JPH11234573A - 電子カメラの撮像方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】メカシャッターと電子シャッターとを併用して
露光制御を行う電子カメラにおいて、メカシャッターを
用いても高精度のＡＥを行って良好な撮影ができる撮像
方法を提供し、併せて、電動絞りの駆動頻度の低減を図
り、長時間撮影を可能にする。 【解決手段】電子カメラ１０に固体撮像素子１８を組み
込んだ状態で、この固体撮像素子１８から出力される光
量データ中に含まれるスミア成分の割合を示す実効スミ
ア率なる概念を導入する。そして、この実効スミア率を
用いて、スミア量に相当する露光時間の調整や、ＡＥ時
の積算値のゲイン調整、或いは、本撮像時のゲイン調整
等を行い、スミアの影響を是正するように本撮像時の露
光制御を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電子カメラの撮像方
法に係り、メカシャッターと電子シャッターとを併用す
る電子カメラのスミア成分を補正して、適正露光を実現
するのに好適な電子カメラの露光制御技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】撮像素子の電荷蓄積時間を制御するいわ
ゆる電子シャッター機能と機械式シャッター（メカシャ
ッター）と、を併用する電子カメラとしては、例えば、
特開平９−８３８７５号公報に開示のものがある。この
種の電子カメラは、撮影前に、本体に備え付けられた液
晶モニタなどでプレビュー動画をモニタする場合や、撮
影直前に露出計算（ＡＥ）する場合には電子シャッター
機能のみを使用し、実際に撮影する場合（本撮像時）に
限りメカシャッターと電子シャッターとを併用してい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
従来の電子カメラには、以下のような課題がある。即
ち、電子シャッターを使用して取得したプレビュー画像
（事前にモニタしている動画）は、メカシャッターを使
用して撮影した画像に比べ、スミアと呼ばれる不要信号
の漏れ込みによって明るくなる。このため、撮影前にモ
ニタした画像と、メカシャッターを使用して実際に撮影
した画像とは相違するものとなる。また、同様の理由に
より、電子シャッターのみを使用して露出計算を行う
と、スミアの影響によってＡＥが不正確となるという問
題がある。この点、特開平５−７３３５号公報にも同様
の課題が指摘されている。

【０００４】更に、メカシャッターは機械的機構の制約
等から高速側の制御範囲が電子シャッターと違ってある
程度のレベルに制限されていることから、あまり高速な
シャッター制御が不可能であり、通常、絞りを２種類以
上用意する必要がある。この点、ユーザーにマニュアル
操作で絞りを細かく選択させるのは負担が大きいため、
一般には絞りを電気的に制御することになる。ところ
が、撮影前のプレビュー時（プレビュー動画表示中）に
もこの絞りを変動させると、その都度、バッテリーの電
力を余分に消費することになり、バッテリーによる撮影
時間が短くなってしまうという欠点がある。また、絞り
を頻繁に駆動することから絞りの耐久性にも問題が生じ
る。

【０００５】本発明はこのような事情に鑑みて成された
もので、メカシャッターを用いても高精度のＡＥを行っ
て良好な撮影ができる電子カメラの撮像方法を提供し、
併せて、電動絞りの駆動頻度の低減を図り、長時間撮影
を可能にする電子カメラの撮像方法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】本発明は前記目的を達成
するために、撮像素子の電荷蓄積時間を制御する電子シ
ャッターと、撮像素子への入射光路を遮蔽／開放自在な
メカシャッターと、を併有し、撮像前の露出計算に用い
る光量データの取り込み時にはメカシャッターを開放し
た状態で電子シャッターのみを使用して露光時間を制御
し、本撮像時には電子シャッターとメカシャッターとを
併用して露光時間を制御する電子カメラにおいて、電子
シャッターのみで露光時間を制御した場合に撮像素子か
ら読み出される光量データ中に含まれるスミア成分の割
合を実効スミア率とするとき、撮像前に電子シャッター
だけで露光時間を制御して取得した光量データに基づい
て本撮像時の適正露光を実現する露出制御を行う際に、
前記実効スミア率を用いてスミアの影響を低減する補正
を行うことを特徴としている。

【０００７】本発明は、撮像素子から出力される光量デ
ータ中に含まれるスミア成分の割合を示す実効スミア率
なる概念を導入し、この実効スミア率を用いて、撮像前
に露出計算の為に取得される光量データ中に含まれるス
ミア量に相当する量を見積り、その分を是正するように
本撮像時の露出制御に反映させている。これにより、ス
ミアの影響を排した撮像を行うことができる。

【０００８】この実効スミア率は絞りのＦ値に依存する
ものなので、請求項２に記載の如く、実際の電子カメラ
の絞りのＦ値に応じて実効スミア率を設定し、本撮像時
に使用される絞りのＦ値に対応した実効スミア率を用い
て補正を行うことが望ましい。本発明の実効スミア率を
用いた補正の具体的な形態としては、請求項３に記載し
たように、実効スミア率をＳ〔％〕、前記撮像素子から
蓄積電荷信号を読み出す読出周期をＴv 〔ms〕とし、前
記実効スミア率Ｓ〔％〕を考慮せずに、電子シャッター
のみで露光時間を制御して取得した光量データに基づい
て露出計算を行った場合に適正な電荷蓄積時間として求
められた電子シャッターによる電荷蓄積時間をＴe 〔m
s〕とするとき、メカシャッターと電子シャッターとを
併用して本撮像を行う場合の適正な露出制御値に相当す
る実際の電子シャッターによる電荷蓄積時間Ｔe ′を次
式（１）、

【０００９】

【数１】 Ｔe ′＝Ｔe ＋Ｔv ×Ｓ／１００ …（１） に従って補正することが考えられる。また、電子シャッ
ター値を補正換算する形態以外にも、請求項４に記載の
如く、露光演算の基礎となる前記光量データに対して次
式（２）、

【００１０】

【数２】 Ａ＝Ｔe ／（Ｔe ＋Ｔv ×Ｓ／１００）…（２） に従って決定されるゲインＡをかけて露出制御値の評価
を行う態様もある。更に、請求項５に記載の如く、本撮
像時のゲイン値Ｂを次式（３）、

【００１１】

【数３】 Ｂ＝（Ｔe ＋Ｔv ×Ｓ／１００）／Ｔe …（３） に従って決定し、メカシャッターと電子シャッターとを
併用して本撮像を行う場合には、前記ゲイン値Ｂだけゲ
インを上げて撮像を行う態様もある。本発明の更に他の
態様として、請求項６に記載した発明は、上述した電子
カメラの構成に加え、絞りのＦ値を２種類以上切り替え
可能な電動絞りと、前記撮像素子を介して取得した画像
を表示する表示手段と、を有した電子カメラにおいて、
撮像前のプレビュー動画を前記表示手段に表示するプレ
ビュー時には前記電動絞りを一定のＦ値に固定し、電子
シャッターのみで露光時間を制御するようにしたことを
特徴としている。

【００１２】かかる態様によれば、電動絞りの駆動に要
する無駄な電力消費を抑制することができ、バッテリー
による一層の長時間撮影が可能となる。また、絞りの機
械的な耐久性についても必要以上に高める必要がないと
いう利点がある。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、添付図面に従って本発明に
係る電子カメラの撮像方法の好ましい実施の形態につい
て詳説する。図１は本発明が適用される電子カメラの構
成を示すブロック図である。電子カメラ１０は、主とし
て、撮影レンズ１２、絞り１４、メカシャッター１６、
固体撮像素子１８、アナログ信号処理回路２０、Ａ／Ｄ
変換器２２、メイン信号処理部２４、メモリ２６、Ｄ／
Ａ変換器２８、液晶モニタ３０、圧縮／解凍回路３２、
メモリーカード３４、及びコントロール回路３６、中央
演算処理装置（ＣＰＵ）３８等から構成される。

【００１４】撮影レンズ１２は、図上では簡略化して示
してあるが、１枚又は複数枚のレンズで構成され、単一
の焦点距離（固定焦点）のレンズでも良いし、ズームレ
ンズやステップズームレンズの如く焦点距離可変のもの
でもよい。この撮影レンズ１２はコントロール回路３６
を介してフォーカス等が制御される。絞り１４は、例え
ば一枚の絞り板に径の異なる複数の絞り穴が形成されて
おり、図示せぬ電動駆動手段によって絞りの切り替えが
自在である。尚、同図では、絞り１４は２種類の絞り穴
を有する絞り板が示されているが、絞りが固定の場合
や、絞りを連続的（無段階）に変えることができる連続
絞りの場合、或いは、シャッターと絞りとが共用となっ
ている形態も可能である。

【００１５】メカシャッター１６は、固体撮像素子１８
の入射光路に進退自在な遮光板から成り、コントロール
回路３６を介して制御される図示せぬ電動駆動手段によ
って固体撮像素子１８の入射光路を遮蔽／開放する。固
体撮像素子１８は、公知の２次元型撮像デバイス（面撮
像デバイス）が用いられる。撮像デバイスは、ＣＣＤ
型、ＭＯＳ型、ＣＩＤ型など様々な形態があり、何れの
形態の撮像デバイスを採用してもよいが、本実施の形態
においては、光電変換素子（フォトセンサ）が２次元的
に配列され、各センサで蓄積された信号電荷が垂直転送
路及び水平転送路を介して出力されるインターライン型
ＣＣＤ撮像素子が採用される。

【００１６】また、この固体撮像素子１８は、不要電荷
排出用の掃出ドレインが設けられ、シャッターゲートパ
ルスによって読出ゲートを駆動することにより、各セン
サで蓄積した信号電荷を掃出ドレイン（ＣＣＤ基板）に
掃き捨てることができる。即ち、この撮像デバイスは、
シャッターゲートパルスによって各センサに蓄積される
電荷の蓄積時間（シャッタースピード）を制御する、い
わゆる電子シャッター機能を有している。

【００１７】撮影レンズ１２を通ってきた光は、絞り１
４とメカシャッター１６とで規制され、固体撮像素子１
８上に投影される。このとき、固体撮像素子１８はコン
トロール回路３６を介して電子シャッター機能により電
荷の蓄積時間が制御される。固体撮像素子１８の受光面
に結像された被写体像は、各センサで光の入射光量に応
じた量の信号電荷に変換され、撮像出力信号として順次
読み出された後、アナログ信号処理回路２０に供給され
る。

【００１８】アナログ信号処理回路２４は、ＣＤＳクラ
ンプ回路やゲイン調整回路等を含み、固体撮像素子１８
から入力した撮像出力信号（アナログ電気信号）をコン
トロール回路３６の制御に基づいて適宜処理する。アナ
ログ信号処理回路２０から出力された信号はＡ／Ｄ変換
器２２によってデジタル信号に変換された後、メイン信
号処理部２４へと加えられる。

【００１９】メイン信号処理部２０は、ゲイン制御部４
０、オフセット回路４２、ＡＥ用積算回路４４、ヒスト
グラム生成部４６及びデジタル信号処理回路４８等から
成る。Ａ／Ｄ変換器２２から出力されたデータは、ゲイ
ン制御部４０及びオフセット回路４２を経由してＡＥ用
積算回路４４、ヒストグラム生成部４６、及びデジタル
信号処理回路４８へ加えられる。

【００２０】ＡＥ用積算回路４４は、Ａ／Ｄ変換器２２
から得た１画面分の撮像出力信号（Ｒ，Ｇ，Ｂのデジタ
ル信号）を積算する。こうして得られた積算値は１画面
分の明るさを示すデータに相当しており、この積算値に
基づいて電子シャッターの制御等の露光制御が行われ
る。ヒストグラム生成部４６は、Ａ／Ｄ変換器２２から
得た１画面分のデータから信号レベルに対する撮像素子
信号の積算値の分布を示すヒストグラムを作成する。そ
して、このヒストグラム演算に基づいてゲイン値やオフ
セット値が決定され、ＣＰＵ３８からコントロール回路
３６を介してゲイン及びオフセットが制御される。

【００２１】このように、ゲインとオフセットのコント
ロールを経由した信号は、デジタル信号処理回路４８に
加えられる。デジタル信号処理回路４８は、輝度（Ｙ）
信号生成回路、及び色差（Ｃ）信号生成回路を含み、オ
フセット回路４２から入力した信号をＹ／Ｃ信号処理す
る。そして、デジタル信号処理回路４８でＹ／Ｃ信号処
理された画像データはメモリ２６に一時蓄積される。

【００２２】このメモリ２６に記憶された画像データは
デコードした後、Ｄ／Ａ変換器２８でアナログ信号に変
換され、液晶モニタ３０に供給される。こうして、液晶
モニタ３０には固体撮像素子１８が捉えた映像が表示さ
れる。この液晶モニタ３０には、図示せぬシャッターボ
タンの押圧等によって発っせられる撮影開始信号に基づ
いて撮影した静止画が表示される他、撮影開始信号入力
前の映像（スルー動画、或いは間欠画）も表示される。
尚、Ｄ／Ａ変換器２８でアナログ信号に変換された信号
は、ビデオ出力端子等の外部映像出力として取り出すこ
とができる。

【００２３】また、撮影開始信号の入力に呼応して応じ
て取得した本撮像の画像データは、メモリ２６から圧縮
／解凍回路３２に導かれ、ここで所定の形式（例えば、
ＪＰＥＧ）に従って圧縮処理された後、記録媒体として
のメモリーカード３４に記録される。なお、記録媒体の
形態は、スマートメディアやＩＣカード等、種々の形態
が可能である。

【００２４】メモリーカード３４に保存した画像データ
はＣＰＵ３８を介して呼び出しが可能であり、呼び出し
た画像データは圧縮／解凍回路３２で解凍再生処理され
た後、メモリ２６、Ｄ／Ａ変換器２８を介して液晶モニ
タ３０に出力され、または、図示せぬビデオ信号出力端
子等に供給され、他の外部機器に出力可能である。ＣＰ
Ｕ３８は、コントロール回路３６、ＡＥ用積算回路４
４、ヒストグラム生成部４６、デジタル信号処理回路４
８、メモリ２６、及びメモリーカード３４等と接続され
ており、所定のアルゴリズムに従って露出値、フォーカ
ス位置等の各種演算を行い、自動露光制御、オートフォ
ーカス、オートストロボ、オートホワイトバランス等の
制御を総括的に管理する。また、ＣＰＵ３８はレリーズ
ボタンやモード設定手段等の図示せぬ操作部から入力さ
れる各種入力信号に基づいて、該当する回路を制御す
る。

【００２５】オートフォーカス手段は種々の形態が可能
であるが、例えば、画像信号から被写体像の鮮鋭度を示
す焦点評価値を演算し、その焦点評価値を利用して基づ
いてフォーカス位置を算出する。そして、算出したフォ
ーカス位置に従ってフォーカス駆動回路（不図示）を介
して撮影レンズ１２を制御し、フォーカス位置を設定す
る。その他、ＡＦセンサなど公知の測距手段を用いても
よい。

【００２６】一方、ＡＥ用積算回路４４で得たＡＥ積算
値はＣＰＵ３８に通知され、ＣＰＵ３８において露光時
間を示す露出制御値が算出される。そして、得られた露
出制御値はＣＰＵ３８からコントロール回路３６に通知
され、コントロール回路３６を介して自動露光制御、オ
ートストロボ、オートホワイトバランス等の制御が行わ
れる。

【００２７】コントロール回路３６は、ＣＰＵ３８から
通知された露出制御値に基づいて固体撮像素子１８の駆
動回路を制御し、固体撮像素子１８の電荷蓄積時間、即
ち、電子シャッター値を設定すると共に、絞り１４の選
択、メカシャッター１６の開閉タイミング等を制御す
る。このように、電子カメラ１０の露光制御は全て自動
的に行われる。

【００２８】上記の如く構成された電子カメラにおい
て、ＡＥやプレビュー時は、メカシャッター１６は開放
したままで、電子シャッターのみを使用して固体撮像素
子１８の電荷蓄積時間（即ち、露出時間）の制御を行
い、本撮影時（記録画像の取り込み時）には、メカシャ
ッター１６と電子シャッターとを併用して撮影を行うよ
うになっている。

【００２９】図２には、本撮像時の撮影シーケンスのタ
イミングチャートが示されている。同図中、ＶＤは垂直
駆動パルス、ＨＤは水平駆動パルスである。垂直駆動パ
ルスの周期は、固体撮像素子１８から信号を読み出す読
出周期Ｔv に相当している。一方、水平駆動パルスの周
期は水平走査期間（１Ｈ）に相当している。同図に示し
たように、本撮像の開始前からメカシャッター１６は開
放状態にあり、垂直駆動パルスの入力後、時刻ｔ1 から
電荷の蓄積が開始される。時刻ｔ1で電荷蓄積開始後、
時刻ｔ2 にシャッター駆動パルスがハイ（Ｈ）になり、
シャッター駆動が指示される。そして、一定のメカ的な
遅れの後に、実際にメカシャッター１６が閉じ固体撮像
素子１８を遮光する。

【００３０】したがって、現実の露光時間は、電子シャ
ッターによる電荷蓄積開始時（時刻ｔ1 ）から、メカシ
ャッターが閉じる時（ｔ3 ）までの時間となる。かかる
露光によって得られた電荷蓄積信号は、次の垂直駆動パ
ルスに同期する読み出し期間中に読み出されることにな
る。そして、読み出し後の適当な時期にメカシャッター
１６は開放状態に戻される。

【００３１】メカシャッター１６と電子シャッターとを
併用する本撮像では、露光の終了はメカシャッター１６
による遮光で規定されるために、露光終了後は固体撮像
素子１８に光が入射しない。従って、本撮像では原理的
にスミアは発生しない。これに対し、図３に示すよう
に、プレビュー動画の表示中（モニタ時）や、本撮像に
先立って行われる測光時（ＡＥ時）には、メカシャッタ
ー１６は開放したままであり、露光期間は電子シャッタ
ーのみで規定される。従って、電子シャッターによる電
荷蓄積時間終了後（露光終了後）にも固体撮像素子１８
には光が入射し続ける。即ち、図４に示したように、次
の垂直駆動パルスに同期する読み出し期間中に固体撮像
素子１８に光が当たり続け、これが固体撮像素子１８の
垂直転送路（垂直転送ＣＣＤ）に漏れ込み、スミアが発
生する。

【００３２】かかるスミアを画像的に確実に補正するの
は容易ではないが、以下に示す方法によって、簡易的に
補正することが可能である。ここで、本電子カメラにお
けるスミア補正の原理について説明する。先ず、実際に
電子カメラ１０に組み込まれた固体撮像素子１８から読
み出された光量データ中にどれだけの割合でスミア成分
が含まれているかという実効スミア率なるものを定義す
る。

【００３３】一般的に、撮像デバイスには、スミア仕様
値なる値が存在するが、このスミア仕様値は、デバイス
の製造検査工程においてスミアが出やすい条件を測定条
件に選んで測定していることが多い。例えば、レンズは
開放Ｆ値がＦ１．２というレンズを用いてスミア量を測
定している。しかしながら、実際のカメラでは開放Ｆ値
がＦ１．２というものは殆ど存在せず、Ｆ２．８程度が
開放限界となるものが一般的である。スミアはＦ値依存
性があるために、上述のスミア仕様値をそのまま補正の
計算に利用することは望ましくない。

【００３４】そこで、本例では、実効スミアなる概念を
導入する。実効スミアとは、実際にカメラに撮像デバイ
スを組み込んで動作状態で測定したスミアであり、実際
に使用するＦ値での撮像素子の飽和点でのスミアとす
る。勿論、カメラに２種類以上の絞りが設けられている
場合には、各絞り毎にスミアを測定することになる。ま
た、カメラの絞りが連続的に調整可能な連続絞りの場合
は、全ての絞り値に関してスミアを測定することは不可
能であるので、代表的な絞り値に関しての測定で代用す
る。

【００３５】次に、実効スミアの測定手順を説明する。
カメラに撮像素子を取り付けた状態で、カメラの定格レ
ベルに光量を調整し、それに対して例えば４００倍光を
当ててスミアを測定する。そして、得られた値を１／４
００する。なお、撮像する対象は、輝度の調整が可能で
あり、安定している光源である輝度箱のようなものが望
ましい。

【００３６】撮影レンズ１２を通して固体撮像素子１８
の受光面に入射すると、固体撮像素子の各光電変換素子
には、その部分に入射した光の強さに応じた信号電荷が
徐々に発生する。こうして、一定の時間蓄積された信号
電荷は、撮像駆動回路から加えられる読出ゲートパルス
によって一斉に垂直転送ＣＣＤに移され、垂直転送パル
スの印加によって垂直転送される。そして、垂直転送Ｃ
ＣＤの最終段まで転送されてきた信号電荷は、水平転送
ＣＣＤに移され、水平転送パルスの印加により、出力部
を介して信号電圧として取り出される。

【００３７】通常、撮像駆動回路は、垂直駆動パルス
（ＶＤ）に同期した読出ゲートパルスを出力して、読出
周期Ｔv 毎に撮像出力信号を読み出している。この場
合、露出値の算出に応じて電子シャッター値（Ｔe ）が
読出周期Ｔv よりも高速側に設定されると、読出ゲート
パルスの印加に先立って不要電荷を排出するためのシャ
ッターゲートパルスが読出ゲートに印加され、不要電荷
がＣＣＤの基板に掃き捨てられる。そして、その後電子
シャッター値が示す所定の電荷蓄積時間Ｔe で蓄積され
た信号電荷が読出ゲートパルスによって読み出される。
こうして、読み出されたデータを全画素について積算し
て１画面分の光量データを得る。

【００３８】これに対して、スミアを測定する場合に
は、読出周期Ｔv 毎に出力されている読出ゲートパルス
を強制的にオフし、光電変換素子の信号電荷を垂直転送
ＣＣＤ（転送路）に移さないまま、垂直転送ＣＣＤ及び
水平転送ＣＣＤだけを駆動して出力部から出力信号を取
り出す。このように、読出ゲートパルスをオフした状態
で得られた撮像出力信号は、光電変換素子に蓄積した信
号電荷の成分を含まず、垂直転送ＣＣＤに漏れ込んだス
ミア成分だけが含まれている。こうして、読み出された
データを全画素について積算して１画面分の実効スミア
が測定される。この実効スミアを入射倍光の倍数分の１
（４００倍光を当てた場合、１／４００）にして、実際
に使用するＦ値における撮像素子の飽和点での実効スミ
アデータを得る。そして、実効スミアデータをカメラの
飽和点での出力で除算したものが実効スミア率として求
まる。

【００３９】続いて、実効スミア率を用いて露光制御の
補正を行う方法を説明する。固体撮像素子１８に当たる
光量をＬ、光から電気的信号への変換係数をＥ、実効ス
ミア率をＳ〔％〕、固体撮像素子１８の読出周期をＴv
〔ms〕、電子シャッター時の撮像時間（電荷蓄積時間）
をＴe 〔ms〕とする。固体撮像素子１８から読み出す撮
像データの露光時間（撮像時間）はＴe で、その出力は
Ｔe ×Ｅ×Ｌであるが、固体撮像素子１８の転送路には
読出周期Ｔvの間光が当たり続け、その間にＴv ×Ｓ／
１００×Ｅ×Ｌのスミアが発生すると見積ることができ
る。従って、光量Ｌや変換係数Ｅを一定と考えれば、固
体撮像素子１８から出力される光量データに相当する実
際の電荷蓄積時間はＴe ＋Ｔv×Ｓ／１００と考えるこ
とができる。これをメカシャッターを使用したのと同じ
にしたい場合は、補正後のメカシャッター値に相当する
Ｔe ′を次式（４）、

【００４０】

【数４】 Ｔe ′＝Ｔe ＋Ｔv ×Ｓ／１００ …（４） で定まる値に設定すればよい。具体的には、例えば、読
出期間Ｔv ＝６０〔ms〕、電子シャッター撮像時間Ｔe
＝２〔ms〕、実効スミア率Ｓ＝０．１〔％〕とすると、
実際のメカシャッター時間に相当するＴe ′はＴe ′＝
２＋６０×０．１／１００＝２．０６〔ms〕となる。

【００４１】このように、電子シャッターのみでＡＥを
行った場合に求めた適正な電荷蓄積時間がＴe ＝２〔m
s〕であった場合には、メカシャッター１６を用いる本
撮像時の電荷蓄積時間として２．０６〔ms〕と補正する
ことにより、スミアの影響を排した適正な露光を行うこ
とができる。また、本発明の他の実施の形態として、上
述のように電子シャッター値をメカシャッター値に換算
するのではなく、ＡＥ時の積算値のゲインを減少させ
て、ＡＥ評価を行うか、或いは、実際に本撮像を行った
時に、ゲインを上げて対応する形態も可能である。

【００４２】ＡＥ時の積算ゲインを減少させてＡＥ評価
を行う場合、ＡＥ時の補正後のゲインは、次式（５）、

【００４３】

【数５】 Ａ＝Ｔe ／（Ｔe ＋Ｔv ×Ｓ／１００） …（５） の示す通りとなり、上述した具体的な条件下では、

【００４４】

【数６】 Ａ＝２／（２＋６０×０．１／１００）＝０．９７ …（６） となる。他方、本撮像時のゲインを上げて補正する場合
は、本撮像時のゲインをＡＥ時又はプレビュー時よりも
１／Ａ倍（上述した具体的な条件下では、１／Ａ＝１．
０３倍）すればよいことになる。

【００４５】また、Ｆ値を連続的に可変できる絞りを有
するカメラの場合、絞りに応じた実効スミア率を用い
て、上述と同様に露出時間の調整を行うことが望まし
い。特に、電動絞りを有する電子カメラにおいては、プ
レビュー時には、絞りを動かさないで、電子シャッター
だけで撮像（或いはモニタ）することが好ましい。例え
ば、開放絞りでモニタ表示を行い、本撮像時に必要に応
じて絞りを撮影に適した絞りに変更すればよい。これに
より、バッテリーの消費を減少させることができ、ま
た、絞りの耐久性を必要以上に高める必要もなくなる。

【００４６】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係る電子カ
メラの撮像方法によれば、電子カメラに撮像素子を組み
込んだ状態でこの撮像素子から出力される光量データ中
に含まれるスミア成分の割合を示す実効スミア率なる概
念を導入し、この実効スミア率を用いて、スミア量に相
当する露光時間の調整や、ＡＥ時の積算値のゲイン調
整、或いは、本撮像時のゲイン調整等を行い、スミアの
影響を是正するように本撮像時の露光制御を行うように
したので、電子シャッターとメカシャッターとを併用す
る電子カメラにおいて、高精度のＡＥを行って撮影を行
うことができる。

【００４７】また、電動絞りを有する場合に、プレビュ
ー時には電動絞りを一定のＦ値に固定し、電子シャッタ
ーのみで露光時間を制御して電動絞りの駆動頻度を少な
くしたことにより、無駄な電力消費を抑制することがで
き、長時間撮影が可能な電子カメラを提供することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用される電子カメラの構成を示すブ
ロック図

【図２】本撮像時の撮影シーケンスを示すタイミングチ
ャート

【図３】プレビュー時及びＡＥ時のシーケンスを示すタ
イミングチャート

【図４】スミアの発生原因を説明するために用いた電子
シャッター使用時の露光時間と読み出し期間の関係を示
すタイミングチャート

【符号の説明】

１０…電子カメラ １２…撮影レンズ １４…絞り １６…メカシャッター １８…固体撮像素子 ２０…アナログ信号処理回路 ２２…Ａ／Ｄ変換器 ２８…Ｄ／Ａ変換器 ３０…液晶モニタ（表示手段） ３６…コントロール回路 ３８…中央演算処理装置（ＣＰＵ） ４８…デジタル信号処理回路

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 撮像素子の電荷蓄積時間を制御する電子
   シャッターと、撮像素子への入射光路を遮蔽／開放自在
   なメカシャッターと、を併有し、撮像前の露出計算に用
   いる光量データの取り込み時にはメカシャッターを開放
   した状態で電子シャッターのみを使用して露光時間を制
   御し、本撮像時には電子シャッターとメカシャッターと
   を併用して露光時間を制御する電子カメラにおいて、 電子シャッターのみで露光時間を制御した場合に撮像素
   子から読み出される光量データ中に含まれるスミア成分
   の割合を実効スミア率とするとき、 撮像前に電子シャッターだけで露光時間を制御して取得
   した光量データに基づいて本撮像時の適正露光を実現す
   る露出制御を行う際に、前記実効スミア率を用いてスミ
   アの影響を低減する補正を行うことを特徴とする電子カ
   メラの撮像方法。
2. 【請求項２】 前記実効スミア率は絞りのＦ値に応じて
   設定され、本撮像時に使用される絞りのＦ値に対応した
   実効スミア率が用いられることを特徴とする請求項１記
   載の電子カメラの撮像方法。
3. 【請求項３】 前記実効スミア率をＳ〔％〕、前記撮像
   素子から蓄積電荷信号を読み出す読出周期をＴv 〔ms〕
   とし、前記実効スミア率Ｓ〔％〕を考慮せずに、電子シ
   ャッターのみで露光時間を制御して取得した光量データ
   に基づいて露出計算を行った場合に適正な電荷蓄積時間
   として求められた電子シャッターによる電荷蓄積時間を
   Ｔe 〔ms〕とするとき、 メカシャッターと電子シャッターとを併用して本撮像を
   行う場合の適正な露出制御値に相当する実際の電子シャ
   ッターによる電荷蓄積時間Ｔe ′を次式 Ｔe ′＝Ｔe ＋Ｔv ×Ｓ／１００ に従って補正することを特徴とする請求項１記載の電子
   カメラの撮像方法。
4. 【請求項４】 前記実効スミア率をＳ〔％〕、撮像素子
   から蓄積電荷信号を読み出す読出周期をＴv 〔ms〕と
   し、前記実効スミア率Ｓ〔％〕を考慮せずに、電子シャ
   ッターのみで露光時間を制御して取得した光量データに
   基づいて露出計算を行った場合に適正な電荷蓄積時間と
   して求められた電子シャッターによる電荷蓄積時間をＴ
   e 〔ms〕とするとき、 メカシャッターと電子シャッターとを併用して本撮像を
   行う場合の適正な露出制御値を求めるに際し、前記光量
   データに対して次式 Ａ＝Ｔe ／（Ｔe ＋Ｔv ×Ｓ／１００） に従って決定されるゲインＡをかけて露出制御値の評価
   を行うことを特徴とする請求項１記載の電子カメラの撮
   像方法。
5. 【請求項５】 前記実効スミア率をＳ〔％〕、撮像素子
   から蓄積電荷信号を読み出す読出周期をＴv 〔ms〕と
   し、前記実効スミア率Ｓを考慮せずに、電子シャッター
   のみで露光時間を制御して取得した光量データに基づい
   て露出計算を行った場合に適正な電荷蓄積時間として求
   められた電子シャッターによる電荷蓄積時間をＴe 〔m
   s〕とするとき、 本撮像時のゲイン値Ｂを次式 Ｂ＝（Ｔe ＋Ｔv ×Ｓ／１００）／Ｔe に従って決定し、 メカシャッターと電子シャッターとを併用して本撮像を
   行う場合には、前記ゲイン値Ｂだけゲインを上げて撮像
   を行うことを特徴とする請求項１記載の電子カメラの撮
   像方法。
6. 【請求項６】 絞りのＦ値を２種類以上切り替え可能な
   電動絞りと、前記撮像素子を介して取得した画像を表示
   する表示手段と、を有する前記電子カメラにおいて、 撮像前のプレビュー動画を前記表示手段に表示するプレ
   ビュー時には前記電動絞りを一定のＦ値に固定し、電子
   シャッターのみで露光時間を制御するようにしたことを
   特徴とする請求項１記載の電子カメラの撮像方法。