JP5803406B2 - Imaging device - Google Patents
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Description
本発明は、撮像装置に関する。 The present invention relates to an imaging device.
従来、測光センサの出力信号を用いて被写体の輝度を演算し、撮影時の露出を制御することや、撮影シーンの解析を行って被写体の判別や認識を行うなどの測光装置を備えた撮像装置が知られている。このような撮像装置に用いられる測光装置は、閃光発光に併せて電荷を蓄積する必要性を考慮して、光電変換素子であるCCD(Charge Coupled Device)イメージセンサが一般に用いられる。このCCDイメージセンサは、画素数が少なく動作クロック数も少なく済むことから、結果的に消費電力が抑えられるという利点がある。 Conventionally, an imaging device equipped with a photometric device, such as calculating the luminance of a subject using an output signal of a photometric sensor and controlling exposure during shooting, or analyzing and analyzing a shooting scene to determine and recognize a subject It has been known. As a photometric device used for such an image pickup device, a CCD (Charge Coupled Device) image sensor which is a photoelectric conversion element is generally used in consideration of the necessity of accumulating charges along with flash light emission. This CCD image sensor has an advantage that the power consumption can be suppressed as a result, since the number of pixels is small and the number of operation clocks is small.
最近では、撮像素子だけでなく、測光センサにおいても高画素化の傾向となっている。ここで、CCDイメージセンサの画素数を増加させた場合、信号の読み出し時間が長くなるという欠点があり、測光センサとしてCCDイメージセンサではなく、CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)イメージセンサを用いることも検討されてきている。CMOSイメージセンサにおいては、センサ内部でA/D変換して出力することができるので、アナログノイズを軽減し、信号の読み出し時間を抑えることができるという利点がある。また、測光センサからの信号を用いて測光やシーン解析の精度を向上させることができるという利点もある。 Recently, not only an image sensor but also a photometric sensor has a tendency to increase the number of pixels. Here, when the number of pixels of the CCD image sensor is increased, there is a disadvantage that the signal readout time becomes longer, and it is also considered to use a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) image sensor instead of a CCD image sensor as a photometric sensor. Has been. Since the CMOS image sensor can perform A / D conversion and output inside the sensor, there are advantages that analog noise can be reduced and signal readout time can be reduced. In addition, there is an advantage that the accuracy of photometry and scene analysis can be improved using a signal from the photometric sensor.
しかしながら、CMOSイメージセンサは、その画素数の違いからCCDイメージセンサに比べて高速駆動させる必要があり、その結果、消費電力が大幅に増加してしまう。このため、測光センサとしてCMOSイメージセンサを用いた場合、デジタルカメラに装着される電池の保ち時間が悪く、数多くの画像を取得することができないという欠点がある。 However, the CMOS image sensor needs to be driven at a higher speed than the CCD image sensor due to the difference in the number of pixels, and as a result, the power consumption is greatly increased. For this reason, when a CMOS image sensor is used as a photometric sensor, there is a disadvantage that a battery that is attached to the digital camera has a poor holding time and a large number of images cannot be acquired.
本発明は、好適な撮像制御が可能な撮像装置を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide an imaging apparatus capable of suitable imaging control .
上述した課題を解決するために、本実施形態の撮像装置は、複数の画素を有し、露出を演算する露出演算部により露出を演算するとき前記複数の画素から出力された第1出力信号を前記露出演算部に出力し、発光量を演算する発光量演算部により発光量を演算するとき前記複数の画素から出力された第2出力信号を前記発光量演算部に出力し、抑制信号が供給されたとき前記複数の画素への電力供給を抑制する撮像部と、前記第1出力信号を出力するための前記複数の画素による第1の蓄積動作と、前記第1の蓄積動作より後に行われる前記第1出力信号を出力するための前記複数の画素による第2の蓄積動作との間に前記撮像部に前記抑制信号を出力し、前記第2出力信号を出力するための前記複数の画素による第3の蓄積動作と、前記第3の蓄積動作より後に行われる前記第2出力信号を出力するための前記複数の画素による第4の蓄積動作との間に前記撮像部に前記抑制信号を出力しない制御部とを有する。 In order to solve the above-described problem, the imaging apparatus according to the present embodiment has a plurality of pixels, and calculates the first output signal output from the plurality of pixels when calculating the exposure by the exposure calculation unit that calculates the exposure. When the light emission amount is calculated by the light emission amount calculation unit that outputs to the exposure calculation unit and calculates the light emission amount, the second output signal output from the plurality of pixels is output to the light emission amount calculation unit, and the suppression signal is supplied. And an imaging unit that suppresses power supply to the plurality of pixels when the operation is performed, a first accumulation operation by the plurality of pixels for outputting the first output signal, and after the first accumulation operation. By the plurality of pixels for outputting the suppression signal to the imaging unit and outputting the second output signal during the second accumulation operation by the plurality of pixels for outputting the first output signal A third accumulation operation; And a said not output the inhibition signal to the imaging unit control section between the fourth holding operation by the plurality of pixels for outputting the second output signal is carried out after the accumulation operation.
また、本実施形態の撮像装置は、複数の画素を有し、露出を演算する露出演算部と、発光量を演算する発光量演算部とに前記複数の画素から出力された出力信号を出力する撮像部と、前記露出演算部に前記出力信号を出力するための前記複数の画素による第1の蓄積動作と、前記第1の蓄積動作より後に行われる前記露出演算部に前記出力信号を出力するための前記複数の画素による第2の蓄積動作との間に前記複数の画素への電力供給を抑制する制御を行い、前記発光量演算部に前記出力信号を出力するための前記複数の画素による第3の蓄積動作と、前記第3の蓄積動作より後に行われる前記発光量演算部に前記出力信号を出力するための前記複数の画素による第4の蓄積動作との間に前記複数の画素への電力供給を抑制する制御を行わない制御部とを有する。 The imaging apparatus according to the present embodiment includes a plurality of pixels, and outputs an output signal output from the plurality of pixels to an exposure calculation unit that calculates exposure and a light emission amount calculation unit that calculates light emission amount. A first accumulation operation by the plurality of pixels for outputting the output signal to the imaging unit and the exposure calculation unit, and the output signal is output to the exposure calculation unit performed after the first accumulation operation For controlling the power supply to the plurality of pixels during the second accumulation operation by the plurality of pixels for outputting the output signal to the light emission amount calculation unit. To the plurality of pixels between a third accumulation operation and a fourth accumulation operation by the plurality of pixels for outputting the output signal to the light emission amount calculation unit performed after the third accumulation operation. Control to suppress the power supply of And a have the control unit.
本発明によれば、好適な撮像制御が可能な撮像装置を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the imaging device in which suitable imaging control is possible can be provided .
図1は、本実施形態の撮影装置の一例としてのデジタルカメラ10の概略を示す。デジタルカメラ10は、カメラボディ11と、該カメラボディ11に着脱可能なレンズユニット12とから構成される。カメラボディ11とレンズユニット12とには、雄雌の関係をなす一対のマウント13,14がそれぞれ設けられている。カメラボディ11にレンズユニット12を装着する際には、レンズユニット12に設けられたマウント14をバヨネット機構等でカメラボディ11のマウント13に結合する。また、これらマウント13,14にはそれぞれ電気接点が設けられている。レンズユニット12をカメラボディ11に装着したときには、それぞれのマウント13,14に設けられた電気接点が接触し、両者の電気的な接続が確立される。
FIG. 1 shows an outline of a digital camera 10 as an example of a photographing apparatus of the present embodiment. The digital camera 10 includes a
次に、レンズユニット12の構成を説明する。レンズユニット12は、撮像光学系21、レンズ駆動機構22、絞り23、絞り駆動機構24およびレンズ駆動制御回路25等を有している。なお、レンズ駆動機構22及び絞り駆動機構24は、それぞれレンズ駆動制御回路25に接続されている。
Next, the configuration of the
撮像光学系21は、ズームレンズやフォーカスレンズ等の複数のレンズから構成される。撮像光学系21を構成するレンズは、レンズ駆動機構22によって光軸(L1)方向に移動可能となる。撮像光学系21の各レンズの位置は不図示のエンコーダによって検出される。検出される各レンズの位置を示す検出信号は、レンズ駆動制御回路25に出力される。レンズ駆動制御回路25は、入力される検出信号を受けて、撮影時の撮影距離や焦点距離を算出する。これら算出された値は、カメラボディ11に出力される。
The imaging
絞り23は、カメラボディ11への入射光量を絞り羽根の開閉で調整する。絞り駆動機構24は、絞り23の開口度を制御する。レンズ駆動制御回路25は、マウント13,14の電気接点を介してカメラボディ11との通信を行うとともに、レンズユニット12での各種制御を実行する。また、レンズ駆動制御回路25は、ROM(図示省略)に記録されたレンズデータなどをカメラボディ11に送信する。
The
ところで、図1においては、レンズユニット12がカメラボディ11に着脱自在な、所謂一眼レフタイプのデジタルカメラ10の例を取り上げているが、これに限定する必要はなく、レンズユニット12がカメラボディ11に固定される、所謂コンパクトタイプのデジタルカメラであってもよい。
Incidentally, in FIG. 1, an example of a so-called single-lens reflex digital camera 10 in which the
次に、カメラボディ11の構成を説明する。カメラボディ11は、クイックリターンミラー31、メカニカルシャッタ32、撮像素子33、サブミラー34、焦点検出部35、ファインダ光学系及び測光センサ37等を備えている。
Next, the configuration of the
クイックリターンミラー31、メカニカルシャッタ32及び撮像素子33は、撮像光学系21の光軸L1に沿って配置される。クイックリターンミラー31の後方にはサブミラー34が配置される。また、カメラボディ11の上部にはファインダ光学系、測光センサ37が配置される。さらに、カメラボディ11の下部領域には焦点検出部35が配置される。
The
クイックリターンミラー31は、回動軸31aを中心にして回動可能に軸支されており、実線に示す観察状態と、光軸L1から退避した退避状態との間で切り替え可能となっている。観察状態のクイックリターンミラー31は、メカニカルシャッタ32及び撮像素子33の前方で傾斜配置される。この観察状態にあるクイックリターンミラー31は、撮像光学系21を通過した光束を上方へ(光軸L2方向に)反射してファインダ光学系に導く。このクイックリターンミラー31の中央部はハーフミラーとなっており、このクイックリターンミラー31を透過した一部の光束は、サブミラー34によって下方に(光軸L3方向に)反射し、焦点検出部35に導かれる。なお、焦点検出部35は、不図示のセパレータレンズで分割された被写体像の像ズレ量を各々のAFエリア毎に検出する、いわゆる位相差検出式の焦点検出を行う。この焦点検出部35からの焦点検出信号は、ボディ駆動制御回路51に出力される。
The
一方、退避状態のクイックリターンミラー31は、サブミラー34とともに上方に跳ね上げられて撮影光路から外れた位置まで回動する。クイックリターンミラー31が退避状態にあるときは、撮像光学系21を通過した光束がメカニカルシャッタ32及び撮像素子33に導かれる。
On the other hand, the
ファインダ光学系は、ファインダスクリーン(焦点板)41、コンデンサレンズ42、ペンタプリズム43及び接眼レンズ44を備えている。なお、符号45は接眼窓である。ファインダスクリーン41はクイックリターンミラー31の上方に位置する。このファインダスクリーン41には観察状態のクイックリターンミラー31で反射された光束が結像される。ファインダスクリーン41にて結像した光束はコンデンサレンズ42及びペンタプリズム43を通過し、ペンタプリズム43の入射面に対して90°の角度を有する射出面に導かれる。そして、ペンタプリズム43の射出面からの光束は、接眼レンズ44を透過した後、接眼窓45を介してユーザの目に到達する。
The finder optical system includes a finder screen (focus plate) 41, a
ファインダスクリーン41にて結像した光束の一部は、ペンタプリズム43を通過した後、三角プリズム46を介して、測光レンズ47を介して測光センサ37に入射される。この測光センサ37は、受光した光束に基づく信号(以下、測光信号)を画像処理回路55に出力する。この測光センサ37としては、例えばCMOSイメージセンサが用いられる。
A part of the light beam formed on the
ボディ駆動制御回路51は、不図示のマイクロコンピュータ、ROM、RAMなどから構成される。ボディ駆動制御回路51は、撮像素子33、測光センサ37、閃光装置52、シャッタ駆動機構53などの駆動制御を行う。このボディ駆動制御回路51は、画像処理回路55からの測光演算結果や調光結果に基づいた露出制御を行う他、焦点検出部35からの焦点検出信号に基づく焦点検出演算に基づく焦点調節制御を行う。また、ボディ駆動制御回路51は、マウント13,14を介してレンズ駆動制御回路25との間で通信を行い、レンズ情報とカメラ情報との送受信を行う。
The body
画像処理回路55は、撮像素子33から出力される画像信号に対して、ホワイトバランス処理、階調変換処理などの画像処理を実行する。この画像処理回路55により画像処理が施された画像信号は表示制御回路56に出力される。表示制御回路56は、入力される画像信号に基づく画像を表示部57に表示する。
The
また、画像処理回路55は、測光センサ37から出力される測光信号を用いて、後述するTTL調光や、被写体の測光、被写体の追尾や被写体の判別、撮影シーンの認識に係る処理を実行し、各処理の結果をボディ駆動制御回路51に出力する。
The
図2に示すように、ボディ駆動制御回路51は、センサ駆動部61、露出制御部62、撮像処理部63、焦点制御部64を備えている。なお、図2においては、露出制御及び焦点調節制御に関わる箇所のみを記載している。センサ駆動部61は、後述する制御演算部67により設定された電荷蓄積時間とアンプゲインに基づいて、測光センサ37を駆動制御する。なお、測光センサ37としてCMOSイメージセンサを用いることから、測光センサ37を駆動制御用の電子シャッタとして、ライン露光順次読み出し方式であるローリングシャッタが用いられる。
As shown in FIG. 2, the body
露出制御部62は、画像処理回路55から出力される測光演算結果や調光結果に基づいて撮像時の露出演算を行い、撮像時のシャッタ速度、絞り値を決定する。撮像処理部63は、露出制御部62において決定されたシャッタ速度、絞り値の他、後述するTTL調光部により設定された閃光の発光量を用いて撮像処理を実行する。
The
焦点制御部64は、画像処理回路55から出力される被写体の位置情報、動き情報の他、焦点検出部35から得られた焦点検出エリアのデフォーカス量から主要被写体に焦点が合うようにレンズ駆動制御回路25を制御し、レンズ駆動制御回路25により撮像光学系21のフォーカスレンズを光軸(L1)方向に移動して焦点調節を行う。
The focus control unit 64 drives the lens so that the main subject is focused from the defocus amount of the focus detection area obtained from the
画像処理回路55は、データ処理部66、制御演算部67、測光演算部68、TTL調光部69、被写体判別部70及び被写体追尾部71を備えている。データ処理部66は、測光センサ37からの測光信号(測光データ)が入力されると、測光データに対して画素欠陥補正などの処理や、ブロック化処理などを実行する。なお、データ処理部66により処理された測光データは不図示のバッファメモリに一時記憶される。
The
制御演算部67は、測光データに基づいて測光演算が可能か否かを判断する有効性判定を実行する。また、制御演算部67は、測光データに基づいて次回の測光における測光センサ37の電荷蓄積時間とアンプゲインとを設定する。例えば被写界の測光を行う場合、制御演算部67は、被写界の最大輝度値が目標輝度値となるように、測光センサ37の電荷蓄積時間とアンプゲインを設定する。また、シーン認識を行う場合、制御演算部67は、被写界の平均輝度値が目標測光値となるように、測光センサ37の電荷蓄積時間とアンプゲインを設定する。この制御演算部67により設定された測光センサ37の電荷蓄積時間とアンプゲインの情報は、センサ駆動部61に出力される。
The
測光演算部68は、制御演算部67により測光演算が可能であると判定された場合に、測光データを用いた測光演算を行う。
When the
TTL調光部69は、閃光装置52による予備発光(モニタ発光)時に測光センサ37から出力される測光データと、閃光装置52の非発光時に測光センサ37から出力される測光データとに基づいて、モニタ発光時の反射光成分を抽出し、閃光撮影に最適となる閃光の発光量を求める。
The TTL
被写体判別部70は、測光データを用いた被写体判別処理を実行する。詳細には、被写体判別部70は測光データにおける色情報や輝度情報に基づいて画像中の主要な被写体(例えば、人物の顔の領域)を判別し、判別された被写体の位置情報を取得する。なお、人物の顔の領域の判別を行う場合には、例えば人物の顔の特徴量を抽出する、又は肌色の領域を特定するなどの顔検出用のシーケンスを用いればよい。この被写体判別部70における判別結果(被写体の位置情報)は、測光演算部68、TTL調光部69の他、ボディ駆動制御回路51に出力される。
The
被写体追尾部71は、ユーザが選択した焦点検出領域を用いて、例えばテンプレートマッチングの手法により被写体追尾処理を実行する。この被写体追尾部71による被写体追尾処理を実行することで、被写体の動き情報が取得される。この被写体追尾部71により取得される被写体の動き情報は、ボディ駆動制御回路51に出力される。
The
次に、測光センサ37について説明する。この測光センサ37は、前面に不図示の原色透過フィルタが設けられたCMOSイメージセンサから構成される。この原色透過フィルタは、測光センサ37の総画素数Nに対して、例えば、G(緑色)の解像度がN/2、R(赤色)及びB(青色)の解像度がN/4となる原色ベイヤー配列(図示省略)になっている。
Next, the
図3及び図4に示すように、CMOSイメージセンサは、二次元状に配列された複数の画素P(i,j)、タイミングジェネレータ(TG)75、リセット回路76、垂直走査回路77、水平走査回路78、CDS回路79、ADコンバータ(ADC)80などを備えている。なお、図3及び図4は、CMOSイメージセンサの構成の一例を示すものであり、必ずしも図3及び図4の構成とする必要はない。
As shown in FIGS. 3 and 4, the CMOS image sensor includes a plurality of pixels P (i, j), a timing generator (TG) 75, a
複数の画素P(i,j)は、フォトダイオード(PD)81、フローティングディフュージョン(FD)82、増幅トランジスタ83、行選択トランジスタ84、リセットトランジスタ85を備えている。
The plurality of pixels P (i, j) includes a photodiode (PD) 81, a floating diffusion (FD) 82, an
PD81は、増幅トランジスタ83のゲートに接続されており、増幅トランジスタ83はFD82に蓄積された電荷の量に応じた信号(画素信号)を発生する。また、FD82は、リセットトランジスタ85を介し、電源電圧Vddに接続されている。
The
例えばリセット回路73から出力される制御信号ΦRnによりリセットトランジスタ85がONとなると、PD81及びFD82に溜まった電荷がクリアされる。PD81及びFD82に溜まった電荷がクリアされた後、受光される光束がPD81により電荷に変換され、PD81からFD82に転送される。そして、電荷蓄積時間が経過したときに出力される垂直同期信号を受けて、制御信号ΦSnが出力されると、行選択トランジスタ84がONとなる。
For example, when the
行選択トランジスタ84がONとなると、増幅トランジスタ83から、蓄積された電荷の量に応じた画素信号が垂直信号線86に出力される。垂直信号線86に出力される画素信号は、それぞれCDS回路79に入力される。
When the
タイミングジェネレータ75は、ボディ駆動制御回路51から出力される蓄積信号を受けてリセット回路76にリセット信号を出力する。また、ボディ駆動制御回路51から出力される蓄積信号の終了を受けて、垂直走査回路77に垂直同期信号を、水平走査回路78に水平同期信号をそれぞれ出力する。
The
リセット回路76は、タイミングジェネレータ75から出力されるリセット信号を受けて、各水平ラインに対して制御信号ΦR1〜ΦRnを所定時間おきに順次出力する。なお、所定時間とは、同一の水平ラインに配列される全画素の画素信号を各列のCDS回路79にそれぞれ転送する時間、及び各列のCDS回路79によりノイズ除去された画素信号をADC80にてA/D変換する時間である。
垂直走査回路77は、タイミングジェネレータ75から出力される垂直同期信号を受けて、水平ラインのそれぞれに制御信号ΦS1〜ΦSnを順次出力する。
The
水平走査回路78は、タイミングジェネレータ76から出力される水平同期信号を受けて、制御信号ΦV1〜ΦVmを順次出力する。
The
CDS回路79は、入力される画素信号に対して相関二重サンプリング処理を施し、画素信号に重畳されるノイズ成分を除去する。その後、水平走査回路78から制御信号ΦV1〜ΦVmが出力されると、ノイズ成分が除去された画素信号が各CDS回路79からADC80に順次転送される。そして、ADC80に順次転送されるアナログの画素信号が、ADC80によりデジタルの画素信号に変換され、測光データとして出力される。
The
上述したように、測光センサ37としてCMOSイメージセンサを用いる場合、測光センサ37の電子シャッタとして、ライン露光順次読み出し方式であるローリングシャッタが用いられる。このローリングシャッタは、測光センサ37における各画素の駆動読み出し、詳細には、リセット、露光、画素信号の出力及び次の電荷蓄積が行(水平ライン)毎に順次実行される。
As described above, when a CMOS image sensor is used as the
次に、測光センサ37の駆動制御について説明する。測光センサ37の駆動制御は、スタンバイ制御を用いて実行される。このスタンバイ制御においては、測光センサ37を駆動制御しない場合に、ボディ駆動制御回路51から測光センサ37に対してスタンバイ信号を出力する。このスタンバイ信号を受けて、測光センサ37の複数の画素P(i,j)、リセット回路76、垂直走査回路77及び水平走査回路78などへの給電が停止される。これにより、測光センサ37が待機状態となり、複数の画素における電荷の蓄積が停止される。この状態では、タイミングジェネレータ75には給電が行われるが、測光センサ37の各回路に対する信号は無効とされる。
Next, drive control of the
一方、測光センサ37を駆動制御する場合には、ボディ駆動制御回路51から測光センサ37に対してスタンバイ信号の出力が停止される。このスタンバイ信号の出力が停止されることを受けて、測光センサ37の複数の画素P(i,j)、垂直走査回路77、水平走査回路78及びリセット回路76などへの給電が開始される。これにより、測光センサ37が作動状態となり、複数の画素P(i,j)における電荷の蓄積が行われる。なお、スタンバイ信号の出力が停止された後、駆動するモードを切り替えるための制御信号が出力される。
On the other hand, when drive control of the
図5に示すように、このデジタルカメラ10は、非撮影時には被写界の測光動作とシーン解析動作とを1サイクルとした測光サイクルを繰り返し実行する。以下、被写界の測光動作とシーン解析動作における測光センサ37の駆動制御の内容は同一であることから、以下、被写界の測光動作を行う際の測光センサ37の駆動制御について説明する。
As shown in FIG. 5, the digital camera 10 repeatedly executes a photometry cycle in which the photometry operation of the object scene and the scene analysis operation are set to one cycle when not photographing. In the following, since the content of the
図6に示すように、ボディ駆動制御回路51は、測光センサ37へのスタンバイ信号の出力を停止し、制御信号を出力する。これにより、測光センサ37が待機状態から作動状態に切り替えられ、測光センサ7の複数の画素P(i,j)、垂直走査回路77、水平走査回路78及びリセット回路76などへの給電が開始される。
As shown in FIG. 6, the body
測光センサ37が作動状態に切り替えられた後、ボディ駆動制御回路51は、測光センサ37に蓄積信号を出力する。この蓄積信号を受けて、タイミングジェネレータ75はリセット回路76に対してリセット信号を出力する。これを受けて、リセット回路76は、1行目の水平ラインに配列された画素に対して制御信号ΦR1を出力する。制御信号ΦR1が出力されることで、1行目の水平ラインに配列された画素がリセットされ、制御信号ΦR1の立ち下がりで1行目の水平ラインに配列された各画素の電荷蓄積が開始される。そして、所定時間経過する毎に、2行目以降の水平ラインに配列された画素に対する制御信号ΦR2、ΦR3、・・・、ΦRnを順次出力する。つまり、各水平ラインに配列される画素のそれぞれにおいて、電荷の蓄積が順次開始される。ここで、所定時間とは、同一の水平ラインに配列される全画素の画素信号が各画素から出力されてから、ADC80にてA/D変換されるまでの時間である。
After the
ボディ駆動制御回路51から測光センサ37に蓄積信号が出力されてから電荷蓄積時間が経過すると、ボディ駆動制御回路51は、蓄積信号の出力を停止し読出し信号を測光センサ37に出力する。タイミングジェネレータ75は、垂直走査回路77に対して垂直同期信号を出力する。そして、垂直走査回路77は、制御信号ΦS1〜ΦSnを順次出力する。
When the charge accumulation time elapses after the accumulated signal is output from the body
タイミングジェネレータ75は、垂直走査回路77に対して垂直同期信号を出力する際に、水平走査回路78に対して水平同期信号を出力する。水平走査回路78は、制御信号ΦV1〜ΦVmを順次出力する。これにより、各水平ラインに配列される画素から画素信号がライン毎に読み出される。この読み出される画素信号は、各列に設けられたCDS回路79によりノイズ除去が施された後、ADCによるA/D変換が行われ、測光データとして出力される。
The
測光センサ37に設けられる複数の画素の全てから画像信号の読み出しが終了すると、ボディ駆動制御回路51は、スタンバイ信号を測光センサ37に出力する。これにより、複数の画素及び各回路に対する給電が停止される。つまり、測光センサ37が作動状態から待機状態に切り替えられる。なお、測光センサ37から出力された測光データは、画像処理回路にて測光演算に使用される。
When reading of the image signal from all of the plurality of pixels provided in the
上述した被写界の測光動作から所定時間が経過すると、シーン解析動作が実行される。ここで、所定時間とは画像処理回路において測光データを用いた測光演算に係る時間である。このシーン解析動作における測光センサ37の駆動制御は、被写界の測光動作時の測光センサ37の駆動制御と同一の駆動制御となる。つまり、ボディ駆動制御回路51から測光センサ37へのスタンバイ信号を停止し、制御信号を出力することで、測光センサ37が待機状態から作動状態に切り替えられる。その後、ボディ駆動制御回路51は、シーン解析動作における測光センサ37の駆動制御を実行する。このシーン解析動作においても、各画素の画素信号の読み出しが終了したことを受けて、ボディ駆動制御回路51は、スタンバイ信号を測光センサ37に出力する。これにより、シーン解析動作が実行された後、測光センサ37が作動状態から待機状態に切り替えられる。
When a predetermined time elapses from the above-mentioned photometry operation of the object scene, a scene analysis operation is executed. Here, the predetermined time is a time related to a photometric calculation using photometric data in the image processing circuit. The drive control of the
なお、シーン解析が終了してから、測光サイクルの1サイクルが終了するまでの間は、スタンバイ信号が測光センサ37に入力されるので、測光センサ37は待機状態で保持される。そして、2サイクル目以降の測光サイクルが、1サイクル目の測光サイクルと同様のサイクルで実行される。
Since the standby signal is input to the
ここで、測光センサ37に対してスタンバイ制御を行わない場合、測光センサ37の駆動制御が実行されていないときには、測光センサ37の駆動制御が実行されているときと同様にして、測光センサ37の各部に対して給電が行われている。この状態では、測光センサ37の複数の画素において電荷の蓄積が実行され、この電荷の蓄積に対して電力が浪費される。ここで、測光サイクルの1サイクルにおいて、被写界の測光動作及びシーン解析動作が実行されていない期間が多ければ多いほど、浪費される電力が多くなる。
Here, when standby control is not performed on the
一方、本発明の測光センサ37に対するスタンバイ制御を行う場合には、測光センサ37の駆動制御を実行しないときには、測光センサ37の複数の画素P(i,j)、リセット回路76及び垂直走査回路77、水平走査回路78などへ給電が停止される。つまり、測光サイクルにおいて測光センサ37を駆動制御しない期間では、測光センサ37の複数の画素、垂直走査回路77、水平走査回路78及びリセット回路76などへの給電が停止され、無駄な給電は行われなくなるので、電力を浪費することがなくなる。
On the other hand, when performing standby control for the
なお、上述した測光サイクルを繰り返し実行する過程で、レリーズボタンが半押しされた場合には、測光サイクルを中断し、図6に示す被写界の測光動作が実行される。そして、レリーズボタンの全押し操作により被写界の測光動作により得られた測光データを用いて撮影条件が決定され、レリーズボタンの全押し操作を受けて、ボディ駆動制御回路51は、決定された撮影条件に基づいて撮像処理を実行する。この場合も、被写界の測光動作が行われた後、ボディ駆動制御回路51は測光センサ37にスタンバイ信号を出力する。これにより、撮像処理が行われている間は、測光センサ37は待機状態で維持され。
If the release button is pressed halfway in the process of repeatedly executing the above-mentioned photometry cycle, the photometry cycle is interrupted and the photometry operation of the object scene shown in FIG. 6 is executed. Then, the shooting conditions are determined using the photometric data obtained by the photometric operation of the object scene by the full press operation of the release button, and the body
このデジタルカメラ10において、測光動作及びシーン解析動作を1サイクルとした測光サイクルを繰り返し実行している過程で、閃光撮影が行われる場合には、測光サイクルを中断し、TTL調光に係る動作が実行される。 In the digital camera 10, when flash photography is performed in the process of repeatedly performing the photometry operation and the scene analysis operation as one cycle, the photometry cycle is interrupted and the operation related to TTL light control is performed. Executed.
周知のように、TTL調光に係る処理は、まず閃光装置52により予備発光(モニタ発光)を行ったときの測光データと、閃光装置52による閃光発光を行わないときの測光データ(定常光による測光データ)とを測光センサ37にて取得し、これら測光データから得られる反射光成分に基づいて、本発光時の閃光装置における閃光の発光量を調光する処理である。
As is well known, the processing related to TTL dimming is performed by measuring light data when preliminary light emission (monitor light emission) is first performed by the
ここで、図7に示すように、TTL調光における測光センサ37の駆動制御は、以下のように実行される。この場合も、被写界の測光やシーン解析における測光センサ37の駆動制御と同様に、ボディ駆動制御回路51から測光センサ37へのスタンバイ信号の出力が停止されることで開始される。
Here, as shown in FIG. 7, the drive control of the
ボディ駆動制御回路51は、測光センサ37へのスタンバイ信号の出力を停止し、制御信号を出力する。これにより、測光センサ37が待機状態から作動状態に切り替えられる。測光センサ37が待機状態から作動状態に切り替えられた後、ボディ駆動制御回路51は蓄積信号を出力する。この蓄積信号を受けて、タイミングジェネレータ75はリセット回路76に対してリセット信号を出力する。これを受けて、リセット回路76は、1行目の水平ラインに配列された画素に対して制御信号ΦR1を出力する。制御信号ΦR1が出力されることで、1行目の水平ラインに配列された画素がリセットされ、制御信号ΦR1の立ち下がりで1行目の水平ラインに配列された各画素の電荷蓄積が開始される。そして、所定時間経過する毎に、2行目以降の水平ラインに配列された画素に対する制御信号ΦR2、ΦR3、・・・、ΦRnを順次出力する。つまり、各水平ラインに配列される画素のそれぞれにおいて、電荷の蓄積が順次開始される。
The body
複数の画素のそれぞれにおいて電荷の蓄積が開始された後、閃光装置52におけるモニタ発光が実行される。そして、モニタ発光が終了したことを受けて、ボディ駆動制御回路51は、蓄積信号の出力を停止し読出し信号を測光センサ37に出力する。タイミングジェネレータ75は、垂直走査回路77に対して垂直同期信号を出力する。そして、垂直走査回路77は、制御信号ΦS1〜ΦSnを順次出力する。タイミングジェネレータ75は、垂直走査回路77に対して垂直同期信号を出力する際に、水平走査回路78に対して水平同期信号を出力する。水平走査回路78は、制御信号ΦV1〜ΦVmを順次出力する。これにより、各水平ラインに配列される画素から画素信号がライン毎に読み出される。読み出される画素信号は、各列に設けられたCDS回路79によりノイズ除去が施された後、ADCによるA/D変換が行われ、画像処理回路55に出力される。これにより、モニタ発光が行われたときの測光データが取得される。
After the accumulation of electric charge is started in each of the plurality of pixels, monitor light emission in the
モニタ発光が行われたときの測光データを取得した後、ボディ駆動制御回路51は、定常光における被写界の測光を行う。この定常光における被写界の測光においては、ボディ駆動制御回路51は、閃光装置52によるモニタ発光を行って被写界の測光を行ったときと同一条件で、測光センサ37を駆動制御する。これにより、定常光における測光データが取得される。この定常光における測光データは画像処理回路55に出力される。この定常光における被写界の測光を行った後、ボディ駆動制御回路51は、スタンバイ信号を測光センサ37に出力する。これを受けて、測光センサ37が作動状態から待機状態へと切り替えられる。つまり、TTL調光など、複数の画素P(i,j)において連続して電荷を蓄積する場合には、ボディ駆動制御回路51は、測光センサ37に対してスタンバイ信号の出力を行わないので、測光センサ37を待機状態と作動状態との間で切り替える必要がないので、モニタ発光時における測光データの取得と、定常光における測光データの取得とのタイムラグを少なくすることが可能となる。
After acquiring the photometric data when the monitor light emission is performed, the body
本実施形態では、TTL調光の際に、モニタ発光を行ったときの被写界の測光動作の後にボディ駆動制御回路51からスタンバイ信号を測光センサ37に出力せずに、定常光における被写界の測光動作を開始している。しかしながら、モニタ発光を行ったときの被写界の測光動作が終了した後には、読み出された水平ラインに配列される画素において電荷の蓄積が行われている。この電荷の蓄積により電力が消費されてしまうことから、例えば蓄積された電荷を読み出した画素に対してはリセット信号を出力して、電荷の読み出しが行われた画素における次の電荷の蓄積を実行させないように制御することも可能である。
In the present embodiment, during TTL light control, a standby signal is not output from the body
本実施形態では、デジタルカメラの例を取り上げているが、これに限定される必要はなく、図2に示す各部を備えた測光装置であってもよい。 In the present embodiment, an example of a digital camera is taken up, but the present invention is not limited to this, and a photometric device including each unit shown in FIG. 2 may be used.
本実施形態では、デジタルカメラに設けられる閃光装置を用いたTTL調光について説明しているが、これに限定される必要はなく、デジタルカメラに着脱される閃光装置を用いてTTL調光を行う場合であっても、本発明を適用することができる。 In this embodiment, TTL dimming using a flash device provided in a digital camera is described. However, the present invention is not limited to this, and TTL dimming is performed using a flash device attached to and detached from the digital camera. Even in this case, the present invention can be applied.
10…デジタルカメラ、37…測光センサ、51…ボディ駆動制御回路、52…閃光装置、55…画像処理回路、61…センサ駆動部、66…データ処理部、67…制御演算部、68…測光演算部、69…TTL調光部、70…被写体判別部、71…被写体追尾部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Digital camera, 37 ... Photometry sensor, 51 ... Body drive control circuit, 52 ... Flash apparatus, 55 ... Image processing circuit, 61 ... Sensor drive part, 66 ... Data processing part, 67 ... Control calculation part, 68 ... Photometry calculation 69: TTL light control unit 70:
Claims (10)
前記第1出力信号を出力するための前記複数の画素による第1の蓄積動作と、前記第1の蓄積動作より後に行われる前記第1出力信号を出力するための前記複数の画素による第2の蓄積動作との間に前記撮像部に前記抑制信号を出力し、前記第2出力信号を出力するための前記複数の画素による第3の蓄積動作と、前記第3の蓄積動作より後に行われる前記第2出力信号を出力するための前記複数の画素による第4の蓄積動作との間に前記撮像部に前記抑制信号を出力しない制御部とを有する撮像装置。 A first accumulation operation by the plurality of pixels for outputting the first output signal; and a second accumulation operation by the plurality of pixels for outputting the first output signal performed after the first accumulation operation. A third accumulation operation by the plurality of pixels for outputting the suppression signal to the imaging unit and outputting the second output signal between the accumulation operation and the third accumulation operation; An imaging apparatus comprising: a control unit that does not output the suppression signal to the imaging unit during a fourth accumulation operation by the plurality of pixels for outputting a second output signal.
露出を演算する露出演算部と、
発光量を演算する発光量演算部と、を有する撮像装置。 The imaging apparatus according to claim 1 ,
An exposure calculator for calculating the exposure;
A light emission amount calculation unit that calculates a light emission amount.
前記露出演算部は、被写界の測光結果に基づく測光量を演算する測光演算部を有する撮像装置。 An imaging apparatus according to claim 2,
The said exposure calculating part is an imaging device which has a photometry calculating part which calculates photometric light quantity based on the photometric result of an object scene.
前記複数の画素は、電力供給が抑制されたとき蓄積動作を停止する撮像装置。 The plurality of pixels is an imaging device that stops an accumulation operation when power supply is suppressed.
前記第3の蓄積動作は、本発光をするよりも前に発光されるモニタ発光を測光するときの蓄積動作であり、前記第4の蓄積動作は、定常光を測光するときの蓄積動作である撮像装置。 The imaging apparatus according to any one of claims 1 to 4 , wherein
The third accumulating operation is an accumulating operation when metering monitor light emission emitted before the main light emission, and the fourth accumulating operation is an accumulating operation when metering steady light. Imaging device.
前記制御部は、前記抑制信号を出力し、前記抑制信号の出力を停止した後、前記撮像部の駆動モードを切り替えるための制御信号を出力する撮像装置。 The imaging unit that outputs the control signal for switching the drive mode of the imaging unit after the control unit outputs the suppression signal and stops outputting the suppression signal.
電荷の蓄積を行う作動状態と、前記電荷の蓄積を待機する待機状態との間で切り替えられる測光センサと、 A photometric sensor that is switched between an operating state for accumulating charge and a standby state for waiting for the charge accumulation;
前記電荷の蓄積を開始する際に前記待機状態にある前記測光センサを前記作動状態へと切り替えるとともに、蓄積された電荷を読み出した後で前記作動状態にある前記測光センサを前記待機状態へと切り替えるセンサ駆動部と、 When the charge accumulation starts, the photometric sensor in the standby state is switched to the operating state, and after the accumulated charge is read, the photometric sensor in the active state is switched to the standby state. A sensor driving unit;
を備える撮像装置。 An imaging apparatus comprising:
前記複数の画素は、二次元状に配列されており、 The plurality of pixels are arranged two-dimensionally,
前記センサ駆動部は、前記測光センサの前記複数の画素のうち、同一のラインに配列される画素に蓄積される電荷をライン毎に順次読み出すローリングシャッタにより、前記作動状態にある前記測光センサを駆動制御する撮像装置。 The sensor driving unit drives the photometric sensor in the operating state by a rolling shutter that sequentially reads out charges accumulated in pixels arranged in the same line among the plurality of pixels of the photometric sensor for each line. An imaging device to be controlled.
前記露出演算部に前記出力信号を出力するための前記複数の画素による第1の蓄積動作と、前記第1の蓄積動作より後に行われる前記露出演算部に前記出力信号を出力するための前記複数の画素による第2の蓄積動作との間に前記複数の画素への電力供給を抑制する制御を行い、前記発光量演算部に前記出力信号を出力するための前記複数の画素による第3の蓄積動作と、前記第3の蓄積動作より後に行われる前記発光量演算部に前記出力信号を出力するための前記複数の画素による第4の蓄積動作との間に前記複数の画素への電力供給を抑制する制御を行わない制御部とを有する撮像装置。 A first accumulation operation by the plurality of pixels for outputting the output signal to the exposure calculation unit, and the plurality for outputting the output signal to the exposure calculation unit performed after the first accumulation operation The third accumulation by the plurality of pixels for performing the control to suppress the power supply to the plurality of pixels during the second accumulation operation by the pixels and outputting the output signal to the light emission amount calculation unit The power supply to the plurality of pixels is performed between the operation and the fourth accumulation operation by the plurality of pixels for outputting the output signal to the light emission amount calculation unit performed after the third accumulation operation. An imaging apparatus having a control unit that does not perform control to suppress.
前記第3の蓄積動作は、本発光をするよりも前に発光されるモニタ発光を測光するときの蓄積動作であり、前記第4の蓄積動作は、定常光を測光するときの蓄積動作である撮像装置。 The third accumulating operation is an accumulating operation when metering monitor light emission emitted before the main light emission, and the fourth accumulating operation is an accumulating operation when metering steady light. Imaging device.
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