JP5145662B2

JP5145662B2 - カメラ

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Publication number: JP5145662B2
Application number: JP2006173305A
Authority: JP
Inventors: 成樹八木
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 2006-06-23
Filing date: 2006-06-23
Publication date: 2013-02-20
Anticipated expiration: 2026-06-23
Also published as: JP2008003341A

Description

本発明は、カメラに関する。

従来、シャッタ秒時を検出して、シャッタ制御値を調整するものが知られている（たとえば、下記特許文献１）。
特開平６−２０８１５７号公報

しかし、従来のカメラでは、撮影画面内の中央部におけるシャッタ秒時を調節しているため、シャッタ先幕や後幕の幕速が変動した場合には、画面上下で露光ムラが発生するという問題がある。

請求項１に記載のカメラは、撮像素子と、先幕及び後幕を有し、前記撮像素子へ入射する被写体光を遮光又は通過させるシャッタと、前記先幕が走行するタイミングと前記後幕が走行するタイミングとの差により生じるシャッタ開放時間を、前記先幕及び前記後幕が走行するシャッタ走行方向における第１位置と第２位置と第３位置とで検出する検出手段と、前記先幕及び前記後幕が走行することにより前記第１位置において前記検出手段で検出された第１シャッタ開放時間と前記第２位置において前記検出手段で検出された第２シャッタ開放時間と前記第３位置において前記検出手段で検出された第３シャッタ開放時間とに基づいて、前記先幕の幕速及び前記後幕の幕速の少なくともいずれか一方の変化に起因して撮影指示に応じて前記撮像素子で撮像される画像に生じる露光ムラを画像処理で補正するための補正パラメータを演算する演算手段とを備えることを特徴とする。

本発明のカメラによれば、幕速の変化に起因して画像に生じる露光ムラを画像処理で補正するための補正パラメータを演算することができる。

以下、図面に基づき、本発明の実施の形態によるカメラを説明する。
図１は、本発明による電子カメラの要部構成を説明する図である。カメラボディ１０には、撮影レンズ１２０を備えるレンズ鏡筒１１０が交換可能に装着されている。レンズ鏡筒１１０内には、レンズ群１２０ａ〜１２０ｃから成る撮影レンズ１２０、絞り１４０が設けられている。絞り１４０は、絞り制御装置１３０により駆動される。

カメラボディ１０の内部には、被写体を撮像するための撮像素子２０が設けられている。撮像素子２０はＣＣＤやＣＭＯＳ等が使用される。撮影レンズ１２０と撮像素子２０との間には、撮影レンズ１２０を通過した被写体光をファインダ光学系へと反射するクイックリターンミラー７０が設けられている。

クイックリターンミラー７０で反射された被写体光は、撮像素子２０と光学的に等価な位置に設けられたフォーカシングスクリーン９０上に結像する。フォーカシングスクリーン９０上に結像された被写体像は、ペンタプリズム３０から接眼レンズ５０を介して撮影者に観察されるとともに、ペンタプリズム３０から不図示のレンズを介して測光センサ４０の受光面上に結像する。

撮影の際には、ミラー駆動装置２０１によりクイックリターンミラー７０が被写体光の光路上から光路外（図１の破線部）へと移動し、撮像素子２０上に被写体像が結像する。撮像素子２０の直前には、シャッタ１９が設けられている。シャッタ１９は、図２に示すように、先幕１９１と後幕１９２とを有するフォーカルプレーン式シャッタであり、たとえば１／８０００秒などの高速シャッタ秒時では、先幕１９１の走行よりわずかに遅れて後幕１９２が走行する、いわゆるスリット走行（スリット露光）となる。

撮像素子２０は、撮像面に結像された被写体像に対応する信号電荷の蓄積および蓄積電荷の掃き出しを行ない、Ａ／Ｄ変換回路２０３は、撮像素子２０から出力されたアナログ撮像信号をデジタル画像信号に変換して、画像処理回路２０４へ出力する。画像処理回路２０４では、入力されたデジタル画像信号に対して、ホワイトバランス調整、シャープネス調整、ガンマ補正、階調調整などの画像処理が施され、デジタル画像信号として制御回路２００へ出力される。

制御回路２００はＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭおよび各種周辺回路から構成され、電子カメラの制御を行なうマイクロコンピュータである。また、画像処理回路２０４から入力されたデジタル画像信号は、ＪＰＥＧ形式などの方式により圧縮されるとともに、ＬＣＤなどによって構成される液晶モニタ２０８に表示される。

制御回路２００は後述のシャッタ計測装置２０２による計測結果に基づいて、先幕１９１と後幕１９２との走行ムラにより生じる露光ムラを補正するムラ補正データＨを演算する。ムラ補正データＨはムラ補正時間Ｔｈに基づいて演算され、画像補正回路２０６においてムラ補正データＨを用いて画像処理による補正を行なう。この補正処理は、画面中央からの画面高さＹごとに行なわれる。ムラ補正の施された画像データは、液晶モニタ２０８に表示される。ムラ補正の施された画像データは、ムラ補正の施される前の画像とともに表示されても構わない。液晶モニタ２０８に表示された補正前後の画像のうち、撮影者の設定スイッチ５の操作により選択された画像が画像データとしてＥＸＩＦなどの形式により記録媒体２０５に記録される。

測光回路２０７は、測光センサ４０から得られた測光信号をＡ／Ｄ変換して制御回路２００へ出力する。制御回路２００は、入力された測光信号に基づいて算出された被写体の輝度および撮像感度に基づいてシャッタスピードと撮影レンズ１２０の絞り値を演算する。演算結果はシャッタ制御部１９４（図２参照）と絞り制御装置１３０へ出力されてシャッタスピードＴｖと絞り値Ａｖが制御される。

カメラには、電源スイッチ３とレリーズボタン４と各種の設定を行なう設定スイッチ５とが設けられている。レリーズボタン４の押下操作に連動してオン／オフする半押しスイッチ４７および全押しスイッチ４８は、それぞれオン信号もしくはオフ信号を制御回路２００へ出力する。

以下、実施の形態のカメラにおけるシャッタ１９の構成とその動作状態検出とについて説明する。
図２に示すように、シャッタ１９は先幕１９１と、後幕１９２と、シャッタ動作検出装置１９３と、シャッタ制御部１９４とを含んで構成される。シャッタ動作検出装置１９３は、３個の光検出器ＰＴＲ１、ＰＴＲ２、ＰＴＲ３を有し、各光検出器はＬＥＤ発光部と受光部とを一体化したものである。先幕１９１と後幕１９２はそれぞれ複数の羽根、たとえば、４枚の羽根を有している。撮影開始前には、図２において破線で示す露光範囲１９５は先幕１９１の羽根により覆われ、撮像素子２０へ入射する被写体光が遮断されている。撮影開始前においては、先幕１９１の羽根は互いに微少範囲が重複するように重ねて配置され、後幕１９２の４枚の羽根は露光範囲１９５の上方で折り畳まれている。

光検出器ＰＴＲ１〜３は、カメラの撮影光学系の光軸と垂直方向に走行する先幕１９１および後幕１９２の走行状態を検出するように、光検出器ＰＴＲ１は撮影画面の上端部（元位置）、光検出器ＰＴＲ２は撮影画面の中央部（中位置）、光検出器ＰＴＲ３は撮影画面の下端部（末位置）に対応する位置に配置されている。光検出器ＰＴＲ１〜３の発光部から射出されるＬＥＤ光は、先幕１９１または後幕１９２が存在すると、それらに反射されて再び光検出器ＰＴＲ１〜３の受光部に入射し、一定レベルの出力をシャッタ計測装置２０２へ送出する。逆に、先幕１９１および後幕１９２が共に存在しない場合には、光検出器ＰＴＲ１〜３の発光部から射出されるＬＥＤ光は反射されず、受光部へ入射しないので、前述のレベルよりも低いレベルの出力をシャッタ計測装置２０２へ送出する。シャッタ計測装置２０２は、シャッタ動作検出装置１９３からの出力レベルが変化する時間を計測する。なお、光検出器ＰＴＲ１〜３のＬＥＤ光により撮像素子２０が露光されたり、光検出器ＰＴＲ１〜３が撮影レンズ１２０を介した被写体光を遮ることがないように、光検出器ＰＴＲ１〜３は露光範囲１９５の外部に設けられている。

シャッタ制御部１９４は、先幕１９１と後幕１９２の各羽根を個別に係止するマグネット（ＭＧ）と、各羽根を走行させるための走行用バネと、各羽根を平行に上下動作させるためのリンク機構などを有している。シャッタ制御部１９４は、制御回路２００からの指示に基づいて、マグネット（ＭＧ）のオン、オフを切り替えて先幕１９１および後幕１９２の走行と係止を制御する。

全押しスイッチ４８からオン信号が出力されると、制御回路２００からシャッタ制御部１９４に指示が出力され、図３に示すように、先幕マグネット（先幕ＭＧ）および後幕マグネット（後幕ＭＧ）がオンされ、先幕１９１および後幕１９２が保持される。絞り１４０の絞り込みとミラー駆動装置２０１によるクイックリターンミラー７０のミラーアップ動作とが完了すると、シャッタ制御部１９４は先幕マグネットをオフする。これにより、先幕１９１の保持が解除され、先幕１９１が図２の矢印に示す方向へ走行を開始し、図３の先幕走行曲線１に示すように走行する。

先幕１９１の走行にともない、露光範囲１９５への被写体光の光路が開かれ撮像素子２０への露光が開始される。シャッタスピードＴｖに対応する時間であるシャッタ制御値Ｔが経過すると、制御回路２００からシャッタ制御部１９４に指示が出力され、後幕マグネットをオフする。これにより、後幕１９２の保持が解除され、後幕１９２が図２の矢印に示す方向へ走行を開始し、撮像素子２０へ入射する被写体光の光路が閉ざされる。後幕１９２の走行は、図３の後幕走行曲線２に示すようにして行われる。

先幕１９１の走行が開始すると、露光範囲１９５の上端部（元位置）に配された光検出器ＰＴＲ１に対向していた先幕１９１の羽根が下方へ移動するので、光検出器ＰＴＲ１の出力Ｍがローレベルに反転する。その後、後幕１９２の走行が開始して、後幕１９２の羽根が露光範囲１９５に進入して光検出器ＰＴＲ１と対向すると、光検出器ＰＴＲ１の出力Ｍはハイレベルに反転する。

シャッタ計測装置２０２では、光検出器ＰＴＲ１からの出力Ｍがローレベルである時間、すなわちシャッタ１９の開放時間を計測して、元秒時ｔＭとして制御回路２００へ出力する。露光範囲１９５の中央部（中位置）および下端部（末位置）に配された光検出器ＰＴＲ２の出力Ｎおよび光検出器ＰＴＲ３の出力Ｓも同様に所定時間ローレベルとなり、シャッタ計測装置２０２は、出力Ｎと出力Ｓがローレベルである時間を計測して、それぞれ中秒時ｔＮ、末秒時ｔＳとして制御回路２００へ出力する。なお、シャッタ制御値Ｔは、初期設定値として、中位置での露光時間である中秒時ｔＮがシャッタスピードＴｖに対する理論値Ｔ_ＳＴとなるように設定されている。

先幕１９１と後幕１９２の幕速に変化が生じると、露光範囲１９５の上下、すなわち先幕１９１と後幕１９２の走行方向において露光ムラが発生する。この実施の形態では、ムラ補正時間Ｔｈを用いて画像補正回路２０６で上記露光ムラを補正する。ムラ補正時間Ｔｈは、画面の中央からシャッタ走行方向を正にとった画面上下位置Ｙによってそれぞれ既定され、上述のようにして計測された元秒時ｔＭおよび末秒時ｔＳに基づいて、以下の式（１）に示すように定義されている。
Ｔｈ（ｔＭ、ｔＳ、Ｙ）＝（ｔＳ−ｔＭ）・Ｙ／２Ｙ_ＭＡＸ［ｓｅｃ］・・・（１）
なお、Ｙ_ＭＡＸは画面上下方向の像高とする。

この式（１）で定義されたムラ補正時間に基づいて、画像データに対してムラ補正を行なう際の補正データＨが式（２）に示すように定義されている。
Ｈ（Ｙ）＝Ｔｈ／（Ｔ_ＳＴ−Ｔｈ）・Ｄ（Ｙ）・・・（２）
ここで、Ｄ（Ｙ）は画面高さがＹのときの輝度レベルを示す画像データである。また、Ｔ_ＳＴはシャッタスピードＴｖに対する理論値であり、たとえば、シャッタスピードが１／８０００秒の場合は、Ｔ_ＳＴは１／８１９６秒である。
上述の式（２）を用いて以下の式（３）に示すように、補正後の輝度レベルを示す画像データＤＨが定義される。
ＤＨ（Ｙ）＝Ｄ（Ｙ）＋Ｈ（Ｙ）・・・（３）

図４を参照して、先幕１９１と後幕１９２の幕速に変化が生じた場合のシャッタ制御値Ｔ、元秒時ｔＭ、中秒時ｔＮおよび末秒時ｔＳについて説明する。
図４（ａ）は先幕１９１と後幕１９２に幕速変化が発生していない場合を示している。図から分かるように、元秒時ｔＭ、中秒時ｔＮ、および末秒時ｔＳがシャッタ制御値Ｔと一致している。カメラの使用状況などにより後幕１９２の幕速が遅くなり、元秒時ｔＭ_１、中秒時ｔＮ_１、末秒時ｔＳ_１の順番で露光時間が増加している状態を図４（ｂ）に示す。幕速変化にともない、中秒時ｔＮ_１は図４（ａ）における中秒時ｔＮと比べて増加している。この中秒時における変化量（｜ｔＮ_１−Ｔ｜）が所定値以上となった場合は、調整量Δｔを用いてシャッタ制御値Ｔを新たにＴ_１（＝Ｔ−Δｔ）と設定する。シャッタ制御値をＴ_１として設定し直すことにより、中秒時ｔＮ_１を図４（ａ）に示す初期状態における中秒時ｔＮと一致させる。

図４（ｃ）に示すように、シャッタ制御値Ｔ_１を設定して中秒時ｔＮ_１を調節したとき、元秒時ｔＭ_２および末秒時ｔＳ_２が中秒時ｔＮ_２と一致しない場合、画面の上下方向で露光ムラが発生する。この露光ムラを補正するために、図４（ｂ）における元秒時ｔＭ_１と末秒時ｔＳ_１との誤差量（｜ｔＭ_１−ｔＳ_１｜）が所定値未満の場合には、前述の補正データＨを用いて画像補正回路２０６による画像処理によりムラ補正を行なう。誤差量が所定値以上の場合には、ムラ補正時間Ｔｈ（ｔＭ_１、ｔＳ_１、Ｙ）に基づいて補正データＨ（Ｙ）が新たに適用され、この補正データＨ（Ｙ）を用いて画像補正回路２０６による画像処理により輝度レベルが補正され、その結果、露光ムラのない画像が生成される。

以上で説明した実施の形態におけるカメラの動作について、図５〜図８に示すフローチャートを用いて説明する。図５〜図８の各処理を行なうプログラムは制御回路２００内のメモリ（不図示）に格納されており、カメラの電源スイッチ３により電源が投入されると起動される。
ステップＳ１０１において、シャッタ動作状態検出のためのサブルーチンを呼び出してシャッタ１９の動作状態を検出し、サブルーチンにおける処理が終了するとステップＳ１０２へ進む。ステップＳ１０２において、露光量判定のためのサブルーチンを呼び出して露光量の判定を行い、サブルーチンにおける処理が終了するとステップＳ１０３へ進む。

ステップＳ１０３においては、レリーズボタン４が全押し操作されたか否かを判定する。全押しスイッチ４８からオン信号が入力された場合はステップＳ１０３が肯定判定されステップＳ１０４へ進み、オン信号が入力されない場合はステップＳ１０３が否定判定され、そのまま待機する。ステップＳ１０４において、シャッタ制御部１９４により先幕マグネットおよび後幕マグネットをオンし、先幕１９１および後幕１９２を係止してステップＳ１０５へ進む。

ステップＳ１０５において、ミラー駆動部２０１によるクイックリターンミラー７０のミラーアップ動作と、絞り制御部１３０による絞り１４０の絞り込みとを行いステップＳ１０６へ進む。ステップＳ１０６において、シャッタ駆動のサブルーチンを呼び出してシャッタ１９を駆動させ、サブルーチンにおける処理が終了するとステップＳ１０７へ進む。

ステップＳ１０７において、Ａ／Ｄ変換回路２０３により撮像素子２０から出力された信号電荷をデジタル画像信号に変換し、画像処理回路２０４により前述のホワイトバランス調節などの画像処理を施して、ステップＳ１０８へ進む。ステップＳ１０８においては、ステップＳ１０２で算出された補正データに基づいて、画像補正回路２０６によりステップＳ１０７で得られた画像データに対して画像処理による露光ムラ補正を行なう。

ステップＳ１０９においては、ステップＳ１０７にて作成された画像とステップＳ１０８にて補正の加えられた画像とを液晶モニタ２０８へ表示して、ステップＳ１１０へ進む。ステップＳ１１０において、補正前後の画像のうちいずれかを保存するための選択操作が終了したか否かを判定する。設定スイッチ５による選択が行なわれた場合はステップＳ１１０が肯定判定されてステップＳ１１１へ進み、選択が行なわれない場合はステップＳ１１０が否定判定されて選択が行われるまで待機する。

ステップＳ１１１において、ステップＳ１１０で選択された画像に対応する画像データを記録媒体２０５へ記録して、ステップＳ１１２へ進む。ステップＳ１１２において、ミラー駆動装置２０１によるクイックリターンミラー７０のミラーダウン動作と、絞り駆動装置１３０による絞り１４０の復帰動作と、シャッタ制御部１９４によるシャッタ１９の復帰動作とを行い、ステップＳ１１３へ進む。

ステップＳ１１３において、電源スイッチ３がオフされたか否かを判定する。電源スイッチ３が操作されず電源が投入されたままの場合は、ステップＳ１１３が否定判定されてステップＳ１０３へ戻る。電源スイッチ３が操作され電源がオフされた場合は、ステップＳ１１３が肯定判定され一連の処理を終了する。

以下、図５におけるステップＳ１０１のシャッタ１９の動作状態検出処理のサブルーチンについて、図６に示すフローチャートを用いて説明する。
ステップＳ２０１において、シャッタ制御値ＴをシャッタスピードＴｖが最短秒時、たとえば１／８０００秒の場合の理論値Ｔ_ＳＴである１／８１９６秒に設定して、ステップＳ２０２へ進む。

ステップＳ２０２において、シャッタ動作検出装置１９３を構成する光検出器ＰＴＲ１〜３のＬＥＤを点灯して、ステップＳ２０３へ進む。ステップＳ２０３において、シャッタ制御部１９４により先幕マグネットをオフして先幕１９１の走行を開始して、ステップＳ２０４へ進む。ステップＳ２０４において、シャッタ制御値Ｔに対応する時間Ｔの計測を開始してステップＳ２０５へ進む。

ステップＳ２０５において、先幕１９１が走行を開始してから時間Ｔが経過したか否かを判定する。時間Ｔが経過した場合はステップＳ２０５が肯定判定されてステップＳ２０６へ進む。時間Ｔが経過していない場合はステップＳ２０５が否定判定され、時間Ｔが経過するまでステップＳ２０５で待機する。ステップＳ２０６においては、シャッタ制御装置１９４により後幕マグネットをオフして後幕１９２の走行を開始し、ステップＳ２０７へ進む。

ステップＳ２０７において、光検出器ＰＴＲ１の出力Ｍがローレベルに反転したか否かを判定する。出力Ｍがローレベルに反転した場合はステップＳ２０７が肯定判定されてステップＳ２０８へ進む。出力Ｍがローレベルに反転しない場合はステップＳ２０７が否定判定されて、ステップＳ２０７で待機する。ステップＳ２０８において、シャッタ計測装置２０２により元秒時ｔＭ_１の計測を開始してステップＳ２０９へ進む。

ステップＳ２０９において、光検出器ＰＴＲ１の出力Ｍがハイレベルに反転したか否を判定する。出力Ｍがハイレベルに反転した場合はステップＳ２０９が肯定判定されてステップＳ２１０へ進み、出力Ｍがハイレベルに反転しない場合はステップＳ２０９が否定判定されて、ステップＳ２０９で待機する。ステップＳ２１０において、シャッタ計測装置２０２によりステップＳ２０８で開始した元秒時ｔＭ_１の計測を終了して、ステップＳ２１１へ進む。

ステップＳ２１１からステップＳ２１８における各処理は、光検出器ＰＴＲ２およびＰＴＲ３のそれぞれに関して、ステップＳ２０７からステップＳ２１０における各処理と同様の処理を行ない、中秒時ｔＮ_１および末秒時ｔＳ_１の計測が行なわれる。ステップＳ２１９において、ステップＳ２０２で点灯したシャッタ動作検出装置１９３を構成する光検出器ＰＴＲ１〜３のＬＥＤを消灯して、シャッタ１９の動作状態検出のサブルーチンを抜けて呼び出し元へ戻る。

以下、図５におけるステップＳ１０２の露光量判定処理のサブルーチンについて、図７に示すフローチャートを用いて説明する。
ステップＳ３０１において、中秒時ｔＮの変化量、すなわち｜ｔＮ_１−１／８１９６｜が所定値ΔｔＮlimit未満であるか否かを判定する。中秒時ｔＮ_１の変化量が所定値未満の場合はステップＳ３０１が肯定判定されてステップＳ３０２へ進む。中秒時ｔＮ_１の変化量が所定値以上の場合はステップＳ３０１が否定判定されてステップＳ３０３へ進む。

ステップＳ３０２において、調整量Δｔを０と設定してステップＳ３０４へ進む。ステップＳ３０３においては、調整量Δｔを（ｔＮ_１−１／８１９６）として設定して、ステップＳ３０４へ進む。ステップＳ３０４において、元秒時ｔＭ_１と末秒時ｔＳ_１との誤差量、すなわち｜ｔＭ_１−ｔＳ_１｜が所定値ΔｔＭＳlimit未満であるか否かを判定する。誤差量が所定値未満の場合はステップＳ３０４が肯定判定されてステップＳ３０５へ進み、誤差量が所定値以上の場合はステップＳ３０４が否定判定されてステップＳ３０６へ進む。

ステップＳ３０５において、製品出荷時などに初期値として設定される元秒時ｔＭと末秒時ｔＳとによりムラ補正時間Ｔｈ（ｔＭ、ｔＳ、Ｙ）が設定され、このムラ補正時間Ｔｈに基づいて補正データＨが算出される。ステップＳ３０６において、シャッタ計測装置２０２により計測された元秒時ｔＭ_１と末秒時ｔＳ_１とによりムラ補正時間Ｔｈ_１（ｔＭ_１、ｔＳ_１、Ｙ）が設定され、このムラ補正時間Ｔｈ_１に基づいて補正データＨ_１が算出される。ステップＳ３０５およびステップＳ３０６において補正データＨもしくはＨ_１が算出されると、露光量判定のサブルーチンを抜けて呼び出し元へ戻る。

以下、図５におけるステップＳ１０６のシャッタ１９の動作処理のサブルーチンについて、図８に示すフローチャートを用いて説明する。
ステップＳ４０１において、シャッタ制御値Ｔｖに対応する理論値Ｔ_ＳＴを読み出してステップＳ４０２へ進む。ステップＳ４０２において、前述のステップＳ３０２またはステップＳ３０３にて設定された調整値Δｔを用いて、シャッタ制御値Ｔ_１を以下の式（４）に示すように設定する。
Ｔ_１＝Ｔ＋Δｔ・・・（４）

ステップＳ４０３においては、シャッタ制御装置１９４により先幕マグネットをオフして、先幕１９１が走行を開始する。ステップＳ４０４においては、ステップＳ４０３において先幕１９１の走行が開始された後の経過時間の計測を開始してステップＳ４０５へ進む。

ステップＳ４０５において、計測時間に基づいて、シャッタ制御値Ｔ_１に対応する時間Ｔ_１が経過したか否かを判定する。時間Ｔ_１が経過した場合、ステップＳ４０５が肯定判定されステップＳ４０６へ進み、時間Ｔ_１が経過していない場合はステップＳ４０５が否定判定されてステップＳ４０５で待機する。ステップＳ４０６において、シャッタ制御装置１９４により後幕マグネットをオフして、後幕１９２の走行が開始し、シャッタ１９の動作処理のサブルーチンを抜けて呼び出し元へ戻る。

以上で説明した実施の形態のカメラによると、以下の作用効果が得られる。
（１）シャッタ１９の先幕１９１および後幕１９２の動作状態、すなわち先幕１９１と後幕１９２が走行する方向の複数の位置におけるシャッタ１９の開放時間を光検出器ＰＴＲ１〜３およびシャッタ計測装置２０２を用いて検出し、検出結果を用いて補正データＨを演算する。補正データＨは、先幕１９１と後幕１９２の幕速変化に起因する先幕１９１と後幕１９２の走行方向の露光ムラを補正するための補正パラメータであり、この補正データＨに基づいて、撮像した画像に画像処理を施して画像の露光ムラを補正するようにした。したがって、先幕１９１と後幕１９２の走行状態により異なる露光ムラの発生状況に対応して露光ムラを補正することができるので、画面全体として均一な露光が行なえたように補正することができる。

（２）露光ムラ補正後の画像と補正前の画像とを液晶モニタ２０８に表示して、撮影者の操作により、補正前後の画像のいずれか一方を選択して記録媒体２０５に保存するようにした。したがって、撮影者は補正前後の画像の変化を見比べて、露光ムラを補正した画像処理の効果を確認してから保存できるので利便性が増す。

（３）画面中央（中位置）において検出された先幕１９１と後幕１９２の動作状態に基づいて、設定されたシャッタ秒時が得られるように後幕１９２の走行開始までの時間を制御するようにした。したがって、露光ムラの発生を抑制することができる。

（４）シャッタ１９の走行開始側（元位置）と走行終了側（末位置）における先幕１９１と後幕１９２の動作状態をシャッタ計測装置２０２で検出し、検出された元秒時ｔＭと末秒時ｔＳとの差が所定以上の場合に、検出された元秒時ｔＭと末秒時ｔＳに基づいて補正データＨを演算するようにした。したがって、元秒時ｔＭと末秒時ｔＳとの誤差量が大きくなると画面上下方向で露光ムラが発生するので、補正データＨを用いることにより画面全体として均一な露光が行なえたように補正することができる。

（５）電源投入時にシャッタ１９を最短秒時で動作させて、先幕１９１と後幕１９２の動作状態を検出するようにした。したがって、シャッタ１９が最短秒時で動作する場合に、秒時誤差、露光ムラの影響を最も受けるので、あらゆるシャッタスピードに対応可能な補正データＨを算出することができる。

以上で説明した実施の形態のカメラを、以下のように変形することができる。
（１）実施の形態において、シャッタ１９の動作状態検出を電源が投入される毎に実行するものとして説明したが、シャッタ１９の動作回数に応じて、すなわち、経年変化に対応して動作状態検出を行うようにしてもよい。この場合、制御回路２００などによりシャッタ１９の動作回数を計測し、動作回数が、たとえば５０００回に達するごとにシャッタ１９の動作状態検出を行うようにすればよい。

（２）実施の形態において、露光ムラ補正前後の画像データのうちいずれかを撮影者が選択して記録媒体２０６に記録するものとして説明したが、露光ムラ補正後の画像データを記録するものでもよいし、露光ムラ補正前後の両方の画像データを記録するものでもよいし、もしくは、露光ムラ補正前の画像データに補正データＨを対応付けて記録するものでもよい。

（３）実施の形態において、中秒時ｔＮが所定値以上の場合にシャッタ制御値Ｔを調節するものとして説明したが、元秒時ｔＭ、中秒時ｔＮおよび末秒時ｔＳが所定の閾値を超えたら、シャッタ制御値Ｔを調節せずに画像処理により露光量および露光ムラを補正するようにしてもよい。

（４）シャッタ動作検出装置１９３を構成する光検出器の数を３個として説明したが、光検出器は複数個設置されるものであれば、その数量は３個でなくともよい。また、他の形式によりシャッタ動作検出装置１９３を構成してもよい。

（５）ムラ補正時間Ｔｈ、および補正データＨを式（１）や式（２）を用いるものとして説明したが、露光ムラを補正するものであれば式（１）や式（２）の形式に限定されるものではない。

また、本発明の特徴を損なわない限り、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の形態についても、本発明の範囲内に含まれる。

本発明の実施の形態によるカメラの要部構成を説明する図である。シャッタの構成を説明する図である。シャッタ先幕および後幕の走行動作の検出を説明するタイミングチャートである。シャッタの秒時調整方法を説明する図であり、（ａ）は幕速変化が発生していない状態を示し、（ｂ）は幕速変化が発生した状態を示し、（ｃ）は幕速変化の状況に応じてシャッタ制御値を調節した状態を示す。実施の形態のカメラの一般動作を説明するフローチャートである。シャッタの動作状態の検出処理を説明するフローチャートである。露光量の判定処理を説明するフローチャートである。シャッタの動作処理を説明するフローチャートである。

符号の説明

１９シャッタ１９１先幕
１９２後幕１９３シャッタ動作検出装置
１９４シャッタ制御部２００制御回路
２０２シャッタ計測装置２０６画像補正回路
ＰＴＲ１〜３光検出器

Claims

撮像素子と、
先幕及び後幕を有し、前記撮像素子へ入射する被写体光を遮光又は通過させるシャッタと、
前記先幕が走行するタイミングと前記後幕が走行するタイミングとの差により生じるシャッタ開放時間を、前記先幕及び前記後幕が走行するシャッタ走行方向における第１位置と第２位置と第３位置とで検出する検出手段と、
前記先幕及び前記後幕が走行することにより前記第１位置において前記検出手段で検出された第１シャッタ開放時間と前記第２位置において前記検出手段で検出された第２シャッタ開放時間と前記第３位置において前記検出手段で検出された第３シャッタ開放時間とに基づいて、前記先幕の幕速及び前記後幕の幕速の少なくともいずれか一方の変化に起因して撮影指示に応じて前記撮像素子で撮像される画像に生じる露光ムラを画像処理で補正するための補正パラメータを演算する演算手段とを備えること
を特徴とするカメラ。
請求項１に記載のカメラにおいて、
前記第１位置は、前記シャッタ走行方向におけるシャッタ走行開始側の領域に位置し、前記第２位置は、前記シャッタ走行方向におけるシャッタ走行終了側の領域に位置していること
を特徴とするカメラ。
請求項１又は請求項２に記載のカメラにおいて、
前記第１シャッタ開放時間と前記第２シャッタ開放時間との差が所定時間以上の場合は、前記演算手段は、前記撮影指示に応じて前記撮像素子で撮像される画像に生じる露光ムラを画像処理で補正するための前記補正パラメータを演算すること
を特徴とするカメラ。
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のカメラにおいて、
前記第３シャッタ開放時間に基づいて前記シャッタの動作開始時期を制御する開始時期制御手段を更に備えること
を特徴とするカメラ。
請求項４に記載のカメラにおいて、
前記第３位置は、前記シャッタ走行方向におけるシャッタ走行開始側の領域とシャッタ走行終了側の領域との間に位置し、
前記開始時期制御手段は、前記第３シャッタ開放時間に基づいて、設定されたシャッタ秒時が前記第３位置で得られるように前記シャッタの動作開始時期を制御すること
を特徴とするカメラ。
請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のカメラにおいて、
前記演算手段により演算された前記補正パラメータに基づいて、前記撮影指示に応じて前記撮像素子で撮像される画像に生じる露光ムラを画像処理で補正する画像処理手段を更に備えること
を特徴とするカメラ。
請求項６に記載のカメラにおいて、
前記画像処理手段による画像処理で補正されていない補正前画像及び前記画像処理手段による画像処理で補正された補正後画像のいずれかを記録媒体に記録する画像として選択する選択手段を更に備えること
を特徴とするカメラ。
請求項１から請求項７のいずれか一項に記載のカメラにおいて、
前記演算手段により演算された前記補正パラメータと、前記撮影指示に応じて前記撮像素子で撮像される画像とを対応づけて記録媒体に記録する記録手段を更に備えること
を特徴とするカメラ。
請求項１から請求項８のいずれか一項に記載のカメラにおいて、
前記シャッタの動作回数を計数する計数手段を更に備え、
予め定められたシャッタの動作回数が前記計数手段により計数されたとき、前記検出手段は、前記第１シャッタ開放時間と前記第２シャッタ開放時間と前記第３シャッタ開放時間とを検出し、前記演算手段は、前記第１シャッタ開放時間と前記第２シャッタ開放時間と前記第３シャッタ開放時間とに基づいて前記補正パラメータを演算すること
を特徴とするカメラ。
請求項１から請求項８のいずれか一項に記載のカメラにおいて、
前記カメラの電源が投入されたことに応じて、前記検出手段は、前記第１シャッタ開放時間と前記第２シャッタ開放時間と前記第３シャッタ開放時間とを検出し、前記演算手段は、前記第１シャッタ開放時間と前記第２シャッタ開放時間と前記第３シャッタ開放時間とに基づいて前記補正パラメータを演算すること
を特徴とするカメラ。
請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載のカメラにおいて、
前記検出手段は、前記シャッタを最短秒時で動作させて前記第１シャッタ開放時間と前記第２シャッタ開放時間と前記第３シャッタ開放時間とを検出すること
を特徴とするカメラ。