JP4137092B2

JP4137092B2 - レンズ装置および撮像装置、撮像システム

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Publication number: JP4137092B2
Application number: JP2005165429A
Authority: JP
Inventors: 実内山
Original assignee: Canon Inc
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Priority date: 2005-06-06
Filing date: 2005-06-06
Publication date: 2008-08-20
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Also published as: US7884867B2; US20060280482A1; JP2006340278A

Description

本発明は、動画撮影を行う撮像装置により、メカニカルシャッタと電子シャッタとを用いた静止画撮影を行う技術に関するものである。

ビデオカメラなどの動画撮影用撮像装置において、動画撮影以外に高解像度の静止画撮影を行えるものが多く用いられている。さらにこのような撮像装置において、メカニカルな絞りと電気的な絞りとを組み合わせて用いることで、インターレース撮影のみ行うＣＣＤセンサを用いる場合でも、時間的にずれのないプログレッシブな静止画撮影が行えるものが提案されている（特許文献１参照）。

また、メカニカルシャッタを用いる静止画撮影用カメラにおいては、光学センサやホール素子センサなどの検出器を用いてシャッタの全閉じ状態を検出可能とし、これにより該シャッタを所定時間で全閉じ状態まで駆動するように制御する技術が提案されている。
特開２００３−１７４５８４（段落００６８〜００７８、図２等）

しかしながら、メカニカルシャッタの高速化、装置内でのスペース的な要因およびコスト削減の要求などにより、メカニカルシャッタの全閉じ状態を検出するための検出器を設けることができない場合には、該メカニカルシャッタを用いた静止画撮影をコントロールすることができないという問題があった。

本発明は、動画撮影を行う撮像装置であっても、メカニカルシャッタの状態を検出するための検出器を用いることなくメカニカルシャッタを使用した静止画撮影を行うことができるようにすることを目的の１つとしている。

本発明の一側面としての撮像システムは、撮像素子を有する撮像装置と、該撮像装置に対して着脱が可能であるとともに該撮像装置との通信が可能なレンズ装置とを含む撮像システムである。レンズ装置は、絞りと、メカニカルシャッタと、絞りの開口状態を検出する検出手段と、撮像が開始されてからメカニカルシャッタが全閉じ状態に達するまでの時間に関する第１の情報と閉じ動作するメカニカルシャッタが絞りを通過した光束を遮光し始める位置から全閉じ状態に達するまでの時間に関する第２の情報とを、絞りの開口状態に応じて記憶した記憶手段と、を有する。撮像装置は、撮像素子の電子シャッタ制御及びメカニカルシャッタの制御を行う制御手段を有する。制御手段は、レンズ装置から送信された、絞りの開口状態に応じた第１及び第２の情報を受信し、該受信した第１の情報に基づいて電子シャッタ制御における撮像素子の蓄積電荷のリセットを行い、かつ該受信した第２の情報に対応する限界シャッタ速度を超えないシャッタ速度でメカニカルシャッタを制御することを特徴とする。
また、発明の他の一側面としての撮像装置は、撮像素子と、絞りと、メカニカルシャッタと、絞りの開口状態を検出する検出手段と、撮像が開始されてからメカニカルシャッタが全閉じ状態に達するまでの時間に関する第１の情報と閉じ動作するメカニカルシャッタが絞りを通過した光束を遮光し始める位置から全閉じ状態に達するまでの時間に関する第２の情報とを、絞りの開口状態に応じて記憶した記憶手段と、撮像素子の電子シャッタ制御及びメカニカルシャッタの制御を行う制御手段とを有する。制御手段は、絞りの開口状態に応じた第１の情報に基づいて電子シャッタ制御における撮像素子の蓄積電荷のリセットを行い、かつ絞りの開口状態に応じた第２の情報に対応する限界シャッタ速度を超えないシャッタ速度でメカニカルシャッタを制御することを特徴とする。

例えば、該第１の情報として、絞りの開口状態に応じた前記撮像素子による撮像が開始されてから該閉じ動作が完了するまでの撮像素子に対する露光量を、絞りの開口状態に応じたメカニカルシャッタの開放状態での単位時間当たりの撮像素子に対する露光量で除して求められた値（時間）又はその逆数（速度）を用いてもよい。

本発明によれば、メカニカルシャッタの状態を検出するための検出器を用いることなく、撮像素子とメカニカルシャッタを用いた静止画撮影をコントロールすることができる。また、メカニカルシャッタを備えたレンズ装置を動画撮影用の撮像装置とともに用いることで、動画撮影用の撮像装置であってもプログレッシブな静止画撮影を行うことができる。

以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。

図１には、本発明の実施例１であるレンズ交換式の撮影システムの構成を示している。該撮影システムは、レンズ装置１１７と該レンズ装置１１７が着脱可能に装着されるカメラ本体（撮像装置）１１８とから構成される。

レンズ装置１１７に入射した被写体Ｏからの光は撮影光学系を通ってカメラ本体１１８に導かれる。撮影光学系は、被写体側から順に、固定レンズユニット１０１、変倍を行うズームレンズユニット（バリエータ）１０２、絞り（アイリス）１０４、メカニカルシャッタ１０５、固定第３レンズユニット１０６およびフォーカシングを行うフォーカスレンズユニット（コンペンセータ）１０７により構成される。

また、ズームレンズユニット１０２と絞り１０４の間には、ＮＤフィルタ１０３を出し入れすることができ、光量を２段階に調節することができる。絞り１０４は、メカニカル絞りであり、光量を段階的又は連続的な調節する。メカニカルシャッタ１０５は、絞り１０４とは別に設けられ、その動作（開放から全閉じへの動作）により静止画撮影を可能とする。

カメラ本体１１８に導かれた撮影光学系からの光は、インターレースＣＣＤセンサ又はＣＭＯＳセンサにより構成される撮像素子１０８上に到達する。撮像素子１０８は、その受光面上に形成された被写体像を電気信号に変換する。

撮像素子１０８からの出力信号は、撮像処理回路１０９によってＡＧＣ（オートゲインコントロール）や色調整などの処理が施された後、記録処理回路１１０に送られ、ここで映像信号として不図示の記録媒体（半導体メモリや光ディスク、磁気テープ等）に録画される。このとき撮影される映像（動画）は、例えばＮＴＳＣ方式の場合には、１秒間に６０フィールドを有する映像となり、ＰＡＬ方式の場合は、１秒間に５０フィールドを有する映像となる。

また、撮像処理回路１０９から出力される映像信号をもとに、光量検出器１１６は、現在の映像信号が適正な光量か否かを計測し、撮像素子１０８に入射する光の評価値としての検波評価値信号をカメラマイクロコンピュータ１１１に送る。

カメラマイクロコンピュータ１１１はそのデータをレンズマイクロコンピュータ１１５と電気的な接点を介して通信する。この通信周期は、ＮＴＳＣ方式ならば６０秒に１回、ＰＡＬ方式ならば５０秒に１回の周期である。具体的には、通信開始信号の通信とそれをトリガにしたシリアル通信とによってレンズ−カメラ本体間で互いのデータを交換する。

データには、カメラ設定情報、レンズ設定情報、ＡＦ（オートフォーカス）情報、ＺＯＯＭ（ズーム）情報、絞り情報、シャッタ情報等、レンズ制御やカメラ制御に必要なデータが含まれる。

レンズマイクロコンピュータ１１５は、光量検出器１１６からのデータをもとに絞り制御を行う。絞り１０４には、開口状態（開口径）に対応する絞り羽根の位置を検出する絞り位置検出器１１３が設けられている。これにより、現在の絞り位置、つまりは絞り値（Ｆ値）を電気的に検出することができる。また、この絞り位置を変化させるための絞り駆動回路１１３が設けられており、レンズマイクロコンピュータ１１５は、光量検出器１１６から得られた検波評価値に応じて最適な絞り値にするための絞り羽根の駆動量を計算する。そして、絞り駆動回路１１３を介して絞り羽根の位置サーボ制御を行うことにより、開口径を制御する。

この検波評価から絞り駆動までの一連の動作を繰り返すことにより、最適な光量制御を行うことができる。

メカニカルシャッタ１０５は、開放状態と全閉じ状態の２つの安定状態を有し、動画撮影時はシャッタ駆動回路１１４を通じて開放状態に固定される。

さらに、カメラ本体１１８には、静止画撮影時に操作されるレリーズスイッチ１１９が設けられている。レリーズスイッチ１１９の半押し操作（Ｓ１ＯＮ）により静止画撮影準備動作が開始される。ここで、静止画撮影準備動作は、被写体に対する撮影光学系のピント合わせ動作や、適正露出を得るための絞り駆動動作を含む。

静止画撮影時には、通常は、露出はＡＧＣ、絞り値およびシャッタスピードによって自動的に決定されるが、シャッタ速度優先、絞り優先などのモードを撮影者が選択することもできる。

レリーズスイッチ１１９が全押し操作（Ｓ２ＯＮ）されると、メカニカルシャッタ制御と電子シャッタ制御による静止画撮影が行われる。以下、このときの動作を図２のタイミングチャートを用いて説明する。なお、ここでは、撮像素子１０８として、インターレースＣＣＤが用いられている場合について説明する。

図２において、下から順に、レリーズスイッチ１１９が全押し操作に応じたレリーズ信号Ｓ２の出力タイミング、ＣＣＤ動作（電子シャッタ制御）のタイミング、ＣＣＤ転送信号の出力タイミング、メカニカルシャッタの位置、シャッタ閉じ信号の出力タイミング、撮像素子上での実際の露光量、および理想的な露光の様子を示している。

レリーズスイッチ１１９の全押し操作（Ｓ２ＯＮ）を開始条件として、まず電子シャッタ制御の１つとして、撮像素子１０８に蓄積された電荷をリセットするリセット動作が行われる。そして、ＣＣＤリセット動作が完了すると、撮像素子１０８での電荷蓄積（撮像）が開始されるともに、シャッタ閉じ信号（指令信号）がカメラマイクロコンピュータ１１１からレンズマイクロコンピュータ１１５に送信される。このとき、メカニカルシャッタ１０５は開放位置にある。

レンズマイクロコンピュータ１１５は、シャッタ閉じ信号を受信した後、タイマによる時間カウントを行い、撮像素子１０８の電荷蓄積が開始されてから所定時間が経過した時点でシャッタ駆動回路１１４にメカニカルシャッタ１０５の閉じ動作を開始させる。メカニカルシャッタ１０５は、開放位置からほぼ一定の時間で全閉じ位置まで動作する。

このとき、メカニカルシャッタ１０５が絞り開口を通過する光束を遮光し始めるまでは、単位時間当たりほぼ一定の光量（露光量）が撮像素子１０８により受光される。そして、メカニカルシャッタ１０５による絞り開口を通過する光束の遮光が進むにつれて、露光量が０に近づき、最終的に露光量が０になる（全閉じ状態）。

このときの露光量の変化の様子が、図２中の「露光量」に示されている。期間Ｔ１は、撮像素子１０８の電荷蓄積が開始されてから、メカニカルシャッタ１０５の閉じ動作が開始され、絞り開口を通過する光束を遮光し始めるまでの時間を示す。また、期間Ｔ２は、メカニカルシャッタ１０５による絞り開口を通過する光束の遮光開始から、メカニカルシャッタ１０５が全閉じ位置に達する（露光量が０になる）までの時間を示す。この期間Ｔ２において、撮像素子１０８に対する露光量は徐々に減少する。

ここで、撮像素子１０８の電荷蓄積（すなわち、撮像）が開始されてから、メカニカルシャッタ１０５が全閉じ位置に達するまでの撮像素子１０８に対する全露光量は、「露光量」のチャート中に四角形で示された期間Ｔ１での露光量と、三角形で示された期間Ｔ２での露光量との和である。そして、この全露光量をこの撮影における絞り値（開口径）での単位時間当たりの露光量ｈで除した値は、有効シャッタ時間Ｔｅを示す。この有効シャッタ時間Ｔｅは、メカニカルシャッタ１０５の開口の漸次変化を考慮しない理想的な露光動作が行われる際のシャッタ開時間に相当する。そして、有効シャッタ時間Ｔｅの逆数が、有効シャッタスピードとなる。

このようにしてメカニカルシャッタ１０５が閉じられた後に、「ＣＣＤ動作」に示すように、ＣＣＤ転送信号の出力タイミングで撮像素子１０８における奇数番目の垂直画素（ＯＤＤ）の電荷が読み出され、これが終了すると、次のＣＣＤ転送信号の出力タイミングにより偶数番目の垂直画素（ＥＶＥＮ）の電荷が読み出される。ここで、ＯＤＤとＥＶＥＮとでは読み出される時間が異なるため、ＯＤＤとＥＶＥＮで本来の露光時間が異なることになるが、メカニカルシャッタ１０５がＯＤＤ読み出し直前に閉じているため、ＯＤＤとＥＶＥＮの実際の露光量は同じになる。

ここで、メカニカルシャッタ１０５は定電流回路などによって、常に開放位置から全閉じ位置まで一定時間を要して動作する。しかし、このままでは、シャッタスピードは常に一定である。このため、本実施例では、シャッタスピードを可変とするために、電子シャッタのＣＣＤリセットタイミングを変更する。これにより、シャッタスピードおよびシャッタ時間を自由に変更することができる。そして、このためには、前述した有効シャッタ時間もしくは有効シャッタスピードを知ることが重要になる。

図３（ａ）には、絞り値（Ｆ値）がＦ２とＦ４の場合に同時にメカニカルシャッタ１０５の動作を開始したときの露光量変化を示している。縦軸が露光量、横軸が時間を示す。

本実施例では、絞り１０４とメカニカルシャッタ１０５とは別構成の要素であり、またメカニカルシャッタ１０５は定電流駆動によって動作するため、Ｆ値によるメカニカルシャッタ１０５の開放位置から全閉じ位置までの動作時間には変化はない。しかし、Ｆ値に応じて単位時間当たりの露光量（ｈ）は変化する。

さらに、Ｆ値に応じて、メカニカルシャッタ１０５が開放位置から閉じ始めて、絞り開口を通過する光束を遮光し始める位置（以下、遮光開始位置という）に到達するまでの期間（Ｔ１のうちの一部）とそこから全閉じ位置に達するまでの期間Ｔ２の長さが変化する。

Ｆ２とＦ４の場合の期間Ｔ１，Ｔ２の長さを図３（ｂ）に示す。Ｆ２の場合とＦ４の場合とを比べると、Ｆ４の場合方がＦ２の場合よりも期間Ｔ１が長く期間Ｔ２が短い。期間Ｔ１が長いほど有効シャッタ時間は長くなるので、図３（ｃ）に示すように、有効シャッタ時間はＦ２の場合よりもＦ４の場合の方が長くなる。つまり、Ｆ値によって有効シャッタ時間が変化し、Ｆ値が大きくなるほど有効シャッタ時間は長くなる。

このため、本実施例では、代表的なＦ値ごとに有効シャッタ時間Ｔｅをレンズマイクロコンピュータ１１５内に設けられたメモリ１１５ａに記憶させておく。そして、実際の静止画撮影時において、そのときの検出Ｆ値（絞り位置検出器１１２により検出された絞り１０４の開口状態）に応じた有効シャッタ時間をメモリ１１５ａから読み出し、カメラマイクロコンピュータ１１１に送信する。カメラマイクロコンピュータ１１１は、受け取った有効シャッタ時間Ｔｅに基づいて、電子シャッタ制御におけるＣＣＤリセットのタイミングを制御する。これにより、静止画撮影における所望のシャッタスピードを設定することができる。

なお、検出Ｆ値がメモリ１１５ａに記憶された代表的なＦ値中にない場合には、レンズマイクロコンピュータ１１５は、検出Ｆ値に近い代表的Ｆ値に対応する有効シャッタ時間から補間演算によって検出Ｆ値に対応する有効シャッタ時間を求め、カメラマイクロコンピュータ１１１に送信すればよい。

ここで、カメラマイクロコンピュータ１１１が、有効シャッタ時間Ｔｅを用いて、電子シャッタ制御におけるＣＣＤリセットタイミングをどのように算出するかについて説明する。

例えば、Ｆ値がＦ２である場合、
Ｔ１＝１２ｍｓ
Ｔ２＝２ｍｓ
Ｔ１＋Ｔ２＝１４ｍｓ
Ｔｅ＝１３ｍｓ
とする。

このとき１/１００秒のシャッタスピードで撮影を行いたいとすると、１/１００秒は１０ｍｓであるので、
Ｔｅ−（シャッタ時間）＝１３−１０＝＋３ｍｓ
となる。これにより、メカニカルシャッタ１０５の閉じ動作開始から３ｍｓ後までＣＣＤリセット動作を行うことで、１/１００秒のシャッタスピードでの撮影を行うことができる。

また、例えば、１/６０秒のシャッタスピードを得たい場合は、１/６０秒は１６．６ｍｓであるので、
Ｔｅ−（シャッタ時間）＝１３−１６．６＝−３．６ｍｓ
となる。したがって、メカニカルシャッタ１０５の閉じ動作開始よりも３．６ｍｓ前までＣＣＤリセット動作を行うことで、有効シャッタ時間Ｔｅに対応するシャッタスピードより遅いシャッタスピードも実現することができる。

但し、１／１０００秒のシャッタスピードの場合は、１／１０００秒は１ｍｓであり、Ｔ２の２ｍｓよりも短いシャッタ時間となる。つまり、Ｆ２ではメカニカルシャッタ１０５で実現できないシャッタスピードである。

したがって、本実施例では、Ｆ値ごとのＴ２の値を選択できるシャッタ時間の最大値と定め、該最大値である限界シャッタ時間又はその逆数の限界シャッタ速度を、レンズマイクロコンピュータ１１５からカメラマイクロコンピュータ１１１に送信しておく。そして、カメラマイクロコンピュータ１１１では、限界シャッタ速度を超えるシャッタ速度を選択できないようにする。

なお、Ｆ値に応じたＴ２およびＴｅの値は、一般に使用されているシャッタ試験機を用いた測定によって得ることができる。そして、これらの測定データを、レンズマイクロコンピュータ１１５内のメモリ（ＥＥＰＲＯＭ等）１１５ａに記憶させることで、第１の情報としての有効シャッタ時間および第２の情報としての限界シャッタ時間（若しくは有効シャッタスピードおよび限界シャッタスピード）をＦ値ごとに予め用意しておくことができる。

次に、本実施例のレンズマイクロコンピュータ１１５の静止画撮影時の処理手順を、図４のフローチャットを用いて説明する。

まず、Ｓ４００から始まり、レンズマイクロコンピュータ１１５は、カメラマイクロコンピュータ１１１からの通信開始信号を受信したか否かを判断する（Ｓ４０１）。通信開始信号を受信した場合は、Ｓ４０２の処理に移る。通信開始信号を受信していない場合は、Ｓ４０８で現在の絞り位置（Ｆ値）を検出するとともに、該Ｆ値に対応する有効シャッタ時間（又は有効シャッタスピード）と限界シャッタ時間（又限界シャッタスピード）の情報をメモリ１１５ａから読み出して、カメラマイクロコンピュータ１１１に送信する。これらの情報は一定の周期でカメラマイクロコンピュータ１１１に送られ、カメラマイクロコンピュータ１１１は最新に受信した情報を用いて電子シャッタ制御を行う。

Ｓ４０２において、レンズマイクロコンピュータ１１５は、前回の通信にＳ２信号が含まれていたか否かを判別し、含まれていなかった場合にはＳ４０８に進む。一方、Ｓ２信号が含まれていた場合は、Ｓ４０３に進み、時間Ｔ１（期間Ｔ１と同じ時間）を計測するタイマをスタートさせる。

Ｓ４０４において時間Ｔ１が経過すると、Ｓ４０５に進み、シャッタ駆動回路１１４を通じてメカニカルシャッタ１０５の閉じ動作を開始させる。このとき時間Ｔ１の間シャッタ閉じ動作を待つのは、レンズ装置やメカニカルシャッタの製品としてのばらつきによって、レンズ装置ごとにシャッタ動作タイミングにばらつきが生じる可能性があるため、この待ち時間によって閉じ動作が同じ時間に始まるように調節するためである。

次に、時間Ｔ２（期間Ｔ２と同じ時間）を計測するタイマをスタートさせ（Ｓ４０６）、時間Ｔ２が経過すると（Ｓ４０７）、シャッタ駆動回路１１４を通じてメカニカルシャッタ１０５を全閉じ位置から開放位置に戻す（Ｓ４０８）。以上で静止画撮影時の処理を終了する。

なお、本実施例では、撮像素子１０８としてＣＣＤセンサが用いられた場合の処理について説明したが、撮像素子１０８としてＣＭＯＳセンサが用いられた場合も、基本的にはＣＣＤセンサが用いられる場合と同様の処理が行われる。

図７には、下から順に、レリーズスイッチ１１９が全押し操作に応じたレリーズ信号Ｓ２の出力タイミングＣＭＯＳ動作（電子シャッタ制御）のタイミング、ＣＭＯＳ転送信号の出力タイミング、メカニカルシャッタの位置、シャッタ閉じ信号の出力タイミング、撮像素子上での実際の露光量、および理想的な露光の様子を示している。

ＣＭＯＳセンサの場合は、電荷を読み出す単位として、１画素単位や１ライン単位などが使われており、ＣＭＯＳ転送信号として、順次、画素もしくはラインを指定することで、電荷を読み出すことができる。このため、画素の読み出しタイミングに時間的ずれが発生する。したがって、ＣＣＤセンサの場合と同様に、全ての画素の露光時間を同じにするためには、ＣＭＯＳセンサの全画素をリセットして露光開始時間を揃え、かつメカニカルシャッタ１０５を閉じて露光終了時間を揃えることが必要である。なお、Ｔｅ、Ｔ１、Ｔ２については、図２に示したＣＣＤセンサの場合と同様である。

図５には、本発明の実施例２であるビデオカメラを示している。このビデオカメラは、レンズ一体型のカメラである。

被写体Ｏからの光は撮影光学系を通ってインターレースＣＣＤセンサ又はＣＭＯＳセンサにより構成される撮像素子５０８上に到達する。撮影光学系は、被写体側から順に、固定レンズユニット５０１、変倍を行うズームレンズユニット（バリエータ）５０２、絞り（アイリス）５０４、メカニカルシャッタ５０５、固定第３レンズユニット５０６およびフォーカシングを行うフォーカスレンズユニット（コンペンセータ）５０７により構成される。

また、ズームレンズユニット５０２と絞り５０４の間には、ＮＤフィルタ５０３を出し入れすることができ、光量を２段階に調節することができる。絞り５０４は、メカニカル絞りであり、光量を段階的又は連続的な調節する。メカニカルシャッタ５０５は、絞り５０４とは別に設けられ、その動作（開放から全閉じへの動作）により静止画撮影を可能とする。

撮像素子５０８は、その受光面上に形成された被写体像を電気信号に変換する。撮像素子５０８からの出力信号は、撮像処理回路５０９によってＡＧＣ（オートゲインコントロール）や色調整などの処理が施された後、記録処理回路５１０に送られ、ここで映像信号として不図示の記録媒体（半導体メモリや光ディスク、磁気テープ等）に録画される。このとき撮影される映像（動画）は、例えばＮＴＳＣ方式の場合には、１秒間に６０フィールドを有する映像となり、ＰＡＬ方式の場合は、１秒間に５０フィールドを有する映像となる。

また、撮像処理回路５０９から出力される映像信号をもとに、光量検出器５１５は、現在の映像信号が適正な光量か否かを計測し、撮像素子１０８に入射する光の評価値としての検波評価値信号をマイクロコンピュータ５１４に送る。

マイクロコンピュータ５１４はそのデータをもとに絞り制御を行う。絞り５０４には、開口状態（開口径）に対応する絞り羽根の位置を検出する絞り位置検出器５１１が設けられている。これにより、現在の絞り位置、つまりは絞り値（Ｆ値）を電気的に検出することができる。また、この絞り位置を変化させるための絞り駆動回路５１２が設けられており、マイクロコンピュータ５１４は、光量検出器５１５から得られた検波評価値に応じて最適な絞り値にするための絞り羽根の駆動量を計算する。そして、絞り駆動回路５１２を介して絞り羽根の位置サーボ制御を行うことにより、開口径を制御する。

メカニカルシャッタ５０５は、開放状態と全閉じ状態の２つの安定状態を有し、動画撮影時はシャッタ駆動回路５１３を通じて開放状態に固定される。

さらに、静止画撮影時に操作されるレリーズスイッチ５１６が設けられている。レリーズスイッチ５１６の半押し操作（Ｓ１ＯＮ）により静止画撮影準備動作が開始される。ここで、静止画撮影準備動作は、被写体に対する撮影光学系のピント合わせ動作や、適正露出を得るための絞り駆動動作を含む。

レリーズスイッチ５１６が全押し操作（Ｓ２ＯＮ）されると、メカニカルシャッタ制御と電子シャッタ制御による静止画撮影が行われる。本実施例での静止画撮影でのメカニカルシャッタ制御と電子シャッタ制御は、実施例１と同様である。

次に、図６のフローチャートを用いて、静止画撮影時のマイクロコンピュータ５１４の処理手順を説明する。まず、Ｓ６００から始まり、次に撮影トリガ信号が入力されたか否かを判断する（Ｓ６０１）。撮影トリガ信号が入力された場合は、Ｓ６０２の処理に移る。撮影トリガ信号が入力されていない場合はＳ６０８に進み、現在の絞り位置（Ｆ値）に対応する有効シャッタ時間（又は有効シャッタスピード）と限界シャッタ時間（又は限界シャッタスピード）をマイクロコンピュータ５１４内のメモリ５１４ａから読み出す。

これらのデータにより、限界シャッタスピードを上回らないようにシャッタスピードの設定限界値を決め、また、撮像素子５０８の電子シャッタ制御のタイミングを決定する。

Ｓ６０２において、マイクロコンピュータ５１４は、Ｓ２信号が入力されたか否かを判別し、入力されていない場合にはＳ６０８に進む。一方、Ｓ２信号が含まれていた場合は、Ｓ６０３に進み、時間Ｔ１（期間Ｔ１と同じ時間）を計測するタイマをスタートさせる。

Ｓ６０４において時間Ｔ１が経過すると、Ｓ６０５に進み、シャッタ駆動回路５１３を通じてメカニカルシャッタ５０５の閉じ動作を開始させる。時間Ｔ１を待つのは、実施例１と同様の理由からである。

次に、時間Ｔ２（期間Ｔ２と同じ時間）を計測するタイマをスタートさせ（Ｓ６０６）、時間Ｔ２が経過すると（Ｓ６０７）、シャッタ駆動回路５１３を通じてメカニカルシャッタ５０５を全閉じ位置から開放位置に戻す（Ｓ６０８）。以上で静止画撮影時の処理を終了する。

なお、上記各実施例では、有効シャッタ時間および有効シャッタスピードについて算出方法の一例を示したが、それ以外の方法で有効シャッタ時間および有効シャッタスピードを求めてもよい。また、有効シャッタ時間および有効シャッタスピードをそのまま処理に用いるのではなく、他の形式のデータに置き換えたものを処理に用いるようにしてもよい。

本発明の実施例１である撮像システムの構成を示すブロック図。実施例１の撮像システムの動作を示すタイミングチャート。（ａ）は実施例１におけるＦ値ごとのシャッタ動作を示す図、（ｂ）は実施例１におけるＦ値ごとの露光期間Ｔ１，Ｔ２を示す図、（ｃ）は実施例１におけるＦ値ごとの有効シャッタ時間Ｔｅを示す図。実施例１のレンズマイクロコンピュータの動作を示すフローチャート。本発明の実施例２である撮像装置の構成を示すブロック図。実施例２のマイクロコンピュータの動作を示すフローチャート。実施例１においてＣＭＯＳセンサを撮像素子として用いた場合の動作を示すタイミングチャート。

符号の説明

１０４，５０４絞り
１０５，５０５メカニカルシャッタ
１０８，５０８撮像素子
１１１カメラマイクロコンピュータ
１１５レンズマイクロコンピュータ
１１６，５１６レリーズスイッチ
１１７レンズ装置
１１８カメラ本体
５１４マイクロコンピュータ

Claims

撮像素子を有する撮像装置と、該撮像装置に対して着脱が可能であるとともに該撮像装置との通信が可能なレンズ装置とを含む撮像システムであって、
前記レンズ装置は、
絞りと、
メカニカルシャッタと、
前記絞りの開口状態を検出する検出手段と、
撮像が開始されてから前記メカニカルシャッタが全閉じ状態に達するまでの時間に関する第１の情報と、閉じ動作する前記メカニカルシャッタが前記絞りを通過した光束を遮光し始める位置から前記全閉じ状態に達するまでの時間に関する第２の情報とを、前記絞りの開口状態に応じて記憶した記憶手段と、を有し、
前記撮像装置は、前記撮像素子の電子シャッタ制御及び前記メカニカルシャッタの制御を行う制御手段を有し、
前記制御手段は、前記レンズ装置から送信された、前記絞りの開口状態に応じた前記第１及び第２の情報を受け取り、該受け取った前記第１の情報に基づいて前記電子シャッタ制御における前記撮像素子の蓄積電荷のリセットを行い、かつ該受け取った前記第２の情報に対応する限界シャッタ速度を超えないシャッタ速度で前記メカニカルシャッタを制御することを特徴とする撮像システム。
前記第１の情報は、前記絞りの開口状態に応じた前記撮像が開始されてから前記メカニカルシャッタが全閉じ状態に達するまでの前記撮像素子に対する露光量を、前記絞りの開口状態に応じた前記メカニカルシャッタの開放状態での単位時間当たりの前記撮像素子に対する露光量で除して求められた値又はその逆数であることを特徴とする請求項１に記載の撮像システム。
撮像素子と、
絞りと、
メカニカルシャッタと、
前記絞りの開口状態を検出する検出手段と、
撮像が開始されてから前記メカニカルシャッタが全閉じ状態に達するまでの時間に関する第１の情報と、閉じ動作する前記メカニカルシャッタが前記絞りを通過した光束を遮光し始める位置から前記全閉じ状態に達するまでの時間に関する第２の情報とを、前記絞りの開口状態に応じて記憶した記憶手段と、
前記撮像素子の電子シャッタ制御及び前記メカニカルシャッタの制御を行う制御手段と、を有し、
前記制御手段は、前記絞りの開口状態に応じた前記第１の情報に基づいて前記電子シャッタ制御における前記撮像素子の蓄積電荷のリセットを行い、かつ前記絞りの開口状態に応じた前記第２の情報に対応する限界シャッタ速度を超えないシャッタ速度で前記メカニカルシャッタを制御することを特徴とする撮像装置。
前記第１の情報は、前記絞りの開口状態に応じた前記撮像素子による撮像が開始されてから前記メカニカルシャッタが全閉じ状態に達するまでの前記撮像素子に対する露光量を、前記絞りの開口状態に応じた前記シャッタの開放状態での単位時間当たりの前記撮像素子に対する露光量で除して求められた値又はその逆数であることを特徴とする請求項３に記載の撮像装置。