JP2010268156A - Photographing apparatus - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain change of aperture stops according to the change in brightness of a subject during motion picture recording, without causing degradation in picture quality of a motion picture image. <P>SOLUTION: A photographing apparatus such as a digital single lens reflex camera is equipped with an imaging element that is controlled by an electronic shutter of a rolling method and a lens unit whose aperture stop changes stepwise. A free time ΔT after completion of integration period Te of a last pixel line 111a in each frame of a single frame cycle Tf synchronized with vertical synchronizing signal VD, is assigned with an aperture stop drive time Td for changing an aperture stop value Av. By this, degradation in picture quality of a motion picture image which is caused by fluctuation of the aperture stop value Av during exposure period (integration period Te) is prevented, to obtain appropriate change of stop value Av according to the change in brightness of subject during motion picture recording. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、撮影装置に関する。   The present invention relates to a photographing apparatus.

たとえば、デジタル一眼レフカメラ等の撮影装置においては、付加価値向上等の目的で、本来の静止画の撮影機能の他に、動画の撮影機能を付加した製品が出現している。   For example, in a photographing apparatus such as a digital single-lens reflex camera, a product in which a moving image photographing function is added in addition to an original still image photographing function has appeared for the purpose of improving added value.

このような動画の撮影においては、動画記録中に、被写体の輝度変化に応じて電子シャッタ速度、絞り、撮像素子の感度を制御して、動画像信号の明るさ成分を適正に保つ必要がある。   In shooting such a moving image, it is necessary to keep the brightness component of the moving image signal appropriate by controlling the electronic shutter speed, the aperture, and the sensitivity of the image sensor in accordance with the change in luminance of the subject during moving image recording. .

電子シャッタや撮像感度の制御は電気的な制御であり、動画においては次の画面(フレーム)への切替りの時間で瞬時に変更可能であるが、複数の絞り羽根等の機械的な要素の駆動を伴う絞り制御は変更に比較的時間がかかるため、動画の1フレーム取得中に絞りを駆動する必要がある。   The electronic shutter and imaging sensitivity control are electrical controls, and can be changed instantaneously at the time of switching to the next screen (frame) in moving images. However, mechanical elements such as multiple aperture blades Since the aperture control with driving takes a relatively long time to change, it is necessary to drive the aperture during acquisition of one frame of the moving image.

その場合、絞り制御中は、被写体輝度と絞り値、電子シャッタ速度、感度の関係が崩れてしまい、絞り動作により動画像の輝度成分が乱れるため、動画の画質が劣化してしまう。
そのため、たとえば、撮影した動画像を表示する場合には、表示画像がちらついてしまい表示品質が低下する等の技術的課題がある。
In this case, during aperture control, the relationship between subject brightness, aperture value, electronic shutter speed, and sensitivity is lost, and the brightness component of the moving image is disturbed by the aperture operation, so that the image quality of the moving image is degraded.
Therefore, for example, when a captured moving image is displayed, there is a technical problem that the display image flickers and the display quality is deteriorated.

このような技術的課題に対して、動画記録向けのビデオカメラにおいては、一般に、絞りを無段階に切替え可能な、動画用に最適化された絞り機構を採用している。
すなわち、時間をかけて緩やかに絞りを変化させ、単位時間あたりの輝度変動量を減らすことで、輝度成分の乱れを防いでいる。
In response to such technical problems, a video camera for recording a moving image generally employs an aperture mechanism optimized for moving images, which can switch the aperture steplessly.
That is, disturbance of the luminance component is prevented by changing the aperture gradually over time and reducing the amount of luminance fluctuation per unit time.

図1は、無段階絞りを用いたときの絞り制御を示す線図である。
撮像素子を制御する垂直同期信号をVDとする。VDのパルスの立ち上がりタイミングで1フレーム撮像する動作が開始する。
積分期間とは、撮像素子の画素が光を受けることによって出力される電流を電荷蓄積する時間であり、撮像の露光時間である。
FIG. 1 is a diagram showing aperture control when a stepless aperture is used.
A vertical synchronizing signal for controlling the image sensor is assumed to be VD. The operation of imaging one frame starts at the rise timing of the VD pulse.
The integration period is a time for accumulating the electric current output when the pixels of the image sensor receive light, and is an exposure time for imaging.

図1では、数フレームにわたり、絞りをF5.6から、F4までゆっくり変化させた場合が示されている。
この図1の線図のように、絞りを緩やかに変更すれば、絞りにより微小変化した分、次のフレームで微小変化を打ち消す方向に電子シャッタ速度や感度を制御するフィードバック制御により、結果として安定した露光量の動画が得られる。
FIG. 1 shows a case where the aperture is slowly changed from F5.6 to F4 over several frames.
As shown in the diagram of FIG. 1, if the aperture is gradually changed, feedback control that controls the electronic shutter speed and sensitivity in a direction that cancels the minute change in the next frame by the minute change by the aperture results in stable operation. A moving image of the exposure amount obtained is obtained.

しかし、静止画撮影では、一瞬の撮影シーンを取得することが重要なので、絞りはすばやく動くことが求められる。そのため、本来、静止画の撮影に最適化されたデジタル一眼レフに用いられる撮影レンズの絞りの駆動方式は、絞りの開口面積を段階的に変化させるステップ駆動が一般的である。   However, in still image shooting, since it is important to acquire a momentary shooting scene, the aperture is required to move quickly. For this reason, the drive system for the aperture of the taking lens used for a digital single lens reflex optimized for still image shooting is generally step drive in which the aperture area of the stop is changed stepwise.

図2は、このようなステップ駆動の絞りを動画記録で用いる場合の技術的課題を説明する線図である。
図2のように、左から3回目のVD立ち上がりで絞りを変更する場合に、撮像素子の積分中に急激に絞り開口を変化させることになり、この積分期間の画像の輝度成分が不安定になる。
FIG. 2 is a diagram for explaining a technical problem when such a step-driven aperture is used for moving image recording.
As shown in FIG. 2, when the aperture is changed at the third VD rise from the left, the aperture opening is suddenly changed during the integration of the image sensor, and the luminance component of the image during this integration period becomes unstable. Become.

そして、絞り駆動による輝度成分の変動を電子シャッタ秒時や感度により補う場合は、絞りを駆動している期間が積分期間の割合によって、画像の輝度成分が異なることや、絞りの駆動速度が絞り値によって変化する。このため、絞り駆動による輝度成分の変動の予測が難しく補正制御が困難であるという技術的課題がある。   When compensating for fluctuations in the luminance component due to aperture drive using the electronic shutter speed or sensitivity, the luminance component of the image differs depending on the ratio of the integration period during the aperture drive period, and the aperture drive speed is Varies with value. For this reason, there is a technical problem that it is difficult to predict fluctuations in luminance components due to aperture driving, and correction control is difficult.

さらに、撮像素子を用いる場合には、図3に示されるような電子シャッタ方式の相違にも配慮が必要である。   Furthermore, when using an image sensor, consideration should be given to the difference in the electronic shutter system as shown in FIG.

すなわち、図3の上側に示されるように、撮像素子の全画素ラインを同時タイミングで積分する、いわゆるグローバルシャッタ方式の電子シャッタであれば、画像の輝度成分の問題のみである。しかし、最近の高級一眼レフで採用されているCMOS系の撮像素子は、図3の下側に示されるように、垂直方向に、各画素ライン毎に遂次積分が行われるローリングシャッタ方式の電子シャッタで構成されている。   That is, as shown in the upper side of FIG. 3, a so-called global shutter type electronic shutter that integrates all pixel lines of the image sensor at the same time has only a problem of the luminance component of the image. However, as shown in the lower side of FIG. 3, the CMOS image sensor employed in recent high-end single-lens reflex cameras is a rolling shutter type electronic device in which successive integration is performed for each pixel line in the vertical direction. It consists of a shutter.

このような遂次積分を行うタイプの撮像素子では、1画面の画像を取得中に輝度成分変化が起こると、積分タイミングにより輝度成分変化を受ける画素ラインと受けない画素ラインが発生し、画像に輝度成分の縞が生じてしまうという技術的課題も生じる。   In such an image pickup element that performs successive integration, if a luminance component change occurs during acquisition of an image of one screen, a pixel line that receives a luminance component change and a pixel line that does not receive the luminance component are generated depending on the integration timing. There is also a technical problem that stripes of luminance components occur.

このような技術的課題があるため、静止画向けの一眼レフカメラ等では一般的に動画記録中は絞りを変更しないようにして、画像の品質を維持しようとしているが、撮影中に被写体の輝度が変化する場合には画質が劣化することは避けられない。
なお、動画の撮影中における絞りを制御する技術として、特許文献1に開示された技術が知られている。
Due to these technical issues, single-lens reflex cameras for still images generally try to maintain the image quality by not changing the aperture during movie recording, but the brightness of the subject during shooting When the value changes, it is inevitable that the image quality deteriorates.
Note that a technique disclosed in Patent Document 1 is known as a technique for controlling a diaphragm during moving image shooting.

この特許文献1では、動画圧縮装置に入力するための動画像を撮影するビデオカメラにおいて、平均測光値に基づいて、輝度値を表すY値が所定範囲内に収まるようにアイリス径およびAGC回路のゲインを制御する回路系に、1フレーム内での動作時間を制限するタイマおよびトリガ回路を設けた構成が開示されている。   In Patent Document 1, in a video camera that captures a moving image to be input to a moving image compression apparatus, based on the average photometric value, the iris diameter and the AGC circuit are set so that the Y value representing the luminance value is within a predetermined range. There is disclosed a configuration in which a timer and a trigger circuit for limiting an operation time within one frame are provided in a circuit system for controlling gain.

そして、被写体および背景の明るさが一定でも、画面内における被写体の占める割合の変動に応じて平均輝度が変化することに起因するフレーム間のデータ差分の増加によって圧縮データ量が増大することを防止しようとしている。   And even if the brightness of the subject and the background is constant, the amount of compressed data is prevented from increasing due to an increase in the data difference between frames due to the change in the average luminance according to the change in the proportion of the subject in the screen. Trying to.

すなわち、アイリス駆動制御、ゲイン制御、撮像タイミングは同期をとって制御され、撮像装置が積分動作を開始すると同時に、アイリス駆動回路とAG駆動回路を起動して動作させ、所定時間後にアイリス制御とゲイン制御を停止させる。   That is, the iris drive control, gain control, and imaging timing are controlled in synchronism, and the imaging device starts the integration operation, and at the same time, activates and operates the iris drive circuit and the AG drive circuit, and after a predetermined time, iris control and gain Stop control.

このように、1フレーム内においてアイリス駆動時間とゲイン制御を所定時間内に収める制御をすることで、図4に示すように積分期間Bに対する絞り駆動期間Aの割合をコントロールすることができ、絞り駆動の影響による圧縮データ量の増大を軽減しようとしている。   Thus, by controlling the iris drive time and gain control within a predetermined time within one frame, the ratio of the aperture drive period A to the integration period B can be controlled as shown in FIG. An attempt is made to reduce the increase in the amount of compressed data due to the influence of driving.

しかしながら、この特許文献1の技術は、グローバルシャッタ方式の撮像素子では有効であるが、ローリングシャッタ方式では、一部の画素ラインの露光中にアイリスの開度が変動する場合が発生し、やはり、動画像のムラが生じる懸念がある、という技術的課題は依然として残る。   However, the technique of Patent Document 1 is effective in a global shutter type imaging device, but in the rolling shutter type, the iris opening may vary during exposure of some pixel lines. There remains a technical problem that there is a concern that unevenness of moving images will occur.

特開平9−238281号公報JP-A-9-238281

本発明の目的は、動画像の画質劣化を生じることなく、動画記録中における被写体輝度の変化に応じた絞り変更を実現することが可能な技術を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a technique capable of realizing a diaphragm change according to a change in subject luminance during moving image recording without causing a deterioration in image quality of a moving image.

本発明は、開口量が段階的に変化する絞り手段を備えた撮影レンズを介して入射する光を電気信号に変換する撮像手段と、
前記撮像手段の撮像感度および電子シャッタ速度と、前記絞り手段を制御し、動画撮影時に、1フレーム周期内で、前記撮像手段の露光時間と、前記絞り手段を動作させる絞り駆動時間とを排他的に割り当てる制御手段と、
を具備した撮影装置を提供する。
The present invention comprises an imaging means for converting light incident through an imaging lens having a diaphragm means whose aperture amount changes stepwise into an electrical signal;
The imaging sensitivity and electronic shutter speed of the imaging means, the aperture means are controlled, and the exposure time of the imaging means and the aperture drive time for operating the aperture means are exclusive within one frame period during moving image shooting. Control means to be assigned to
An imaging apparatus having the above is provided.

本発明によれば、動画像の画質劣化を生じることなく、動画記録中における被写体輝度の変化に応じた絞り変更を実現することが可能な技術を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a technique capable of realizing a diaphragm change according to a change in subject luminance during moving image recording without causing a deterioration in image quality of a moving image.

従来の動画記録向けのカメラにおける動画記録において無段階絞りを用いたときの絞り制御を示す線図である。It is a diagram showing aperture control when a stepless aperture is used in moving image recording in a conventional camera for moving image recording. 従来の開口量が段階的に変化するステップ駆動の絞りを動画記録で用いる場合の技術的課題を説明する線図である。It is a diagram explaining a technical problem in the case of using a conventional step-driven aperture with a step-wise change in moving image recording. 撮像素子における電子シャッタにおけるグローバルシャッタ方式とローリングシャッタ方式の相違を説明する概念図である。It is a conceptual diagram explaining the difference between the global shutter system and the rolling shutter system in the electronic shutter in the image sensor. 従来技術において撮像素子の露光期間中に絞りを変化させる場合の技術的課題を説明する線図である。It is a diagram explaining the technical subject at the time of changing a diaphragm during the exposure period of an image sensor in the prior art. 本発明の一実施の形態である撮影装置の制御方法を実施する撮影装置の構成の一例を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows an example of a structure of the imaging device which implements the control method of the imaging device which is one embodiment of this invention. 本発明の一実施の形態である撮影装置の制御方法を実施する撮影装置の作用の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of an effect | action of the imaging device which implements the control method of the imaging device which is one embodiment of this invention. 本発明の一実施の形態である撮影装置の制御方法を実施する撮影装置の作用の一例を示すプログラム線図である。It is a program diagram which shows an example of an effect | action of the imaging device which implements the control method of the imaging device which is one embodiment of this invention. 本発明の一実施の形態である撮影装置の制御方法を実施する撮影装置の作用の一例を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows an example of an effect | action of the imaging device which implements the control method of the imaging device which is one embodiment of this invention. 本発明の一実施の形態である撮影装置の制御方法を実施する撮影装置の作用の一例を示す線図である。It is a diagram which shows an example of an effect | action of the imaging device which enforces the control method of the imaging device which is one embodiment of this invention. 本発明の一実施の形態である撮影装置の制御方法を実施する撮影装置における動画撮影時の自動露出制御の作用の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the effect | action of the automatic exposure control at the time of the video recording in the imaging device which implements the control method of the imaging device which is one embodiment of this invention. 本発明の一実施の形態である撮影装置の制御方法を実施する撮影装置の作用の一例を示すプログラム線図である。It is a program diagram which shows an example of an effect | action of the imaging device which implements the control method of the imaging device which is one embodiment of this invention. 本発明の一実施の形態である撮影装置の制御方法を実施する撮影装置の作用の一例を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows an example of an effect | action of the imaging device which implements the control method of the imaging device which is one embodiment of this invention. 本発明の一実施の形態である撮影装置の制御方法を実施する撮影装置の作用の一例を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows an example of an effect | action of the imaging device which implements the control method of the imaging device which is one embodiment of this invention. 本発明の一実施の形態である撮影装置の制御方法を実施する撮影装置の作用の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of an effect | action of the imaging device which implements the control method of the imaging device which is one embodiment of this invention.

本実施の形態の撮影装置では、一態様として、たとえば、デジタル一眼レフカメラのように、静止画撮影向けに撮影レンズの絞り機構の開度が段階的に変化するように設計された撮影装置において、動画撮影における絞り駆動時に生じる画像ちらつき等の画質低下を防止する。   In the photographing apparatus of the present embodiment, as one aspect, for example, in a photographing apparatus designed so that the opening degree of the aperture mechanism of the photographing lens is changed stepwise for still image photographing, such as a digital single lens reflex camera. In addition, image quality degradation such as image flickering that occurs during aperture driving in moving image shooting is prevented.

すなわち、本態様では、撮影レンズ等の光学系に静止画に最適な段階的な絞り駆動機構を持つレンズ交換式の一眼レフカメラ等の撮影装置において、動画撮影を行う場合に、撮像制御に同期して絞り制御を行う。   In other words, in this mode, when shooting a moving image in a photographing apparatus such as an interchangeable lens single-lens reflex camera having a step-by-step aperture driving mechanism optimal for still images in an optical system such as a photographing lens, it is synchronized with imaging control. Then, aperture control is performed.

具体的には、撮像積分時間(露光時間)である積分期間Teに対して排他的なタイミングになるように、レンズ特性に応じた絞り駆動時間Tdに応じて、絞りを駆動するタイミングおよび絞り制御段数を制御する。   Specifically, the timing for driving the aperture and aperture control according to the aperture driving time Td corresponding to the lens characteristics so that the timing is exclusive to the integration period Te that is the imaging integration time (exposure time). Control the number of stages.

動画撮影中のプログラム線図は、撮像積分時間とフレーム周期の差分である空き時間ΔTが1STEPの絞り駆動時間以上のとき、シャッタ速度(Tv)値を優先する制御にて、絞り制御を行うように構成する。   In the program diagram during moving image shooting, when the idle time ΔT, which is the difference between the imaging integration time and the frame period, is equal to or greater than the aperture driving time of 1 STEP, the aperture control is performed with priority given to the shutter speed (Tv) value. Configure.

また、絞りを開放側へ変化させる絞り制御においては、絞り変更ポイントで撮像素子の感度を一時的に上げることで、絞り駆動時間Tdを賄える前記空き時間ΔTを確保する。   In aperture control for changing the aperture to the open side, the idle time ΔT that can cover the aperture driving time Td is secured by temporarily increasing the sensitivity of the image sensor at the aperture change point.

すなわち、本態様では、一例として、露光(撮像)と絞りの駆動とが排他的に行われるように同期を取り、1フレーム内において露光(撮像積分時間)の完了のタイミングで絞り制御を行う。
この場合、絞り駆動時間を賄う空き時間は、撮像素子におけるグローバルシャッタ方式と、ローリングシャッタ方式の各々で、以下のように算出される。
That is, in this aspect, as an example, synchronization is performed so that exposure (imaging) and aperture driving are performed exclusively, and aperture control is performed at the timing of completion of exposure (imaging integration time) within one frame.
In this case, the idle time that covers the aperture driving time is calculated as follows for each of the global shutter method and the rolling shutter method in the image sensor.

すなわち、撮像素子の全画素を一括積分するグローバルシャッタ方式では、
「絞り駆動時間Td(空き時間ΔT)」=「1フレーム周期Tf」−「積分期間Te」
となる。
また、ローリングシャッタ方式では、
「絞り駆動時間Td(空き時間ΔT)」=「1フレーム周期Tf」−「垂直同期時間(積分開始期間差Tn)×(垂直方向の画素ライン本数N−1)+積分期間Te」
となる。
たとえば、レンズ絞り1STEP(1/3段)が0.75msとすると、絞り駆動可能の段数は、絞り駆動時間/(1STEPの絞り駆動時間)で算出する。
That is, in the global shutter system that integrates all pixels of the image sensor at once,
“Aperture driving time Td (vacant time ΔT)” = “one frame period Tf” − “integration period Te”
It becomes.
In the rolling shutter system,
“Aperture driving time Td (vacant time ΔT)” = “1 frame period Tf” − “vertical synchronization time (integration start period difference Tn) × (number of pixel lines in the vertical direction N−1) + integration period Te”
It becomes.
For example, if the lens aperture 1 STEP (1/3 step) is set to 0.75 ms, the number of aperture drive possible steps is calculated by aperture drive time / (1 STEP aperture drive time).

上述の各々の計算式で求めた結果、絞り制御可能な最短シャッタ秒時、すなわち、絞りを少なくとも1Step駆動可能な空き時間を確保できる最短シャッタ秒時よりも明るいところで絞り駆動を行うようにプログラム線図を設計する。   As a result of each of the above calculation formulas, the program line is set so that the aperture is driven at a position shorter than the shortest shutter time at which the aperture can be controlled, that is, at least brighter than the shortest shutter time at which the aperture can be driven at least 1 Step. Design the diagram.

絞り制御可能な最短シャッタ秒時よりも暗いところで絞り制御を実行する場合は、撮像素子の感度を一時的に上げて、シャッタ速度を早くする(露光時間を短くする)という感度とシャッタ秒時のプログラムシフトを行い、絞り制御可能な最短シャッタ秒時より早く(露光時間が短く)なるようにして空き時間を確保し、この空き時間内にレンズ絞り制御を行い、絞り制御完了後は、感度とシャッタ秒時のプログラムシフトを元に戻すことで、絞り駆動中の不安定な露出状態で露光されることがなく、動画の画質が劣化することを防止できる。   When aperture control is performed in a darker position than the shortest shutter speed at which aperture control is possible, the sensitivity of the image sensor is temporarily increased, and the shutter speed is increased (the exposure time is shortened). Program shift is performed to secure the idle time so that the exposure time becomes shorter (shorter exposure time) than the shortest shutter time that can be controlled, and the lens aperture control is performed within this idle time. By returning the program shift at the shutter speed to the original value, exposure is not performed in an unstable exposure state during aperture driving, and it is possible to prevent deterioration of the image quality of a moving image.

以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
[構成]
図5は、本発明の一実施の形態である撮影装置の制御方法を実施する撮影装置の構成の一例を示す概念図である。
図5では、撮影装置の一例としてデジタル一眼レフカメラの場合を例示している。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[Constitution]
FIG. 5 is a conceptual diagram showing an example of the configuration of an imaging apparatus that implements the imaging apparatus control method according to an embodiment of the present invention.
In FIG. 5, the case of a digital single-lens reflex camera is illustrated as an example of an imaging device.

図5に示されているように、このデジタル一眼レフカメラ(以下、単に「カメラM(撮影装置)」と記す)は、ボディユニット100と、例えば交換可能なレンズユニット(すなわちレンズ鏡筒)200と、フラッシュユニット181と、撮影した画像データを記録しておく記録メディア131で構成されている。   As shown in FIG. 5, this digital single-lens reflex camera (hereinafter simply referred to as “camera M (photographing device)”) includes a body unit 100 and, for example, a replaceable lens unit (that is, a lens barrel) 200. And a flash unit 181 and a recording medium 131 for recording photographed image data.

ここで、記録メディア131は、通信コネクタ130を介してボディユニット100に接続される。
また、フラッシュユニット181は、フラッシュ用通信コネクタ185を介してボディユニット100に接続されている。
Here, the recording medium 131 is connected to the body unit 100 via the communication connector 130.
The flash unit 181 is connected to the body unit 100 via the flash communication connector 185.

このフラッシュユニット181は、発光体184を駆動する発光制御回路182と、後述のボディ制御用マイクロコンピュータ101(制御手段)(以下、Bμcomと略記する)からの指令に応じてこの発光制御回路182を制御するフラッシュ制御用マイクロコンピュータ183を備えている。   The flash unit 181 includes a light emission control circuit 182 for driving the light emitter 184 and a light emission control circuit 182 in response to commands from a body control microcomputer 101 (control means) (hereinafter abbreviated as Bμcom) described later. A microcomputer 183 for controlling the flash is provided.

レンズユニット200(撮影レンズ)は、ボディユニット100の前面に設けられた、図示しないレンズマウントを介して当該ボディユニット100に対して着脱自在に装着されており、このカメラMに対して交換可能となっている。   The lens unit 200 (photographing lens) is detachably attached to the body unit 100 via a lens mount (not shown) provided on the front surface of the body unit 100 and can be exchanged for the camera M. It has become.

このレンズユニット200は、光軸方向に配列された複数の撮影レンズ210a及び撮影レンズ210bと、これらの間に配置された絞り203(絞り手段)を備えている。   The lens unit 200 includes a plurality of photographing lenses 210a and photographing lenses 210b arranged in the optical axis direction, and an aperture 203 (aperture means) disposed therebetween.

さらに、レンズユニット200には、レンズ駆動機構204と、絞り駆動機構202と、レンズ制御用マイクロコンピュータ201(以下、「Lμcom」と称することとする)とから構成されている。   Further, the lens unit 200 includes a lens driving mechanism 204, a diaphragm driving mechanism 202, and a lens control microcomputer 201 (hereinafter referred to as “Lμcom”).

撮影レンズ210a及び撮影レンズ210bは、レンズ駆動機構204内に備えられている図示しないDCモータによって、光軸方向に駆動される。
絞り203は、絞り駆動機構202内に備えられている図示しないステッピングモータによって駆動されることにより、開口面積が段階的に変化するように動作する。
The taking lens 210a and the taking lens 210b are driven in the optical axis direction by a DC motor (not shown) provided in the lens driving mechanism 204.
The diaphragm 203 is driven by a stepping motor (not shown) provided in the diaphragm drive mechanism 202 so that the aperture area changes stepwise.

また、Lμcom201は、レンズ駆動機構204や絞り駆動機構202などの、レンズユニット200内の各部を駆動制御する。   The Lμcom 201 controls driving of each part in the lens unit 200 such as the lens driving mechanism 204 and the diaphragm driving mechanism 202.

このLμcom201は、ボディユニット100の側に設けられた後述のBμcom101と、通信コネクタ160を介して電気的に接続されており、Bμcom101と各種のデータの授受が可能であり、Bμcom101により制御される。   The Lμcom 201 is electrically connected to a later-described Bμcom 101 provided on the body unit 100 side via a communication connector 160, and can exchange various data with the Bμcom 101, and is controlled by the Bμcom 101.

本実施の形態の場合、Lμcom201は、絞り駆動機構202が絞り203を1段分(1Av_step)変化させるのに必要な時間である絞り駆動時間Td(絞り駆動時間)を記憶しており、Bμcom101によるレンズユニット200の認識処理等においてBμcom101に送信する。   In the case of the present embodiment, the Lμcom 201 stores an aperture drive time Td (aperture drive time) that is a time required for the aperture drive mechanism 202 to change the aperture 203 by one step (1 Av_step). It is transmitted to Bμcom 101 in the recognition processing of the lens unit 200 and the like.

一方、本実施の形態のカメラMのボディユニット100は、以下のように構成されている。   On the other hand, the body unit 100 of the camera M of the present embodiment is configured as follows.

レンズユニット200内の撮影レンズ210a及び210b、絞り203を介して入射される図示しない被写体からの光束の光軸上には、フォーカルプレーン式のシャッタユニット120と、光学系を通過した被写体像を光電変換するための撮像素子111(撮像手段)が配置されている。   On the optical axis of the luminous flux from a subject (not shown) that is incident through the photographing lenses 210a and 210b and the diaphragm 203 in the lens unit 200, a subject image that has passed through the focal plane shutter unit 120 and the optical system is photoelectrically converted. An image sensor 111 (imaging means) for conversion is arranged.

撮影レンズ210a及び210bを通った光束は、撮像素子111の撮像面に結像される。撮像素子111は、撮像素子駆動IC110により光電変換動作が制御される。
すなわち、本実施の形態の場合、撮像素子駆動IC110は、撮像素子111の撮像感度Sv(撮像感度)や、電子シャッタのシャッタ速度Tv(電子シャッタ速度)(露光時間)を制御する。
The light flux that has passed through the photographing lenses 210 a and 210 b is imaged on the imaging surface of the imaging element 111. The photoelectric conversion operation of the image sensor 111 is controlled by the image sensor drive IC 110.
In other words, in the case of the present embodiment, the image sensor driving IC 110 controls the imaging sensitivity Sv (imaging sensitivity) of the image sensor 111 and the shutter speed Tv (electronic shutter speed) (exposure time) of the electronic shutter.

そして、撮像素子111は、このカメラMのレンズユニット200等の結像光学系により、上述のようにして結像された被写体像を光電変換して、アナログ電気信号に変換する。撮像素子111から出力される前記電気信号は、撮像素子駆動IC110により、画像処理IC102が処理するためのデジタル電気信号に変換され、画像処理IC102により、画像信号に変換される。   Then, the imaging device 111 photoelectrically converts the subject image formed as described above by an imaging optical system such as the lens unit 200 of the camera M and converts it into an analog electric signal. The electric signal output from the image sensor 111 is converted into a digital electric signal to be processed by the image processing IC 102 by the image sensor driving IC 110 and converted into an image signal by the image processing IC 102.

また、ボディユニット100には、画像処理を行うための画像処理IC102が設けられている。この画像処理IC102には、撮像素子111、撮像素子駆動IC110と、画像データ等の記憶領域として設けられたSDRAM(Synchronous Dynamic Random Access Memory)104と、液晶モニタ140と、通信コネクタ130を介して記録メディア131とが接続されている。   The body unit 100 is provided with an image processing IC 102 for performing image processing. The image processing IC 102 is recorded via an image sensor 111, an image sensor drive IC 110, an SDRAM (Synchronous Dynamic Random Access Memory) 104 provided as a storage area for image data, a liquid crystal monitor 140, and a communication connector 130. Media 131 is connected.

これらの画像処理IC102およびその周辺構成は、本実施の形態のカメラMにおいて電子撮像機能と共に電子記録表示機能を提供する。
また、本実施の形態のカメラMでは、画像処理IC102には、必要に応じて、被写体の人物画像からの顔検出処理を提供する顔検出エンジン103が接続されている。
The image processing IC 102 and its peripheral configuration provide an electronic recording display function together with an electronic imaging function in the camera M of the present embodiment.
In the camera M of the present embodiment, a face detection engine 103 that provides face detection processing from a human image of a subject is connected to the image processing IC 102 as necessary.

記録メディア131は、各種の不揮発性の半導体メモリカードや外付けのハードディスクドライブ(HDD)等の外部記録媒体で構成され、通信コネクタ130を介してボディユニット100に対してデータ通信可能、且つ交換可能に装着される。   The recording medium 131 is composed of an external recording medium such as various nonvolatile semiconductor memory cards or an external hard disk drive (HDD), and can communicate data with the body unit 100 via the communication connector 130 and can be exchanged. It is attached to.

また、画像処理IC102は、このボディユニット100内の各部を制御するためのボディ制御用マイクロコンピュータ101に接続されている。   The image processing IC 102 is connected to a body control microcomputer 101 for controlling each part in the body unit 100.

このBμcom101は、カメラMの全体の動作を制御する制御手段の他、計数手段、モード設定手段、検出手段、判別手段、演算手段等の機能を有している。また、本実施の形態の場合、Bμcom101は、連写や動画の撮影時の撮影間隔(フレーム周期)を計測する図示しないタイマを有している。   The Bμcom 101 has functions such as a counting unit, a mode setting unit, a detection unit, a determination unit, and a calculation unit in addition to a control unit that controls the overall operation of the camera M. In the case of the present embodiment, the Bμcom 101 has a timer (not shown) that measures a shooting interval (frame period) during continuous shooting or moving image shooting.

本実施の形態の場合、一例として、Bμcom101のこれらの各手段は、Bμcom101が制御プログラム101a(制御プログラム)を実行することにより実現される。
また、Bμcom101には、後述のプログラム線図データ101bや、動画撮影時に用いられるプログラム線図データ101cが記憶されている。
In the case of the present embodiment, as an example, each of these units of the Bμcom 101 is realized by the Bμcom 101 executing a control program 101a (control program).
Further, Bμcom 101 stores program diagram data 101b described later and program diagram data 101c used for moving image shooting.

この制御プログラム101aおよびプログラム線図データ101b、プログラム線図データ101cは、Bμcom101に設けられた電気的に書き換え可能なEEPROM等の不揮発性メモリに記憶されている。   The control program 101a, program diagram data 101b, and program diagram data 101c are stored in a non-volatile memory such as an electrically rewritable EEPROM provided in the Bμcom 101.

なお、Bμcom101は、通信コネクタ160と、シャッタ駆動制御回路121等と接続されており、更に、カメラの動作状態を表示出力によって撮影者へ告知するための液晶モニタ140と、カメラ操作スイッチ(SW)150と、図示されていない電源が接続されている。   The Bμcom 101 is connected to the communication connector 160, the shutter drive control circuit 121, and the like, and further, a liquid crystal monitor 140 for notifying the photographer of the operation state of the camera by display output, and a camera operation switch (SW). 150 and a power source (not shown) are connected.

本実施の形態の場合、Bμcom101とLμcom201は、レンズユニット200をボディユニット100へ装着することにより、通信コネクタ160を介して通信可能に電気的接続がなされ、Bμcom101は、レンズユニット200を認識する。   In the case of the present embodiment, Bμcom 101 and Lμcom 201 are electrically connected to each other through communication connector 160 by attaching lens unit 200 to body unit 100, and Bμcom 101 recognizes lens unit 200.

そして、Lμcom201がBμcom101に従属的に協働しながら、デジタルカメラとして稼動することにより、後述のフローチャートに例示されるような機能を実現する。   The Lμcom 201 operates as a digital camera while subordinately cooperating with the Bμcom 101, thereby realizing functions illustrated in a flowchart described later.

シャッタ駆動制御回路121は、シャッタユニット120における図示しない先幕と後幕との動きを制御すると共に、Bμcom101との間で、シャッタユニット120の開閉動作を制御する信号と、先幕の走行完了時の信号の授受を行う。
液晶モニタ140は、カメラMの動作状態を表示出力によってユーザ(撮影者)へ可視化して提示する。
The shutter drive control circuit 121 controls the movement of the front curtain and the rear curtain (not shown) in the shutter unit 120, and controls the opening / closing operation of the shutter unit 120 with the Bμcom 101, and when the travel of the front curtain is completed. Send and receive signals.
The liquid crystal monitor 140 visualizes and presents the operating state of the camera M to the user (photographer) by display output.

カメラ操作スイッチ150は、例えば撮影動作の実行を指示するレリーズスイッチ、撮影モードを連写モードや通常撮影モードなどに切り替えるモード変更スイッチ、電源のオン・オフを切り替えるパワースイッチなど、ユーザがカメラを操作するために必要な操作ボタンを含むスイッチ群で構成される。   The camera operation switch 150 is, for example, a release switch for instructing execution of a shooting operation, a mode change switch for switching a shooting mode to a continuous shooting mode or a normal shooting mode, a power switch for switching the power on / off, and the like. It is composed of a group of switches including operation buttons necessary for the operation.

ボディユニット100には、図示しない電源回路が設けられ、この電源回路は、電源としての図示しない電池の電圧を、カメラMの各回路ユニットが必要とする電圧に変換して供給する。   The body unit 100 is provided with a power supply circuit (not shown). The power supply circuit converts a voltage of a battery (not shown) as a power supply into a voltage required for each circuit unit of the camera M and supplies the converted voltage.

次に、本実施の形態のカメラMの作用の一例について説明する。
まず、このカメラMによる撮影動作及びライブビュー動作について説明する。
<撮影動作>
まず、Bμcom101により画像処理IC102が制御されて、撮像素子111と撮像素子駆動IC110から画像データが画像処理IC102に入力されると、画像処理IC102は、この画像データを、一時保存用メモリであるSDRAM104に保存する。
Next, an example of the operation of the camera M of the present embodiment will be described.
First, a photographing operation and a live view operation by the camera M will be described.
<Shooting operation>
First, when the image processing IC 102 is controlled by the Bμcom 101 and image data is input from the image sensor 111 and the image sensor driving IC 110 to the image processing IC 102, the image processing IC 102 stores the image data in the SDRAM 104 which is a temporary storage memory. Save to.

なお、SDRAM104は、画像処理IC102による画像処理のためにワークエリアとしても使用される。また、画像処理IC102は、この画像データをJPEGデータに変換する画像処理を行って、記録メディア131で保存させることができる。   The SDRAM 104 is also used as a work area for image processing by the image processing IC 102. In addition, the image processing IC 102 can perform image processing for converting the image data into JPEG data and store the image data in the recording medium 131.

シャッタ駆動制御回路121は、Bμcom101からシャッタを駆動制御するための信号を受け取るとシャッタユニット120を制御してシャッタの開閉動作を行わせる。   When the shutter drive control circuit 121 receives a signal for controlling the drive of the shutter from the Bμcom 101, the shutter drive control circuit 121 controls the shutter unit 120 to open / close the shutter.

それと共に、所定のタイミングで、Bμcom101からフラッシュ用通信コネクタ185を介してフラッシュ制御用マイクロコンピュータ183及び発光制御回路182に対し、フラッシュを発光させるための発光信号を出力する。   At the same time, at a predetermined timing, the Bμcom 101 outputs a light emission signal for causing the flash to emit to the flash control microcomputer 183 and the light emission control circuit 182 via the flash communication connector 185.

このときに撮像素子111と撮像素子駆動IC110から出力された画像データに対して所定の画像処理を行って記録メディア131に記録することで静止画撮影動作が完了する。   At this time, predetermined image processing is performed on the image data output from the image sensor 111 and the image sensor drive IC 110, and the image data is recorded on the recording medium 131, whereby the still image shooting operation is completed.

なお、静止画の撮影時には、プログラム線図データ101bによって、被写体の輝度に応じた、絞り203、シャッタユニット120、撮像素子111の撮像感度の制御が行われる。   At the time of shooting a still image, the imaging sensitivity of the diaphragm 203, the shutter unit 120, and the image sensor 111 is controlled according to the luminance of the subject by the program diagram data 101b.

<ライブビュー動作および動画撮影>
ライブビュー動作では、Bμcom101は、シャッタユニット120を常時開放し、撮像素子駆動IC110による電子シャッタを動作させる。
撮影レンズ210a及び210bからの光束は撮像素子111と撮像素子駆動IC110へと導かれる。
<Live view operation and movie shooting>
In the live view operation, the Bμcom 101 always opens the shutter unit 120 and operates the electronic shutter by the image sensor driving IC 110.
The light beams from the photographing lenses 210 a and 210 b are guided to the image sensor 111 and the image sensor drive IC 110.

このとき、電子シャッタにより、例えば1秒当たり30枚程度の割合で連続的に露光を行い、撮像素子111と撮像素子駆動IC110から出力される画像データを、画像処理IC102によりビデオ信号に変換して液晶モニタ140に与えることで、被写体の動画像を液晶モニタ140に実時間で表示させることができる。
このときに撮像素子111と撮像素子駆動IC110から出力された画像データに対して所定の画像処理を行って記録メディア131に記録することで動画撮影が行われる。
At this time, for example, exposure is continuously performed at a rate of about 30 images per second by an electronic shutter, and image data output from the image sensor 111 and the image sensor drive IC 110 is converted into a video signal by the image processing IC 102. By giving to the liquid crystal monitor 140, the moving image of the subject can be displayed on the liquid crystal monitor 140 in real time.
At this time, moving image shooting is performed by performing predetermined image processing on the image data output from the image sensor 111 and the image sensor drive IC 110 and recording the image data on the recording medium 131.

このような表示は「ライブビュー」として知られている。なお、液晶モニタ140での画像データのライブビュー表示を、本実施の形態のカメラMで行わせるには、ユーザが上述したカメラ操作スイッチ150の中のモード変更スイッチを操作して、ライブビューモードを選択すればよい。なお、以降では、ライブビューを「LV」と略すこともある。   Such a display is known as a “live view”. In order to display the live view display of the image data on the liquid crystal monitor 140 with the camera M of the present embodiment, the user operates the mode change switch in the camera operation switch 150 described above, and the live view mode is displayed. Should be selected. Hereinafter, the live view may be abbreviated as “LV”.

また、LV動作時には、シャッタユニット120が開放され、撮影レンズ210a及び210bからの光束は常に撮像素子111へと導かれているので、被写体の明るさを計測する測光処理や、被写体に対する周知の測距処理を、撮像素子111と撮像素子駆動IC110から出力される画像データに基づいて、画像処理IC102に行わせることができる。   Further, during the LV operation, the shutter unit 120 is opened, and the light flux from the photographing lenses 210a and 210b is always guided to the image sensor 111. Therefore, a photometric process for measuring the brightness of the subject or a well-known measurement for the subject. The distance processing can be performed by the image processing IC 102 based on the image data output from the image sensor 111 and the image sensor drive IC 110.

本実施の形態の場合、上述のようにして、撮像素子111より撮像素子駆動IC110を介して出力される画像データに基づいて、画像処理IC102及びBμcom101により行われる被写体の明るさの測光処理及び被写体に対する測距及び自動合焦の処理は、それぞれ「LV測光」及び「LVAF」と記す。   In the case of the present embodiment, as described above, based on the image data output from the image sensor 111 via the image sensor driving IC 110, the subject brightness metering process and the subject performed by the image processing IC 102 and the Bμcom 101 The distance measurement and automatic focusing processes for are described as “LV metering” and “LVAF”, respectively.

図6は、本発明の一実施の形態である撮影装置の制御方法を実施する撮影装置の作用の一例を示すフローチャートである。
この図6のフローチャートは、本実施の形態のカメラMにおける、LV動作での動画撮影の一例を示している。
FIG. 6 is a flowchart showing an example of the operation of the imaging apparatus that implements the imaging apparatus control method according to the embodiment of the present invention.
The flowchart in FIG. 6 shows an example of moving image shooting in the LV operation in the camera M of the present embodiment.

<STEP310>
ボディユニット100の電源ON時、またはレンズユニット200を接続した時、前記レンズユニット200が接続されていることをボディユニット100のBμcom101が認識した場合、STEP320に移行する。
<STEP310>
When the power of the body unit 100 is turned on or when the lens unit 200 is connected, if the Bμcom 101 of the body unit 100 recognizes that the lens unit 200 is connected, the process proceeds to STEP 320.

<STEP320>
ボディユニット100のBμcom101とレンズユニット200のLμcom201は、通信コネクタを160介して通信を行い、撮像素子111の垂直同期信号(VD)レンズデータ要求コマンドがボディユニット100からレンズユニット200へ伝えられる。
<STEP320>
The Bμcom 101 of the body unit 100 and the Lμcom 201 of the lens unit 200 communicate via the communication connector 160, and a vertical synchronization signal (VD) lens data request command of the image sensor 111 is transmitted from the body unit 100 to the lens unit 200.

レンズユニット200からは、絞り制御速度、例えば絞り203を1ステップ駆動させるのに要する駆動時間(絞り駆動時間Td)などの情報がボディユニット100へ送信される(第1ステップ)。   Information such as the aperture control speed, for example, the drive time required to drive the aperture 203 in one step (aperture drive time Td) is transmitted from the lens unit 200 to the body unit 100 (first step).

ボディユニット100から所定の絞り駆動時間Tdをレンズユニット200に送信し、レンズユニット200が前記所定の絞り駆動時間Tdで駆動可能な絞り量を計算し、算出した絞り量をボディユニット100へ送信してもよい。   A predetermined aperture driving time Td is transmitted from the body unit 100 to the lens unit 200, the lens unit 200 calculates an aperture amount that can be driven with the predetermined aperture driving time Td, and transmits the calculated aperture amount to the body unit 100. May be.

このような絞り駆動速度を示す情報を計算することができない、または送信することができない種類のレンズユニット200の場合、ボディユニット100のBμcom101は絞り駆動時間Tdとして、大きめの所定値として設定して動作する。   In the case of such a lens unit 200 that cannot calculate or transmit information indicating the aperture driving speed, the Bμcom 101 of the body unit 100 is set as a larger predetermined value as the aperture driving time Td. Operate.

<STEP330>
次に、Bμcom101は、前述のライブビュー動作を開始する。被写体の輝度変化に応じて、絞り203、撮像素子111の電子シャッタのシャッタ秒時および撮像感度を制御し適正露光量を維持する。
<STEP330>
Next, the Bμcom 101 starts the above-described live view operation. The appropriate exposure amount is maintained by controlling the diaphragm 203, the shutter speed of the electronic shutter of the image sensor 111, and the imaging sensitivity in accordance with the luminance change of the subject.

<STEP340>
Bμcom101は、カメラ操作スイッチ(SW)150のレリーズスイッチボタンがONになったかどうか判断する。ONならSTEP350へ移行する。
<STEP340>
Bμcom 101 determines whether the release switch button of the camera operation switch (SW) 150 is turned on. If it is ON, the process proceeds to STEP350.

<STEP350>
Bμcom101は、ライブビュー動作で得られた動画像を、画像処理IC102により処理して記録メディア131に記録する動作を開始する。
<STEP350>
The Bμcom 101 starts an operation of processing the moving image obtained by the live view operation by the image processing IC 102 and recording it on the recording medium 131.

<STEP360>
そして、Bμcom101は、この動画の記録中には、被写体の輝度に応じて、絞り203、電子シャッタのシャッタ秒時、撮像感度を、後述する図10のフローチャートに例示される処理で制御する自動露出制御を行う。
<STEP 360>
Then, during recording of this moving image, the Bμcom 101 automatically controls the imaging sensitivity at the time of the aperture of the diaphragm 203 and the electronic shutter according to the brightness of the subject by the process illustrated in the flowchart of FIG. 10 described later. Take control.

<STEP370>
Bμcom101は、自動露出動作を実行後、レリーズボタンの状態を確認する。記録開始後、もう一度レリーズボタンが押されるまで自動露出制御動作を繰返し行い、動画を記録し続ける。
そして、レリーズボタンが押されたら、STEP380へ移行する。
<STEP370>
Bμcom 101 checks the state of the release button after executing the automatic exposure operation. After starting the recording, the automatic exposure control operation is repeated until the release button is pressed again to continue recording the moving image.
When the release button is pressed, the process proceeds to STEP 380.

<STEP380>
Bμcom101は、動画記録を終了すべく、記録メディア131への記録を停止し、液晶モニタ140に動画記録を停止したことを表示する。
<STEP380>
The Bμcom 101 stops recording on the recording medium 131 in order to end the moving image recording, and displays that the moving image recording is stopped on the liquid crystal monitor 140.

なお、本実施の形態の図6のフローチャートでは、説明の簡略化のためSTEP380の完了後はカメラMの動作終了となっているが、この記録停止後は、STEP330のライブビュー動作開始に戻り、STEP340のレリーズボタンのオンの待機状態になるようにしてもよい。   In the flowchart of FIG. 6 of the present embodiment, the operation of the camera M is ended after the completion of STEP 380 for the sake of simplification. However, after the recording is stopped, the process returns to the start of the live view operation of STEP 330. You may make it be in the standby state where the release button of STEP340 is on.

次に、本実施の形態のカメラMにおける上述のSTEP360での、動画撮影中の自動露出制御についてさらに詳細に説明する。
図7は、本発明の一実施の形態である撮影装置の制御方法を実施する撮影装置の作用の一例を示すプログラム線図である。
Next, the automatic exposure control during moving image shooting in the above-described STEP 360 in the camera M of the present embodiment will be described in more detail.
FIG. 7 is a program diagram showing an example of the operation of the imaging apparatus that implements the imaging apparatus control method according to the embodiment of the present invention.

ライブビュー動作中のBμcom101による自動露出制御は、図7に例示されるプログラム線図に基づいて、被写体輝度に応じた絞り203の絞り値、撮像素子111のシャッタ秒時、撮像感度が求められる。   In the automatic exposure control by the Bμcom 101 during the live view operation, the aperture sensitivity of the aperture 203 corresponding to the subject brightness, the shutter speed of the image sensor 111, and the imaging sensitivity are obtained based on the program diagram illustrated in FIG.

なお、本実施の形態の場合、図7のプログラム線図は、Bμcom101が持つ上述のプログラム線図データ101bとして実装されている。   In the case of the present embodiment, the program diagram of FIG. 7 is implemented as the above-described program diagram data 101b of Bμcom 101.

図7のプログラム線図におけるAv、Tv、Sv、Bvとは、APEX(Additive System of Photographic Exposure)演算で用いられる数値であり、順に絞り値、シャッタ速度、撮像感度、被写体輝度を示すものである。   Av, Tv, Sv, and Bv in the program diagram of FIG. 7 are numerical values used in an APEX (Additive System of Photographic Exposure) calculation, and sequentially indicate an aperture value, shutter speed, imaging sensitivity, and subject luminance. .

Av値が小さいほど、絞り203の開口面積が大きくなり、撮像素子111への光が多く入射する。Tv値が小さいほど、露光時間が長くなり、撮像素子111への光量が多くなる。
撮像素子111における露光期間とは、画素が光を受けて発生した電荷を画素毎に存在する容量成分に蓄積する期間であり、この露光期間を積分期間と呼ぶ。
The smaller the Av value, the larger the aperture area of the diaphragm 203, and more light enters the image sensor 111. The smaller the Tv value, the longer the exposure time and the greater the amount of light to the image sensor 111.
The exposure period in the image sensor 111 is a period in which charges generated by receiving light by a pixel are accumulated in a capacitive component existing for each pixel, and this exposure period is called an integration period.

Sv値が小さいほど、撮像素子111の撮像感度Svが低くなり、適正レベルにするには多くの光量が必要になる。Bv値が小さいほど、暗い被写体であり、撮像素子111への入射光量が小さくなる
Av+Tv=Sv+Bvの関係が成立するとき、適正露光量となる。
The smaller the Sv value, the lower the imaging sensitivity Sv of the image sensor 111, and a greater amount of light is required to achieve an appropriate level. The smaller the Bv value, the darker the subject and the smaller the amount of light incident on the image sensor 111. When the relationship Av + Tv = Sv + Bv is established, the appropriate exposure amount is obtained.

プログラム線図は、図7に示すように2つの2次元グラフで構成されており、上のグラフが被写体輝度を示すBvと、撮像の感度を示すSvの関係を示すBv−Svグラフ、下のグラフが、レンズの絞り量を表すAv値と、シャッタ速度を示すTv値との関係を示す、Tv−Avグラフである。   The program diagram is composed of two two-dimensional graphs as shown in FIG. 7, and the upper graph is a Bv-Sv graph showing the relationship between Bv indicating subject brightness and Sv indicating imaging sensitivity. The graph is a Tv-Av graph showing the relationship between the Av value representing the aperture amount of the lens and the Tv value representing the shutter speed.

上下の二つのグラフに跨がる斜めの点線は、同じ露出量Ev値(=Av+Tv=Bv+Sv)を示すものであり、この点線上にあるものはAv+Tv、またはSv+Bvが同じ値となる。
図7において○印で図示されるa、b、c、dの各点で説明する。
The diagonal dotted lines straddling the upper and lower graphs indicate the same exposure value Ev value (= Av + Tv = Bv + Sv), and those on the dotted line have the same value of Av + Tv or Sv + Bv.
Description will be made with respect to points a, b, c, and d indicated by circles in FIG.

被写体輝度Bvと撮像感度Svの位置が、b点である場合、Av値とTv値は、c点、d点のどちらの位置でも適正レベルとなる。
また、上のグラフでb点を同じ破線上のa点に置き換えても同様である。
When the position of the subject brightness Bv and the imaging sensitivity Sv is the point b, the Av value and the Tv value are at appropriate levels at both the points c and d.
The same is true when the point b is replaced with the point a on the same broken line in the graph above.

本実施の形態のカメラMの露出制御を、図7のプログラム線図の黒い太い線上(上のグラフのBv対Sv制御線L1および下のグラフのTv対Av制御線L2)で制御する場合、Bv対Sv制御線L1では、被写体輝度がBv=5のとき、b点であり撮像感度はSv値で5と示される。   When controlling the exposure control of the camera M of the present embodiment on the thick black line (Bv vs. Sv control line L1 in the upper graph and Tv vs. Av control line L2 in the lower graph) of the program diagram of FIG. In the Bv vs. Sv control line L1, when the subject brightness is Bv = 5, it is the point b and the imaging sensitivity is indicated as 5 by the Sv value.

一例として、本実施の形態で使用する撮影レンズ210aおよび撮影レンズ210bでは、開放状態がAv値=2である。また、撮像素子111の撮像感度Svの最低値は5とする。   As an example, in the photographing lens 210a and the photographing lens 210b used in the present embodiment, the open state is Av value = 2. In addition, the minimum value of the imaging sensitivity Sv of the image sensor 111 is 5.

図7のプログラム線図では、被写体輝度Bv=4からBv=3の低輝度側への変化では、暗くなるほど絞り203を開く、すなわちAvの値を小さくする制御を行い、Bv=3より暗い場合は、絞り開放状態のAv=2に固定したままで感度を上げる、すなわち撮像感度Svの値を大きくするというBv対Sv制御線L1およびTv対Av制御線L2が例示されている。   In the program diagram of FIG. 7, when the subject brightness Bv = 4 changes from Bv = 3 to the lower brightness side, the aperture 203 is controlled to be darker, that is, the control is performed to reduce the value of Av, and it is darker than Bv = 3. The Bv vs. Sv control line L1 and the Tv vs. Av control line L2 that increase the sensitivity while maintaining Av = 2 in the fully open state, that is, increase the value of the imaging sensitivity Sv are illustrated.

また、高輝度では、絞り203を絞る(Av値をより大きくする)ことで撮像信号が飽和しないように制御し、撮像感度Svを最低感度に下げる、すなわちSv=5とする線図としている。   Further, at high luminance, the image pickup signal is controlled not to be saturated by reducing the stop 203 (Av value is increased), and the image pickup sensitivity Sv is lowered to the lowest sensitivity, that is, the line diagram is Sv = 5.

このBv対Sv制御線L1およびTv対Av制御線L2の線図に従い、被写体輝度Bvに応じて、絞り値Av(開口量)、シャッタ速度Tv、撮像感度Svを制御することで露光量が適正な画像データを取得することができる。   According to the diagrams of the Bv vs. Sv control line L1 and Tv vs. Av control line L2, the exposure value is appropriate by controlling the aperture value Av (aperture amount), shutter speed Tv, and imaging sensitivity Sv according to the subject brightness Bv. Image data can be acquired.

ところが、従来のように絞り制御のタイミングを考慮しない場合には、前述したとおり、絞り203が動いている間の画像の明るさ成分が不安定となり動画画質が劣化するという技術的課題がある。
たとえば、Bv=3からBv=4へ被写体輝度が変化した場合、絞りがAv=2からAv=2.5へ変化することになり、画像の変化が発生する。
However, when the timing of aperture control is not taken into consideration as in the prior art, as described above, there is a technical problem that the brightness component of the image becomes unstable while moving the aperture 203 and the moving image quality deteriorates.
For example, when the subject brightness changes from Bv = 3 to Bv = 4, the aperture changes from Av = 2 to Av = 2.5, and an image change occurs.

そこで、本実施の形態では、Bμcom101の制御プログラム101aは、以下の図8に例示されるように、1フレーム内の非露光時間である空き時間ΔTに絞り駆動時間Tdを割り当てて絞り制御を実行させることで動画の画質の劣化を防止するように制御する。   Therefore, in the present embodiment, the control program 101a of the Bμcom 101 executes the aperture control by assigning the aperture driving time Td to the idle time ΔT that is the non-exposure time in one frame, as illustrated in FIG. 8 below. Control to prevent deterioration of the image quality of the moving image.

図8は、本発明の一実施の形態である撮影装置の制御方法を実施する撮影装置の作用の一例を示す概念図である。   FIG. 8 is a conceptual diagram showing an example of the operation of the imaging apparatus that implements the imaging apparatus control method according to the embodiment of the present invention.

図8は、本実施の形態において、電子シャッタとしてローリングシャッタ方式を用いた撮像素子111を使用した場合の、撮像素子111を構成する複数(この場合、N本)の上下方向の画素ライン111a毎の積分(露光)期間(Te)のずれの例を示している。   FIG. 8 shows a plurality of (N in this case) vertical pixel lines 111a constituting the image sensor 111 when the image sensor 111 using a rolling shutter system is used as an electronic shutter in this embodiment. The example of the shift | offset | difference of integration (exposure) period (Te) of is shown.

ローリングシャッタ式の撮像素子111は、従来のように絞り制御のタイミングを考慮しない場合には、動画記録中に絞り制御の影響を受けて画像が乱れやすく、かつ現在では高級一眼レフカメラに多く採用されている撮像素子である。   The rolling shutter type imaging device 111 is easily used for high-end single-lens reflex cameras, and the image is likely to be disturbed by the influence of the aperture control during moving image recording when the timing of the aperture control is not considered as in the past. It is an image pickup device.

ローリングシャッタ式の撮像素子111は、複数の画素ライン111aの積分(露光)タイミングが上下方向の画素ライン111aの位置によって異なり、たとえば、図8のように、露光タイミング差Tsだけ、上下に隣り合う走査ライン(画素ライン111a)で異なり上から下へ順に積分(露光)していく。   In the rolling shutter type image pickup device 111, the integration (exposure) timing of the plurality of pixel lines 111a differs depending on the position of the pixel line 111a in the vertical direction. For example, as shown in FIG. The integration (exposure) is sequentially performed from top to bottom depending on the scanning line (pixel line 111a).

被写体輝度や撮像素子111の感度等の条件によっては、一番上の画素ライン111aが積分(露光)完了しても下の画素ライン111aはまだ積分(露光)開始前という状態が発生する。   Depending on the conditions such as the subject brightness and the sensitivity of the image sensor 111, even if the uppermost pixel line 111a completes integration (exposure), the lower pixel line 111a is still in a state before integration (exposure) starts.

図8に示す例では、N本の走査ラインで、隣り合う走査ラインの露光タイミング差Tsの場合、積分開始期間差Tn=Ts×(N−1)=7msとなりとしており、積分開始期間が上下の両端の画素ライン111aで7ms異なり、プログラム線図によりシャッタ速度Tvに応じた露光時間が8ms、すなわち積分期間Te(露光時間)が8msの場合、撮像全画素の積分にかかる全画素積分時間Tt(=Tn+Te)は15msかかるという例が示されている。   In the example shown in FIG. 8, in the case of N scanning lines and an exposure timing difference Ts between adjacent scanning lines, the integration start period difference Tn = Ts × (N−1) = 7 ms, and the integration start period is up and down. If the exposure time corresponding to the shutter speed Tv is 8 ms according to the program diagram, that is, the integration period Te (exposure time) is 8 ms, the total pixel integration time Tt required for integration of all the imaging pixels In the example shown, (= Tn + Te) takes 15 ms.

また、フレームレートが60fpsの場合、VD(垂直同期信号)の周期(1フレーム周期Tf)は約16msである。
このような場合では、VDの1周期内の全画素積分時間Ttを除いた空き時間ΔT(=Tf−Tt)は1ms存在している。
When the frame rate is 60 fps, the period of VD (vertical synchronization signal) (one frame period Tf) is about 16 ms.
In such a case, the idle time ΔT (= Tf−Tt) excluding the total pixel integration time Tt within one cycle of VD exists for 1 ms.

また、積分期間Teが8msより短い場合は、前記空き時間ΔTは、その分だけ、フレームの開始方向により長くなる。
本実施の形態では、この空き時間ΔTを、レンズユニット200の絞り203を制御するために必要な絞り駆動時間Tdとして利用する。
When the integration period Te is shorter than 8 ms, the idle time ΔT becomes longer in the frame start direction accordingly.
In the present embodiment, this idle time ΔT is used as the aperture driving time Td necessary for controlling the aperture 203 of the lens unit 200.

図9は、本発明の一実施の形態である撮影装置の制御方法を実施する撮影装置の作用の一例を示す線図である。
この図9では、本実施の形態のBμcom101の制御プログラム101aが、上記ローリングシャッタ式の撮像素子111の撮像制御に同期して絞り制御を行う動作例が示されている。
FIG. 9 is a diagram showing an example of the operation of the imaging apparatus that implements the imaging apparatus control method according to the embodiment of the present invention.
FIG. 9 shows an operation example in which the control program 101a of the Bμcom 101 of the present embodiment performs aperture control in synchronization with the imaging control of the rolling shutter type imaging device 111.

ここで、絞り203を1ステップ動作させるのに1ms弱で必要ある(すなわち、絞り駆動時間Td≒1ms)と仮定する。そして、VD1周期内の全画素積分時間Ttの完了後の1msの空き時間ΔTの期間に絞りを1ステップ動作させる。   Here, it is assumed that it is necessary for the diaphragm 203 to operate in one step in less than 1 ms (that is, the diaphragm driving time Td≈1 ms). Then, the diaphragm is operated by one step in the period of the idle time ΔT of 1 ms after the completion of the total pixel integration time Tt within the VD1 cycle.

電子シャッタ速度が、8msの露光期間(Tv値では7)より短い期間のシャッタ速度の場合に、このように、1フレーム周期Tf内で、絞り動作タイミング(絞り駆動時間Td)と積分タイミング(積分期間Te)を排他的に配置する事が可能である。   When the electronic shutter speed is a shutter speed shorter than the exposure period of 8 ms (Tv value is 7), the aperture operation timing (aperture driving time Td) and the integration timing (integration) within one frame period Tf are thus obtained. It is possible to arrange the period Te) exclusively.

ところで、カメラMとしては被写体輝度Bv等の条件に応じて、電子シャッタのシャッタ速度をTv=7よりも遅い長秒時で制御する必要も生じる。   By the way, it is necessary for the camera M to control the shutter speed of the electronic shutter in a long time slower than Tv = 7 in accordance with conditions such as the subject brightness Bv.

このような状況にもかかわらず、むやみに撮像素子111の電子シャッタのシャッタ速度を速くすると、蛍光灯の明滅(フリッカ)の影響を受けやすくなるという技術的課題や、撮影駒間で積分していない期間が増えることから、連続的な動画ではなくコマ送りのような画像になり動画像の品質を落とすという技術的課題を生じる。   Regardless of this situation, if the shutter speed of the electronic shutter of the image sensor 111 is increased unnecessarily, it is likely to be affected by flickering of the fluorescent lamp, and integration between the imaging frames is performed. Since there is an increase in the number of periods, there is a technical problem that the image is not a continuous moving image but a frame-like image and the quality of the moving image is lowered.

そこで、本実施の形態では、以下の図10のフローチャートおよび図11のプログラム線図による制御により、上述の技術的課題を回避して、動画像の画質を向上させる。
図10は、本発明の一実施の形態である撮影装置の制御方法を実施する撮影装置の作用の一例を示すフローチャートである。
Therefore, in the present embodiment, the above-described technical problem is avoided and the image quality of the moving image is improved by the control according to the flowchart of FIG. 10 and the program diagram of FIG.
FIG. 10 is a flowchart showing an example of the operation of the imaging apparatus that implements the imaging apparatus control method according to the embodiment of the present invention.

図11は、本発明の一実施の形態である撮影装置の制御方法を実施する撮影装置の作用の一例を示すプログラム線図である。
図10は、Bμcom101の制御プログラム101aによる上述の図6のSTEP360の自動露出制御の詳細動作の一例を示している。
FIG. 11 is a program diagram showing an example of the operation of the imaging apparatus that implements the imaging apparatus control method according to the embodiment of the present invention.
FIG. 10 shows an example of detailed operation of the automatic exposure control in STEP 360 of FIG. 6 described above by the control program 101a of Bμcom 101.

<STEP410>
Bμcom101は、被写体輝度Bvの値を取得する。
<STEP410>
Bμcom 101 acquires the value of the subject brightness Bv.

<STEP420>
Bμcom101は、取得した上記Bv値に応じて図7のプログラム線図を参照し、前回の自動露出制御により制御された現在の絞り203の状態から絞り開口を変更する必要があるか否か判別する。
そして、変更する必要がある場合、STEP430へすすむ。一方、絞りを変更する必要がない場合は本フローチャートの処理を終了する。
<STEP420>
The Bμcom 101 refers to the program diagram of FIG. 7 according to the acquired Bv value, and determines whether or not the aperture opening needs to be changed from the current state of the aperture 203 controlled by the previous automatic exposure control. .
And when it is necessary to change, it progresses to STEP430. On the other hand, if it is not necessary to change the aperture, the processing of this flowchart is terminated.

<STEP430>
Bμcom101は、図8で示される空き時間ΔTがあるかどうかを判別し、空き時間ΔTがある場合はSTEP450に進む。
一方、空き時間ΔTが不足する場合はSTEP440に進む。
空き時間ΔTがあるか否かの判別は以下のように実行する。
<STEP430>
Bμcom 101 determines whether or not there is a free time ΔT shown in FIG. 8. If there is a free time ΔT, the process proceeds to STEP 450.
On the other hand, if the idle time ΔT is insufficient, the process proceeds to STEP 440.
The determination as to whether or not there is a free time ΔT is performed as follows.

図6のフローチャートのSTEP320により得られた撮影レンズ210a,210bの絞り仕様情報から、絞り203の1ステップ分の動作に必要な時間(絞り駆動時間Td)を参照する。
そして、空き時間ΔTが、上記絞り203の1ステップ分の動作に必要な時間よりも大きい場合は、空き時間ΔTがあると判別する。
Based on the aperture specification information of the photographing lenses 210a and 210b obtained in STEP 320 in the flowchart of FIG. 6, the time required for the operation of the aperture 203 for one step (aperture driving time Td) is referred to.
If the idle time ΔT is larger than the time required for the operation of one step of the diaphragm 203, it is determined that there is an idle time ΔT.

また、空き時間ΔTが、上記絞り203の1ステップ分の動作に必要な絞り駆動時間Td以下の場合は、空き時間ΔTがないと判別する。   If the idle time ΔT is equal to or shorter than the aperture driving time Td required for the operation of the diaphragm 203 for one step, it is determined that there is no idle time ΔT.

<STEP440>
Bμcom101は、STEP430で空き時間ΔTが不足すると判定された場合には、以下のように、適正な露光状態を確保しつつ積分期間Teを短縮して空き時間ΔTを捻出する処理を行う。
<STEP440>
When it is determined in STEP 430 that the free time ΔT is insufficient, the Bμcom 101 performs a process of generating the free time ΔT by shortening the integration period Te while securing an appropriate exposure state as follows.

図6のSTEP320により、レンズユニット200から得られた、絞り203の1ステップ分の動作に必要な絞り駆動時間Tdを参照し、この1ステップ動作に必要な絞り駆動時間Td以上の時間を、上述の図8で示される空き時間ΔTとして確保する。   By referring to STEP 320 in FIG. 6, the diaphragm drive time Td necessary for the operation of one step of the diaphragm 203 obtained from the lens unit 200 is referred to, and a time longer than the diaphragm drive time Td necessary for this one-step operation is described above. The free time ΔT shown in FIG.

ここで、一例として、絞り203の1ステップの絞り駆動時間Tdは1ms弱であるとする。
また、図8の例においては、積分期間Teが8ms以下であれば、1msの空き時間ΔTが存在することとなる。
Here, as an example, it is assumed that the aperture driving time Td for one step of the aperture 203 is less than 1 ms.
Further, in the example of FIG. 8, if the integration period Te is 8 ms or less, there is a free time ΔT of 1 ms.

ここで、積分期間Teが8msであるTv値をTv=7とする。Tv値が、Tv7未満である場合に、図7のプログラム線図上でTv=7へシフトさせることにより、空き時間ΔTの範囲内に、絞り駆動時間Tdを割り当てることができる。   Here, a Tv value where the integration period Te is 8 ms is Tv = 7. When the Tv value is less than Tv7, the aperture driving time Td can be assigned within the range of the idle time ΔT by shifting to Tv = 7 on the program diagram of FIG.

適正露光を維持するにはAv+Tv=Bv+Svが成り立てばよい。すなわち、Tv変化量をΔTv、Sv変化量をΔSvとすると、ΔTv=ΔSvが成り立てば、露光量は適正状態のまま、Tv値、をTv7以上に変更できる。   In order to maintain proper exposure, Av + Tv = Bv + Sv may be established. That is, assuming that Tv change amount is ΔTv and Sv change amount is ΔSv, the exposure amount can be changed to Tv7 or more with the exposure amount kept in an appropriate state as long as ΔTv = ΔSv.

このようなシフト動作を、図11のプログラム線図に示す。本実施の形態の場合、この図11のプログラム線図は、上述のようにBμcom101に実装されたプログラム線図データ101cによって実現される。   Such a shift operation is shown in the program diagram of FIG. In the case of the present embodiment, the program diagram of FIG. 11 is realized by the program diagram data 101c mounted on the Bμcom 101 as described above.

この図11において、太い破線が図7のBv対Sv制御線L1およびTv対Av制御線L2であり、太い実線がこのSTEP440でのシフト動作に用いられるBv対Sv制御線L1aおよびTv対Av制御線L2aである。
一例として、図11に図示された点e、gを用いて説明する。
In FIG. 11, thick broken lines are the Bv vs. Sv control line L1 and Tv vs. Av control line L2 of FIG. 7, and a thick solid line is the Bv vs. Sv control line L1a and Tv vs. Av control used for the shift operation in STEP 440. This is a line L2a.
As an example, a description will be given using points e and g illustrated in FIG.

たとえば、現在の絞り203の状態が点gに設定されているものとすると、点gはTv6であり積分期間Teは16msである。したがって1画面分の撮像全画素の全画素積分時間Ttは7+16=23msであり、空き時間ΔTは16−23=−7ms<1msとなり、空き時間ΔTはないと判別される。   For example, if the current state of the diaphragm 203 is set to point g, point g is Tv6 and integration period Te is 16 ms. Accordingly, the total pixel integration time Tt of all pixels for one screen is 7 + 16 = 23 ms, and the free time ΔT is 16-23 = −7 ms <1 ms, and it is determined that there is no free time ΔT.

空き時間ΔTがないと判別されると、空き時間ΔTを捻出するために、Bμcom101は、たとえばTv対Av制御線L2上のTv6(点g)から、Tv対Av制御線L2a上のTv7(点h)へ変更する。   When it is determined that there is no free time ΔT, in order to generate the free time ΔT, Bμcom 101, for example, changes from Tv6 (point g) on the Tv vs. Av control line L2 to Tv7 (point on the Tv vs Av control line L2a). Change to h).

同時に、Bμcom101は、Sv−Bvグラフ上で点gに対応するBv対Sv制御線L1上の点eを、Tv変化分だけBv対Sv制御線L1a上の点fへシフトさせる。
上記の制御により、図8と積分期間Teが同じ状態となり、絞り駆動時間Tdを割り当て可能な長さの空き時間ΔT=1msが捻出される。
At the same time, Bμcom 101 shifts the point e on the Bv vs. Sv control line L1 corresponding to the point g on the Sv-Bv graph to the point f on the Bv vs. Sv control line L1a by the amount of Tv change.
With the above control, the integration period Te is the same as that in FIG. 8, and a free time ΔT = 1 ms of a length that can be assigned with the aperture driving time Td is generated.

<STEP450>
次に、Bμcom101は、絞り変更量を算出する。現在の絞り値と、STEP410で得られた被写体輝度Bv値から、図7のプログラム線図で求められる絞り値との差分ΔAvを求める。
<STEP450>
Next, Bμcom 101 calculates an aperture change amount. A difference ΔAv between the current aperture value and the subject luminance Bv value obtained in STEP 410 is obtained from the aperture value obtained from the program diagram of FIG.

<STEP460>
Bμcom101は、算出されたΔAvから、VDで何周期分に振り分けて絞りを変更するか算出する。本実施の形態では、1VD(1フレーム)につき、絞り1ステップ分(Av_step)を変更するものとしている。よって、求めるフレーム数Nfは、Nf=ΔAv/Av_step、で得られる。
<STEP460>
The Bμcom 101 calculates how many periods are distributed by the VD from the calculated ΔAv to change the aperture. In the present embodiment, one stop (Av_step) is changed for 1 VD (one frame). Therefore, the frame number Nf to be obtained is obtained by Nf = ΔAv / Av_step.

<STEP470>
Bμcom101は、レンズユニット200のLμcom201に、1フレーム周期Tfにおける積分期間Teと排他的な空き時間ΔTの期間内に絞り駆動時間Tdを割り当てて絞り203を1ステップ変更する動作を指示する(第2ステップ)。
同時に、Bμcom101は、撮像素子111の撮像素子駆動IC110には1VD(1フレーム)毎にAv_stepと同量ずつSv値またはTv値を変更していくように指令する。
<STEP470>
The Bμcom 101 instructs the Lμcom 201 of the lens unit 200 to change the aperture 203 by one step by allocating the aperture driving time Td within the period of free time ΔT exclusive to the integration period Te in one frame period Tf (second). Step).
At the same time, the Bμcom 101 instructs the image sensor drive IC 110 of the image sensor 111 to change the Sv value or the Tv value by the same amount as Av_step every 1 VD (one frame).

図12は、本発明の一実施の形態である撮影装置の制御方法を実施する撮影装置の作用の一例を示すタイミングチャートである。
図12のタイミングチャートには、絞り203を絞る(絞り値Avを大きくする)方向に変化させる場合における、この絞り値Avおよび撮像感度Svと、VDの1フレーム周期のタイミングの関係が例示されている。
FIG. 12 is a timing chart showing an example of the operation of the imaging apparatus that implements the imaging apparatus control method according to the embodiment of the present invention.
The timing chart of FIG. 12 illustrates the relationship between the aperture value Av and imaging sensitivity Sv and the timing of one frame period of VD when the aperture 203 is changed in the direction of increasing the aperture value (increasing the aperture value Av). Yes.

Av_step=0.33として、0.66段だけ絞りを変化させる場合、1VD(フレーム)毎に、Avを0.33段づつ絞り、撮像感度Svは0.33段づつ上げていく。   When Av_step = 0.33 and the aperture is changed by 0.66 steps, Av is reduced by 0.33 steps for each VD (frame), and imaging sensitivity Sv is increased by 0.33 steps.

1フレームで変化させる撮像感度Sv値をSv_stepとするとAv_step=Sv_stepである限り、Av+Tv=Sv+Bvの関係は保たれ、適正露出を維持することが出来る。   Assuming that the imaging sensitivity Sv value to be changed in one frame is Sv_step, as long as Av_step = Sv_step, the relationship Av + Tv = Sv + Bv is maintained, and appropriate exposure can be maintained.

絞り203を絞る場合、撮像感度SvではなくTv値で適正を維持しようとすると、図8の積分期間を8msから伸ばすことになり、絞り駆動できる空き時間ΔTがなくなってしまうためである。
図13は、本発明の一実施の形態である撮影装置の制御方法を実施する撮影装置の作用の一例を示すタイミングチャートである。
This is because, when the stop 203 is stopped, if it is attempted to maintain the appropriateness not by the imaging sensitivity Sv but by the Tv value, the integration period in FIG. 8 is extended from 8 ms, and there is no free time ΔT that can be driven by the stop.
FIG. 13 is a timing chart illustrating an example of the operation of the imaging apparatus that implements the imaging apparatus control method according to the embodiment of the present invention.

一方、図13に示すように、絞り203を開く方向である場合は、Tv値を毎フレーム(VD)毎に上げる制御を行う。
1VDで変化させるTv量をΔTv_stepとすると、
Av_step=Tv_step
である限り、適正露出は維持される。
On the other hand, as shown in FIG. 13, when the stop 203 is in the opening direction, control is performed to increase the Tv value every frame (VD).
If the amount of Tv to be changed by 1 VD is ΔTv_step,
Av_step = Tv_step
As long as it is, proper exposure is maintained.

絞り203を開く場合は、Tv値が短くなる方向なので、絞り駆動時間Tdが割り当てられる、図8で図示された空き時間ΔTが増える方向になるためTv値で制御を行う。   When the diaphragm 203 is opened, the Tv value becomes shorter, so that the diaphragm driving time Td is allocated, and the idle time ΔT shown in FIG.

Sv値で制御すると撮像感度を下げることになり、この後の処理でSTEP440のシフト分を元に戻す処理により、STEP470で感度を下げすぎた為に、これ以上感度を下げられないということが起きないようにしている。
このようにして、適正露出を維持した状態で絞り値Avを変更することが可能となる。
If the Sv value is used for control, the imaging sensitivity is lowered, and in the subsequent processing, the processing for returning the shift amount of STEP 440 causes the sensitivity to be lowered too much in STEP 470, so that the sensitivity cannot be lowered any further. I am trying not to.
In this way, it is possible to change the aperture value Av while maintaining proper exposure.

このSTEP470の動作の一例を図14のフローチャートを参照してさらに詳細に説明する。   An example of the operation of STEP 470 will be described in more detail with reference to the flowchart of FIG.

<STEP501>
まず、Bμcom101は、絞り駆動時間Tdを振り分けるフレーム数を管理する変数nを0に初期化する。
<STEP501>
First, the Bμcom 101 initializes a variable n for managing the number of frames for distributing the aperture driving time Td to 0.

<STEP502>
次に、Bμcom101は、絞り203を絞る(すなわち、絞り値Avを増加させる)方向に変化させるか否かを判別する。
そして、絞る方向の場合にはSTEP503以降に分岐し、開く方向の場合には、STEP507以降に分岐する。
<STEP502>
Next, the Bμcom 101 determines whether or not to change the aperture 203 in the direction of reducing the aperture 203 (that is, increasing the aperture value Av).
In the direction of narrowing, the process branches from STEP 503 onward, and in the direction of opening, the process branches from STEP 507 onward.

<STEP503>
絞る方向の場合、Bμcom101は、当該フレーム内における空き時間ΔTの開始タイミングを待つ。
<STEP503>
In the narrowing direction, the Bμcom 101 waits for the start timing of the free time ΔT in the frame.

<STEP504>
そして、Bμcom101は、空き時間ΔTの開始タイミングが到来したら、絞り駆動時間Tdの間に絞り値Avを1Av_stepだけ増加させるとともに、撮像感度Svを1Sv_stepだけ増加させる。
<STEP504>
Then, when the start timing of the idle time ΔT arrives, the Bμcom 101 increases the aperture value Av by 1 Av_step and the imaging sensitivity Sv by 1 Sv_step during the aperture drive time Td.

<STEP505>
その後、Bμcom101は、現在のフレームの絞り203の制御が完了したとして変数nをインクリメントする。
<STEP505>
Thereafter, the Bμcom 101 increments the variable n on the assumption that the control of the aperture 203 of the current frame is completed.

<STEP506>
次に、Bμcom101は、nが上述のSTEP460で算出されたフレーム数Nfに達したか判別し、Nfに達するまで、STEP503以下の処理を反復する。
<STEP506>
Next, Bμcom 101 determines whether n has reached the number of frames Nf calculated in STEP 460 described above, and repeats the processing in STEP 503 and subsequent steps until it reaches Nf.

<STEP507>
一方、絞り203を開く(絞り値Avを減少させる)方向に変化させる場合には、Bμcom101は、STEP503と同様に、まず、現在のフレーム内での空き時間ΔTの開始タイミングを待つ。
<STEP507>
On the other hand, when changing the aperture 203 to open (decrease the aperture value Av), the Bμcom 101 first waits for the start timing of the idle time ΔT in the current frame, as in STEP 503.

<STEP508>
そして、この場合には、Bμcom101は、空き時間ΔTの開始タイミングが到来したら、絞り駆動時間Tdの間に、Avを1Av_stepだけ減らすとともに、シャッタ速度Tvを1Tv_stepだけ増加(すなわち、積分期間Teを短縮)させる。
<STEP508>
In this case, when the start timing of the idle time ΔT comes, the Bμcom 101 reduces Av by 1 Av_step and increases the shutter speed Tv by 1Tv_step during the aperture driving time Td (that is, shortens the integration period Te). )

<STEP509>
次に、Bμcom101は、上述のSTEP505と同様に、nをインクリメントする。
<STEP509>
Next, Bμcom 101 increments n in the same manner as in STEP 505 described above.

<STEP510>
さらに、Bμcom101は、上述のSTEP506と同様に、nがフレーム数Nfに達したか判別し、Nfに達するまで、STEP507以下の処理を反復する。
これにより、一つまたは複数のフレームの空き時間ΔTに対して、絞り駆動時間Tdを振り分けて割り当てることができる。
<STEP510>
Further, Bμcom 101 determines whether n has reached the number of frames Nf as in the above-described STEP 506, and repeats the processing from STEP 507 onward until Nf is reached.
Thereby, the aperture driving time Td can be allocated and assigned to the free time ΔT of one or a plurality of frames.

上述の図10のフローチャートの説明に戻る。
<STEP480>
Bμcom101は、STEP450で算出されたΔAvの絞り変更が完了したら、STEP440で行ったSv−Tvシフトを元に戻す。
すなわち、STEP440でΔSv、ΔTv加算した分、このSTEP480では減算する。
Returning to the description of the flowchart of FIG.
<STEP480>
When the aperture change of ΔAv calculated in STEP 450 is completed, the Bμcom 101 restores the Sv-Tv shift performed in STEP 440.
That is, the amount of ΔSv and ΔTv added in STEP 440 is subtracted in STEP 480.

以上で、Bμcom101による自動露出制御が終わり、上述の図6のSTEP370に処理が進む。   Thus, the automatic exposure control by the Bμcom 101 is finished, and the process proceeds to the above STEP 370 in FIG.

この一連の処理をBμcom101の制御プログラム101aが行うことで、上述の図3に記載したローリングシャッタ方式の撮像素子111の露光と、絞り駆動のオーバーラップに起因する動画像の画質低下の技術的課題を解決することが可能となる。   This series of processing is performed by the control program 101a of the Bμcom 101, so that the technical problem of image quality degradation of the moving image caused by the overlap of the exposure of the rolling shutter type image sensor 111 described in FIG. Can be solved.

本実施の形態では、毎VD(毎フレーム)1ステップずつ絞り203を作動させる例を開示したが、絞り203の動作速度が速い場合や、図8に例示された空き時間ΔTが多く確保できる場合は、複数の絞り変更ステップ(絞り駆動時間Td)を1フレーム内の空き時間ΔTに割り当てるように制御しても良い。   In the present embodiment, an example in which the diaphragm 203 is operated by one step per VD (every frame) has been disclosed. However, when the operating speed of the diaphragm 203 is high or when the idle time ΔT illustrated in FIG. The control may be performed so that a plurality of aperture changing steps (aperture driving time Td) are allocated to the free time ΔT in one frame.

絞り203がステップ駆動でないレンズユニット200の場合においても、最短絞り駆動時間を、これまで説明した1ステップの絞り駆動時間Tdに置き換えれば、同様に、本実施の形態の自動露出制御を適用できる。   Even in the case of the lens unit 200 in which the diaphragm 203 is not step-driven, the automatic exposure control of the present embodiment can be similarly applied by replacing the shortest diaphragm driving time with the one-step diaphragm driving time Td described so far.

本実施の形態のカメラMによれば、静止画撮影時は、絞り203の段階的な駆動による高速な絞り動作を行うとともに、動画記録中は絞り変更による動画像の画質劣化を確実に防止することが可能となる。   According to the camera M of the present embodiment, during still image shooting, high-speed aperture operation is performed by stepwise driving of the aperture 203, and during moving image recording, degradation of image quality of moving images due to aperture change is surely prevented. It becomes possible.

すなわち、本実施の形態のカメラMにおいては、動画像の画質劣化を生じることなく、動画記録中における被写体輝度の変化に応じた絞り変更を実現することが可能となる。
なお、本発明は、上述の実施の形態に例示した構成に限らず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。
That is, in the camera M according to the present embodiment, it is possible to change the aperture according to the change in the subject brightness during moving image recording without causing deterioration of the image quality of the moving image.
Needless to say, the present invention is not limited to the configuration exemplified in the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.

たとえば、レンズユニット200は、ボディユニット100に一体に固定された構成のカメラにも適用できる。
また、撮像素子111がグローバル方式の電子シャッタを備えたカメラにも適用できる。
For example, the lens unit 200 can also be applied to a camera configured to be integrally fixed to the body unit 100.
Further, the present invention can also be applied to a camera in which the image sensor 111 includes a global electronic shutter.

100 ボディユニット
101 ボディ制御用マイクロコンピュータ
101a 制御プログラム
101b プログラム線図データ
101c プログラム線図データ
102 画像処理IC
103 顔検出エンジン
104 SDRAM
110 撮像素子駆動IC
111 撮像素子
111a 画素ライン
120 シャッタユニット
121 シャッタ駆動制御回路
130 通信コネクタ
131 記録メディア
140 液晶モニタ
150 カメラ操作スイッチ(SW)
160 通信コネクタ
181 フラッシュユニット
182 発光制御回路
183 フラッシュ制御用マイクロコンピュータ
184 発光体
185 フラッシュ用通信コネクタ
200 レンズユニット
201 レンズ制御用マイクロコンピュータ
202 絞り駆動機構
203 絞り
204 レンズ駆動機構
210a 撮影レンズ
210b 撮影レンズ
Td 絞り駆動時間
Te 積分期間
Tf 1フレーム周期
Tn 積分開始期間差
Ts 露光タイミング差
Tt 全画素積分時間
ΔT 空き時間
Av 絞り値
Bv 被写体輝度
Sv 撮像感度
Tv シャッタ速度
Ev 露出量
L1 Bv対Sv制御線
L1a Bv対Sv制御線
L2 Tv対Av制御線
L2a Tv対Av制御線
M カメラ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Body unit 101 Microcomputer 101a for body control Control program 101b Program diagram data 101c Program diagram data 102 Image processing IC
103 face detection engine 104 SDRAM
110 Image sensor drive IC
111 Image sensor 111a Pixel line 120 Shutter unit 121 Shutter drive control circuit 130 Communication connector 131 Recording medium 140 Liquid crystal monitor 150 Camera operation switch (SW)
160 Communication Connector 181 Flash Unit 182 Light Emission Control Circuit 183 Flash Control Microcomputer 184 Light Emitter 185 Flash Communication Connector 200 Lens Unit 201 Lens Control Microcomputer 202 Diaphragm Drive Mechanism 203 Diaphragm 204 Lens Drive Mechanism 210a Shooting Lens 210b Shooting Lens Td Aperture driving time Te Integration period Tf 1 frame period Tn Integration start period difference Ts Exposure timing difference Tt Total pixel integration time ΔT Free time Av Aperture value Bv Subject brightness Sv Imaging sensitivity Tv Shutter speed Ev Exposure amount L1 Bv vs. Sv control line L1a Bv Sv control line L2 Tv vs Av control line L2a Tv vs Av control line M Camera

Claims (5)

開口量が段階的に変化する絞り手段を備えた撮影レンズを介して入射する光を電気信号に変換する撮像手段と、
前記撮像手段の撮像感度および電子シャッタ速度と、前記絞り手段を制御し、動画撮影時に、1フレーム周期内で、前記撮像手段の露光時間と、前記絞り手段を動作させる絞り駆動時間とを排他的に割り当てる制御手段と、
を具備したことを特徴とする撮影装置。
Imaging means for converting light incident through an imaging lens having an aperture means whose aperture amount changes stepwise into an electrical signal;
The imaging sensitivity and electronic shutter speed of the imaging means, the aperture means are controlled, and the exposure time of the imaging means and the aperture drive time for operating the aperture means are exclusive within one frame period during moving image shooting. Control means to be assigned to
An imaging apparatus comprising:
請求項1記載の撮影装置において、
前記制御手段は、前記1フレーム周期と前記露光時間との差である空き時間に前記絞り駆動時間を割り当て、
前記空き時間が、前記絞り手段の少なくとも一段分の前記開口量を変化させるために必要な前記絞り駆動時間を割り当て可能な長さとなるように、前記撮像手段の前記撮像感度および前記電子シャッタ速度の少なくとも一方を制御して前記露光時間を変化させることを特徴とする撮影装置。
The imaging device according to claim 1,
The control means assigns the aperture driving time to an idle time that is a difference between the one frame period and the exposure time,
The imaging sensitivity and the electronic shutter speed of the imaging means are set such that the idle time is a length that can be assigned the diaphragm driving time necessary to change the opening amount of at least one stage of the diaphragm means. An imaging apparatus, wherein the exposure time is changed by controlling at least one of them.
請求項2記載の撮影装置において、
前記制御手段は、前記空き時間が前記絞り駆動時間を割り当て可能な長さとなるように前記撮像手段の前記撮像感度および前記電子シャッタ速度の少なくとも一方を制御する際に、前記絞り手段の前記開口量を絞る方向に制御する場合は前記撮像感度を上げるように制御し、前記絞り手段の前記開口量を開く方向に制御する場合は前記電子シャッタ速度を大きくするように制御することを特徴とする撮影装置。
The imaging device according to claim 2,
When the control means controls at least one of the imaging sensitivity and the electronic shutter speed of the imaging means so that the idle time is a length that can be assigned the diaphragm driving time, the opening amount of the diaphragm means When controlling in the direction of reducing the aperture, control is performed to increase the imaging sensitivity, and when controlling in the direction of opening the aperture of the aperture means, control is performed to increase the electronic shutter speed. apparatus.
請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の撮影装置において、
前記撮像手段は、前記1フレーム周期内での前記露光時間の開始タイミングが異なる複数の画素列より構成されることを特徴とする撮影装置。
In the imaging device according to any one of claims 1 to 3,
The imaging device is configured by a plurality of pixel columns having different start timings of the exposure time within the one frame period.
請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の撮影装置において、
前記撮影レンズが交換可能に装着されるレンズマウントを具備したことを特徴とする撮影装置。
In the imaging device according to any one of claims 1 to 4,
A photographing apparatus comprising a lens mount to which the photographing lens is replaceably mounted.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012156807A (en) * 2011-01-26 2012-08-16 Canon Inc Imaging apparatus and control method of the same
JP2013120254A (en) * 2011-12-07 2013-06-17 Seiko Epson Corp Photographing device and photographing method
JP2014059407A (en) * 2012-09-14 2014-04-03 Olympus Imaging Corp Optical instrument

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000066266A (en) * 1998-08-24 2000-03-03 Ricoh Co Ltd Digital camera
JP2003324648A (en) * 2002-04-30 2003-11-14 Olympus Optical Co Ltd Camera
JP2005311695A (en) * 2004-04-21 2005-11-04 Olympus Corp Digital single-lens reflex camera
JP2006054700A (en) * 2004-08-12 2006-02-23 Nikon Corp Electronic single-lens reflex camera
JP2008271412A (en) * 2007-04-24 2008-11-06 Canon Inc Imaging unit and control method therefor, program, and recording medium

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000066266A (en) * 1998-08-24 2000-03-03 Ricoh Co Ltd Digital camera
JP2003324648A (en) * 2002-04-30 2003-11-14 Olympus Optical Co Ltd Camera
JP2005311695A (en) * 2004-04-21 2005-11-04 Olympus Corp Digital single-lens reflex camera
JP2006054700A (en) * 2004-08-12 2006-02-23 Nikon Corp Electronic single-lens reflex camera
JP2008271412A (en) * 2007-04-24 2008-11-06 Canon Inc Imaging unit and control method therefor, program, and recording medium

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012156807A (en) * 2011-01-26 2012-08-16 Canon Inc Imaging apparatus and control method of the same
US9100599B2 (en) 2011-01-26 2015-08-04 Canon Kabushiki Kaisha Image capture apparatus and control method thereof
JP2013120254A (en) * 2011-12-07 2013-06-17 Seiko Epson Corp Photographing device and photographing method
JP2014059407A (en) * 2012-09-14 2014-04-03 Olympus Imaging Corp Optical instrument

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