JP3960790B2 - SHUTTER DELAY ADJUSTING METHOD AND IMAGING DEVICE - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、メカシャッタに代表される光学シャッタのディレイのばらつき(機差)を調整するシャッタディレイ調整方法および同方法を適用する撮像装置に係り、特に、数回程度の露光動作で調整可能としたシャッタディレイ調整方法および同方法を適用する撮像装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、被写体像を撮像光学系により固体撮像素子、たとえばCCD2次元イメージセンサ上に結像して電気信号に変換し、これにより得られた撮像データを半導体メモリや磁気ディスクのような記録媒体に記録する、いわゆる電子カメラが広く普及しつつある。
【0003】
この種の電子カメラの多くは、電子シャッタとメカシャッタとを併用して撮像素子における露光時間を制御しており、このメカシャッタのディレイのばらつきを調整する技術として、たとえば特開平11−234574号公報には、純電子シャッタ動作時の露光量と本シャッタ(メカシャッタ併用)動作時の露光結果とを比較し、その差が0になるまで繰返し試行動作を行なって所定露光時間に相当する露光量を得る方法が開示されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、この特開平11−234574号公報に開示された方法では、純電子シャッタ動作時との差が0になるまで繰返し本シャッタ動作を行なう必要があるため、調整時間を多く必要とするという問題があった。たとえば±100μsを5μs刻みで増減すれば、最大20回+毎回ばらつき吸収のために10回〜30回程度の試行が必要である。
【0005】
この発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、数回程度の露光動作で調整可能としたシャッタディレイ調整方法および同方法を適用する撮像装置を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
前述した目的を達成するために、この発明は、被写体像を光電変換する撮像素子と、前記撮像素子への被写体像入力を遮断するシャッタ手段と、前記撮像素子における実質的露光の開始時点から前記シャッタ手段に対する閉成指令を出力するまでの時間であるシャッタ閉指令出力タイミングを可変設定可能な露出制御手段とを有する撮像装置のシャッタディレイ調整方法であって、前記シャッタ手段の閉成により実質的露光を終了させる第1の撮像時に前記撮像素子に与えられる第1の露光量を検出する第1の露光量検出ステップと、前記撮像素子における素子シャッタ制御により実質的露光を終了させる第2の撮像時に前記撮像素子に与えられる第2の露光量を検出する第2の露光量検出ステップと、前記検出した第1および第2の露光量に基づき、前記シャッタ手段に対する閉成指令を出力した時点から前記シャッタ手段の閉成によって為される実質的露光終了時点に至るまでの等価的な遅延時間である等価的シャッタ遅延時間を算出する遅延時間算出ステップとを有し、前記第1の露光量検出ステップは、前記第1の撮像を複数回実行し、前記遅延時間算出ステップは、前記第1の露光量ごとに、その露光量と前記第2の露光量とに基づき、前記シャッタ手段に対する閉成指令を出力した時点から前記シャッタ手段の閉成によって為される実質的露光終了時点に至るまでの等価的な遅延時間である等価的シャッタ遅延時間を算出するとともに、その算出した複数の等価的シャッタ遅延時間の平均値を算出することを特徴とする。
【0009】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照してこの発明の一実施形態を説明する。
【0010】
(第1実施形態)
まず、この発明の第1実施形態について説明する。
【0011】
図1は、この第1実施形態に係るシャッタディレイ調整システムの被調整カメラとなるデジタルカメラの構成を示すブロック図である。
【0012】
図中、101は各種レンズからなる撮像レンズ系、102はレンズ系101を駆動するためのレンズ駆動機構、103はレンズ系101の絞り及びメカシャッタを制御するための露出制御機構、104はローパス及び赤外カット用のフィルタ、105は被写体像を光電変換するためのCCDカラー撮像素子、106は電子シャッタを含む撮像素子105の駆動を行うためのCCDドライバ、107はA/D変換器等を含むプリプロセス回路、108はγ変換などを初めとする各種のディジタル演算処理を行うためのディジタルプロセス回路、109はカードインターフェース、110はメモリカード、111はLCD画像表示系を示している。CCD105は、いわゆるインターレース読出し型の撮像素子であり、このために、本撮像時には、全画素の情報を同時かつ独立に読み出すため、メカシャッタ併用フレームシャッタが用いられる。また、CCD105は、いわゆるフィールド蓄積モード(撮像素子上で2ラインを加算した、垂直解像度1/2(画素数半減)全画素読出し)で純電子シャッタ駆動を行うことができ、このシャッタディレイ調整システムは、メカシャッタ併用フレームシャッタとこのフィールド蓄積モードでの純電子シャッタとを用いて、メカシャッタのディレイ調整を実行する。なおフィールド蓄積モードを使用すると、例えばベイヤ配列を用いた単板カラー素子では色情報が得られなくなるが、このディレイ調整では、露光量だけが必要となるので、このような場合を含めて特に問題が生じることはない。
【0013】
また、図中の112は各部を統括的に制御するためのシステムコントローラ、113は各種SWからなる操作スイッチ系、114は操作状態及びモード状態等を表示するための操作表示系、115は発光手段としてのストロボ、116はレンズ駆動機構102を制御するためのレンズドライバ、117は露出制御機構103及びストロボ115を制御するための露出制御ドライバ、118は各種設定情報等を記憶するための不揮発性メモリ(EEPROM)、119は後述する外部調整機を含む他の電子機器と通信するための通信制御回路を示している。そして、このデジタルカメラにおけるメカシャッタのディレイ調整は、システムコントローラ112の遅延時間設定部112aが司る。
【0014】
一方、図2は、この第1実施形態に係るシャッタディレイ調整システムの外部調整機となるパーソナルコンピュータの構成を示すブロック図である。
【0015】
図中、201は各部を統括的に制御するためのCPU、202はこのコンピュータの主記憶となるシステムメモリ、203はこのコンピュータの外部記憶となる磁気ディスク装置、204はこのコンピュータにおけるユーザインタフェースのアウトプットを司るディスプレイコントローラ、205はこのコンピュータにおけるユーザインタフェースのインプットを司るキーボードコントローラ、206は前述のデジタルカメラを含む他の電子機器と通信するための通信制御回路を示している。また、ディスプレイコントローラ204は、CPU201が作成した表示データをCRT204a,LCD204bに表示制御し、キーボードコントローラ205は、キーボード205a,マウス205bの操作をCPU201に伝達する。そして、このシャッタディレイ調整システムは、磁気ディスク装置203からシステムメモリ202にロードされてCPU201によって実行される露光量検出プログラムおよび遅延時間算出プログラムを含む各種プログラムによって構成される。
【0016】
次に、このシャッタディレイ調整システムが実行するメカシャッタのディレイ調整の動作原理について説明する。
【0017】
まず、このデジタルカメラの本撮影時の動作について説明する。図3は、このデジタルカメラの本撮影時の動作を示すタイミングチャートである。
【0018】
前回のCCD読み出し終了後、システムコントローラ112は、露出制御ドライバ117に対してメカシャッタ指令(開)を出力する(図3(1))。これに応じて、露出制御ドライバ117は、レンズ系101のメカシャッタを開成すべく露出制御機構103を駆動する。次に、システムコントローラ112は、CCDドライバ106に対して最終電荷排出パルスの出力を指令する(図3(2))。これに応じて、CCDドライバ106は、画素部の電荷排出を実行すべくCCD105の基板バイアス電圧に対して最終電荷排出パルスを重畳印加する。この時点が本撮影時における実質的な開成時点となる(実質的開成タイミング)。なお、上記電荷排出パルス自体はそれ以前の任意のタイミングにも印加され得るものであり、実際の態様では周期的なパルス印加を採用することが多いが、当該露光に関しては、この時点以後の印加が禁止され、その最終パルスのタイミングのみが本質的意義を有するため、ここでの説明では「最終」電荷排出パルスのみを取り上げた。
【0019】
その後、システムコントローラ112は、露出制御ドライバ117に対してメカシャッタ指令(閉)を出力する(図3(3))。ここでは、先の実質的開成時点からこのメカシャッタ指令(閉)を出力するまでの時間をシャッタ閉指令出力タイミング(T)と称する。これに応じて、露出制御ドライバ117は、レンズ系101のメカシャッタを閉成すべく露出制御機構103を駆動する。また、レンズ系101のメカシャッタは、所定の遅延時間後に実際に閉成する。
【0020】
このメカシャッタ閉成時の光量変化の様子は実際にはどのようであるのかは不明である。また、当然に機差もあるため、本来であれば、図3に示すごとく特定の形状を仮定することはできない。しかしながら、露出制御にとって本質的なのは光量のみであるから、閉成が理想的(瞬時的)に行われたとした仮想的状況における閉時点(図ではグラフの面積が等しくなる時点)が実質的な閉成時点である(実質的閉成タイミング)。そして、このメカシャッタ指令(閉)を出力してから実質的閉成時点までの時間が等価遅延時間(Td)である。
【0021】
最後に、システムコントローラ112は、CCDドライバ106に対して1stフィールド読出し信号と2ndフィールド読出し信号とを順次に出力し、被写体像のインターレース読出しを実行する。
【0022】
次に、このような本撮影時の動作中に現れる等価遅延時間をこのシャッタディレイ調整システムでどのように求めるのかについて説明する。
【0023】
なお、ここでは、この等価遅延時間の算出時、デジタルカメラは安定した光源下にあることを前提とする。また、メカシャッタの閉成時間についての毎回のばらつきは、充分小さく無視し得るものと想定する。
【0024】
まず、外部調整機であるパーソナルコンピュータから被調整カメラであるデジタルカメラに対して、シャッタディレイ調整用の撮影が指示される。より具体的には、パーソナルコンピュータは、実質的露光開始の後、たとえば1/1000秒(T1)後にメカシャッタ閉指令を出力する第1露光と、同じく実質的露光開始の後、今度は1/1000秒(T1)後にCCD105の素子シャッタを閉じる第2露光とによる2回の撮影をデジタルカメラに指示する。(なお、この第2露光で用いる素子シャッタ(純電子シャッタ)駆動自体は周知の技術であるから詳述を略すが、CDD105の画素部から転送路への電荷位相のタイミングが実質的シャッタ閉タイミングとなるものである。従って上記最終電荷排出パルスの印加によるシャッタ開と、画素部から転送路への電荷位相によるシャッタ閉のいずれのタイミングを調節しても上記第2露光を行なうことができる。)これに応じて、デジタルカメラでは、システムコントローラ112の遅延時間設定部112aが、この指示された2回の撮影を実行する。図4は、この第1露光および第2露光を模式的に示した図である。そして、遅延時間設定部112aは、この撮影で得られた2つの被写体像をそれぞれパーソナルコンピュータに送信する。
【0025】
一方、この2つの被写体像を受け取ったパーソナルコンピュータは、露光量検出プログラムが、第1の撮影時の被写体像から第1露光量(Sm)、第2の撮影時の被写体像から第2露光量(Se)を算出する。また、この第1露光量および第2露光量が算出されると、続いて、遅延時間算出プログラムが、この2つの露光量から等価遅延時間を次の原理で算出する。
【0026】
図4に示す記号を用いれば、
Sm=S1+S0 …(1)式
Se=S1 …(2)式
と表すことができる。
【0027】
そして、この(1)式および(2)式からは、
S0=Sm−Se
を導き出すことができるため、
等価遅延時間Td=T1・(S0/S1)=T1・(Sm−Se)/Se
として求めることができる。
【0028】
この遅延時間算出プログラムにより算出された等価遅延時間は、パーソナルコンピュータからデジタルカメラに転送される。一方、デジタルカメラでは、システムコントローラ112の遅延時間設定部112aが、この転送された等価遅延時間をEEPROM118に格納する。このEEPROM118に格納された等価遅延時間は、本撮影時においてシャッタ閉指令タイミングを設定する際に利用されることになる。このシャッタ閉指令タイミングは、予定露光時間から等価遅延時間を引いたものとすれば良い。また、このシャッタ閉指令タイミングは、実質的開成時点からメカシャッタ指令(閉)を出力するまでの時間であるから、その調整は、最終電荷排出パルスを出力する時点およびメカシャッタ指令(閉)を出力する時点のいずれを移動させることによっても可能である。
【0029】
次に、図5乃至図7を参照して、このシャッタディレイ調整システムが実行するメカシャッタのディレイ調整の動作手順を説明する。
【0030】
まず、このシャッタディレイ調整システムとの比較を行うために、図5を参照しながら従来のシャッタディレイ調整方法での動作手順を説明する。
【0031】
従来のシャッタディレイ調整方法では、まず、純電子シャッタ動作時の露光量を取得する(ステップA1)。次に、予め初期値として定められたシャッタ閉指令出力タイミングを設定した上で、メカシャッタ併用の本シャッタ動作時の露光量を取得する(ステップA2)。
【0032】
この2つの露光量が得られたら、その値が一致しているかどうかを調べ(ステップA3)、一致していなければ(ステップA3のNO)、どちらの露光量の値の方が大きいかを調べる(ステップA4)。そして、本シャッタ動作時の露光量の値の方が大きければ(ステップA4のYES)、シャッタ閉指令出力タイミングを1ステップ高速に設定し(ステップA5)、ステップA2からの処理を繰り返す。一方、純電子シャッタ動作時の露光量の値の方が大きければ(ステップA4のNO)、シャッタ閉指令出力タイミングを1ステップ低速に設定し(ステップA6)、ステップA2からの処理を繰り返す。
【0033】
そして、この2つの露光量の値が一致したら(ステップA3のYES)、この時のシャッタ閉指令出力タイミングを、そのシャッタ速に登録して(ステップA7)、この処理を終了する。
【0034】
図6は、本実施形態のシャッタディレイ調整システムがメカシャッタ指令(閉)を出力してから実質的閉成時点までの時間である等価遅延時間を算出する際の動作手順を示すフローチャートである。
【0035】
このシャッタディレイ調整システムでは、まず、予め定められた第1のシャッタ閉指令出力タイミングを設定した上で、メカシャッタ併用の本シャッタ動作時の露光量を取得する(ステップB1)。これに続いて、今度は純電子シャッタ動作時の露光量を取得する(ステップB2)。
【0036】
そして、この取得した2つの露光量に基づき、等価遅延時間を算出して(ステップB3)、その算出した等価遅延時間をEEPROMに格納する(ステップB4)。
【0037】
図7は、このシャッタディレイ調整システムがシャッタ閉指令出力タイミングを決定する際の動作手順を示すフローチャートである。
【0038】
シャッタ閉指令出力タイミングを決定する場合は、まず、EEPROMに格納された等価遅延時間を読み出す(ステップC1)。そして、予定露光時間からこの読み出した等価遅延時間を差し引いて、シャッタ閉指令出力タイミングを算出する(ステップC2)
このように、図5に示した従来のシャッタディレイ調整方法と比較して、図6および図7に示したこのシャッタディレイ調整システムのシャッタディレイ調整方法は、本シャッタ動作を所望の結果が得られるまで繰り返すようなことを行う必要が無く、本シャッタ(メカシャッタ)についてはただ1回の動作で済ませることができるという利点を有する。
【0039】
(第2実施形態)
次に、この発明の第2実施形態について説明する。
【0040】
前述した第1実施形態では、ただ2回の露光(撮像)でデータが得られるが、毎回の動作ばらつきはないものと想定している。これに対して、この第2実施形態では、このばらつきを考慮し、第1の露光すなわち本シャッタ動作の回数を増やして平均を取るようにする。(第2の露光すなわち純電子シャッタを使用した露光の方は1回のみで良い。)これにより、その調整の精度を飛躍的に向上させることになる。
【0041】
さらにこのような毎回の動作ばらつきの存在を考慮するならば、従来の調整方法のような繰り返し試行ループを用いる場合には、その動作ばらつきに起因するハンチングの発生によりループが安定終了せず、従って調整不能となるという不具合を生じ得るが、上記第1および第2実施形態ではこのような不具合を生じることが無いという点も本発明の効果の一つである。
【0042】
なお、この第1および第2実施形態では、シャッタディレイ調整時の露光量の検出および遅延時間算出を外部調整機で行わせる例を説明したが、これらの機能は、デジタルカメラ側に搭載しても構わない。この場合、図8に示すように、システムコントローラ112が露光量検出部112bおよび遅延時間算出部112cを設けて、このシャッタディレイ調整時の露光量の検出および遅延時間算出を行わせればよい(EEPROMへの格納は遅延時間算出部112cが行う)。また、シャッタディレイ調整に関していえば、他の電子機器と通信するための通信制御回路119は不要となる。
【0043】
また、前述の説明では、シャッタディレイ調整時のシャッタ閉指令出力タイミングT1として1/1000sを例示したが、これは任意の値を使用することができる。従ってたとえば64μsきざみで調整可能なシャッタの場合は、その値を考慮したシャッタ閉指令出力タイミングを設定すれば良く、この種のシャッタを搭載するデジタルカメラへの本シャッタディレイ調整手法の適用も何ら問題なく可能である。
【0044】
また、等価遅延時間は、一般に開口(絞り値)に依存するから、前述した実測や値の書き込みは、各絞り値毎に行なわれることが望ましいことは言うまでも無い。さらに、たとえばメカシャッタは、液晶や電気光学的セラミックス(PLZTなど)などの物性シャッタを含め任意の光学的シャッタに置き換えることができる。
【0045】
また、このシャッタディレイ調整の手法は、インターレース駆動に限らず、ノンインターレース駆動であっても適用でき、さらに、これにより得られた結果の適用については、電子シャッタとメカシャッタとを併用する場合のみならず、純メカシャッタ駆動の場合も当然に有効である。
【0046】
つまり、本願発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。更に、前記実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。たとえば、実施形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。
【0047】
【発明の効果】
以上、詳述したように、この発明によれば、本シャッタ(メカシャッタ併用)動作による第1の撮像と純電子シャッタ動作による第2の撮像とのたとえば2回のシャッタ動作を行ない、その露光結果である2つの測光出力からメカシャッタの等価遅延時間を演算により取得することにより、原理的には2回、毎回のばらつきの吸収を考えても数回程度の露光動作で、メカシャッタディレイを調整することを可能とする。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施形態に係るシャッタディレイ調整システムの被調整カメラとなるデジタルカメラの構成を示すブロック図。
【図2】同実施形態に係るシャッタディレイ調整システムの外部調整機となるパーソナルコンピュータの構成を示すブロック図。
【図3】同実施形態のデジタルカメラの本撮影時の動作を示すタイミングチャート。
【図4】同実施形態のシャッタディレイ調整システムで扱う第1露光および第2露光を模式的に示した図。
【図5】従来のシャッタディレイ調整方法での動作手順を示すフローチャート。
【図6】同実施形態のシャッタディレイ調整システムがメカシャッタ指令(閉)を出力してから実質的閉成時点までの時間である等価遅延時間を算出する際の動作手順を示すフローチャート。
【図7】同実施形態のシャッタディレイ調整システムがシャッタ閉指令出力タイミングを決定する際の動作手順を示すフローチャート。
【図8】同実施形態のシャッタディレイ調整システムにおけるシャッタディレイ調整時の露光量の検出および遅延時間算出をデジタルカメラで行うとした場合の当該デジタルカメラの構成を示すブロック図。
【符号の説明】
101…レンズ系
102…レンズ駆動機構
103…露出制御機構
104…フィルタ系
105…CCDカラー撮像素子
106…CCDドライバ
107…プリプロセス回路
108…ディジタルプロセス回路
109…カードインターフェース
110…メモリカード
111…LCD画像表示系
112…システムコントローラ
112a…遅延時間設定部
112b…露光量検出部
112c…遅延時間算出部
113…操作スイッチ系
114…操作表示系
115…ストロボ
116…レンズドライバ
117…露出制御ドライバ
118…不揮発メモリ(EEPROM)
119…通信制御回路
201…CPU
202…システムメモリ
203…磁気ディスク装置
204…ディスプレイコントローラ
204a…CRT
204b…LCD
205…キーボードコントローラ
205a…キーボード
205b…マウス
206…通信制御回路[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a shutter delay adjusting method for adjusting delay variation (mechanical difference) of an optical shutter represented by a mechanical shutter, and an image pickup apparatus to which the method is applied, and in particular, the adjustment can be made by several exposure operations. The present invention relates to a shutter delay adjustment method and an imaging apparatus to which the method is applied.
[0002]
[Prior art]
In recent years, a subject image is imaged on a solid-state image sensor such as a CCD two-dimensional image sensor by an imaging optical system and converted into an electrical signal, and the obtained imaging data is recorded on a recording medium such as a semiconductor memory or a magnetic disk. So-called electronic cameras are becoming widespread.
[0003]
Many of these types of electronic cameras use an electronic shutter and a mechanical shutter together to control the exposure time in the image sensor. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-234574 discloses a technique for adjusting the delay variation of the mechanical shutter. Compares the exposure amount during the operation of the pure electronic shutter and the exposure result during the operation of the main shutter (combined with the mechanical shutter), and repeats the trial operation until the difference becomes 0 to obtain the exposure amount corresponding to the predetermined exposure time. A method is disclosed.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-234574, it is necessary to repeatedly perform the shutter operation until the difference from the pure electronic shutter operation becomes zero, so that a long adjustment time is required. was there. For example, if ± 100 μs is increased / decreased in increments of 5 μs, trials of about 10 to 30 times are required for absorbing variations up to 20 times + each time.
[0005]
The present invention has been made in consideration of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a shutter delay adjustment method that can be adjusted by several exposure operations and an imaging apparatus to which the method is applied.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above-described object, the present invention provides an image sensor that photoelectrically converts a subject image, shutter means that blocks subject image input to the image sensor, and a substantial exposure start time of the image sensor. A shutter delay adjusting method for an image pickup apparatus having exposure control means capable of variably setting a shutter close command output timing, which is a time until a close command is output to the shutter means, and is substantially controlled by closing the shutter means. A first exposure amount detecting step for detecting a first exposure amount given to the image sensor at the time of first imaging for ending the exposure; and a second image capturing for substantially ending the exposure by element shutter control in the image sensor. A second exposure amount detecting step for detecting a second exposure amount sometimes given to the image sensor, and the detected first and second exposure amounts Based on this, a delay time for calculating an equivalent shutter delay time which is an equivalent delay time from the time when a closing command is output to the shutter means to the time when a substantial exposure is completed by closing the shutter means. a calculation step possess, the first exposure amount detection step, the first imaging multiple runs, the delay time calculation step, for each of the first exposure, the its exposure first The equivalent shutter delay which is an equivalent delay time from the time when the closing command is output to the shutter means to the time when the substantial exposure end time is achieved by closing the shutter means based on the exposure amount of 2 The time is calculated, and an average value of the calculated plurality of equivalent shutter delay times is calculated .
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0010]
(First embodiment)
First, a first embodiment of the present invention will be described.
[0011]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a digital camera which is an adjusted camera of the shutter delay adjustment system according to the first embodiment.
[0012]
In the figure, 101 is an imaging lens system composed of various lenses, 102 is a lens driving mechanism for driving the
[0013]
In the figure, 112 is a system controller for comprehensively controlling each part, 113 is an operation switch system composed of various SWs, 114 is an operation display system for displaying an operation state and a mode state, and 115 is a light emitting means. , 116 is a lens driver for controlling the
[0014]
On the other hand, FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a personal computer which is an external adjuster of the shutter delay adjusting system according to the first embodiment.
[0015]
In the figure, 201 is a CPU for overall control of each part, 202 is a system memory serving as the main memory of the computer, 203 is a magnetic disk device serving as an external storage of the computer, and 204 is a user interface output in the computer.
[0016]
Next, the operation principle of the mechanical shutter delay adjustment executed by the shutter delay adjustment system will be described.
[0017]
First, the operation of the digital camera during actual shooting will be described. FIG. 3 is a timing chart showing the operation of the digital camera during actual photographing.
[0018]
After the previous CCD read-out, the
[0019]
Thereafter, the
[0020]
It is unclear how the light quantity changes when the mechanical shutter is closed. Of course, since there are machine differences, a specific shape cannot be assumed as shown in FIG. However, since only the amount of light is essential for exposure control, the closing time in the virtual situation where the closing was performed ideally (instantaneously) (the time when the graph areas are equal in the figure) is substantially closed. It is the time of formation (substantial closing timing). The time from the output of the mechanical shutter command (close) to the substantial closing time is the equivalent delay time (Td).
[0021]
Finally, the
[0022]
Next, how the equivalent delay time appearing during the operation at the time of the actual photographing is obtained by the shutter delay adjustment system will be described.
[0023]
Here, it is assumed that the digital camera is under a stable light source when calculating the equivalent delay time. Further, it is assumed that the variation of the mechanical shutter closing time every time is sufficiently small and can be ignored.
[0024]
First, photographing for shutter delay adjustment is instructed from a personal computer that is an external adjuster to a digital camera that is a camera to be adjusted. More specifically, the personal computer outputs a mechanical shutter close command after a substantial exposure start, for example, 1/1000 second (T1), and after a substantial exposure start, this
[0025]
On the other hand, in the personal computer that has received these two subject images, the exposure amount detection program has the first exposure amount (Sm) from the subject image at the time of the first photographing and the second exposure amount from the subject image at the time of the second photographing. (Se) is calculated. When the first exposure amount and the second exposure amount are calculated, the delay time calculation program calculates the equivalent delay time from the two exposure amounts according to the following principle.
[0026]
Using the symbols shown in FIG.
Sm = S1 + S0 (1) Equation Se = S1 (2) Equation can be expressed.
[0027]
From the equations (1) and (2),
S0 = Sm-Se
Can be derived,
Equivalent delay time Td = T1. (S0 / S1) = T1. (Sm-Se) / Se
Can be obtained as
[0028]
The equivalent delay time calculated by this delay time calculation program is transferred from the personal computer to the digital camera. On the other hand, in the digital camera, the delay
[0029]
Next, with reference to FIGS. 5 to 7, the operation procedure of the delay adjustment of the mechanical shutter executed by the shutter delay adjustment system will be described.
[0030]
First, in order to compare with this shutter delay adjustment system, the operation procedure in the conventional shutter delay adjustment method will be described with reference to FIG.
[0031]
In the conventional shutter delay adjustment method, first, the exposure amount during the pure electronic shutter operation is acquired (step A1). Next, after setting a shutter close command output timing set in advance as an initial value, an exposure amount during the main shutter operation using the mechanical shutter is acquired (step A2).
[0032]
When these two exposure amounts are obtained, it is checked whether or not the values match (step A3). If they do not match (NO in step A3), it is checked which exposure value is larger. (Step A4). If the exposure value during the shutter operation is larger (YES in step A4), the shutter close command output timing is set to one step faster (step A5), and the processing from step A2 is repeated. On the other hand, if the exposure value during the pure electronic shutter operation is larger (NO in step A4), the shutter close command output timing is set to one step low speed (step A6), and the processing from step A2 is repeated.
[0033]
If the two exposure values match (YES in step A3), the shutter close command output timing at this time is registered as the shutter speed (step A7), and the process is terminated.
[0034]
FIG. 6 is a flowchart showing an operation procedure for calculating an equivalent delay time, which is a time from when the shutter delay adjusting system of the present embodiment outputs a mechanical shutter command (closed) until a substantial closing time.
[0035]
In this shutter delay adjustment system, first, a predetermined first shutter close command output timing is set, and then the exposure amount during the main shutter operation with the mechanical shutter is acquired (step B1). Subsequently, the exposure amount at the time of the pure electronic shutter operation is acquired (step B2).
[0036]
Then, an equivalent delay time is calculated based on the two acquired exposure amounts (step B3), and the calculated equivalent delay time is stored in the EEPROM (step B4).
[0037]
FIG. 7 is a flowchart showing an operation procedure when the shutter delay adjustment system determines the shutter close command output timing.
[0038]
When determining the shutter close command output timing, first, the equivalent delay time stored in the EEPROM is read (step C1). Then, the shutter close command output timing is calculated by subtracting the read equivalent delay time from the scheduled exposure time (step C2).
As described above, compared with the conventional shutter delay adjusting method shown in FIG. 5, the shutter delay adjusting method of the shutter delay adjusting system shown in FIGS. 6 and 7 can obtain the desired result of the shutter operation. There is no need to repeat the above, and the present shutter (mechanical shutter) has an advantage that it can be performed only once.
[0039]
(Second Embodiment)
Next explained is the second embodiment of the invention.
[0040]
In the first embodiment described above, data is obtained by only two exposures (imaging), but it is assumed that there is no variation in operation every time. On the other hand, in the second embodiment, taking this variation into consideration, the number of times of the first exposure, that is, the main shutter operation is increased to take an average. (The second exposure, that is, the exposure using a pure electronic shutter may be performed only once.) This greatly improves the accuracy of the adjustment.
[0041]
Furthermore, in consideration of the existence of such an operation variation every time, when using a repeated trial loop as in the conventional adjustment method, the loop does not end stably due to the occurrence of hunting due to the operation variation. Although the problem of being unable to be adjusted may occur, in the first and second embodiments, such a problem does not occur, which is one of the effects of the present invention.
[0042]
In the first and second embodiments, an example has been described in which the exposure amount at the time of shutter delay adjustment and the delay time calculation are performed by the external adjuster. However, these functions are mounted on the digital camera side. It doesn't matter. In this case, as shown in FIG. 8, the
[0043]
In the above description, 1/1000 s is exemplified as the shutter close command output timing T1 at the time of adjusting the shutter delay, but any value can be used. Therefore, for example, in the case of a shutter that can be adjusted in increments of 64 μs, it is only necessary to set the shutter close command output timing in consideration of the value, and there is no problem in applying this shutter delay adjustment method to a digital camera equipped with this type of shutter. It is possible.
[0044]
Further, since the equivalent delay time generally depends on the aperture (aperture value), it goes without saying that the above-described actual measurement and value writing are preferably performed for each aperture value. Further, for example, the mechanical shutter can be replaced with any optical shutter including a physical shutter such as a liquid crystal or electro-optical ceramic (PLZT or the like).
[0045]
This shutter delay adjustment method can be applied not only to interlaced driving but also to non-interlaced driving. Furthermore, the application of the results obtained thereby is only possible when an electronic shutter and a mechanical shutter are used together. Of course, the case of pure mechanical shutter driving is also effective.
[0046]
That is, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention in the implementation stage. Further, the embodiments include inventions at various stages, and various inventions can be extracted by appropriately combining a plurality of disclosed constituent elements. For example, even if some constituent requirements are deleted from all the constituent requirements shown in the embodiment, the problem described in the column of the problem to be solved by the invention can be solved, and the effect described in the column of the effect of the invention Can be obtained as an invention.
[0047]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the present invention, for example, two shutter operations of the first imaging by the main shutter (combined with the mechanical shutter) and the second imaging by the pure electronic shutter operation are performed, and the exposure result thereof. By acquiring the equivalent delay time of the mechanical shutter from the two photometric outputs by calculation, the mechanical shutter delay is adjusted in principle by two exposure operations, even if considering the absorption of variations every time. Make it possible.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a digital camera that is an adjusted camera of a shutter delay adjustment system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an exemplary block diagram showing a configuration of a personal computer which is an external adjuster of the shutter delay adjusting system according to the embodiment;
FIG. 3 is a timing chart showing an operation at the time of actual photographing of the digital camera of the embodiment.
FIG. 4 is a view schematically showing first exposure and second exposure handled by the shutter delay adjustment system of the embodiment.
FIG. 5 is a flowchart showing an operation procedure in a conventional shutter delay adjustment method.
FIG. 6 is a flowchart showing an operation procedure when an equivalent delay time, which is a time from when the shutter delay adjustment system of the embodiment outputs a mechanical shutter command (closed) to when the shutter is substantially closed, is calculated.
FIG. 7 is a flowchart showing an operation procedure when the shutter delay adjustment system of the embodiment determines a shutter close command output timing;
FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of the digital camera when the exposure amount is detected and the delay time is calculated by the digital camera in the shutter delay adjustment system of the embodiment.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
119: Communication control circuit 201: CPU
202 ...
204b ... LCD
205 ...
Claims (8)
前記シャッタ手段の閉成により実質的露光を終了させる第1の撮像時に前記撮像素子に与えられる第1の露光量を検出する第1の露光量検出ステップと、
前記撮像素子における素子シャッタ制御により実質的露光を終了させる第2の撮像時に前記撮像素子に与えられる第2の露光量を検出する第2の露光量検出ステップと、
前記検出した第1および第2の露光量に基づき、前記シャッタ手段に対する閉成指令を出力した時点から前記シャッタ手段の閉成によって為される実質的露光終了時点に至るまでの等価的な遅延時間である等価的シャッタ遅延時間を算出する遅延時間算出ステップとを有し、
前記第1の露光量検出ステップは、前記第1の撮像を複数回実行し、
前記遅延時間算出ステップは、前記第1の露光量ごとに、その露光量と前記第2の露光量とに基づき、前記シャッタ手段に対する閉成指令を出力した時点から前記シャッタ手段の閉成によって為される実質的露光終了時点に至るまでの等価的な遅延時間である等価的シャッタ遅延時間を算出するとともに、その算出した複数の等価的シャッタ遅延時間の平均値を算出することを特徴とする撮像装置のシャッタディレイ調整方法。An image sensor that photoelectrically converts a subject image, a shutter unit that blocks input of the subject image to the image sensor, and a time from the start of substantial exposure in the image sensor until a closing command is output to the shutter unit. A shutter delay adjustment method for an imaging apparatus having exposure control means capable of variably setting a certain shutter close command output timing,
A first exposure amount detecting step for detecting a first exposure amount given to the image sensor at the time of the first imaging for ending substantial exposure by closing the shutter means;
A second exposure amount detecting step of detecting a second exposure amount given to the image sensor at the time of the second imaging in which substantial exposure is ended by element shutter control in the image sensor;
Based on the detected first and second exposure amounts, an equivalent delay time from the time when a closing command is output to the shutter means to the time when a substantial exposure is completed by closing the shutter means. have a delay time calculation step of calculating an equivalent shutter delay time is,
The first exposure amount detection step executes the first imaging a plurality of times,
The delay time calculating step is performed by closing the shutter unit from the time when the closing command is output to the shutter unit based on the exposure amount and the second exposure amount for each first exposure amount. An equivalent shutter delay time that is an equivalent delay time until the substantial exposure end time is calculated, and an average value of the calculated plurality of equivalent shutter delay times is calculated. Method for adjusting shutter delay of apparatus.
前記撮像素子への被写体像入力を遮断するシャッタ手段と、
前記撮像素子における実質的露光の開始時点から前記シャッタ手段に対する閉成指令を出力するまでの時間であるシャッタ閉指令出力タイミングを可変設定可能な露出制御手段と、
前記撮像素子の出力信号に基づいて前記撮像素子に与えられた露光量を検出する露光量検出手段と、
前記シャッタ手段の閉成により実質的露光を終了させる第1の撮像時に前記露光量検出手段により検出される第1の露光量と、前記撮像素子における素子シャッタ制御により実質的露光を終了させる第2の撮像時に前記露光量検出手段により検出される第2の露光量とに基づき、前記シャッタ手段に対する閉成指令を出力した時点から前記シャッタ手段の閉成によって為された実質的露光終了時点に至るまでの等価的な遅延時間である等価的シャッタ遅延時間を算出する遅延時間算出手段とを具備し、
前記第1の露光量検出手段は、前記第1の撮影を複数回実行し、
前記遅延時間算出手段は、前記第1の露光量ごとに、その露光量と前記第2の露光量とに基づき、前記シャッタ手段に対する閉成指令を出力した時点から前記シャッタ手段の閉成によって為される実質的露光終了時点に至るまでの等価的な遅延時間である等価的シャッタ遅延時間を算出するとともに、その算出した複数の等価的シャッタ遅延時間の平均値を算出することを特徴とする撮像装置。An image sensor that photoelectrically converts a subject image;
Shutter means for blocking subject image input to the image sensor;
Exposure control means capable of variably setting a shutter close command output timing which is a time from the start of substantial exposure in the image sensor to the output of a close command to the shutter means;
Exposure amount detecting means for detecting an exposure amount given to the image sensor based on an output signal of the image sensor;
The first exposure amount detected by the exposure amount detection means at the time of the first imaging for ending substantial exposure by closing the shutter means, and the second for ending substantial exposure by element shutter control in the imaging element. Based on the second exposure amount detected by the exposure amount detection means at the time of imaging, from the time when the closing command is output to the shutter means to the substantial exposure end time made by closing the shutter means Delay time calculating means for calculating an equivalent shutter delay time which is an equivalent delay time until ,
The first exposure amount detection means performs the first photographing a plurality of times,
The delay time calculation means performs the closing of the shutter means from the time when the closing instruction is output to the shutter means based on the exposure amount and the second exposure amount for each first exposure amount. An equivalent shutter delay time that is an equivalent delay time until the substantial exposure end time is calculated, and an average value of the calculated plurality of equivalent shutter delay times is calculated. apparatus.
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