JP4766689B2

JP4766689B2 - IMAGING DEVICE, ITS CONTROL METHOD, PROGRAM, AND STORAGE MEDIUM

Info

Publication number: JP4766689B2
Application number: JP2006332609A
Authority: JP
Inventors: 義彦相原
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2006-12-08
Filing date: 2006-12-08
Publication date: 2011-09-07
Anticipated expiration: 2026-12-08
Also published as: JP2008147979A

Description

本発明は、デジタルカメラ等の撮像装置における、シャッタの制御技術に関するものである。 The present invention relates to a shutter control technique in an imaging apparatus such as a digital camera.

近年、従来のフィルムの代わりに撮像素子により画像を取りんで静止画としてメモリカードなどの記録媒体に記録するデジタルカメラが、広く普及してきている。 In recent years, digital cameras that take an image with an image sensor instead of a conventional film and record the image as a still image on a recording medium such as a memory card have become widespread.

このようなデジタルカメラでは、撮像素子の露光時間を調整するシャッタとして、次のような２つの方式が知られている
１つは、フィルムの場合と同様に、カメラ全体を暗箱とし、遮光部材によって光束を遮光するもの（メカシャッタ）である。また、もう１つは、撮像素子の光電変換の開始と終了を制御し、実質的な露光時間を制御するもの（電子シャッタ）である。 In such a digital camera, the following two methods are known as shutters for adjusting the exposure time of the image sensor. One is the same as in the case of a film, and the entire camera is a dark box and is shielded by a light shielding member. This is a mechanism that shields the light beam (mechanical shutter). The other is a device (electronic shutter) that controls the start and end of photoelectric conversion of the image sensor and controls the substantial exposure time.

電子シャッタを用いたカメラでは、カメラを暗箱にする必要がないため、カメラ全体を小型化しやすいというメリットがある。しかしその一方で、撮像デバイスと電子シャッタの特性に起因して、露光時間の制御の点で以下のような問題が残っている。 A camera using an electronic shutter does not have to be a dark box, and has the advantage that the entire camera can be easily downsized. However, on the other hand, due to the characteristics of the imaging device and the electronic shutter, the following problems remain in terms of controlling the exposure time.

撮像素子は一般的に電荷蓄積型であり、撮像素子の各画素に照射された光量に応じて、電荷が画素と１対１に対応した半導体の特定部分（光電変換部分）に蓄積される。 The image pickup device is generally a charge storage type, and charges are stored in a specific portion (photoelectric conversion portion) of a semiconductor corresponding one-to-one with the pixel in accordance with the amount of light irradiated to each pixel of the image pickup device.

この半導体上の電荷が蓄積される部分を電気的に接地（ＧＮＤ）しておけば、電荷の蓄積は起こらない。そのため、露光すなわち電荷蓄積は、この状態から接地を解除することにより開始される（リセット動作）。撮像素子の接地の解除は回路構成上、容易に実現される。 If the portion on the semiconductor where the charge is stored is electrically grounded (GND), the charge does not accumulate. Therefore, exposure, that is, charge accumulation is started by releasing the ground from this state (reset operation). The release of the grounding of the image sensor is easily realized due to the circuit configuration.

一方、電荷の蓄積を中止させるためには、露光時間の終了後は、光電変換部分で発生する電荷を完全に排除する必要がある。この露光終了後に発生する電荷を排除する確実な方法は、現状では、蓄積完了とともに画素の電荷を順次読出していく方法である。 On the other hand, in order to stop the charge accumulation, it is necessary to completely eliminate the charge generated in the photoelectric conversion portion after the exposure time is finished. A reliable method for eliminating the charge generated after the exposure is currently a method of sequentially reading out the charge of the pixel as the accumulation is completed.

しかし、たとえ高速に読出し動作を行ったとしても、読出しにはある程度の時間を必要とするため、その間に未読み出しの画素が露光してしまい、全ての画素を完全に同一の露光時間とすることはできない。 However, even if the readout operation is performed at high speed, a certain amount of time is required for readout, so that unread pixels are exposed during that time, and all pixels have the same exposure time. I can't.

一方、メカシャッタを用いた場合には、メカシャッタで光束を遮った後には、撮像素子の画素には電荷が発生しない。そのため、メカシャッタにより遮光された後は、画素の電荷を読み出すためにある程度の時間がかかったとしても、全画素に対して同一の露光時間が得られることとなる。
特開２００６−１０１４９２号公報 On the other hand, when the mechanical shutter is used, no charge is generated in the pixels of the image sensor after the light beam is blocked by the mechanical shutter. Therefore, after the light is shielded by the mechanical shutter, the same exposure time is obtained for all the pixels even if it takes a certain amount of time to read out the charges of the pixels.
JP 2006-101492 A

一方、最近では、上記のような完全なメカシャッタ及び完全な電子シャッタではなく、露光の開始タイミングについては電子シャッタのリセット動作で行い、露光の終了タイミングについてはメカシャッタで行う方法が考えられている（特許文献１）。 On the other hand, recently, a method is considered in which the start timing of exposure is performed by the reset operation of the electronic shutter and the end timing of exposure is performed by the mechanical shutter, instead of the above-described complete mechanical shutter and complete electronic shutter. Patent Document 1).

以下、露光の開始タイミングを電子シャッタのリセット動作で行い（電子先幕）、露光の終了タイミングをメカシャッタで行なう（メカ後幕）従来の方法について説明する。 Hereinafter, a conventional method will be described in which the exposure start timing is performed by the reset operation of the electronic shutter (electronic front curtain) and the exposure end timing is performed by the mechanical shutter (mechanical rear curtain).

図１は、通常のフォーカルプレーンシャッタの構造を示すと共に、その露出前、露出中、露出完了のそれぞれの状態を示す図である。図１（ａ）は露出前の状態を示し、図１（ｂ）は露出中の状態を示し、図１（ｃ）は露出完了の状態を示している。 FIG. 1 is a diagram showing the structure of a normal focal plane shutter, and the respective states before, during and after exposure. FIG. 1 (a) shows a state before exposure, FIG. 1 (b) shows a state during exposure, and FIG. 1 (c) shows a state where exposure is completed.

図１において、６はシャッタ先幕、７はシャッタ後幕、８は撮像素子であり、露出前ではシャッタの先幕６が撮像素子８を覆って光が当たらないように遮光している（図１（ａ））。露出中はシャッタの先幕６がたたまれて図面下方に移動することにより撮像素子８が露光されている（図１（ｂ））。露出完了では図面上方にたたまれていたシャッタの後幕７が走行し、後幕７が撮像素子８を覆って光が当たらないように遮光している（図１（ｃ））。 In FIG. 1, 6 is a shutter front curtain, 7 is a shutter rear curtain, and 8 is an image sensor. Before the exposure, the shutter front curtain 6 covers the image sensor 8 and is shielded from light (FIG. 1). 1 (a)). During exposure, the shutter front curtain 6 is folded and moved downward in the drawing to expose the image sensor 8 (FIG. 1B). When the exposure is completed, the rear curtain 7 of the shutter folded up in the drawing travels, and the rear curtain 7 covers the image sensor 8 and is shielded from light so that it does not strike (FIG. 1 (c)).

図２は、通常のフォーカルプレーンシャッタの幕の走行特性を示した図である。 FIG. 2 is a diagram showing the running characteristics of a curtain of a normal focal plane shutter.

図２において横軸は時間、縦軸はシャッタの物理的な走行位置を示している。１はフォーカルプレーンシャッタの先幕の走行特性を示したカーブである。通常、シャッタ幕はバネ力で走行する仕組みであるため、時間とともに走行速度が増し、走行スタート直後よりも、走行完了間際の方が、速度が速くなる。そのため、１で示したような走行特性のカーブを描く。 In FIG. 2, the horizontal axis represents time, and the vertical axis represents the physical travel position of the shutter. Reference numeral 1 denotes a curve showing the running characteristics of the front curtain of the focal plane shutter. Normally, since the shutter curtain is a mechanism that travels with a spring force, the traveling speed increases with time, and the speed is higher immediately before the traveling is completed than immediately after the traveling is started. Therefore, a running characteristic curve as shown by 1 is drawn.

２はフォーカルプレーンシャッタの後幕の走行特性を示したカーブである。後幕も先幕と同様にバネ力で走行する仕組みであるため、時間とともに走行速度が増し、走行スタート直後よりも、走行完了間際の方が、速度が速くなる。そのため、２で示したような走行特性のカーブを描く。 2 is a curve showing the running characteristics of the rear curtain of the focal plane shutter. Since the rear curtain is a mechanism that travels with a spring force like the front curtain, the traveling speed increases with time, and the speed is higher immediately before the completion of traveling than immediately after the start of traveling. Therefore, a running characteristic curve as shown in 2 is drawn.

３，４，５は、シャッタが開いて、露光している時間を示している。３はシャッタが走り始めた直後の画面部分での露光時間を示している。４は画面中央の部分での露光時間を示している。５はシャッタが走り終える間際の画面部分での露光時間を示している。 Reference numerals 3, 4, and 5 indicate the time during which the shutter is open for exposure. Reference numeral 3 denotes an exposure time in the screen portion immediately after the shutter starts running. Reference numeral 4 indicates the exposure time in the center of the screen. Reference numeral 5 denotes the exposure time in the screen portion just before the shutter finishes running.

以上が一般的なシャッタの先幕と後幕の走行の様子と構造である。 The above is the state and structure of the general shutter front curtain and rear curtain travel.

次に、電子シャッタによる露光の開始と終了について説明する。 Next, the start and end of exposure by the electronic shutter will be described.

図３は電子シャッタの特性を示した図である。なお、図２と同一機能を表しているものについては同じ番号を付している。 FIG. 3 shows the characteristics of the electronic shutter. In addition, the same number is attached | subjected about what represents the same function as FIG.

図３において横軸は時間、縦軸はシャッタの物理的な走行位置を示している。１は電子シャッタにより撮像素子に露光が開始されるタイミングを示す。２は電子シャッタにより撮像素子の露光が終了するタイミングを示す。 In FIG. 3, the horizontal axis represents time, and the vertical axis represents the physical travel position of the shutter. Reference numeral 1 denotes a timing at which exposure of the image sensor is started by the electronic shutter. Reference numeral 2 denotes a timing at which the exposure of the image sensor is completed by the electronic shutter.

３，４，５は、シャッタが開いて、露光している時間を示している。３はシャッタが走り始めた直後の画面部分での露光時間を示している。４は画面中央の部分での露光時間を示している。５は電子先幕、電子後幕とも走り始めた直後の部分での露光時間を示している。 Reference numerals 3, 4, and 5 indicate the time during which the shutter is open for exposure. Reference numeral 3 denotes an exposure time in the screen portion immediately after the shutter starts running. Reference numeral 4 indicates the exposure time in the center of the screen. Reference numeral 5 denotes the exposure time in the part immediately after starting to run for both the electronic front curtain and the electronic rear curtain.

図３からは電子シャッタでは画面の全ての部分で同時に露光が開始され、且つまた同時に露光が完了していることが判る。 From FIG. 3, it can be seen that in the electronic shutter, exposure is started at all parts of the screen at the same time and the exposure is completed at the same time.

以上が電子シャッタによる露光の開始と終了を行うシャッタの走行の様子である。 The above is the state of travel of the shutter that starts and ends the exposure by the electronic shutter.

次に、電子シャッタのリセット動作により露光の開始を行い、メカシャッタにより露光の終了を行う場合の動作について説明する。 Next, the operation when the exposure is started by the reset operation of the electronic shutter and the exposure is ended by the mechanical shutter will be described.

図４は電子シャッタのリセット動作により露光の開始を行い、メカシャッタにより露光の終了を行うシャッタの構造を示すと共に、その露出前、露出中、露出完了のそれぞれの状態を示している。図４（ａ）は、露出前と露出中の状態を示し、図４（ｂ）は露出完了の状態を示す。なお、図１と同一機能を表しているものについては同じ番号を付している。 FIG. 4 shows a shutter structure in which exposure is started by an electronic shutter reset operation and exposure is ended by a mechanical shutter, and states of exposure before exposure, during exposure, and exposure completion are shown. FIG. 4A shows a state before and during exposure, and FIG. 4B shows a state where exposure is completed. In addition, the same number is attached | subjected about what represents the same function as FIG.

図４において、７はシャッタ後幕、８は撮像素子であり、露出前は撮像素子８が電気的にリセットされているため、光が当たっていても光電変換が行われず、実質的に露光が行われていない状態である（図４（ａ））。露出中は撮像素子８が電気的にリセットを解除されているため露光が行われる（図４（ａ））。露出完了では図面上方にたたまれていたシャッタの後幕７が走行し、後幕７が撮像素子８を覆って光が当たらないように遮光している（図４（ｂ））。 In FIG. 4, reference numeral 7 denotes a shutter rear curtain, and 8 denotes an image sensor. Since the image sensor 8 is electrically reset before exposure, photoelectric conversion is not performed even when exposed to light, and exposure is substantially performed. This is not performed (FIG. 4A). During the exposure, the image sensor 8 is electrically released from the reset state, so that the exposure is performed (FIG. 4A). When the exposure is completed, the rear curtain 7 of the shutter folded up in the drawing travels, and the rear curtain 7 covers the image sensor 8 and is shielded from light (FIG. 4 (b)).

図５は、電子シャッタにより露光の開始を行い、メカシャッタにより露光の終了を行うシャッタの特性を示した図である。なお、図２と同一機能を表しているものについては同じ番号を付している。 FIG. 5 is a diagram showing the characteristics of a shutter that starts exposure with an electronic shutter and ends exposure with a mechanical shutter. In addition, the same number is attached | subjected about what represents the same function as FIG.

図５において、横軸は時間、縦軸はシャッタの物理的な走行位置を示している。１は電子シャッタのリセット動作により撮像素子８に露光が開始されるタイミングを示す。２はフォーカルプレーンシャッタの後幕７の走行特性を示したカーブである。通常、シャッタの後幕７はバネ力で走行する仕組みであるため、時間とともに走行速度を増し、走行スタート直後よりも走行完了間際の方が速度が速くなる。そのため、２で示したような走行特性のカーブを描く。 In FIG. 5, the horizontal axis represents time, and the vertical axis represents the physical travel position of the shutter. Reference numeral 1 denotes a timing at which exposure to the image sensor 8 is started by the reset operation of the electronic shutter. 2 is a curve showing the running characteristics of the rear curtain 7 of the focal plane shutter. Normally, the shutter rear curtain 7 has a mechanism that travels with a spring force. Therefore, the traveling speed increases with time, and the speed is higher immediately before the traveling is completed than immediately after the traveling is started. Therefore, a running characteristic curve as shown in 2 is drawn.

図５では電子シャッタのリセット動作で画面の全ての部分で同時に露光が開始されるのに対して、露光の終了はシャッタの後幕の走行特性を示したカーブに依存するため、画面内で、露光が不均一になっている。 In FIG. 5, exposure is started simultaneously in all parts of the screen by the reset operation of the electronic shutter, whereas the end of the exposure depends on the curve indicating the running characteristics of the rear curtain of the shutter. The exposure is uneven.

図６は、露光が不均一になる問題を解消するように、電子シャッタでの露光開始のタイミングを、フォーカルプレーンシャッタの後幕の走行特性を示したカーブ２に近似させるように制御したものである。このようにすることによって、画面の各部分で露光が不均一となる現象を、回避することができる。 In FIG. 6, the exposure start timing of the electronic shutter is controlled to approximate the curve 2 showing the running characteristics of the rear curtain of the focal plane shutter so as to solve the problem of uneven exposure. is there. By doing so, it is possible to avoid a phenomenon in which exposure is uneven in each part of the screen.

しかしながら、電子シャッタの露光開始のタイミングをフォーカルプレーンシャッタの後幕の走行特性を示したカーブに近似させるためには以下のような問題がある。 However, there are the following problems in order to approximate the exposure start timing of the electronic shutter to a curve indicating the running characteristics of the trailing curtain of the focal plane shutter.

フォーカルプレーンシャッタの後幕の走行特性はシャッタ個々で異なるのが一般的であるため、フォーカルプレーンシャッタの後幕の走行特性を各カメラごとに測定しなければならない。また、測定された走行特性に合わせて、先幕の代替となる電子シャッタの露光開始タイミングを制御するように調整しなければならない。 Since the running characteristics of the rear curtain of the focal plane shutter are generally different for each shutter, the running characteristics of the rear curtain of the focal plane shutter must be measured for each camera. In addition, it is necessary to adjust the exposure start timing of the electronic shutter serving as a substitute for the front curtain in accordance with the measured running characteristics.

これらの調整行為は、カメラの製造工程で行われるのが一般的であるが、この調整工程に時間を要するという問題がある。 These adjustment actions are generally performed in the manufacturing process of the camera, but there is a problem that this adjustment process takes time.

また製造工程で調整しても、経時変化により、シャッタの後幕の走行特性が変わってしまった場合には、露出の不均一が発生してしまうという問題がある。 Even if the adjustment is made in the manufacturing process, if the running characteristics of the rear curtain of the shutter change due to changes over time, there is a problem that non-uniform exposure occurs.

従って、本発明は上述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、電子先幕とメカ後幕を用いて露光制御を行う場合に、電子シャッタによる露光開始タイミングの制御を、メカシャッタの後幕の走行特性に容易に合わせられるようにすることである。 Accordingly, the present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to control exposure start timing by an electronic shutter when performing exposure control using an electronic front curtain and a mechanical rear curtain. It is to make it easy to match the running characteristics of the trailing curtain.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係わる撮像装置は、被写体からの光を受光して光電変換する撮像素子と、前記撮像素子よりも被写体に近い側に配置され、走行することにより前記撮像素子へ入射する前記被写体からの光を遮光するシャッタ幕を有する機械式シャッタと、前記撮像素子の電荷蓄積をリセットさせるリセット動作を行うリセット手段と、前記シャッタ幕が走行する間に、前記シャッタ幕の走行が前記リセット動作に先行する第１の領域と、前記リセット動作が前記シャッタ幕の走行に先行する第２の領域とが存在するように、前記機械式シャッタと前記リセット手段のリセット動作を制御する第１の制御手段と、前記第１の制御手段により制御されたリセット動作のタイミングと、前記撮像素子により光電変換して得られた画像における前記第１の領域に対応する領域と前記第２の領域に対応する領域との境界の位置と、に基づいて前記シャッタ幕の走行特性を検出する検出手段と、前記検出手段により検出されたシャッタ幕の走行特性に応じて、前記リセット手段のリセット動作を調整する第２の制御手段と、を具備することを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, an imaging apparatus according to the present invention is arranged on an image sensor that receives and photoelectrically converts light from a subject, and is closer to the subject than the image sensor. A mechanical shutter having a shutter curtain that shields light from the subject incident on the image sensor by traveling, a reset unit that performs a reset operation for resetting charge accumulation of the image sensor, and the shutter curtain travel. during the, a first region running of the shutter curtain preceding the reset operation, so that the reset operation is present and a second region that precedes the travel of the shutter curtain, and the mechanical shutter first control means for controlling the reset operation of the reset means, the timing of the reset operation, which is controlled by said first control means, by the imaging device The position of the boundary between the region corresponding to the first region in the corresponding region and the second region in an image obtained by photoelectric conversion, and detecting means for detecting a running characteristic of the shutter curtain based on And a second control means for adjusting a reset operation of the reset means in accordance with a running characteristic of the shutter curtain detected by the detection means.

また、本発明に係わる撮像装置の制御方法は、被写体からの光を受光して光電変換する撮像素子と、前記撮像素子よりも被写体に近い側に配置され、走行することにより前記撮像素子へ入射する前記被写体からの光を遮光するシャッタ幕を有する機械式シャッタと、前記撮像素子の電荷蓄積をリセットさせるリセット動作を行うリセット手段と、を備える撮像装置の制御方法であって、前記シャッタ幕が走行する間に、前記シャッタ幕の走行が前記リセット動作に先行する第１の領域と、前記リセット動作が前記シャッタ幕の走行に先行する第２の領域とが存在するように、前記機械式シャッタと前記リセット手段のリセット動作を制御する第１の制御工程と、前記第１の制御工程により制御されたリセット動作のタイミングと、前記撮像素子により光電変換して得られた画像における前記第１の領域に対応する領域と前記第２の領域に対応する領域との境界の位置と、に基づいて前記シャッタ幕の走行特性を検出する検出工程と、前記検出工程において検出されたシャッタ幕の走行特性に応じて、前記リセット手段のリセット動作を調整する第２の制御工程と、を具備することを特徴とする。 The image pickup apparatus control method according to the present invention includes an image pickup device that receives light from a subject and performs photoelectric conversion, and is disposed closer to the subject than the image pickup device, and enters the image pickup device by traveling. An image pickup apparatus control method comprising: a mechanical shutter having a shutter curtain that shields light from the subject; and a reset unit that performs a reset operation for resetting charge accumulation of the image pickup device. During the travel, the mechanical shutter is such that there is a first region in which the shutter curtain travels before the reset operation and a second region in which the reset operation precedes the shutter curtain travel. wherein a first control step of controlling a reset operation of the reset means, the timing of the reset operation, which is controlled by said first control step, said image pickup element and Detecting step of detecting the position of the boundary between the first corresponding to the area region and the second region corresponding to the region in the image obtained by photoelectrically converting, the running characteristics of the shutter curtain based on the And a second control step of adjusting the reset operation of the reset means in accordance with the running characteristic of the shutter curtain detected in the detection step.

また、本発明に係わるプログラムは、上記の制御方法をコンピュータに実行させることを特徴とする。 A program according to the present invention causes a computer to execute the above control method.

また、本発明に係わる記憶媒体は、上記のプログラムを記憶したことを特徴とする。 A storage medium according to the present invention stores the above program.

本発明によれば、電子先幕とメカ後幕を用いて露光制御を行う場合に、電子シャッタによる露光開始タイミングの制御を、メカシャッタの後幕の走行特性に容易に合わせられるようにすることである。 According to the present invention, when exposure control is performed using the electronic front curtain and the mechanical rear curtain, the exposure start timing control by the electronic shutter can be easily adjusted to the running characteristics of the mechanical shutter rear curtain. is there.

以下、本発明の好適な一実施形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

図７は、本発明の一実施形態に係わる電子シャッタを先幕として動作させる場合の調整の方法を表す図である。 FIG. 7 is a diagram illustrating an adjustment method when the electronic shutter according to the embodiment of the present invention is operated as the front curtain.

図７において、１は電子シャッタにより撮像素子の撮像面に露光が開始されるタイミングを撮像素子（撮像面）の位置別に示す。２は機械式のフォーカルプレーンシャッタの後幕の走行特性を示したカーブである。 In FIG. 7, 1 indicates the timing at which exposure is started on the image pickup surface of the image pickup device by the electronic shutter for each position of the image pickup device (image pickup surface). Reference numeral 2 denotes a curve showing the running characteristics of the rear curtain of the mechanical focal plane shutter.

調整を行う場合においては図７（ａ）に示すように、１と２の１部が時間的に交互に重なるように先幕の代替となる電子シャッタのリセット動作の制御とフォーカルプレーンシャッタの後幕の制御を行う。 In the case of adjustment, as shown in FIG. 7 (a), after the focal plane shutter and the control of the reset operation of the electronic shutter, which substitutes for the front curtain, so that a part of 1 and 2 overlaps with each other in time. Control the curtain.

図７で示した例では、先幕の代替となる電子シャッタの制御を階段状に制御している。本実施形態では、画面を４分割し、画面下から１／４の範囲、画面下から１／４を過ぎて２／４までの範囲、画面下から２／４を過ぎて３／４までの範囲、画面下から３／４を過ぎて４／４までの範囲をそれぞれ時間的にずらしながら露光開始させている。 In the example shown in FIG. 7, the control of the electronic shutter, which is an alternative to the front curtain, is controlled stepwise. In the present embodiment, the screen is divided into four, a range of 1/4 from the bottom of the screen, a range of 1/4 from the bottom of the screen to 2/4, and a range of 2/4 from the bottom of the screen to 3/4. The exposure is started while shifting the range from 3/4 from the bottom of the range and the screen to 4/4 in time.

この結果、フォーカルプレーンシャッタの後幕が、先幕の代替となる電子シャッタのリセット動作よりも時間的に先行する部分が生じる。 As a result, there occurs a portion in which the rear curtain of the focal plane shutter is temporally preceded by the reset operation of the electronic shutter that is an alternative to the front curtain.

このように制御した場合には、フォーカルプレーンシャッタの後幕が先幕の代替となる電子シャッタよりも時間的に先行する部分では、撮像素子に露光が行われないことになり、黒い画像が撮影される。 When controlled in this manner, the image sensor is not exposed in the portion where the rear curtain of the focal plane shutter is temporally ahead of the electronic shutter that replaces the front curtain, and a black image is captured. Is done.

一方で、先幕の代替となる電子シャッタがフォーカルプレーンシャッタの後幕よりも時間的に先行する部分では、撮像素子に露光が行われることになり、通常の画像が撮影される。 On the other hand, in the part where the electronic shutter serving as a substitute for the front curtain temporally precedes the rear curtain of the focal plane shutter, the image sensor is exposed and a normal image is taken.

調整時に、絵柄のない白壁などを撮影させた場合には、露光される部分は白く露光され、露光されない部分は黒い画像となる。即ち、露光が行われなかった部分と、露光が行われた部分とで縞模様の画像が形成される。 When a white wall without a pattern is photographed at the time of adjustment, the exposed portion is exposed white and the unexposed portion is a black image. That is, a striped image is formed by a portion where exposure has not been performed and a portion where exposure has been performed.

図７（ｂ）は形成されるであろう画像の例を示している。 FIG. 7B shows an example of an image that will be formed.

露光される部分と露光されない部分の画像と、シャッタの制御との関係が、視覚的に把握できるように図を横並びに示している。 The figures are shown side by side so that the relationship between the image of the exposed portion and the unexposed portion and the control of the shutter can be visually grasped.

図７（ａ）において、「ａ」から「ｅ」の部分では、フォーカルプレーンシャッタの後幕が先幕の代替となる電子シャッタよりも時間的に先行するので、撮像素子に露光が行われず、黒画像が撮影される。 In FIG. 7A, in the portion from “a” to “e”, the rear curtain of the focal plane shutter precedes the electronic shutter as a substitute for the front curtain in time, so the image sensor is not exposed, A black image is taken.

この部分に対応して、図７（ｂ）の「ｐ」で示すように撮像素子に黒画像が撮影される。 Corresponding to this portion, a black image is taken on the image sensor as indicated by “p” in FIG.

図７（ａ）において、「ｂ」から「ｆ」の部分では、フォーカルプレーンシャッタの後幕が先幕の代替となる電子シャッタよりも時間的に先行するので、撮像素子に露光が行われず、黒画像が撮影される。 In FIG. 7A, in the portion from “b” to “f”, the rear curtain of the focal plane shutter precedes the electronic shutter as a substitute for the front curtain in time, so the image sensor is not exposed, A black image is taken.

この部分に対応して、図７（ｂ）の「ｑ」で示すように撮像素子に黒画像が撮影される。 Corresponding to this portion, a black image is taken on the image sensor as indicated by “q” in FIG.

図７（ａ）において、「ｃ」から「ｇ」の部分では、フォーカルプレーンシャッタの後幕が先幕の代替となる電子シャッタよりも時間的に先行するので、撮像素子に露光が行われず、黒画像が撮影される。 In FIG. 7A, in the portion from “c” to “g”, the rear curtain of the focal plane shutter precedes the electronic shutter as a substitute for the front curtain in time, so the image sensor is not exposed, A black image is taken.

この部分に対応して、図７（ｂ）の「ｒ」で示すように撮像素子に黒画像が撮影される。 Corresponding to this portion, a black image is taken on the image sensor as indicated by “r” in FIG.

図７（ａ）において、「ｄ」から「ｈ」の部分では、フォーカルプレーンシャッタの後幕が先幕の代替となる電子シャッタよりも時間的に先行するので、撮像素子に露光が行われず、黒画像が撮影される。 In FIG. 7A, in the portion from “d” to “h”, the rear curtain of the focal plane shutter precedes the electronic shutter as a substitute for the front curtain in time, so the image sensor is not exposed, A black image is taken.

この部分に対応して、図７（ｂ）の「ｓ」で示すように撮像素子に黒画像が撮影される。 Corresponding to this portion, a black image is taken on the image sensor as indicated by “s” in FIG.

そのため、撮影結果としての画像から、フォーカルプレーンシャッタの後幕の走行特性を読み取ることができる。 Therefore, the running characteristics of the rear curtain of the focal plane shutter can be read from the image as the photographing result.

図７では、黒縞「ｐ」、「ｑ」、「ｒ」、「ｓ」の上端部分の位置から、ａ、ｂ、ｃ、ｄの４点のフォーカルプレーンシャッタの後幕の走行特性の特徴を知ることができる。そのため、これに合わせて、先幕の代替となる電子シャッタの走行カーブを描くように制御すれば、画像の全領域にわたって、露出ムラをなくすことが可能となる。 In FIG. 7, the characteristics of the running characteristics of the rear curtain of the four focal plane shutters a, b, c, and d from the position of the upper end of the black stripes “p”, “q”, “r”, and “s”. Can know. For this reason, if it is controlled so as to draw a running curve of an electronic shutter that is an alternative to the front curtain, it is possible to eliminate uneven exposure over the entire area of the image.

この調整工程は、カメラを製造するときばかりでなく、シャッタの後幕の特性に経時変化が生じた場合に、ユーザーが随時に行うことも可能である。 This adjustment process can be performed not only when the camera is manufactured, but also by the user at any time when the characteristics of the rear curtain of the shutter change over time.

以下、具体的なデジタルカメラの構成について説明する。 Hereinafter, a specific configuration of the digital camera will be described.

図８は、本発明の一実施形態に係わる一眼レフデジタルカメラの構成を示すブロック図である。 FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of a single-lens reflex digital camera according to an embodiment of the present invention.

１０１は撮影レンズである。 Reference numeral 101 denotes a photographing lens.

１０２はＡＦ（オートフォーカス）駆動部である。ＡＦ駆動部１０２は、例えばＤＣモータやステッピングモータによって構成され、マイクロコンピュータ１２３の制御によって撮影レンズ１０１内のフォーカスレンズ位置を変化させることによりピントを合わせる。 Reference numeral 102 denotes an AF (autofocus) drive unit. The AF drive unit 102 is configured by, for example, a DC motor or a stepping motor, and focuses by changing the focus lens position in the photographing lens 101 under the control of the microcomputer 123.

１０３はズーム駆動部である。ズーム駆動部１０３は、例えばＤＣモータやステッピングモータによって構成され、マイクロコンピュータ１２３の制御によって撮影レンズ１０１内の変倍レンズ位置を変化させることにより撮影レンズ１０１の焦点距離を変化させる。 Reference numeral 103 denotes a zoom drive unit. The zoom drive unit 103 is configured by, for example, a DC motor or a stepping motor, and changes the focal length of the photographic lens 101 by changing the position of the zoom lens in the photographic lens 101 under the control of the microcomputer 123.

１０４は絞りである。 Reference numeral 104 denotes an aperture.

１０５は絞り駆動部である。絞り駆動部１０５は、絞り１０４を駆動する。駆動されるべき量はマイクロコンピュータ１２３によって算出され、光学的な絞り値を変化させる。 Reference numeral 105 denotes an aperture driving unit. The diaphragm driving unit 105 drives the diaphragm 104. The amount to be driven is calculated by the microcomputer 123, and the optical aperture value is changed.

１０６は撮影レンズ１０１から入射した光束をファインダ側と撮像素子側とに切替えるためのミラーである。ミラー１０６は常時はファインダ部へと光束を導くよう反射させるように配されているが、撮影が行われる場合には、撮像素子１１２へと光束を導くように上方に跳ね上がり光束中から待避する。 Reference numeral 106 denotes a mirror for switching the light beam incident from the photographing lens 101 between the viewfinder side and the image sensor side. The mirror 106 is always arranged so as to reflect the light beam to the finder unit. However, when shooting is performed, the mirror 106 jumps upward so as to guide the light beam to the image pickup device 112 and is retracted from the light beam.

またミラー１０６はその中央部が光の一部を透過できるようにハーフミラーとなっており、光束の一部を焦点検出を行うためのセンサに入射するように透過させる。 Further, the mirror 106 is a half mirror so that a central portion thereof can transmit a part of the light, and transmits a part of the light beam so as to enter a sensor for performing focus detection.

１０７はミラー１０６から透過してきた光束を反射させ焦点検出を行うためのセンサ（焦点検出回路１０９内に配置されている）に導くためのサブミラーである。 Reference numeral 107 denotes a sub-mirror for reflecting a light beam transmitted from the mirror 106 and guiding it to a sensor (disposed in the focus detection circuit 109) for focus detection.

１０８はファインダーを構成するペンタプリズムである。ファインダーは他にピント板、アイピースレンズ（不図示）などによって構成させる。 Reference numeral 108 denotes a pentaprism that constitutes a finder. In addition, the viewfinder is composed of a focus plate, an eyepiece lens (not shown), and the like.

１０９は焦点検出回路である。ミラー１０６の中央部を透過し、サブミラー１０７で反射された光束は、焦点検出回路１０９の内部に配置された光電変換を行うためのセンサに至る。フォーカス演算に用いるデフォーカス量は、センサの出力を演算することによって求められる。マイクロコンピュータ１２３は演算結果を評価してＡＦ駆動部１０２に指示し、フォーカスレンズを駆動させる。 Reference numeral 109 denotes a focus detection circuit. The light beam transmitted through the center of the mirror 106 and reflected by the sub-mirror 107 reaches a sensor for performing photoelectric conversion disposed inside the focus detection circuit 109. The defocus amount used for the focus calculation is obtained by calculating the output of the sensor. The microcomputer 123 evaluates the calculation result and instructs the AF driving unit 102 to drive the focus lens.

１１０は後幕のみを有する後幕フォーカルプレーンシャッタである。 Reference numeral 110 denotes a rear curtain focal plane shutter having only the rear curtain.

１１１はシャッタ駆動回路であり、後幕フォーカルプレーンシャッタ１１０を駆動する。シャッタの開口時間はマイクロコンピュータ１２３によって、制御される。一方で、マイクロコンピュータ１２３は、先幕電子シャッタを制御すべく、後述する撮像素子１１２の露光開始タイミングを制御する。 Reference numeral 111 denotes a shutter drive circuit that drives the trailing curtain focal plane shutter 110. The opening time of the shutter is controlled by the microcomputer 123. On the other hand, the microcomputer 123 controls the exposure start timing of the image sensor 112 described later to control the front curtain electronic shutter.

１１２は撮像素子である。撮像素子１１２には、ＣＭＯＳセンサなどのＸＹアドレス型の撮像素子が用いられ、撮影レンズ１０１によって結像された被写体像を電気信号に変換する。 Reference numeral 112 denotes an image sensor. An XY address type image pickup device such as a CMOS sensor is used as the image pickup device 112, and a subject image formed by the photographing lens 101 is converted into an electric signal.

撮像素子１１２は、シャッタ駆動回路１１１により露光開始タイミングを制御される。 The exposure start timing of the image sensor 112 is controlled by the shutter drive circuit 111.

クランプ回路１１３やＡＧＣ回路１１４は、Ａ／Ｄ変換をする前の基本的なアナログ信号処理を行う。マイクロコンピュータ１２３により、クランプレベルやＡＧＣ基準レベルの変更が行われる。 The clamp circuit 113 and the AGC circuit 114 perform basic analog signal processing before A / D conversion. The microcomputer 123 changes the clamp level and the AGC reference level.

Ａ／Ｄ変換器１１５は撮像素子１１２のアナログ出力信号をデジタル信号に変換する。 The A / D converter 115 converts the analog output signal of the image sensor 112 into a digital signal.

１１６は映像信号処理回路であり、一般的にはゲートアレイなどのロジックデバイスにより実現される。映像信号処理回路１１６は、デジタル化された画像データに、フィルター処理、色変換処理、ガンマ処理を行うと共に、ＪＰＥＧなどの圧縮処理を行い、メモリコントローラ１１９に出力する。一方で、この映像信号処理回路１１６にはＤ／Ａ変換器も内蔵されており、撮像素子１１２からの映像信号や、メモリーコントローラ１１９から逆に入力される画像データをアナログ信号に変換する。そして、ＥＶＦ駆動回路１１７を通してＥＶＦ（電子ビューファインダ）モニタ１１８に出力することも可能である。 Reference numeral 116 denotes a video signal processing circuit, which is generally realized by a logic device such as a gate array. The video signal processing circuit 116 performs filter processing, color conversion processing, and gamma processing on the digitized image data, and performs compression processing such as JPEG, and outputs the result to the memory controller 119. On the other hand, the video signal processing circuit 116 also includes a D / A converter, and converts the video signal from the image sensor 112 and the image data input in reverse from the memory controller 119 into an analog signal. It is also possible to output to an EVF (electronic viewfinder) monitor 118 through the EVF drive circuit 117.

これらの機能切り替えはマイクロコンピュータ１２３の指示により行われる。 Switching between these functions is performed according to instructions from the microcomputer 123.

映像信号処理回路１１６は、必要に応じて撮像素子１１２の信号の露出情報やホワイトバランスなどの情報をマイクロコンピュータ１２３に出力することが可能である。それらの情報を基にマイクロコンピュータ１２３はホワイトバランスやゲイン調整の指示を行う。 The video signal processing circuit 116 can output information such as exposure information and white balance of the signal from the image sensor 112 to the microcomputer 123 as necessary. Based on the information, the microcomputer 123 instructs white balance and gain adjustment.

連続撮影動作の場合においては、一旦、未処理画像のままバッファメモリ１２２に撮影データを格納し、メモリコントローラ１１９を通して未処理の画像データを読み出し、映像信号処理回路１１６にて画像処理や圧縮処理を行い連続撮影を行う。連像撮影枚数は、バッファメモリの大きさに左右される。 In the case of the continuous shooting operation, the shooting data is temporarily stored in the buffer memory 122 as an unprocessed image, the unprocessed image data is read through the memory controller 119, and image processing or compression processing is performed by the video signal processing circuit 116. Perform continuous shooting. The number of continuous shots depends on the size of the buffer memory.

メモリコントローラ１１９では、映像信号処理回路１１６から入力された未処理のデジタル画像データをバッファメモリに格納し、処理済みのデジタル画像データをメモリ１２０に格納する。また、逆にバッファメモリ１２２やメモリ１２０から画像データを映像信号処理回路部１１６に出力する。メモリ１２０は取り外し可能である場合もある。 In the memory controller 119, unprocessed digital image data input from the video signal processing circuit 116 is stored in the buffer memory, and processed digital image data is stored in the memory 120. Conversely, the image data is output from the buffer memory 122 or the memory 120 to the video signal processing circuit unit 116. The memory 120 may be removable.

１２１はコンピュータ等と接続可能な外部インタフェースであり、メモリコントローラ１１９は、コンピュータ等と接続可能な外部インタフェース１２１にメモリ１２０に記憶されている画像を出力可能である。 Reference numeral 121 denotes an external interface that can be connected to a computer or the like. The memory controller 119 can output an image stored in the memory 120 to the external interface 121 that can be connected to a computer or the like.

操作部材１２４は、マイクロコンピュータ１２３にその状態を伝え、マイクロコンピュータ２３はその操作部材の変化に応じて各部をコントロールする。 The operation member 124 transmits the state to the microcomputer 123, and the microcomputer 23 controls each part according to the change of the operation member.

１２５はスイッチ１（以後ＳＷ１）、１２６はスイッチ２（以後ＳＷ２）である。スイッチＳＷ１とスイッチＳＷ２は、レリーズボタンの操作でオンオフするスイッチであり、それぞれ操作部材１２４の入力スイッチのうちの１つである。 125 is a switch 1 (hereinafter SW1) and 126 is a switch 2 (hereinafter SW2). The switches SW1 and SW2 are switches that are turned on and off by operating the release button, and are each one of the input switches of the operation member 124.

スイッチＳＷ１のみオンの状態はレリーズボタン半押し状態であり、この状態でオートフォーカスの動作を行ったり、測光動作を行う。 When only the switch SW1 is on, the release button is half-pressed. In this state, the auto focus operation or the photometric operation is performed.

スイッチＳＷ１，ＳＷ２が共にオンの状態はレリーズボタンの全押し状態であり、画像を記録するためのレリーズボタンオン状態である。この状態で撮影が行われる。 When the switches SW1 and SW2 are both on, the release button is fully pressed, and the release button for recording an image is on. Shooting is performed in this state.

またスイッチＳＷ１，ＳＷ２がＯＮし続けている間は、連続撮影動作が行われる。 Further, a continuous shooting operation is performed while the switches SW1 and SW2 are kept on.

操作部材１２４には、他に、ＩＳＯ設定ボタン、画像サイズ設定ボタン、画質設定ボタン、情報表示ボタンなど不図示のスイッチが接続されており、スイッチの状態が検出されている。 In addition, switches such as an ISO setting button, an image size setting button, an image quality setting button, and an information display button are connected to the operation member 124, and the state of the switch is detected.

１２７は液晶駆動回路であり、マイクロコンピュータ１２３の表示内容命令に従って、外部液晶表示部材１２８やファインダー内液晶表示部材１２９を駆動する。また、ファインダー内液晶表示部材１２９には、不図示のＬＥＤなどのバックライトが配置されており、そのＬＥＤも液晶駆動回路１２７で駆動される。 Reference numeral 127 denotes a liquid crystal drive circuit that drives the external liquid crystal display member 128 and the in-finder liquid crystal display member 129 in accordance with a display content command of the microcomputer 123. The in-viewfinder liquid crystal display member 129 is provided with a backlight such as an LED (not shown), and the LED is also driven by the liquid crystal drive circuit 127.

マイクロコンピュータ１２３は撮影前に設定されているＩＳＯ感度、画像サイズ、画質に応じた、画像サイズの予測値データをもとに、メモリコントローラ１１９を通して、メモリの容量を確認した上で撮影可能残数を演算することができる。必要に応じて外部液晶表示部材１２８、ファインダー内液晶表示部材１２９にも表示することができる。 The microcomputer 123 confirms the capacity of the memory through the memory controller 119 based on the predicted value data of the image size according to the ISO sensitivity, the image size, and the image quality set before shooting, and then the remaining number of images that can be shot. Can be calculated. If necessary, it can also be displayed on the external liquid crystal display member 128 and the liquid crystal display member 129 in the viewfinder.

１３０は不揮発性メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）で、カメラに電源が入れられていない状態でも、データを保存することができる。シャッタ後幕の走行特性のデータは不揮発性メモリ１３０に記憶されることによって、カメラの電源がＯＦＦされている状態でもそのデータの内容は消失することはない。 Reference numeral 130 denotes a nonvolatile memory (EEPROM) that can store data even when the camera is not turned on. Data on the running characteristics of the shutter rear curtain is stored in the non-volatile memory 130, so that the contents of the data will not be lost even when the camera is turned off.

電源部１３１は、各ＩＣや駆動系に必要な電源を供給する。 The power supply unit 131 supplies power necessary for each IC and drive system.

以上のように構成されたデジタルカメラの動作について、以下フローチャートを参照して説明する。 The operation of the digital camera configured as described above will be described below with reference to flowcharts.

フローチャートはマイクロコンピュータ１２３の制御を記述するものであり、そのプログラムコードはマイクロコンピュータ１２３の内部に具備されたリードオンリーメモリ（以下ＲＯＭ）に格納される。 The flowchart describes the control of the microcomputer 123, and the program code is stored in a read only memory (hereinafter referred to as ROM) provided in the microcomputer 123.

その他の格納方法の例としてはマイクロコンピュータ１２３に外部バス端子を設け、外部バスに接続されるメモリデバイスに格納するという方法などもある。 As another example of the storage method, there is a method in which the microcomputer 123 is provided with an external bus terminal and stored in a memory device connected to the external bus.

またマイクロコンピュータ１２３の動作は、いわゆるマルチタスク動作をベースにするものであり、以下で説明する各タスクは、それぞれ同時に実行される。 The operation of the microcomputer 123 is based on a so-called multitask operation, and each task described below is executed simultaneously.

図９はレリーズボタンの操作によりスイッチＳＷ２がＯＮされた場合の動作を記述したフローチャートであり、画像を撮像するタスク部を説明するものである。 FIG. 9 is a flowchart describing the operation when the switch SW2 is turned on by operating the release button, and illustrates the task unit that captures an image.

図９において、まずステップＳ１０１でタスク処理を開始する。 In FIG. 9, first, task processing is started in step S101.

ステップＳ１０２では、レリーズボタンが押されて、スイッチＳＷ２がＯＮされるのを待つ。スイッチＳＷ２がＯＮされていると判断した場合には、ステップＳ１０３に分岐する。スイッチＳＷ２がＯＮされない場合にはステップＳ１０２に戻る。タスクはスイッチＳＷ２がＯＮされるまで、ここにとどまる。 In step S102, the process waits until the release button is pressed and the switch SW2 is turned on. If it is determined that the switch SW2 is ON, the process branches to step S103. If the switch SW2 is not turned on, the process returns to step S102. The task stays here until switch SW2 is turned on.

ステップＳ１０３では、バッファメモリが空いているかどうかのチェックを行う。バッファメモリが空いていれば、ステップＳ１０４に分岐する。バッファメモリが空いていなければ、撮影ができないため、ステップＳ１０２に戻る。 In step S103, it is checked whether or not the buffer memory is free. If the buffer memory is free, the process branches to step S104. If the buffer memory is not empty, shooting cannot be performed, and the process returns to step S102.

ステップＳ１０４では、撮像動作を行う。撮像動作に関しては、まず撮像素子１１２に蓄積された電荷を電気的に放電させること（リセット動作）によって、電子的な先幕として撮像素子への露光動作を開始する。 In step S104, an imaging operation is performed. With regard to the imaging operation, first, the electric charge accumulated in the imaging device 112 is electrically discharged (reset operation) to start an exposure operation to the imaging device as an electronic front curtain.

電子的な先幕の制御は、不揮発性メモリ１３０からシャッタ後幕の走行特性に関するデータを読み取り、その走行特性に合わせるようにシャッタ駆動回路１１１を制御することにより行われる。 Electronic front curtain control is performed by reading data relating to the running characteristics of the shutter rear curtain from the non-volatile memory 130 and controlling the shutter drive circuit 111 so as to match the running characteristics.

シャッタ駆動回路１１１は駆動制御のためのタイミングを出力する。そのタイミングを表す図は図６であり、電子的な先幕としての制御を示すものは図６の１である。 The shutter drive circuit 111 outputs timing for drive control. The timing chart is shown in FIG. 6, and the electronic front curtain control is shown in FIG.

ステップＳ１０５では、撮像素子１１２に入射する光束を遮光するためにフォーカルプレーンシャッタの後幕を走行させて、撮像素子１１２への露光動作を終了する。 In step S105, the rear curtain of the focal plane shutter is run to shield the light beam incident on the image sensor 112, and the exposure operation for the image sensor 112 is completed.

そのタイミングを表す図は図６であり、シャッタ後幕としての制御を示すものは図６の２である。 FIG. 6 shows the timing, and FIG. 6 shows the control as the shutter rear curtain.

ステップＳ１０６では、未処理のままの画像データをバッファメモリ１２２に格納し、撮影動作を終了する。 In step S106, unprocessed image data is stored in the buffer memory 122, and the photographing operation is terminated.

画像を撮像するタスクはこの後、ステップＳ１０２に戻り、処理を継続する。 Thereafter, the task of capturing an image returns to step S102 and continues the process.

スイッチＳＷ２がＯＮのままとなっている連続撮影の場合は、以上の動作を繰り返す。 In the case of continuous shooting where the switch SW2 remains ON, the above operation is repeated.

バッファメモリに取り込まれた未処理画像は、図９のフローチャートで示すタスクとは別のタスクの処理により現像処理され、処理済みのデジタル画像データがメモリ１２０に格納される。また、逆にバッファメモリ１２２やメモリ１２０から画像データを映像信号処理回路１１６に出力したりする。 The unprocessed image captured in the buffer memory is developed by a task process different from the task shown in the flowchart of FIG. 9, and the processed digital image data is stored in the memory 120. Conversely, the image data is output from the buffer memory 122 or the memory 120 to the video signal processing circuit 116.

現像処理については、本発明の主旨との関わりが薄いため、説明を省略する。 The development process is not related to the gist of the present invention, and the description is omitted.

以上が通常の撮影動作についての説明である。 The above is the description of the normal photographing operation.

次に電子的な先幕の走行特性を調整する動作について説明する。 Next, an operation for adjusting the running characteristic of the electronic front curtain will be described.

この調整動作は、カメラを製造するときばかりでなく、シャッタの後幕の特性に経時変化が生じた場合に、ユーザーがカメラに設けられた調整動作（調整モード）の起動ボタンを操作することにより随時に行うことが可能である。 This adjustment operation is performed not only when the camera is manufactured but also when the user operates the start button of the adjustment operation (adjustment mode) provided on the camera when the characteristics of the rear curtain of the shutter change over time. It can be done at any time.

図１０は調整モードの時に、レリーズボタンを押すことによりスイッチＳＷ２がＯＮされた場合の動作を記述したフローチャートである。 FIG. 10 is a flowchart describing the operation when the switch SW2 is turned on by pressing the release button in the adjustment mode.

調整モードは、上記のように、通常のモードと異なり、生産時における特殊な条件で設定される場合と、一般ユーザーが操作ボタンを操作するなどして調整モードに入る場合とがある。 As described above, the adjustment mode differs from the normal mode in that it is set under special conditions during production, and the general user enters the adjustment mode by operating an operation button.

調整モードへの状態移行の設定自体については、本発明の主旨との関わりが薄いため、説明を省略する。 Since the setting of the state transition to the adjustment mode itself is not related to the gist of the present invention, the description thereof is omitted.

図１０において、まずステップＳ２０１で、タスク処理を開始する。 In FIG. 10, first, task processing is started in step S201.

ステップＳ２０２では、スイッチＳＷ２がＯＮされるのを待つ。スイッチＳＷ２がＯＮされていると判断した場合には、ステップＳ２０３に分岐する。スイッチＳＷ２がＯＮされない場合にはステップＳ２０２に戻る。タスクはスイッチＳＷ２がＯＮされるまで、ここにとどまる。 In step S202, the process waits for the switch SW2 to be turned on. If it is determined that the switch SW2 is ON, the process branches to step S203. If the switch SW2 is not turned on, the process returns to step S202. The task stays here until switch SW2 is turned on.

ステップＳ２０３では、撮像動作を行う。撮像動作に関しては、まず撮像素子１１２に蓄積された電荷を電気的に放電させること（リセット動作）によって、電子的な先幕として撮像素子への露光動作を開始する。 In step S203, an imaging operation is performed. With regard to the imaging operation, first, the electric charge accumulated in the imaging device 112 is electrically discharged (reset operation) to start an exposure operation to the imaging device as an electronic front curtain.

そのタイミングを表す図は図７であり、電子的な先幕としての制御を示すものは図７（ａ）の１である。 FIG. 7 shows the timing, and 1 in FIG. 7A shows the electronic front curtain control.

ステップＳ２０４では、撮像素子１１２に入射する光束を遮光するためにフォーカルプレーンシャッタの後幕を走行させて、撮像素子１１２への露光動作を終了する。 In step S <b> 204, the rear curtain of the focal plane shutter is run to shield the light beam incident on the image sensor 112, and the exposure operation for the image sensor 112 is completed.

そのタイミングを表す図は図７であり、シャッタ後幕としての制御を示すものは図７（ａ）の２である。 FIG. 7 is a diagram showing the timing, and reference numeral 2 in FIG. 7A shows the control as the shutter rear curtain.

ステップＳ２０５では、未処理のままの画像データをバッファメモリ１２２に格納し、撮影動作を終了する。 In step S205, unprocessed image data is stored in the buffer memory 122, and the shooting operation is terminated.

ステップＳ２０６では、バッファメモリ１２２に取り込まれた未処理画像を現像処理する。 In step S206, the unprocessed image fetched into the buffer memory 122 is developed.

ステップＳ２０７では、現像処理済みのデジタル画像をメモリ１２０に格納する。 In step S207, the developed digital image is stored in the memory 120.

ステップＳ２０８では、現像処理された画像を解析する。 In step S208, the developed image is analyzed.

解析の内容について説明する。 The contents of the analysis will be described.

図７（ｂ）が現像処理された画像であり、画像中の黒画像領域の「ｐ」、「ｑ」、「ｒ」、「ｓ」の画像から、図７（ａ）における「ａ」、「ｂ」、「ｃ」、「ｄ」のラインを検出する。シャッタ後幕の走行カーブの特徴を示すものは図７（ａ）の１で示されるラインとの交点であり、タイミングポイント「Ｔ１」、「Ｔ２」、「Ｔ３」、「Ｔ４」である。 FIG. 7B shows the developed image. From the images “p”, “q”, “r”, and “s” in the black image area in the image, “a”, The lines “b”, “c”, and “d” are detected. A characteristic of the running curve of the shutter rear curtain is an intersection with a line indicated by 1 in FIG. 7A, and timing points “T1”, “T2”, “T3”, and “T4”.

ステップＳ２０９では、検出されたタイミングポイント「Ｔ１」、「Ｔ２」、「Ｔ３」、「Ｔ４」を、図８の不揮発性メモリ１３０に格納する。 In step S209, the detected timing points “T1”, “T2”, “T3”, and “T4” are stored in the nonvolatile memory 130 of FIG.

既に図９に示した撮影動作でのレリーズでは、このシャッタ後幕の走行特性に関するデータ「Ｔ１」、「Ｔ２」、「Ｔ３」、「Ｔ４」を読取り、その走行特性に電子的な先幕の特性を合わせるようにシャッタ駆動回路１１１を制御することになる。 In the release in the photographing operation already shown in FIG. 9, the data “T1”, “T2”, “T3”, “T4” relating to the running characteristics of the shutter rear curtain are read, and the electronic front curtain of the running characteristics is read. The shutter drive circuit 111 is controlled to match the characteristics.

図１０のフローチャートで示した調整行為を、適当な間隔で行うことにより、経時変化による、シャッタ後幕の走行特性の変化を補正するように、電子的な先幕が制御される。（他の実施形態）
また、各実施形態の目的は、次のような方法によっても達成される。すなわち、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体（または記録媒体）を、システムあるいは装置に供給する。そして、そのシステムあるいは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行する。この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、本発明には次のような場合も含まれる。すなわち、プログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているオペレーティングシステム（ＯＳ）などが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される。 By performing the adjustment action shown in the flowchart of FIG. 10 at appropriate intervals, the electronic front curtain is controlled so as to correct the change in the running characteristics of the shutter rear curtain due to the change with time. (Other embodiments)
The object of each embodiment is also achieved by the following method. That is, a storage medium (or recording medium) in which a program code of software that realizes the functions of the above-described embodiments is recorded is supplied to the system or apparatus. Then, the computer (or CPU or MPU) of the system or apparatus reads and executes the program code stored in the storage medium. In this case, the program code itself read from the storage medium realizes the functions of the above-described embodiments, and the storage medium storing the program code constitutes the present invention. Further, by executing the program code read by the computer, not only the functions of the above-described embodiments are realized, but the present invention includes the following cases. That is, based on the instruction of the program code, an operating system (OS) running on the computer performs part or all of the actual processing, and the functions of the above-described embodiments are realized by the processing.

さらに、次のような場合も本発明に含まれる。すなわち、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張カードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書込まれる。その後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張カードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される。 Furthermore, the following cases are also included in the present invention. That is, the program code read from the storage medium is written into a memory provided in a function expansion card inserted into the computer or a function expansion unit connected to the computer. Thereafter, based on the instruction of the program code, the CPU or the like provided in the function expansion card or function expansion unit performs part or all of the actual processing, and the functions of the above-described embodiments are realized by the processing.

本発明を上記記憶媒体に適用する場合、その記憶媒体には、先に説明した手順に対応するプログラムコードが格納されることになる。 When the present invention is applied to the above storage medium, the storage medium stores program codes corresponding to the procedure described above.

通常のフォーカルプレーンシャッタの構造と露出前、露出中、露出完了のそれぞれの状態を示した図である。It is the figure which showed the state of the structure of a normal focal plane shutter, and each state before exposure, during exposure, and completion of exposure. 通常のフォーカルプレーンシャッタの走行特性を示した図である。It is the figure which showed the running characteristic of the normal focal plane shutter. 電子シャッタの特性を示した図である。It is the figure which showed the characteristic of the electronic shutter. 電子シャッタのリセット動作により露光の開始を行い、メカシャッタにより露光の終了を行うシャッタの構造と露出前、露出中、露出完了のそれぞれの状態を示した図である。It is the figure which showed each state of the structure of the shutter which starts exposure by the reset operation | movement of an electronic shutter, and complete | finishes exposure with a mechanical shutter, and before exposure, during exposure, and completion of exposure. 電子シャッタのリセット動作により露光の開始を行い、メカシャッタにより露光の終了を行うシャッタの特性を示した図である。It is the figure which showed the characteristic of the shutter which starts exposure by the reset operation | movement of an electronic shutter, and complete | finishes exposure by a mechanical shutter. 電子シャッタの露光開始のタイミングをフォーカルプレーンシャッタの後幕の走行特性のカーブに近似させるように制御した様子を示した図である。It is the figure which showed a mode that it controlled so that the timing of the exposure start of an electronic shutter may be approximated to the curve of the running characteristic of the rear curtain of a focal plane shutter. 本発明の一実施形態における電子シャッタの調整方法を示す図である。It is a figure which shows the adjustment method of the electronic shutter in one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係わる一眼レフデジタルカメラの構成を示すブロック図である。1 is a block diagram illustrating a configuration of a single-lens reflex digital camera according to an embodiment of the present invention. レリーズボタンの操作によりスイッチＳＷ２がＯＮされた場合の動作を記述したフローチャートであり、画像を撮像するタスクを説明する図である。FIG. 5 is a flowchart describing an operation when a switch SW2 is turned on by operating a release button, and is a diagram illustrating a task of capturing an image. 調整モードの時にレリーズボタンの操作によりスイッチＳＷ２がＯＮされた場合の動作を記述したフローチャートである。It is a flowchart describing the operation when the switch SW2 is turned on by operating the release button in the adjustment mode.

符号の説明Explanation of symbols

１０１撮影レンズ。
１０２ＡＦ（オートフォーカス）駆動部
１０３ズーム駆動部
１０４絞り
１０５絞り駆動部
１０６ミラー
１０７サブミラー
１０８ペンタプリズム
１０９焦点検出回路
１１０シャッタ
１１１シャッタ駆動回路
１１２撮像素子
１１３クランプ回路
１１４ＡＧＣ回路
１１５Ａ／Ｄ変換器
１１６映像信号処理回路
１１７ＥＶＦ駆動回路
１１８ＥＶＦモニタ
１１９メモリーコントローラ
１２０メモリ
１２１外部インターフェース
１２２バッファメモリ
１２３マイクロコンピュータ
１２４操作部材
１２５スイッチ１
１２６スイッチ２
１２７液晶駆動回路
１２８外部液晶表示
１２９ファインダー内液晶表示
１３０不揮発性メモリ
１３１電源部 101 Photography lens.
DESCRIPTION OF SYMBOLS 102 AF (autofocus) drive part 103 Zoom drive part 104 Aperture 105 Diaphragm drive part 106 Mirror 107 Sub mirror 108 Penta prism 109 Focus detection circuit 110 Shutter 111 Shutter drive circuit 112 Image pick-up element 113 Clamp circuit 114 AGC circuit 115 A / D converter 116 Video signal processing circuit 117 EVF drive circuit 118 EVF monitor 119 Memory controller 120 Memory 121 External interface 122 Buffer memory 123 Microcomputer 124 Operation member 125 Switch 1
126 Switch 2
127 Liquid crystal drive circuit 128 External liquid crystal display 129 Liquid crystal display in viewfinder 130 Non-volatile memory 131 Power supply unit

Claims

被写体からの光を受光して光電変換する撮像素子と、
前記撮像素子よりも被写体に近い側に配置され、走行することにより前記撮像素子へ入射する前記被写体からの光を遮光するシャッタ幕を有する機械式シャッタと、
前記撮像素子の電荷蓄積をリセットさせるリセット動作を行うリセット手段と、
前記シャッタ幕が走行する間に、前記シャッタ幕の走行が前記リセット動作に先行する第１の領域と、前記リセット動作が前記シャッタ幕の走行に先行する第２の領域とが存在するように、前記機械式シャッタと前記リセット手段のリセット動作を制御する第１の制御手段と、
前記第１の制御手段により制御されたリセット動作のタイミングと、前記撮像素子により光電変換して得られた画像における前記第１の領域に対応する領域と前記第２の領域に対応する領域との境界の位置と、に基づいて前記シャッタ幕の走行特性を検出する検出手段と、
前記検出手段により検出されたシャッタ幕の走行特性に応じて、前記リセット手段のリセット動作を調整する第２の制御手段と、
を具備することを特徴とする撮像装置。 An image sensor that receives light from a subject and performs photoelectric conversion;
A mechanical shutter that is disposed closer to the subject than the image sensor and has a shutter curtain that shields light from the subject incident on the image sensor by running;
Reset means for performing a reset operation for resetting charge accumulation of the image sensor;
Wherein while the shutter curtain travels, a first region running of the shutter curtain preceding the reset operation, so that the reset operation is present and a second region that precedes the travel of the shutter curtain, First control means for controlling a reset operation of the mechanical shutter and the reset means;
The timing of the reset operation controlled by the first control means, and the region corresponding to the first region and the region corresponding to the second region in the image obtained by photoelectric conversion by the imaging device Detecting means for detecting a running characteristic of the shutter curtain based on the position of the boundary ;
Second control means for adjusting a reset operation of the reset means in accordance with a running characteristic of the shutter curtain detected by the detection means;
An imaging apparatus comprising:

前記第１の制御手段は、前記撮像素子の撮像面を前記シャッタ幕の走行方向に複数の領域に分割し、該複数の領域の各々について、前記リセット動作のタイミングを異ならせることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。 The first control unit divides an imaging surface of the imaging element into a plurality of areas in a traveling direction of the shutter curtain, and makes the timing of the reset operation different for each of the plurality of areas. The imaging device according to claim 1.

前記第２の制御手段は、前記検出手段により検出されたシャッタ幕の走行特性に応じて、調整前よりも前記撮像素子の撮像面の露出ムラが小さくなるように前記リセット手段のリセット動作を調整することを特徴とする請求項１または２に記載の撮像装置。 The second control unit adjusts the reset operation of the reset unit according to the running characteristic of the shutter curtain detected by the detection unit so that the exposure unevenness of the imaging surface of the image sensor becomes smaller than before the adjustment. The imaging apparatus according to claim 1 or 2 , wherein

被写体からの光を受光して光電変換する撮像素子と、前記撮像素子よりも被写体に近い側に配置され、走行することにより前記撮像素子へ入射する前記被写体からの光を遮光するシャッタ幕を有する機械式シャッタと、前記撮像素子の電荷蓄積をリセットさせるリセット動作を行うリセット手段と、を備える撮像装置の制御方法であって、
前記シャッタ幕が走行する間に、前記シャッタ幕の走行が前記リセット動作に先行する第１の領域と、前記リセット動作が前記シャッタ幕の走行に先行する第２の領域とが存在するように、前記機械式シャッタと前記リセット手段のリセット動作を制御する第１の制御工程と、
前記第１の制御工程により制御されたリセット動作のタイミングと、前記撮像素子により光電変換して得られた画像における前記第１の領域に対応する領域と前記第２の領域に対応する領域との境界の位置と、に基づいて前記シャッタ幕の走行特性を検出する検出工程と、
前記検出工程において検出されたシャッタ幕の走行特性に応じて、前記リセット手段のリセット動作を調整する第２の制御工程と、
を具備することを特徴とする撮像装置の制御方法。 An image sensor that receives light from a subject and performs photoelectric conversion, and a shutter curtain that is disposed closer to the subject than the image sensor and shields light from the subject that enters the image sensor by traveling. A control method of an imaging apparatus comprising: a mechanical shutter; and a reset unit that performs a reset operation for resetting charge accumulation of the imaging element,
Wherein while the shutter curtain travels, a first region running of the shutter curtain preceding the reset operation, so that the reset operation is present and a second region that precedes the travel of the shutter curtain, A first control step for controlling a reset operation of the mechanical shutter and the reset means;
The timing of the reset operation controlled by the first control step, and a region corresponding to the first region and a region corresponding to the second region in an image obtained by photoelectric conversion by the imaging element A detection step of detecting a running characteristic of the shutter curtain based on the position of the boundary ;
A second control step of adjusting a reset operation of the reset means in accordance with a running characteristic of the shutter curtain detected in the detection step;
An image pickup apparatus control method comprising:

請求項４に記載の制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。 A program for causing a computer to execute the control method according to claim 4 .

請求項５に記載のプログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体。 A computer-readable storage medium storing the program according to claim 5 .