JP2014078925A - Imaging apparatus and control method - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To accurately determine an amount of main emitted light in a constitution for determining an amount of main emitted light by causing a light emitting part to perform preliminary light emission before main light emission.SOLUTION: An imaging apparatus which causes light emitting means to perform preliminary light emission before main light emission comprises: an imaging device for accumulating electric charges corresponding to an incident light amount; generation means for generating a first correction value on the basis of first reference image data read from the imaging device; correction means which uses the first correction value generated by the generation means, to correct image data based on the electric charges accumulated by the imaging device when causing the light emitting means to perform the preliminary light emission; and determination means for determining the amount of the main emitted light emitted by the light emitting means, on the basis of the image data corrected by the correction means.

Description

本発明は、撮像装置に関し、特に発光部を本発光させる前にプリ発光を行い本発光量を決定する撮像装置に関するものである。   The present invention relates to an imaging apparatus, and more particularly to an imaging apparatus that performs pre-emission before main emission of a light emitting unit to determine the main emission amount.

従来、デジタルカメラやビデオカメラ等、撮像素子を用いた撮像装置においては、撮像素子の読出し回路ノイズや暗電流ノイズに起因する固定パターンノイズによって画質が低下することがよく知られている。   2. Description of the Related Art Conventionally, in an imaging apparatus using an imaging device such as a digital camera or a video camera, it is well known that image quality is deteriorated by fixed pattern noise caused by readout circuit noise or dark current noise of the imaging device.

この固定パターンノイズを除去するために、撮像素子を露光して得る撮像画像とは別の基準画像を取得し、得られた基準画像に基づいて撮像画像を補正する手法が一般的に用いられている。特許文献1では、撮像素子を露光して得た撮像画像とは別に撮像素子を遮光して取得したダーク画像に基づいて撮像画像を補正する技術が開示されている。   In order to remove this fixed pattern noise, a technique is generally used in which a reference image different from the captured image obtained by exposing the image sensor is obtained and the captured image is corrected based on the obtained reference image. Yes. Patent Document 1 discloses a technique for correcting a captured image based on a dark image obtained by shielding the image sensor separately from a captured image obtained by exposing the image sensor.

また、暗いシーンを撮影する際にフラッシュ発光する機能を有する撮像装置において、特許文献2のように、撮影直前にプリ発光を行うことによって撮影時のフラッシュ発光量を決定する調光制御を行う構成が知られている。   In addition, in an imaging apparatus having a function of flash emission when shooting a dark scene, as in Patent Document 2, light adjustment control is performed to determine the flash emission amount at the time of shooting by performing pre-flash immediately before shooting. It has been known.

特開2010−118963号公報JP 2010-118963 A 特開2011−232658号公報JP 2011-232658 A

しかしながら、特許文献1に開示された技術では、撮影時の画像に対しては基準画像による固定パターンノイズの補正が行われるため良好な画質が得られるが、その他の画像についてはなんら考慮されていない。例えば、特許文献2に記載された構成の場合、調光のためのプリ発光画像に対して適切な補正が行われないため固定パターンノイズの影響が大きい場合には精度よい調光制御を行うことができない可能性がある。   However, in the technique disclosed in Patent Document 1, a good image quality is obtained because the fixed pattern noise is corrected by the reference image for the image at the time of shooting, but no consideration is given to other images. . For example, in the case of the configuration described in Patent Document 2, since appropriate correction is not performed on the pre-emission image for dimming, accurate dimming control is performed when the influence of fixed pattern noise is large. May not be possible.

そこで、本発明の目的は、発光部を本発光させる前にプリ発光を行い本発光量を決定する構成において、精度よく本発光量を決定することを可能にした撮像装置を提供することである。   SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an imaging apparatus capable of accurately determining the main light emission amount in a configuration in which the pre-light emission is performed before the light emitting unit performs the main light emission and the main light emission amount is determined. .

上記目的を達成するために、本発明に係る撮像装置は、発光手段を本発光させる前にプリ発光させる撮像装置であって、入射光量に応じた電荷を蓄積する撮像素子と、前記撮像素子から読み出される第1の基準画像データに基づいて第1の補正値を生成する生成手段と、前記生成手段により生成される前記第1の補正値を用いて、前記発光手段をプリ発光させたときに前記撮像素子により蓄積される電荷に基づく画像データを補正する補正手段と、前記補正手段により補正された画像データに基づいて、前記発光手段の本発光量を決定する決定手段と、を有することを特徴とする。   In order to achieve the above object, an imaging apparatus according to the present invention is an imaging apparatus that pre-emits light before the main light emission unit emits light, and includes an imaging element that accumulates electric charge according to an incident light amount, and the imaging element. When generating the first correction value based on the read first reference image data and using the first correction value generated by the generating unit to cause the light emitting unit to perform pre-light emission Correction means for correcting image data based on the electric charge accumulated by the imaging device, and determination means for determining the main light emission amount of the light emitting means based on the image data corrected by the correction means. Features.

本発明によれば、発光部を本発光させる前にプリ発光を行い本発光量を決定する構成において、精度よく本発光量を決定することができる。   According to the present invention, the main light emission amount can be accurately determined in the configuration in which the pre-light emission is performed and the main light emission amount is determined before the light emitting unit performs the main light emission.

本発明の実施形態における撮像装置100の全体構成図。1 is an overall configuration diagram of an imaging apparatus 100 according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態におけるDSP109の構成を示す模式図。The schematic diagram which shows the structure of DSP109 in embodiment of this invention. 本発明の実施形態における撮像素子107の全体構成を示す模式図。FIG. 2 is a schematic diagram illustrating an overall configuration of an image sensor 107 according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態における撮像素子107の1画素の回路構成を示す図。2 is a diagram showing a circuit configuration of one pixel of the image sensor 107 according to the embodiment of the present invention. FIG. 本発明の実施形態における撮像素子107の各列の読出し回路構成を示す図。FIG. 3 is a diagram showing a readout circuit configuration of each column of the image sensor 107 according to the embodiment of the present invention. 本発明の第1の実施形態における撮像動作を示すフローチャート。5 is a flowchart showing an imaging operation in the first embodiment of the present invention. 本発明の第1の実施形態における調光画像データ1の取得動作を示すフローチャート。6 is a flowchart showing an operation of acquiring the light control image data 1 according to the first embodiment of the present invention. 本発明の第1の実施形態における調光画像データ2の取得動作を示すフローチャート。5 is a flowchart showing an operation of acquiring dimming image data 2 according to the first embodiment of the present invention. 本発明の第1の実施形態における静止画像データの取得動作を示すフローチャート。3 is a flowchart showing still image data acquisition operation according to the first embodiment of the present invention. 本発明の第1の実施形態における撮像動作を示すシーケンス図。FIG. 5 is a sequence diagram illustrating an imaging operation according to the first embodiment of the present invention. 本発明の実施形態における撮像素子107の読出し方法図。FIG. 6 is a diagram illustrating a reading method of the image sensor 107 according to the embodiment of the present invention. 本発明の実施形態における撮像素子107の静止画撮影の1Hの読出し動作を示すタイミングチャート。6 is a timing chart showing a 1H readout operation for still image shooting of the image sensor in the embodiment of the present invention. 本発明の実施形態における撮像素子107の調光画像取得の1Hの読出し動作を示すタイミングチャート。6 is a timing chart illustrating a 1H read operation for acquiring a light control image of the image sensor according to the embodiment of the present invention. 本発明の第2の実施形態における撮像動作を示すフローチャート。9 is a flowchart showing an imaging operation in the second embodiment of the present invention. 本発明の第2の実施形態における撮像動作を示すシーケンス図。The sequence diagram which shows the imaging operation in the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3の実施形態における撮像動作を示すフローチャート。10 is a flowchart illustrating an imaging operation according to the third embodiment of the present invention. 本発明の第3の実施形態における撮像動作を示すシーケンス図。The sequence diagram which shows the imaging operation in the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第3の実施形態における撮像素子107の読出し方法図。FIG. 10 is a diagram illustrating a reading method of the image sensor 107 according to the third embodiment of the present invention. 本発明の第4の実施形態における撮像動作を示すフローチャート。The flowchart which shows the imaging operation in the 4th Embodiment of this invention. 本発明の第4の実施形態における撮像動作を示すシーケンス図。The sequence diagram which shows the imaging operation in the 4th Embodiment of this invention. 本発明の第5の実施形態における撮像動作を示すフローチャート。The flowchart which shows the imaging operation in the 5th Embodiment of this invention. 本発明の第5の実施形態における撮像動作を示すシーケンス図。The sequence diagram which shows the imaging operation in the 5th Embodiment of this invention. 本発明の第6の実施形態における撮像動作を示すフローチャート。10 is a flowchart showing an imaging operation in the sixth embodiment of the present invention. 本発明の第6の実施形態における撮像動作を示すフローチャート。10 is a flowchart showing an imaging operation in the sixth embodiment of the present invention. 本発明のその他の実施形態における撮像素子107の読出し方法図。FIG. 11 is a diagram illustrating a method for reading out an image sensor 107 according to another embodiment of the present invention.

以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。図1は、本発明の実施形態にかかわる撮像装置100の全体構成を示した図である。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a diagram illustrating an overall configuration of an imaging apparatus 100 according to an embodiment of the present invention.

第1レンズ群101は結像光学系の先端に配置されたレンズ群で、光軸方向に進退可能に保持される。絞り102は、その開口径を調節することで撮影時の光量調節を行う。第2レンズ群103は、第1レンズ群101の進退動作との連動により変倍作用(ズーム機能)をなすレンズ群である。第3レンズ群104は、光軸方向の進退により焦点調節を行うレンズ群である。なお、第1、第2、第3のレンズ群は結像光学系の一例であって、レンズ群の数は3つの限定されるものではない。また、各レンズ群は、レンズが1つであって構わない。   The first lens group 101 is a lens group disposed at the tip of the imaging optical system, and is held so as to be able to advance and retract in the optical axis direction. The diaphragm 102 adjusts the light amount at the time of photographing by adjusting the aperture diameter. The second lens group 103 is a lens group that performs a zooming function (zoom function) in conjunction with the advance / retreat operation of the first lens group 101. The third lens group 104 is a lens group that performs focus adjustment by advancing and retreating in the optical axis direction. The first, second, and third lens groups are examples of the imaging optical system, and the number of lens groups is not limited to three. Each lens group may have one lens.

メカニカルシャッター105は、後述する電子先幕動作と連動して撮像素子107へ導かれる光量を調節する。   The mechanical shutter 105 adjusts the amount of light guided to the image sensor 107 in conjunction with an electronic front curtain operation described later.

光学的ローパスフィルタ106は、撮像画像の偽色やモアレを軽減するための光学素子である。撮像素子107は、前述のレンズ群により結像された被写体像を光電変換する。ここでは、撮像素子107にはベイヤー配列のCMOSイメージセンサが使用されるものとする。   The optical low-pass filter 106 is an optical element for reducing false colors and moire in the captured image. The image sensor 107 photoelectrically converts the subject image formed by the lens group described above. Here, a Bayer array CMOS image sensor is used for the image sensor 107.

AFE108は、撮像素子107から出力されるアナログ画像信号をデジタル信号に変換する。DSP(Digital Signal Processer)109は、AFE108から出力されるデジタル画像信号に対する画像補正を含む各種画像処理を行う。   The AFE 108 converts an analog image signal output from the image sensor 107 into a digital signal. A DSP (Digital Signal Processor) 109 performs various types of image processing including image correction on the digital image signal output from the AFE 108.

記録媒体110は、DSPにより画像処理が施された画像データを記録する記録媒体である。表示部111は、撮像画像や各種メニュー画面などを表示するための表示部であり、液晶ディスプレイ(LCD)などが使用される。後述するライブビュー動作時には、連続して撮像を行い取得した画像データに基づく画像が表示部111に逐次表示される。   The recording medium 110 is a recording medium that records image data that has been subjected to image processing by a DSP. The display unit 111 is a display unit for displaying captured images and various menu screens, and a liquid crystal display (LCD) or the like is used. During a live view operation to be described later, images based on image data acquired by continuously capturing images are sequentially displayed on the display unit 111.

RAM112は、画像データなどを一時記憶するRAMであり、DSP109と接続されている。タイミングジェネレータ(TG)113は、撮像素子107に駆動信号を供給する。   The RAM 112 is a RAM that temporarily stores image data and the like, and is connected to the DSP 109. A timing generator (TG) 113 supplies a drive signal to the image sensor 107.

CPU114は、AFE108、DSP109、TG113、絞り駆動回路116、フォーカス駆動回路118など各部の制御を行う。シャッタースイッチ(SW)115は、撮影者の操作によりONされると、撮影指示をCPU114に伝達する。   The CPU 114 controls each unit such as the AFE 108, the DSP 109, the TG 113, the aperture driving circuit 116, the focus driving circuit 118, and the like. When the shutter switch (SW) 115 is turned on by a photographer's operation, it transmits a photographing instruction to the CPU 114.

絞り駆動回路116は、絞りアクチュエータ117を駆動制御することにより絞り102を駆動する。フォーカス駆動回路118は、フォーカスアクチュエータ119を駆動制御することにより第3レンズ群104を光軸方向に進退させることにより焦点調節を行う。   The aperture driving circuit 116 drives the aperture 102 by drivingly controlling the aperture actuator 117. The focus drive circuit 118 performs focus adjustment by driving and controlling the focus actuator 119 to advance and retract the third lens group 104 in the optical axis direction.

シャッター駆動回路120は、CPU114の制御に従ってメカニカルシャッター105を駆動する。発光部121は、キセノンランプやLEDなどが光源に用いられ、CPU114からの制御に従って発光する。   The shutter drive circuit 120 drives the mechanical shutter 105 according to the control of the CPU 114. The light emitting unit 121 uses a xenon lamp, an LED, or the like as a light source, and emits light according to control from the CPU 114.

図2は、DSP109の内部の主なブロック構成を示す図である。撮像素子の各画素の「黒」のレベルは、撮像素子の特性や配線などの影響から画素ごとにレベルが均一ではなく、シェーディングが起こることがある。これをダークシェーディングと呼ぶ。ダークシェーディング補正値生成部901は、後述する基準画像データに基づいてダークシェーディング補正値を算出する。ダークシェーディング補正部902は、水平方向の1次元データである補正値を対象画像データから減算することにより水平方向のダークシェーディングを補正する。   FIG. 2 is a diagram showing a main block configuration inside the DSP 109. The “black” level of each pixel of the image sensor is not uniform for each pixel due to the characteristics of the image sensor, wiring, and the like, and shading may occur. This is called dark shading. The dark shading correction value generation unit 901 calculates a dark shading correction value based on reference image data described later. The dark shading correction unit 902 corrects the dark shading in the horizontal direction by subtracting a correction value that is one-dimensional data in the horizontal direction from the target image data.

光学シェーディング補正部903は、画像データに対して、対応する撮影画面上の水平方向或いは垂直方向の位置(座標)に応じたゲイン補正を行うことにより、光学的なシェーディングを補正する。   The optical shading correction unit 903 corrects optical shading by performing gain correction on the image data according to the position (coordinates) in the horizontal direction or the vertical direction on the corresponding shooting screen.

WB(ホワイトバランス)処理部904は、ベイヤー配列のR、G、Bの画素それぞれにゲインを乗じることでホワイトバランス処理を行う。現像処理部905は、画像データに対し色マトリクス処理やガンマ処理などの現像処理を行う。   A WB (white balance) processing unit 904 performs white balance processing by multiplying each of the R, G, and B pixels in the Bayer array by a gain. A development processing unit 905 performs development processing such as color matrix processing and gamma processing on the image data.

メモリ制御部906は、画像データや各補正ブロックで使用する補正値をRAM112に対し読み書きする制御を行う。記録部907は、現像処理後の画像データを記録媒体110へ書き込む処理を行う。   The memory control unit 906 performs control to read / write image data and correction values used in each correction block from / to the RAM 112. The recording unit 907 performs a process of writing the image data after the development process to the recording medium 110.

図3は撮像素子107の全体構成を示す図である。画素領域PAには、画素200がp11〜pknのように行列上に配置されている。   FIG. 3 is a diagram illustrating the overall configuration of the image sensor 107. In the pixel area PA, the pixels 200 are arranged on a matrix like p11 to pkn.

ここで、画素200の1画素毎の構成を図4を用いて説明する。フォトダイオード(以下PDと表す)301は、入射した光信号を光電変換し、入射光量に応じた電荷を蓄積する。   Here, the configuration of each pixel of the pixel 200 will be described with reference to FIG. A photodiode (hereinafter referred to as PD) 301 photoelectrically converts an incident optical signal and accumulates charges corresponding to the incident light amount.

転送ゲート302は、信号txをHighレベルとすることでPD301に蓄積されている電荷をFD(フローティングディフュージョン)部303に転送させる。   The transfer gate 302 transfers the charge accumulated in the PD 301 to the FD (floating diffusion) unit 303 by setting the signal tx to a high level.

FD部303は、フローティングディフュージョンアンプ304(以下FDアンプと表す)のゲートに接続されており、このFDアンプ304でPD301から転送されてきた電荷量が電圧値に変換される。   The FD unit 303 is connected to the gate of a floating diffusion amplifier 304 (hereinafter referred to as an FD amplifier), and the amount of charge transferred from the PD 301 by the FD amplifier 304 is converted into a voltage value.

FDリセットスイッチ305は、FD部303をリセットするためのスイッチであり、信号resをHighレベルとすることでFD部303をリセットさせる。また、信号txと信号resを同時にHighレベルにして転送ゲート302及びFDリセットスイッチ305の両方をONすることで、FD部303経由でPD301のリセットが行われる。   The FD reset switch 305 is a switch for resetting the FD unit 303 and resets the FD unit 303 by setting the signal res to a high level. Further, the signal tx and the signal res are simultaneously set to the high level to turn on both the transfer gate 302 and the FD reset switch 305, whereby the PD 301 is reset via the FD unit 303.

画素選択スイッチ306は、信号selをHighレベルとすることで、FDアンプ304で電圧に変換された画素信号を画素200の出力voutに出力させる。   The pixel selection switch 306 outputs the pixel signal converted into a voltage by the FD amplifier 304 to the output vout of the pixel 200 by setting the signal sel to a high level.

図3に戻り、垂直走査回路201は、res_1、tx_1、sel_1等の駆動信号を各画素200に供給する。これらの駆動信号は、それぞれ各画素200のFDリセットスイッチ305(res)、転送ゲート302(tx)、画素選択スイッチ306(sel)に接続される。   Returning to FIG. 3, the vertical scanning circuit 201 supplies drive signals such as res_1, tx_1, and sel_1 to each pixel 200. These drive signals are connected to the FD reset switch 305 (res), the transfer gate 302 (tx), and the pixel selection switch 306 (sel) of each pixel 200, respectively.

各画素200の出力voutは、列毎に垂直出力線202を介して列共通読出し回路203に接続されている。   The output vout of each pixel 200 is connected to the column common readout circuit 203 via the vertical output line 202 for each column.

ここで、列共通読出し回路203の構成を図5を用いて説明する。   Here, the configuration of the column common readout circuit 203 will be described with reference to FIG.

垂直出力線202は、列毎に設けられ、1列分の画素200の出力voutが接続されている。垂直出力線202には電流源204が接続されており、この電流源204と、垂直出力線202に接続された画素200のFDアンプ304によってソースフォロワ回路が構成される。   The vertical output line 202 is provided for each column, and the output vout of the pixel 200 for one column is connected thereto. A current source 204 is connected to the vertical output line 202, and a source follower circuit is configured by the current source 204 and the FD amplifier 304 of the pixel 200 connected to the vertical output line 202.

401はクランプ容量C1、402はフィードバック容量C2であり、演算増幅器403は、非反転入力端子には基準電圧Vrefが接続されている。スイッチ404は、フィードバック容量C2の両端をショートさせるためのスイッチであり、信号cfsで制御される。   401 is a clamp capacitor C1, 402 is a feedback capacitor C2, and the operational amplifier 403 has a non-inverting input terminal connected to a reference voltage Vref. The switch 404 is a switch for short-circuiting both ends of the feedback capacitor C2, and is controlled by a signal cfs.

S信号転送スイッチ405は、画素200から読み出される画素信号SをS信号保持容量407に転送するためのスイッチである。信号tsをHighレベルにすることにより、演算増幅器403で増幅された画素信号SがS信号転送スイッチ405を介してS信号保持容量407に記憶される。   The S signal transfer switch 405 is a switch for transferring the pixel signal S read from the pixel 200 to the S signal holding capacitor 407. By setting the signal ts to a high level, the pixel signal S amplified by the operational amplifier 403 is stored in the S signal holding capacitor 407 via the S signal transfer switch 405.

N信号転送スイッチ406は、画素200から読み出されるノイズ信号NをN信号保持容量408に転送するためのスイッチである。信号tnをHighレベルにすることにより、演算増幅器403で増幅された画素信号NがN信号転送スイッチ406を介してN信号保持容量408に記憶される。   The N signal transfer switch 406 is a switch for transferring the noise signal N read from the pixel 200 to the N signal holding capacitor 408. By setting the signal tn to High level, the pixel signal N amplified by the operational amplifier 403 is stored in the N signal holding capacitor 408 via the N signal transfer switch 406.

S信号保持容量407、N信号保持容量408はそれぞれ列共通読出し回路203の出力vs、vnに接続されている。   The S signal holding capacitor 407 and the N signal holding capacitor 408 are connected to the outputs vs and vn of the column common readout circuit 203, respectively.

S信号加算スイッチ409、N信号加算スイッチ410は、それぞれ対応する列のS信号、N信号を加算平均するためのスイッチである。S信号加算スイッチ409の一端は、図中のノードAに接続され、他端は加算対象となる別列の同じノードAに接続される。また、N信号加算スイッチ410は、図中のノードBに接続され、他端はやはり加算対象となる別列のノードBに接続される。つまり、信号addをHighレベルにすることにより、加算対象の列のS信号保持容量407どうし、N信号保持容量どうしが接続される。信号addを一度Highレベルにした後、Lowレベルにすることで加算対象の列どうしの信号が加算平均されることになる。加算する列の組合せについては後述する。cfs、ts、tn、add等の駆動信号は、CPU114の制御に従ってTG113により供給される。   The S signal addition switch 409 and the N signal addition switch 410 are switches for averaging the S signal and N signal in the corresponding columns, respectively. One end of the S signal addition switch 409 is connected to the node A in the figure, and the other end is connected to the same node A in another column to be added. Further, the N signal addition switch 410 is connected to a node B in the figure, and the other end is connected to a node B in another column to be added. That is, by setting the signal add to the high level, the S signal holding capacitors 407 and the N signal holding capacitors of the column to be added are connected to each other. The signal add is once set to the high level and then set to the low level, whereby the signals of the columns to be added are averaged. The combination of columns to be added will be described later. Drive signals such as cfs, ts, tn, and add are supplied by the TG 113 under the control of the CPU 114.

図3に戻り、列共通読出し回路203の出力vs、vnには、それぞれ水平転送スイッチ205、206が接続されている。   Returning to FIG. 3, horizontal transfer switches 205 and 206 are connected to the outputs vs and vn of the column common readout circuit 203, respectively.

水平転送スイッチ205、206は水平走査回路207の出力信号hsr*(*は列番号)によって制御され、信号hsr*をHighレベルとすることで、S信号保持容量407、N信号保持容量408の信号をそれぞれ水平出力線208、209へ転送させる。   The horizontal transfer switches 205 and 206 are controlled by the output signal hsr * (* is a column number) of the horizontal scanning circuit 207. By setting the signal hsr * to a high level, the signals of the S signal holding capacitor 407 and the N signal holding capacitor 408 are displayed. Are transferred to the horizontal output lines 208 and 209, respectively.

水平出力線208、209は差動増幅器210の入力に接続されており、差動増幅器210ではS信号とN信号の差分をとると同時に所定のゲインをかけ、最終的な画像信号を出力端子211へ出力する。   The horizontal output lines 208 and 209 are connected to the input of the differential amplifier 210. In the differential amplifier 210, the difference between the S signal and the N signal is obtained and at the same time a predetermined gain is applied, and the final image signal is sent to the output terminal 211. Output to.

水平出力線リセットスイッチ212、213は、信号chresをHighとすることによってONされ、各水平出力線208、209をリセット電圧Vchresにリセットさせる。   The horizontal output line reset switches 212 and 213 are turned on by setting the signal chres to High, and reset the horizontal output lines 208 and 209 to the reset voltage Vchres.

(第1の実施形態)
次に、図6〜図9のフローチャートを用いて、本発明の第1の実施形態による撮像装置100の撮像動作フローについて説明する。図10に示す撮像動作のシーケンス図と併せて参照されたい。
(First embodiment)
Next, an imaging operation flow of the imaging apparatus 100 according to the first embodiment of the present invention will be described using the flowcharts of FIGS. Please refer to the sequence diagram of the imaging operation shown in FIG.

まず図6のステップS501でCPU114は、ライブビュー撮影を開始させる。ライブビュー撮影においては、後述する撮像素子107のライブビュー撮影動作によって連続して取得される画像データに基づく画像を表示部111に逐次表示させる。   First, in step S501 of FIG. 6, the CPU 114 starts live view shooting. In live view shooting, images based on image data continuously acquired by a live view shooting operation of the image sensor 107 described later are sequentially displayed on the display unit 111.

その後、CPU114は、ステップS502においてシャッタースイッチ(SW)115が撮影者によって押下されてONされるまで、ライブビュー撮影を継続させる。   Thereafter, the CPU 114 continues the live view shooting until the shutter switch (SW) 115 is pressed and turned on by the photographer in step S502.

撮影者にシャッタースイッチ115が押下(撮影指示)されると(図10時刻Ta)、ステップS503でCPU114は撮像素子107のライブビュー撮影動作を終了し、調光用基準画像データ(第1の基準画像データ)の取得動作を行う(図10時刻Tb)。基準画像データ取得動作の詳細については後述する。   When the shutter switch 115 is pressed (shooting instruction) by the photographer (time Ta in FIG. 10), the CPU 114 ends the live view shooting operation of the image sensor 107 in step S503, and the dimming reference image data (first reference). Image data) is acquired (time Tb in FIG. 10). Details of the reference image data acquisition operation will be described later.

続くステップS504でダークシェーディング補正値生成部901は、ステップS505、S506で取得される調光画像データ1、2を補正するためのダークシェーディング補正値(第1の補正値)をステップS503で得た基準画像データに基づいて生成する。補正値の生成では、基準画像データの各画素列の平均値を補正値として算出するものとする。生成された調光用補正値はダークシェーディング補正部902に設定され、ステップS505、S506で取得される調光画像データ1、2から減算することでそれぞれの画像データのダークシェーディングが補正される。   In subsequent step S504, the dark shading correction value generation unit 901 obtains the dark shading correction value (first correction value) for correcting the dimming image data 1 and 2 acquired in steps S505 and S506 in step S503. Generated based on the reference image data. In the generation of the correction value, the average value of each pixel column of the reference image data is calculated as the correction value. The generated dimming correction value is set in the dark shading correction unit 902, and the dark shading of each image data is corrected by subtracting from the dimming image data 1 and 2 acquired in steps S505 and S506.

ステップS505において、CPU114は、調光画像データ1を取得する(図10時刻Tc)。調光画像データ1を短時間で取得するために、水平方向は同色の3画素毎に加算平均し、垂直方向は9行に1行ずつの周期で間引いて読出す。調光画像データ1の取得において発光部121の発光は行わない。   In step S505, the CPU 114 acquires the light control image data 1 (time Tc in FIG. 10). In order to acquire the dimming image data 1 in a short time, the horizontal direction is averaged for every three pixels of the same color, and the vertical direction is thinned and read out every nine rows. In the acquisition of the light control image data 1, the light emitting unit 121 does not emit light.

次に、ステップS506においてCPU114は、調光画像データ2を取得する(図10時刻Td)。調光画像データ2においても調光画像データ1と同様に、水平方向は同色の3画素毎に加算平均し、垂直方向は9行に1行ずつの周期で間引して読出す。調光画像データ2の取得においては、CPU114は所定の光量でプリ発光するよう発光部121を制御する。   Next, in step S506, the CPU 114 acquires the light control image data 2 (time Td in FIG. 10). Similarly to the dimming image data 1, the dimming image data 2 is averaged for every three pixels of the same color in the horizontal direction, and is read out with a cycle of 9 rows in the vertical direction. In acquiring the dimming image data 2, the CPU 114 controls the light emitting unit 121 to perform pre-light emission with a predetermined light amount.

図10に示すように、調光画像データ1の取得のための読出し走査と調光画像データ2の取得のためのリセット走査を並行して行うことで、実際には調光画像データ1の取得動作と調光画像データ2の取得動作の一部を重複させて行うことも可能である。   As shown in FIG. 10, the reading scan for acquiring the dimming image data 1 and the reset scanning for acquiring the dimming image data 2 are performed in parallel, so that the dimming image data 1 is actually acquired. It is also possible to overlap the operation and the acquisition operation of the dimming image data 2 by overlapping them.

ステップS507では、CPU114は静止画撮影時の発光部121の発光量(以下本発光量と表す)を算出する調光演算を行い、算出された発光量を本発光量として決定する。   In step S <b> 507, the CPU 114 performs a dimming operation for calculating the light emission amount of the light emitting unit 121 during still image shooting (hereinafter referred to as the main light emission amount), and determines the calculated light emission amount as the main light emission amount.

この調光演算では、ステップS504で生成されたダークシェーディング補正値を用いてダークシェーディング補正部902により補正された補正後調光画像データ1と補正後調光画像データ2とを比較して、プリ発光の反射光成分を抽出する。そして、抽出したプリ発光の反射光成分に基づいて本発光量を算出する。   In this dimming calculation, the corrected dimming image data 1 corrected by the dark shading correction unit 902 using the dark shading correction value generated in step S504 is compared with the corrected dimming image data 2 to perform pre-compensation. The reflected light component of the light emission is extracted. Then, the main light emission amount is calculated based on the extracted reflected light component of the pre-light emission.

ステップS508では、CPU114は、静止画撮影に備えて静止画用基準画像データ(第2の基準画像データ)を取得する(図10時刻Te)。続くステップS509において、ダークシェーディング補正値生成部901は、ステップS508で取得された基準画像データに基づいて静止画用のダークシェーディング補正値(第2の補正値)を生成する。このときもS504と同様に、基準画像データの各画素列の平均値を補正値として算出する。生成された静止画用補正値はダークシェーディング補正部902に設定され、続くステップS510で取得される静止画像データからこの補正値を減算することで静止画像データのダークシェーディングを補正する。   In step S508, the CPU 114 obtains still image reference image data (second reference image data) in preparation for still image shooting (time Te in FIG. 10). In subsequent step S509, the dark shading correction value generation unit 901 generates a still image dark shading correction value (second correction value) based on the reference image data acquired in step S508. At this time, as in S504, the average value of each pixel column of the reference image data is calculated as a correction value. The generated still image correction value is set in the dark shading correction unit 902, and the dark shading of the still image data is corrected by subtracting this correction value from the still image data acquired in step S510.

ステップS510で、CPU114は、発光部121を本発光させて静止画像データを取得する(図10時刻Tf)。そして、ステップS508で生成されたダークシェーディング補正値を用いてダークシェーディング補正部902により静止画像データの補正を行って一連の撮像動作を終了する。   In step S510, the CPU 114 causes the light emitting unit 121 to perform main light emission and acquires still image data (time Tf in FIG. 10). Then, the dark shading correction unit 902 corrects still image data using the dark shading correction value generated in step S508, and the series of imaging operations ends.

ここで、ステップS505の調光画像データ1の取得動作について図7を用いて説明する。   Here, the operation of acquiring the light control image data 1 in step S505 will be described with reference to FIG.

まずCPU114は、ステップS601で撮像素子107の各画素行を順次リセットしていくリセット走査を開始させる。各画素のリセットは、図4における垂直走査回路201を介して信号res及び信号txを共にHighレベルにすることにより行われる。   First, the CPU 114 starts reset scanning in which each pixel row of the image sensor 107 is sequentially reset in step S601. Each pixel is reset by setting both the signal res and the signal tx to the high level via the vertical scanning circuit 201 in FIG.

ステップS602で最後の画素行のリセット走査を終了した後、CPU114は所定の蓄積時間が経過するまで待つ(ステップS603)。所定の蓄積時間が経過すると、CPU114は、ステップS604で撮像素子107の読出し走査を開始させる。ステップS605で読出し走査を終了すると、調光画像データ1の取得が完了する。   After completing the reset scanning of the last pixel row in step S602, the CPU 114 waits until a predetermined accumulation time elapses (step S603). When the predetermined accumulation time has elapsed, the CPU 114 starts reading scanning of the image sensor 107 in step S604. When the readout scanning is completed in step S605, acquisition of the light control image data 1 is completed.

なお、所定の蓄積時間が短い場合、最後の画素行のリセット走査が終了する前に最初の画素行の蓄積時間が経過することも考えられる。その場合、最後の画素行のリセット走査が終了する前であっても、所定の蓄積時間が経過した画素行から順に読出し走査を開始しても構わない。   When the predetermined accumulation time is short, it is also conceivable that the accumulation time of the first pixel row elapses before the reset scanning of the last pixel row is completed. In that case, even before the reset scanning of the last pixel row is completed, the readout scanning may be started in order from the pixel row for which a predetermined accumulation time has elapsed.

次に、ステップS506の調光画像データ2の取得動作について図8を用いて説明する。調光画像データ2の取得動作は、調光画像データ1の取得動作とはプリ発光を行う点だけが異なる。   Next, the operation of acquiring the light control image data 2 in step S506 will be described with reference to FIG. The operation for acquiring the light control image data 2 is different from the operation for acquiring the light control image data 1 only in that pre-emission is performed.

ステップS602でリセット走査を終了させた後に、ステップS701でCPU114はプリ発光用の発光パルスを発光部121に出力して発光部121を発光させる。発光後、ステップS604で読出し走査を開始させる。   After completing the reset scanning in step S602, in step S701, the CPU 114 outputs a light emission pulse for pre-light emission to the light emitting unit 121 to cause the light emitting unit 121 to emit light. After the light emission, readout scanning is started in step S604.

本実施形態においては、リセット走査終了後にプリ発光用発光パルスが出力される構成としている。しかしながら、発光パルス出力から実際の発光部121の発光までの時間がかかるような場合には、そのタイムラグを見込んで、リセット走査完了前に発光パルスを出力し、実際のプリ発光がリセット走査完了直後になるようにしてもよい。その際には、ステップS601のリセット走査開始から所定時間経過した時点で発光パルスを出力するように構成すればよい。   In the present embodiment, a pre-emission light emission pulse is output after the end of reset scanning. However, when it takes time from the light emission pulse output to the actual light emission of the light emitting unit 121, the light emission pulse is output before the completion of the reset scanning in consideration of the time lag, and the actual pre-light emission is performed immediately after the completion of the reset scanning. It may be made to become. In that case, a light emission pulse may be output when a predetermined time has elapsed from the start of reset scanning in step S601.

また、調光画像データ1の取得動作と同様に、全ての画素のリセット走査が終了する前であっても、所定の蓄積時間が経過した画素から順に読出し走査を開始しても構わない。この場合、最初にリセット走査される画素のリセット走査開始前から、最後にリセット走査される画素の読出し走査が完了するまでプリ発光を継続して行うことが好ましい。   Similarly to the operation of acquiring the dimming image data 1, even before the reset scanning of all the pixels is completed, the reading scanning may be started in order from the pixels for which a predetermined accumulation time has elapsed. In this case, it is preferable that the pre-emission is continuously performed from the start of the reset scanning of the pixel to be reset-scanned first until the reading scan of the pixel to be reset-scanned is completed.

次にステップS509の静止画像データの取得動作について図9を用いて説明する。   Next, the still image data acquisition operation in step S509 will be described with reference to FIG.

まずCPU114は、ステップS801で静止画用のリセット走査を開始させる(図10時刻Tf)。これにより、撮像素子107の各画素の電荷は画素行毎に順次クリアされる。静止画用のリセット走査は、ステップS804における撮像素子107を遮光するためのメカニカルシャッター走行と同様のカーブを描くように行われる。   First, in step S801, the CPU 114 starts reset scanning for still images (time Tf in FIG. 10). Thereby, the charge of each pixel of the image sensor 107 is sequentially cleared for each pixel row. The reset scan for the still image is performed so as to draw a curve similar to that of the mechanical shutter travel for shielding the image sensor 107 in step S804.

実際の構成についてはこれに限られるものでなく、全画素行の電荷を同時にクリアするようにしても構わない。ただし、その場合、電荷クリアからメカニカルシャッターで遮光されるまでの時間が画素行に異なるため、露光量が行により異なる動作となる。   The actual configuration is not limited to this, and the charges in all the pixel rows may be cleared simultaneously. However, in this case, since the time from clearing the charge to being shielded by the mechanical shutter is different for each pixel row, the exposure amount varies depending on the row.

ステップS802で静止画用のリセット走査を終了した後、ステップS803でCPU114は、静止画撮影用の発光(以下、本発光と表す)を促す本発光用発光パルスを出力し、発光部121を本発光させる。   After completing the reset scan for still images in step S802, in step S803, the CPU 114 outputs a light emission pulse for main light emission that prompts light emission for still image shooting (hereinafter referred to as main light emission), and the light emitting unit 121 is turned on. Make it emit light.

続くステップS804でCPU114は、設定されたシャッタースピードに相当する蓄積時間が経過するのを待ち、ステップS805でCPU114は、シャッター駆動回路120を介してメカニカルシャッター105を走行させ撮像素子107を遮光させる。その後、ステップS806では撮像素子107の読出し走査を開始させ(図10時刻Th)、ステップS807で読出し走査を終了すると、静止画像データの取得動作は終了となる。   In step S804, the CPU 114 waits for the accumulation time corresponding to the set shutter speed to elapse. In step S805, the CPU 114 causes the mechanical shutter 105 to travel via the shutter driving circuit 120 to shield the image sensor 107 from light. Thereafter, in step S806, reading scanning of the image sensor 107 is started (time Th in FIG. 10). When the reading scanning is ended in step S807, the still image data acquisition operation is ended.

次に、モードに応じた撮像素子107の画素の読出し方法について図11を用いて説明する。図11は、静止画撮影時、ライブビュー撮影時、調光画像データ取得時のそれぞれの動作モードにおける撮像素子107の画素の読出し方法を示す図である。   Next, a method for reading out pixels of the image sensor 107 according to the mode will be described with reference to FIG. FIG. 11 is a diagram illustrating a method of reading pixels of the image sensor 107 in each operation mode during still image shooting, live view shooting, and dimming image data acquisition.

図11(a)は静止画撮影時の読出し方法である。撮像素子107は、ベイヤー配列のCMOSセンサであって、斜線部は補正値取得用の基準画素であり、白抜き部は通常の開口画素である。本実施形態における基準画素は、フォトダイオード301を設けない画素とする。ただし、基準画素の構成はこれに限るものでなく遮光されたオプティカルブラック画素を基準画素としても構わない。静止画においては、撮像素子107の全画素をそれぞれ独立に読み出す。   FIG. 11A shows a reading method at the time of still image shooting. The image sensor 107 is a Bayer-arranged CMOS sensor. The shaded portion is a reference pixel for obtaining a correction value, and the white portion is a normal aperture pixel. The reference pixel in this embodiment is a pixel in which the photodiode 301 is not provided. However, the configuration of the reference pixel is not limited to this, and a light-shielded optical black pixel may be used as the reference pixel. In the still image, all the pixels of the image sensor 107 are read out independently.

図11(b)はライブビュー撮影時の読出し方法であり、フレームレートを確保するために画素信号の加算や間引き読出しを行うことによって読出し画素数を制限している。ここでは、水平方向は同色の3画素毎に加算平均し、垂直方向は3行に1行ずつの周期で間引き読出しをするものとする。図11(b)の上部に水平方向の加算の組合せを示す。また、黒塗りした画素は、間引きなどにより読み出されない画素を示す。   FIG. 11B shows a reading method at the time of live view shooting. In order to secure a frame rate, the number of read pixels is limited by performing pixel signal addition or thinning-out reading. Here, the averaging is performed for every three pixels of the same color in the horizontal direction, and thinning-out reading is performed at a cycle of one row for every three rows in the vertical direction. The combination of horizontal addition is shown in the upper part of FIG. Also, black pixels indicate pixels that are not read out due to thinning or the like.

図11(c)は調光画像データ1及び調光画像データ2の読出し方法を示す。調光制御においては、レリーズタイムラグを極力短縮するために撮像素子107の信号を高速に読み出すことが望ましく、本実施形態では、ライブビュー撮影時よりもさらに読出し画素数を制限する。ここでは、水平方向についてはライブビューと同様に同色の3画素毎に加算平均し、垂直方向については9行に1行ずつの周期で間引き読出しをすることにより、高速化を図るものとする。   FIG. 11C shows a method of reading out the dimming image data 1 and the dimming image data 2. In the dimming control, it is desirable to read out the signal from the image sensor 107 at high speed in order to shorten the release time lag as much as possible. In this embodiment, the number of pixels to be read out is further limited than during live view shooting. Here, as in the live view, the horizontal direction is averaged for every three pixels of the same color, and the vertical direction is thinned and read out at a rate of one row for every nine rows.

図11(d)は静止画用基準画像データ取得時の読出し方法を示す。水平方向については加算することなく全画素読み出す点で図11(a)の静止画撮影時と同じである。垂直方向については、基準画素のみを読み出すため、基準画素領域(図では1〜4行目)を繰り返し読み出す。   FIG. 11D shows a reading method when acquiring the still image reference image data. The horizontal direction is the same as that in the still image shooting of FIG. 11A in that all pixels are read out without adding. In the vertical direction, since only the reference pixel is read out, the reference pixel region (1st to 4th rows in the figure) is repeatedly read out.

図11(e)は調光用基準画像データ取得時の読出し方法である。ここでも図11(d)と同じく基準画素の行を繰返し読み出すが、水平方向については図11(c)の調光画像データ1、2と同じになるよう、同色の3画素毎に加算平均して読み出す。すなわち、調光用基準画像データ取得時の読出し方法は、調光画像データ1及び調光画像データ2に関する読出し方法に対応している。また、調光用基準画像データ取得時の読出し方法は静止画用基準画像データ取得時の読出し方法と異なっている。   FIG. 11E shows a reading method when acquiring the dimming reference image data. Here again, the row of reference pixels is repeatedly read as in FIG. 11 (d), but the horizontal direction is the same as the dimming image data 1 and 2 in FIG. Read out. That is, the reading method at the time of obtaining the light control reference image data corresponds to the reading method related to the light control image data 1 and the light control image data 2. Further, the reading method when acquiring the reference image data for dimming is different from the reading method when acquiring the reference image data for still image.

このように、基準画像データ取得時の読み出し方法を、補正対象となる画像データ取得時の読み出し方法と対応させることで、適切なダークシェーディング補正値を生成することができる。   In this way, an appropriate dark shading correction value can be generated by associating the reading method at the time of acquiring reference image data with the reading method at the time of acquiring image data to be corrected.

なお、静止画用基準画像データ取得と調光用基準画像データ取得では、読み出す行数、すなわち基準画素を繰返し読み出す繰返し数を異なる数にしても構わない。調光画像データの補正精度が静止画像データに比べて粗くてよい場合には、調光用基準画像データの読出し行数を静止画用基準画像データよりも少なくすることで、レリーズタイムラグ(時刻Taから時刻Tfまでの時間)をより短縮することが可能である。   Note that in the acquisition of the still image reference image data and the dimming reference image data acquisition, the number of rows to be read, that is, the number of repetitions of repeatedly reading the reference pixels, may be different. When the correction accuracy of the light control image data may be coarser than that of the still image data, the release time lag (time Ta To the time Tf) can be further shortened.

次に、図12、図13を用いて撮像素子107の読出し動作について説明する。   Next, the reading operation of the image sensor 107 will be described with reference to FIGS.

図12は静止画像データ取得における撮像素子107の各行の読出し動作を示すタイミングチャートである。ここではi行目の信号を読み出すものとして説明する。   FIG. 12 is a timing chart showing the read operation of each row of the image sensor 107 in acquiring still image data. Here, it is assumed that the i-th row signal is read.

まず、CPU114は、TG113を介して信号cfsをHighレベルにしてスイッチ404をONさせて、フィードバック容量C2(402)の両端をショートさせる。次にCPU114は、TG113を介して信号sel_iをHighレベルにしてi行目の画素の画素選択スイッチ306をONさせた後に、信号res_iをLowレベルにしてFDリセットスイッチ305をOFFさせてFD部303のリセットを開放させる。その後、CPU114は、TG113を介して信号cfsをLowレベルにしてスイッチ404をOFFさせることで、FD部303のリセット解放後の垂直出力線202の電圧をクランプ容量C1にクランプさせる。   First, the CPU 114 sets the signal cfs to the high level via the TG 113 to turn on the switch 404, thereby short-circuiting both ends of the feedback capacitor C2 (402). Next, the CPU 114 sets the signal sel_i to the high level via the TG 113 to turn on the pixel selection switch 306 for the pixel in the i-th row, and then sets the signal res_i to the low level to turn off the FD reset switch 305 to turn off the FD unit 303. Release the reset. Thereafter, the CPU 114 sets the signal cfs to the low level via the TG 113 and turns off the switch 404, thereby clamping the voltage of the vertical output line 202 after the reset release of the FD unit 303 to the clamp capacitor C1.

次に、CPU114は、TG113を介して信号tnをHighレベルにして、N信号保持容量408にN信号を記憶させる。続いてCPU114は、TG113を介して信号tnをLowにし、N信号転送スイッチ406をOFFさせた後、信号tsをHighレベルにしてS信号転送スイッチ405をONさせ、信号tx_iをHighレベルにして転送ゲート302をONさせる。   Next, the CPU 114 sets the signal tn to the high level via the TG 113 and stores the N signal in the N signal holding capacitor 408. Subsequently, the CPU 114 sets the signal tn to LOW via the TG 113, turns off the N signal transfer switch 406, turns the signal ts to high level, turns on the S signal transfer switch 405, and transfers signal tx_i to the high level. The gate 302 is turned on.

この動作により、選択されているi行目のPD301に蓄積されていた信号がFDアンプ304、画素選択スイッチ306を介して垂直出力線202へ出力され、さらに、S信号転送スイッチ405を介してS信号保持容量407へ記憶される。   By this operation, the signal accumulated in the PD 301 in the selected i-th row is output to the vertical output line 202 via the FD amplifier 304 and the pixel selection switch 306, and further, the S signal is transferred via the S signal transfer switch 405. It is stored in the signal holding capacitor 407.

次にCPU114は、TG113を介して信号tx_i、tsをLowレベルにして転送ゲート302、S信号転送スイッチ405をOFFさせた後、信号res_iをHighレベルにしてFDリセットスイッチ305をONさせてFD部303をリセットさせる。   Next, the CPU 114 sets the signals tx_i and ts to the low level via the TG 113 to turn off the transfer gate 302 and the S signal transfer switch 405, and then sets the signal res_i to the high level to turn on the FD reset switch 305 to turn on the FD unit. 303 is reset.

ここまでの動作によって、i行目のS信号及びN信号を、それぞれS信号保持容量407、N信号保持容量408へ記憶させる動作を終了する。   With the operations so far, the operation of storing the S signal and N signal in the i-th row in the S signal holding capacitor 407 and the N signal holding capacitor 408 is completed.

続いて、S信号保持容量407、N信号保持容量408に蓄えられたS信号、N信号を撮像素子107から出力する動作が行われる。   Subsequently, an operation of outputting the S signal and the N signal stored in the S signal holding capacitor 407 and the N signal holding capacitor 408 from the image sensor 107 is performed.

まず、CPU114が水平走査回路207の出力hsr1をHighレベルにさせることにより、水平転送スイッチ205、206がONされる。そして、S信号保持容量407、N信号保持容量408の信号が水平出力線208、209と差動増幅器210を介して出力端子211に出力される。   First, when the CPU 114 sets the output hsr1 of the horizontal scanning circuit 207 to a high level, the horizontal transfer switches 205 and 206 are turned on. Then, the signals of the S signal holding capacitor 407 and the N signal holding capacitor 408 are output to the output terminal 211 via the horizontal output lines 208 and 209 and the differential amplifier 210.

CPU114が水平走査回路207の各列の選択信号hsr1、hsr2・・・、hsrkを順次Highにさせることにより、i行目の全信号が出力される。なお、信号hsr1〜hsrkによって各列の信号が読み出される合間に、信号chresをHighレベルにすることで水平出力線リセットスイッチ212、213をONし、水平出力線208、209のレベルをリセット電圧Vchresにリセットさせる。   The CPU 114 sequentially sets the selection signals hsr1, hsr2,..., Hsrk of each column of the horizontal scanning circuit 207 to High so that all signals in the i-th row are output. Note that the horizontal output line reset switches 212 and 213 are turned on by setting the signal chres to the high level while the signals of each column are read by the signals hsr1 to hsrk, and the levels of the horizontal output lines 208 and 209 are set to the reset voltage Vchres. To reset.

以上で1行の読出し動作が終了する。この動作を読出し対象の各行で順次行うことで、撮像素子107の信号読出し動作が行われることになる。   This completes the reading operation for one row. By sequentially performing this operation in each row to be read, the signal reading operation of the image sensor 107 is performed.

図13はライブビュー撮影及び調光画像データ1、2取得時の撮像素子107の読出し動作を示すタイミングチャートである。図12との違いに着目して説明する。   FIG. 13 is a timing chart showing the reading operation of the image sensor 107 when live view shooting and dimming image data 1 and 2 are acquired. Description will be made by paying attention to the difference from FIG.

S信号保持容量407にS信号が記憶された後、水平走査回路207の動作が始まる前に、CPU114がTG113を介して信号addを一旦Highレベルにすることで、S信号加算スイッチ409及びN信号加算スイッチ410がONされる。その後、CPU114がTG113を介して信号addをLowレベルに戻すことでS信号加算スイッチ409及びN信号加算スイッチ410がOFFされる。この動作によって、各列のS信号保持容量407及びN信号保持容量408の信号はそれぞれ加算対象の列の信号と加算平均される。   After the S signal is stored in the S signal holding capacitor 407, before the operation of the horizontal scanning circuit 207 starts, the CPU 114 temporarily sets the signal add to the high level via the TG 113, so that the S signal addition switch 409 and the N signal The addition switch 410 is turned on. Thereafter, the CPU 114 returns the signal add to the low level via the TG 113, whereby the S signal addition switch 409 and the N signal addition switch 410 are turned off. By this operation, the signals of the S signal holding capacitor 407 and the N signal holding capacitor 408 of each column are added and averaged with the signal of the column to be added.

その後、水平走査回路207を駆動させるが、この際、例えば、hsr1、hsr4、hsr7・・・と選択信号を3列に1列の周期でONさせていくことで、水平方向の画素数を制限して読み出していく。   Thereafter, the horizontal scanning circuit 207 is driven. At this time, for example, the number of pixels in the horizontal direction is limited by turning on the selection signals with a cycle of one column in three columns, such as hsr1, hsr4, hsr7. And read out.

以上のように、調光用画像データを取得する前に調光用画像データを補正するのに用いる調光用基準画像データを取得して、調光用画像データの固定パターンノイズ(ダークシェーディング)を適切に補正することで、精度よく本発光量を決定することができる。   As described above, the dimming reference image data used for correcting the dimming image data is obtained before obtaining the dimming image data, and the fixed pattern noise (dark shading) of the dimming image data is obtained. It is possible to determine the main light emission amount with high accuracy by appropriately correcting.

(第2の実施形態)
第1の実施形態では、プリ発光を伴う調光画像データ2の取得動作の後に静止画用基準画像データを取得してから静止画撮影に進む。このため、調光画像データ2の取得タイミングと静止画撮影の間の時間差が大きくなり、被写体が動いている場合などは調光精度が低下するという問題がある。また、プリ発光から静止画撮影までの時間差によって、被写体である人物がプリ発光の影響で静止画撮影時には目を閉じてしまう、所謂目瞑りという現象が発生し易くなる。
(Second Embodiment)
In the first embodiment, after the acquisition operation of the dimming image data 2 accompanied by the pre-emission, the reference image data for the still image is acquired and then the process proceeds to the still image shooting. For this reason, there is a problem that the time difference between the acquisition timing of the dimming image data 2 and the still image shooting becomes large and the dimming accuracy is lowered when the subject is moving. In addition, due to the time difference from pre-flash to still image shooting, a so-called eye-meditation phenomenon is likely to occur in which a person who is a subject closes his eyes during still image shooting due to the effect of pre-flash.

そこで、第2の実施形態では、プリ発光を伴う調光画像データ2の取得動作から静止画撮影までの時間を短縮する構成について説明する。   Therefore, in the second embodiment, a configuration for shortening the time from the operation of acquiring the light control image data 2 accompanied by the pre-light emission to the still image shooting will be described.

図14は、本実施形態における撮像装置100の撮像動作を示すフローチャートである。図15に示す撮像動作のシーケンス図と併せて参照されたい。   FIG. 14 is a flowchart illustrating an imaging operation of the imaging apparatus 100 according to the present embodiment. Please refer to the sequence diagram of the imaging operation shown in FIG.

図14は図6のフローチャートと処理順序が異なるだけであり、処理内容が同じステップについては、図6と図14とで同じステップ番号を付している。まず、ステップS501のライブビュー撮影開始からステップS504の調光用補正値生成までは図6のフローチャートと全く同じである。   FIG. 14 differs from the flowchart of FIG. 6 only in the processing order, and steps having the same processing contents are given the same step numbers in FIGS. 6 and 14. First, the process from the start of live view shooting in step S501 to the generation of the light adjustment correction value in step S504 is exactly the same as the flowchart in FIG.

本実施形態では、ステップS504の後、ステップS508の静止画用基準画像データ取得を行う(図15時刻T’c)。続いて、ステップS509で静止画用補正値生成を行う。この際、ステップS504で生成した調光用補正値も保持しておく必要があるため、補正値格納用のメモリは第1の実施形態よりも多く必要になる。   In the present embodiment, after step S504, the still image reference image data is acquired in step S508 (time T'c in FIG. 15). In step S509, a still image correction value is generated. At this time, since it is necessary to hold the correction value for dimming generated in step S504, more memory for storing correction values is required than in the first embodiment.

次にステップS505、S506により調光画像データ1及び調光画像データ2を取得する(図15時刻T’d、T’e)。そして、取得した調光画像データ1と調光画像データ2とを補正し、補正後調光画像データ1及び補正後調光画像データ2に基づいてステップS507で調光演算を行って本発光量を算出する。   Next, dimming image data 1 and dimming image data 2 are acquired in steps S505 and S506 (time T'd and T'e in FIG. 15). Then, the obtained dimming image data 1 and dimming image data 2 are corrected, and the dimming calculation is performed in step S507 based on the corrected dimming image data 1 and the corrected dimming image data 2, and the main light emission amount. Is calculated.

その後、ステップS510で発光部121を本発光させて静止画像データを取得し、(図15時刻T’f)静止画像データの補正を行う。   Thereafter, in step S510, the light emitting unit 121 performs main light emission to acquire still image data (time T′f in FIG. 15), and still image data is corrected.

以上のように、本実施形態では、調光用画像データを取得する前に静止画像データを補正するのに用いる静止画用基準画像データを取得するので、調光画像データ2の取得タイミングと静止画撮影の間の時間差の増加を抑制することができる。そのため、静止画像データの固定パターンノイズ(ダークシェーディング)を適切に補正しながら動く被写体に対しても精度よく本発光量を決定することができるとともに、目瞑り現象も発生し難くすることができる。   As described above, in the present embodiment, the still image reference image data used for correcting the still image data is acquired before the dimming image data is acquired. It is possible to suppress an increase in the time difference between image shootings. Therefore, it is possible to accurately determine the main light emission amount even for a moving subject while appropriately correcting the fixed pattern noise (dark shading) of the still image data, and it is possible to prevent the eye-meditation phenomenon from occurring.

(第3の実施形態)
上記の2つの実施形態では、静止画用基準画像データと調光用基準画像データとをそれぞれ調光画像データの取得前に取得しているが、基準データを2回取得するためレリーズタイムラグが長くなってしまう、という問題がある。
(Third embodiment)
In the above two embodiments, the still image reference image data and the dimming reference image data are acquired before acquiring the dimming image data, but the release time lag is long because the reference data is acquired twice. There is a problem of becoming.

そこで、第3の実施形態では、調光用基準画像データを前もって取得することによって、撮影者によってシャッタースイッチ115が押下されてから静止画撮影までの時間を短縮する構成について説明する。   Therefore, in the third embodiment, a description will be given of a configuration in which the time from when the shutter switch 115 is pressed by the photographer until the still image shooting is shortened by acquiring the dimming reference image data in advance.

図16は、本実施形態における撮像装置100の撮像動作を示すフローチャートである。図17に示す撮像動作のシーケンス図と併せて参照されたい。   FIG. 16 is a flowchart illustrating an imaging operation of the imaging apparatus 100 according to the present embodiment. Please refer to the sequence diagram of the imaging operation shown in FIG.

図16において、図6と処理内容が同じステップについては、図6と図16とで同じステップ番号を付している。   In FIG. 16, steps having the same processing contents as those in FIG. 6 are given the same step numbers in FIG. 6 and FIG.

本実施形態ではまず、ステップS901においてCPU114はライブビュー画像を補正するためのライブビュー用基準画像データを取得する。ライブビュー画像は図11(b)に示す通り、水平方向は加算で読出すため、ステップS901においても図11(e)と同様に水平方向に加算して読出す。すなわち、ライブビュー用基準画像データの読出し方法はライブビュー画像の読出し方法に対応している。次にステップS902においてダークシェーディング補正値生成部901は、ステップS501によって連続的に取得される画像データを補正するためのダークシェーディング補正値を、ステップS901で得たライブビュー用基準画像データに基づいて生成する。このとき、図6のステップS504と同様に、基準画像データの各画素列の平均値を補正値として算出する。生成されたライブビュー用補正値(第3の補正値)はダークシェーディング補正部902に設定される。そして、続くステップS501で取得されるライブビュー画像データからこの補正値を減算することでライブビュー画像データ(動画像データ)のダークシェーディングを補正する。   In this embodiment, first, in step S901, the CPU 114 acquires live view reference image data for correcting a live view image. As shown in FIG. 11B, the live view image is read by addition in the horizontal direction. Therefore, in step S901, addition is performed in the horizontal direction as in FIG. That is, the method for reading the reference image data for live view corresponds to the method for reading the live view image. Next, in step S902, the dark shading correction value generation unit 901 sets dark shading correction values for correcting the image data continuously acquired in step S501 based on the live view reference image data obtained in step S901. Generate. At this time, as in step S504 of FIG. 6, the average value of each pixel column of the reference image data is calculated as a correction value. The generated live view correction value (third correction value) is set in the dark shading correction unit 902. Then, the dark shading of the live view image data (moving image data) is corrected by subtracting this correction value from the live view image data acquired in the subsequent step S501.

ステップS902の処理が終わると、ステップS501でライブビュー撮影が開始される。このとき、ステップS501において、CPU114はステップS902で生成したダークシェーディング補正値によって、ライブビュー画像の各フレームを補正してライブビュー画像を生成し、表示部111に逐次表示させる。   When the process of step S902 is completed, live view shooting is started in step S501. At this time, in step S501, the CPU 114 corrects each frame of the live view image using the dark shading correction value generated in step S902, generates a live view image, and sequentially displays the live view image on the display unit 111.

ステップS502でシャッタースイッチが押下されると(図17時刻T3a)、ステップS903においてダークシェーディング補正値生成部901は、調光画像データ1、2を補正するための補正値をライブビュー用基準画像データに基づいて生成する。このとき、本実施形態において、調光画像データ1、2は、読出し時間を短縮するために、画素領域PA上のまとまった一部領域を部分的に切出して読み出し、なおかつ、水平方向は加算で読出す(図18(b))。一方、ライブビュー用基準画像データはと同様に水平方向に加算して全ての画素領域を読出す図18(a)。すなわち、ライブビュー用基準画像データの読出し方法は調光画像データ1、2の読出し方法に対して、水平方向には加算して読み出す点で対応しているが、読み出す画素領域PAが異なる。したがって、ステップS903において、CPU114はライブビュー用補正値を、調光用画像1,2の読み出す画素領域PAの一部領域に対応するように切り出すことによって、ライブビュー用基準画像データから調光用補正値生成を行う。   When the shutter switch is pressed in step S502 (time T3a in FIG. 17), in step S903, the dark shading correction value generation unit 901 uses the correction value for correcting the light control image data 1 and 2 as the reference image data for live view. Generate based on At this time, in the present embodiment, the dimming image data 1 and 2 are read out by partially cutting out a partial area on the pixel area PA in order to shorten the readout time, and the horizontal direction is addition. Reading is performed (FIG. 18B). On the other hand, the live view reference image data is added in the horizontal direction in the same manner as in FIG. 18A to read out all pixel regions. That is, the reading method of the live view reference image data corresponds to the reading method of the dimming image data 1 and 2 in that they are read in the horizontal direction, but the pixel area PA to be read is different. Therefore, in step S903, the CPU 114 cuts out the live view correction value so as to correspond to a partial area of the pixel area PA from which the dimming images 1 and 2 are read out, thereby adjusting the dimming from the live view reference image data. A correction value is generated.

その後、ステップS505、S506により調光画像データ1及び調光画像データ2を取得する(図17時刻T3b、T3c)。そして、取得した調光画像データ1と調光画像データ2とを補正し、補正後調光画像データ1及び補正後調光画像データ2に基づいてステップS507で調光演算を行って本発光量を算出する。   Then, the light control image data 1 and the light control image data 2 are acquired by step S505, S506 (FIG. 17 time T3b, T3c). Then, the obtained dimming image data 1 and dimming image data 2 are corrected, and the dimming calculation is performed in step S507 based on the corrected dimming image data 1 and the corrected dimming image data 2, and the main light emission amount. Is calculated.

その後、ステップS508の静止画用基準画像データ取得を行う(図17時刻T3d)。続いて、ステップS509で静止画用補正値生成を行う。ステップS510で発光部121を本発光させて静止画像データを取得し、(図17時刻T3f)静止画像データの補正を行う。   Thereafter, reference image data for still images is acquired in step S508 (time T3d in FIG. 17). In step S509, a still image correction value is generated. In step S510, the light emitting unit 121 is caused to perform main light emission to acquire still image data (time T3f in FIG. 17), and still image data is corrected.

なお、本実施形態では、ライブビュー撮影を例にして説明を行ったが、ライブビュー撮影ではなく動画撮影を行う場合であっても構わない。   In the present embodiment, live view shooting has been described as an example, but moving image shooting may be performed instead of live view shooting.

また、ライブビュー用補正値から調光用補正値を生成したが、ライブビュー用基準画像データから調光用基準画像データを生成し、生成された調光用画像データから調光用補正値を生成しても構わない。この場合、調光用画像データを格納するためのメモリが余計に必要となる。   In addition, although the dimming correction value is generated from the live view correction value, the dimming reference image data is generated from the live view reference image data, and the dimming correction value is generated from the generated dimming image data. It may be generated. In this case, an extra memory for storing the dimming image data is required.

以上のように、本実施形態では、調光用基準画像データを取得せずに、ライブビュー用補正値を演算処理することによって調光用補正値を生成し、調光画像データを補正する。このため、シャッタースイッチが押下されてから静止画像データ取得の時間差の増加を抑制することができる。   As described above, in the present embodiment, the light adjustment value is generated by calculating the live view correction value without acquiring the light adjustment reference image data, and the light adjustment image data is corrected. For this reason, it is possible to suppress an increase in the time difference of the still image data acquisition after the shutter switch is pressed.

(第4の実施形態)
上記の3つの実施形態では、静止画用基準画像データと調光用基準画像データとをそれぞれ取得しているが、本実施形態では、いずれか一方の基準画像データのみを取得して、取得した基準画像データに基づいて他方の基準画像データを生成する構成を説明する。本実施形態では、取得した基準画像データを調光画像データに対する補正に用いるために、調光画像データを取得する前に基準画像データを取得しておく。このような構成によれば、基準画像データの取得回数を少なくすることができ、レリーズタイムラグをより短縮することができる。
(Fourth embodiment)
In the above three embodiments, still image reference image data and dimming reference image data are acquired, but in this embodiment, only one of the reference image data is acquired and acquired. A configuration for generating the other reference image data based on the reference image data will be described. In this embodiment, in order to use the acquired reference image data for correction of the light control image data, the reference image data is acquired before the light control image data is acquired. According to such a configuration, the number of acquisitions of the reference image data can be reduced, and the release time lag can be further shortened.

以下では、調光用基準画像データを取得することなく、撮影者にシャッタースイッチ115が押下されてから静止画撮影までの時間を短縮する構成について説明する。   In the following, a description will be given of a configuration that shortens the time from when the shutter switch 115 is pressed by the photographer until the still image is captured without acquiring the dimming reference image data.

図19は、本実施形態における撮像装置100の撮像動作を示すフローチャートである。図20に示す撮像動作のシーケンス図と併せて参照されたい。   FIG. 19 is a flowchart illustrating an imaging operation of the imaging apparatus 100 according to the present embodiment. Please refer to the sequence diagram of the imaging operation shown in FIG.

図19において、図6と処理内容が同じステップについては図6と図19とで同じステップ番号を付している。   19, steps having the same processing contents as those in FIG. 6 are denoted by the same step numbers in FIG. 6 and FIG.

まず、ステップS501のライブビュー撮影開始からステップS502でシャッタースイッチ(SW)115が撮影者によって押下されてONされるまでは図6のフローチャートと全く同じである。   First, from the start of live view shooting in step S501 until the shutter switch (SW) 115 is pressed and turned on by the photographer in step S502, it is exactly the same as the flowchart in FIG.

本実施形態では、ステップS502でシャッタースイッチが押下された後(図20時刻T4a)、ステップS508においてCPU114は静止画用基準画像データ取得を行う(図20時刻T4b)。ステップS509で静止画像用補正値を生成する。この際、ステップS509で生成した静止画像用補正値を保持しておく必要があるため、補正値格納用のメモリは第1の実施形態よりも多く必要になる。   In this embodiment, after the shutter switch is pressed in step S502 (FIG. 20, time T4a), in step S508, the CPU 114 acquires still image reference image data (FIG. 20, time T4b). In step S509, a still image correction value is generated. At this time, since it is necessary to hold the still image correction value generated in step S509, more memory for storing correction values is required than in the first embodiment.

ステップS1001において、CPU114はダークシェーディング補正値生成部901によってステップS505、S506で取得される調光画像データ1、2を補正するための補正値を、ステップS509で得た静止画像用補正値に基づいて生成する。このとき、静止画用基準画像データの読出し方法と調光用画像データの読出し方法は異なるため、CPU114はステップS509で生成した静止画用補正値、水平方向に所定の画素数加算することによって、調光用補正値を生成する。生成された調光用補正値はダークシェーディング補正部902に設定され、ステップS505、S506で取得される調光画像データ1、2から減算することでそれぞれの画像データのダークシェーディングが補正される。   In step S1001, the CPU 114 uses the dark shading correction value generation unit 901 to calculate the correction value for correcting the light control image data 1 and 2 acquired in steps S505 and S506, based on the still image correction value obtained in step S509. To generate. At this time, since the reading method of the still image reference image data and the reading method of the light control image data are different, the CPU 114 adds the predetermined number of pixels in the horizontal direction by adding the still image correction value generated in step S509. A correction value for dimming is generated. The generated dimming correction value is set in the dark shading correction unit 902, and the dark shading of each image data is corrected by subtracting from the dimming image data 1 and 2 acquired in steps S505 and S506.

ステップS1001で調光用補正値生成を行ったのち、ステップS505、S506により調光画像データ1及び調光画像データ2を取得する(図20時刻T4c、T4d)。そして、取得した調光画像データ1と調光画像データ2とを補正し、補正後調光画像データ1及び補正後調光画像データ2に基づいてステップS507で調光演算を行って本発光量を算出する。   After generating the light adjustment correction value in step S1001, the light adjustment image data 1 and the light adjustment image data 2 are acquired in steps S505 and S506 (time T4c and T4d in FIG. 20). Then, the obtained dimming image data 1 and dimming image data 2 are corrected, and the dimming calculation is performed in step S507 based on the corrected dimming image data 1 and the corrected dimming image data 2, and the main light emission amount. Is calculated.

その後、ステップS510で発光部121を本発光させて静止画像データを取得し(図20時刻T4f)、静止画像データの補正を行う。   Thereafter, in step S510, the light emitting unit 121 is caused to perform main light emission to acquire still image data (time T4f in FIG. 20), and still image data is corrected.

なお、本実施形態において、静止画用補正値を所定の画素数水平方向に加算することによって調光用補正値を生成したが、調光用補正値の生成方法はこの限りではない。調光用画像データ1、2を水平方向に間引いて読み出す場合には、ステップS1001において静止画用補正値を水平方向に間引くことによって、調光画像データ1、2の補正値を生成しても構わない。あるいは、静止画用補正値をデジタル演算処理することによって調光用補正値を生成しても構わない。   In this embodiment, the dimming correction value is generated by adding the still image correction value in the horizontal direction by a predetermined number of pixels. However, the method of generating the dimming correction value is not limited to this. When the dimming image data 1 and 2 are read out in the horizontal direction, the correction values for the dimming image data 1 and 2 are generated by thinning out the still image correction values in the horizontal direction in step S1001. I do not care. Alternatively, the dimming correction value may be generated by digitally processing the still image correction value.

また、本実施形態において、静止画用補正値から調光用補正値を生成したが、調光用補正値を生成してから静止画用補正値を生成してもよい。その場合、ステップS1001とステップS509の順序が逆になり、先にステップS1001において調光用補正値を生成し、その後ステップS509において静止画用補正値を生成することになる。   In the present embodiment, the light adjustment correction value is generated from the still image correction value. However, the still image correction value may be generated after the light adjustment correction value is generated. In this case, the order of step S1001 and step S509 is reversed, and a light adjustment correction value is generated first in step S1001, and then a still image correction value is generated in step S509.

以上のように、本実施形態では、調光用基準画像データを取得することなく、静止画像データを補正するのに用いる静止画用基準画像データを演算処理することによって調光用基準画像データを生成する。このため、調光用基準画像データの取得によるレリーズタイムラグの増加を抑制することができる。   As described above, in this embodiment, the reference image data for dimming is obtained by calculating the reference image data for still image used for correcting the still image data without acquiring the reference image data for dimming. Generate. For this reason, an increase in the release time lag due to the acquisition of the dimming reference image data can be suppressed.

(第5の実施形態)
第4の実施形態では、調光画像データを取得する前に基準画像データを取得しているが、第1の実施形態と比べて基準画像データの取得タイミングと静止画像撮影の間の時間差が大きくなり、静止画像データの補正精度が低下するという問題がある。
(Fifth embodiment)
In the fourth embodiment, the reference image data is acquired before acquiring the dimming image data. However, the time difference between the acquisition timing of the reference image data and the still image shooting is larger than that in the first embodiment. Thus, there is a problem that the correction accuracy of still image data is lowered.

そこで第5の実施形態では、撮影者によってシャッタースイッチ115が押下されてから静止画撮影までの時間を短縮しながら、静止画像データの補正精度を維持する構成について説明する。   Therefore, in the fifth embodiment, a configuration will be described in which the correction accuracy of still image data is maintained while shortening the time from when the shutter switch 115 is pressed by the photographer until the still image shooting.

図21は、本実施形態における撮像装置100の撮像動作を示すフローチャートである。図22に示す撮像動作のシーケンス図と併せて参照されたい。   FIG. 21 is a flowchart illustrating the imaging operation of the imaging apparatus 100 according to the present embodiment. Please refer to the sequence diagram of the imaging operation shown in FIG.

図21は図19のフローチャートと処理順序が異なるだけであり、処理内容が同じステップについては、図19と図21とで同じステップ番号を付している。   FIG. 21 differs from the flowchart of FIG. 19 only in the processing order, and steps having the same processing contents are denoted by the same step numbers in FIG. 19 and FIG.

まず、ステップS501のライブビュー撮影開始からステップS502でシャッタースイッチ(SW)115が撮影者によって押下されてONされるまでは図19のフローチャートと全く同じである。   First, from the start of live view shooting in step S501 until the shutter switch (SW) 115 is pressed and turned on by the photographer in step S502, it is exactly the same as the flowchart of FIG.

本実施形態では、ステップS502でシャッタースイッチが押下された後(図22時刻T5a)、ステップS505、S506により調光画像データ1及び調光画像データ2を取得する(図22時刻T5b、T5c)。続いて、ステップS508の静止画用基準画像データ取得を行う(図22時刻T5d)。   In the present embodiment, after the shutter switch is pressed in step S502 (FIG. 22, time T5a), dimming image data 1 and dimming image data 2 are acquired in steps S505 and S506 (time T5b and T5c in FIG. 22). Subsequently, the still image reference image data is acquired in step S508 (time T5d in FIG. 22).

次にステップS1001で調光用補正値生成を行ったのち、ステップS505、S506により取得した調光画像データ1及び調光画像データ2を補正する。その後、ステップS509で静止画用補正値を生成する。   Next, after the light adjustment correction value is generated in step S1001, the light adjustment image data 1 and the light adjustment image data 2 acquired in steps S505 and S506 are corrected. Thereafter, a still image correction value is generated in step S509.

次にステップS507において、補正後調光画像データ1及び補正後調光画像データ2に基づいて調光演算を行って本発光量を算出する。   In step S507, the light emission calculation is performed based on the corrected light control image data 1 and the corrected light control image data 2 to calculate the main light emission amount.

その後、ステップS510で発光部121を本発光させて静止画像データを取得し(図22時刻T5f)、静止画像データの補正を行う。   Thereafter, in step S510, the light emitting unit 121 is caused to perform main light emission to acquire still image data (time T5f in FIG. 22), and still image data is corrected.

以上のように、本実施形態では、静止画用基準画像データを静止画像取得の前に取得するので、基準画像データの取得タイミングと静止画像撮影の間の時間差がなくなり、静止画像データの補正精度を維持できる。かつ、調光用基準画像データの取得によるレリーズタイムラグの増加を抑制することができる。   As described above, in the present embodiment, since the still image reference image data is acquired before the still image acquisition, there is no time difference between the acquisition timing of the reference image data and the still image shooting, and the correction accuracy of the still image data is eliminated. Can be maintained. In addition, an increase in the release time lag due to the acquisition of the dimming reference image data can be suppressed.

(第6の実施形態)
第4の実施形態および第5の実施形態では、レリーズタイムラグを短縮するために、静止画像用基準画像データを演算処理することによって調光用基準画像データを生成している。ここで、静止画像用基準画像データの取得タイミングを前倒しすることによって、さらにレリーズタイムラグを短縮することができる。
(Sixth embodiment)
In the fourth and fifth embodiments, in order to shorten the release time lag, the reference image data for dimming is generated by calculating the reference image data for still image. Here, the release time lag can be further shortened by moving the acquisition timing of the still image reference image data forward.

第6の実施形態では、撮影者によってシャッタースイッチ115が押下されてから静止画撮影までの時間をさらに短縮する構成について説明する。   In the sixth embodiment, a configuration will be described in which the time from when the shutter switch 115 is pressed by the photographer until still image shooting is further shortened.

図23は、本実施形態における撮像装置100の撮像動作を示すフローチャートである。図24に示す撮像動作のシーケンス図と併せて参照されたい。   FIG. 23 is a flowchart illustrating the imaging operation of the imaging apparatus 100 according to the present embodiment. Please refer to the sequence diagram of the imaging operation shown in FIG.

図23において、図19のフローチャートと処理内容が同じステップについては、図19と図23とで同じステップ番号を付している。また、本実施形態ではシャッタースイッチ115を、シャッタースイッチ1(SW1)とシャッタースイッチ2(SW2)とで、押下状態および機能を分けて説明する。シャッタースイッチ115を押下して、CPU114が測光処理、測距処理等の撮影準備動作を開始する部分をシャッタースイッチSW1とする。すなわち、シャッタースイッチ115は、撮影準備動作の開始指示及び撮影動作の開始指示をそれぞれ異なる操作がなされることで行う。シャッタースイッチ115を押下して、CPU114がメカニカルシャッター105を駆動し、撮像素子107から読み出した信号をAFE108、DSP109を介して記録媒体110に書き込む一連の撮像動作を開始する部分をシャッタースイッチSW2とする。   In FIG. 23, steps having the same processing contents as those in the flowchart of FIG. 19 are given the same step numbers in FIG. 19 and FIG. In the present embodiment, the shutter switch 115 will be described separately for the shutter switch 1 (SW1) and the shutter switch 2 (SW2) in the pressed state and function. A portion where the shutter switch 115 is pressed and the CPU 114 starts photographing preparation operations such as photometry processing and distance measurement processing is referred to as a shutter switch SW1. That is, the shutter switch 115 performs a shooting preparation operation start instruction and a shooting operation start instruction by different operations. When the shutter switch 115 is pressed, the CPU 114 drives the mechanical shutter 105 and starts a series of imaging operations in which a signal read from the imaging element 107 is written to the recording medium 110 via the AFE 108 and DSP 109 is referred to as a shutter switch SW2. .

本実施形態では、ステップS501のライブビュー撮影開始からステップS1101でシャッタースイッチ1(SW1)が撮影者によって押下されてONされるまでCPU114はライブビュー撮影を継続させる。シャッタースイッチ1が撮影者によって押下された後、CPU114はステップS508において静止画用基準画像データ取得を行う。   In the present embodiment, the CPU 114 continues the live view shooting from the start of the live view shooting in step S501 until the shutter switch 1 (SW1) is pressed and turned on by the photographer in step S1101. After the shutter switch 1 is pressed by the photographer, the CPU 114 obtains still image reference image data in step S508.

次に、ステップS1102においてCPU114はシャッタースイッチ1がOFFされると再びライブビュー撮影を開始する。シャッタースイッチ1がOFFされずに、ステップS1103においてシャッタースイッチ2(SW2)が押下されると(図24時刻T6a)、ステップS509において静止画用補正値を生成する。その後、ステップS1001において調光用補正値生成を行う。   Next, in step S1102, when the shutter switch 1 is turned off, the CPU 114 starts live view shooting again. If the shutter switch 2 (SW2) is pressed in step S1103 without turning the shutter switch 1 OFF (time T6a in FIG. 24), a still image correction value is generated in step S509. Thereafter, in step S1001, light adjustment correction values are generated.

その後、ステップS505、S506により調光画像データ1及び調光画像データ2を取得し(図24時刻T6b、T6c)、ステップS1001において生成した調光用補正値を用いて調光画像データ1及び調光画像データ2を補正する。   Thereafter, the dimming image data 1 and the dimming image data 2 are acquired in steps S505 and S506 (time T6b and T6c in FIG. 24), and the dimming image data 1 and the dimming image data 1 are adjusted using the dimming correction values generated in step S1001. The optical image data 2 is corrected.

ステップS507において、補正後調光画像データ1及び補正後調光画像データ2に基づいて調光演算を行って本発光量を算出した後、ステップS510で発光部121を本発光させて静止画像データを取得し(図24時刻T6e)、静止画像データの補正を行う。   In step S507, after the light emission calculation is performed based on the corrected light control image data 1 and the corrected light control image data 2 to calculate the main light emission amount, the light emitting unit 121 is caused to perform main light emission in step S510. (Time T6e in FIG. 24), and still image data is corrected.

以上のように、本実施形態では、静止画用基準画像データをSW1押下の後に取得するので、SW2押下のタイミングと静止画像撮影の間の時間差が短くなり、レリーズタイムラグを短縮することができる。   As described above, in the present embodiment, since the still image reference image data is acquired after the SW1 is pressed, the time difference between the SW2 pressing timing and the still image shooting is shortened, and the release time lag can be shortened.

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。   As mentioned above, although preferable embodiment of this invention was described, this invention is not limited to these embodiment, A various deformation | transformation and change are possible within the range of the summary.

上記の6つの実施形態では、固定パターンノイズとして1次元のダークシェーディングを補正する前提で説明したが、これに限られるものではなく2次元のダークシェーディングの補正を行うようにしてもよく、またゲイン補正を行うように構成しても構わない。   The above six embodiments have been described on the assumption that one-dimensional dark shading is corrected as fixed pattern noise. However, the present invention is not limited to this, and two-dimensional dark shading correction may be performed. You may comprise so that correction | amendment may be performed.

また、基準画像データとしてフォトダイオードのない基準画素の出力を取得する構成で説明したが、これに限られるものではない。例えば、オプティカルブラック画素の信号を基準画像データとする構成や、開口画素の転送ゲート302を開けずに読出し、回路ノイズだけを読出した信号を基準画像データとする構成も考えられる。垂直出力線202や列読出し回路203のいずれかの箇所に基準電圧を入力して読み出した信号を基準画像データとする構成も考えられる。   Further, although the configuration has been described in which the output of a reference pixel without a photodiode is acquired as reference image data, the present invention is not limited to this. For example, a configuration in which the signal of the optical black pixel is used as the reference image data, or a configuration in which only the circuit noise is read out without opening the transfer gate 302 of the aperture pixel and used as the reference image data is also conceivable. A configuration is also conceivable in which a reference voltage is input to any part of the vertical output line 202 or the column readout circuit 203 and a signal read out is used as reference image data.

さらに、演算増幅器403のゲインは調光画像データ取得時も静止画像データ取得時も同じである前提で説明したが、これに限られるものではない。フィードバック容量C2(402)の容量値を複数種類から選択できるように構成し、調光画像データと静止画像データとで異なるように構成しても構わない。さらに、例えば、調光画像データ1フレームの中で行毎にフィードバック容量C2(402)の容量値を切り換え、複数種類のゲインの信号を同一フレームで取得するように構成しても構わない。この場合、ダークシェーディング補正値生成部901ではそれぞれのゲイン毎に補正値を生成し、ダークシェーディング補正部902もゲインに応じた補正値を用いてダークシェーディングの補正を行うように構成するのがより好ましい。   Furthermore, although it has been described on the assumption that the gain of the operational amplifier 403 is the same when the dimming image data is acquired and when the still image data is acquired, the present invention is not limited to this. The capacitance value of the feedback capacitor C2 (402) may be selected from a plurality of types, and the dimming image data and the still image data may be configured to be different. Further, for example, the capacitance value of the feedback capacitor C2 (402) may be switched for each row in one frame of the dimming image data, and a plurality of types of gain signals may be acquired in the same frame. In this case, the dark shading correction value generation unit 901 generates a correction value for each gain, and the dark shading correction unit 902 is also configured to perform dark shading correction using a correction value corresponding to the gain. preferable.

また、調光画像データやライブビュー画像データは、水平方向においては加算平均、垂直方向においては間引いて読み出すことによって読出す画素数を制限するように記載したが、勿論、読出し画素数を制限する手段は間引き/加算のいずれの組合せでも構わない。例えば、調光画像データを図25のように水平方向には3画素ずつ間引き、垂直方向には9画素ずつ間引いてで読出しても構わない。また、画素領域PA上のまとまった一部領域を部分的に切出して読み出す方法でも構わない。なお、調光画像データやライブビュー画像データを短時間で取得する必要が無い場合には、読み出し画素数を制限せずに全画素を読み出しても構わない。   In addition, the dimming image data and the live view image data are described so as to limit the number of pixels to be read by adding and averaging in the horizontal direction and by thinning out in the vertical direction. The means may be any combination of decimation / addition. For example, the dimming image data may be read out by thinning out three pixels in the horizontal direction and thinning out nine pixels in the vertical direction as shown in FIG. Further, a method of partially cutting out and reading out a partial area on the pixel area PA may be used. If it is not necessary to acquire the light control image data or the live view image data in a short time, all the pixels may be read out without limiting the number of read pixels.

また、上記の6つの実施形態では、調光画像データ1と調光画像データ2とを取得しているが、外光の影響が小さい場合などには、調光画像データ1を取得せずにプリ発光を行った調光画像データ2のみに基づいて本発光量を決定してもよい。   In the above six embodiments, the dimming image data 1 and the dimming image data 2 are acquired. However, when the influence of external light is small, the dimming image data 1 is not acquired. The main light emission amount may be determined based only on the light control image data 2 subjected to the pre-light emission.

また、上記の6つの実施形態では、内蔵された発光部でプリ発光を行う撮像装置の例を説明したが、撮像装置に着脱可能な発光装置を装着し、装着された発光装置でプリ発光を行う撮像装置に適用してもよい。   In the above six embodiments, an example of an imaging device that performs pre-light emission with a built-in light emitting unit has been described. However, a removable light-emitting device is attached to the imaging device, and pre-light emission is performed with the attached light-emitting device. You may apply to the imaging device to perform.

また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア(プログラム)を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ(またはCPUやMPU等)がプログラムを読み出して実行する処理である。   The present invention can also be realized by executing the following processing. That is, software (program) that realizes the functions of the above-described embodiments is supplied to a system or apparatus via a network or various storage media, and a computer (or CPU, MPU, or the like) of the system or apparatus reads the program. It is a process to be executed.

100 撮像装置
107 撮像素子
109 DSP
114 CPU
121 発光部
901 ダークシェーディング補正値生成部
902 ダークシェーディング補正部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Imaging device 107 Imaging element 109 DSP
114 CPU
121 Light Emitting Unit 901 Dark Shading Correction Value Generation Unit 902 Dark Shading Correction Unit

Claims (15)

発光手段を本発光させる前にプリ発光させる撮像装置であって、
入射光量に応じた電荷を蓄積する撮像素子と、
前記撮像素子から読み出される第1の基準画像データに基づいて第1の補正値を生成する生成手段と、
前記生成手段により生成される前記第1の補正値を用いて、前記発光手段をプリ発光させたときに前記撮像素子により蓄積される電荷に基づく画像データを補正する補正手段と、
前記補正手段により補正された画像データに基づいて、前記発光手段の本発光量を決定する決定手段と、を有することを特徴とする撮像装置。
An imaging device that pre-emits light before the main light emitting means emits light,
An image sensor that accumulates charges according to the amount of incident light;
Generating means for generating a first correction value based on first reference image data read from the image sensor;
Correction means for correcting image data based on charges accumulated by the imaging device when the light emitting means is pre-lit using the first correction value generated by the generating means;
An imaging apparatus comprising: a determining unit that determines a main light emission amount of the light emitting unit based on the image data corrected by the correcting unit.
前記生成手段は、前記発光手段を本発光させる前に前記撮像素子から読み出される第2の基準画像データに基づいて第2の補正値を生成し、
前記補正手段は、前記第2の補正値を用いて、前記発光手段を本発光させたときに前記撮像素子により蓄積される電荷に基づく画像データを補正することを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。
The generating unit generates a second correction value based on second reference image data read from the image sensor before the light emitting unit performs main light emission,
2. The correction unit according to claim 1, wherein the correction unit corrects image data based on charges accumulated by the image pickup device when the light emitting unit is caused to perform main light emission by using the second correction value. Imaging device.
前記第2の基準画像データは、前記発光手段をプリ発光させる前に前記撮像素子から読み出される画像データであることを特徴とする請求項2に記載の撮像装置。   The image pickup apparatus according to claim 2, wherein the second reference image data is image data read from the image pickup element before the light emitting unit performs pre-light emission. 前記第1の基準画像データと前記第2の基準画像データとは、前記撮像素子から読み出す際の読み出し方法が異なることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項に記載の撮像装置。   4. The image pickup apparatus according to claim 1, wherein the first reference image data and the second reference image data have different reading methods when reading from the image pickup device. 5. 前記第1の基準画像データは、前記発光手段をプリ発光させたときに前記撮像素子により蓄積される電荷に基づく画像データに関する読み出し方法に対応した読み出し方法で前記撮像素子から読み出されることを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1項に記載の撮像装置。   The first reference image data is read from the image pickup device by a reading method corresponding to a reading method related to image data based on charges accumulated by the image pickup device when the light emitting unit is caused to perform pre-light emission. The imaging device according to any one of claims 1 to 4. 前記生成手段は、前記第1の基準画像データに基づいて第3の補正値を生成し、
前記補正手段は、前記第3の補正値を用いて、前記撮像素子により蓄積される電荷に基づく動画像データを補正することを特徴とする請求項1ないし5のいずれか1項に記載の撮像装置。
The generating means generates a third correction value based on the first reference image data,
6. The imaging according to claim 1, wherein the correction unit corrects moving image data based on the electric charge accumulated by the imaging element, using the third correction value. 7. apparatus.
前記生成手段は、前記第1の基準画像データに基づいて第2の補正値を生成し、
前記補正手段は、前記第2の補正値を用いて、前記発光手段を本発光させたときに前記撮像素子により蓄積される電荷に基づく画像データを補正することを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。
The generating means generates a second correction value based on the first reference image data,
2. The correction unit according to claim 1, wherein the correction unit corrects image data based on charges accumulated by the image pickup device when the light emitting unit is caused to perform main light emission by using the second correction value. Imaging device.
前記第1の基準画像データの読出し方法は、前記発光手段を本発光させたときに前記撮像素子により蓄積される電荷に基づく画像データの読み出し方法に対応することを特徴とする請求項7に記載の撮像装置。   The method for reading out the first reference image data corresponds to a method for reading out image data based on charges accumulated by the image pickup device when the light emitting unit is caused to perform main light emission. Imaging device. 前記第1の基準画像データの読出し方法は、前記発光手段をプリ発光させたときに前記撮像素子により蓄積される電荷に基づく画像データの読み出し方法とは異なることを特徴とする請求項7または8に記載の撮像装置。   9. The method for reading out the first reference image data is different from a method for reading out image data based on charges accumulated by the imaging device when the light emitting means is pre-lit. The imaging device described in 1. 前記生成手段は、前記第1の補正値をデジタル演算処理することによって前記第3の補正値を生成することを特徴とする請求項9に記載の撮像装置。   The imaging apparatus according to claim 9, wherein the generation unit generates the third correction value by performing digital arithmetic processing on the first correction value. 前記生成手段は、前記第1の補正値を所定の画素数で加算して前記第3の補正値を生成することを特徴とする請求項9に記載の撮像装置。   The imaging apparatus according to claim 9, wherein the generation unit generates the third correction value by adding the first correction value by a predetermined number of pixels. 前記生成手段は、前記第1の補正値の一部を用いて前記第3の補正値を生成することを特徴とする請求項9に記載の撮像装置。   The imaging apparatus according to claim 9, wherein the generation unit generates the third correction value using a part of the first correction value. 前記補正手段は、画像データのダークシェーディングを補正することを特徴とする請求項1ないし12のいずれか1項に記載の撮像装置。   The imaging apparatus according to claim 1, wherein the correction unit corrects dark shading of image data. 前記第1の基準画像データは、撮影準備動作の開始指示が行われた後に前記撮像素子から読み出されることを特徴とする請求項1ないし13のいずれか1項に記載の撮像装置。   The image pickup apparatus according to claim 1, wherein the first reference image data is read from the image pickup element after an instruction to start a shooting preparation operation is given. 入射光量に応じた電荷を蓄積する撮像素子を有し、発光手段を本発光させる前にプリ発光させる撮像装置の制御方法であって、
前記撮像素子から読み出される第1の基準画像データに基づいて第1の補正値を生成する生成ステップと、
前記生成ステップで生成される前記第1の補正値を用いて、前記発光手段をプリ発光させたときに前記撮像素子により蓄積される電荷に基づく画像データを補正する補正ステップと、
前記補正ステップで補正された画像データに基づいて、前記発光手段の本発光量を決定する決定ステップと、を有することを特徴とする制御方法。
A control method for an image pickup apparatus that has an image pickup element that accumulates electric charge according to the amount of incident light and performs pre-light emission before the light emitting means performs main light emission,
Generating a first correction value based on first reference image data read from the image sensor;
Using the first correction value generated in the generating step, a correction step of correcting image data based on charges accumulated by the imaging device when the light emitting unit is pre-lit;
And a determining step of determining a main light emission amount of the light emitting means based on the image data corrected in the correcting step.
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