFE
DESCRIPTION OF
105 ...
109:
152 ... V-
Claims (3)
前記撮像素子から画像信号を読み出すフィールド数に応じたタイミングを与えるタイミング発生部と、
連写モードを選択する連写モード選択部と、
前記連写モード選択部で選択された連写モードに応じて、前記撮像素子から画像信号を読み出すフィールド数を前記タイミング発生部に指示する制御部と
を有することを特徴とする電子カメラ。 An electronic camera equipped with an image sensor that performs divided readout of a plurality of fields,
A timing generator for providing timing according to the number of fields for reading image signals from the image sensor;
A continuous shooting mode selection section for selecting a continuous shooting mode;
An electronic camera comprising: a control unit that instructs the timing generation unit the number of fields from which the image signal is read out from the image sensor according to the continuous shooting mode selected by the continuous shooting mode selection unit.
前記連写モード選択部で選択する連写モードとして、撮影する画像の解像度を選択するようにし、
前記制御部は、前記連写モード選択部で選択された解像度に応じて、前記撮像素子から画像信号を読み出すフィールド数を決定して前記タイミング発生部に指示する
ことを特徴とする電子カメラ。 The electronic camera according to claim 1,
As the continuous shooting mode selected by the continuous shooting mode selection unit, the resolution of the image to be taken is selected,
The electronic camera according to claim 1, wherein the control unit determines the number of fields from which the image signal is read from the image sensor according to the resolution selected by the continuous shooting mode selection unit, and instructs the timing generation unit.
前記連写モード選択部で選択する連写モードとして、連写撮影のフレームレートを選択するようにし、
前記制御部は、前記連写モード選択部で選択されたフレームレートに応じて、前記撮像素子から画像信号を読み出すフィールド数を決定して前記タイミング発生部に指示する
ことを特徴とする電子カメラ。 The electronic camera according to claim 1,
As the continuous shooting mode selected by the continuous shooting mode selection unit, the frame rate of continuous shooting is selected,
The electronic camera according to claim 1, wherein the control unit determines the number of fields from which the image signal is read from the image sensor according to the frame rate selected by the continuous shooting mode selection unit, and instructs the timing generation unit.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2008210629A JP2010050526A (en) | 2008-08-19 | 2008-08-19 | Electronic camera |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9841275B2 (en) | 2011-09-09 | 2017-12-12 | Koninklike Philips N.V. | Optical monitoring device for monitoring curvature of a flexible medical instrument |
-
2008
- 2008-08-19 JP JP2008210629A patent/JP2010050526A/en not_active Withdrawn
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US9841275B2 (en) | 2011-09-09 | 2017-12-12 | Koninklike Philips N.V. | Optical monitoring device for monitoring curvature of a flexible medical instrument |
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