JP2018029329A - 撮像装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】フラッシュ同調速度を高速化する。【解決手段】本開示の撮像装置は、蓄積した電荷を第１の方向に順次リセットして露光を開始し、前記露光中に光学系を介して入力した被写体像を撮像して画像信号を生成する撮像素子と、前記撮像素子により生成された前記画像信号に所定の処理を行い、画像データを生成する画像処理部と、前記撮像素子を遮蔽して前記露光を終了する後幕を有するフォーカルプレーンシャッタと、撮影の際に、前記撮像素子のＥＶ値が前記第１の方向に所定の傾斜を持つように、前記撮像素子に対して前記電荷のリセットを開始してから前記リセットを完了するまでの電荷リセット時間を設定し、また前記フォーカルプレーンシャッタに対して前記後幕による前記撮像素子の遮蔽を開始してから前記遮蔽を完了するまでの遮蔽時間を設定して、フラッシュ装置の閃光を開始させる閃光開始タイミングに関する指示を出力する制御部と、を備える。【選択図】図６Ａ
Description
本開示は、フラッシュ撮影を行う撮像装置に関する。
特許文献１は、電子シャッタと機械シャッタを併用する撮像装置を開示する。この撮像装置は、電子シャッタによる電荷リセットを露光量に関係なく高速にリセットすることで、電子シャッタと機械シャッタを併用するフラッシュ撮影を実現している。
本開示は、日中シンクロ撮影にも対応可能なフラッシュ同調シャッタスピードを備える撮像装置を提供することにある。
本開示における撮像装置は、蓄積した電荷を第１の方向に順次リセットして露光を開始し、前記露光中に光学系を介して入力した被写体像を撮像して画像信号を生成する撮像素子と、前記撮像素子により生成された前記画像信号に所定の処理を行い、画像データを生成する画像処理部と、前記撮像素子を遮蔽して前記露光を終了する後幕を有するフォーカルプレーンシャッタと、撮影の際に、前記撮像素子の露光量を示すＥＶ値が前記第１の方向に所定の傾斜を持つように、前記撮像素子に対して前記電荷のリセットを開始してから前記リセットを完了するまでの電荷リセット時間を設定し、また前記フォーカルプレーンシャッタに対して前記後幕による前記撮像素子の遮蔽を開始してから前記遮蔽を完了するまでの遮蔽時間を設定して、フラッシュ装置の閃光を開始させる閃光開始タイミングに関する指示を出力する制御部と、を備える。
本開示によれば、多様な撮影環境下でもフラッシュ同調速度を高速化し、違和感の少ない画像を撮影できる。
以下、適宜図面を参照しながら、実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。
なお、添付図面および以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために、提供されるのであって、これらにより特許請求の範囲に記載の主題を限定することは意図されていない。
（実施の形態１）
以下、図１Ａ〜図７Ｂを用いて実施の形態１を説明する。
以下、図１Ａ〜図７Ｂを用いて実施の形態１を説明する。
［１−１：カメラシステムの概要］
図１Ａは、実施の形態１に係るカメラシステム１００のブロック図である。
図１Ａは、実施の形態１に係るカメラシステム１００のブロック図である。
カメラシステム１００は、レンズ交換式のカメラである。カメラシステム１００は、カメラ本体１と、カメラ本体１に着脱可能に取り付けられる交換レンズ５とを備えている。カメラ本体１は、撮像装置の一例である。
カメラ本体１は、ミラーボックス装置を有していない、いわゆるミラーレスカメラである。
以下、説明の便宜のため、被写体側を前、撮像面側を後、通常姿勢におけるカメラ本体１の鉛直上側を上、通常姿勢におけるカメラ本体１の鉛直下側を下、通常姿勢におけるカメラ本体１を被写体側から見たときの左側を左、通常姿勢におけるカメラ本体１を被写体側から見たときの右側を右と称する。カメラ本体１の通常姿勢とは、撮像面の長手方向が水平方向に一致し且つ、撮像面の短手方向が鉛直方向に一致するときのカメラ本体１の姿勢である。
図１Ｂ〜図１Ｅは、フラッシュ装置４０を備えたカメラ本体１の外観図である。図１Ｂはフラッシュ装置４０が収納された状態のカメラ本体１の斜視図であり、図１Ｃはフラッシュ装置４０がカメラ本体１の上面から上方かつ前方に大きくポップアップした開状態を表す斜視図である。図１Ｄはフラッシュ装置４０が収納された状態のカメラ本体１の上面図であり、図１Ｅはフラッシュ装置４０がカメラ本体１の上面から上方かつ前方に大きくポップアップした開状態を表す上面図である。
カメラ本体１は、その筐体上面にフラッシュ装置４０の他、シャッタボタン１１ａ、操作ダイヤル１１ｃ等の各種操作部や外付装置用の本体側ホットシュー６０を有する。シャッタボタン１１ａは、使用者による操作を受け付けて、オートフォーカス動作や撮像した画像データの記憶動作を実行するためのボタンである。操作ダイヤル１１ｃは、絞り優先モード、シャッタスピード優先モード、マニュアルモードなどの撮影モードを切り替えるためのボタンである。また、本体側ホットシュー６０は、外付けフラッシュ装置５４０（図８参照）や外付けファインダーなどを接続するために備えられており、これら外付装置と電気的および機械的に接続可能である。
図１Ａに戻り説明する。カメラ本体１は、外装カバー１１と、電池１２と、表示装置１３と、ボディマウント１４と、本体側接点１５と、メイン回路基板２０と、メカニカルシャッタ２５０と、防塵フィルタ２６０と、光学的ローパスフィルタ１６と、Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ（ＣＭＯＳ）イメージセンサ３０と、ＣＭＯＳ回路基板３１と、放熱板３２と、フラッシュ装置４０とを備えている。
外装カバー１１は、カメラ本体１の外装を構成している。外装カバー１１は、略直方体状をしている。外装カバー１１の上面には、シャッタボタン１１ａが設けられている。シャッタボタン１１ａは、２段スイッチである。例えば、シャッタボタン１１ａを半押しすることによって、オートフォーカスが実行され、シャッタボタン１１ａを全押しする（完全に押し下げる）ことによって、撮影が行われる。外装カバー１１の後面には、表示装置１３と、ユーザが各種の操作を行うための操作ボタン１１ｂとが設けられている。
外装カバー１１の前面には、ボディマウント１４が設けられている。ボディマウント１４の近傍には、本体側接点１５が設けられている。ボディマウント１４には、交換レンズ５がバヨネット結合により取り付けられる。すなわち、ボディマウント１４は、交換レンズ５を着脱可能に保持する。このとき、本体側接点１５には、後述するレンズ側接点５４が電気的に接続される。本体側接点１５及びレンズ側接点５４を介して、カメラ本体１と交換レンズ５との間でデータ及び制御信号の少なくとも一方の送受信が可能である。尚、本体側接点１５は、ボディマウント１４に設けられていてもよい。
外装カバー１１は、電池１２、光学的ローパスフィルタ１６、メイン回路基板２０、ＣＭＯＳイメージセンサ３０、ＣＭＯＳ回路基板３１、放熱板３２及びフラッシュ装置４０を収容している。
交換レンズ５は、図１Ａに示すように、レンズ群５１と、レンズ群５１のうちズーミングに関わるレンズを駆動する電動ズームアクチュエータと、レンズ群５１のうちフォーカシングに関わるレンズを駆動するフォーカスアクチュエータと、レンズ群５１のうちブレ補正に関わるレンズを駆動するブレ補正ユニットと、絞りユニットと、レンズ制御回路５２と、カメラ本体１に連結されるレンズマウント５３と、レンズ側接点５４とを備えている。レンズ群５１は、光軸Ａを有している。レンズ群５１は、ＣＭＯＳイメージセンサ３０の撮像面（受光面）に被写体像を結像させる。
交換レンズ５は、レンズマウント５３を介してカメラ本体１に取り付けられる。詳しくは、レンズマウント５３は、カメラ本体１のボディマウント１４にバヨネット結合により連結される。このとき、レンズ側接点５４は、カメラ本体１の本体側接点１５と電気的に接続される。レンズ制御回路５２は、電動ズームアクチュエータ、フォーカスアクチュエータ、ブレ補正ユニット及び絞りユニットを制御する。
［１−２：カメラ本体の構成要素］
ＣＭＯＳイメージセンサ３０は、撮像面に結像した光学像を電気的な画像信号に変換する。ＣＭＯＳイメージセンサ３０は、撮像素子の一例である。撮像素子は、Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ（ＣＣＤ）イメージセンサ等であってもよい。ＣＭＯＳイメージセンサ３０は、電子シャッタ機能を有している。より詳しくは、ＣＭＯＳイメージセンサ３０は、ローリングシャッタとして機能する。ＣＭＯＳイメージセンサ３０は、ローリングシャッタとして機能するときには、１〜数走査ラインを１つのブロックとする。実施の形態１では、一の走査ラインとは、ＣＭＯＳイメージセンサ３０の全画素を上下方向で複数に分割した場合の、左右方向に平行なラインの一つである。ＣＭＯＳイメージセンサ３０は、ブロック内では電荷蓄積の開始を同時に行うと共に電荷蓄積の終了を同時に行う。
ＣＭＯＳイメージセンサ３０は、撮像面に結像した光学像を電気的な画像信号に変換する。ＣＭＯＳイメージセンサ３０は、撮像素子の一例である。撮像素子は、Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ（ＣＣＤ）イメージセンサ等であってもよい。ＣＭＯＳイメージセンサ３０は、電子シャッタ機能を有している。より詳しくは、ＣＭＯＳイメージセンサ３０は、ローリングシャッタとして機能する。ＣＭＯＳイメージセンサ３０は、ローリングシャッタとして機能するときには、１〜数走査ラインを１つのブロックとする。実施の形態１では、一の走査ラインとは、ＣＭＯＳイメージセンサ３０の全画素を上下方向で複数に分割した場合の、左右方向に平行なラインの一つである。ＣＭＯＳイメージセンサ３０は、ブロック内では電荷蓄積の開始を同時に行うと共に電荷蓄積の終了を同時に行う。
ＣＭＯＳ回路基板３１は、ＣＭＯＳイメージセンサ３０を制御する回路基板である。ＣＭＯＳ回路基板３１は、ＣＭＯＳイメージセンサ３０からの画像データにアナログ‐デジタル（ＡＤ）変換等の所定の処理を施してもよい。ＣＭＯＳ回路基板３１には、ＣＭＯＳイメージセンサ３０が取り付けられている。
放熱板３２は、ＣＭＯＳイメージセンサ３０が発する熱を放熱する役割を果たす。放熱板３２は、ＣＭＯＳイメージセンサ３０に密着した状態で固定されている。放熱板３２は、外装カバー１１に設けられた３本のボスに取り付けられている。放熱板３２は、ボスに取り付ける際に、ボディマウント１４からの距離を調整可能となっている。これにより、ボディマウント１４からＣＭＯＳイメージセンサ３０の撮像面までの距離、所謂、フランジバックを所定の値に調整することができる。
表示装置１３は、液晶ディスプレイを有する。表示装置１３は、表示用画像データに対応する画像等を表示する。表示用画像データは、画像処理された画像データ並びにカメラ本体１の撮影条件及び操作メニュー等のデータである。表示装置１３は、動画像及び静止画像を選択的に表示可能である。表示装置１３は、被写体の観察像、いわゆるライブビュー画像を表示可能である。表示装置１３は、表示部の一例である。
尚、表示部は、有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）、無機ＥＬ、プラズマディスプレイパネル等の画像を表示できる装置であってもよい。また、表示装置１３は、外装カバー１１の背面でなく、側面や上面等、他の場所に設けられてもよい。
メカニカルシャッタ２５０は、詳しくは後述するが、先幕２５２および後幕２５３によってスリットを形成し、露光動作を行うことが出来る、いわゆるフォーカルプレーンシャッタである。また、後述するように、電子先幕で露光する場合には、メカニカルシャッタ２５０の後幕２５３は、この後幕２５３単一でアパーチャの開閉ができるように構成されている。図１Ａでは、メカニカルシャッタ２５０は先幕２５２を含むが、電子先幕を用いる場合、先幕２５２が含まれなくてもよい。メカニカルシャッタ２５０が先幕２５２を含む場合は、撮影状況によって先幕２５２と電子先幕とを使い分けてもよい。
光学的ローパスフィルタ１６は、入射光から空間周波数の高い部分を取り除く。具体的には、光学的ローパスフィルタ１６は、入射光を分離して、被写体像の解像度をＣＭＯＳイメージセンサ３０の画素のピッチよりも粗くする。一般的にＣＭＯＳイメージセンサ等の撮像素子には、ベイヤ配列と呼ばれるＲＧＢ色のカラーフィルタやＹＣＭ色の補色カラーフィルタが配されている。したがって、被写体像をＣＭＯＳイメージセンサ３０の１画素に合わせて解像してしまうと、偽色が発生するばかりでなく、繰り返しパターンの被写体ではモアレ現象が発生する。そこで、光学的ローパスフィルタ１６を設けることによって、偽色やモアレ現象の発生を抑制することができる。光学的ローパスフィルタ１６は、光学的フィルタの一例である。
光学的ローパスフィルタ１６は、赤外光を取り除くＩＲ（ｉｎｆｒａｒｅｄ）カットフィルタ機能も有している。
また、ＣＭＯＳイメージセンサ３０の画素が非常に小さく、偽色やモアレ現象が発生しにくい場合、または、画像処理によってソフト的に偽色やモアレ現象を抑制できる場合には光学的ローパスフィルタ１６を省略してもよい。
防塵フィルタ２６０は、圧電素子２６１を有する。防塵フィルタ２６０は、圧電素子２６１を振動させることによって埃等の撮影画像に影響を与える異物を除去する。尚、防塵フィルタ２６０を省略し、光学的ローパスフィルタ１６に防塵フィルタ２６０の機能を持たせてもよい。例えば、光学的ローパスフィルタ１６のうち撮影に影響の無い部分に圧電素子を取り付け、該圧電素子を振動させる。これにより、光学的ローパスフィルタ１６に付着した埃や塵を落とす。
図２に示すように、メイン回路基板２０には、制御Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ（ＩＣ）２１と、Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ（ＲＯＭ）４０５と、Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ（ＲＡＭ）４０７と、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２と、記録メディアソケット２３とが実装されている。
制御ＩＣ２１は、制御部としてのコントローラ４０１と、画像処理部４０３と、を備える。制御ＩＣ２１は、半導体素子などで実現可能である。
画像処理部４０３は、ＣＭＯＳイメージセンサ３０で生成され、変換されたデジタル画像データに対して、コントローラ４０１の制御を受け、各種処理を施す。画像処理部４０３は、表示装置１３に表示するための画像データを生成したり、記録メディアソケット２３を介して記録メディア２３ａ（図１Ａ参照）に格納するための画像データを生成したりする。例えば、画像処理部４０３は、ＣＭＯＳイメージセンサ３０で生成された画像データに対して、シェーディング補正、ガンマ補正、ホワイトバランス補正、傷補正などの各種処理を行う。また、画像処理部４０３は、ＣＭＯＳイメージセンサ３０で生成された画像データを、ＲＡＷ出力したり、ＪＰＥＧ規格などに準拠した圧縮形式等により圧縮したりする。
コントローラ４０１は、カメラ本体１全体の制御を司り、例えば、撮影に関わるカメラ本体１の制御を行う。コントローラ４０１は、制御部の一例である。尚、制御部は、カメラシステム１００又はカメラ本体１を制御するものであれば、物理的にどのように構成されてもよい。例えば、コントローラ４０１は、プログラム可能なマイクロコンピュータであってもよい。またコントローラ４０１は、ハードロジックで実現されてもよい。コントローラ４０１は、１つの素子で構成されてもよいし、物理的に複数の素子で構成されてもよい。複数の素子で構成される場合、それらの複数の素子で一つの制御部を構成すると考えることができる。またコントローラ４０１は、制御ＩＣ２１のように、画像処理部４０３のような別の機能を有する部材とともに１つの素子として構成されてもよい。コントローラ４０１は、マイクロコントローラ、Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ（ＣＰＵ）、Ｍｉｃｒｏ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ（ＭＰＵ）、Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ（ＤＳＰ）、Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ（ＡＳＩＣ）、Ｆｉｅｌｄ‐Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ（ＦＰＧＡ）などで実現できる。
ＲＡＭ４０７は、画像処理部４０３及びコントローラ４０１のワークメモリとして機能する。ＲＡＭ４０７は、例えば、ＤＲＡＭ（Ｄｙｎａｍｉｃ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、強誘電体メモリなどで実現できる。
ＲＯＭ４０５は、フラッシュメモリや強誘電体メモリなどで構成される。ＲＯＭ４０５は、カメラシステム１００全体を制御するための制御プログラムやプログラム線図などのデータ等を記憶している。
尚、ＲＡＭ４０７やＲＯＭ４０５は、制御ＩＣ２１に内蔵または混載されても構わない。
ＤＣ／ＤＣコンバータ２２は、電池１２からの電圧を各デバイスに応じた電圧に変換して出力する。すなわち、電池１２は、ＤＣ／ＤＣコンバータを介してカメラ本体１及び交換レンズ５に電力を供給する。
記録メディアソケット２３には、記録メディア２３ａが挿入可能である。
メイン回路基板２０は、本体側ホットシュー電気接点６０ａ、メカニカルシャッタ２５０、本体側接点１５、無線通信回路基板７０、フラッシュ回路基板４２、などに接続されている。
コントローラ４０１は、本体側ホットシュー６０に接続された外付けフラッシュ装置５４０などの外部機器と本体側ホットシュー電気接点６０ａを介して双方向に通信制御を行うことができる。
コントローラ４０１は、メカニカルシャッタ２５０を制御する駆動メカ２５４（図１Ａ参照）と接続され、後述するアパーチャの開閉を制御する。
無線通信回路基板７０には、Ｂｌｕｅｔｈｏｏｈ（登録商標）規格の通信モジュール（通信部の一例）が実装されており、コントローラ４０１は、無線接続された外部機器と双方向に通信制御を行うことができる。なお、通信モジュールは、赤外線通信や無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）などであっても良く、外部機器と無線で接続できるものであれば良い。
メイン回路基板２０は、回路基板の一例である。
図１Ｂ〜図１Ｅに示すように、フラッシュ装置４０は、外装カバー１１の右端においてポップアップ可能に収容されている。フラッシュ装置４０がポップアップすることによって、フラッシュ光の交換レンズ５によるケラレが抑制される。
［１−３．フラッシュ装置の詳細構成］
フラッシュ装置４０は、図１Ａに示すように、発光部４１と、フラッシュ回路基板４２と、メインコンデンサ４３と、フラッシュ回路基板４２とメインコンデンサ４３とを電気的に接続する第１電線４２ａと、メインコンデンサ４３と発光部４１とを電気的に接続する第２電線４２ｂと、ケーシング４４とを有している。発光部４１は、キセノン発光菅及びトリガコイルを有する。フラッシュ回路基板４２は、電気回路を有している。フラッシュ回路基板４２は、発光部４１及びメインコンデンサ４３を制御する。詳しくは、フラッシュ回路基板４２は、メイン回路基板２０から供給される電圧を昇圧して、第１電線４２ａを介してメインコンデンサ４３に供給する。また、フラッシュ回路基板４２は、発光部４１にトリガ信号を出力する。フラッシュ回路基板４２からのトリガ信号によってトリガコイルに電力が供給されると、メインコンデンサ４３に蓄えられた電荷が第２電線４２ｂを介して発光部４１に供給され、発光部４１のキセノン菅の両端子間で放電され、フラッシュ光が発せられる。メインコンデンサ４３は、コンデンサの一例である。
フラッシュ装置４０は、図１Ａに示すように、発光部４１と、フラッシュ回路基板４２と、メインコンデンサ４３と、フラッシュ回路基板４２とメインコンデンサ４３とを電気的に接続する第１電線４２ａと、メインコンデンサ４３と発光部４１とを電気的に接続する第２電線４２ｂと、ケーシング４４とを有している。発光部４１は、キセノン発光菅及びトリガコイルを有する。フラッシュ回路基板４２は、電気回路を有している。フラッシュ回路基板４２は、発光部４１及びメインコンデンサ４３を制御する。詳しくは、フラッシュ回路基板４２は、メイン回路基板２０から供給される電圧を昇圧して、第１電線４２ａを介してメインコンデンサ４３に供給する。また、フラッシュ回路基板４２は、発光部４１にトリガ信号を出力する。フラッシュ回路基板４２からのトリガ信号によってトリガコイルに電力が供給されると、メインコンデンサ４３に蓄えられた電荷が第２電線４２ｂを介して発光部４１に供給され、発光部４１のキセノン菅の両端子間で放電され、フラッシュ光が発せられる。メインコンデンサ４３は、コンデンサの一例である。
フラッシュ回路基板４２は、ケーシング４４に収容されている。ケーシング４４は、ファイヤエンクロージャである。すなわち、ケーシング４４は、難燃性（ＵＬ９４規格でＶ−０以上）の樹脂で形成されている。フラッシュ回路基板４２とメインコンデンサ４３との間の第１電線４２ａ及びメインコンデンサ４３と発光部４１との間の第２電線４２ｂは、比較的大きな電圧で電流が流れる高電圧線である。発光部４１は、収納位置とポップアップ位置との間を移動する。
［１−４．メカニカルシャッタの動作］
メカニカルシャッタ２５０は、先幕２５２および後幕２５３を有する幕ユニットでアパーチャの開動作及び閉動作を択一的に行う。カメラシステム１００はミラーレスカメラであるため、撮影者が被写体像を認識しフレーミングするためには、ＣＭＯＳイメージセンサ３０上に交換レンズ５のレンズ群５１による被写体像を結像させライブビュー画像を確認する必要がある。したがって、メカニカルシャッタを用いる撮影（以下メカニカルシャッタ撮影）では、撮影者がフレーミングするとき、メカニカルシャッタ２５０の先幕２５２および後幕２５３はアパーチャから退避した状態を維持する。続いて、撮影者がシャッタボタン１１ａを押下したとき、オートフォーカス、測光など所定の撮影準備動作の後、先幕２５２は一旦閉動作し、ＣＭＯＳイメージセンサ３０の電荷はリセットされる。次に実際の露光動作に移るため、先幕２５２は開動作を開始し、前述した測光の結果に基づき後幕２５３は閉動作を開始する。このとき先幕２５２と後幕２５３がスリットを形成し、ＣＭＯＳイメージセンサ３０は被写体像を適正な露出で撮像することが可能となる。撮影が終了すると、蓄積された電荷に基づく被写体像がＣＭＯＳイメージセンサ３０から読み出される。このとき、ＣＭＯＳイメージセンサ３０は遮光されている必要があるため、後幕２５３は閉状態を保持している。ＣＭＯＳイメージセンサ３０からの被写体像の読出しが完了すると、後幕２５３が開動作することで、先幕２５２および後幕２５３の双方が開状態となり、前述のフレーミングのときと同様にライブビュー可能な状態に戻ることが出来る。
メカニカルシャッタ２５０は、先幕２５２および後幕２５３を有する幕ユニットでアパーチャの開動作及び閉動作を択一的に行う。カメラシステム１００はミラーレスカメラであるため、撮影者が被写体像を認識しフレーミングするためには、ＣＭＯＳイメージセンサ３０上に交換レンズ５のレンズ群５１による被写体像を結像させライブビュー画像を確認する必要がある。したがって、メカニカルシャッタを用いる撮影（以下メカニカルシャッタ撮影）では、撮影者がフレーミングするとき、メカニカルシャッタ２５０の先幕２５２および後幕２５３はアパーチャから退避した状態を維持する。続いて、撮影者がシャッタボタン１１ａを押下したとき、オートフォーカス、測光など所定の撮影準備動作の後、先幕２５２は一旦閉動作し、ＣＭＯＳイメージセンサ３０の電荷はリセットされる。次に実際の露光動作に移るため、先幕２５２は開動作を開始し、前述した測光の結果に基づき後幕２５３は閉動作を開始する。このとき先幕２５２と後幕２５３がスリットを形成し、ＣＭＯＳイメージセンサ３０は被写体像を適正な露出で撮像することが可能となる。撮影が終了すると、蓄積された電荷に基づく被写体像がＣＭＯＳイメージセンサ３０から読み出される。このとき、ＣＭＯＳイメージセンサ３０は遮光されている必要があるため、後幕２５３は閉状態を保持している。ＣＭＯＳイメージセンサ３０からの被写体像の読出しが完了すると、後幕２５３が開動作することで、先幕２５２および後幕２５３の双方が開状態となり、前述のフレーミングのときと同様にライブビュー可能な状態に戻ることが出来る。
次に電子先幕を用いる撮影（以下電子先幕撮影という）について説明する。電子先幕撮影では、前述の先幕２５２は開状態のまま保持される。電子先幕撮影では、ＣＭＯＳイメージセンサ３０は、コントローラ４０１によって制御され、後幕２５３の閉動作の軌跡と平行になるように、蓄積された電荷を順次リセットしていく。つまり電子先幕撮影とは、先幕２５２の機械的な閉動作を、電子的な電荷リセット動作に代えて実現することを意味する。
［１−５．カメラ本体の撮影制御］
次に、カメラ本体１の撮影制御について図３、図４及び図５を参照しながら説明する。ここでは、先幕２５２および後幕２５３を使用したメカニカルシャッタ撮影は公知であるため説明を割愛し、電子先幕と後幕２５３とを用いた撮影（以下、電子先幕撮影という）について詳しく説明する。具体的には、コントローラ４０１が、カメラ本体１の各要素を制御し、以下の撮影制御を行う。
次に、カメラ本体１の撮影制御について図３、図４及び図５を参照しながら説明する。ここでは、先幕２５２および後幕２５３を使用したメカニカルシャッタ撮影は公知であるため説明を割愛し、電子先幕と後幕２５３とを用いた撮影（以下、電子先幕撮影という）について詳しく説明する。具体的には、コントローラ４０１が、カメラ本体１の各要素を制御し、以下の撮影制御を行う。
図３は、電子先幕撮影時の通常撮影（フラッシュ無し）における撮影制御のタイムチャートを示す。図４は、電子先幕撮影時のフラッシュ撮影における撮影制御のタイムチャートを示す。図５は電子先幕撮影時のスローシンクロ撮影における撮影制御のタイムチャートを示す。
図３、図４、図５ともに上段から順に、（Ａ）は、信号Ｓ１の変化を示し、（Ｂ）は、信号Ｓ２の変化を示す。信号Ｓ１及び信号Ｓ２は、シャッタボタン１１ａを操作したときに出力される信号である。シャッタボタン１１ａが半押しされたときに、信号Ｓ１が出力される（信号Ｓ１がオン（ＯＮ）になる）。シャッタボタン１１ａが全押しされたときに、信号Ｓ２が出力される（信号Ｓ２がＯＮになる）。信号Ｓ２が出力されるときには、信号Ｓ１の出力も継続している。（Ｃ）は、フォーカスレンズの位置を示す。（Ｄ）は、ＣＭＯＳイメージセンサ３０の電荷リセット及び電荷読出タイミングの概念を示す概略図である。（Ｄ）の縦軸の下端（０）は全ラインの電荷がリセットされた状態を示し、上端（＋）に行くほどＣＭＯＳイメージセンサ３０に蓄積された総電荷量が増えることを示す。つまり（Ｄ）の縦軸は、ＣＭＯＳイメージセンサ３０における特定のラインの電荷量（有無）を示すものではない。（Ｅ）は、電子先幕の挙動イメージを示す。（Ｅ）の縦軸の上端（閉）は、電子先幕が完全に閉状態であることを示し、下端（開）は電子先幕が全開状態であることで示している。（Ｆ）は、メカニカルシャッタの動作を示している。（Ｆ）の縦軸の上端（開）は、後幕が全開状態であることを示し、下端（閉）は後幕が完全に閉状態であることで示している。図４及び図５における（Ｇ）は、フラッシュ装置による閃光タイミングを示す。
［１−６−１．電子先幕とメカニカル後幕を併用した撮影］
電子先幕とメカニカルシャッタの後幕を併用した、いわゆる電子先幕撮影について図３を参照しながら説明する。なお、実施の形態１において、後幕とは図１に示すメカニカルシャッタ２５０の後幕２５３を指し、必要に応じて後幕もしくはメカニカル後幕と称する。図３に示す電子先幕撮影では、閃光させていない。
電子先幕とメカニカルシャッタの後幕を併用した、いわゆる電子先幕撮影について図３を参照しながら説明する。なお、実施の形態１において、後幕とは図１に示すメカニカルシャッタ２５０の後幕２５３を指し、必要に応じて後幕もしくはメカニカル後幕と称する。図３に示す電子先幕撮影では、閃光させていない。
シャッタボタン１１ａが半押しされ、信号Ｓ１がＯＮ状態になると、制御ＩＣ２１（コントローラ４０１）は、既知のコントラスト方式のオートフォーカス（以下、「ＡＦ」という）を行う。つまり、制御ＩＣ２１は、フォーカスレンズを駆動し、ＣＭＯＳイメージセンサ３０で取得される画像のコントラスト評価を行うことによって合焦位置を探し、フォーカスレンズを合焦位置に移動させる。それと同時に、制御ＩＣ２１は、被写体像の測光を行う。この測光に基づいて露光時間を決定する。
制御ＩＣ２１は、信号Ｓ２がＯＮ状態となるまでの間は、表示装置１３にライブビュー画像を表示させる。このとき、メカニカル後幕２５３は開状態である。
シャッタボタン１１ａが全押しされて、信号Ｓ２が出力されると、制御ＩＣ２１は、ＣＭＯＳ回路基板３１を介して、ＣＭＯＳイメージセンサ３０にローリングシャッタ方式の電子先幕シャッタ動作を行わせる。詳しくは、信号Ｓ２が出力されると、ＣＭＯＳイメージセンサ３０は、一旦全電荷を一斉にリセットした後、撮影の為に上端のラインから下端のラインに向かって順にアパーチャが開くように電荷リセットを行う。撮影の為の電荷リセットを開始してから所定の露光時間が経過すると、制御ＩＣ２１は、メカニカルシャッタ２５０を作動させ、アパーチャを遮蔽させる。すなわち、メカニカルシャッタ２５０は、後幕として機能している。こうして被写体からＣＭＯＳイメージセンサ３０へ入射する光を遮断した後、制御ＩＣ２１は、ＣＭＯＳイメージセンサ３０の電荷の読出を実行する。なお、アパーチャとは、光学系へ入射する光を通過させる開口部である。
ＣＭＯＳイメージセンサ３０の電荷の読出が完了すると、制御ＩＣ２１は、メカニカルシャッタ２５０のアパーチャを開放し、ライブビュー表示を再開する。
ここで、図３に示す電子先幕撮影では、電荷リセットの領域を順次変えていくことで、電荷リセットによりアパーチャが閉じる方向とメカニカル後幕２５３によりアパーチャを閉じる方向（すなわち、アパーチャをどちら側からどちら側へ閉じていくか）とを一致させている。さらに図３に示す電子先幕撮影では、電荷リセットの速度（リセット速度）とメカニカルシャッタ２５０の幕速（後幕２５３が進む速度）とが一致するようにしている。こうすることによって、各ラインの露光時間が一定になるようにしている。
［１−６−２．電子先幕とメカニカル後幕を併用したフラッシュ撮影］
続いて、電子先幕とメカニカル後幕を併用する電子先幕撮影であり、さらにフラッシュ光を用いるフラッシュ撮影について図４を参照しながら説明する。
続いて、電子先幕とメカニカル後幕を併用する電子先幕撮影であり、さらにフラッシュ光を用いるフラッシュ撮影について図４を参照しながら説明する。
電子先幕とメカニカル後幕を併用したによるフラッシュ撮影においては、シャッタボタン１１ａが完全に押し下げられるまでの処理は、電子先幕とメカニカル後幕を併用した図３に示す撮影と同じである。
シャッタボタン１１ａが全押しされて、信号Ｓ２が出力されると、制御ＩＣ２１は、フラッシュ装置４０にプリ発光を行わせ、露光時の露出が適正となる発光量を求める。続いて、制御ＩＣ２１は、ＣＭＯＳ回路基板３１を介して、ＣＭＯＳイメージセンサ３０にローリングシャッタ方式の電子先幕シャッタ動作を行わせる。すなわち、ＣＭＯＳイメージセンサ３０は、上端のラインから下端のラインに向かってアパーチャが開くように、順に電荷リセットを行う。このとき、電荷リセットによりアパーチャが開く方向をメカニカルシャッタ２５０がアパーチャを閉じる方向と一致させると共に、リセット速度をメカニカルシャッタ２５０の幕速と一致させる。
全画素の電荷リセットが完了すると、制御ＩＣ２１は、プリ発光により求めた発光量でフラッシュ装置４０に本発光（閃光）を行わせる。本発光の後、制御ＩＣ２１は、メカニカルシャッタ２５０を作動させ、アパーチャを遮蔽させる。アパーチャを遮蔽した後、制御ＩＣ２１は、ＣＭＯＳイメージセンサ３０の電荷の読出を実行する。
電荷の読出が完了すると、制御ＩＣ２１は、メカニカルシャッタ２５０のアパーチャを開放し、ライブビュー表示を再開する。
電子先幕及びメカニカル後幕によれば、先幕及び後幕の幕速を速くすることができるので、先幕が完全に開放してから本発光を行い、本発光後に後幕の遮蔽を開始したとしても、適正露出によるフラッシュ撮影を行うことができる。
［１−６−３．スローシンクロ撮影］
次に、スローシンクロ撮影について図５を参照しながら説明する。スローシンクロ撮影とは、フラッシュ光を用いて、比較的遅いシャッタ速度で行う撮影であり、夜景などフラッシュ光の届かない被写体とフラッシュ光の届く比較的近距離の被写体とを同時に適正露出で捕らえる撮影である。
次に、スローシンクロ撮影について図５を参照しながら説明する。スローシンクロ撮影とは、フラッシュ光を用いて、比較的遅いシャッタ速度で行う撮影であり、夜景などフラッシュ光の届かない被写体とフラッシュ光の届く比較的近距離の被写体とを同時に適正露出で捕らえる撮影である。
シャッタボタン１１ａが全押しされて、フラッシュ装置にプリ発光させるまでの基本的な処理は、電子先幕撮影における通常のフラッシュ撮影と同じである。ただし、スローシンクロ撮影においては、シャッタボタン１１ａが半押しされると、雰囲気光による被写体像の測光を行い、ＣＭＯＳイメージセンサ３０の電荷取り込み時間を決定する。図５の場合は、電荷取り込み時間を、例えば電子先幕が開き始めた点から後幕が閉じ始めた点とする。
そしてプリ発光時には、制御ＩＣ２１は、比較的近距離の被写体の露出が適正となるように発光量を求める。その後、制御ＩＣ２１は、アパーチャが順に開くように、ＣＭＯＳイメージセンサ３０の全画素の電荷を順にリセットする。リセット直後に制御ＩＣ２１は、プリ発光により求めた発光量でフラッシュ装置４０に本発光を行わせる。電荷取り込み時間が経過すると、制御ＩＣ２１は、メカニカルシャッタ２５０の後幕２５３を閉状態となる位置へ移動させ、アパーチャを遮蔽する。すなわち、メカニカルシャッタ２５０は、後幕として機能している。こうして被写体からＣＭＯＳイメージセンサ３０への光を遮断した後、制御ＩＣ２１は、ＣＭＯＳイメージセンサ３０の電荷の読出を実行する。
電荷の読出が完了すると、制御ＩＣ２１は、メカニカルシャッタ２５０のアパーチャを開放し、ライブビュー表示を再開する。
スローシンクロ撮影においては、電荷取り込み時間が設定され、通常の電子先幕撮影におけるフラッシュ撮影のときよりも露光時間が長くなる。スローシンクロ撮影においても、閃光開始後にメカニカルシャッタ２５０を閉じることによって、電荷の読出時に余分な被写体光を遮断することができる。これにより、読出中の露光を防止し、適正露出によるフラッシュ撮影を行うことができる。
［１−７．フラッシュ同調速度の高速化の必要性］
メカニカル後幕と電子先幕を併用したフラッシュ撮影においては、前述のように先幕（電子先幕）がアパーチャから退避してから後幕がアパーチャに出るまでの間にフラッシュ装置による閃光を行う必要がある。環境輝度が非常に低い場合には、フラッシュ光の到達可能な距離にある被写体だけにフラッシュ光が照射されるため、先幕と後幕によって決定される露出時間による撮影画像の差異は小さい。しかしながら、昼間などの環境輝度が高い状態で手前の主被写体にフラッシュ光を照射し、主被写体と背景被写体とを同時に撮影する、いわゆる日中シンクロ（デイライトシンクロ）フラッシュ撮影の場合は、フラッシュ光とは無関係に背景被写体の輝度と使用絞り値、および撮像ＩＳＯ感度によって露出時間が決定される。意図する撮影画像を得るためには、撮影者が被写界深度から絞り値を決定し、ノイズ等の諸要因からＩＳＯ感度を決定するが、このとき露出時間が一義的に決定されてしまう。このとき決定された露出時間がフラッシュ同調速度より短い場合はフラッシュ装置を閃光させることが出来ず、絞り値やＩＳＯ感度を変更せざるを得なくなり、撮影者の意図する撮像が出来ない可能性がある。なお、フラッシュ同調速度とは、フラッシュ光が同調可能な最速のシャッタ速度を言う。つまり撮影の際の電子先幕の電荷リセットが完了した後メカニカル後幕の閉動作が開始されるまでの間（アパーチャが全開となる期間）に、フラッシュ装置が閃光できる、最も速いシャッタ速度である。また、シャッタ速度とは露光時間であり、シャッタ速度が速いとは露光時間が短いことを意味する。また、逆光シーンなどのように、背景被写体が明るく主被写体との輝度差が激しい場合に、フラッシュ装置を閃光させることが出来ないと、背景被写体の輝度に応じて露出をあわせると主被写体が暗くなり、逆に主被写体に露出をあわせると背景被写体が白飛びを起こしてしまい、撮影者の意図する撮像が出来ない可能性がある。一方で、背景被写体が明るく主被写体との輝度差が激しい環境下において、主被写体にフラッシュ光を照射するためにフラッシュ同調速度を遅くすると、絞りを必要以上に絞り込むか、ＩＳＯ感度を極端に落とす必要が生じる。しかしながら、必要以上に絞り込むと撮影者の意図する被写界深度より深くなり、回折現象による小絞りボケなどの画質劣化が生じたり、あるいは物理的に絞りを絞れない事態が生じたりする。また、低ＩＳＯ感度にも限界があるため、いずれにせよ撮影者の自由度が狭められる結果となる。ここで、電子先幕の場合、電荷をリセットする速度は自由度が高い。そこで、電子先幕における電荷をリセットする速度の自由度を利用することでフラッシュ同調速度を高速化し、撮影画像の違和感を低減する方法を考案した。
メカニカル後幕と電子先幕を併用したフラッシュ撮影においては、前述のように先幕（電子先幕）がアパーチャから退避してから後幕がアパーチャに出るまでの間にフラッシュ装置による閃光を行う必要がある。環境輝度が非常に低い場合には、フラッシュ光の到達可能な距離にある被写体だけにフラッシュ光が照射されるため、先幕と後幕によって決定される露出時間による撮影画像の差異は小さい。しかしながら、昼間などの環境輝度が高い状態で手前の主被写体にフラッシュ光を照射し、主被写体と背景被写体とを同時に撮影する、いわゆる日中シンクロ（デイライトシンクロ）フラッシュ撮影の場合は、フラッシュ光とは無関係に背景被写体の輝度と使用絞り値、および撮像ＩＳＯ感度によって露出時間が決定される。意図する撮影画像を得るためには、撮影者が被写界深度から絞り値を決定し、ノイズ等の諸要因からＩＳＯ感度を決定するが、このとき露出時間が一義的に決定されてしまう。このとき決定された露出時間がフラッシュ同調速度より短い場合はフラッシュ装置を閃光させることが出来ず、絞り値やＩＳＯ感度を変更せざるを得なくなり、撮影者の意図する撮像が出来ない可能性がある。なお、フラッシュ同調速度とは、フラッシュ光が同調可能な最速のシャッタ速度を言う。つまり撮影の際の電子先幕の電荷リセットが完了した後メカニカル後幕の閉動作が開始されるまでの間（アパーチャが全開となる期間）に、フラッシュ装置が閃光できる、最も速いシャッタ速度である。また、シャッタ速度とは露光時間であり、シャッタ速度が速いとは露光時間が短いことを意味する。また、逆光シーンなどのように、背景被写体が明るく主被写体との輝度差が激しい場合に、フラッシュ装置を閃光させることが出来ないと、背景被写体の輝度に応じて露出をあわせると主被写体が暗くなり、逆に主被写体に露出をあわせると背景被写体が白飛びを起こしてしまい、撮影者の意図する撮像が出来ない可能性がある。一方で、背景被写体が明るく主被写体との輝度差が激しい環境下において、主被写体にフラッシュ光を照射するためにフラッシュ同調速度を遅くすると、絞りを必要以上に絞り込むか、ＩＳＯ感度を極端に落とす必要が生じる。しかしながら、必要以上に絞り込むと撮影者の意図する被写界深度より深くなり、回折現象による小絞りボケなどの画質劣化が生じたり、あるいは物理的に絞りを絞れない事態が生じたりする。また、低ＩＳＯ感度にも限界があるため、いずれにせよ撮影者の自由度が狭められる結果となる。ここで、電子先幕の場合、電荷をリセットする速度は自由度が高い。そこで、電子先幕における電荷をリセットする速度の自由度を利用することでフラッシュ同調速度を高速化し、撮影画像の違和感を低減する方法を考案した。
［１−８．第１のフラッシュ同調速度の高速化方法］
図６Ａを用いて、実施の形態１に係るフラッシュ同調速度の第１の高速化方法を説明する。図６Ａの一点鎖線で示す電子先幕軌跡２００は、スローシンクロ撮影以外の撮影時であって、図４に示すような電子先幕撮影時におけるフラッシュ撮影時の電子先幕の軌跡を表す。後幕軌跡３００は、メカニカル後幕の閉動作に対応するＣＭＯＳイメージセンサ３０への遮光の軌跡を示す。電子先幕は、電子先幕軌跡２００が後幕軌跡３００に沿うように制御ＩＣによって制御される。ここで、例えば、後幕が、アパーチャを上下方向で上から下（下から上でも良い）に遮蔽する時間（遮蔽時間）を３．６ｍ秒とし、フラッシュ装置が閃光を開始してから閃光を終了するまでの閃光時間Ｂラグを１．０ｍ秒とする。電子先幕が電荷リセットを完了するタイミング（以下、電荷リセット完了タイミングという）やフラッシュ装置が閃光を開始するタイミング（以下、閃光開始タイミングという）は電気的に正しく設定できるため、電荷リセット完了タイミングと閃光開始タイミングとの時間差であるＡラグは０ｍ秒に設定することが可能である。したがって、露光時間は、
０ ＋ １．０ ＋ ３．６ ＝ ４．６ｍ秒
となる。
図６Ａを用いて、実施の形態１に係るフラッシュ同調速度の第１の高速化方法を説明する。図６Ａの一点鎖線で示す電子先幕軌跡２００は、スローシンクロ撮影以外の撮影時であって、図４に示すような電子先幕撮影時におけるフラッシュ撮影時の電子先幕の軌跡を表す。後幕軌跡３００は、メカニカル後幕の閉動作に対応するＣＭＯＳイメージセンサ３０への遮光の軌跡を示す。電子先幕は、電子先幕軌跡２００が後幕軌跡３００に沿うように制御ＩＣによって制御される。ここで、例えば、後幕が、アパーチャを上下方向で上から下（下から上でも良い）に遮蔽する時間（遮蔽時間）を３．６ｍ秒とし、フラッシュ装置が閃光を開始してから閃光を終了するまでの閃光時間Ｂラグを１．０ｍ秒とする。電子先幕が電荷リセットを完了するタイミング（以下、電荷リセット完了タイミングという）やフラッシュ装置が閃光を開始するタイミング（以下、閃光開始タイミングという）は電気的に正しく設定できるため、電荷リセット完了タイミングと閃光開始タイミングとの時間差であるＡラグは０ｍ秒に設定することが可能である。したがって、露光時間は、
０ ＋ １．０ ＋ ３．６ ＝ ４．６ｍ秒
となる。
ＴＶ（Ｔｉｍｅ Ｖａｌｕｅ）値に換算すると、以下の値となる。
ＴＶ ＝ ｌｏｇ２１／（４．６÷１０００） ＝ ７．７６４１５
したがって、通常の撮影において物理的可能なフラッシュ同調速度は、以下の値となる。
したがって、通常の撮影において物理的可能なフラッシュ同調速度は、以下の値となる。
１／２７．７６４１５ ＝ １／２１７秒
次に電子先幕軌跡２０１は、撮像された画像の背景被写体の露出時間差が規格（ＪＩＳ Ｂ ７０９１ カメラ用シャッタ、ＩＳＯ ５１６）にて許容される０．４５ＥＶ（Ｅｘｐｏｓｕｒｅ Ｖａｌｕｅ）に対応する露出時間差となるように設定された場合の、電子先幕の軌跡である。電子先幕軌跡２００を説明した場合と同じ閃光時間、閃光時間Ｂラグ、Ａラグの条件下において、ＣＭＯＳイメージセンサ３０の全画素において、上下方向の露光量差が０．４５ＥＶになる計算例を説明する。
次に電子先幕軌跡２０１は、撮像された画像の背景被写体の露出時間差が規格（ＪＩＳ Ｂ ７０９１ カメラ用シャッタ、ＩＳＯ ５１６）にて許容される０．４５ＥＶ（Ｅｘｐｏｓｕｒｅ Ｖａｌｕｅ）に対応する露出時間差となるように設定された場合の、電子先幕の軌跡である。電子先幕軌跡２００を説明した場合と同じ閃光時間、閃光時間Ｂラグ、Ａラグの条件下において、ＣＭＯＳイメージセンサ３０の全画素において、上下方向の露光量差が０．４５ＥＶになる計算例を説明する。
前述のように電荷リセット完了タイミングから１ｍ秒経過後に後幕が走行開始（遮蔽開始）することが必要条件であり、上記背景被写体の上下方向の露光量差が０．４５ＥＶであることが十分条件となる。
露光時間を４．６ｍ秒とする場合に、露光が完了する直前のタイミングの露光量と比較して、露光開始時の露光量が０．４５ＥＶ暗くなるように設定する。露光開始ラインのＴＶ値をＴＶｓ（時間換算で１／２ＴＶｓ＝Ｔｓ秒）とすると、ＴＶｓは以下の式で求められる。
ＴＶｓ ＝ ＴＶ ＋ ０．４５
＝ ７．７６４１５ ＋ ０．４５
＝ ８．２１４１５
これより全ラインのＴＶ値の相乗平均を示すＴＶ値ＴＶｍ（時間換算で１／２ＴＶｍ＝Ｔｍ秒）は、以下の式で求められる。
＝ ７．７６４１５ ＋ ０．４５
＝ ８．２１４１５
これより全ラインのＴＶ値の相乗平均を示すＴＶ値ＴＶｍ（時間換算で１／２ＴＶｍ＝Ｔｍ秒）は、以下の式で求められる。
ＴＶｍ ＝ （ＴＶｓ＋ＴＶ）／２ ＝ ７．９８９１５
すなわち、Ｔｍは以下の値となる。
すなわち、Ｔｍは以下の値となる。
Ｔｍ ＝ １／２５４秒
このように、ＪＩＳ規格を満足しながらフラッシュ同調速度を早くすることが出来る。
このように、ＪＩＳ規格を満足しながらフラッシュ同調速度を早くすることが出来る。
また、ＣＭＯＳイメージセンサ３０の全画素の上下方向における中心となる中心ラインの露出時間Ｔｃは、以下の値となる。
Ｔｃ ＝ （Ｔｓ＋Ｔ）／２
＝ １／２５１秒
すなわち、中心ラインの露出時間を基準としてもフラッシュ同調速度を早くすることが出来る。なお、実施の形態１では、基本的にはフラッシュ同調速度を中心ラインの露出時間Ｔｃと同義と考える。
＝ １／２５１秒
すなわち、中心ラインの露出時間を基準としてもフラッシュ同調速度を早くすることが出来る。なお、実施の形態１では、基本的にはフラッシュ同調速度を中心ラインの露出時間Ｔｃと同義と考える。
上記を一般化すると、メカニカル後幕によりアパーチャが遮蔽されるのに要する遮蔽時間をＣ秒、フラッシュ装置による閃光時間ＢラグをＦ秒、ＡラグをＡ秒とした場合の露光時間（従来の実施の形態において物理的可能な最速のシャッタ速度であるフラッシュ同調速度）Ｔ秒は、以下の式に示される。
Ｔ ＝ （Ｃ＋Ｆ＋Ａ）秒
この露出時間Ｔ秒をＴＶ値に換算すると、ＴＶ値は以下の式に示される。
この露出時間Ｔ秒をＴＶ値に換算すると、ＴＶ値は以下の式に示される。
ＴＶ ＝ −ｌｏｇ２（Ｃ＋Ｆ＋Ａ）
次に電子先幕軌跡２０１は、撮影画像の背景被写体の上下方向における露出時間の許容値（ＥＶ値の差）を１／２ｘ秒（ＥＶ値換算でｘ）となるように設定した場合の軌跡を示す。
次に電子先幕軌跡２０１は、撮影画像の背景被写体の上下方向における露出時間の許容値（ＥＶ値の差）を１／２ｘ秒（ＥＶ値換算でｘ）となるように設定した場合の軌跡を示す。
前述のように電荷リセット完了タイミングからＦ秒経過後に後幕２５３による遮蔽を開始することが必要条件であり、上記背景被写体の上下方向における露光時間差が１／２ｘ秒（ＥＶ値換算でｘ）であることが十分条件となる。
（Ｃ＋Ｆ＋Ａ）秒を基準に露光開始時に１／２ｘ秒（ＥＶ値換算でｘ）分、暗くなるように設定する。露光開始時のＴＶ値をＴＶｓ（時間換算で１／２ＴＶｓ＝Ｔｓ）とすると、ＴＶｓは以下の式で示される。
ＴＶｓ ＝ ＴＶ ＋ ｘ
これよりフラッシュ同調速度Ｔｃに対応する中心ＴＶ値であるＴＶｃ（時間換算で１／２ＴＶｃ＝Ｔｃ秒）は、以下の式（１）で示される。
これよりフラッシュ同調速度Ｔｃに対応する中心ＴＶ値であるＴＶｃ（時間換算で１／２ＴＶｃ＝Ｔｃ秒）は、以下の式（１）で示される。
ＴＶｃ ＝ （ＴＶｓ＋ＴＶ）／２
＝ ｘ／２ ＋ ＴＶ
＝ ｘ／２ − ｌｏｇ２（Ｃ＋Ｆ＋Ａ） ・・・（１）
また、中心ラインの露出時間Ｔｃ（ＴＶ値換算で−ｌｏｇ２Ｔｃ）は、以下の式（２）で示される。
＝ ｘ／２ ＋ ＴＶ
＝ ｘ／２ − ｌｏｇ２（Ｃ＋Ｆ＋Ａ） ・・・（１）
また、中心ラインの露出時間Ｔｃ（ＴＶ値換算で−ｌｏｇ２Ｔｃ）は、以下の式（２）で示される。
Ｔｃ ＝ （Ｔ＋Ｔｓ）／２
＝ Ｔ／２ ＋ ２−ＴＶｓ／２
＝ Ｔ／２ ＋ ２−（ＴＶ＋ｘ）／２
＝ Ｔ／２ ＋ （Ｔ× ２−ｘ ）／２
＝ ｛１＋２−（１＋ｘ）｝ × Ｔ／２ ・・・（２）
つまり、中心ラインの露出時間を基準としてもフラッシュ同調速度を早くすることが出来る。
＝ Ｔ／２ ＋ ２−ＴＶｓ／２
＝ Ｔ／２ ＋ ２−（ＴＶ＋ｘ）／２
＝ Ｔ／２ ＋ （Ｔ× ２−ｘ ）／２
＝ ｛１＋２−（１＋ｘ）｝ × Ｔ／２ ・・・（２）
つまり、中心ラインの露出時間を基準としてもフラッシュ同調速度を早くすることが出来る。
なお、図６Ｂに示すように電子先幕軌跡２０１ａが曲線軌跡となるようにＣＭＯＳイメージセンサ３０を制御すると、ＴＶ値の平均である中央ＴＶ値Ｔｍと、ＣＭＯＳイメージセンサ３０の中心ラインのＴＶ値ＴＶｃとが一致し、より自然な画像が得られる。なお、図６Ｂでは、ＣＭＯＳイメージセンサ３０は、電子先幕軌跡２０１ａが、線形軌跡ではなく、２のべき乗や高次の項を含む曲線軌跡となるよう制御されている。よって電子先幕軌跡２０１ａの開始ライン（例えばＣＭＯＳイメージセンサ３０の上端）と終了ライン（例えばＣＭＯＳイメージセンサ３０の下端）の電荷リセットが実行されるリセット時刻は、図６Ａに示す線形軌跡である電子先幕軌跡２０１の開始ラインと終了ラインのリセット時刻と同じであるが、電子先幕軌跡２０１ａの他のラインのリセット時刻は、対応する電子先幕軌跡２０１の他のラインのリセット時刻と異なる。
言い換えると、図６Ａおよび図６Ｂに示すように、ＣＭＯＳイメージセンサ３０の電子先幕軌跡（図６Ａの例では２０１、図６Ｂの例では２０１ａ）が、露光開始ライン（図６Ａおよび図６Ｂの例では上端のライン）の電荷リセットを開始してから最終ライン（図６Ａおよび図６Ｂの例では下端のライン）の電荷リセットが完了するまでの時間である、電荷リセット時間Ｔｒ秒経過した後、Ａ秒経過後にフラッシュ装置による閃光が開始するよう指示し、フラッシュ装置による閃光開始から、Ｆ秒後にメカニカルシャッタ２５０の後幕２５３による遮蔽を行い、遮蔽をＣ秒で完了させるように制御すれば良い。
ここで、電荷リセット時間Ｔｒは、露光開始ラインの露光時間をＴｓ秒とした時、以下の式（３）で示される。
Ｔｒ ＝ Ｔｓ −（Ａ＋Ｆ）
＝ ２−（ＴＶ ＋ ｘ） −（Ａ＋Ｆ）
＝ ２−ＴＶ × ２−ｘ −（Ａ＋Ｆ）
＝ （Ａ＋Ｆ＋Ｃ） × ２−ｘ − （Ａ＋Ｆ）・・・（３）
すなわち、電子先幕の軌跡は、図６Ａで示した電子先幕軌跡２０１や、図６Ｂで示した２０１ａに限られず、ＥＶ値が上下方向で所定の差を有すれば良く、最初に露光を開始する上端のラインの電荷リセットから、最後に露光を開始する下端のラインの電荷リセットまでの時間（アパーチャが全開となるまでの時間）がＴｒ秒となるように、ＣＭＯＳイメージセンサ３０の電子先幕軌跡を制御すればよい。
＝ ２−（ＴＶ ＋ ｘ） −（Ａ＋Ｆ）
＝ ２−ＴＶ × ２−ｘ −（Ａ＋Ｆ）
＝ （Ａ＋Ｆ＋Ｃ） × ２−ｘ − （Ａ＋Ｆ）・・・（３）
すなわち、電子先幕の軌跡は、図６Ａで示した電子先幕軌跡２０１や、図６Ｂで示した２０１ａに限られず、ＥＶ値が上下方向で所定の差を有すれば良く、最初に露光を開始する上端のラインの電荷リセットから、最後に露光を開始する下端のラインの電荷リセットまでの時間（アパーチャが全開となるまでの時間）がＴｒ秒となるように、ＣＭＯＳイメージセンサ３０の電子先幕軌跡を制御すればよい。
［１−９．第２のフラッシュ同調速度の高速化方法］
撮影後の画像に対し、画像処理部４０３で、ＥＶ値の傾斜の半値（例えば０．４５ＥＶ）以上の逆傾斜シェーディング補正を実施する前提であれば、［１−８．第１のフラッシュ同調速度の高速化方法］と同様の考えを用いて、背景被写体の上下方向の露光量差が０．９ＥＶとすることが可能となる。
撮影後の画像に対し、画像処理部４０３で、ＥＶ値の傾斜の半値（例えば０．４５ＥＶ）以上の逆傾斜シェーディング補正を実施する前提であれば、［１−８．第１のフラッシュ同調速度の高速化方法］と同様の考えを用いて、背景被写体の上下方向の露光量差が０．９ＥＶとすることが可能となる。
具体的には、図７Ａに示すように、露光開始ラインのＴＶ値をＴＶｓ（時間換算で１／２ＴＶｓ＝Ｔｓ秒）、露光最終ラインのＴＶ値をＴＶ（時間換算で１／２ＴＶ＝Ｔ秒）とすると、ＥＶ値の差は０．９ＥＶであるので、ＴＶｓは以下の式で求められる。
ＴＶｓ ＝ ＴＶ ＋ ０．９
＝ ７．７６４１５ ＋ ０．９
＝ ８．６６４１５
これよりＴＶ値の相乗平均値であるＴＶｍ（時間換算で１／２ＴＶｍ＝Ｔｍ）は、以下の式で求められる。
＝ ７．７６４１５ ＋ ０．９
＝ ８．６６４１５
これよりＴＶ値の相乗平均値であるＴＶｍ（時間換算で１／２ＴＶｍ＝Ｔｍ）は、以下の式で求められる。
ＴＶｍ ＝ （ＴＶｓ＋ＴＶ）／２ ＝ ８．２１４１５
すなわち、
Ｔｍ ＝ １／２９７秒となる。
すなわち、
Ｔｍ ＝ １／２９７秒となる。
この状態で、ＣＭＯＳイメージセンサ３０の下端から上端に向かって０．４５ＥＶだけシェーディング補正を掛けることで、背景被写体のＥＶ値は、［１−８．第１のフラッシュ同調速度の高速化方法］と同じように上下方向に、ＥＶ値差０．４５ＥＶに相当する傾斜を持つことになる。また主被写体のＥＶ値は、背景被写体と逆方向に（下から上に）、ＥＶ値差０．４５ＥＶに相当する傾斜を持つことになる。
また、ＣＭＯＳイメージセンサ３０の全画素の上下方向における中心となる中心ラインの露出時間Ｔｃは、以下の値となる。
Ｔｃ ＝ （Ｔｓ＋Ｔ）／２
＝ １／２８３秒
したがって、中心ラインの露出時間を基準としてもフラッシュ同調速度を早くすることが出来る。
＝ １／２８３秒
したがって、中心ラインの露出時間を基準としてもフラッシュ同調速度を早くすることが出来る。
上記を一般化すると、メカニカル後幕によりアパーチャが遮蔽されるのに要する遮蔽時間をＣ秒、フラッシュの閃光時間ＢラグをＦ秒、ＡラグをＡ秒とした場合のフラッシュ同調速度である中心ＴＶ値ＴＶｃは［１−８．第１のフラッシュ同調速度の高速化方法］と同じく、下記の式（１）で示される。
ＴＶｃ ＝ ｘ／２ − ｌｏｇ２（Ｃ＋Ｆ＋Ａ） ・・・（１）
なお、図７Ｂに示すように電子先幕軌跡２０１ａが曲線軌跡となるようにＣＭＯＳイメージセンサ３０を制御すると、中央ＴＶ値Ｔｍと、中心ラインのＴＶ値ＴＶｃが一致し、より自然な画像が得られる。なお、図７Ｂでは、ＣＭＯＳイメージセンサ３０は、線形軌跡ではなく、２のべき乗や高次の項を含む曲線軌跡となるよう制御されている。よって電子先幕軌跡２０１ａの開始ラインと終了ラインのリセット時刻は、図７Ａに示す線形軌跡である電子先幕軌跡２０１の開始ラインと終了ラインのリセット時刻と同じであるが、電子先幕軌跡２０１ａの他のラインのリセット時刻は、対応する電子先幕軌跡２０１の他のラインのリセット時刻と異なる。
なお、図７Ｂに示すように電子先幕軌跡２０１ａが曲線軌跡となるようにＣＭＯＳイメージセンサ３０を制御すると、中央ＴＶ値Ｔｍと、中心ラインのＴＶ値ＴＶｃが一致し、より自然な画像が得られる。なお、図７Ｂでは、ＣＭＯＳイメージセンサ３０は、線形軌跡ではなく、２のべき乗や高次の項を含む曲線軌跡となるよう制御されている。よって電子先幕軌跡２０１ａの開始ラインと終了ラインのリセット時刻は、図７Ａに示す線形軌跡である電子先幕軌跡２０１の開始ラインと終了ラインのリセット時刻と同じであるが、電子先幕軌跡２０１ａの他のラインのリセット時刻は、対応する電子先幕軌跡２０１の他のラインのリセット時刻と異なる。
言い換えると、図７Ａおよび図７Ｂに示すように、ＣＭＯＳイメージセンサ３０の電子先幕軌跡（図７Ａの例では２０１、図７Ｂの例では２０１ａ）が、露光開始ライン（図７Ａおよび図７Ｂの例では上端のライン）の電荷リセットを開始してから最終ライン（図７Ａおよび図７Ｂの例では下端のライン）の電荷リセットが完了するまでの時間である、電荷リセット時間Ｔｒ秒経過した後、Ａ秒経過後にフラッシュ装置による閃光が開始するよう指示し、フラッシュ装置による閃光開始から、Ｆ秒後にメカニカルシャッタ２５０の後幕２５３による遮蔽を行い、遮蔽をＣ秒で完了させるように制御すれば良い。
ここで、電荷リセット時間Ｔｒは、露光開始ラインの露光時間をＴｓ秒とした時、［１−８．第１のフラッシュ同調速度の高速化方法］と同じく、下記の式（３）で示される。
Ｔｒ ＝ （Ａ＋Ｆ＋Ｃ） × ２−ｘ − （Ａ＋Ｆ）・・・（３）
すなわち、電子先幕の軌跡は、図７Ａで示した電子先幕軌跡２０１や、図７Ｂで示した２０１ａに限られず、上下方向に所定のＥＶ値の差を有すれば良く、最初に露光を開始するラインの電荷リセットから、最後に露光を開始するラインの電荷リセットまでの時間（アパーチャが全開となるまでの時間）がＴｒ秒となるように、ＣＭＯＳイメージセンサ３０の電子先幕軌跡を制御すればよい。
すなわち、電子先幕の軌跡は、図７Ａで示した電子先幕軌跡２０１や、図７Ｂで示した２０１ａに限られず、上下方向に所定のＥＶ値の差を有すれば良く、最初に露光を開始するラインの電荷リセットから、最後に露光を開始するラインの電荷リセットまでの時間（アパーチャが全開となるまでの時間）がＴｒ秒となるように、ＣＭＯＳイメージセンサ３０の電子先幕軌跡を制御すればよい。
［１−１０．効果等］
以下に実施の形態１における効果等を示す。
以下に実施の形態１における効果等を示す。
（１）実施の形態１において、カメラ本体１は、フラッシュ装置により閃光させて撮像可能なカメラ本体１であって、ＣＭＯＳイメージセンサ３０（撮像素子の一例）と画像処理部４０３とメカニカルシャッタ２５０（フォーカルプレーンシャッタの一例）とコントローラ４０１（制御部の一例）とを備える。ＣＭＯＳイメージセンサ３０は、電荷を蓄積することができ、蓄積した電荷を上下方向（第１の方向の一例）に順次リセットして露光を開始する。ＣＭＯＳイメージセンサ３０は、露光中にレンズ群５１（光学系の一例）を介して入力した被写体像を撮像して画像信号を生成する。画像処理部４０３は、ＣＭＯＳイメージセンサ３０により生成された画像信号に所定の処理を行い、画像データを生成する。メカニカルシャッタ２５０は、ＣＭＯＳイメージセンサ３０を遮蔽して露光を終了する後幕２５３を少なくとも有する。コントローラ４０１は、ＣＭＯＳイメージセンサ３０およびメカニカルシャッタ２５０を制御する。コントローラ４０１は、ＣＭＯＳイメージセンサ３０のＥＶ値が所定の傾斜を持つように（後幕軌跡３００に沿うように設定した通常撮影時の電子先幕軌跡２００に対して、所定の傾斜を有する電子先幕軌跡２０１を描くように）、ＣＭＯＳイメージセンサ３０に対して電荷リセット時間Ｔｒ（あるいは電子先幕軌跡２０１）を設定する。またコントローラ４０１は、ＣＭＯＳイメージセンサ３０のＥＶ値が上下方向に所定の傾斜を持つように（後幕軌跡３００に沿うように設定した通常撮影時の電子先幕軌跡２００に対して、所定の傾斜を有する電子先幕軌跡２０１を描くように）、メカニカルシャッタ２５０に対して後幕２５３によるＣＭＯＳイメージセンサの遮蔽時間Ｃ（あるいは後幕軌跡３００）を設定する。そしてコントローラ４０１は、フラッシュ装置の閃光を開始する閃光開始タイミングに関する指示を出力する。なお、電荷リセット時間Ｔｒとは、ＣＭＯＳイメージセンサ３０が電荷のリセットを開始してからリセットを完了するまでに要する時間である。ここで所定の傾斜とは、線形であっても非線形であってもよいが、ＣＭＯＳイメージセンサ３０のＥＶ値が第１の方向に（実施の形態では上端から下端に向かって）段階的に増大するように設定される。また遮蔽時間Ｃとは、後幕２５３によるＣＭＯＳイメージセンサ３０の遮蔽を開始してから遮蔽を完了するまでに要する時間である。
これにより、メカニカル先幕の動作をＣＭＯＳイメージセンサ３０の電荷リセットにて代用し、メカニカルシャッタ２５０の後幕２５３により遮蔽を行う、いわゆる電子先幕撮影における撮影において、フラッシュ同調速度の高速化を実現できる。そのため、日中シンクロ撮影にも対応可能なフラッシュ同調速度を備える撮像装置を提供できる。
なお、電子先幕撮影において撮像素子の全画素の電荷を一斉にリセットするような急峻な電荷リセットを行うと、日中シンクロ撮影ではフラッシュ光が照射されていない遠景の被写体の上下方向で撮影輝度が大きく異なり、違和感のある画像となる場合がある。実施の形態１では、ＥＶ値が上下方向に所望の傾斜を有するように設定されるため、日中シンクロ撮影にも対応するフラッシュ同調速度を備える撮像装置を提供できる。
また、コントローラ４０１は、撮影毎に適切な第１の方向におけるＥＶ値傾斜を算出し、ＣＭＯＳイメージセンサ３０を制御できる。これにより、日中シンクロ撮影を含む多様な撮影環境において、フラッシュ同調速度を向上できる。
（２）また、実施の形態１において、コントローラ４０１は、閃光開始タイミングを、ＣＭＯＳイメージセンサ３０が電荷のリセットを完了する電荷リセット完了タイミング以降に設定し、閃光開始タイミングを経過した後に後幕２５３に対してＣＭＯＳイメージセンサ３０の遮蔽を開始させる。
ＣＭＯＳイメージセンサ３０が電荷リセットを完了する電荷リセット完了タイミング以降に、フラッシュ装置に対して閃光するよう指示することにより、確実にフラッシュ光の同調を開始できる。閃光開始後にメカニカルシャッタ２５０の後幕２５３による遮蔽が開始することにより、確実にフラッシュ光の同調を終了できる。
（３）また、実施の形態１において、コントローラ４０１は、閃光開始タイミングを電荷リセット完了タイミングと同時に設定する。
これにより、Ａラグを０秒とすることができ、フラッシュ同調の開始タイミングを早めることができる。そのため、撮像装置の使用者がシャッタチャンスを逃す事を低減できる。
（４）また、実施の形態１において、カメラ本体１は、メカニカルシャッタ２５０の後幕２５３による遮蔽時間をＣ秒、フラッシュ装置の閃光時間をＦ秒、電荷リセット完了タイミングから閃光開始タイミングまでの時間をＡ秒、ＣＭＯＳイメージセンサ３０の上端と下端との間のＥＶ値の差をｘとするとき、コントローラ４０１は、フラッシュ同調速度ＴＶｃが以下の条件（１）を満足するようにＣＭＯＳイメージセンサ３０及びメカニカルシャッタ２５０を制御する。
ＴＶｃ ＝ ｘ／２ − ｌｏｇ２（Ｃ＋Ｆ＋Ａ）・・・（１）
言い換えると、図６Ａおよび図６Ｂに示すように、コントローラ４０１は、ＣＭＯＳイメージセンサ３０の電子先幕軌跡（図６Ａの例では２０１、図６Ｂの例では２０１ａ）の電荷リセット時間Ｔｒ秒を経過した後、Ａ秒経過後にフラッシュ装置の閃光が開始するよう指示する。そしてコントローラ４０１は、フラッシュ装置の閃光開始から、Ｆ秒後にメカニカルシャッタ２５０の後幕２５３による遮蔽を行う。そしてコントローラ４０１は、後幕２５３に対して、遮蔽をＣ秒で完了させるように制御する。なお、電荷リセット時間Ｔｒとは、ＣＭＯＳイメージセンサ３０の露光開始ライン（図６Ａおよび図６Ｂの例では上端のライン）の電荷リセットが開始されてから最終ライン（図６Ａおよび図６Ｂの例では下端のライン）の電荷リセットが完了するまでの時間である。
言い換えると、図６Ａおよび図６Ｂに示すように、コントローラ４０１は、ＣＭＯＳイメージセンサ３０の電子先幕軌跡（図６Ａの例では２０１、図６Ｂの例では２０１ａ）の電荷リセット時間Ｔｒ秒を経過した後、Ａ秒経過後にフラッシュ装置の閃光が開始するよう指示する。そしてコントローラ４０１は、フラッシュ装置の閃光開始から、Ｆ秒後にメカニカルシャッタ２５０の後幕２５３による遮蔽を行う。そしてコントローラ４０１は、後幕２５３に対して、遮蔽をＣ秒で完了させるように制御する。なお、電荷リセット時間Ｔｒとは、ＣＭＯＳイメージセンサ３０の露光開始ライン（図６Ａおよび図６Ｂの例では上端のライン）の電荷リセットが開始されてから最終ライン（図６Ａおよび図６Ｂの例では下端のライン）の電荷リセットが完了するまでの時間である。
ここで、電荷リセット時間Ｔｒは、露光開始ラインの露光時間をＴｓ秒とした時、以下の式（３）で示される。
Ｔｒ ＝ Ｔｓ −（Ａ＋Ｆ）
＝ ２−（ＴＶ ＋ ｘ） −（Ａ＋Ｆ）
＝ ２−ＴＶ × ２−ｘ −（Ａ＋Ｆ）
＝ （Ａ＋Ｆ＋Ｃ） × ２−ｘ − （Ａ＋Ｆ）・・・（３）
これにより、コントローラ４０１は、フラッシュ同調速度ＴＶｃに応じて、確実に電子先幕と、後幕２５３と、フラッシュ装置の閃光タイミングを制御できる。そのため、環境輝度など撮影環境に応じたフラッシュ同調速度を調整可能な撮像装置を提供できる。
＝ ２−（ＴＶ ＋ ｘ） −（Ａ＋Ｆ）
＝ ２−ＴＶ × ２−ｘ −（Ａ＋Ｆ）
＝ （Ａ＋Ｆ＋Ｃ） × ２−ｘ − （Ａ＋Ｆ）・・・（３）
これにより、コントローラ４０１は、フラッシュ同調速度ＴＶｃに応じて、確実に電子先幕と、後幕２５３と、フラッシュ装置の閃光タイミングを制御できる。そのため、環境輝度など撮影環境に応じたフラッシュ同調速度を調整可能な撮像装置を提供できる。
（５）また、実施の形態１において、ＣＭＯＳイメージセンサ３０の上下方向における所定のＥＶ値の差が０．３ＥＶ以上、０．４５ＥＶ以下となるように制御する。
所定のＥＶ値の差が０．３ＥＶを上回るほど高速化する事ができる。また、所定のＥＶ値の差が０．４５ＥＶを上回る程ムラが目立ち、ＪＩＳ規格を満足しなくなる。好ましいＥＶ値の差は０．４ＥＶ〜０．４５ＥＶであり、より好適な所定のＥＶ値の差は０．４５ＥＶである。
（６）実施の形態１において、撮影後の画像に対して画像処理部４０３はＥＶ値の傾斜の半値以上の逆傾斜の変換特性に基づくシェーディング補正を行う。
これにより、カメラ本体１は、シェーディング補正を行わない第１のフラッシュ同調速度の高速化方法に比べて、上下方向におけるＥＶ値の差を大きくすることができる。そのため、より高速なフラッシュ同調速度を備える撮像装置を提供できる。
（７）また、実施の形態１において、画像処理部４０３がＥＶ値の傾斜の半値以上の逆傾斜シェーディング補正を行う場合、上下方向における所定のＥＶ値の差が０．３ＥＶ〜０．９ＥＶとなるように制御する。
所定のＥＶ値の差が０．３ＥＶを上回るほど高速化する事ができる。また、所定のＥＶ値の差が０．９ＥＶを上回ると、ＥＶ値差０．９ＥＶの半値である０．４５ＥＶ以上の逆傾斜シェーディング補正を行う必要が生じる。つまり、所定のＥＶ値の差が０．９ＥＶを上回る程、ムラを低減するのが困難となり、ＪＩＳ規格を満足しなくなる。逆傾斜シェーディング補正を行う場合、上下方向における所定のＥＶ値の差は、好ましくは０．７ＥＶ〜０．９ＥＶであり、より好適な所定のＥＶ値の差は０．９ＥＶである。
（他の実施の形態）
以上のように、本出願において開示する技術の例示として、実施の形態１を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施の形態にも適用できる。また、上記実施の形態１で説明した各構成要素を組み合わせて、新たな実施の形態とすることも可能である。
以上のように、本出願において開示する技術の例示として、実施の形態１を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施の形態にも適用できる。また、上記実施の形態１で説明した各構成要素を組み合わせて、新たな実施の形態とすることも可能である。
そこで、以下、他の実施の形態を例示する。
実施の形態１では、撮像素子の一例としてＣＭＯＳイメージセンサ３０を説明した。撮像素子は、電子先幕としての機能を備え、被写体像を撮像して画像データを生成するものであればよい。したがって、撮像素子は、ＣＭＯＳイメージセンサ３０に限定されない。ただし、撮像素子としてＣＭＯＳイメージセンサ３０を用いれば、安価に撮像素子を入手可能である。また、ＮＭＯＳ（ｎ‐Ｃｈａｎｎｅｌ Ｍｅｔａｌ‐Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）イメージセンサを撮像素子として用いてもよい。
実施の形態１では、閃光を行うフラッシュ装置の一例として、カメラ本体１に内蔵されたフラッシュ装置４０を説明した。フラッシュ装置は、このようないわゆる内蔵フラッシュに限られず、図８に示すような、発光部５４１を有する外付けフラッシュ装置５４０であってもよい。カメラ本体１の本体側ホットシュー６０と、外付けフラッシュ装置５４０の外付けフラッシュ装置側ホットシュー５６１とは、機械的かつ電気的に接続可能である。ここでいう電気的な接続は、本体側ホットシュー電気接点６０ａと、対向する外付けフラッシュ装置側ホットシュー電気接点との接続により実現される。コントローラ４０１は、電気接点を介して、外付けフラッシュ装置５４０の発光部５４１に閃光を指示することが出来る。また、フラッシュ装置は、カメラ本体１と離れた位置に配置される、いわゆる外部フラッシュ装置であってもよい。外部フラッシュ装置は通信部を備え、カメラ本体１の通信部とワイヤレス通信が可能である。ワイヤレス通信とは、たとえば赤外線通信やＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）規格等の通信である。フラッシュ装置は、撮像に伴い、カメラ本体１から閃光タイミングを制御できるものであればよい。以上のように、フラッシュ装置は、カメラ本体１に内蔵されたフラッシュ装置４０に限定されない。ただし、フラッシュ装置として電気的に接続されたフラッシュ装置４０または外付けフラッシュ装置５４０を用いれば、電荷リセットが完了してから閃光が開始されるまでのタイムラグ（Ａラグ）を短くできる。
実施の形態１では、フォーカルプレーンシャッタの一例として、機械式の先幕２５２および機械式の後幕２５３を備えるメカニカルシャッタ２５０を挙げ、シンクロ撮影を行う場合には、機械式の先幕２５２に代えて電子先幕を用いる例について説明した。撮影条件によらず常に電子先幕を用いることを許容すれば、後幕２５３のみを備えるフォーカルプレーンシャッタでも良い。
また、実施の形態１では、電子先幕を用いる場合に、撮像素子に受光する被写体光（アパーチャ）を機械的に遮蔽する働きとしての後幕として後幕２５３を用いた。フォーカルプレーンシャッタが機械式の先幕２５２および機械式の後幕２５３を備える場合には、後幕２５３に代えて先幕２５２を撮像素子に受光する被写体光（アパーチャ）を機械的に遮蔽する働きとして用いても良い。
実施の形態１では、フラッシュ同調速度の高速化方法の概念を示すために、後幕軌跡の一例として、図６Ａ〜図７Ｂを用いて線形軌跡である後幕軌跡３００について説明した。また、電子先幕軌跡の一例として、図６Ａおよび図７Ａを用いて線形軌跡である電子先幕軌跡２０１を挙げ、図６Ｂおよび図７Ｂを用いて曲線軌跡である電子先幕軌跡２０１ａを挙げた。後幕と電子先幕の軌跡はこれらに限られない。図９Ａおよび図９Ｂに示す後幕軌跡３０９のように初速と終速が中心部の幕速よりも遅い軌跡であっても良い。先幕の軌跡は、後幕軌跡３０９に沿った通常撮影時の電子先幕軌跡２０９に対して所定の傾斜を設けた軌跡であれば、線形軌跡であっても曲線軌跡であってもよい。つまり先幕の軌跡は、図９Ａに示す線形軌跡である電子先幕軌跡２０９ａや、図９Ｂに示す曲線軌跡である電子先幕軌跡２０９ｂであっても良い。電子先幕軌跡２０９ｂのようにすると、中心ラインのＴＶ値ＴＶｃと、ＴＶ値の相乗平均値であるＴＶｍが一致する。また、後幕の軌跡は、図１０Ａおよび図１０Ｂに示す後幕軌跡３１０のように初速が遅い軌跡であっても良い。先幕の軌跡は、後幕軌跡３１０に沿った通常撮影時の電子先幕軌跡２１０に対して所定の傾斜を設けた軌跡であればよい。つまり先幕の軌跡は、図１０Ａに示す線形軌跡である電子先幕軌跡２１０ａや、図１０Ｂに示す曲線軌跡である電子先幕軌跡２１０ｂであっても良い。
フラッシュ同調撮影時の電子先幕軌跡は、後幕軌跡に沿った通常撮影時の電子先幕軌跡に対して、所定の傾斜を有すれば良く、最初に露光を開始するラインの電荷リセットから、最後に露光を開始するラインの電荷リセットまでの時間（アパーチャが全開となるまでの時間）がＴｒ秒となるような軌跡であれば良い。
実施の形態１では、撮像装置の一例として、レンズ交換式であるカメラシステム１００を説明した。カメラシステム１００は、交換レンズ５とカメラ本体１が一体に構成された、いわゆるコンパクトデジタルカメラであっても良い。
なお、上記の実施の形態は、ＣＭＯＳイメージセンサ３０が電荷をリセットする方向を上から下として説明したが、下から上でもよく、左右、あるいは斜め方向であってもよい。いずれの場合であっても、ＣＭＯＳイメージセンサ３０の電荷をリセットする方向と、メカニカル後幕２５３による遮蔽方向とを一致させればよい。そしていずれの場合であっても、電荷をリセットする方向にＣＭＯＳイメージセンサ３０のＥＶ値が所定の傾斜を有すればよい。
上述の実施の形態は、本開示における技術を例示するためのものであるから、特許請求の範囲またはその均等の範囲において種々の変更、置き換え、付加、省略などを行うことができる。
本開示は、閃光を伴う静止画撮影を行う撮像装置について有用である。具体的には、デジタルスチルカメラ、コンパクトデジタルカメラ、カメラ機能付き携帯電話機、スマートフォンなどに、本開示は適用可能である。
１００ カメラシステム
１ カメラ本体
１１ 外装カバー
１１ａ シャッタボタン
１１ｂ 操作ボタン
１１ｃ 操作ダイヤル
１２ 電池
１３ 表示装置
１４ ボディマウント
１５ 本体側接点
１６ 光学的ローパスフィルタ
２０ メイン回路基板（回路基板）
２１ 制御ＩＣ
２２ ＤＣ／ＤＣコンバータ
２３ 記録メディアソケット
２３ａ 記録メディア
３０ ＣＭＯＳイメージセンサ（撮像素子）
３１ ＣＭＯＳ回路基板
３２ 放熱板
４０ フラッシュ装置
４１ 発光部
４２ フラッシュ回路基板
４２ａ 第１電線
４２ｂ 第２電線
４３ メインコンデンサ
４４ ケーシング
５ 交換レンズ
５１ レンズ群
５２ レンズ制御回路
５３ レンズマウント
５４ レンズ側接点
６０ 本体側ホットシュー
６０ａ 本体側ホットシュー電気接点
７０ 無線通信回路基板
２００ 電子先幕軌跡
２０１ 電子先幕軌跡（フラッシュ同調速度の高速化時）
２０９ 電子先幕軌跡
２１０ 電子先幕軌跡
２５０ メカニカルシャッタ（シャッタユニット）
２５２ 先幕
２５３ 後幕
２５４ 駆動メカ
２６０ 防塵フィルタ
２６１ 圧電素子
３００ 後幕軌跡
３０９ 後幕軌跡
３１０ 後幕軌跡
４０１ コントローラ
４０３ 画像処理部
４０５ ＲＯＭ
４０７ ＲＡＭ
５４０ 外付けフラッシュ装置
５４１ 発光部
５６１ 外付けフラッシュ装置側ホットシュー
１ カメラ本体
１１ 外装カバー
１１ａ シャッタボタン
１１ｂ 操作ボタン
１１ｃ 操作ダイヤル
１２ 電池
１３ 表示装置
１４ ボディマウント
１５ 本体側接点
１６ 光学的ローパスフィルタ
２０ メイン回路基板（回路基板）
２１ 制御ＩＣ
２２ ＤＣ／ＤＣコンバータ
２３ 記録メディアソケット
２３ａ 記録メディア
３０ ＣＭＯＳイメージセンサ（撮像素子）
３１ ＣＭＯＳ回路基板
３２ 放熱板
４０ フラッシュ装置
４１ 発光部
４２ フラッシュ回路基板
４２ａ 第１電線
４２ｂ 第２電線
４３ メインコンデンサ
４４ ケーシング
５ 交換レンズ
５１ レンズ群
５２ レンズ制御回路
５３ レンズマウント
５４ レンズ側接点
６０ 本体側ホットシュー
６０ａ 本体側ホットシュー電気接点
７０ 無線通信回路基板
２００ 電子先幕軌跡
２０１ 電子先幕軌跡（フラッシュ同調速度の高速化時）
２０９ 電子先幕軌跡
２１０ 電子先幕軌跡
２５０ メカニカルシャッタ（シャッタユニット）
２５２ 先幕
２５３ 後幕
２５４ 駆動メカ
２６０ 防塵フィルタ
２６１ 圧電素子
３００ 後幕軌跡
３０９ 後幕軌跡
３１０ 後幕軌跡
４０１ コントローラ
４０３ 画像処理部
４０５ ＲＯＭ
４０７ ＲＡＭ
５４０ 外付けフラッシュ装置
５４１ 発光部
５６１ 外付けフラッシュ装置側ホットシュー
Claims (10)
- 光学系を介して入力した被写体像を撮像して画像信号を生成し、蓄積された電荷をリセット可能な撮像素子と、
前記撮像素子により生成された前記画像信号に所定の処理を行い、画像データを生成する画像処理部と、
前記撮像素子を第１の方向に遮蔽する後幕を有するフォーカルプレーンシャッタと、
撮影の際に、前記撮像素子の露光量を示すＥＶ（Ｅｘｐｏｓｕｒｅ Ｖａｌｕｅ）値が前記第１の方向に所定の傾斜を持つように、前記撮像素子に対して前記電荷のリセットを開始してから完了するまでの電荷リセット時間を設定し、また前記フォーカルプレーンシャッタに対して前記後幕による前記撮像素子の遮蔽を開始してから前記遮蔽を完了するまでの遮蔽時間を設定して、フラッシュ装置の閃光を開始させる閃光開始タイミングに関する指示を出力する制御部と、
を備えた、撮像装置。 - 前記制御部は、前記閃光開始タイミングを、前記撮像素子が前記電荷の前記リセットを完了する電荷リセット完了タイミング以降に設定し、前記閃光開始タイミングを経過した後に前記後幕に対して前記撮像素子の前記遮蔽を開始させる、
請求項１に記載の撮像装置。 - 前記制御部は、前記閃光開始タイミングを、前記電荷リセット完了タイミングと同時に設定する、
請求項２に記載の撮像装置。 - 前記後幕による前記遮蔽時間をＣ秒、
前記閃光開始タイミングから前記フラッシュ装置が前記閃光を終了するタイミングまでの閃光時間をＦ秒、
前記電荷リセット完了タイミングから前記閃光開始タイミングまでの時間をＡ秒、
前記撮像素子の前記ＥＶ値の前記第１の方向における一端と他端との差をｘ、
とするとき、
前記制御部は、フラッシュ同調速度におけるＴＶ値ＴＶｃが以下の条件
ＴＶｃ ＝ ｘ／２ − ｌｏｇ２（Ｃ＋Ｆ＋Ａ）・・・（１）
を満足するように前記撮像素子及び前記フォーカルプレーンシャッタを制御する、
請求項２に記載の撮像装置。 - 前記撮像素子の前記ＥＶ値の前記第１の方向における一端と他端との差は、０．３ＥＶ以上、０．４５ＥＶ以下である、
請求項１に記載の撮像装置。 - 前記画像処理部は、前記画像データに対して、前記第１の方向と逆方向に、前記ＥＶ値の前記所定の前記傾斜の半値以上の傾斜を有する変換特性に基づいてシェーディング補正を行う、
請求項１に記載の撮像装置。 - 前記撮像素子の前記ＥＶ値の前記第１の方向における一端と他端との差は、０．３ＥＶ以上、０．９ＥＶ以下である、
請求項６に記載の撮像装置。 - 前記フラッシュ装置をさらに備え、
前記制御部は、前記フラッシュ装置に対して前記閃光開始タイミングを設定する、
請求項１に記載の撮像装置。 - 前記撮像装置に着脱可能な前記フラッシュ装置と電気的かつ機械的に接続可能な接点を有するホットシューをさらに備え、
前記制御部は、前記ホットシューに対して前記閃光開始タイミングを出力する、
請求項１に記載の撮像装置。 - 前記フラッシュ装置と無線通信する通信部をさらに備え、
前記制御部は、前記通信部に対して前記閃光開始タイミングを出力する、
請求項１に記載の撮像装置。
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| JP2016157159 | 2016-08-10 |
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- 2017-06-09 JP JP2017113918A patent/JP7022885B2/ja active Active
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