JP3915306B2

JP3915306B2 - Imaging apparatus and mechanical shutter response delay measuring method of imaging apparatus

Info

Publication number: JP3915306B2
Application number: JP08059599A
Authority: JP
Inventors: 芳幸加藤; 希文王
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 1999-03-24
Filing date: 1999-03-24
Publication date: 2007-05-16
Anticipated expiration: 2019-03-24
Also published as: JP2000278612A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、撮像装置及び撮像装置のメカシャッタ応答遅れ測定方法に関し、特に、撮像デバイスにイメージセンサを用いるとともに、さらにメカシャッタを備えた、例えば、電子スチルカメラ等の撮像装置及び撮像装置のメカシャッタ応答遅れ測定方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
撮像に必要な光電変換を行う撮像デバイスとして、古くから、光電変換で発生した信号電荷を電子ビームで走査して信号を取り出すという真空管（撮像管）が用いられてきたが、サイズが大きい、重い、電力消費が多いなどの欠点があり、近時、その多くが半導体技術を応用した固体撮像デバイスに置き換えられるようになってきた。
【０００３】
固体撮像デバイスの代表は、１９７０年ＢｅｌｌのＢｏｙｌｅらから発表されたＣＣＤ（ＣｈａｒｇｅＣｏｕｐｌｅｄＤｅｖｉｃｅ：電荷結合素子）を原形とするものである。ＣＣＤは、光ダイオードやＭＯＳキャパシタなどからなる多数の光電変換素子を画素毎に配列して１次元又は２次元的な感光部を構成する。感光部の画素配列が２次元的なものをイメージセンサーという。
【０００４】
イメージセンサの画素信号の出力スタイルは、すべての画素信号を一気に出力するプログレッシヴ型（ノン・インターレース型ともいう）と、すべての画素信号を二回に分けて出力するインターレース型に分かれるが、４０万画素以上の高解像度ＣＣＤはそのほとんどがインターレース型である。以下、単にＣＣＤという場合はインターレース型のＣＣＤを指すことにする。
【０００５】
図６は、ｎ列×ｍ行の画素を有するＣＣＤの構成図である。ＣＣＤ１は、入射光量に応じた電荷を蓄積するｎ×ｍ個の光電変換素子２をマトリクス状に配列するとともに、各列間に１本ずつ、全部でｎ本の垂直転送部３を配置して撮像領域４を形成し、さらに、撮像領域４の図面に向かって下側に水平転送部５を配置して構成されている。
【０００６】
光電変換素子２に蓄積された信号電荷は、不図示の駆動回路から印可される読み出し信号ＸＳＧに応答して隣接する垂直転送部３に取り込まれ、垂直転送部３の内部を垂直転送クロックφＶ（実際には多相のクロック信号である）に同期して図面の下方向に順次転送される。
【０００７】
すべての垂直転送部３の出力端は水平転送部５に接続されており、水平転送部５には、垂直転送クロックφＶに同期して１ライン分の信号電荷が順次に取り込まれる。水平転送部５に取り込まれた信号電荷は、水平転送クロックφＨに同期して図面の左方向に順次転送され、水平転送部５の出力端に到達した信号電荷は、同端に設けられた電荷検出部６で電気信号に変換され、アンプ７で増幅された後、端子８からＣＣＤ出力として外部に取り出される。
【０００８】
ＳＵＢはすべての光電変換素子２の蓄積電荷を基板に引き抜くための信号電圧（いわゆる電荷掃き出しパルス）である。このＳＵＢの印加時点からＸＳＧの印加時点までがＣＣＤ１の電気的なシャッタ（以下「電子シャッタ」という）の開放時間になる。
【０００９】
ここで、光電変換素子２の水平方向の並び（すなわちライン）にそれぞれＯ１、Ｅ１、Ｏ２、Ｅ２、Ｏ３、Ｅ３、・・・・の便宜的な符号を付すことにする。但し、Ｏは奇数の略、Ｅは偶数の略である。Ｏ１、Ｏ２、Ｏ３で奇数ラインを、Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３で偶数ラインを示すものとする。
【００１０】
インターレース型のＣＣＤは、φＶの与え方を工夫することにより、フィールド読み出し（フィールド蓄積ともいう）と、フレーム読み出し（フレーム蓄積ともいう）の二つのモードを外部から切替えることができる。フィールド読み出しではＣＣＤ出力がＯ１＋Ｅ１、Ｏ２＋Ｅ２、Ｏ３＋Ｅ３、・・・・の順番になる。この読み出し方は奇数ラインと偶数ラインの画素信号を混合して１度に出力できる利点がある反面、混合操作によってせっかくの解像度が損なわれるという欠点がある。
【００１１】
一方、フレーム読み出しでは、奇数フレームと偶数フレームの２回に分けてＣＣＤ出力を取り出す。すなわち、奇数フレームではＣＣＤ出力がＯ１、Ｏ２、Ｏ３、・・・・の順番になり、偶数フレームではＣＣＤ出力がＥ１、Ｅ２、Ｅ３、・・・・の順番になる。フレーム読み出しは、混合操作を行わないため良好な解像度が得られる反面、奇数フレームと偶数フレームの時間差のために、動きのある被写体を撮像した場合にライン間にずれを生じるという欠点がある。したがって、フレーム読み出しを行っている間、ＣＣＤ１への露光を遮断するための機械的なシャッタ機構（以下「メカシャッタ」という）が欠かせない。
【００１２】
特に、ディジタルカメラ等の電子スチルカメラでは、被写体の画像をカメラ本体に内蔵されたモニター画面に映し出して構図を調整し、所望の構図が得られたときにシャッターキーを押して被写体の画像をメモリ等に記録したりするが、画像のモニター中はフィールド読み出しを行い、画像を記録する際には解像度重視でフレーム読み出しを行うようになっているものが多く、かかる電子スチルカメラにおいては、メカシャッタの装備が不可欠である。
【００１３】
上記二つのシャッタ（電子シャッタとメカシャッタ）の特性について検討すると、前者は、システムクロックの周期できわめて高精度な時間制御が可能である。すなわち、電荷掃き出しパルスＳＵＢを印可することによって、すべての光電変換素子２の蓄積電荷を瞬時に基板に引き抜くことができるとともに、その後に読み出し信号ＸＳＧを印加することによって、ＳＵＢの印加からＸＳＧの印加までに蓄積された電荷を垂直転送部３に瞬時に取り込むことができるので、ＳＵＢの印加からＸＳＧの印加までの時間で正確な露出コントロールを行うことができる。
【００１４】
一方、後者のメカシャッタは、その方式を問わず、ＣＣＤへの入射光を機械的部材の動きによって遮断するものであり、当該部材の応答遅れや当該部材を駆動するモータ等のアクチュエータの応答遅れが避けられないから、しかも、メカシャッタ個々の応答遅れのバラツキが避けられないから、電子シャッタに比べて遥かに精度が悪いという欠点を持っている。
【００１５】
インターレース型のＣＣＤでフレーム読み出しを行う場合の露出時間は、ＳＵＢの印加時点からメカシャッタが閉じられるまでの時間で与えられる。メカシャッタを閉じた後に、奇数フレームのＣＣＤ出力（Ｏ１、Ｏ２、Ｏ３、・・・・）と、偶数フレームのＣＣＤ出力（Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３、・・・・）を行うからである。
【００１６】
このため、フレーム読み出しモードで正確な露出制御を行うには、メカシャッタ個々の応答遅れを表すパラメータ（以下「遅れ時間」という）を事前に把握しておき、撮影の際にその遅れ時間を用いて露出補正を行う必要があり、従来からメカシャッタ単体（若しくは光学レンズと組み合わせた状態）で上記遅れ時間を測定し、その測定結果を後でカメラ本体のシステムパラメータメモリに記憶することが行われていた。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来技術にあっては、メカシャッタの応答遅れをメカシャッタ単体で測定していたため、その測定結果と、例えば、電子スチルカメラ等の最終製品として組み立てられた状態（以下「セット状態」という）の遅れ時間とが必ずしも一致しないことがあり、セット状態での使用に際して露出不適性になることがあるという問題点があった。
【００１８】
これは、従来技術におけるメカシャッタの動作環境（駆動信号のタイミングや電源電圧など）が試験装置によって与えられるからであり、セット状態での動作環境と正確に一致しないからである。
【００１９】
したがって、本発明が解決しようとする課題は、メカシャッタの動作環境をセット状態で与えて応答遅れのパラメータを測定することにより、セット状態での使用時における露出不適性を回避することにある。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、メカシャッタの閉制御の開始からメカシャッタが閉状態になるまでの間にイメージセンサに蓄積された電荷量に相当する電気信号量を、前記メカシャッタの応答遅れを表す相関的なパラメータとして取得するようにした。
【００２１】
具体的には、請求項１記載の発明は、入射光に応じた電荷を蓄積し、該蓄積電荷を電気信号に変換して出力するイメージセンサと、前記イメージセンサの電荷蓄積を開始させる蓄積制御手段と、前記イメージセンサへの入射光路を開閉可能なメカシャッタと、前記メカシャッタの開閉動作を制御する開閉制御手段と、前記開閉制御手段によって前記メカシャッタが開制御されている間に、前記蓄積制御手段を用いて前記イメージセンサの電荷蓄積を開始させると共に、前記開閉制御手段を用いて前記メカシャッタの閉制御を開始させる動作制御手段と、前記メカシャッタの閉制御の開始から前記メカシャッタが閉状態になるまでの間に、前記イメージセンサに蓄積された電荷量に相当する電気信号量を、前記メカシャッタの応答遅れを表す相関的なパラメータとして取得する取得手段と、前記取得手段によって取得された相関的なパラメータを単位時間当たりの電気信号量で正規化して前記メカシャッタの応答遅れ時間を算出する算出手段と、前記算出手段によって算出された前記メカシャッタの応答遅れ時間を用いて、撮影時における前記メカシャッタの閉制御の開始タイミングを調節する調節手段と、を備えたことを特徴とする。
又は、請求項２記載の発明は、入射光に応じた電荷を蓄積し、該蓄積電荷を電気信号に変換して出力するイメージセンサと、前記イメージセンサの電荷蓄積を開始させる蓄積制御手段と、前記イメージセンサへの入射光路を開閉可能なメカシャッタと、前記メカシャッタの開閉動作を制御する開閉制御手段と、前記開閉制御手段によって前記メカシャッタが開制御されている間に、前記蓄積制御手段を用いて前記イメージセンサの電荷蓄積を開始させると共に所定時間の経過後に前記開閉制御手段を用いて前記メカシャッタの閉制御を開始させる動作制御手段と、前記イメージセンサの電荷蓄積開始から前記メカシャッタが閉状態になるまでの間に、前記イメージセンサに蓄積された電荷量に相当する電気信号量を取得すると共に、取得した電気信号量と基準の電気信号量との差を演算して、その演算結果を前記メカシャッタの応答遅れを表す相関的なパラメータとする取得手段と、前記取得手段によって取得された相関的なパラメータを単位時間当たりの電気信号量で正規化して前記メカシャッタの応答遅れ時間を算出する算出手段と、前記算出手段によって算出された前記メカシャッタの応答遅れ時間を用いて、撮影時における前記メカシャッタの閉制御の開始タイミングを調節する調節手段と、を備えたことを特徴とする。
又は、請求項３記載の発明は、請求項２記載の撮像装置において、前記基準の電気信号量は、前記開閉制御手段によって前記メカシャッタが開制御されている間に、前記蓄積制御手段を用いて前記イメージセンサの電荷蓄積を開始させると共に所定時間の経過後に前記蓄積制御手段を用いて前記イメージセンサの電荷蓄積を終了させた際の、前記イメージセンサに蓄積された電荷量に相当する電気信号量であることを特徴とする。
又は、請求項４記載の発明は、請求項１記載の撮像装置において、前記動作制御手段は、前記開閉制御手段によって前記メカシャッタが開制御されている間に、前記蓄積制御手段を用いて前記イメージセンサの電荷蓄積を開始させると同時に前記開閉制御手段を用いて前記メカシャッタの閉制御を開始させ、前記取得手段は、前記イメージセンサの電荷蓄積開始から前記メカシャッタが閉状態になるまでの間に、前記イメージセンサに蓄積された電荷量に相当する電気信号量を、前記メカシャッタの応答遅れを表す相関的なパラメータとして取得する、ことを特徴とする。
又は、請求項５記載の発明は、請求項１又は請求項２記載の撮像装置において、前記単位時間当たりの電気信号量は、前記開閉制御手段によって前記メカシャッタが開制御されている間に、前記蓄積制御手段を用いて前記イメージセンサの電荷蓄積を開始させてから前記単位時間の経過後に前記蓄積制御手段を用いて前記イメージセンサの電荷蓄積を終了させた際の、前記イメージセンサに蓄積された電荷量であることを特徴とする。
又は、請求項６記載の発明は、請求項１又は請求項２記載の撮像装置において、前記単位時間当たりの電気信号量は、前記開閉制御手段によって前記メカシャッタが開制御されている間に、前記蓄積制御手段を用いて前記イメージセンサの電荷蓄積を開始させてから第１の時間の経過後に前記蓄積制御手段を用いて前記イメージセンサの電荷蓄積を終了させた際の、前記イメージセンサに蓄積された電荷量と、前記開閉制御手段によって前記メカシャッタが開制御されている間に、前記蓄積制御手段を用いて前記イメージセンサの電荷蓄積を開始させてから第１の時間よりも前記単位時間だけ短い第２の時間の経過後に前記蓄積制御手段を用いて前記イメージセンサの電荷蓄積を終了させた際の、前記イメージセンサに蓄積された電荷量と、の差に相当する電気信号量であることを特徴とする。
又は、請求項７記載の発明は、請求項１、請求項２又は請求項４記載の撮像装置において、前記取得手段は、前記メカシャッタの応答遅れを表す相関的なパラメータを複数回繰り返して取得し、その平均値を相関的なパラメータとすることを特徴とする。
又は、請求項８記載の発明は、入射光に応じた電荷を蓄積し、該蓄積電荷を電気信号に変換して出力するイメージセンサの電荷蓄積を開始させる第１ステップと、前記イメージセンサへの入射光路を開閉可能なメカシャッタの開閉動作を制御する第２ステップと、前記第２ステップによって前記メカシャッタが開制御されている間に前記第１ステップによって前記イメージセンサの電荷蓄積を開始させると共に、前記第２ステップによって前記メカシャッタの閉制御を開始させる第３ステップと、前記メカシャッタの閉制御の開始から前記メカシャッタが閉状態になるまでの間に、前記イメージセンサに蓄積された電荷量に相当する電気信号量を、前記メカシャッタの応答遅れを表す相関的なパラメータとして取得する第４ステップと、前記第４ステップによって取得された相関的なパラメータを単位時間当たりの電気信号量で正規化して前記メカシャッタの応答遅れ時間を算出する第５ステップと、前記第５ステップによって算出された前記メカシャッタの応答遅れ時間を用いて、撮影時における前記メカシャッタの閉制御の開始タイミングを調節する第６ステップと、を含むことを特徴とする。
又は、請求項９記載の発明は、請求項８記載の撮像装置のメカシャッタ応答遅れ測定方法において、前記単位時間当たりの電気信号量は、前記メカシャッタが開制御されている間に、前記イメージセンサの電荷蓄積を開始させてから第１の時間の経過後に電荷蓄積を終了させた際の、前記イメージセンサに蓄積された電荷量と、前記メカシャッタが開制御されている間に、前記イメージセンサの電荷蓄積を開始させてから第１の時間よりも前記単位時間だけ短い第２の時間の経過後に電荷蓄積を終了させた際の、前記イメージセンサに蓄積された電荷量と、の差に相当する電気信号量であることを特徴とする。
【００２２】
【発明の実施形態】
以下、本発明の実施形態を、電子スチルカメラを例にして、図面を参照しながら説明する。
【００２３】
＜電子スチルカメラの外部構成＞
図１は、電子スチルカメラの外観図である。図示の電子スチルカメラ１０は、カメラ本体１１に、シャッターキー１２を含む様々なキースイッチ１２〜２１（詳細は後述）を備えるとともに、その前面にストロボ２２、写真レンズ２３、ファインダー２４及びオートフォーカスユニット部２５などを備え、且つ、その背面にファインダー用覗き窓２４ａと液晶ディスプレイ２６を備えて構成されている。
【００２４】
キースイッチ１２〜２１の一つは、先にも述べたようにシャッターキー１２であり、それ以外は、例えば、プラスキー１３、マイナスキー１４、電源スイッチ１５、メニューキー１６、ディスプレイキー１７、記録モードキー１８、セルフタイマーキー１９、ストロボモードキー２０、ＲＥＣ／ＰＬＡＹキー２１などであり、これら各キーの機能（役割）は、以下のとおりである。
【００２５】
・シャッターキー１２：
記録モード時には、その名のとおり“シャッターキー”（半押しで露出とフォーカスを固定し、全押しで画像をキャプチャーする）として働くキーであるが、記録モードや再生モード（キャプチャー画像を再生したり他の機器に出力したりするモード）時にメニューキー１６が押された場合には、液晶ディスプレイ２６に表示された様々な選択項目を了解するためのＹＥＳキーとしても働くマルチ機能キーである。
【００２６】
・プラスキー１３：
再生画像を選択したり、各種システム設定を選択したりするために用いられるキーである。“プラス”は、その選択方向を意味し、画像選択の場合であれば最新画像の方向、システム設定選択の場合であれば液晶ディスプレイ２６の走査方向である。
【００２７】
・マイナスキー１４：
方向が逆向きである以外、プラスキーと同じ機能である。
・電源スイッチ１５：
カメラの電源をオンオフするスイッチである。
【００２８】
・メニューキー１６：
各種システム設定を行うためのキーである。再生モードにおいては、デリートモード（画像の消去モード）や動画表示モードをはじめとした各種項目を液晶ディスプレイ２６に表示し、記録モードにおいては、画像の記録に必要な、例えば、記録画像の精細度、オートフォーカスのオンオフ、動画撮影の撮影時間などの選択項目を液晶ディスプレイ２６に表示する。
【００２９】
・ディスプレイキー１７：
液晶ディスプレイ２６に表示された画像に様々な情報をオーバラップ表示するためのキーであり、例えば、記録モードでは、残り撮影可能枚数や撮影形態（通常撮影、パノラマ撮影、動画撮影）などの情報をオーバラップ表示し、再生モードでは、再生画像の属性情報（ページ番号や精細度等）をオーバラップ表示する。
【００３０】
・記録モードキー１８：
記録モード時のみ使用可能になるキーである。通常撮影やパノラマ撮影等を選択するほか、本実施形態では簡易な動画撮影を選択する。
・セルフタイマーキー１９：
セルフタイマー機能をオンオフするキーである。
・ストロボモードキー２０：
ストロボに関する様々な設定、例えば、強制発光させたり、発光を禁止したり、赤目を防止したりするキーである。
【００３１】
・ＲＥＣ／ＰＬＡＹキー２１
記録モードと再生モードを切り替えるためのキーである。この例では、スライドスイッチになっており、上にスライドすると記録モード、下にスライドすると再生モードになる。
【００３２】
＜電子スチルカメラの内部構成＞
図２は、本実施形態における電子スチルカメラのブロック図である。図２において、２８はメカシャッタ用のアクチュエータ（開閉制御手段）、２９はアクチュエータ２８によって駆動されるメカシャッタ、３０はＣＣＤ（イメージセンサ）、３１はＣＣＤ３０のドライバ（蓄積制御手段）、３２はタイミング発生器（蓄積制御手段）、３３はサンプルホールド回路、３４はアナログディジタル変換器、３５はカラープロセス回路、３６はビデオトランスファー回路、３７はバッファメモリ、３８は圧縮・伸長回路、３９はフラッシュメモリ、４０はＣＰＵ（動作制御手段、取得手段）、４１はキー入力部、４２はディジタルビデオエンコーダ、４３はバスである。なお、２３は写真レンズ、２６は液晶ディスプレイである。
【００３３】
これら各部の機能は、概ね以下のとおりである。
・写真レンズ２３：
ＣＣＤ３０の受光面上に被写体の像を結ばせるためのものであり、自動焦点機能のための焦点合わせ機構を備えている。なお、ズーム機能を備えたり、沈胴式であったりしてもよい。
【００３４】
・アクチュエータ２８とメカシャッタ２９：
ＣＣＤ３０の受光面への入射光を機械的に遮断するもので、アクチュエータ２８はＣＰＵ４０からの制御信号に従ってメカシャッタ２９を開閉駆動し、メカシャッタ２９はその開状態時にＣＣＤ３０の受光面への光路を開放し、閉状態時に同光路を閉鎖する。
【００３５】
・ＣＣＤ３０：
冒頭で説明したインターレース型のＣＣＤで、且つ、外部制御によってフィールド読み出しとフレーム読み出しを切替えることができるものである。フィールド読み出し時の露光時間は電子シャッタの開閉操作（ＳＵＢとＸＳＧの印加タイミング）でコントロールされ、フレーム読み出し時の露光時間は電子シャッタの開操作（ＳＵＢの印加タイミング）と上記メカシャッタ２９の閉操作でコントロールされる。
【００３６】
なお、本実施形態のＣＣＤ３０はカラーＣＣＤである。一般にＣＣＤの画素情報そのものは色情報を持たないため、カラーＣＣＤでは前面に色フィルタアレイ（光の三原色を用いた原色フィルタ又は色の三原色を用いた補色フィルタ）を装着し、さらにその前面に、色フィルタアレイのピッチに相当する周波数成分を有する偽の色信号を除去するための光学ローパスフィルタを装着するが、図面では略してある。
【００３７】
・ドライバ３１とタイミング発生器３２：
ＣＣＤ３０の読み出しに必要な駆動信号（例えば、図６のφＶ、ＸＳＧ、φＨ、ＳＵＢなど）を生成する部分であり、ＣＣＤ３０はこの駆動信号に同期して画像信号を出力する。
【００３８】
・サンプルホールド回路３３：
ＣＣＤ３０から読み出された時系列の信号（この段階ではアナログ信号である）を、ＣＣＤ３０の解像度に適合した周波数でサンプリング（例えば、相関二重サンプリング）するものである。なお、サンプリング後に自動利得調整を行うこともある。
【００３９】
・アナログディジタル変換器３４：
サンプリングされた信号をディジタル信号に変換するものである。
【００４０】
・カラープロセス回路３５：
アナログディジタル変換器３４の出力から輝度・色差マルチプレクス信号（以下、ＹＵＶ信号という）を生成する部分である。ＹＵＶ信号を生成する理由は、次のとおりである。
【００４１】
アナログディジタル変換器３４の出力は、アナログかディジタルかの違い及びサンプリングやディジタル変換の誤差を除き、実質的にＣＣＤ３０の出力と一対一に対応し、光の三原色データ（ＲＧＢデータ）そのものであるが、このデータはサイズが大きく、限られたメモリ資源の利用や処理時間の点で不都合をきたす。そこで、何らかの手法で多少なりともデータ量の削減を図る必要がある。ＹＵＶ信号は、一般にＲＧＢデータの各要素データ（Ｒデータ、Ｇデータ、Ｂデータ）は輝度信号Ｙに対して、Ｇ−Ｙ、Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙの三つの色差信号で表現できるうえ、これら三つの色差信号の冗長を取り除けば、Ｇ−Ｙを転送しなくてもよく、Ｇ−Ｙ＝ａ（Ｒ−Ｙ）−ｂ（Ｂ−Ｙ）で再現できる、という原理に基づく一種のデータ量削減信号ということができる。ここで、ａやｂは合成係数である。
【００４２】
なお、ＹＵＶ信号をＹＣｂＣｒ信号（ＣｂとＣｒはそれぞれＢ−ＹとＲ−Ｙ）ということもあるが、本明細書ではＹＵＶ信号に統一することにする。また、ＹＵＶ信号の信号フォーマットは、輝度信号と二つの色差信号のそれぞれを独立して含む“コンポーネント”と呼ばれる固定長の三つのブロックで構成されており、各コンポーネントの長さ（ビット数）の比をコンポーネント比という。変換直後のＹＵＶ信号のコンポーネント比は１：１：１であるが、色差信号の二つのコンポーネントを短くする、すなわち、１：ｘ：ｘ（但し、ｘ＜１）とすることによってもデータ量を削減できる。これは、人間の視覚特性は輝度信号よりも色差信号に対して鈍感であるということを利用したものである。
【００４３】
・ビデオトランスファー回路３６：
ビデオトランスファー回路３６は、（撮像系の出口を構成する）カラープロセス回路３５、バッファメモリ３７、（表示系の入り口を構成する）ディジタルビデオエンコーダ４２及び（圧縮・伸長系の主要部を構成する）圧縮・伸張回路３８の間を行き来するデータの流れをコントロールするものであり、具体的には、液晶ディスプレイ２６の表示を見ながら構図を調整する撮影準備段階で図示の第１の流れ▲１▼と第２の流れ▲２▼を許容し、シャッターキー１２を押して表示中の画像をフラッシュメモリ３９にキャプチャーする記録段階で図示の第３の流れ▲３▼を許容し、所望の画像をフラッシュメモリ３９から読み出して液晶ディスプレイ２６に表示する再生段階で図示の第２の流れ▲２▼と第４の流れ▲４▼を許容する。
【００４４】
なお、“流れ”とは、カラープロセス回路３５、バッファメモリ３７、ディジタルビデオエンコーダ４２及び圧縮・伸長回路３８の間を行き来するデータの動きを概念的に捉えた便宜上の表現であり、その言葉自体に格別の意味はないものの、一般にディジタルシステムにとっては、データの素早い動きはその性能を直接に左右し、とりわけ大量の画素情報を取り扱う電子スチルカメラにとっては、（データの素早い動きは）当然配慮されなければならない設計条件の一つであるから、上記流れのすべて又は一部は高速データ転送の手法を駆使したデータの流れを意味するものである。
【００４５】
すなわち、第１から第４の流れ▲１▼〜▲４▼は、例えば、ＤＭＡ（ＤｉｒｅｃｔＭｅｍｏｒｙＡｃｃｅｓｓ）転送による流れであり、ビデオトランスファー回路３６は、それに必要な制御部（ＤＭＡコントローラ）やその他の周辺部分（例えば、転送速度調節のためのＦＩＦＯメモリ及びインターフェース回路など）を含み、これら各部の働きによって、カラープロセス回路３５、バッファメモリ３７、ディジタルビデオエンコーダ４２及び圧縮・伸長回路３８の間の“素早いデータ転送”（例えば、ＤＭＡ転送）を調停する。
【００４６】
・バッファメモリ３７：
書き換え可能な半導体メモリの一種であるＤＲＡＭで構成されている。一般にＤＲＡＭは記憶内容を保持するために、データの再書込み（リフレッシュ）をダイナミックに行う点でスタティックＲＡＭ（ＳＲＡＭ）と相違するが、ＳＲＡＭと比べて書込みや読み出し速度が劣るものの、ビット単価が安く、大容量の一時記憶を安価に構成できることから、特に電子スチルカメラに好適である。但し、本発明では、ＤＲＡＭに限定しない。書き換え可能な半導体メモリであればよい。
【００４７】
・圧縮・伸長回路３８：
ＪＰＥＧの圧縮と伸長を行う部分である。ＪＰＥＧの圧縮パラメータは固定であっても、圧縮処理の都度ＣＰＵ４０から与えるようにしてもよい。圧縮・伸長回路３８は処理速度の点で専用のハードウェアにすべきであるが、ＣＰＵ４０でソフト的に行うことも可能である。
【００４８】
なお、ＪＰＥＧとは、ＪｏｉｎｔＰｈｏｔｏｇｒａｐｈｉｃＧｒｏｕｐの略であり、カラー静止画（２値画像や動画像を含まないフルカラーやグレイスケールの静止画）の国際符号化標準である。ＪＰＥＧでは、圧縮されたデータを完全に元に戻すことができる可逆符号化と、元に戻せない非可逆符号化の二つの方式が定められているが、殆どの場合、圧縮率の高い後者の非可逆符号化が用いられている。ＪＰＥＧの使い易さは、圧縮に用いられるパラメータ（圧縮パラメータ）を調節することによって、符号化に伴う画質劣化の程度を自在に変えられる点にある。
【００４９】
すなわち、符号化側では、画像品質とファイルサイズのトレードオフの中から適当な圧縮パラメータを選択できるし、あるいは、復号化側では、品質を多少犠牲にして復号スピードを上げたり、時間はかかっても最高品質で再生したりするなどの選択ができる点で使い易い。ＪＰＥＧの実用上の圧縮率は、非可逆符号の場合で、およそ１０：１から５０：１程度である。一般的に１０：１から２０：１であれば視覚上の劣化を招かないが、多少の劣化を許容すれば３０：１から５０：１でも十分実用に供する。ちなみに、他の符号化方式の圧縮率は、例えば、ＧＩＦ（ＧｒａｐｈｉｃｓＩｎｔｅｒｃｈａｎｇｅＦｏｒｍａｔ）の場合で５：１程度に留まるから、ＪＰＥＧの優位性は明らかである。
【００５０】
・フラッシュメモリ３９：
書き換え可能な読み出し専用メモリ（ＰＲＯＭ：ＰｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅＲｅａｄＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）のうち、電気的に全ビット（又はブロック単位）の内容を消して内容を書き直せるものを指す。フラッシュＥＥＰＲＯＭ（ＦｌａｓｈＥｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙＥｒａｓａｂｌｅＰＲＯＭ）ともいう。本実施形態におけるフラッシュメモリ３９は、カメラ本体から取り外せない固定型であってもよいし、カード型やパッケージ型のように取り外し可能なものであってもよい。
【００５１】
なお、フラッシュメモリ３９は、内蔵型であれ取り外し可能型であれ、所定の形式で初期化（フォーマット）されている必要がある。初期化済みのフラッシュメモリ３９には、その記憶容量に応じた枚数の画像を記録できる。例えば、圧縮後の画像サイズを１００ＫＢとすれば、４ＭＢの容量で４０枚、８ＭＢの容量で８０枚を記録できる。
【００５２】
・ＣＰＵ４０：
所定のプログラムを実行してカメラの動作を集中制御するものである。プログラムはＣＰＵ４０の内部のインストラクションＲＯＭに書き込まれており、記録モード時にはそのモード用のプログラムが、また、再生モード時にはそのモード用のプログラムがインストラクションＲＯＭからＣＰＵ４０の内部ＲＡＭにロードされて実行されるほか、あらかじめ定められたキースイッチの組合わせ操作時には「メカシャッタ応答遅れ測定プログラム」（詳細は後述）が同様にロードされて実行されるようになっている。
【００５３】
なお、あらかじめ定められたキースイッチの組合わせ操作時とは、例えば、電子スチルカメラの完成検査時や修理調整時のことをいう。
【００５４】
・キー入力部４１：
カメラ本体１１に設けられた各種キースイッチの操作信号を生成する部分である。
【００５５】
・ディジタルビデオエンコーダ４２：
ビデオトランスファー回路３６を介してバッファメモリ３７の画像バッファから読み出されたディジタル値の表示用画像をアナログ電圧に変換するとともに、液晶ディスプレイ２６の走査方式に応じたタイミングで順次に出力するものである。
【００５６】
・バス４３：
以上各部の間で共有されるデータ（及びアドレス）転送路である。図では省略しているが、各部の間には所要の制御線（コントロールライン）も設けられている。
【００５７】
＜電子スチルカメラの基本的動作＞
次に、作用を説明する。はじめに画像の記録と再生の概要を説明する。
【００５８】
まず、記録モードでは、写真レンズ２３の後方に配置されたＣＣＤ３０がドライバ３１からの信号で駆動される。このときの駆動モードは、フィールド読み出しモードであり、写真レンズ２３で集められた映像が一定周期毎に光電変換されて１画像分の映像信号が出力される。そして、この映像信号がサンプリングホールド回路３３でサンプリングされ、アナログディジタル変換器３４でディジタル信号に変換された後、カラープロセス回路３５でＹＵＶ信号が生成される。このＹＵＶ信号は、ビデオトランスファー回路３６を介してバッファメモリ３７の画像バッファに転送され、同バッファへの転送完了後に、ビデオトランスファー回路３６によって読み出され、ディジタルビデオエンコーダ４２を介して液晶ディスプレイ２６に送られ、スルー画像として表示される。
【００５９】
この状態でカメラの向きを変えると、液晶ディスプレイ２６に表示されているスルー画像の構図が変化する。適宜の時点（所望の構図が得られた時点）でシャッターキー１２を“半押し”して露出とフォーカスをセットしてから“全押し”すると、ＣＣＤ３０の駆動モードがフレーム読み出しモードに切り替わり、後述の「メカシャッタの開閉時間調節プログラム」により適切に調節されたタイミングでメカシャッタ２９が閉じられた後、１画面分のＹＵＶ信号がバッファメモリ３７の画像バッファに取り込まれる。そして、バッファメモリ３７の画像バッファに取り込まれたＹＵＶ信号がその時点のＹＵＶ信号で固定され、かつ液晶ディスプレイ２６に表示されているスルー画像も同時点の画像で固定される。
【００６０】
そして、その時点でバッファメモリ３７の画像バッファに保存されているＹＵＶ信号は、ビデオトランスファー回路３６を介して圧縮・伸長回路３８に送られ、Ｙ、Ｃｂ、Ｃｒの各コンポーネント毎に８×８画素の基本ブロックと呼ばれる単位でＪＰＥＧ符号化された後、フラッシュメモリ３９に書き込まれ、１画像分のキャプチャー画像として記録される。
【００６１】
次に、再生モードでは、ＣＣＤ３０からバッファメモリ３７までの経路が停止されるとともに、最新のキャプチャー画像がフラッシュメモリ３９から読み出され、圧縮・伸長回路３８で伸張処理された後、ビデオトランスファー回路３６を介してバッファメモリ３７の画像バッファに送られる。そして、この画像バッファのデータがビデオトランスファー回路３６とディジタルビデオエンコーダ４２を介して液晶ディスプレイ２６に送られ、再生画像として表示される。
【００６２】
なお、プラスキー１３やマイナスキー１４を押すことにより、フラッシュメモリ３９から読み出す画像を前に進めたり後に戻したりしながらこの動作を繰り返すことができ、希望の画像を再生することができる。
【００６３】
＜メカシャッタ応答遅れ測定プログラム＞
次に、電子スチルカメラの完成検査時や修理調整時に実行される「メカシャッタ応答遅れ測定プログラム」について、その要部を示す図３のフローチャートを参照しながら説明する。このプログラムは、メカシャッタ２９の応答遅れを表すパラメータ（遅れ時間：Ｔ_DELAY）を測定し、露出補正用のシステムメモリに格納するというものである。
【００６４】
図３において、まず、実行カウンタの値がＮであるか否かを判定する（Ｓ１）。Ｎは測定動作の任意の繰返し回数であり、メカシャッタ２９の“切りむら”（例えば０．２ｍｓ〜０．３ｍｓ）を均すために各測定回のＴ_DELAYの平均値を求めるための値である。
【００６５】
次いで、電子シャッタのみを用いて例えば６ｍｓ程度の長めの露光時間Ｔ_LONG（発明の要旨に記載の第１の時間に相当）でＣＣＤ出力のＹ（輝度）データの積分値Σ_LONGを演算する。すなわち、メカシャッタ２９を開いたまま、ＣＣＤ３０に与えるＳＵＢからＸＳＧまでの印加期間をＴ_LONGに設定してＣＣＤ出力の輝度データの積分値Σ_LONGを演算する（Ｓ２）。図４（ａ）は、そのようにして演算された積分値Σ_LONGの模式図であり、横長図形の長辺の長さは露光時間Ｔ_LONGを表し、面積は積分値Σ_LONGを表している。
【００６６】
次いで、電子シャッタのみを用いて例えば５ｍｓ程度の短めの露光時間Ｔ_SHORT（発明の要旨に記載の第２の時間に相当）でＣＣＤ出力のＹ（輝度）データの積分値Σ_SHORTを演算する。すなわち、メカシャッタ２９を開いたまま、ＣＣＤ３０に与えるＳＵＢからＸＳＧまでの印加期間をＴ_SHORTに設定してＣＣＤ出力の輝度データの積分値Σ_SHORTを演算する（Ｓ３）。図４（ｂ）は、そのようにして演算された積分値Σ_SHORTの模式図であり、上記と同様に長辺の長さは露光時間Ｔ_SHORTを表し、面積は積分値Σ_SHORTを表している。
【００６７】
次いで、Σ_LONGからΣ_SHORTを減算して差分値Σ_REFを演算する（Ｓ４）。図４（ｃ）は、そのようにして演算された差分値Σ_REFの模式図である。長辺の長さは上記二つの露光時間Ｔ_LONG、Ｔ_SHORTの差Ｔ_REF（発明の要旨に記載の単位時間に相当）を表し、面積は差分値Σ_REFを表している。なお、差分値Σ_REFの利用目的は後述する。
【００６８】
次いで、電子シャッタを開いて（すなわち、ＣＣＤ３０へＳＵＢを印加して）露光を開始するとともに、所定時間（Ｓ２と同様のＴ_SHORT）後にメカシャッタ２９を閉じて露光を終了し、ＣＣＤ出力の輝度データの積分値Σ_MECHAを演算する（Ｓ５）。図４（ｄ）は、そのようにして演算された積分値Σ_MECHAの模式図である。
【００６９】
冒頭でも説明したように、メカシャッタ２９の開口量は、閉鎖を指令しても直ちにゼロにならず、若干の応答遅れを伴って徐々にゼロに近づく特性を持つ。図４（ｄ）において、図形右辺の右下がり傾斜はメカシャッタ２９の開口量変化を表している。図示の例では、Ｔ_SHORT経過時点の閉鎖指令後、若干の遅れ時間Ｔｄ１を過ぎてから開口量が直線的な減少変化を始めている。
【００７０】
時間Ｔｄ１はアクチュエータ２８やメカシャッタ２９の応答遅れ時間である。メカシャッタ２９の開口量減少開始点から１／２開口量到達点までの時間をＴｄ２とすると、セット状態での露光補正に必要な遅れ時間Ｔ_DELAYはＴｄ１＋Ｔｄ２になるが、この遅れ時間Ｔ_DELAYは、上述の各ステップで演算した積分値Σ_MECHA、Σ_SHORT、Σ_REFを利用することによって、次式（１）で求めることができる（Ｓ６）。
【００７１】
Ｔ_DELAY＝（Σ_MECHA−Σ_SHORT）／Σ_REF ・・・・（１）
上式（１）は、図４（ｄ）に示す図形の面積（Σ_MECHA）から図４（ｂ）に示す図形の面積（Σ_SHORT）を減算し、さらに、その減算結果を図４（ｃ）に示す図形の面積（Σ_REF）で正規化することに相当する。
【００７２】
図４（ｅ）は、上記減算結果に対応する図である。図示の面積は、メカシャッタ２９に閉鎖指令を与えた後のＹデータ積分値に一致し、この図形を１／２開口量到達点で折り返せば図４（ｆ）の図形になる。
【００７３】
メカシャッタ２９の応答遅れと、図４（ｅ）又は図４（ｆ）の図形の面積は比例関係にある。このため、図４（ｅ）又は図４（ｆ）の図形の面積を露光補正のための遅れ時間Ｔ_DELAYの“相関値”とすることも考えられるが、図４（ｅ）又は図４（ｆ）の図形の面積は、被写体の明るさによって変化するため、単位時間Ｔ_REF当たりの積分値（Σ_REF）を用いて正規化することが望ましい。
【００７４】
但し、被写体の明るさを特定できる場合、例えば、既知の明るさを持つテスト用被写体などを利用した場合で、且つ、ＣＣＤのバラツキを考慮に入れる場合は、この限りでなく、図４（ｅ）又は図４（ｆ）の図形の面積を露光補正のための遅れ時間Ｔ_DELAYの相関値（相関的なパラメータ）として取り扱っても構わない。この場合、Σ_LONGの演算ステップ（Ｓ２）と、Σ_REFの演算ステップ（Ｓ４）は不要となり、且つ、前式（１）は次式（２）のようになる。
【００７５】
Ｔ_DELAY＝（Σ_MECHA−Σ_SHORT）／α ・・・・（２）
但し、αは予め設定された単位時間当たり基準値である。なお、予めΣ_SHORTも固定値として記憶しておけば、Σ_SHORTの演算ステップ（Ｓ３）も不要となる。
【００７６】
前式（１）を用いて遅れ時間Ｔ_DELAYを演算すると、次に、その演算値をワーキングメモリに格納（Ｓ７）した後、以上のステップ（Ｓ１〜Ｓ７）を繰り返す。繰り返しは実行カウンターの値がＮに達するまで行われ、Ｎ回に達すると、各回の演算値Ｔ_DELAYの平均値を求め、その平均値をセット状態におけるメカシャッタ２９の遅れ時間Ｔ_DELAYとしてシステムメモリにセット（Ｓ８）してプログラムを終了する。
＜メカシャッタの開閉時間調節プログラム＞
システムメモリにセットされたメカシャッタ２９の遅れ時間Ｔ_DELAYは、通常の撮影時（静止画像の記録時）にメカシャッタ２９の閉制御タイミングの調節パラメータとして利用される。
【００７７】
図５は、メカシャッタの開閉時間調節プログラムの概略的なフローチャートであり、このプログラムは、例えば、シャッターキー１２を半押しした時に実行される。
【００７８】
このプログラムでは、まず、被写体の明るさなどを測定して適正な露出を計算又はＡＦ演算ユニットで演算された露出を取得し（Ｓ１０）、次いで、その露出を得るために必要なメカシャッタ２９の閉鎖タイミング（閉制御開始のタイミング）を演算する（Ｓ１１）。そして、前述の「メカシャッタ応答遅れ測定プログラム」によってシステムメモリにセットされた遅れ時間Ｔ_DELAYを読み出し、その遅れ時間Ｔ_DELAYを加味して上記タイミングを調節する（Ｓ１２）。
【００７９】
ここで、図４の図形を参照しながらメカシャッタ２９の閉鎖タイミングの調節動作を説明する。今、適正な露出を得るために必要なメカシャッタ２９の閉鎖タイミングを、例えば、ＣＣＤ３０の電荷蓄積開始から時間Ｔ_SHORTの経過後と考え、且つ、メカシャッタ２９の応答遅れがまったくない（Ｔ_DELAY＝０）場合を想定すると、その間にＣＣＤ３０に蓄積される電荷量は図４（ｂ）の図形の面積になる。
図からも明らかなように、計算された閉鎖タイミングで即座に電荷の蓄積が終結しており、同図形の面積は、計算された露出に完全に適合している。しかし、実際のメカシャッタ２９の閉鎖特性は、図４（ｄ）に示すように、ある時間Ｔｄ１の経過後に閉鎖を開始し、しかも、その閉鎖量は、あるスピードで徐々に増加するという特性を持っている。
【００８０】
したがって、適正露出を図４（ｂ）に示す図形の面積相当とした場合に、ＣＣＤ３０の電荷蓄積開始から時間Ｔ_SHORTの経過後にメカシャッタ２９の閉鎖タイミングを設定した場合は、図４（ｅ）に示す図形の面積相当分が露出に加えられてしまう結果、露出オーバーになるという不都合を招く。
【００８１】
この不都合を解消するためには、あらかじめ、図４（ｅ）に示す図形の面積を時間に換算してシステムメモリにセットしておき、そのセット情報を利用してメカシャッタ２９の閉鎖タイミングを時間軸方向にずらせばよい。例えば、図４（ｅ）に示す図形の面積Σ_DELAYを単位時間Ｔ_REFに対応する面積Σ_REFで正規化すれば、単位時間換算値、すなわち、Ｔ_DELAYが得られるので、そのＴ_DELAY分だけメカシャッタ２９の閉鎖タイミングを早めることにより、露出オーバを回避して適切露出を得ることができる。
【００８２】
以上のとおり、本実施形態によれば、例えば、電子スチルカメラの完成検査時や修理調整時に、セット状態でメカシャッタ応答遅れ測定プログラムを実行し、上式（１）に基づくメカシャッタ２９の遅れ時間Ｔ_DELAYを演算し、システムメモリにセットしている。
【００８３】
したがって、メカシャッタ２９の動作環境（駆動信号のタイミングや電源電圧など）を実際の使用環境に一致させて上記遅れ時間Ｔ_DELAYを演算することができ、セットごとのバラツキや電源電圧の変動などを加味した適正な遅れ時間Ｔ_DELAYを得ることができる。
【００８４】
その結果、この遅れ時間Ｔ_DELAYを用いて電子スチルカメラのメカシャッタ２９の閉鎖タイミング調節を行うことができ、メカシャッタ２９の応答遅れを考慮した露出補正を行って、特にフレーム読み出しモードで動作中のＣＣＤの露出不適性を回避できるという格別の効果が得られる。
【００８５】
なお、以上の説明は、インターレース型ＣＣＤへの適用例であるが、これに限定されない。電子シャッタとメカシャッタを併用するＣＣＤであればよく、プログレッシブ型のＣＣＤにも当然適用可能である。
【００８６】
また、メカシャッタ個々の応答遅れを表すパラメータ（Ｔ_DELAY）は、既述のとおり、メカシャッタ２９の応答遅れのバラツキ及びアクチュエータ２８を含むメカシャッタ駆動機構の動作遅れのバラツキを総合的に表すパラメータであり、このパラメータは、本実施形態ではＣＣＤのバラツキを考慮に入れない純粋なメカシャッターの応答遅れを表すが、ＣＣＤのバラツキを考慮に入れたメカシャッターの応答遅れを算出する場合は、図３のＳ２〜Ｓ４の処理を行なわずに予め記憶してある固定（理想）値のΣ_SHORTとΣ_REFを用いることによって算出が可能である。
【００８７】
＜他の実施形態＞
本発明の実施形態は、上記例示のものに限定されない。発明の意図する範囲において様々な実施形態を包含する。
例えば、メカシャッタ２９を開いている状態で、ＣＣＤ３０の電荷蓄積を開始させると同時又は所定時間後（時間は限定しない。ＣＣＤ３０の電荷蓄積開始の後であればよい）にメカシャッタ２９の閉制御を開始させ、このメカシャッタ２９の閉制御開始時点からメカシャッタ２９の閉状態到達時点までの間にＣＣＤ３０に蓄積された電荷量相当を前述のΣ_DELAYとしてもよい。
【００８８】
又は、メカシャッタ２９を開いている状態で、ＣＣＤ３０の電荷蓄積を開始させてから所定時間（前述のＴ_SHORT）の経過後にメカシャッタ２９の閉制御を開始させ、ＣＣＤ３０の電荷蓄積開始時点からメカシャッタ２９の閉状態到達時点までの間（すなわち、前述のＴ_SHORT＋Ｔ_DELAY）にＣＣＤ３０に蓄積された電荷量相当を前述のΣ_MECHA（＝Σ_SHORT＋Σ_DELAY）として取得すると共に、取得したΣ_MECHAと基準の電気信号量（前述のΣ_SHORT又は所定値）との差Σ_DELAYを演算して、その演算結果をメカシャッタ２９の応答遅れを表す相関的なパラメータとしてもよい。
【００８９】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、入射光に応じた電荷を蓄積し、該蓄積電荷を電気信号に変換して出力するイメージセンサと、前記イメージセンサの電荷蓄積を開始させる蓄積制御手段と、前記イメージセンサへの入射光路を開閉可能なメカシャッタと、前記メカシャッタの開閉動作を制御する開閉制御手段と、前記開閉制御手段によって前記メカシャッタが開制御されている間に、前記蓄積制御手段を用いて前記イメージセンサの電荷蓄積を開始させると共に、前記開閉制御手段を用いて前記メカシャッタの閉制御を開始させる動作制御手段と、前記メカシャッタの閉制御の開始から前記メカシャッタが閉状態になるまでの間に、前記イメージセンサに蓄積された電荷量に相当する電気信号量を、前記メカシャッタの応答遅れを表す相関的なパラメータとして取得する取得手段と、前記取得手段によって取得された相関的なパラメータを単位時間当たりの電気信号量で正規化して前記メカシャッタの応答遅れ時間を算出する算出手段と、前記算出手段によって算出された前記メカシャッタの応答遅れ時間を用いて、撮影時における前記メカシャッタの閉制御の開始タイミングを調節する調節手段とを備えたので、電子スチルカメラなどセット状態でのメカシャッタ応答遅れを正しく測定することができ、特にフレーム読み出しモードで動作中のイメージセンサの露出補正を適正化できると共に、正規化により、演算処理の簡略化を図ることができる。更に、電子スチルカメラなどセット状態でのメカシャッタ応答遅れを正しく補正でき、イメージセンサの露出補正を適正化できる。
又は、請求項２記載の発明によれば、入射光に応じた電荷を蓄積し、該蓄積電荷を電気信号に変換して出力するイメージセンサと、前記イメージセンサの電荷蓄積を開始させる蓄積制御手段と、前記イメージセンサへの入射光路を開閉可能なメカシャッタと、前記メカシャッタの開閉動作を制御する開閉制御手段と、前記開閉制御手段によって前記メカシャッタが開制御されている間に、前記蓄積制御手段を用いて前記イメージセンサの電荷蓄積を開始させると共に所定時間の経過後に前記開閉制御手段を用いて前記メカシャッタの閉制御を開始させる動作制御手段と、前記イメージセンサの電荷蓄積開始から前記メカシャッタが閉状態になるまでの間に、前記イメージセンサに蓄積された電荷量に相当する電気信号量を取得すると共に、取得した電気信号量と基準の電気信号量との差を演算して、その演算結果を前記メカシャッタの応答遅れを表す相関的なパラメータとする取得手段と、前記取得手段によって取得された相関的なパラメータを単位時間当たりの電気信号量で正規化して前記メカシャッタの応答遅れ時間を算出する算出手段と、前記算出手段によって算出された前記メカシャッタの応答遅れ時間を用いて、撮影時における前記メカシャッタの閉制御の開始タイミングを調節する調節手段とを備えたので、電子スチルカメラなどセット状態でのメカシャッタ応答遅れを正しく測定することができ、特にフレーム読み出しモードで動作中のイメージセンサの露出補正を適正化できると共に、正規化により、演算処理の簡略化を図ることができる。更に、電子スチルカメラなどセット状態でのメカシャッタ応答遅れを正しく補正でき、イメージセンサの露出補正を適正化できる。
又は、請求項３記載の発明によれば、請求項２記載の発明において、前記基準の電気信号量は、前記開閉制御手段によって前記メカシャッタが開制御されている間に、前記蓄積制御手段を用いて前記イメージセンサの電荷蓄積を開始させると共に所定時間の経過後に前記蓄積制御手段を用いて前記イメージセンサの電荷蓄積を終了させた際の、前記イメージセンサに蓄積された電荷量に相当する電気信号量であるので、特に基準の電気信号量との差から純粋なメカシャッター遅れを算出できる。
又は、請求項４記載の発明によれば、請求項１記載の発明において、前記動作制御手段は、前記開閉制御手段によって前記メカシャッタが開制御されている間に、前記蓄積制御手段を用いて前記イメージセンサの電荷蓄積を開始させると同時に前記開閉制御手段を用いて前記メカシャッタの閉制御を開始させ、前記取得手段は、前記イメージセンサの電荷蓄積開始から前記メカシャッタが閉状態になるまでの間に、前記イメージセンサに蓄積された電荷量に相当する電気信号量を、前記メカシャッタの応答遅れを表す相関的なパラメータとして取得するので、イメージセンサ等のバラツキを考慮したメカシャッター遅れを算出できる。
又は、請求項５記載の発明によれば、請求項１又は請求項２記載の発明において、前記単位時間当たりの電気信号量は、前記開閉制御手段によって前記メカシャッタが開制御されている間に、前記蓄積制御手段を用いて前記イメージセンサの電荷蓄積を開始させてから前記単位時間の経過後に前記蓄積制御手段を用いて前記イメージセンサの電荷蓄積を終了させた際の、前記イメージセンサに蓄積された電荷量であるので、イメージセンサ等のバラツキを考慮したメカシャッター遅れを算出できる。
又は、請求項６記載の発明によれば、請求項１又は請求項２記載の発明において、前記単位時間当たりの電気信号量は、前記開閉制御手段によって前記メカシャッタが開制御されている間に、前記蓄積制御手段を用いて前記イメージセンサの電荷蓄積を開始させてから第１の時間の経過後に前記蓄積制御手段を用いて前記イメージセンサの電荷蓄積を終了させた際の、前記イメージセンサに蓄積された電荷量と、前記開閉制御手段によって前記メカシャッタが開制御されている間に、前記蓄積制御手段を用いて前記イメージセンサの電荷蓄積を開始させてから第１の時間よりも前記単位時間だけ短い第２の時間の経過後に前記蓄積制御手段を用いて前記イメージセンサの電荷蓄積を終了させた際の、前記イメージセンサに蓄積された電荷量と、の差に相当する電気信号量であるので、純粋なメカシャッター遅れを算出できる。
又は、請求項７記載の発明によれば、請求項１、請求項２又は請求項４記載の発明において、前記取得手段は、前記メカシャッタの応答遅れを表す相関的なパラメータを複数回繰り返して取得し、その平均値を相関的なパラメータとするので、パラメータの演算精度を向上できる。
又は、請求項８記載の発明によれば、入射光に応じた電荷を蓄積し、該蓄積電荷を電気信号に変換して出力するイメージセンサの電荷蓄積を開始させる第１ステップと、前記イメージセンサへの入射光路を開閉可能なメカシャッタの開閉動作を制御する第２ステップと、前記第２ステップによって前記メカシャッタが開制御されている間に前記第１ステップによって前記イメージセンサの電荷蓄積を開始させると共に、前記第２ステップによって前記メカシャッタの閉制御を開始させる第３ステップと、前記メカシャッタの閉制御の開始から前記メカシャッタが閉状態になるまでの間に、前記イメージセンサに蓄積された電荷量に相当する電気信号量を、前記メカシャッタの応答遅れを表す相関的なパラメータとして取得する第４ステップと、前記第４ステップによって取得された相関的なパラメータを単位時間当たりの電気信号量で正規化して前記メカシャッタの応答遅れ時間を算出する第５ステップと、前記第５ステップによって算出された前記メカシャッタの応答遅れ時間を用いて、撮影時における前記メカシャッタの閉制御の開始タイミングを調節する第６ステップとを含むので、電子スチルカメラなどセット状態でのメカシャッタ応答遅れを正しく測定することができ、特にフレーム読み出しモードで動作中のイメージセンサの露出補正を適正化できると共に、正規化により、演算処理の簡略化を図ることができる。更に、電子スチルカメラなどセット状態でのメカシャッタ応答遅れを正しく補正でき、イメージセンサの露出補正を適正化できる。
又は、請求項９記載の発明によれば、請求項８記載の撮像装置の発明において、前記単位時間当たりの電気信号量は、前記メカシャッタが開制御されている間に、前記イメージセンサの電荷蓄積を開始させてから第１の時間の経過後に電荷蓄積を終了させた際の、前記イメージセンサに蓄積された電荷量と、前記メカシャッタが開制御されている間に、前記イメージセンサの電荷蓄積を開始させてから第１の時間よりも前記単位時間だけ短い第２の時間の経過後に電荷蓄積を終了させた際の、前記イメージセンサに蓄積された電荷量と、の差に相当する電気信号量であるので、純粋なメカシャッター遅れを算出できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】電子スチルカメラの外観図である。
【図２】電子スチルカメラのブロック図である。
【図３】実施形態におけるメカシャッタ応答遅れ測定プログラムの要部フローチャートである。
【図４】実施形態の作用説明図である。
【図５】メカシャッタの開閉時間調節プログラムの概略的なフローチャートである。
【図６】インターレース型ＣＣＤのレイアウト図である。
【符号の説明】
Ｔ_LONG 露光時間（第１の時間）
Ｔ_SHORT 露光時間（第２の時間）
Ｔ_DELAY パラメータ
Σ_LONG、Σ_SHORT、Σ_MECHA 積分値
Σ_REF 差分値
２８アクチュエータ（開閉制御手段）
２９メカシャッタ
３０ＣＣＤ（イメージセンサ）
３１ドライバ（蓄積制御手段）
３２タイミング発生器（蓄積制御手段）
４０ＣＰＵ（動作制御手段、取得手段）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an imaging apparatus and a mechanical shutter response delay measuring method of the imaging apparatus, and in particular, an imaging device using an image sensor as an imaging device and further including a mechanical shutter, for example, an electronic still camera, and a mechanical shutter response delay of the imaging apparatus. It relates to a measurement method.
[0002]
[Prior art]
As an imaging device that performs photoelectric conversion necessary for imaging, a vacuum tube (imaging tube) in which a signal charge generated by photoelectric conversion is scanned with an electron beam to extract a signal has been used for a long time. However, there are drawbacks such as high power consumption, and recently, many of them have been replaced by solid-state imaging devices applying semiconductor technology.
[0003]
A typical solid-state imaging device is based on a CCD (Charge Coupled Device) announced by Boyle et al. In 1970 Bell. The CCD forms a one-dimensional or two-dimensional photosensitive section by arranging a large number of photoelectric conversion elements such as photodiodes and MOS capacitors for each pixel. An image sensor having a two-dimensional pixel array in the photosensitive portion is called an image sensor.
[0004]
Image sensor pixel signal output styles are divided into a progressive type (also called a non-interlaced type) that outputs all pixel signals at once, and an interlaced type that outputs all pixel signals in two steps. Most high resolution CCDs with pixels or more are interlaced. Hereinafter, the term “CCD” refers to an interlaced CCD.
[0005]
FIG. 6 is a configuration diagram of a CCD having n columns × m rows of pixels. The CCD 1 has n × m photoelectric conversion elements 2 for accumulating charges according to the amount of incident light, arranged in a matrix, and n vertical transfer units 3 in total, one for each column. The imaging area 4 is formed, and further, a horizontal transfer unit 5 is arranged on the lower side of the imaging area 4 in the drawing.
[0006]
The signal charge accumulated in the photoelectric conversion element 2 is taken into the adjacent vertical transfer unit 3 in response to a read signal XSG applied from a drive circuit (not shown), and the inside of the vertical transfer unit 3 is transferred to the vertical transfer clock φV ( In practice, it is a multiphase clock signal) and is sequentially transferred downward in the drawing.
[0007]
The output ends of all the vertical transfer units 3 are connected to the horizontal transfer unit 5, and the signal charges for one line are sequentially taken into the horizontal transfer unit 5 in synchronization with the vertical transfer clock φV. The signal charges taken into the horizontal transfer unit 5 are sequentially transferred in the left direction of the drawing in synchronization with the horizontal transfer clock φH, and the signal charges that have reached the output end of the horizontal transfer unit 5 are charges provided at the same end. After being converted into an electric signal by the detection unit 6 and amplified by the amplifier 7, it is taken out from the terminal 8 as a CCD output to the outside.
[0008]
SUB is a signal voltage (so-called charge sweeping pulse) for extracting the accumulated charges of all the photoelectric conversion elements 2 to the substrate. The time from the application time of SUB to the application time of XSG is the opening time of the electrical shutter (hereinafter referred to as “electronic shutter”) of the CCD 1.
[0009]
Here, the horizontal arrangement | sequence (namely, line) of the photoelectric conversion element 2 is attached | subjected with the convenient code | symbol of O1, E1, O2, E2, O3, E3, ..., respectively. However, O is an abbreviation for odd numbers, and E is an abbreviation for even numbers. O1, O2, and O3 indicate odd lines, and E1, E2, and E3 indicate even lines.
[0010]
An interlaced CCD can switch between two modes of field reading (also referred to as field accumulation) and frame reading (also referred to as frame accumulation) from the outside by devising a way to apply φV. In field readout, the CCD output is in the order of O1 + E1, O2 + E2, O3 + E3,. This method of reading has the advantage that pixel signals of odd lines and even lines can be mixed and output at a time, but has the disadvantage that the resolution is impaired by the mixing operation.
[0011]
On the other hand, in the frame reading, the CCD output is taken out in two steps of an odd frame and an even frame. That is, the CCD output is in the order of O1, O2, O3,... In the odd frame, and the CCD output is in the order of E1, E2, E3,. Although frame readout does not perform a mixing operation, a good resolution can be obtained. However, due to the time difference between an odd frame and an even frame, there is a drawback that a shift occurs between lines when a moving subject is imaged. Therefore, a mechanical shutter mechanism (hereinafter referred to as “mechanical shutter”) for interrupting exposure to the CCD 1 is indispensable during frame reading.
[0012]
In particular, in an electronic still camera such as a digital camera, the subject image is displayed on a monitor screen built in the camera body, the composition is adjusted, and when the desired composition is obtained, the shutter key is pressed to store the subject image in memory, etc. However, many of the electronic still cameras are equipped with a mechanical shutter for field reading during image monitoring and frame reading with an emphasis on resolution when recording images. Is essential.
[0013]
Examining the characteristics of the two shutters (electronic shutter and mechanical shutter), the former enables time control with extremely high accuracy in the cycle of the system clock. That is, by applying the charge sweeping pulse SUB, the accumulated charges of all the photoelectric conversion elements 2 can be instantaneously extracted to the substrate, and then the readout signal XSG is applied to apply the XSG from the SUB application. Since the charges accumulated up to this point can be instantaneously taken into the vertical transfer unit 3, accurate exposure control can be performed in the time from the application of SUB to the application of XSG.
[0014]
On the other hand, the latter mechanical shutter blocks the incident light to the CCD by the movement of a mechanical member regardless of the system, and the response delay of the member or the response delay of an actuator such as a motor that drives the member is delayed. Since it is unavoidable, and the variation in response delay of each mechanical shutter is unavoidable, it has a drawback that the accuracy is far lower than that of the electronic shutter.
[0015]
The exposure time when frame reading is performed with an interlaced CCD is given by the time from when the SUB is applied until the mechanical shutter is closed. This is because after the mechanical shutter is closed, the odd frame CCD output (O1, O2, O3,...) And the even frame CCD output (E1, E2, E3,...) Are performed.
[0016]
For this reason, in order to perform accurate exposure control in the frame readout mode, a parameter indicating the response delay of each mechanical shutter (hereinafter referred to as “delay time”) is grasped in advance, and the delay time is used during shooting. It is necessary to perform exposure compensation. Conventionally, the delay time is measured with a mechanical shutter alone (or in combination with an optical lens), and the measurement results are later stored in the system parameter memory of the camera body. .
[0017]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the prior art, the response delay of the mechanical shutter was measured with the mechanical shutter alone, so the measurement result and the state assembled as a final product such as an electronic still camera (hereinafter referred to as “set state”) There is a problem in that the delay time may not always match, and exposure may be inappropriate when used in a set state.
[0018]
This is because the operating environment (driving signal timing, power supply voltage, etc.) of the mechanical shutter in the prior art is given by the test apparatus and does not exactly match the operating environment in the set state.
[0019]
Therefore, the problem to be solved by the present invention is to avoid improper exposure during use in the set state by giving the operating environment of the mechanical shutter in the set state and measuring the response delay parameter.
[0020]
[Means for Solving the Problems]
The present invention acquires an electrical signal amount corresponding to the amount of electric charge accumulated in the image sensor from the start of the mechanical shutter closing control until the mechanical shutter is closed as a correlated parameter representing the response delay of the mechanical shutter. I tried to do it.
[0021]
  Specifically, according to the first aspect of the present invention, an image sensor that accumulates electric charges according to incident light, converts the accumulated electric charges into an electric signal and outputs the electric signal, and accumulation control for starting charge accumulation of the image sensor. Means, a mechanical shutter capable of opening and closing an incident optical path to the image sensor, an opening / closing control means for controlling an opening / closing operation of the mechanical shutter, and the accumulation control means while the mechanical shutter is controlled to be opened by the opening / closing control means. From the start of the mechanical shutter closing control until the mechanical shutter enters the closed state, and the operation control means for starting the mechanical shutter closing control using the open / close control means. The amount of electric signal corresponding to the amount of electric charge accumulated in the image sensor is expressed as a phase representing the response delay of the mechanical shutter. Obtaining means for obtaining a specific parameter, a calculation unit configured to normalize the correlative parameters acquired by the acquisition means with electric signals per unit time for calculating the response delay time of the mechanical shutter,Adjusting means for adjusting the start timing of the mechanical shutter closing control at the time of shooting using the response delay time of the mechanical shutter calculated by the calculating means;It is provided with.
  Alternatively, the invention according to claim 2 is an image sensor that accumulates electric charge according to incident light, converts the accumulated electric charge into an electric signal and outputs the electric signal, and accumulation control means for starting charge accumulation of the image sensor; Using a mechanical shutter capable of opening and closing an incident optical path to the image sensor, an opening / closing control means for controlling an opening / closing operation of the mechanical shutter, and while the mechanical shutter is controlled to be opened by the opening / closing control means, the accumulation control means is used. Operation control means for starting charge accumulation of the image sensor and starting closing control of the mechanical shutter using the opening / closing control means after a predetermined time has elapsed, and the mechanical shutter being closed from the start of charge accumulation of the image sensor In the meantime, an electric signal amount corresponding to the amount of electric charge accumulated in the image sensor was acquired and acquired. An acquisition means for calculating a difference between an air signal amount and a reference electric signal amount, and setting the calculation result as a correlative parameter representing a response delay of the mechanical shutter; and a correlative parameter acquired by the acquisition means Calculation means for calculating a response delay time of the mechanical shutter by normalizing with an electric signal amount per unit time;Adjusting means for adjusting the start timing of the mechanical shutter closing control at the time of shooting using the response delay time of the mechanical shutter calculated by the calculating means;It is provided with.
  Alternatively, according to a third aspect of the present invention, in the imaging apparatus according to the second aspect, the reference electrical signal amount is obtained by using the accumulation control unit while the mechanical shutter is controlled to be opened by the opening / closing control unit. The amount of electric signal corresponding to the amount of charge accumulated in the image sensor when charge accumulation in the image sensor is started and charge accumulation in the image sensor is terminated using the accumulation control means after a predetermined time has elapsed. It is characterized by being.
  Alternatively, according to a fourth aspect of the present invention, in the imaging apparatus according to the first aspect, the operation control means uses the accumulation control means while the mechanical shutter is controlled to open by the opening / closing control means. At the same time as starting the charge accumulation of the sensor, the closing control of the mechanical shutter is started using the opening / closing control means, and the acquisition means is between the start of charge accumulation of the image sensor and the closing of the mechanical shutter. An electrical signal amount corresponding to a charge amount accumulated in the image sensor is acquired as a correlated parameter representing a response delay of the mechanical shutter.
  Alternatively, according to a fifth aspect of the present invention, in the imaging apparatus according to the first or second aspect, the electric signal amount per unit time is calculated while the mechanical shutter is controlled to be opened by the open / close control unit. The charge accumulated in the image sensor when the charge accumulation of the image sensor is terminated using the accumulation control means after the unit time has elapsed since the charge accumulation of the image sensor was started using the accumulation control means. It is a charge amount.
  Alternatively, according to a sixth aspect of the present invention, in the imaging apparatus according to the first or second aspect, the electrical signal amount per unit time is calculated while the mechanical shutter is being controlled to be opened by the opening / closing control means. Accumulated in the image sensor when charge accumulation of the image sensor is terminated using the accumulation control means after a lapse of a first time from the start of charge accumulation of the image sensor using the accumulation control means. While the mechanical shutter is open controlled by the opening / closing control means, the unit time is shorter than the first time after the charge accumulation of the image sensor is started using the accumulation control means. A charge amount accumulated in the image sensor when charge accumulation of the image sensor is terminated using the accumulation control means after elapse of a second time; and Characterized in that an electrical signal quantity corresponding to the difference.
  Alternatively, according to a seventh aspect of the present invention, in the imaging apparatus according to the first, second, or fourth aspect, the acquisition unit repeatedly acquires a correlation parameter representing a response delay of the mechanical shutter a plurality of times. The average value is used as a correlative parameter.
  Alternatively, the invention according to claim 8A first step for accumulating charges according to incident light, starting the charge accumulation of the image sensor that converts the accumulated charges into an electrical signal and outputting it, and an opening / closing operation of a mechanical shutter capable of opening / closing the incident optical path to the image sensor A charge control of the image sensor is started by the first step while the mechanical shutter is controlled to be closed by the second step, and the mechanical shutter is closed by the second step. The electrical signal amount corresponding to the amount of electric charge accumulated in the image sensor between the start of the third step of starting and the start of the mechanical shutter closing control until the mechanical shutter is closed is set to the response delay of the mechanical shutter. A fourth step that is acquired as a correlating parameter to represent, and acquired by the fourth step A fifth step of calculating a response delay time of the mechanical shutter is normalized and correlative parameters electric signals per unit time,A sixth step of adjusting a start timing of the mechanical shutter closing control at the time of photographing using the response delay time of the mechanical shutter calculated in the fifth step;It is characterized by including.
  Or claims9The described invention is claimed.8In the mechanical shutter response delay measuring method of the imaging apparatus described above, the electric signal amount per unit time is equal to the first time elapsed after the charge accumulation of the image sensor is started while the mechanical shutter is controlled to be opened. The amount of charge accumulated in the image sensor when charge accumulation is terminated later, and the charge accumulation of the image sensor is started while the mechanical shutter is being controlled to open than the first time. It is an electric signal amount corresponding to a difference from the amount of electric charge accumulated in the image sensor when the electric charge accumulation is terminated after elapse of a second time shorter by a unit time.
[0022]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings, taking an electronic still camera as an example.
[0023]
<External configuration of electronic still camera>
FIG. 1 is an external view of an electronic still camera. The electronic still camera 10 shown in the figure includes a camera body 11 with various key switches 12 to 21 (details will be described later) including a shutter key 12, and a strobe 22, a photographic lens 23, a viewfinder 24, and an autofocus unit on the front surface thereof. And a finder viewing window 24a and a liquid crystal display 26 on the back.
[0024]
One of the key switches 12 to 21 is the shutter key 12 as described above, and the others are, for example, a plus key 13, a minus key 14, a power switch 15, a menu key 16, a display key 17, and a recording key. A mode key 18, a self-timer key 19, a strobe mode key 20, a REC / PLAY key 21 and the like. The functions (roles) of these keys are as follows.
[0025]
・ Shutter key 12:
In recording mode, as the name suggests, it is a key that works as a “shutter key” (fixes exposure and focus when pressed halfway and captures an image when pressed fully). This is a multi-function key that also serves as a YES key for understanding various selection items displayed on the liquid crystal display 26 when the menu key 16 is pressed in the mode of outputting to other devices.
[0026]
・ Plus key 13:
This key is used to select a playback image and various system settings. “Plus” means the selection direction, which is the direction of the latest image in the case of image selection, and the scanning direction of the liquid crystal display 26 in the case of system setting selection.
[0027]
-Minus key 14:
It has the same function as the plus key except that the direction is reversed.
-Power switch 15:
This is a switch that turns the camera on and off.
[0028]
Menu key 16:
This key is used to make various system settings. In the playback mode, various items such as a delete mode (image erasing mode) and a moving image display mode are displayed on the liquid crystal display 26. In the recording mode, for example, the definition of the recorded image necessary for image recording is displayed. Further, selection items such as auto focus on / off and moving image shooting time are displayed on the liquid crystal display 26.
[0029]
Display key 17:
This is a key for displaying various information in an overlapped manner on the image displayed on the liquid crystal display 26. For example, in the recording mode, information such as the remaining number of images that can be shot and the shooting mode (normal shooting, panoramic shooting, moving image shooting) are displayed. In the reproduction mode, the reproduction image attribute information (page number, definition, etc.) is displayed in an overlapping manner.
[0030]
Record mode key 18:
This key can be used only in the recording mode. In addition to selecting normal shooting, panoramic shooting, and the like, in this embodiment, simple moving image shooting is selected.
・ Self-timer key 19:
This key turns on and off the self-timer function.
-Strobe mode key 20:
Various keys relating to the strobe, for example, forcibly emitting light, prohibiting light emission, and preventing red eyes.
[0031]
・ REC / PLAY key 21
This is a key for switching between the recording mode and the reproduction mode. In this example, it is a slide switch, and when it slides up, it will be in recording mode, and when it slides down, it will be in playback mode.
[0032]
<Internal configuration of electronic still camera>
FIG. 2 is a block diagram of the electronic still camera in the present embodiment. In FIG. 2, 28 is an actuator for mechanical shutter (opening / closing control means), 29 is a mechanical shutter driven by the actuator 28, 30 is a CCD (image sensor), 31 is a driver (accumulation control means) for the CCD 30, and 32 is a timing generator. (Accumulation control means), 33 is a sample and hold circuit, 34 is an analog-digital converter, 35 is a color process circuit, 36 is a video transfer circuit, 37 is a buffer memory, 38 is a compression / decompression circuit, 39 is a flash memory, 40 is CPU (operation control means, acquisition means), 41 is a key input unit, 42 is a digital video encoder, and 43 is a bus. Reference numeral 23 is a photographic lens, and 26 is a liquid crystal display.
[0033]
The functions of these parts are as follows.
Photo lens 23:
This is for forming an image of a subject on the light receiving surface of the CCD 30, and is provided with a focusing mechanism for an automatic focusing function. In addition, a zoom function may be provided or a retractable type may be used.
[0034]
-Actuator 28 and mechanical shutter 29:
The actuator 28 mechanically blocks light incident on the light receiving surface of the CCD 30, and the actuator 28 opens and closes the mechanical shutter 29 in accordance with a control signal from the CPU 40, and the mechanical shutter 29 opens an optical path to the light receiving surface of the CCD 30 in the open state. The optical path is closed when closed.
[0035]
CCD 30:
This is an interlaced CCD described at the beginning, and can switch between field readout and frame readout by external control. The exposure time at the time of field reading is controlled by an electronic shutter opening / closing operation (SUB and XSG application timing), and the exposure time at the time of frame reading is by an electronic shutter opening operation (SUB application timing) and the mechanical shutter 29 closing operation. Controlled.
[0036]
Note that the CCD 30 of this embodiment is a color CCD. In general, since the CCD pixel information itself does not have color information, a color CCD is equipped with a color filter array (primary color filter using the three primary colors of light or a complementary color filter using the three primary colors of color) on the front surface, and further on the front surface thereof. An optical low-pass filter for removing a false color signal having a frequency component corresponding to the pitch of the color filter array is attached, which is omitted in the drawing.
[0037]
Driver 31 and timing generator 32:
This is a part for generating drive signals (for example, φV, XSG, φH, SUB, etc. in FIG. 6) necessary for reading out from the CCD 30, and the CCD 30 outputs an image signal in synchronization with the drive signals.
[0038]
Sample hold circuit 33:
A time-series signal (analog signal at this stage) read from the CCD 30 is sampled (for example, correlated double sampling) at a frequency suitable for the resolution of the CCD 30. Note that automatic gain adjustment may be performed after sampling.
[0039]
Analog-digital converter 34:
The sampled signal is converted into a digital signal.
[0040]
Color process circuit 35:
This is a part for generating a luminance / color difference multiplexed signal (hereinafter referred to as YUV signal) from the output of the analog-digital converter 34. The reason for generating the YUV signal is as follows.
[0041]
The output of the analog-to-digital converter 34 corresponds to the output of the CCD 30 substantially one-to-one except for the difference between analog and digital and sampling and digital conversion errors, and is the light primary color data (RGB data) itself. This data has a large size, which is inconvenient in terms of the use of limited memory resources and processing time. Therefore, it is necessary to reduce the amount of data by some method. In general, each element data (R data, G data, and B data) of RGB data can be expressed by three color difference signals of GY, RY, and BY with respect to the luminance signal Y. If the redundancy of these three color difference signals is removed, it is not necessary to transfer G-Y, and a kind of data based on the principle that it can be reproduced with G-Y = a (RY) -b (BY). It can be referred to as a quantity reduction signal. Here, a and b are synthesis coefficients.
[0042]
The YUV signal is sometimes referred to as a YCbCr signal (Cb and Cr are BY and RY, respectively), but in this specification, the YUV signal is unified. The signal format of the YUV signal is composed of three fixed-length blocks called “components” each independently including a luminance signal and two color difference signals, and the length (number of bits) of each component. The ratio is called the component ratio. The component ratio of the YUV signal immediately after conversion is 1: 1: 1, but the data amount can also be reduced by shortening the two components of the color difference signal, that is, 1: x: x (where x <1). Can be reduced. This utilizes the fact that human visual characteristics are less sensitive to color difference signals than luminance signals.
[0043]
Video transfer circuit 36:
The video transfer circuit 36 includes a color process circuit 35 (which constitutes the exit of the imaging system), a buffer memory 37, a digital video encoder 42 (which constitutes the entrance of the display system), and a main part of the compression / decompression system. It controls the flow of data going back and forth between the compression / decompression circuit 38. Specifically, the first flow (1) shown in the shooting preparation stage in which the composition is adjusted while viewing the display on the liquid crystal display 26. And the second flow (2) are allowed, and the third flow (3) shown in the figure is allowed at the recording stage when the shutter key 12 is pressed to capture the displayed image in the flash memory 39, and the desired image is flash memory. The second flow {circle around (2)} and the fourth flow {circle around (4)} shown in FIG.
[0044]
Note that “flow” is a convenient expression that conceptually captures the movement of data between the color process circuit 35, the buffer memory 37, the digital video encoder 42, and the compression / decompression circuit 38. However, for digital systems, the quick movement of data directly affects its performance, and especially for electronic still cameras that handle a large amount of pixel information (the quick movement of data) is naturally considered. Since this is one of the design conditions that must be established, all or part of the above flow means a data flow using a high-speed data transfer method.
[0045]
That is, the first to fourth flows {circle around (1)} to {circle around (4)} are flows by, for example, DMA (Direct Memory Access) transfer, and the video transfer circuit 36 has a control unit (DMA controller) necessary for the transfer and other A peripheral part (for example, a FIFO memory and an interface circuit for adjusting a transfer rate) is included, and by the operation of each of these parts, a “process” between the color process circuit 35, the buffer memory 37, the digital video encoder 42 and the compression / decompression circuit 38 Arbitrate “fast data transfer” (eg, DMA transfer).
[0046]
Buffer memory 37:
It is composed of a DRAM which is a kind of rewritable semiconductor memory. In general, a DRAM is different from a static RAM (SRAM) in that data is rewritten (refreshed) dynamically in order to retain stored contents. However, although the writing and reading speed is inferior to that of an SRAM, the bit unit price is low. Since a large-capacity temporary storage can be configured at low cost, it is particularly suitable for an electronic still camera. However, the present invention is not limited to DRAM. Any rewritable semiconductor memory may be used.
[0047]
Compression / decompression circuit 38:
This is the part that performs JPEG compression and decompression. The compression parameter of JPEG may be fixed, or may be given from the CPU 40 every time compression processing is performed. The compression / decompression circuit 38 should be dedicated hardware in terms of processing speed, but can also be performed by the CPU 40 in software.
[0048]
JPEG is an abbreviation for Joint Photographic Group, and is an international encoding standard for color still images (full color and gray scale still images not including binary images and moving images). JPEG defines two methods, lossless encoding that can completely restore compressed data and lossy encoding that cannot be restored. Lossy encoding is used. The ease of use of JPEG is that the degree of image quality degradation accompanying encoding can be freely changed by adjusting parameters (compression parameters) used for compression.
[0049]
In other words, on the encoding side, an appropriate compression parameter can be selected from the trade-off between image quality and file size, or on the decoding side, the decoding speed is increased at the expense of some quality, and it takes time. It is easy to use because it can be selected for playback at the highest quality. The practical compression rate of JPEG is about 10: 1 to 50: 1 in the case of lossy codes. Generally, 10: 1 to 20: 1 does not cause visual deterioration, but if some deterioration is allowed, 30: 1 to 50: 1 is sufficiently practical. By the way, the compression rate of other encoding methods is, for example, about 5: 1 in the case of GRAPH (Graphics Interchange Format), and the superiority of JPEG is clear.
[0050]
-Flash memory 39:
This refers to a rewritable read-only memory (PROM: Programmable Read Only Memory) that can electrically rewrite the contents by erasing the contents of all bits (or blocks). It is also called flash EEPROM (Flash Electrically Erasable PROM). The flash memory 39 in the present embodiment may be a fixed type that cannot be removed from the camera body, or may be a removable type such as a card type or a package type.
[0051]
Note that the flash memory 39 needs to be initialized (formatted) in a predetermined format, whether it is a built-in type or a removable type. In the initialized flash memory 39, the number of images corresponding to the storage capacity can be recorded. For example, if the compressed image size is 100 KB, 40 sheets can be recorded with a capacity of 4 MB and 80 sheets can be recorded with a capacity of 8 MB.
[0052]
CPU 40:
A predetermined program is executed to centrally control the operation of the camera. The program is written in the instruction ROM inside the CPU 40. In the recording mode, the program for the mode is loaded into the internal RAM of the CPU 40 from the instruction ROM and executed in the reproduction mode. When a predetermined key switch combination operation is performed, a “mechanical shutter response delay measurement program” (details will be described later) is similarly loaded and executed.
[0053]
The predetermined key switch combination operation means, for example, a completion inspection or repair adjustment of an electronic still camera.
[0054]
Key input unit 41:
This is a part that generates operation signals for various key switches provided in the camera body 11.
[0055]
Digital video encoder 42:
A digital display image read from the image buffer of the buffer memory 37 via the video transfer circuit 36 is converted into an analog voltage, and sequentially output at a timing according to the scanning method of the liquid crystal display 26. .
[0056]
・ Bus 43:
This is the data (and address) transfer path shared between the above portions. Although omitted in the figure, necessary control lines are also provided between the respective parts.
[0057]
<Basic operation of electronic still camera>
Next, the operation will be described. First, an outline of image recording and reproduction will be described.
[0058]
First, in the recording mode, the CCD 30 disposed behind the photographic lens 23 is driven by a signal from the driver 31. The drive mode at this time is a field readout mode, in which the video collected by the photographic lens 23 is photoelectrically converted at regular intervals and a video signal for one image is output. The video signal is sampled by the sampling and holding circuit 33 and converted into a digital signal by the analog / digital converter 34, and then a YUV signal is generated by the color process circuit 35. This YUV signal is transferred to the image buffer of the buffer memory 37 via the video transfer circuit 36, and after the transfer to the buffer is completed, it is read out by the video transfer circuit 36, and is sent to the liquid crystal display 26 via the digital video encoder 42. Sent and displayed as a through image.
[0059]
If the orientation of the camera is changed in this state, the composition of the through image displayed on the liquid crystal display 26 changes. When the shutter key 12 is “half-pressed” at the appropriate time (when the desired composition is obtained) to set the exposure and focus and then “full-press”, the drive mode of the CCD 30 is switched to the frame readout mode, which will be described later. After the mechanical shutter 29 is closed at a timing appropriately adjusted by the “mechanical shutter opening / closing time adjustment program”, a YUV signal for one screen is taken into the image buffer of the buffer memory 37. Then, the YUV signal taken into the image buffer of the buffer memory 37 is fixed with the YUV signal at that time, and the through image displayed on the liquid crystal display 26 is also fixed with the image at the same point.
[0060]
The YUV signal stored in the image buffer of the buffer memory 37 at that time is sent to the compression / decompression circuit 38 via the video transfer circuit 36, and 8 × 8 pixels for each of Y, Cb, and Cr components. After being JPEG-encoded in units called basic blocks, it is written into the flash memory 39 and recorded as a captured image for one image.
[0061]
Next, in the reproduction mode, the path from the CCD 30 to the buffer memory 37 is stopped, and the latest captured image is read from the flash memory 39 and decompressed by the compression / decompression circuit 38, and then the video transfer circuit 36. To the image buffer of the buffer memory 37. Then, the data in the image buffer is sent to the liquid crystal display 26 via the video transfer circuit 36 and the digital video encoder 42 and displayed as a reproduced image.
[0062]
By pressing the plus key 13 or the minus key 14, this operation can be repeated while moving the image read from the flash memory 39 forward or backward, and a desired image can be reproduced.
[0063]
<Mechanical shutter response delay measurement program>
Next, the “mechanical shutter response delay measurement program” executed at the time of completion inspection and repair adjustment of the electronic still camera will be described with reference to the flowchart of FIG. This program is a parameter indicating a response delay of the mechanical shutter 29 (delay time: T_DELAY) And is stored in the system memory for exposure compensation.
[0064]
In FIG. 3, first, it is determined whether or not the value of the execution counter is N (S1). N is an arbitrary number of repetitions of the measurement operation, and in order to equalize the “unevenness” (for example, 0.2 ms to 0.3 ms) of the mechanical shutter 29, each measurement time T_DELAYIt is a value for obtaining the average value of.
[0065]
Next, using only an electronic shutter, for example, a longer exposure time T of about 6 ms._LONGIntegral value Σ of Y (luminance) data of CCD output (corresponding to the first time described in the gist of the invention)_LONGIs calculated. That is, the application period from SUB to XSG given to the CCD 30 with the mechanical shutter 29 open is set to T_LONGSet to Integral value of luminance data of CCD output Σ_LONGIs calculated (S2). FIG. 4A shows the integral value Σ calculated in this way._LONGThe length of the long side of the horizontally long figure is the exposure time T_LONGAnd the area is the integral value Σ_LONGRepresents.
[0066]
Next, a short exposure time T of about 5 ms, for example, using only an electronic shutter._SHORTIntegral value Σ of Y (luminance) data of CCD output (corresponding to the second time described in the gist of the invention)_SHORTIs calculated. That is, the application period from SUB to XSG given to the CCD 30 with the mechanical shutter 29 open is set to T_SHORTSet to Integral value of luminance data of CCD output Σ_SHORTIs calculated (S3). FIG. 4B shows an integral value Σ calculated in this way._SHORTIn the same manner as above, the length of the long side is the exposure time T._SHORTAnd the area is the integral value Σ_SHORTRepresents.
[0067]
Then Σ_LONGTo Σ_SHORTTo subtract the difference value Σ_REFIs calculated (S4). FIG. 4C shows the difference value Σ calculated as described above._REFFIG. The length of the long side is the above two exposure times T_LONG, T_SHORTDifference T_REF(Corresponding to the unit time described in the gist of the invention), and the area is the difference value Σ_REFRepresents. The difference value Σ_REFThe purpose of use will be described later.
[0068]
Next, the electronic shutter is opened (that is, SUB is applied to the CCD 30) to start exposure, and at the same time (T2 as in S2)._SHORT) After that, the mechanical shutter 29 is closed to complete the exposure, and the integrated value Σ of the luminance data of the CCD output_MECHAIs calculated (S5). FIG. 4D shows the integral value Σ calculated in this way._MECHAFIG.
[0069]
As described at the beginning, the opening amount of the mechanical shutter 29 does not immediately become zero even when the closing is instructed, but has a characteristic of gradually approaching zero with a slight response delay. In FIG. 4D, the downward slope of the right side of the figure represents a change in the opening amount of the mechanical shutter 29. In the example shown, T_SHORTAfter the closing command at the elapsed time, the opening amount starts to decrease linearly after a slight delay time Td1.
[0070]
Time Td1 is a response delay time of the actuator 28 and the mechanical shutter 29. Assuming that the time from the opening amount decrease start point of the mechanical shutter 29 to the ½ opening amount arrival point is Td2, the delay time T required for exposure correction in the set state_DELAYBecomes Td1 + Td2, but this delay time T_DELAYIs the integral value Σ calculated in each step described above._MECHA, Σ_SHORT, Σ_REFCan be obtained by the following equation (1) (S6).
[0071]
T_DELAY= (Σ_MECHA−Σ_SHORT) / Σ_REF  (1)
The above formula (1) is obtained by calculating the area (Σ of the figure shown in FIG._MECHA) To the area (Σ of the figure shown in FIG._SHORT) Is subtracted, and the result of the subtraction is displayed on the area (Σ of the figure shown in FIG. 4C)._REF) Is equivalent to normalization.
[0072]
FIG. 4E is a diagram corresponding to the subtraction result. The area shown in FIG. 4 coincides with the Y data integration value after the closing command is given to the mechanical shutter 29, and when this figure is folded back at the half opening amount reaching point, the figure shown in FIG.
[0073]
The response delay of the mechanical shutter 29 and the area of the graphic in FIG. 4E or FIG. Therefore, the area of the figure in FIG. 4E or FIG._DELAYThe area of the figure in FIG. 4E or FIG. 4F varies depending on the brightness of the subject, and therefore the unit time T_REFIntegral value (Σ_REF) To normalize.
[0074]
However, in the case where the brightness of the subject can be specified, for example, when a test subject having a known brightness is used and the variation of the CCD is taken into consideration, the present invention is not limited to this. ) Or the area of the figure in FIG. 4F is the delay time T for exposure correction._DELAYMay be handled as correlation values (correlated parameters). In this case, Σ_LONGThe calculation step (S2) and Σ_REFThe calculation step (S4) is not necessary, and the previous equation (1) becomes the following equation (2).
[0075]
T_DELAY= (Σ_MECHA−Σ_SHORT) / Α (2)
Here, α is a preset reference value per unit time. Note that Σ_SHORTIs also stored as a fixed value, Σ_SHORTThis calculation step (S3) is also unnecessary.
[0076]
Delay time T using equation (1)_DELAYNext, after storing the calculated value in the working memory (S7), the above steps (S1 to S7) are repeated. The repetition is performed until the value of the execution counter reaches N. When the execution counter reaches N times, the calculated value T_DELAYOf the mechanical shutter 29 in the set state._DELAYIs set in the system memory (S8) and the program is terminated.
<Mechanical shutter opening / closing time adjustment program>
Delay time T of mechanical shutter 29 set in system memory_DELAYIs used as an adjustment parameter for the closing control timing of the mechanical shutter 29 during normal shooting (when recording a still image).
[0077]
FIG. 5 is a schematic flowchart of a mechanical shutter opening / closing time adjustment program. This program is executed, for example, when the shutter key 12 is half-pressed.
[0078]
In this program, first, the brightness of the subject is measured to calculate an appropriate exposure, or the exposure calculated by the AF calculation unit is acquired (S10), and then the mechanical shutter 29 necessary to obtain the exposure is closed. The timing (timing for starting the closing control) is calculated (S11). Then, the delay time T set in the system memory by the “mechanical shutter response delay measurement program” described above._DELAYAnd the delay time T_DELAYIn consideration of the above, the timing is adjusted (S12).
[0079]
Here, the adjustment operation of the closing timing of the mechanical shutter 29 will be described with reference to the figure of FIG. Now, the closing timing of the mechanical shutter 29 necessary for obtaining an appropriate exposure is, for example, a time T from the start of charge accumulation in the CCD 30._SHORTAnd there is no response delay of the mechanical shutter 29 (T_DELAY= 0), the amount of charge accumulated in the CCD 30 during that time is the area of the figure in FIG. 4B.
As is apparent from the figure, the charge accumulation immediately ends at the calculated closing timing, and the area of the figure is completely adapted to the calculated exposure. However, the actual closing characteristic of the mechanical shutter 29 has a characteristic that, as shown in FIG. 4D, the closing starts after the elapse of a certain time Td1, and the closing amount gradually increases at a certain speed. ing.
[0080]
Therefore, when the proper exposure is equivalent to the area of the figure shown in FIG._SHORTWhen the closing timing of the mechanical shutter 29 is set after the elapse of time, an area equivalent to the figure shown in FIG. 4E is added to the exposure, resulting in inconvenience that overexposure occurs.
[0081]
In order to eliminate this inconvenience, the area of the figure shown in FIG. 4E is converted into time and set in the system memory in advance, and the closing timing of the mechanical shutter 29 is set on the time axis using the set information. Just shift in the direction. For example, the area Σ of the figure shown in FIG._DELAYIs the unit time T_REFArea corresponding to Σ_REFNormalized by the unit time converted value, that is, T_DELAYSo that T_DELAYBy advancing the closing timing of the mechanical shutter 29 by that amount, overexposure can be avoided and appropriate exposure can be obtained.
[0082]
As described above, according to the present embodiment, the mechanical shutter response delay measurement program is executed in the set state, for example, at the time of completion inspection or repair adjustment of the electronic still camera, and the delay time T of the mechanical shutter 29 based on the above equation (1)._DELAYIs calculated and set in the system memory.
[0083]
Therefore, the delay time T is set so that the operating environment (drive signal timing, power supply voltage, etc.) of the mechanical shutter 29 matches the actual use environment._DELAYA proper delay time T that takes into account variations among sets and fluctuations in power supply voltage._DELAYCan be obtained.
[0084]
As a result, this delay time T_DELAYCan be used to adjust the closing timing of the mechanical shutter 29 of the electronic still camera, and by performing exposure correction in consideration of the response delay of the mechanical shutter 29, it is possible to avoid inadequate exposure of the CCD during operation in the frame readout mode. A special effect is obtained.
[0085]
The above description is an example applied to an interlaced CCD, but the present invention is not limited to this. Any CCD that uses both an electronic shutter and a mechanical shutter may be used, and can naturally be applied to a progressive CCD.
[0086]
In addition, a parameter (T_DELAY) Is a parameter that comprehensively represents the response delay variation of the mechanical shutter 29 and the operation delay variation of the mechanical shutter drive mechanism including the actuator 28 as described above, and this parameter takes into account the CCD variation in this embodiment. 3 represents the response delay of a pure mechanical shutter that is not included, but when calculating the response delay of the mechanical shutter taking into account the CCD variation, it is stored in advance without performing the processing of S2 to S4 in FIG. Fixed (ideal) value Σ_SHORTAnd Σ_REFIt is possible to calculate by using.
[0087]
<Other embodiments>
Embodiments of the present invention are not limited to the above examples. Various embodiments are included within the intended scope of the invention.
For example, when the charge accumulation of the CCD 30 is started with the mechanical shutter 29 open, the closing control of the mechanical shutter 29 is started at the same time or after a predetermined time (the time is not limited; it may be after the charge accumulation start of the CCD 30). The amount of charge stored in the CCD 30 during the period from the start of the closing control of the mechanical shutter 29 to the time when the mechanical shutter 29 reaches the closed state is calculated as the Σ described above._DELAYIt is good.
[0088]
Alternatively, a predetermined time (starting from the above-described T_SHORT), The closing control of the mechanical shutter 29 is started, and the period from the charge accumulation start time of the CCD 30 to the closing time of the mechanical shutter 29 is reached (that is, the above-described T_SHORT+ T_DELAY) Is equivalent to the amount of charge accumulated in the CCD 30 described above._MECHA(= Σ_SHORT+ Σ_DELAY) And Σ obtained_MECHAAnd the reference electrical signal amount (Σ_SHORTOr Σ with respect to a predetermined value)_DELAYAnd the calculation result may be used as a correlative parameter representing the response delay of the mechanical shutter 29.
[0089]
【The invention's effect】
  According to the first aspect of the present invention, an image sensor that accumulates electric charge according to incident light, converts the accumulated electric charge into an electric signal and outputs it, and an accumulation control unit that starts electric charge accumulation of the image sensor, Using a mechanical shutter capable of opening and closing an incident optical path to the image sensor, an opening / closing control means for controlling an opening / closing operation of the mechanical shutter, and while the mechanical shutter is controlled to be opened by the opening / closing control means, the accumulation control means is used. Operation control means for starting charge accumulation of the image sensor and starting closing control of the mechanical shutter using the opening / closing control means, and between the start of the mechanical shutter closing control and the mechanical shutter being closed. The amount of electric signal corresponding to the amount of charge accumulated in the image sensor is expressed as a correlation indicating the response delay of the mechanical shutter. Obtaining means for obtaining a parameter, and calculating means for calculating a response delay time of the mechanical shutter is normalized and correlative parameters acquired by the acquisition means with electric signals per unit timeAdjusting means for adjusting the start timing of the mechanical shutter closing control at the time of photographing using the response delay time of the mechanical shutter calculated by the calculating means;Therefore, it is possible to correctly measure the mechanical shutter response delay in the set state such as an electronic still camera, and in particular, it is possible to optimize the exposure correction of the image sensor operating in the frame readout mode, and to normalize the arithmetic processing by normalization. Simplification can be achieved.Furthermore, the mechanical shutter response delay in the set state such as an electronic still camera can be corrected correctly, and the exposure correction of the image sensor can be optimized.
  Alternatively, according to the second aspect of the present invention, an image sensor that accumulates electric charges according to incident light, converts the accumulated electric charges into electric signals, and outputs them, and accumulation control means for starting charge accumulation of the image sensors. A mechanical shutter capable of opening and closing an incident optical path to the image sensor, an opening / closing control means for controlling an opening / closing operation of the mechanical shutter, and the accumulation control means while the mechanical shutter is controlled to be opened by the opening / closing control means. Using the operation control means for starting the charge accumulation of the image sensor and starting the closing control of the mechanical shutter using the opening / closing control means after a predetermined time has elapsed, and the mechanical shutter being closed from the start of charge accumulation of the image sensor. Until an electric signal amount corresponding to the amount of electric charge accumulated in the image sensor is acquired. An acquisition means for calculating a difference between the measured electric signal amount and a reference electric signal amount, and setting the calculation result as a correlation parameter representing a response delay of the mechanical shutter; and a correlation parameter acquired by the acquisition means Calculating means for calculating the response delay time of the mechanical shutter by normalizing the electric signal amount per unit timeAdjusting means for adjusting the start timing of the mechanical shutter closing control at the time of photographing using the response delay time of the mechanical shutter calculated by the calculating means;Therefore, it is possible to correctly measure the mechanical shutter response delay in the set state such as an electronic still camera, and in particular, it is possible to optimize the exposure correction of the image sensor operating in the frame readout mode, and to normalize the arithmetic processing by normalization. Simplification can be achieved.Furthermore, the mechanical shutter response delay in the set state such as an electronic still camera can be corrected correctly, and the exposure correction of the image sensor can be optimized.
  Alternatively, according to a third aspect of the present invention, in the second aspect of the present invention, the reference electrical signal amount is obtained by using the accumulation control means while the mechanical shutter is controlled to be opened by the opening / closing control means. The electrical signal corresponding to the amount of charge accumulated in the image sensor when the charge accumulation of the image sensor is started and the charge accumulation of the image sensor is terminated using the accumulation control means after a lapse of a predetermined time. Since it is a quantity, a pure mechanical shutter delay can be calculated from the difference from the reference electric signal quantity.
  Alternatively, according to a fourth aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the operation control means uses the accumulation control means while the mechanical shutter is controlled to open by the opening / closing control means. At the same time as the charge accumulation of the image sensor is started, the closing control of the mechanical shutter is started using the open / close control means, and the acquisition means is between the charge accumulation start of the image sensor and the mechanical shutter being closed. Since the electric signal amount corresponding to the charge amount accumulated in the image sensor is acquired as a correlative parameter representing the response delay of the mechanical shutter, the mechanical shutter delay can be calculated in consideration of variations in the image sensor and the like.
  Alternatively, according to the invention of claim 5, in the invention of claim 1 or claim 2, the amount of electrical signal per unit time is determined while the mechanical shutter is controlled to open by the opening / closing control means. Accumulated in the image sensor when charge accumulation of the image sensor is terminated using the accumulation control means after the unit time has elapsed since the charge accumulation of the image sensor is started using the accumulation control means. Therefore, it is possible to calculate the mechanical shutter delay considering the variation of the image sensor and the like.
  Alternatively, according to the invention of claim 6, in the invention of claim 1 or claim 2, the electric signal amount per unit time is obtained while the mechanical shutter is controlled to be opened by the opening / closing control means. Accumulation in the image sensor when charge accumulation of the image sensor is terminated using the accumulation control means after a lapse of a first time after charge accumulation of the image sensor is started using the accumulation control means. While the mechanical shutter is controlled to be opened by the open / close control means, the charge amount of the image sensor is started using the accumulation control means, and the unit time is more than the first time. An amount of charge accumulated in the image sensor when charge accumulation of the image sensor is terminated using the accumulation control means after a short second time has elapsed; Since an electric signal amount corresponding to the difference can be calculated pure mechanical shutter lag.
  Alternatively, according to a seventh aspect of the present invention, in the first, second, or fourth aspect of the present invention, the acquisition means repeatedly acquires a correlated parameter representing a response delay of the mechanical shutter a plurality of times. In addition, since the average value is a correlated parameter, the parameter calculation accuracy can be improved.
  Or according to invention of Claim 8,A first step for accumulating charges according to incident light, starting the charge accumulation of the image sensor that converts the accumulated charges into an electrical signal and outputting it, and an opening / closing operation of a mechanical shutter capable of opening / closing the incident optical path to the image sensor A charge control of the image sensor is started by the first step while the mechanical shutter is controlled to be closed by the second step, and the mechanical shutter is closed by the second step. The electrical signal amount corresponding to the amount of electric charge accumulated in the image sensor between the start of the third step of starting and the start of the mechanical shutter closing control until the mechanical shutter is closed is set to the response delay of the mechanical shutter. A fourth step that is acquired as a correlating parameter to represent, and acquired by the fourth step A fifth step of calculating a response delay time of the mechanical shutter is normalized and correlative parameters electric signals per unit timeA sixth step of adjusting a start timing of the mechanical shutter closing control at the time of photographing using the response delay time of the mechanical shutter calculated in the fifth step;Therefore, it is possible to correctly measure the mechanical shutter response delay in the set state such as an electronic still camera, and in particular, it is possible to optimize the exposure correction of the image sensor operating in the frame readout mode, and simplify the calculation process by normalization. Can be achieved.Furthermore, the mechanical shutter response delay in the set state such as an electronic still camera can be corrected correctly, and the exposure correction of the image sensor can be optimized.
  Or claims9According to the described invention, the claims8In the imaging device described above, the amount of electrical signal per unit time is calculated based on the charge accumulation after the first time has elapsed since the charge accumulation of the image sensor was started while the mechanical shutter was controlled to open. The amount of charge accumulated in the image sensor at the time of termination and the unit time is shorter than the first time after the charge accumulation of the image sensor is started while the mechanical shutter is being controlled to open. Since the electric signal amount corresponds to the difference from the charge amount accumulated in the image sensor when the charge accumulation is terminated after the second time has elapsed, a pure mechanical shutter delay can be calculated.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an external view of an electronic still camera.
FIG. 2 is a block diagram of an electronic still camera.
FIG. 3 is a main part flowchart of a mechanical shutter response delay measurement program in the embodiment;
FIG. 4 is an operation explanatory diagram of the embodiment.
FIG. 5 is a schematic flowchart of a mechanical shutter opening / closing time adjustment program;
FIG. 6 is a layout diagram of an interlaced CCD.
[Explanation of symbols]
T_LONG    Exposure time (first time)
T_SHORT    Exposure time (second time)
T_DELAY Parameters
Σ_LONG, Σ_SHORT, Σ_MECHA    Integral value
Σ_REF    Difference value
28 Actuator (open / close control means)
29 Mechanical shutter
30 CCD (image sensor)
31 Driver (accumulation control means)
32 Timing generator (accumulation control means)
40 CPU (operation control means, acquisition means)

Claims

入射光に応じた電荷を蓄積し、該蓄積電荷を電気信号に変換して出力するイメージセンサと、
前記イメージセンサの電荷蓄積を開始させる蓄積制御手段と、
前記イメージセンサへの入射光路を開閉可能なメカシャッタと、
前記メカシャッタの開閉動作を制御する開閉制御手段と、
前記開閉制御手段によって前記メカシャッタが開制御されている間に、前記蓄積制御手段を用いて前記イメージセンサの電荷蓄積を開始させると共に、前記開閉制御手段を用いて前記メカシャッタの閉制御を開始させる動作制御手段と、
前記メカシャッタの閉制御の開始から前記メカシャッタが閉状態になるまでの間に、前記イメージセンサに蓄積された電荷量に相当する電気信号量を、前記メカシャッタの応答遅れを表す相関的なパラメータとして取得する取得手段と、
前記取得手段によって取得された相関的なパラメータを単位時間当たりの電気信号量で正規化して前記メカシャッタの応答遅れ時間を算出する算出手段と、
前記算出手段によって算出された前記メカシャッタの応答遅れ時間を用いて、撮影時における前記メカシャッタの閉制御の開始タイミングを調節する調節手段と、
を備えたことを特徴とする撮像装置。An image sensor that accumulates electric charge according to incident light, converts the accumulated electric charge into an electric signal, and outputs the electric signal;
Accumulation control means for starting charge accumulation of the image sensor;
A mechanical shutter capable of opening and closing an incident optical path to the image sensor;
Opening / closing control means for controlling the opening / closing operation of the mechanical shutter;
While the mechanical shutter is being controlled to be opened by the opening / closing control means, the charge control of the image sensor is started using the storage control means, and the closing control of the mechanical shutter is started using the opening / closing control means. Control means;
An electric signal amount corresponding to the amount of electric charge accumulated in the image sensor from the start of the mechanical shutter closing control to the closing state of the mechanical shutter is acquired as a correlated parameter representing the response delay of the mechanical shutter. Acquisition means to
A calculation unit that normalizes a correlation parameter acquired by the acquisition unit with an electric signal amount per unit time and calculates a response delay time of the mechanical shutter;
Adjusting means for adjusting the start timing of the mechanical shutter closing control at the time of shooting using the response delay time of the mechanical shutter calculated by the calculating means;
An imaging apparatus comprising:

入射光に応じた電荷を蓄積し、該蓄積電荷を電気信号に変換して出力するイメージセンサと、
前記イメージセンサの電荷蓄積を開始させる蓄積制御手段と、
前記イメージセンサへの入射光路を開閉可能なメカシャッタと、
前記メカシャッタの開閉動作を制御する開閉制御手段と、
前記開閉制御手段によって前記メカシャッタが開制御されている間に、前記蓄積制御手段を用いて前記イメージセンサの電荷蓄積を開始させると共に所定時間の経過後に前記開閉制御手段を用いて前記メカシャッタの閉制御を開始させる動作制御手段と、
前記イメージセンサの電荷蓄積開始から前記メカシャッタが閉状態になるまでの間に、前記イメージセンサに蓄積された電荷量に相当する電気信号量を取得すると共に、取得した電気信号量と基準の電気信号量との差を演算して、その演算結果を前記メカシャッタの応答遅れを表す相関的なパラメータとする取得手段と、
前記取得手段によって取得された相関的なパラメータを単位時間当たりの電気信号量で正規化して前記メカシャッタの応答遅れ時間を算出する算出手段と、
前記算出手段によって算出された前記メカシャッタの応答遅れ時間を用いて、撮影時における前記メカシャッタの閉制御の開始タイミングを調節する調節手段と、
を備えたことを特徴とする撮像装置。An image sensor that accumulates electric charge according to incident light, converts the accumulated electric charge into an electric signal, and outputs the electric signal;
Accumulation control means for starting charge accumulation of the image sensor;
A mechanical shutter capable of opening and closing an incident optical path to the image sensor;
Opening / closing control means for controlling the opening / closing operation of the mechanical shutter;
While the mechanical shutter is controlled to be opened by the opening / closing control means, charge accumulation of the image sensor is started using the accumulation control means, and closing control of the mechanical shutter is performed using the opening / closing control means after a predetermined time has elapsed. Operation control means for starting
From the start of charge accumulation of the image sensor to the closing of the mechanical shutter, an electric signal amount corresponding to the amount of electric charge accumulated in the image sensor is acquired, and the acquired electric signal amount and a reference electric signal Obtaining means for calculating a difference with the amount and making the calculation result a correlative parameter representing a response delay of the mechanical shutter;
A calculation unit that normalizes a correlation parameter acquired by the acquisition unit with an electric signal amount per unit time and calculates a response delay time of the mechanical shutter;
Adjusting means for adjusting the start timing of the mechanical shutter closing control at the time of shooting using the response delay time of the mechanical shutter calculated by the calculating means;
An imaging apparatus comprising:

前記基準の電気信号量は、前記開閉制御手段によって前記メカシャッタが開制御されている間に、前記蓄積制御手段を用いて前記イメージセンサの電荷蓄積を開始させると共に所定時間の経過後に前記蓄積制御手段を用いて前記イメージセンサの電荷蓄積を終了させた際の、前記イメージセンサに蓄積された電荷量に相当する電気信号量であることを特徴とする請求項２記載の撮像装置。 The reference electrical signal amount is obtained when the charge control of the image sensor is started using the storage control means while the mechanical shutter is controlled to be opened by the opening / closing control means, and the storage control means after a predetermined time has elapsed. The imaging apparatus according to claim 2, wherein the electric signal amount corresponds to an amount of electric charge accumulated in the image sensor when charge accumulation of the image sensor is terminated using the image sensor.

前記動作制御手段は、前記開閉制御手段によって前記メカシャッタが開制御されている間に、前記蓄積制御手段を用いて前記イメージセンサの電荷蓄積を開始させると同時に前記開閉制御手段を用いて前記メカシャッタの閉制御を開始させ、
前記取得手段は、前記イメージセンサの電荷蓄積開始から前記メカシャッタが閉状態になるまでの間に、前記イメージセンサに蓄積された電荷量に相当する電気信号量を、前記メカシャッタの応答遅れを表す相関的なパラメータとして取得する、
ことを特徴とする請求項１記載の撮像装置。The operation control means starts charge accumulation of the image sensor using the accumulation control means while the mechanical shutter is being controlled to open by the opening / closing control means, and at the same time uses the opening / closing control means to Start the closing control,
The acquisition means correlates an electrical signal amount corresponding to the amount of charge accumulated in the image sensor from the start of charge accumulation of the image sensor until the mechanical shutter is closed, indicating a response delay of the mechanical shutter. As a typical parameter,
The imaging apparatus according to claim 1.

前記単位時間当たりの電気信号量は、前記開閉制御手段によって前記メカシャッタが開制御されている間に、前記蓄積制御手段を用いて前記イメージセンサの電荷蓄積を開始させてから前記単位時間の経過後に前記蓄積制御手段を用いて前記イメージセンサの電荷蓄積を終了させた際の、前記イメージセンサに蓄積された電荷量であることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の撮像装置。 The amount of electrical signal per unit time is determined after the unit time has elapsed since the charge control of the image sensor was started using the storage control means while the mechanical shutter was controlled to open by the opening / closing control means. 3. The image pickup apparatus according to claim 1, wherein the charge amount is accumulated in the image sensor when charge accumulation of the image sensor is terminated using the accumulation control unit.

前記単位時間当たりの電気信号量は、前記開閉制御手段によって前記メカシャッタが開制御されている間に、前記蓄積制御手段を用いて前記イメージセンサの電荷蓄積を開始させてから第１の時間の経過後に前記蓄積制御手段を用いて前記イメージセンサの電荷蓄積を終了させた際の、前記イメージセンサに蓄積された電荷量と、
前記開閉制御手段によって前記メカシャッタが開制御されている間に、前記蓄積制御手段を用いて前記イメージセンサの電荷蓄積を開始させてから第１の時間よりも前記単位時間だけ短い第２の時間の経過後に前記蓄積制御手段を用いて前記イメージセンサの電荷蓄積を終了させた際の、前記イメージセンサに蓄積された電荷量と、
の差に相当する電気信号量であることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の撮像装置。The amount of electrical signal per unit time is equal to the first time elapsed since the charge control of the image sensor was started using the storage control means while the mechanical shutter was controlled to open by the opening / closing control means. The amount of charge accumulated in the image sensor when the charge accumulation of the image sensor is terminated later using the accumulation control means;
While the mechanical shutter is being controlled to be opened by the opening / closing control means, a second time shorter than the first time by the unit time after the charge control of the image sensor is started using the accumulation control means. A charge amount accumulated in the image sensor when charge accumulation of the image sensor is terminated using the accumulation control means after elapse of time;
The imaging apparatus according to claim 1, wherein the amount of electric signal corresponds to the difference between the two.

前記取得手段は、前記メカシャッタの応答遅れを表す相関的なパラメータを複数回繰り返して取得し、その平均値を相関的なパラメータとすることを特徴とする請求項１、請求項２又は請求項４記載の撮像装置。 5. The acquisition unit according to claim 1, wherein the acquisition unit repeatedly acquires a correlation parameter representing a response delay of the mechanical shutter a plurality of times, and uses the average value as a correlation parameter. The imaging device described.

入射光に応じた電荷を蓄積し、該蓄積電荷を電気信号に変換して出力するイメージセンサの電荷蓄積を開始させる第１ステップと、
前記イメージセンサへの入射光路を開閉可能なメカシャッタの開閉動作を制御する第２ステップと、
前記第２ステップによって前記メカシャッタが開制御されている間に前記第１ステップによって前記イメージセンサの電荷蓄積を開始させると共に、前記第２ステップによって前記メカシャッタの閉制御を開始させる第３ステップと、
前記メカシャッタの閉制御の開始から前記メカシャッタが閉状態になるまでの間に、前記イメージセンサに蓄積された電荷量に相当する電気信号量を、前記メカシャッタの応答遅れを表す相関的なパラメータとして取得する第４ステップと、
前記第４ステップによって取得された相関的なパラメータを単位時間当たりの電気信号量で正規化して前記メカシャッタの応答遅れ時間を算出する第５ステップと、
前記第５ステップによって算出された前記メカシャッタの応答遅れ時間を用いて、撮影時における前記メカシャッタの閉制御の開始タイミングを調節する第６ステップと、
を含むことを特徴とする撮像装置のメカシャッタ応答遅れ測定方法。A first step of accumulating electric charge according to incident light, starting electric charge accumulation of an image sensor that converts the accumulated electric charge into an electric signal and outputs the electric signal;
A second step of controlling an opening and closing operation of a mechanical shutter capable of opening and closing an incident optical path to the image sensor;
A third step in which charge accumulation of the image sensor is started in the first step while closing control of the mechanical shutter is started in the second step while the mechanical shutter is controlled to be opened in the second step;
An electric signal amount corresponding to the amount of electric charge accumulated in the image sensor from the start of the mechanical shutter closing control to the closing state of the mechanical shutter is acquired as a correlated parameter representing the response delay of the mechanical shutter. And a fourth step
A fifth step of calculating a response delay time of the mechanical shutter by normalizing the correlated parameter acquired in the fourth step by an electric signal amount per unit time;
A sixth step of adjusting a start timing of the mechanical shutter closing control at the time of photographing using the response delay time of the mechanical shutter calculated in the fifth step;
A mechanical shutter response delay measuring method for an image pickup apparatus, comprising:

前記単位時間当たりの電気信号量は、前記メカシャッタが開制御されている間に、前記イメージセンサの電荷蓄積を開始させてから第１の時間の経過後に電荷蓄積を終了させた際の、前記イメージセンサに蓄積された電荷量と、
前記メカシャッタが開制御されている間に、前記イメージセンサの電荷蓄積を開始させてから第１の時間よりも前記単位時間だけ短い第２の時間の経過後に電荷蓄積を終了させた際の、前記イメージセンサに蓄積された電荷量と、
の差に相当する電気信号量であることを特徴とする請求項８記載の撮像装置のメカシャッタ応答遅れ測定方法。The amount of electrical signal per unit time is the image when the charge accumulation of the image sensor is started and the charge accumulation is terminated after the first time has elapsed while the mechanical shutter is being controlled to be opened. The amount of charge accumulated in the sensor,
While the mechanical shutter is being controlled to be opened, the charge accumulation of the image sensor is started and the charge accumulation is terminated after a second time shorter than the first time by the unit time. The amount of charge accumulated in the image sensor;
The method for measuring a mechanical shutter response delay of an imaging apparatus according to claim 8 , wherein the electric signal amount corresponds to a difference between the two.