JP2012105240A - 撮影装置、撮影方法および撮影プログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】露光時間が所定の閾値よりも短いか否かを判定し、露光時間が閾値よりも短い場合に、機械シャッターが複数の光電変換素子の露光を終了させる露光終了タイミングに追従する第1露光開始タイミングで、電子シャッターに複数の光電変換素子における露光を開始させ、露光時間が閾値以上である場合に、第1露光開始タイミングよりも露光終了タイミングに対する追従度が低い第2露光開始タイミングで、電子シャッターに複数の光電変換素子における露光を開始させる。
【選択図】図4
Description
本発明は、前記課題にかんがみてなされたもので、電子シャッターの制御負荷を軽減することを目的とする。
(1)撮影装置の構成:
(2)電子シャッターの制御:
(2−1)非追従動作(グローバルシャッター動作):
(2−2)追従動作(ローリングシャッター動作):
(3)変形例1:
(4)変形例2:
(5)変形例3:
図1は本発明の一実施形態にかかる撮影装置1のブロック図である。本実施形態にかかる撮影装置1は、EVF(Electronic View Finder)を備えたミラーレスデジタルカメラである。撮影装置1は、光学系10とエリアイメージセンサー15とASIC200とタイミングジェネレーター30と表示部40とCPU50とSD−RAM52とROM53とRAM54と操作部55とリムーバルメモリー56とを備えている。CPU50は、SD−RAM52とRAM54を適宜利用してROM53に記録されたプログラムを実行する。当該プログラムの機能によりCPU50は、操作部55に対する操作に応じてエリアイメージセンサー15にて撮影された被写体を示す画像データを生成する機能を実行する。なお、操作部55はシャッターボタンと、露光時間(シャッター速度)や絞り12の開放値や露出値を設定するためのダイヤルスイッチとを備えている。
CPU50は、モードダイヤル等によって設定された露光時間TEを取得し、当該露光時間が所定の閾値THよりも短いか否かを判定する。なお、CPU50は、判定部を構成する。電子シャッター制御部30a1は、設定された露光時間TEが閾値THよりも短い場合に追従動作(ローリングシャッター動作)を行い、設定された露光時間TEが閾値TH以上である場合に非追従動作(グローバルシャッター動作)を行う。以下、追従動作と非追従動作の詳細について説明する。
図3の左グラフは、非追従動作を行う場合の露光のタイミングを示すグラフである。図3の左グラフにおいて、横軸は時刻を示し、縦軸はライン番号Lを示している。図3の左グラフにおける左側の直線はエリアイメージセンサー15の各ラインの光電変換素子の露光が開始するタイミング示し、当該タイミング(時刻)はライン番号Lの関数X(L)によって与えられる。非追従動作において、このタイミングX(L)はライン番号Lに依存しない定数となる。図3の左グラフにおける右側の曲線は露光が終了するタイミングを示し、当該タイミング(時刻)は各光電変換素子のライン番号Lの関数Y(L)で与えられる。以下、特定のライン番号Lを指す必要がない場合等には、各関数における変数(L)の表記を省略する場合がある。
図4の左グラフは、追従動作を行う場合の露光のタイミングを示すグラフである。図4の左グラフにおいて、横軸は時刻を示し、縦軸はライン番号Lを示している。追従動作における電子シャッターのタイミングXは以下のようにして設定される。まず、各ラインに境界Bが到達するタイミングY(L)を遮光幕の運動方程式に基づいて特定する。そして、タイミングY(L)を、設定された露光時間TEだけ時刻の早い側にオフセットしたオフセット曲線Z(破線で図示。)を作成する。次に、このオフセット曲線Zに対してライン番号L1,L2,Lmaxにてそれぞれ接する接線を作成する。なお、1<L1<L2<Lmaxとする。そして、ライン番号L1,L2にてそれぞれオフセット曲線Zに接する2つの接線の交点、および、ライン番号L2,Lmaxにてそれぞれオフセット曲線に接する2つの接線の交点を屈曲点とした3段折れ線を作成し、当該3段折れ線を電子シャッターのタイミングXとする。電子シャッターのタイミングXは徐々に傾きを増す放物線に追従するため、下方から数えて1段目の折れ線の傾きは2段目の折れ線よりも小さく、2段目の折れ線の傾きは3段目の折れ線よりも小さくなる。なお、折れ線の段数は3段に限られない。
図4の右グラフに示したように、電子シャッターが追従動作を行う場合であっても、ハッチングで示す誤差を完全になくすことは困難である。電子シャッターによる露光開始のタイミングX(折れ線)を、機械シャッター13のタイミングY(L)(放物線)に完全に追従させるにはタイミングXを複雑に制御しなければならず、電子シャッターの制御負荷が大きくなるからである。さらに、前記実施形態では露光領域R1と遮光領域R2との境界Bが各ラインの方向と平行のまま移動することとしたが、境界Bが各ラインに交差する場合には、各ラインにおける光電変換素子間で露光時間のばらつきが生じることとなる。従って、電子シャッターが追従動作を行う場合であっても、露光時間のばらつきに起因する露光量のばらつきを抑制する補正を行うことが望ましい。
第1露光開始タイミングの露光終了タイミングに対する追従度が高ければ高いほど露光時間の均一性に優れる反面、追従度が高ければ高いほど必要な処理能力が高くなる。この限度において第1露光開始タイミングと第2露光開始タイミングとを前記実施形態と異なる態様とすることができる。例えば、第1露光開始タイミングを機械シャッター13のタイミングY(L)を単にオフセットした曲線Zで規定し、第2露光開始タイミングを曲線Zに接する、もしくは、近似した3段折れ線で規定してもよい。第1露光開始タイミングを機械シャッター13のタイミングY(L)をオフセットした曲線Zに接するm(mは3以上の整数。)段で規定し、第2露光開始タイミングを曲線Zに接するk(kは2以上かつmより小さい整数。)段折れ線で規定してもよい。これらの場合、第1露光開始タイミングよりも第2露光開始タイミングの方が機械シャッター13のタイミングY(L)に対する追従度が低くなる。また折れ線を用いずに、第2露光開始タイミングを曲線Zに近似した曲線で規定してもよい。この曲線は例えば、nを大きくすることで追従度が高くなるn次曲線(nは1以上の整数)とすることができる。
(5)変形例3:
設定された露光時間TEが長ければ露光時間のばらつきは小さくなる。よって、複数の閾値THi(0<TH1<TH2<・・・)をもち、設定された露光時間TEiがTHi≦TE<THi+1であれば、TEiの場合の第2露光開始タイミングの折れ線の段数をTEi+1の場合の第2露光開始タイミングの折れ線の段数よりも多くするなど、機械シャッター13のタイミングY(L)に対する追従度がより高くなるように露光を開始しても良い。すなわち、露光時間TEが最大の閾値THmaxよりも短い場合において、露光時間TEが最大の閾値THmaxに近似するほど、第1露光タイミングの機械シャッター13のタイミングY(L)に対する追従度を低くしてもよい。また、設定された露光時間TEが最大の閾値THmax以上である場合に非追従動作(グローバルシャッター動作)ではなく、折れ線の段数が小さい追従動作(ローリングシャッター動作)を行うようにしても良い。ここで折れ線に代えて曲線としても良い。
本発明の具体的態様は、上述の実施形態や変形例に限定されるものではなく、実施形態や変形例同士を組み合わせたものであってもよいし、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲で変形を行ってもよい。
Claims (8)
- 電子シャッターによって、複数の光電変換素子における電荷の蓄積を開始させることにより前記複数の光電変換素子における露光を開始させ、
機械シャッターによって、遮光部を移動させて前記複数の光電変換素子が配列する素子面を遮光することにより、前記複数の光電変換素子における露光を終了させる撮影装置であって、
露光時間が所定の閾値よりも短いか否かを判定する判定部と、
前記露光時間が前記閾値よりも短い場合に、前記機械シャッターが前記複数の光電変換素子の露光を終了させる露光終了タイミングに追従する第1露光開始タイミングで、前記電子シャッターに前記複数の光電変換素子における露光を開始させ、
前記露光時間が前記閾値以上である場合に、前記第1露光開始タイミングよりも前記露光終了タイミングに対する追従度が低い第2露光開始タイミングで、前記電子シャッターに前記複数の光電変換素子における露光を開始させる電子シャッター制御部と、
を備える撮影装置。 - 前記電子シャッター制御部は、前記露光時間が前記閾値以上である場合に、前記電子シャッターに前記素子面上のすべての前記複数の光電変換素子における露光を同時に開始させる、
請求項1に記載の撮影装置。 - 前記露光時間が前記閾値よりも短い場合に、前記複数の光電変換素子における露光開始タイミングと前記露光終了タイミングとの差に起因する露光量のばらつきを抑制する補正を行う、
請求項1または請求項2のいずれかに記載の撮影装置。 - 前記判定部は、複数の前記閾値と前記露光時間とを比較して判定を行い、
前記電子シャッター制御部は、前記露光時間がより大きい前記閾値以上であるほど、より追従度が低い露光開始タイミングで、前記電子シャッターに前記複数の光電変換素子における露光を開始させる、
請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の撮影装置。 - 前記第1露光開始タイミングは、時刻と露光開始する前記複数の光電変換素子の位置とをグラフに表した場合に、折れ線で表されるタイミングである
請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の撮影装置。 - 前記第1露光開始タイミングは、時刻と露光開始する前記複数の光電変換素子の位置とをグラフに表した場合に、n次曲線で表されるタイミングである
請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の撮影装置。 - 電子シャッターによって、複数の光電変換素子における電荷の蓄積を開始させることにより前記複数の光電変換素子における露光を開始させ、機械シャッターによって、遮光部を移動させて前記複数の光電変換素子が配列する素子面を遮光することにより、前記複数の光電変換素子における露光を終了させる撮影装置にて画像の撮影を行う撮影方法であって、
露光時間が所定の閾値よりも短いか否かを判定し、
前記露光時間が前記閾値よりも短い場合に、前記機械シャッターが前記複数の光電変換素子の露光を終了させる露光終了タイミングに追従する第1露光開始タイミングで、前記電子シャッターに前記複数の光電変換素子における露光を開始させ、
前記露光時間が前記閾値以上である場合に、前記第1露光開始タイミングよりも前記露光終了タイミングに対する追従度が低い第2露光開始タイミングで、前記電子シャッターに前記複数の光電変換素子における露光を開始させる、
撮影方法。 - 電子シャッターによって、複数の光電変換素子における電荷の蓄積を開始させることにより前記複数の光電変換素子における露光を開始させ、機械シャッターによって、遮光部を移動させて前記複数の光電変換素子が配列する素子面を遮光することにより、前記複数の光電変換素子における露光を終了させる撮影装置にて実行される撮影プログラムであって、
露光時間が所定の閾値よりも短いか否かを判定する判定機能と、
前記露光時間が前記閾値よりも短い場合に、前記機械シャッターが前記複数の光電変換素子の露光を終了させる露光終了タイミングに追従する第1露光開始タイミングで、前記電子シャッターに前記複数の光電変換素子における露光を開始させ、
前記露光時間が前記閾値以上である場合に、前記第1露光開始タイミングよりも前記露光終了タイミングに対する追従度が低い第2露光開始タイミングで、前記電子シャッターに前記複数の光電変換素子における露光を開始させる電子シャッター制御機能と、
を前記撮影装置に実行させる撮影プログラム。
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