JP7109964B2 - 撮像装置、撮像装置の制御方法、および、プログラム - Google Patents

Description

本発明は、メカニカルシャッタと電子シャッタとを併用して撮像を行う撮像装置に関する。

従来、メカニカルシャッタと電子シャッタとを併用して撮像を行う撮像装置が知られている。後幕としてメカニカルシャッタを用い、先幕として撮像素子への電荷蓄積を開始するための電子シャッタを用いるシャッタを電子先幕シャッタという。電子先幕シャッタを備えた撮像装置において、メカニカルシャッタ（後幕）の走行特性は摩耗などによる疲労により撮像ごとに変化するが、電子シャッタ（先幕）の走行特性は変化しない。メカニカルシャッタと電子シャッタの走行特性の変化が大きくなると、露光ムラの影響が大きくなる。

例えば特許文献１には、後幕であるメカニカルシャッタの走行特性の変化量に基づいて先幕である電子シャッタの走行特性を変更する撮像装置が開示されている。

特開２０１０－２４５６０４号公報

ところで、撮像面（撮像素子の結像面）における電子シャッタとメカニカルシャッタは、撮像素子への入射光束の光軸方向において互いに離れている。このため、射出瞳距離などのレンズユニットに関する情報に応じて電子シャッタの走行特性を変更する必要がある。

しかしながら、特許文献１に開示された撮像装置は、レンズユニットに関する情報に応じた電子シャッタの走行特性の変化を考慮していない。このため、単純にメカニカルシャッタの走行特性の変化量に応じて電子シャッタの走行特性を変更すると、露光ムラの影響が大きくなる。

そこで本発明の目的は、メカニカルシャッタと電子シャッタとを併用して得られた画像に生じる露光ムラの影響を抑制することである。

本発明の一側面としての撮像装置は、レンズユニットを介して形成された光学像を光電変換する撮像素子と、前記撮像素子へ入射する光を遮光するように走行するメカニカルシャッタと、前記メカニカルシャッタと電子シャッタとを用いて撮像制御を行う制御部と、を有し、前記制御部は、前記メカニカルシャッタの走行特性の変化量に基づいて前記レンズユニットの射出瞳距離に関する情報を補正し、補正後の前記射出瞳距離に関する情報の符号に応じて、前記電子シャッタの走行特性を決定することを特徴とする。

本発明の他の目的及び特徴は、以下の実施形態において説明される。

本発明によれば、メカニカルシャッタと電子シャッタとを併用して得られた画像に生じる露光ムラの影響を抑制することができる。

各実施形態における撮像装置のブロック図である。 各実施形態における電子先幕シャッタの説明図である。 各実施形態におけるメカニカルシャッタの構成図である。 各実施形態における電子先幕シャッタの走行特性と各信号との関係を示す図である。 各実施形態における電子先幕シャッタの補正後の走行特性と各信号との関係を示す図である。 第１の実施形態における電子先幕シャッタ制御に関する構成を示すブロック図である。 第１の実施形態における電子先幕シャッタ制御に関するフローチャートである。 第２の実施形態における電子先幕シャッタ制御に関する構成を示すブロック図である。 第２の実施形態における電子先幕シャッタ制御に関するフローチャートである。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。

（第１の実施形態）
まず、図１を参照して、本発明の第１の実施形態における撮像装置の構成について説明する。図１は、本実施形態における撮像装置（撮像システム）１０のブロック図である。撮像装置１０は、カメラ本体（撮像装置本体）１００と、カメラ本体１００に着脱可能なレンズユニット（レンズ装置）１０１とを備えて構成される。ただし本実施形態は、これに限定されるものではなく、カメラ本体と、カメラ本体と一体的に構成されたレンズユニットとを備えて構成される撮像装置にも適用可能である。

まず、レンズユニット１０１の構成について説明する。撮影レンズ（撮像光学系）１１４は、図１中に１つのレンズとして示されているが、実際にはフォーカスレンズやズームレンズなどの複数のレンズから構成されている。レンズＣＰＵ１１５は、レンズ駆動回路１１６を介して撮影レンズ１１４の駆動（光軸ＯＡに沿った方向への移動）を制御する。またレンズＣＰＵ１１５は、絞り駆動回路１１７を介して絞り１１７ａを駆動し、撮影動作時の被写体輝度に応じて絞り１１７ａの状態（開口の大きさ、Ｆ値）を制御する。またレンズＣＰＵ１１５は、レンズユニット１０１の通信接点１１８およびカメラ本体１００の通信接点１１９を介して、カメラ本体１００の後述のカメラＣＰＵ１１３と通信することができる。レンズＣＰＵ１１５は、通信接点１１８、１１９を介して、レンズＩＤなどのレンズ情報をカメラＣＰＵ１１３の要求に応じて通知する。

次に、カメラ本体１００の構成について説明する。まず、撮像装置１０が非撮影状態であって、図１に示されるミラー１０２が撮影光路内に位置する状態について説明する。このとき、レンズユニット１０１の撮影レンズ１１４および絞り１１７を通過した被写体光束は、撮影光路内に位置するミラー１０２で反射され、ファインダ光学系１０３および合焦用撮像素子（不図示）に導かれる。これにより、ユーザは、ファインダ光学系１０３を介して被写体像を観察することができる。またカメラ本体１００（カメラＣＰＵ１１３）は、被写体を認識して焦点距離を検出することができ、通信接点１１９を通して焦点を合わせるためのレンズ駆動制御（フォーカス制御）を行うことができる。

続いて、後述するレリーズ釦（不図示）が押されて非撮影状態から撮影状態に移行した場合について説明する。このとき、ミラー１０２は撮影光路から退避する。これにより、レンズユニット１０１からの被写体光束は、ＣＭＯＳセンサやＣＣＤなどを備えて構成される撮像素子１０４へ向かう。撮像素子１０４の各画素は、露光期間中、レンズユニット１０１により形成された被写体像（光学像）を光量に応じて光電変換し、得られた電荷を蓄積する。すなわち撮像素子１０４は、レンズユニット１０１を介して形成された光学像を光電変換する。撮像素子１０４には、パルス発生回路１０７から走査クロック（水平駆動パルス）や所定の制御パルスが供給され、画素を順次リセットする電子先幕シャッタを用いて露光制御を行うことができる。

パルス発生回路１０７は、走査クロックを発生させる。垂直駆動変調回路１０８は、パルス発生回路１０７で発生した走査クロックのうち垂直走査用のクロックを所定のクロック周波数に変調して撮像素子１０４に出力する。また垂直駆動変調回路１０８は、後述する電子先幕シャッタの設定結果に基づいて電子先幕シャッタの走査を実行する。またパルス発生回路１０７は、後述する信号処理回路１０９にもクロック信号を出力する。

撮像素子１０４に対して物体側（レンズユニット１０１側）には、メカニカルシャッタ１０５が配置されている。メカニカルシャッタ１０５は、複数の遮光羽根で構成された羽根ユニットを複数有し、撮像素子１０４へ入射する光を遮光するように走行する。カメラＣＰＵ（制御部）１１３は、シャッタ駆動回路１０６を介してメカニカルシャッタ１０５の駆動を制御する（遮光制御を行う）。また本実施形態において、カメラＣＰＵ１１３は、メカニカルシャッタ（後幕シャッタ）１０５と電子シャッタ（電子先幕シャッタ）とを用いて撮像制御を行う。

信号処理回路１０９は、撮像素子１０４から読み出された信号に対して二重相関サンプリング処理（ＣＤＳ）、ゲイン（ＡＧ）処理、および、所定の処理（色処理やガンマ補正など）を施すことにより、画像データを生成する。信号処理回路１０９により生成された画像データは、画像表示回路１１０を介して画像表示装置（モニタ）１５１に撮影画像として表示され、または、画像記録回路（メモリなどの記録媒体）１１１に画像データとして記録される。

スイッチユニット１１２は、カメラ本体１００の主電源のＯＮ／ＯＦＦを制御するスイッチや、撮影準備動作および撮影動作を開始するために操作されるレリーズスイッチ（レリーズ釦）を含む。カメラＣＰＵ１１３は、レリーズ釦の半押し操作（スイッチＳＷ１のＯＮ）に応じて、撮影準備動作（測光動作や焦点調節動作など）を開始する。またカメラＣＰＵ１１３は、レリーズ釦の全押し操作（スイッチＳＷ２のＯＮ）に応じて、撮影動作（撮像素子１０４の露光および電荷信号の読み出し、並びに電荷信号を処理して得られた画像データの画像記録回路１１１への記録）を開始する。

温度センサ（温度検出部）１２０は、カメラ本体１００の内部の温度を検出する。温度センサ１２０により検出された温度は、ユーザに対して高温であることの通知や、メカニカルシャッタ１０５の温度補正に用いられる。検出センサ１０５ｂは、メカニカルシャッタ１０５の走行特性時間を検出する。情報格納部（記憶部）１５０は、検出センサ１０５ｂにより検出されたメカニカルシャッタ１０５の走行特性時間や、射出瞳距離に関する情報ごとの電子先幕走行パターン（複数の射出瞳距離に関する情報のそれぞれに対応する走行カーブ）を記憶している。

次に、図２を参照して、本実施形態における電子シャッタ（先幕シャッタ）の撮像動作について説明する。図２は、電子シャッタの説明図であり、撮像素子１０４およびメカニカルシャッタ（メカ後幕）１０５をレンズユニット１０１側から光軸方向に沿って観察した様子を示す正面図である。

レリーズ釦の押下により撮影が開始されると、撮像素子１０４の撮像面２上で矢印１の方向に電荷蓄積をリセットするリセット走査４が行われ、撮像面２は順次、電荷蓄積領域６となる。更に、遮光幕であるメカ後幕３（メカニカルシャッタ１０５に相当）が走行することにより、スリット５から順次、撮像面３が遮光される。このように、撮像素子１０４の画素がリセットされてからメカ後幕３により遮光状態となるまでの時間が、画素の電荷蓄積時間（露光時間）となる。

なお、撮影レンズ１１４により撮像素子１０４に結像した被写体像は上下が反転する。このため、図２に示されるように撮像素子１０４の撮像面２の下側から上側に向かって電荷蓄積走査を行うことにより、画像上部から画像下部へ順に画像が作られることになる。

次に、図３を参照して、メカニカルシャッタ１０５（メカ後幕３）の検出センサ（走行特性検出部）１０５ｂについて説明する。メカニカルシャッタ１０５は、フォトインタラプタＰＩやフォトリフレクタＰＲなどの検出センサ（非接触検出センサ）１０５ｂと、メカニカルシャッタ１０５のアーム部である補助羽根駆動板１０５ａとを有する。検出センサ１０５ｂは、不図示の発光部と受光部とを有し、発光部からの信号を受光部が受けているときはＬｏｗ信号、発光部からの信号を受光部が受けていないときはＨｉ信号を出力する。検出センサ１０５ｂは、補助羽根駆動板１０５ａに形成された穴１０５ｃにより、遮光状態と受光状態とが切り替わり、メカニカルシャッタ１０５の走行特性を検出することができる。

以下、図３（ａ）～（ｄ）を参照して、検出センサ１０５ｂの信号が切り替わるタイミングにおけるメカニカルシャッタ１０５（メカ後幕３）の状態を説明する。図３（ａ）は、メカニカルシャッタ１０５の遮光走行開始時における補助羽根駆動板１０５ａと検出センサ１０５ｂとの位置関係を示している。図３（ａ）に示されるように、このとき羽根は畳まれているため、メカ後幕スリット５を形成するスリット形成部が下側に位置し、撮像面２の全領域に光が当たっている。検出センサ１０５ｂは、補助羽根駆動板１０５ａによる遮光前状態のため、Ｌｏｗ信号を出力する。

続いて、図３（ｂ）は、メカニカルシャッタ１０５が走行し始めたことによりスリット形成部が不図示の開口部中央よりも下側に位置し、撮像面２の中央から上領域に光が当たっているときの補助羽根駆動板１０５ａと検出センサ１０５ｂとの位置関係を示している。このとき検出センサ１０５ｂは、補助羽根駆動板１０５ａにより遮光状態となるためＨｉ信号を出力する。

続いて、図３（ｃ）は、メカニカルシャッタ１０５の走行によりスリット形成部が不図示の開口部中央よりも上側に位置し、撮像面２の上側の領域に光が当たっているときの補助羽根駆動板１０５ａと検出センサ１０５ｂとの位置関係を示している。このとき検出センサ１０５ｂは、補助羽根駆動板１０５ａの穴１０５ｃにより受光状態となるため、Ｌｏｗ信号を出力する。

続いて、図３（ｄ）は、メカニカルシャッタ１０５の遮光走行完了の補助羽根駆動板１０５ａと検出センサ１０５ｂとの位置関係を示している。このとき検出センサ１０５ｂは、補助羽根駆動板１０５ａにより遮光状態となるため、Ｈｉ信号を出力する。このように、遮光制御の際に、メカニカルシャッタ１０５（検出センサ１０５ｂ）はＬｏｗ信号、Ｈｉ信号、Ｌｏｗ信号、Ｈｉ信号の順に検出信号を出力する。

次に、図４および図５を参照して、メカニカルシャッタ（メカ後幕）１０５の走行特性の変化に応じた電子先幕シャッタの補正（フィードバック補正）について説明する。図４は、電子先幕シャッタの走行特性と各信号との関係を示す図である。図５は、電子先幕シャッタの補正後の走行特性と各信号との関係を示す図である。

まず、図４（ａ）を参照して、初期状態（工場出荷時の状態）のメカニカルシャッタ１０５について説明する。図４（ａ）の上半分は、横軸を時間したときの電子先幕（電子シャッタ）１１およびメカ後幕（メカニカルシャッタ）１２の走行特性を示している。図４（ａ）の下半分は、走行特性に応じた各信号を示している。電子先幕１１は、電子先幕１１の走行開始信号ＥＳＨがＨｉになると、各画素の蓄積時間が一定となるようにリセット走査を開始し、撮像素子１０４は下から上への走行方向に受光状態となる。

続いてカメラＣＰＵ１１３（シャッタ駆動回路１０６）は、メカニカルシャッタ（メカ後幕）１０５の走行開始信号ＭＳＨがＨｉになると、メカ後幕１２の走行特性に従ってメカ後幕１２の遮光走行を開始する。これにより、撮像素子１０４は下から上への走行方向に遮光状態となる。

１０５ｂ－Ｓは、検出センサ１０５ｂの検出信号（メカ後幕の走行特性検出信号）を示している。ここで、メカ後幕１２の走行開始信号ＭＳＨがＨｉになってから検出信号１０５ｂ－ＳがＬｏｗに切り替わるまでの時間（メカ後幕が走行開始してから画像中央に至るまでに要する時間）をＡＴとし、初期状態（工場出荷時の状態）における時間ＡＴをＡＴ０とする。また、検出信号１０５ｂ－Ｓの１回目にＨｉに切り替わる時間から２回目にＨｉに切り替わるまでの時間（メカ後幕１２が画像上側から画像下側に至るまでに要する時間）をＡＭとし、初期状態（工場出荷時の状態）における時間ＡＭをＡＭ０とする。カメラＣＰＵ１１３は、時間ＡＴ、ＡＭのそれぞれを、ユーザがレリーズを行うたびに取得する。時間ＡＴ０、ＡＭ０は、工場出荷前など事前に初期状態のメカ後幕の走行時間（走行特性時間）として、情報格納部１５０に記憶される。

次に、図４（ｂ）を参照して、メカ後幕１２の走行特性が変化したとき状態を説明する。図４（ｂ）において、電子先幕１１の走行特性は、図４（ａ）と変化しない。一方、メカ後幕１２´の走行特性は、レリーズ回数や温度などにより変化し、初期状態よりも遅い走行特性であることを示している。これにより、画像上側では露光時間は変わっていないため画像上側の明るさは変わらないが、画像中央では露光時間がＡＴ－ＡＴ０だけ長くなり、画像中央が明るくなる。また、画像下側では露光時間がＡＭ－ＡＭ０だけ長くなり、画像下側は更に明るくなる。すなわち、画像の上下方向において露光時間が異なり、露光ムラが顕著になる。このときのメカ後幕の走行特性の変化量、すなわち時間ＡＴの変化量ΔＡＴおよび時間ＡＭの変化量ΔＡＭはそれぞれ、以下の式（１）、（２）のように表される。

ΔＡＴ＝ＡＴ－ＡＴ０ … （１）
ΔＡＭ＝ＡＭ－ＡＭ０ … （２）
なお、メカ後幕の走行特性変化量（時間変化量ΔＡＴおよび後幕速変化量ΔＡＭ）は、後述の変化量演算部１１３ｂにより算出される。

次に、図５（ａ）を参照して、メカ後幕の走行特性変化量（変化量ΔＡＭ）に応じたフィードバック補正後の電子シャッタについて説明する。図５（ａ）中のメカ後幕１２´の走行特性は、図４（ｂ）の走行特性１２´と同じである。一方、図５（ａ）中の電子先幕１１´の走行特性は、変化量ΔＡＭに応じて変化している。具体的には、カメラＣＰＵ１１３は、メカ後幕の変化量ΔＡＭに応じた補正を行う（ＰＯ補正値βを算出する）ことにより、画像中央の露光時間を変更することなく電子シャッタの走行スピードを遅くするように電子シャッタの走行特性（走行カーブ）を補正する。これにより、画像上下方向の露光時間の差を改善することができる。

また、ＰＯ補正値（第１のＰＯ補正値（フィードバック補正値））βは、後述する補正値演算部１１３ｃにより変化量ΔＡＭとＰＯ補正値βの算出係数α（第１のＰＯ補正値の算出係数）とを用いて以下の式（３）のように算出される。算出されたＰＯ補正値βは、情報格納部１５０に記憶される。なおＰＯ補正値βは、変化量ΔＡＭが変化する度に書き換えられることができる。

β＝ΔＡＭ×α … （３）
次に、図５（ｂ）を参照して、メカ後幕の走行特性変化量（変化量ΔＡＴ）に応じたフィードバック補正後の電子先幕シャッタについて説明する。図５（ｂ）中のメカ後幕１２´の走行特性は、図４（ｂ）中のメカ後幕１２´と同じである。一方、図５（ｂ）中の電子先幕１１´´の走行特性は、変化量ΔＡＴに応じて走行開始信号タイミングが変化している。具体的には、電子シャッタの走行開始信号ＥＳＨを変化量ΔＡＴだけ遅く出力することにより、画像全体の露光時間を初期状態と同等にすることができる。以下の式（４）に示されるように、露光ズレ補正値（第１の露光ズレ補正値（フィードバック補正値））ｇｅｔａは変化量ΔＡに等しい。また露光ズレ補正値ｇｅｔａは、情報格納部１５０に記憶され、変化量ΔＡＴが変化する度に書き換えられることができる。

ｇｅｔａ＝ΔＡＴ … （４）
以上のような検出、演算、および、補正により、メカ後幕（メカニカルシャッタ）の走行特性の変化量に応じて電子先幕（電子シャッタ）の走行特性を補正（フィードバック補正）することが可能である。

次に、図６を参照して、撮影時の電子先幕シャッタの制御について説明する。図６は、本実施形態における撮像装置１０のうち電子先幕シャッタ制御に関する構成を示すブロック図である。電子先幕シャッタ制御は、メカニカルシャッタ１０５、シャッタ駆動回路１０６、垂直駆動変調回路１０８、カメラＣＰＵ１１３、および、情報格納部１５０により実行される。カメラＣＰＵ１１３は、情報取得部１１３ａ、変化量演算部１１３ｂ、補正値演算部１１３ｃ、および、電子シャッタ設定部１１３ｄを有する。

情報取得部１１３ａは、メカニカルシャッタ１０５に設けられた検出センサ（シャッタ検出部）１０５ｂにより検出された現在のシャッタ走行特性情報、および、情報格納部１５０に記憶された出荷時（初期状態）のシャッタ走行特性情報を取得する。また情報取得部１１３ａは、シャッタ走行特性の変化量に応じて補正値（ＰＯ補正値β）を算出するために用いられる係数（ＰＯ補正値βの算出係数α）、および、レンズユニット１０１からのレンズ情報（例えば、射出瞳距離ＬＰＯ（ＰＯ値））を取得する。

情報取得部１１３ａは、現在のシャッタ走行特性情報および出荷時のシャッタ走行特性情報を変化量演算部１１３ｂに出力する。また情報取得部１１３ａは、ＰＯ補正値βの算出係数αおよびレンズ情報（ＰＯ値）を補正値演算部１１３ｃに出力する。

変化量演算部１１３ｂは、情報取得部１１３ａから出力された現在のシャッタ走行特性情報および出荷時のシャッタ走行特性情報に基づいて、メカ後幕（メカニカルシャッタ１０５）の走行特性の変化量を算出し、その変化量を補正値演算部１１３ｃに出力する。

補正値演算部１１３ｃは、変化量演算部１１３ｂから出力されたシャッタ走行特性の変化量と情報取得部１１３ａから出力されたＰＯ補正値の算出係数αとに基づいて、補正値（ＰＯ補正値β）を算出する。また補正値演算部１１３ｃは、情報取得部１１３ａから出力されたレンズ情報に基づいてレンズユニット１０１の射出瞳距離（ＰＯ値）を取得する。そして補正値演算部１１３ｃは、ＰＯ補正値βと射出瞳距離（ＰＯ値）とを加算することにより、補正後のＰＯ値（補正ＰＯ値）を算出する。また補正値演算部１１３ｃは、電子シャッタの露光ズレ補正値を算出し、補正ＰＯ値と露光ズレ補正値とを電子シャッタ設定部１１３ｄに出力する。

電子シャッタ設定部１１３ｄは、補正値演算部１１３ｃから出力された補正ＰＯ値と露光ズレ補正値とに基づいて、情報格納部１５０から電子先幕シャッタの走行パターンを選択して設定する。電子シャッタ設定部１１３ｄにより設定された電子シャッタの走行パターンに関する情報は、垂直駆動変調回路１０８へ出力され、電子シャッタのリセット走査が実行される。その後、シャッタ駆動回路１０６は、メカニカルシャッタ１０５の遮光走行を実行することにより、撮影（撮像制御）が完了する。

次に、図７を参照して、本実施形態における電子シャッタの制御方法について説明する。図７の各ステップは、主に、カメラＣＰＵ１１３、メカニカルシャッタ１０５、シャッタ駆動回路１０６、垂直駆動変調回路１０８、および、情報格納部１５０により実行される。

まずステップＳ１０１において、カメラＣＰＵ１１３がスイッチユニット１１２のレリーズ釦の第１ストローク（半押し状態）を検出すると（スイッチＳＷ１がＯＮすると）、ステップＳ１０２へ進む。ステップＳ１０２において、カメラＣＰＵ１１３は、レンズユニット１０１から射出瞳距離ＬＰＯ（ＰＯ値）を取得する。

続いてステップＳ１０３において、カメラＣＰＵ１１３は、ステップＳ１０２にて取得した射出瞳距離ＬＰＯにＰＯ補正値βを加算し、補正ＰＯ値ＰＯ´（＝ＬＰＯ＋β）を算出する（射出瞳距離ＬＰＯ（ＰＯ値）を補正する）。続いてステップＳ１０４において、カメラＣＰＵ１１３は、補正ＰＯ値ＰＯ´が０よりも大きい（ＰＯ´＞０）か否かを判定する。補正ＰＯ値ＰＯ´が０よりも大きい場合、ステップＳ１０６へ進む。一方、補正ＰＯ値ＰＯ´が０以下である場合、ステップＳ１０５へ進む。

ステップＳ１０５において、カメラＣＰＵ１１３は補正ＰＯ値ＰＯ´を１に設定し、ステップＳ１０６へ進む。ステップＳ１０６において、カメラＣＰＵ１１３は、補正ＰＯ値ＰＯ´と露光ズレ補正値ｇｅｔａとに応じて電子先幕シャッタの走行特性（走行カーブ、走行パターン）を情報格納部１５０から選択する。

続いてステップＳ１０７において、カメラＣＰＵ１１３がスイッチユニット１１２のレリーズ釦の第２ストローク（全押し状態）を検出すると（スイッチＳＷ２がＯＮすると）、ステップＳ１０８へ進む。ステップＳ１０８において、カメラＣＰＵ１１３は、ステップＳ１０６にて選択された電子シャッタの走行特性（走行カーブ、走行パターン）に従って電子シャッタを走行させる。

続いてステップＳ１０９において、撮像装置１０の温度が所定の温度範囲（Ｚ℃以上Ｙ℃未満）であるか否かを判定する。撮像装置１０の温度が所定の温度範囲内である場合、ステップＳ１１０へ進む。一方、撮像装置１０の温度が所定の温度範囲外である場合、本フローを終了する。

ステップＳ１１０において、カメラＣＰＵ１１３（情報取得部１１３ａ）は検出センサ１０５ｂを用いてメカニカルシャッタ１０５の走行特性時間（時間ＡＴ、ＡＭ）を取得する。続いてステップＳ１１１において、カメラＣＰＵ１１３（変化量演算部１１３ｂ）は、現在の時間ＡＭと出荷時の時間ＡＭ０とを比較し、時間ＡＭの変化量ΔＡＭ（＝ＡＭ－ＡＭ０）を算出する。続いてステップＳ１１２において、カメラＣＰＵ１１３は、変化量ΔＡＭが所定の変化量よりも大きいか否か（上限ＡＭＨよりも大きいまたは下限ＡＭＬよりも小さいか、上限ＡＭＨと下限ＡＭＬとの間であるか）を判定する。変化量ΔＡＭが所定の変化量よりも大きい場合（ΔＡＭ＞ＡＭＨまたはΔＡＭ＜ＡＭＬの場合）、ステップＳ１１３へ進む。一方、変化量ΔＡＭが所定の変化量以下である場合（ＡＭＬ≦ΔＡＭ≦ＡＭＨ）、ステップＳ１１４へ進む。

ステップＳ１１３において、カメラＣＰＵ１１３（補正値演算部１１３ｃ）は、変化量ΔＡＭに基づいてＰＯ補正値βを算出する。具体的には、カメラＣＰＵ１１３は、情報格納部１５０に記憶されたＰＯ補正値を算出するための係数αに変化量ΔＡＭを乗算することにより、ＰＯ補正値βを算出する（ΔＡＭ×α＝β）。カメラＣＰＵ１１３は、ＰＯ補正値βを用いることにより、画像上下方向の露光ムラを改善することができる。

続いてステップＳ１１４において、カメラＣＰＵ１１３（変化量演算部１１３ｂ）は、現在の時間ＡＴと出荷時の時間ＡＴ０とを比較し、時間ＡＴの変化量ΔＡＴ（＝ＡＴ－ＡＴ０）を算出する。続いてステップＳ１１５において、カメラＣＰＵ１１３は、変化量ΔＡＴが所定の変化量よりも大きいか否か（上限ＡＴＨよりも大きいまたは下限ＡＴＬよりも小さいか、上限ＡＴＨと下限ＡＴＬとの間であるか）を判定する。変化量ΔＡＴが所定の変化量よりも大きい場合（ΔＡＴ＞ＡＴＨまたはΔＡＴ＜ＡＴＬの場合）、ステップＳ１１６へ進む。一方、変化量ΔＡＴが所定の変化量以下である場合（ＡＴＬ≦ΔＡＴ≦ＡＴＨ）、本フローを終了する。

ステップＳ１１６において、カメラＣＰＵ１１３は、変化量ΔＡＴを露光ズレ補正値ｇｅｔａとして（ΔＡＴ＝ｇｅｔａ）、本フローを終了する。これにより、画像全体の露光ズレを改善することができる。

（第２の実施形態）
次に、図８および図９を参照して、本発明の第２の実施形態における電子シャッタ（電子先幕シャッタ）の制御方法について説明する。本実施形態は、温度センサ１２０により検出された温度に基づいて電子シャッタの走行特性（走行カーブ、走行パターン）を補正する点で、第１の実施形態とは異なる。図８は、本実施形態における電子シャッタ制御に関する構成を示すブロック図である。

情報取得部１１３ａは、メカニカルシャッタ１０５に設けられた検出センサ（シャッタ検出部）１０５ｂにより検出された現在のシャッタ走行特性情報、および、情報格納部１５０に記憶された出荷時（初期状態）のシャッタ走行特性情報を取得する。また情報取得部１１３ａは、シャッタ走行特性の変化量に応じて補正値（ＰＯ補正値β）を算出するために用いられる係数（ＰＯ補正の第１の算出係数）αを取得する。また情報取得部１１３ａは、撮像装置１０の温度に応じて補正値（ＰＯ補正値）γを算出するために用いられる係数（ＰＯ補正の第２の算出係数）Ｊを取得する。また情報取得部１１３ａは、露光ズレの温度補正に用いられる係数（温度補正の算出係数）Ｋを取得する。また情報取得部１１３ａは、レンズユニット１０１からのレンズ情報および温度センサ１２０により検出された温度（撮像装置１０の内部の温度情報）ＴＥＭＰを取得する。

情報取得部１１３ａは、現在のシャッタ走行特性情報および出荷時のシャッタ走行特性情報を変化量演算部１１３ｂに出力する。また情報取得部１１３ａは、ＰＯ補正の第１の算出係数、ＰＯ補正の第２の算出係数、温度補正の算出係数、レンズ情報、および、温度情報を補正値演算部１１３ｃに出力する。

変化量演算部１１３ｂは、情報取得部１１３ａから出力された現在のシャッタ走行特性情報および出荷時のシャッタ走行特性情報に基づいて、メカニカルシャッタ（メカ後幕）１０５の走行特性の変化量を算出し、その変化量を補正値演算部１１３ｃに出力する。

補正値演算部１１３ｃは、変化量演算部１１３ｂから出力されたシャッタ走行特性の変化量と情報取得部１１３ａから出力された第１の算出係数、第２の算出係数、および、温度情報に基づいて、補正値（ＰＯ補正値）を算出する。また補正値演算部１１３ｃは、情報取得部１１３ａから出力されたレンズ情報に基づいてレンズユニット１０１の射出瞳距離ＬＰＯ（ＰＯ値）を取得する。そして補正値演算部１１３ｃは、ＰＯ補正値と射出瞳距離とを加算することにより、補正後のＰＯ値（補正ＰＯ値）を算出する。また補正値演算部１１３ｃは、電子先幕シャッタの露光ズレ補正値を算出し、補正ＰＯ値と露光ズレ補正値とを電子シャッタ設定部１１３ｄに出力する。

電子シャッタ設定部１１３ｄは、補正値演算部１１３ｃから出力された補正ＰＯ値と露光ズレ補正値とに基づいて、情報格納部１５０から電子先幕シャッタの走行パターンを選択して設定する。電子シャッタ設定部１１３ｄにより設定された電子先幕シャッタの走行パターンに関する情報は、垂直駆動変調回路１０８へ出力され、電子先幕シャッタのリセット走査が実行される。その後、シャッタ駆動回路１０６は、メカ後幕の遮光走行を実行することにより、撮影が完了する。

次に、図９を参照して、本実施形態における電子先幕シャッタの制御方法について説明する。図９の各ステップは、主に、カメラＣＰＵ１１３、メカニカルシャッタ１０５、シャッタ駆動回路１０６、垂直駆動変調回路１０８、および、情報格納部１５０により実行される。

まずステップＳ２０１において、カメラＣＰＵ１１３がスイッチユニット１１２のレリーズ釦の第１ストローク（半押し状態）を検出すると（スイッチＳＷ１がＯＮすると）、ステップＳ２０２へ進む。ステップＳ２０２において、カメラＣＰＵ１１３（情報取得部１１３ａ）は、カメラ本体１００に設けられた温度センサ１２０により検出された温度ＴＥＭＰを取得する。続いてステップＳ２０３において、カメラＣＰＵ１１３は、取得した温度ＴＥＭＰに第１の温度補正係数（第２のＰＯ補正値の算出係数）Ｊを乗算して第２のＰＯ補正値（第２のＰＯ補正値（温度補正値））γを算出する（ＴＥＭＰ×Ｊ＝γ）。またカメラＣＰＵ１１３は、温度ＴＥＭＰに第２の温度補正係数（第２の露光ズレ補正値の算出係数）Ｋを乗算して第２の露光ズレ補正値（温度補正値）ＫＴを算出する（ＴＥＭＰ×Ｋ＝ＫＴ）。続いてステップＳ２０４において、カメラＣＰＵ１１３は、レンズユニット１０１から射出瞳距離ＬＰＯを取得する。

続いてステップＳ２０５において、カメラＣＰＵ１１３は、ステップＳ２０４にて取得した射出瞳距離ＬＰＯにＰＯ補正値βと第２のＰＯ補正値γとを加算し、補正ＰＯ値ＰＯ´（＝ＬＰＯ＋β＋γ）を算出する（ＰＯ値を補正する）。続いてステップＳ２０６において、カメラＣＰＵ１１３は、補正ＰＯ値ＰＯ´が０よりも大きい（ＰＯ´＞０）か否かを判定する。補正ＰＯ値ＰＯ´が０よりも大きい場合、ステップＳ２０８へ進む。一方、補正ＰＯ値ＰＯ´が０以下である場合、ステップＳ２０７へ進む。

ステップＳ２０７において、カメラＣＰＵ１１３は補正ＰＯ値ＰＯ´を１に設定し、ステップＳ２０８へ進む。ステップＳ２０８において、カメラＣＰＵ１１３は、補正ＰＯ値ＰＯ´と露光ズレ補正値ｇｅｔａと第２の露光ズレ補正値ＫＴとに応じて電子先幕シャッタの走行特性（電子先幕カーブ）を情報格納部１５０から選択する。なお、図９の以降のステップＳ２０９～Ｓ２１８は、第１の実施形態にて説明した図７のステップＳ１０７～Ｓ１１６とそれぞれ同様であるため、それらの説明を省略する。

このように各実施形態において、制御部（カメラＣＰＵ１１３）は、メカニカルシャッタ（メカ後幕）１０５の走行特性の変化量とレンズユニット１０１に関する情報とに基づいて電子シャッタ（電子先幕シャッタ）の走行特性を決定する。好ましくは、レンズユニット１０１に関する情報は、レンズユニット１０１の射出瞳距離ＬＰＯに関する情報（ＰＯ値）である。

より好ましくは、撮像装置１０は、複数の射出瞳距離に関する情報のそれぞれに対応する電子シャッタの走行特性に関する情報を記憶する情報確報部（記憶部）１５０を有する。制御部は、決定された電子シャッタの走行特性に関する情報を記憶部から取得し、記憶部から取得した情報に基づいて撮像制御を行う。

好ましくは、制御部は、メカニカルシャッタ１０５の走行特性の変化量に基づいて射出瞳距離に関する情報（ＰＯ値）を補正し、補正後の射出瞳距離に関する情報（ＰＯ´値）の符号に応じて、電子シャッタの走行特性の決定方法を変更する。より好ましくは、制御部は、補正後の射出瞳距離に関する情報が正数（ＰＯ´＞０）の場合、補正後の射出瞳距離に関する情報（ＰＯ´値）に基づいて電子シャッタの走行特性を決定する。一方、補正後の射出瞳距離に関する情報が負数の場合（ＰＯ´＜０）、補正後の射出瞳距離に関する情報を所定値に設定して電子シャッタの走行特性を決定する。より好ましくは、所定値は正数（例えば、ＰＯ´＝１）である。

好ましくは、撮像装置１０は、温度を検出する温度検出部（温度センサ１２０）を有する。制御部は、メカニカルシャッタ１０５の走行特性の変化量とレンズユニット１０１に関する情報と温度とに基づいて電子シャッタの走行特性を決定する。また好ましくは、メカニカルシャッタ１０５の走行特性の変化量は、現在の走行特性と初期状態の走行特性との差に相当する。

各実施形態によれば、メカニカルシャッタと電子シャッタとを併用して得られた画像に生じる露光ムラの影響を抑制することができる。

（その他の実施形態）
本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。

１０ 撮像装置
１０４ 撮像素子
１０５ メカニカルシャッタ
１１３ カメラＣＰＵ（制御部）

Claims (9)

1. レンズユニットを介して形成された光学像を光電変換する撮像素子と、
   前記撮像素子へ入射する光を遮光するように走行するメカニカルシャッタと、
   前記メカニカルシャッタと電子シャッタとを用いて撮像制御を行う制御部と、を有し、
   前記制御部は、前記メカニカルシャッタの走行特性の変化量に基づいて前記レンズユニットの射出瞳距離に関する情報を補正し、補正後の前記射出瞳距離に関する情報の符号に応じて、前記電子シャッタの走行特性を決定することを特徴とする撮像装置。
2. 複数の射出瞳距離に関する情報のそれぞれに対応する前記電子シャッタの走行特性に関する情報を記憶する記憶部を更に有し、
   前記制御部は、決定された前記電子シャッタの走行特性に関する情報を前記記憶部から取得し、前記記憶部から取得した前記情報に基づいて前記撮像制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記制御部は、
   補正後の前記射出瞳距離に関する情報が正数の場合、補正後の前記射出瞳距離に関する前記情報に基づいて前記電子シャッタの前記走行特性を決定し、
   補正後の前記射出瞳距離に関する情報が負数の場合、補正後の前記射出瞳距離に関する前記情報を所定値に設定して前記電子シャッタの前記走行特性を決定することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
4. 前記所定値は正数であることを特徴とする請求項３に記載の撮像装置。
5. 温度を検出する温度検出部を更に有し、
   前記制御部は、前記メカニカルシャッタの走行特性の変化量と前記レンズユニットに関する情報と前記温度とに基づいて前記電子シャッタの走行特性を決定することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の撮像装置。
6. 前記メカニカルシャッタの走行特性の前記変化量は、現在の走行特性と初期状態の走行特性との差に相当することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の撮像装置。
7. 前記電子シャッタの前記走行特性は、前記電子シャッタの走行カーブであることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の撮像装置。
8. レンズユニットの射出瞳距離に関する情報を取得するステップと、
   メカニカルシャッタの走行特性の変化量を取得するステップと、
   前記メカニカルシャッタの走行特性の変化量に基づいて前記射出瞳距離に関する情報を補正し、補正後の前記射出瞳距離に関する情報の符号に応じて、電子シャッタの走行特性を決定するステップと、
   前記メカニカルシャッタと前記電子シャッタとを用いて撮像制御を行うステップと、を有することを特徴とする撮像装置の制御方法。
9. レンズユニットの射出瞳距離に関する情報を取得するステップと、
   メカニカルシャッタの走行特性の変化量を取得するステップと、
   前記メカニカルシャッタの走行特性の変化量に基づいて前記射出瞳距離に関する情報を補正し、補正後の射出瞳距離に関する情報の符号に応じて、電子シャッタの走行特性を決定するステップと、
   前記メカニカルシャッタと前記電子シャッタとを用いて撮像制御を行うステップと、をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
   
   
   
   

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