JP4453196B2 - Electronic still camera - Google Patents
Electronic still camera Download PDFInfo
- Publication number
- JP4453196B2 JP4453196B2 JP2000377303A JP2000377303A JP4453196B2 JP 4453196 B2 JP4453196 B2 JP 4453196B2 JP 2000377303 A JP2000377303 A JP 2000377303A JP 2000377303 A JP2000377303 A JP 2000377303A JP 4453196 B2 JP4453196 B2 JP 4453196B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sensitivity
- exposure
- exposure sensitivity
- predetermined value
- charge
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、撮像素子を用いて被写体像を撮像する電子スチルカメラに関する。
【0002】
【従来の技術】
カメラで適正な露出量を得るために、撮影レンズの絞り値AV,シャッタ秒時TV,被写体輝度BV,および露光感度SVを用いて、次式(1)による露出演算を行うアペックス演算が知られている。
【数1】
EV=AV+TV=BV+SV (1)
ただし、EVは露出量である。フィルムカメラの場合は、使用するフィルムの感度によりSVが決定されるので、被写体輝度BVに応じて絞り値AVおよびシャッタ秒時TVが演算される。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
絞り値AVは、撮影レンズによる被写体深度を決定する重要な要素であり、シャッタ秒時TVは、動きのある被写体のぶれを抑えたり躍動感を演出したりする重要な要素である。そこで、絞り値AVおよびシャッタ秒時TVを優先的に設定できると都合がよい。しかしながら、フィルムカメラのように露光感度SVが先に決定されてしまうと、被写体輝度BVに応じて絞り値AVおよびシャッタ秒時TVを調節する必要が生じ、絞り値およびシャッタ秒時を優先的に設定して適正な露出量を得ることは困難である。
【0004】
本発明の目的は、絞り値およびシャッタ秒時を優先的に設定し、撮像手段における露光感度を変化させて露光調節するようにした電子スチルカメラを提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
請求項1に記載の発明による電子スチルカメラは、撮影レンズを通して被写体像を撮像する撮像手段と、被写体輝度を検出する輝度検出手段と、撮像手段に設定されている露光時間、撮影レンズに設定されている絞り値、および輝度検出手段により検出される被写体輝度に応じて露光感度を演算する演算手段と、撮像手段による露光感度を調節する露光感度調節手段と、演算手段により演算された露光感度となるように露光感度調節手段を制御する制御手段とを備え、露光感度調節手段は、演算された露光感度が所定値以下の場合は、撮像手段において出力される画像信号の電荷電圧変換時のフローティング容量を変化させる第1感度調整処理により露光感度を調節し、演算された露光感度が所定値より大きい場合は、第1感度調整処理および、撮像手段において出力される画像信号の増幅度を変化させる第2感度調整処理により露光感度を調節することを特徴とする。
請求項5に記載の発明による電子スチルカメラは、撮影レンズを通して被写体像を撮像する撮像手段と、被写体輝度を検出する輝度検出手段と、撮像手段に設定されている露光時間、撮影レンズに設定されている絞り値、および輝度検出手段により検出される被写体輝度に応じて露光感度を演算する演算手段と、設定されている露光時間の中で電荷蓄積時間と電荷非蓄積時間とを交互に行う比率を変化させて撮像手段による露光感度を調節する露光感度調節手段と、演算手段により演算された露光感度となるように露光感度調節手段を制御する制御手段とを備えることを特徴とする。
【0007】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
図1は、本発明の一実施の形態による電子スチルカメラの概要を示すブロック図である。図1において、電子スチルカメラには、レンズ絞り11と、ミラー12と、輝度検出回路13と、CCD14と、CDS回路15と、可変利得増幅回路16と、A/D変換回路17と、信号処理回路18と、画像バッファメモリ19と、MPU20と、LCDモニタ回路21と、LCDモニタ22と、メモリカード23と、操作部材24と、絞り値設定部材25と、シャッタ秒時設定部材26と、被制御感度範囲設定部材27とが備えられている。
【0008】
被写体光は絞り11を通過してミラー12で反射され、輝度検出回路13に入力される。輝度検出回路13は被写体輝度を検出してMPU20に検出結果を送る。MPU20には操作部材24からの操作信号、絞り値設定部材25、シャッタ秒時設定部材26および被制御感度範囲設定部材27による各設定値が入力される。操作部材24からのレリーズ半押し操作信号がMPU20に入力されると、MPU20はCCD14に対する制御信号を出力する。撮像装置であるCCD14は、制御信号によって電荷蓄積および蓄積電荷読み出しのための動作タイミングが制御される。MPU20は、各設定部材から入力される設定値、および輝度検出回路13から入力される被写体輝度に基づいて、所定の露出演算を行う。
【0009】
レリーズ半押し操作信号に続いてレリーズ全押し操作信号がMPU20に入力されると、MPU20は不図示のミラー駆動機構を駆動してミラー12をはね上げる。これにより、CCD14上に被写体像が結像される。CCD14は入射される被写体光の明るさに応じて信号電荷を蓄積する。CCD14に蓄積された信号電荷はMPU20から送られるタイミング信号によって吐き出され、CDS回路15に入力される。CDS回路15はCCD14から出力される撮像信号に含まれるCCD14のリセットノイズやアンプノイズなどの低周波ノイズを除去する。
【0010】
可変利得増幅回路16は、MPU20により設定される増幅利得でアナログ画像信号に対する信号増幅を行う。A/D変換回路17は、信号増幅後のアナログ画像信号をディジタル信号に変換する。ディジタル変換された画像信号は信号処理回路18に導かれ、輪郭補償やガンマ補正、色温度調整、色空間変換処理などの画像前処理が行われる。画像前処理後の画像データは、バッファメモリ19に一旦格納される。
【0011】
バッファメモリ19に格納された画像前処理後の画像データは、MPU20により表示用の画像データに処理され、LCDモニタ回路21で生成される映像信号によってLCDモニタ22に撮影結果として表示される。上述した画像前処理が行なわれた画像データに対してさらに、MPU20はJPEG圧縮のためのフォーマット処理(画像後処理)を行う。MPU20は、画像後処理後の画像データをJPEG方式で所定の比率にデータ圧縮する。JPEG方式にデータ圧縮を受けた画像データは、MPU20により所定のデータ名を付与されて着脱可能な不揮発性記録媒体(PCカード、CFカードなど)であるメモリカード23に記録される。
【0012】
被制御感度範囲設定部材27は、後述する露出演算により算出される実効感度値に対して、警告表示を行うか否かの判定に用いられる所定値を設定する操作部材である。この被制御感度範囲設定部材27を撮影者が操作することにより、上記判定に用いられる所定値が設定される。
【0013】
図2はCCD14の信号出力部を説明する図である。図2において、FET142およびFET148はソースホロワ回路を構成する。フローティングコンデンサ143および144の容量CfおよびCf1の和がフローティング容量(電荷電圧変換容量)となる。FET145はフローティング容量を変化させるFETであり、MPU20によってオン/オフ制御される。インバータ146は、MPU20から出力される制御信号をFET145のゲート端子に伝達するバッファである。抵抗器147は負荷抵抗として用いられる。
【0014】
CCDレジスタ141の出力に設けられたFET142のゲートにリセットパルス信号φRsが入力されると、FET142がオンされてFET142のソースが電源電圧Vddに充電される。リセットパルス信号φRsが入力されなくなると、FET142がオフされてFET142のソースがフィードスルーレベルになる。この状態でCCDレジスタ141から信号電荷が出力されると、FET142のソースの信号レベルがCCDレジスタ141が出力する信号電荷に応じた電圧に変化する。この電圧ΔVは次式(2)によって表される。
【数2】
ΔV=ΔQ/(Cf+Cf1) (2)
ただし、ΔQはCCDレジスタ141から出力される信号電荷であり、(Cf+Cf1)はフローティング容量である。電圧ΔVはFET148によって増幅され、増幅後の電圧信号がCDS回路15に送られる。上式(2)により、フローティング容量が小さいほど電圧ΔVが大きくなり、FET142のソースの信号レベルの変化が大きくなる。すなわち、フローティング容量が小さいほど信号電荷の検出感度が高くなる。
【0015】
MPU20はCCD14の信号出力部における信号電荷の検出感度を高くするとき、FET145をオフさせてフローティング容量をCfにする。一方、CCD14の信号出力部の検出感度を低くするとき、FET145をオンさせてフローティング容量を(Cf+Cf1)にする。
【0016】
図3は可変利得増幅回路16を説明する図である。図3において、可変利得増幅器161はCDS回路15から出力されるアナログ画像信号を増幅する。ここで、可変利得増幅器161の増幅利得はMPU20によって設定される。MPU20が増幅利得制御信号をディジタル値で出力すると、D/A変換回路162がディジタル値に応じたアナログ電圧信号に変換して可変利得増幅器161へ出力する。可変利得増幅器161は、入力されるアナログ電圧に応じて増幅利得を設定する。
【0017】
図4はCCD14を説明する図である。CCD14は、いわゆる電子シャッタ制御による制御時間を、たとえば、1/125秒に固定しておき、1/125秒の間に電荷蓄積と電荷排出とを交互に繰り返すdutyを変えることにより露光量が制御される。図4において、光電変換フォトダイオード41はCCD14の画素を構成する。光電変換フォトダイオード41の上側には電荷排出用ドレイン領域42が設けられている。光電変換フォトダイオード41と電荷排出用ドレイン領域42との間に電荷排出ゲート45が設けられている。光電変換フォトダイオード41の左側には電荷蓄積部43が設けられている。光電変換フォトダイオード41と電荷蓄積部43との間に蓄積シフトゲート46が設けられている。電荷蓄積部43の左側には電荷転送CCDレジスタ44が設けられている。電荷蓄積部43と電荷転送CCDレジスタ44との間に読み出しゲート47が設けられている。
【0018】
図5はCCD14の露光時間がduty50%で制御される場合のCCD14に対する制御信号のタイミングを示す図である。電子シャッタ信号Sig14はCCD14に対する電荷蓄積信号であり、図5においてHレベルの区間が1/125秒に相当する。制御信号Sig45は電荷排出ゲート45に対する制御信号であり、制御信号Sig46は蓄積シフトゲート46に対する制御信号である。また、制御信号Sig47は読み出しゲート47に対する制御信号である。各制御信号Sig45〜47はいずれもHレベルで各々のゲートを開き、Lレベルで各々のゲートを閉じる。
【0019】
CCD14で露光開始する前(Sig14がLレベル)は、電荷排出ゲート45、蓄積シフトゲート46、および読み出しゲート47の各ゲートが開かれ、光電変換フォトダイオード41で発生した電荷、および電荷蓄積部43に蓄積された電荷は電荷排出用ドレイン領域42、および電荷転送CCDレジスタ44から廃棄される。CCD14で露光が開始される(Sig14がHレベル)と、読み出しゲート47が閉じられ、電荷排出ゲート45および蓄積シフトゲート46にはそれぞれ逆位相のパルス信号が印加される。
【0020】
CCD14で露光が終了される(Sig14がLレベル)と、読み出しゲート47が一旦開かれ、電荷蓄積部43に蓄積された電荷が電荷転送CCDレジスタ44に転送される。一旦開かれた読み出しゲート47は、その後電荷転送CCDレジスタ44から転送電荷の読み出しが終了するまで閉じたままにされる。CCD44から転送電荷の読み出しが終了すると読み出しゲート47が開かれ、次の露光開始まで待機する。一方、電荷排出ゲート45および蓄積シフトゲート46は、CCD14で露光が終了されると開かれ、次の露光開始まで待機する。
【0021】
図5において、蓄積シフトゲート46が開かれているとき、すなわち、Sig46がHレベルのとき、電荷が電荷蓄積部43に蓄積される。蓄積シフトゲート46が閉じられているとき、すなわち、Sig46がLレベルのとき、電荷は電荷蓄積部43に蓄積されない。電荷蓄積部43に電荷が蓄積されない期間に光電変換フォトダイオード41で発生する電荷は、電荷排出用ドレイン領域42から排出される。この結果、電子シャッタ信号Sig14のHレベル期間、すなわち、CCD14に対するシャッタ秒時が1/125秒に制御される場合でも、1/2の期間は電荷が蓄積されないので、CCD14による実際の露光時間は1/250秒相当に制御される。なお、本実施の形態の電子スチルカメラでは、開口時間を制御するメカニカルシャッタ機構が省略され、いわゆる電子シャッタ制御によりシャッタ秒時が制御される。
【0022】
CCD14の露光時間をduty75%で制御する場合は、電子シャッタ信号Sig14がHレベルの期間に、制御信号Sig46のHレベルとLレベルの比率を75%にするパルス信号を蓄積シフトゲート46に印加する。電荷排出ゲート45には、制御信号Sig46と逆位相のパルス制御信号Sig45を印加する。この結果、電子シャッタ信号Sig14のHレベル期間、すなわち、CCD14に対するシャッタ秒時が1/125秒に制御される場合でも、1/4の期間は電荷が蓄積されないので、CCD14による実際の露光時間は1/167秒相当に制御される。
【0023】
また、CCD14の露光時間をduty25%で制御する場合は、電子シャッタ信号Sig14がHレベルの期間に、制御信号Sig46のHレベルとLレベルの比率を25%にするパルス信号を蓄積シフトゲート46に印加する。電荷排出ゲート45には、制御信号Sig46と逆位相の制御信号Sig45を印加する。この結果、電子シャッタ信号Sig14のHレベル期間、すなわち、CCD14に対するシャッタ秒時が1/125秒に制御される場合でも、3/4の期間は電荷が蓄積されないので、CCD14による実際の露光時間は1/500秒相当に制御される。
【0024】
図6は、dutyを50%、25%、75%で制御する場合の制御信号Sig46の各パルス波形例を示す図である。なお、電子シャッタ信号Sig14がHレベルにされる全区間で制御信号Sig46をHレベル、すなわち、duty100%にすれば、CCD14による露光時間が電子シャッタ信号Sig14のHレベル期間と同じ1/125秒に制御される。
【0025】
以上説明した電子スチルカメラで行われる露出演算について説明する。電子スチルカメラは、次の▲1▼〜▲4▼の露出モードを有する。▲1▼設定されているレンズ絞り値およびシャッタ秒時の両方を優先して実効感度を制御する感度制御AE、▲2▼設定されているレンズ絞り値を優先してシャッタ秒時を制御する絞り優先AE、▲3▼設定されているシャッタ秒時を優先してレンズ絞り値を制御するシャッタ優先AE、▲4▼あらかじめプログラムされている撮影条件に応じてレンズ絞り値およびシャッタ秒時を制御するプログラムAE、である。これらの露出モードは、操作部材24に設けられている不図示のモード設定ダイアルにより切り換えられる。ここで実効感度とは、上述したCCD14の出力部の信号電荷の検出感度、可変利得増幅回路16の増幅利得、およびCCD14の動作タイミングのduty変化による露光量のいずれかを変化して行う被制御量のことをいう。本実施の形態の電子スチルカメラは、▲1▼の実効感度のみを積極的に制御して露光調節を行う感度制御AEに特徴があるので、感度制御AEを中心に説明する。
【0026】
図7は、MPU20で行われる露出演算処理の流れを説明するフローチャートである。MPU20は、操作部材24からレリーズ半押し操作信号が入力されると、図7の露出演算処理を開始する。ステップS71において、MPU20は撮影者が操作部材24を操作して設定されている露出モードが上述した▲1▼の感度制御AEか否かを判定し、感度制御AEに設定されている場合はステップS71を肯定判定してステップS72へ進む。一方、上述した▲2▼絞り優先AE、▲3▼シャッタ優先AE、▲4▼プログラムAEのいずれかに設定されている場合はステップS71を否定判定してステップS78へ進む。
【0027】
ステップS72において、MPU20は、絞り値設定部材25を撮影者が操作することにより設定されているレンズ絞り値AVと、シャッタ秒時設定部材26を撮影者が操作することにより設定されているシャッタ秒時TVとを読み込んで、ステップS73に進む。ここで、各々の設定値は、各操作部材25,26が操作されたとき、MPU20内のレジスタに格納されている。
【0028】
ステップS73において、MPU20は、輝度検出回路13から出力される被写体輝度値BVを読み込んでステップS74に進む。ステップS74において、MPU20は、シャッタ秒時TV、レンズ絞り値AV、および被写体輝度値BVとを用いて次式(3)により実効感度値SVを算出してステップS75に進む。
【数3】
SV=TV+AV−BV (3)
図8は、シャッタ秒時TVが撮影者によって1/125秒に設定されている場合に用いられるプログラム線図の例である。MPU20は、絞り値AVに応じて実効感度SVを求める。図8において、たとえば、撮影者によって絞り値AVが5.6に設定されて露出量EVが12であるとき、実効感度SV=5が求められる。なお、露出量EVはSV+BVで与えられる。
【0029】
ステップS75において、MPU20は、算出された実効感度値SVに基づいて、CCD14の出力部の信号電荷の検出感度、可変利得増幅回路16の増幅利得、およびCCD14の動作タイミングのduty変化による露光量を変化させる。図9は、実効感度値SVと、増幅利得、フローティング容量(電荷電圧変換容量)、dutyとの関係を表す表である。図9において、MPU20は、実効感度値SVが0〜6の範囲で可変利得増幅回路16の利得の変化量を0dBにする。また、MPU20は実効感度値SVが6〜11の範囲で、SVの1段階が可変利得増幅回路16の利得変化量6dBに相当するように増幅利得を変化させる。
【0030】
また、MPU20は、実効感度値SVが0〜5の範囲でCCD14のFET145オンさせる。このとき、フローティングコンデンサ143および144の容量CfおよびCf1がともに1pFであると、フローティング容量は2pFになる。MPU20は実効感度値SVが5〜11の範囲でCCD14のFET145オフさせる。この結果、フローティング容量は1pFになる。
【0031】
さらに、MPU20は実効感度値SVが0〜5の範囲で、SV値の1段階がCCD14の露光量2倍に相当するようにCCD14の制御信号Sig46、Sig45のdutyを変化させる。また、MPU20は実効感度値SVが5〜11の範囲で、制御信号Sig46、Sig45のdutyを100%に、すなわち、電子シャッタ信号Sig14がHレベルにされる全区間で制御信号Sig46がHレベルになるように制御する。
【0032】
MPU20は、以上のように実効感度値SVに基づく各部の設定を終えるとステップS76に進む。ステップS76において、MPU20は、被制御感度範囲設定部材27を撮影者が操作することにより設定されている所定値と、ステップS74で算出されている実効感度値SVとを比較し、実効感度値SV<所定値か否かを判定する。実効感度値SV<所定値の場合はステップS76で肯定判定されて図7の処理を終了し、レリーズ全押し信号に続く撮影処理が行われる。実効感度値SV≧所定値の場合はステップS76で否定判定されてステップS77へ進む。ステップS77において、MPU20は、LCDモニタ22に警告表示を行う。この警告表示は、たとえば、SVが10以上の場合に、CCD14の蓄積電荷が少ない状態で可変利得増幅回路16の利得を上げて信号レベルを高くする結果、S/N比が悪くなるおそれがあることを撮影者に報知するためのものである。
【0033】
上述したステップS71で否定判定されて進むステップS78において、MPU20は、設定されている他の露出モードにより所定の露出演算を行って図7の処理を終了する。
【0034】
上述した図9において、表の上側ほど実効感度が低く、表の下側ほど実効感度が高い。CCD14の動作タイミングのdutyを変化させて実効感度を下げる場合は、電子シャッタ信号Sig14をHレベルにする区間、すなわち、撮影者によって設定されるシャッタ秒時が長いほど有効である。反対に、撮影者によって短いシャッタ秒時TVが設定されたときは、dutyを変化させるための制御信号Sig46およびSig45の周波数をより高くして、実効感度値SV値を低く設定するようにする。
【0035】
以上説明した実施の形態によれば、次の作用効果が得られる。
(1)撮影者がシャッタ秒時設定部材26を操作することによって設定されているシャッタ秒時TV、および撮影者が絞り値設定部材25を操作することによって設定されているレンズ絞り値AVを変えることなく、電荷蓄積と電荷排出とを交互に繰り返すdutyを変化させることにより、CCD14で実際に電荷が蓄積される露光時間をシャッタ秒時TVより短く制御するようにした。たとえば、撮影者が所定の被写界深度を得るためにレンズ絞り値AVを任意の値に設定し、シャッタ秒時TVを1/125秒に設定する場合を想定する。このとき、MPU20が適正露出のために1/500秒相当のシャッタ秒時TVを演算すると、MPU20は制御信号Sig46のdutyを25%にする。CCD14の露光量は、dutyが1/4に変化するのでシャッタ秒時が1/500秒相当の露光量になるが、撮像される画像のぶれはシャッタ秒時が1/125秒相当のぶれになる。この結果、水の流れのような流動感を表現しながら、所望する被写界深度も備える画像を得ることが可能になる。
(2)CCD14の信号出力部におけるフローティング容量を小さくすることにより、信号電荷の検出感度を高くしてCCD14から出力される画像信号の出力値を見かけ上大きくするようにした。撮影者がレンズ絞り値AVおよびシャッタ秒時TVを任意の値に設定したとき、MPU20の露出演算によって算出される露出量EVがアンダーになる場合、MPU20は電荷電圧変換時のフローティング容量を小さくして信号レベルを上げる。この結果、動きがある被写体を撮影する場合に、撮影者がより短いシャッタ秒時TVを設定できるようになるから被写体のぶれを抑えることができる。さらに、レンズ絞り値AVを開放にしなくてよくなるので所望する被写界深度を実現することが可能になる。
(3)CCD14による画像信号の信号増幅利得を変えることにより、CCD14から出力される画像信号の出力値を見かけ上大きくするようにした。したがって、上記(2)と同様に、動きのある被写体のぶれを抑えるとともに、所望する被写界深度を実現することが可能になる。
(4)ステップS74で算出されている実効感度値SVと、撮影者により設定されている所定値とを比較し、たとえば、図9で星印が付されたSV値のように実効感度値SV≧所定値の場合にLCDモニタ22に警告表示を行うようにした。この結果、CCD14の蓄積電荷が少ない状態で可変利得増幅回路16の利得を上げて信号レベルを高くすることにより、撮影画像のS/N比が悪くなるおそれがあることを撮影者に報知することができる。
【0036】
以上の説明では、MPU20に絞り値設定部材25、シャッタ秒時設定部材26による各設定値が入力されるようにしたが、レンズ絞り値設定部材25およびシャッタ秒時設定部材26にそれぞれの設定値を検出する検出センサをそれぞれ設け、各検出センサによる検出信号がそれぞれMPU20に入力されるようにしてもよい。
【0037】
また、上記の説明では、ステップS77においてLCDモニタ22に警告表示を行うように説明したが、警告表示を行うとともに、図7の処理を終了した後にレリーズ全押し信号に続く撮影処理へ進むことを禁止するようにしてもよい。
【0038】
さらに、撮影者によって被制御感度範囲設定部材27から1つの所定値が設定されるように説明したが、実効感度値SVの被制御範囲の下限と上限を示す2つの所定値を設定するようにしてもよい。たとえば、図8のプログラム線図を例にとれば、リニアに制御される実効感度値SVの下限値は1、実効感度値SVの上限値は8である。そこで、撮影者が被制御感度範囲設定部材27から第1の所定値を8に、第2の所定値を1に設定しておき、MPU20は、算出した実効感度値SVが1〜8の範囲外にあるとき警告表示を行う。
【0039】
実効感度値SVに基づいて設定される可変利得増幅回路16の増幅利得、CCD14のフローティング容量(電荷電圧変換容量)、CCD14の制御信号のdutyの組み合わせは、図9に示した表の通りでなくてもよい。増幅利得、フローティング容量、およびdutyのいずれか1つを変化させるのでなく、複数の制御量を同時に変化させるようにしてもよい。
【0040】
上述した電子スチルカメラは、レンズ絞り値およびシャッタ秒時の設定を変えることができるカメラを例にあげて説明したが、レンズ絞り値が固定、あるいは、シャッタ秒時が固定されているカメラにも本発明を適用することができる。
【0041】
以上の説明では電子スチルカメラについて説明したが、動画を出力する電子カメラ、ムービーカメラにも本発明を適用することができる。
【0042】
特許請求の範囲における各構成要素と、発明の実施の形態における各構成要素との対応について説明すると、CCD14が撮像手段に、被写体輝度検出回路13が輝度検出手段に、シャッタ秒時TVが露光時間に、レンズ絞り値AVが絞り値に、輝度値BVが被写体輝度に、実効感度値SVが露光感度に、MPU20が演算手段、露光感度調節手段、および制御手段に、MPU20およびLCDモニタ22が警告手段に、それぞれ対応する。
【0043】
【発明の効果】
本発明によれば、露光時間、絞り値、および被写体輝度に応じた露光感度へ適切に感度調節できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態による電子スチルカメラの概要を示すブロック図である。
【図2】CCDの信号出力部を説明する図である。
【図3】可変利得増幅回路を説明する図である。
【図4】CCDを説明する図である。
【図5】CCDの露光時間がduty50%で制御される場合の制御信号のタイミングを示す図である。
【図6】 dutyを50%、25%、75%で制御する場合の制御信号パルス波形例を示す図である。
【図7】露出演算処理の流れを説明するフローチャートである。
【図8】シャッタ秒時が1/125秒に設定されている場合の露出量を決定するプログラム線図である。
【図9】実効感度値と、増幅利得、フローティング容量(電荷電圧変換容量)、およびdutyとの関係を表す図である。
【符号の説明】
11…絞り、 13…被写体輝度検出回路、
14…CCD、 16…可変利得増幅回路、
20…MPU, 22…LCDモニタ、
25…絞り値設定部材、 26…シャッタ秒時設定部材、
27…被制御感度範囲設定部材、 41…光電変換フォトダイオード、
42…電荷排出用ドレイン領域、 43…電荷蓄積部、
44…電荷転送CCDレジスタ、 45…電荷排出ゲート、
46…蓄積シフトゲート、 47…読み出しゲート、
141…CCDレジスタ、 142,145,148…FET、
143,144…フローティング容量、
161…可変利得増幅器[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electronic still camera that captures a subject image using an image sensor.
[0002]
[Prior art]
In order to obtain an appropriate exposure amount with the camera, an apex calculation is performed in which an exposure calculation is performed by the following equation (1) using the aperture value AV of the photographing lens, the TV at shutter speed, the subject brightness BV, and the exposure sensitivity SV. ing.
[Expression 1]
EV = AV + TV = BV + SV (1)
However, EV is an exposure amount. In the case of a film camera, the SV is determined by the sensitivity of the film to be used, so the aperture value AV and shutter time TV are calculated according to the subject brightness BV.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
The aperture value AV is an important factor that determines the depth of the subject by the photographing lens, and the shutter time TV is an important factor that suppresses blurring of a moving subject or creates a lively feeling. Therefore, it is convenient that the aperture value AV and the shutter time TV can be set with priority. However, if the exposure sensitivity SV is determined first as in a film camera, it is necessary to adjust the aperture value AV and shutter time TV according to the subject brightness BV, and the aperture value and shutter time are given priority. It is difficult to set and obtain an appropriate exposure amount.
[0004]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an electronic still camera in which an aperture value and a shutter time are preferentially set and exposure is adjusted by changing exposure sensitivity in an imaging means.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
An electronic still camera according to a first aspect of the present invention is set in an imaging unit that captures a subject image through a photographing lens, a luminance detection unit that detects subject luminance, an exposure time set in the imaging unit, and a photographing lens. A calculation means for calculating the exposure sensitivity according to the aperture value and the subject brightness detected by the brightness detection means, an exposure sensitivity adjustment means for adjusting the exposure sensitivity by the imaging means, and the exposure sensitivity calculated by the calculation means And a control means for controlling the exposure sensitivity adjustment means. The exposure sensitivity adjustment means is a floating at the time of charge voltage conversion of an image signal output from the imaging means when the calculated exposure sensitivity is equal to or less than a predetermined value. When the exposure sensitivity is adjusted by the first sensitivity adjustment process for changing the capacity and the calculated exposure sensitivity is greater than a predetermined value, the first sensitivity adjustment process and , And adjusting the exposure sensitivity by the second sensitivity adjustment processing for changing the amplification degree of the image signal output in the imaging unit.
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided an electronic still camera according to the present invention. A ratio of performing charge accumulation time and charge non-accumulation time alternately within a set exposure time, and a calculation means for calculating exposure sensitivity according to the aperture value and the subject brightness detected by the brightness detection means The exposure sensitivity adjusting means for adjusting the exposure sensitivity by the image pickup means by changing the above and the control means for controlling the exposure sensitivity adjusting means so as to obtain the exposure sensitivity calculated by the calculating means.
[0007]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram showing an outline of an electronic still camera according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, the electronic still camera includes a
[0008]
The subject light passes through the
[0009]
When a release full-press operation signal is input to the
[0010]
The variable
[0011]
The image data after image preprocessing stored in the
[0012]
The controlled sensitivity
[0013]
FIG. 2 is a diagram for explaining the signal output unit of the
[0014]
When the reset pulse signal φRs is input to the gate of the
[Expression 2]
ΔV = ΔQ / (Cf + Cf1) (2)
However, ΔQ is a signal charge output from the
[0015]
When the
[0016]
FIG. 3 is a diagram illustrating the variable
[0017]
FIG. 4 is a diagram illustrating the
[0018]
FIG. 5 is a diagram showing the timing of control signals for the
[0019]
Before the exposure is started by the CCD 14 (Sig14 is at L level), the
[0020]
When exposure is completed in the CCD 14 (Sig14 is at L level), the
[0021]
In FIG. 5, when the
[0022]
When the exposure time of the
[0023]
When the exposure time of the
[0024]
FIG. 6 is a diagram illustrating each pulse waveform example of the control signal Sig46 when the duty is controlled at 50%, 25%, and 75%. If the control signal Sig46 is set to the H level, that is,
[0025]
The exposure calculation performed by the electronic still camera described above will be described. The electronic still camera has the following exposure modes (1) to (4). (1) Sensitivity control AE that controls effective sensitivity by giving priority to both the set lens aperture value and shutter speed, and (2) Aperture that controls the shutter time by giving priority to the set lens aperture value. Priority AE, {circle around (3)} Shutter priority AE for controlling the lens aperture value by giving priority to the set shutter time, {circle around (4)} Control the lens aperture value and shutter time according to pre-programmed shooting conditions Program AE. These exposure modes are switched by a mode setting dial (not shown) provided on the
[0026]
FIG. 7 is a flowchart for explaining the flow of exposure calculation processing performed by the
[0027]
In step S72, the
[0028]
In step S73, the
[Equation 3]
SV = TV + AV-BV (3)
FIG. 8 is an example of a program diagram used when the shutter time TV is set to 1/125 seconds by the photographer. The
[0029]
In step S75, based on the calculated effective sensitivity value SV, the
[0030]
Further, the
[0031]
Further, the
[0032]
When the
[0033]
In step S78, which is determined to be negative in step S71 described above and proceeds, the
[0034]
In FIG. 9 described above, the effective sensitivity is lower at the upper side of the table, and the effective sensitivity is higher at the lower side of the table. In the case where the effective sensitivity is lowered by changing the duty of the operation timing of the
[0035]
According to the embodiment described above, the following operational effects can be obtained.
(1) The shutter time TV set by the photographer operating the shutter
(2) By reducing the floating capacitance in the signal output section of the
(3) The output value of the image signal output from the
(4) The effective sensitivity value SV calculated in step S74 is compared with a predetermined value set by the photographer. For example, the effective sensitivity value SV is like the SV value marked with a star in FIG. In the case of ≧ predetermined value, a warning is displayed on the
[0036]
In the above description, the setting values by the aperture
[0037]
Further, in the above description, the warning display is performed on the
[0038]
Further, although it has been described that one predetermined value is set by the photographer from the controlled sensitivity
[0039]
The combination of the amplification gain of the variable
[0040]
The above-described electronic still camera has been described by taking an example of a camera that can change the setting of the lens aperture value and the shutter time. However, the electronic still camera is also applicable to a camera in which the lens aperture value is fixed or the shutter time is fixed. The present invention can be applied.
[0041]
In the above description, the electronic still camera has been described. However, the present invention can also be applied to an electronic camera and a movie camera that output moving images.
[0042]
The correspondence between each constituent element in the claims and each constituent element in the embodiment of the invention will be described. The
[0043]
【The invention's effect】
According to the present invention, the sensitivity can be appropriately adjusted to the exposure sensitivity according to the exposure time, the aperture value, and the subject brightness.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing an outline of an electronic still camera according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating a signal output unit of a CCD.
FIG. 3 is a diagram illustrating a variable gain amplifier circuit.
FIG. 4 is a diagram illustrating a CCD.
FIG. 5 is a diagram showing the timing of control signals when the exposure time of the CCD is controlled with a duty of 50%.
FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a control signal pulse waveform when the duty is controlled at 50%, 25%, and 75%.
FIG. 7 is a flowchart illustrating the flow of exposure calculation processing.
FIG. 8 is a program diagram for determining an exposure amount when the shutter speed is set to 1/125 seconds.
FIG. 9 is a diagram illustrating a relationship between an effective sensitivity value, amplification gain, floating capacitance (charge-voltage conversion capacitance), and duty.
[Explanation of symbols]
11 ... Aperture, 13 ... Subject luminance detection circuit,
14 ... CCD, 16 ... variable gain amplifier circuit,
20 ... MPU, 22 ... LCD monitor,
25: Aperture value setting member, 26: Shutter time setting member,
27 ... Controlled sensitivity range setting member, 41 ... Photoelectric conversion photodiode,
42 ... drain region for discharging electric charge, 43 ... charge accumulating part,
44 ... Charge transfer CCD register, 45 ... Charge discharge gate,
46 ... Accumulation shift gate, 47 ... Read gate,
141: CCD register, 142, 145, 148 ... FET,
143, 144 ... floating capacity,
161: Variable gain amplifier
Claims (5)
被写体輝度を検出する輝度検出手段と、
前記撮像手段に設定されている露光時間、前記撮影レンズに設定されている絞り値、および前記輝度検出手段により検出される被写体輝度に応じて露光感度を演算する演算手段と、
前記撮像手段による露光感度を調節する露光感度調節手段と、
前記演算手段により演算された露光感度となるように前記露光感度調節手段を制御する制御手段とを備え、
前記露光感度調節手段は、前記演算された露光感度が所定値以下の場合は、前記撮像手段において出力される画像信号の電荷電圧変換時のフローティング容量を変化させる第1感度調整処理により露光感度を調節し、前記演算された露光感度が所定値より大きい場合は、前記第1感度調整処理および、前記撮像手段において出力される画像信号の増幅度を変化させる第2感度調整処理により露光感度を調節することを特徴とする電子スチルカメラ。An imaging means for imaging a subject image through a taking lens;
Luminance detection means for detecting subject luminance;
A calculation means for calculating an exposure sensitivity according to an exposure time set in the imaging means, an aperture value set in the photographing lens, and a subject brightness detected by the brightness detection means;
Exposure sensitivity adjusting means for adjusting exposure sensitivity by the imaging means;
Control means for controlling the exposure sensitivity adjusting means so as to be the exposure sensitivity calculated by the calculating means ,
When the calculated exposure sensitivity is less than or equal to a predetermined value, the exposure sensitivity adjustment means adjusts the exposure sensitivity by a first sensitivity adjustment process that changes a floating capacitance at the time of charge-voltage conversion of an image signal output from the imaging means. If the calculated exposure sensitivity is greater than a predetermined value, the exposure sensitivity is adjusted by the first sensitivity adjustment process and the second sensitivity adjustment process for changing the amplification degree of the image signal output from the imaging means. An electronic still camera characterized by
前記露光感度調節手段は、前記演算された露光感度が前記所定値より低い第2所定値以下の場合は、前記設定されている露光時間の中で電荷蓄積時間と電荷非蓄積時間とを交互に行う比率を変化させる第3感度調整処理により露光感度を調整し、前記露光感度が前記第2所定値より大きく前記所定値以下の場合は、前記第1感度調整処理および前記第3感度調整処理により露光感度を調節し、前記演算された露光感度が前記所定値以上の場合は、前記第1感度調整処理および前記第2感度調整処理および前記第3感度調整処理により露光感度を調節することを特徴とする電子スチルカメラ。 When the calculated exposure sensitivity is equal to or lower than a second predetermined value lower than the predetermined value, the exposure sensitivity adjusting means alternately changes a charge accumulation time and a charge non-accumulation time in the set exposure time. When the exposure sensitivity is adjusted by a third sensitivity adjustment process for changing a ratio to be performed and the exposure sensitivity is greater than the second predetermined value and less than or equal to the predetermined value, the first sensitivity adjustment process and the third sensitivity adjustment process are performed. The exposure sensitivity is adjusted, and when the calculated exposure sensitivity is equal to or greater than the predetermined value, the exposure sensitivity is adjusted by the first sensitivity adjustment process, the second sensitivity adjustment process, and the third sensitivity adjustment process. An electronic still camera.
前記演算手段により演算される露光感度が第3の所定値以上、あるいは前記第3の所定値より小さな第4の所定値未満の場合に警告する警告手段をさらに備えることを特徴とする電子スチルカメラ。The electronic still camera according to claim 1 or 2 ,
An electronic still camera, further comprising a warning unit that warns when the exposure sensitivity calculated by the calculation unit is equal to or higher than a third predetermined value or less than a fourth predetermined value that is smaller than the third predetermined value. .
前記制御手段により制御される露光感度の範囲をあらかじめ設定する設定手段をさらに備えることを特徴とする電子スチルカメラ。In the electronic still camera according to any one of claims 1 to 3 ,
An electronic still camera, further comprising setting means for presetting a range of exposure sensitivity controlled by the control means.
被写体輝度を検出する輝度検出手段と、
前記撮像手段に設定されている露光時間、前記撮影レンズに設定されている絞り値、および前記輝度検出手段により検出される被写体輝度に応じて露光感度を演算する演算手段と、
前記設定されている露光時間の中で電荷蓄積時間と電荷非蓄積時間とを交互に行う比率を変化させて前記撮像手段による露光感度を調節する露光感度調節手段と、
前記演算手段により演算された露光感度となるように前記露光感度調節手段を制御する制御手段とを備えることを特徴とする電子スチルカメラ。An imaging means for imaging a subject image through a taking lens;
Luminance detection means for detecting subject luminance;
A calculation means for calculating an exposure sensitivity according to an exposure time set in the imaging means, an aperture value set in the photographing lens, and a subject brightness detected by the brightness detection means;
Exposure sensitivity adjusting means for adjusting exposure sensitivity by the imaging means by changing a ratio of alternately performing charge accumulation time and charge non-accumulation time in the set exposure time;
An electronic still camera comprising: control means for controlling the exposure sensitivity adjusting means so that the exposure sensitivity calculated by the calculating means is obtained.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000377303A JP4453196B2 (en) | 2000-12-12 | 2000-12-12 | Electronic still camera |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000377303A JP4453196B2 (en) | 2000-12-12 | 2000-12-12 | Electronic still camera |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002185848A JP2002185848A (en) | 2002-06-28 |
JP4453196B2 true JP4453196B2 (en) | 2010-04-21 |
Family
ID=18846044
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000377303A Expired - Fee Related JP4453196B2 (en) | 2000-12-12 | 2000-12-12 | Electronic still camera |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4453196B2 (en) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004187087A (en) | 2002-12-04 | 2004-07-02 | Canon Inc | Imaging device |
JP4622566B2 (en) * | 2005-02-10 | 2011-02-02 | 株式会社ニコン | Electronic camera |
JP2008070510A (en) | 2006-09-13 | 2008-03-27 | Pentax Corp | Imaging apparatus |
JP2010096531A (en) * | 2008-10-14 | 2010-04-30 | Kenkoo:Kk | Exposure meter |
-
2000
- 2000-12-12 JP JP2000377303A patent/JP4453196B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2002185848A (en) | 2002-06-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TWI287928B (en) | Image pickup apparatus, exposure control method, and medium for computer program installed in the image pickup apparatus | |
JP4837406B2 (en) | Electronic blur correction apparatus and electronic blur correction method | |
US7664382B2 (en) | Electronic blur correction device and electronic blur correction method | |
JP2007243775A5 (en) | ||
CN101287074B (en) | Image pickup apparatus, image capturing system, method for driving image pickup apparatus | |
JP2000059677A (en) | Digital camera | |
JP4745851B2 (en) | Imaging device | |
JP3639734B2 (en) | Solid-state imaging device | |
JP2006262220A (en) | Imaging apparatus | |
JP4453196B2 (en) | Electronic still camera | |
JP2001057645A (en) | Electronic camera | |
JP3994721B2 (en) | Image capturing apparatus and method | |
KR100702958B1 (en) | Camera and method for exposure control | |
JP2006262222A (en) | Imaging apparatus | |
JP2002116477A (en) | Image pickup device | |
JP2981369B2 (en) | Still / movie video camera and control method thereof | |
JP2007306064A (en) | Imaging apparatus | |
JP2007074114A (en) | Electronic camera | |
JP2008268361A (en) | Photographing device | |
JP4042529B2 (en) | Digital camera | |
JP2000069356A (en) | Image pickup device | |
JP4642580B2 (en) | Imaging device | |
JP2006140581A (en) | Imaging element and image input device | |
JP2012204938A (en) | Imaging apparatus | |
JPH04167780A (en) | Driving device for image pickup device and solid-state image pickup device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20071211 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090929 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20091130 |
|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20091130 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20100112 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20100125 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130212 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4453196 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130212 Year of fee payment: 3 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130212 Year of fee payment: 3 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |