撮像装置
【課題】連写速度の向上を図ることが可能な撮像装置を提供する。
【解決手段】連写撮影モード時に、タイミングジェネレータ１１４の制御タイミングに従って、１つの記録用画像信号をＡフィールド、Ｂフィールド、およびＣフィールドの３つに分割して順次に転送する撮像素子１０１４と、露出演算回路１１０およびホワイトバランス演算回路１１１で算出された結果から、シャッタ、絞り、アンプゲインをそれぞれ制御し、かつ、露出制御装置１１３は、連写撮影モードにおいては、ＣＰＵ１０９と協同で、タイミングジェネレータ１１４の撮像素子１０１４の分割転送制御タイミングを、所定の分割された記録用の画像信号に基づいた撮影上の動作パラメータを算出する演算処理と、他の分割された記録用の画像信号の転送処理とを並行して行うように制御する露出制御装置１１３とを有する。
【解決手段】連写撮影モード時に、タイミングジェネレータ１１４の制御タイミングに従って、１つの記録用画像信号をＡフィールド、Ｂフィールド、およびＣフィールドの３つに分割して順次に転送する撮像素子１０１４と、露出演算回路１１０およびホワイトバランス演算回路１１１で算出された結果から、シャッタ、絞り、アンプゲインをそれぞれ制御し、かつ、露出制御装置１１３は、連写撮影モードにおいては、ＣＰＵ１０９と協同で、タイミングジェネレータ１１４の撮像素子１０１４の分割転送制御タイミングを、所定の分割された記録用の画像信号に基づいた撮影上の動作パラメータを算出する演算処理と、他の分割された記録用の画像信号の転送処理とを並行して行うように制御する露出制御装置１１３とを有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタルカメラ等の撮像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
たとえば、ＣＣＤやＣＭＯＳセンサ等の撮像素子で撮像した静止画や動画像を記録し、再生するデジタルカメラ等の撮像装置が実用に供されている。
このような撮像装置おいては、撮影モードとして、単写撮影モード、連写撮影モード等の各種撮影モードを有する。
単写撮影モードでは、シャッタボタンを押下すると、押下する度に１コマずつ撮影を行う。
連写撮影モードでは、シャッタボタンを押下し続けている間、連続して撮影を行う。
【０００３】
この種の撮像装置として、たとえば第１から第４の光学装置が提案されている。
【０００４】
第１の撮像装置は、連写手段が連続撮影する場合、測定手段は連続撮影中において、動作パラメータである露出値の更新動作を省略することで、連写速度を高速化しようとした電子カメラである。
【０００５】
第２の撮像装置は、暗電流ノイズデータ取り込み時に、連写ボタンが押された場合には、暗電流ノイズデータの取り込みを後回しにすることで、シャッタチャンスを逃さないようにするものである（たとえば特許文献１参照）。
【０００６】
第３の撮像装置は、連写モードに適した露出制御モードを適用することで、オートフォーカス(ＡＦ)動作時間を短縮可能な電子カメラである。
【０００７】
第４の撮像装置は、超高速連写モードを有し、超高速連写モードの設定時には、撮像素子の一部の画素からのみ画像データを読み出すことで、画像データの読み出し時間を短縮し、超高速連続撮影を可能にする電子スチルカメラである。
【特許文献１】特開２０００−２２４４６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述した従来の撮像装置によれば、連写撮影モードにおいて、基本的に撮像素子により露光(撮影)、被写体の画像データを画像信号処理部に転送、露光(測光)、露光条件等の動作パラメータの演算処理、露光(撮影)、被写体の画像データの転送、露光(測光)、動作パラメータの演算処理を行うといった処理を繰り返すことになる。
または、動作パラメータを固定して撮像を繰り返す。
【０００９】
しかし、このような撮像装置によれば、露光(撮像)、被写体の画像データを画像信号処理部に転送した後に、露光(測光)、露光条件等の動作パラメータの演算処理を行うといった処理を繰り返すことになることから、連写速度の高速化には限界があるという不利益があった。
また、また、動作パラメータを固定して撮像を繰り返す連写の場合には、連写中に被写体輝度が変化した場合、適正露出による撮像ができないという不利益があった。
【００１０】
本発明の目的は、連写速度の向上を図ることが可能な撮像装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記目的を達成するため、本発明の第１の観点は、撮像して得られる画像信号を１の画像として記録可能な撮像装置であって、撮像して得られた記録用の画像信号を転送する第１の手段と、前記記録用の画像信号に基づいた撮影上の動作パラメータを算出する演算を前記記録用の画像信号の転送と並行して行う第２の手段とを有する。
【００１２】
本発明の第２の観点は、撮像して得られる画像信号を１の画像として記録可能な撮像装置であって、撮像して得られる記録用の画像信号を分割して転送する第１の手段と、所定の前記分割された記録用の画像信号に基づいた撮影上の動作パラメータを算出する演算を他の分割された記録用の画像信号の転送と並行して行う第２の手段とを有する。
【００１３】
好適には、前記第１の手段で分割して転送された画像信号を合成して１の画像として記録する手段を、さらに有する。
【００１４】
好適には、連写撮影モードを有し、前記連写撮影モード時に、前記第１の手段は、撮像して得られる記録用の画像信号を分割して転送し、前記第２の手段は、所定の前記分割された記録用の画像信号に基づいた撮影上の動作パラメータを算出する演算と他の分割された記録用の画像信号の転送とを並行して行う。
【００１５】
好適には、前記画像信号は、直前に撮像された記録用画像信号に基づいて算出された撮影上の動作パラメータが適用された撮像により得られる。
【００１６】
好適には、前記第２の手段は、最初に分割転送される被分割記録用画像信号を基に前記撮影上の動作パラメータを算出する。
【００１７】
好適には、最初に転送される画像信号が有効エリアの画像信号を含み、前記第２の手段は、前記有効エリアの画像信号から撮影上の動作パラメータを算出する。
ここで有効エリアとは、たとえば分割転送のために複数に分割したエリアのうち、たとえば画像の中央部分に位置するフィールド等をいい、この場合は、転送は順番ではなく、最初に有効エリアを含むフィールドとなる。
【００１８】
好適には、前記撮影上の動作パラメータには、少なくとも露出値、およびホワイトバランス調整値のいずれかを含む。
【００１９】
本発明の第３の観点は、撮像して得られる画像信号を１の画像として記録可能な撮像装置であって、撮影上の動作パラメータに応じて撮像して得られる記録用の画像信号を転送する撮像手段と、記録用の画像信号に基づいた撮影上の動作パラメータを算出する演算手段と、前記撮像手段の転送を制御し、当該転送タイミングに基づいて、前記演算手段による記録用の画像信号に基づいた撮影上の動作パラメータを算出する演算を記録用の画像信号の転送と並行して行うように制御する制御手段とを有する。
【００２０】
本発明の第４の観点は、撮像して得られる画像信号を１の画像として記録可能な撮像装置であって、撮影上の動作パラメータに応じて撮像して得られた記録用の画像信号を分割して転送可能な撮像手段と、所定の前記分割された記録用の画像信号に基づいた撮影上の動作パラメータを算出する演算手段と、前記撮像手段の分割転送を制御し、当該分割転送タイミングに基づいて、前記演算手段による所定の前記分割された記録用の画像信号に基づいた撮影上の動作パラメータを算出する演算処理と他の分割された記録用の画像信号の転送処理とを並行して行うように制御する制御手段とを有する。
【００２１】
好適には、連写撮影モードを有し、前記連写撮影モード時に、前記撮像手段は、撮像して得られた記録用の画像信号を分割して転送し、前記制御手段は、所定の前記分割された記録用の画像信号に基づいた撮影上の動作パラメータを算出する演算処理と他の分割された記録用の画像信号の転送処理とを並行して行うように制御する。
【００２２】
本発明の第５の観点は、撮像して得られる画像信号を１の画像として記録可能な撮像装置であって、絞りと、シャッタと、撮影上の動作パラメータに応じて撮像して得られる記録用の画像信号を転送する撮像素子とを含む撮像手段と、記録用の画像信号に基づいた撮影上の動作パラメータとして少なくとも絞り値とシャッタ値に基づいて露光値を算出する第１の演算手段と、前記撮像手段の転送を制御し、当該転送タイミングに基づいて、前記第１の演算手段による記録用の画像信号に基づいた撮影上の動作パラメータを算出する演算を記録用の画像信号の転送と並行して行うように制御する制御手段とを有する。
【００２３】
本発明の第６の観点は、撮像して得られた画像信号を１の画像として記録可能な撮像装置であって、絞りと、シャッタと、撮影上の動作パラメータに応じて撮像して得られた記録用の画像信号を分割して転送可能な撮像素子とを含む撮像手段と、所定の前記分割された記録用の画像信号に基づいた撮影上の動作パラメータとして少なくとも絞り値とシャッタ値に基づいて露光値を算出する第１の演算手段と、前記撮像手段の分割転送を制御し、当該分割転送タイミングに基づいて、前記第１の演算手段による所定の前記分割された記録用の画像信号に基づいた撮影上の動作パラメータを算出する演算処理と、他の分割された記録用の画像信号の転送処理とを並行して行うように制御する制御手段とを有する。
【００２４】
好適には、前記撮像手段により転送された分割された各画像信号ごとに輝度データを算出する第２の算出手段を有し、前記第１の演算手段は、前記輝度データに応じた差分値を適用して前記露光値を算出する。
【００２５】
好適には、モニタモードを有し、前記撮像手段は、前記モニタモード時には、撮像した画像信号の分割転送を行わない。
【００２６】
ここで、分割して転送とは、撮像手段で分割して読み出し、転送すること、並びに演算のために所定の画像信号を分割して転送すること、の双方の意味を含む。
また、ここで有効エリアとは、たとえば分割転送のために複数に分割したエリアのうち、たとえば画像の中央部分に位置するフィールド等をいい、この場合は、転送は順番ではなく、最初に有効エリアを含むフィールドとなる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、連写速度の向上を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、本発明の実施形態を添付図面に関連付けて説明する。
【００２９】
図１は、本発明に係る撮像装置の一実施形態を示すブロック構成図である。
本実施形態においては、撮像装置として、静止画を撮像可能なデジタルカメラを例に説明する。
【００３０】
本実施形態の撮像装置１００は、撮影モードして通常撮影動作を行う単写撮影モードと、連写撮影モードと、モニタモードとを有する。これらのモードは、図示していない操作スイッチ等により切り替える。
本実施形態では、連写撮影モードにおいて、撮影上の動作パラメータに応じて撮像して得られた記録用の１つの画像信号を分割して転送し、かつ、所定の分割された記録用の画像信号に基づいた撮影上の動作パラメータを算出する演算処理と、他の分割された記録用の画像信号の転送処理とを並行して行う。
本実施形態においては、後で詳述するように、１つの記録用画像信号をＡフィールド、Ｂフィールド、およびＣフィールドの３つに分割して転送する。
そして、最初に分割転送される被分割記録用画像信号、すなわちＡフィールドのデータを基に撮影上の動作パラメータを算出する。
たとえば、本実施形態においては、分割したＢフィールドの転送中にメモリからのデータ読み出しおよびＡフィールドのデータを基に撮影上の動作パラメータとしての露出演算を行い、Ｃフィールドの転送中にシャッタの設定を行う。
動作パラメータには、たとえば露出値、およびホワイトバランス調整値を含む。
また、本実施形態においては、最初に転送される画像信号が有効エリアの画像信号を含む場合は、有効エリアの画像信号から撮影上の動作パラメータを算出することも可能である。
ここで有効エリアとは、たとえば分割転送のために複数に分割したエリアのうち、たとえば画像の中央部分に位置するフィールド等をいい、この場合は、転送は順番ではなく、最初に有効エリアを含むフィールドとなる。
また、モニタモードでは、撮像した画像信号の分割転送を行わない。
【００３１】
本実施形態において、分割して転送とは、撮像手段で分割して読み出し、転送すること、並びに演算のために所定の画像信号を分割して転送すること、の双方の意味を含む。
また、ここで有効エリアとは、たとえば分割転送のために複数に分割したエリアのうち、たとえば画像の中央部分に位置するフィールド等をいい、この場合は、転送は順番ではなく、最初に有効エリアを含むフィールドとなる。
【００３２】
以下、図１の撮像装置の具体的な構成および各部の機能について説明する。
【００３３】
図１の撮像装置１００は、撮像手段としての撮像部１０１、相関二重サンプリング回路（以下、ＣＤＳという）１０２、アナログゲインアンプ１０３、アナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換回路１０４、デジタルゲインアンプ１０５、第２の演算手段としての積算値演算回路１０６、画像処理回路１０７、メモリ（ＲＡＭ）１０８、制御手段の一部を含むＣＰＵ１０９、第１の演算手段としての露出演算回路１１０、ホワイトバランス（ＷＢ）演算回路１１１、オートフォーカス（ＡＦ）演算回路１１２、制御手段の一部を含む露出制御装置１１３、タイミングジェネレータ１１４、メカニカルシャッタ（以下、メカシャッタという）駆動用モータドライバ１１５、絞り駆動用モータドライバ１１６、ＡＦ駆動用モータドライバ１１７、メッカシャッタ駆動用モータ１１８、絞り駆動用モータ１１９、およびＡＦ駆動用モータ１２０を有している。
【００３４】
撮像部１０１は、自動フォーカス調整のためにモータドライバ１１７およびモータ１２０により駆動される撮像レンズ１０１１、モータドライバ１１６およびモータ１１９により駆動される絞り１０１２、モータドライバ１１５およびモータ１１５により駆動されるメカシャッタ１０１３、並びに、たとえばＣＣＤからなる撮像素子１０１４を有している。
なお、撮像部１０１は、電子シャッタの機能も有している。
【００３５】
撮像素子１０１４は、撮像レンズ１０１１、絞り１０１２、およびメカシャッタ１０１３を介して入射した被写体像を光電変換する。
撮像素子１０１４は、記録画像撮像時(たとえば連写撮影モード時あるいは単写撮影モード時)には、露出制御装置１１３により制御されるタイミングジェネレータ１１４の制御タイミングに従って、図２に示すように、１つの記録用画像信号をＡフィールド、Ｂフィールド、およびＣフィールドの３つに分割して転送する。
図２の例では、撮像素子１０１４は、１７５２画素×２３４４画素の一画面（画像信号）を垂直方向に３分割した形態で順次に転送するように制御される。すなわち、５８４画素×２３４４画素を１フィールドとして、第１フィールド（Ａフィールド）、第２フィールド（Ｂフィールド）、第３フィールド（Ｃフィールド）として順番にＣＤＳ回路１０２に転送する。
各フィールドにおいては、図２に示すように、色の３原色のＲの画素数、Ｇｒの画素数、Ｇｂの画素数、およびＢの画素数は、１１７２×２９２である。
また、撮像素子１０１４は、図３に示すように、第１フィールド（Ａフィールド）、第２フィールド（Ｂフィールド）、第３フィールド（Ｃフィールド）に分割する場合であっても、図３に示すように、中央の第２フィールド（Ｂフィールド）が有効エリアで、上下の第１フィールド（Ａフィールド）および第３フィールド(Ｃフィールド)が有効エリアでない場合には、上述したように、第１フィールド（Ａフィールド）、第２フィールド（Ｂフィールド）、第３フィールド（Ｃフィールド）として順番にＣＤＳ回路１０２に転送するのでなく、有効エリアの第２フィールド（Ｂフィールド）を先に(優先的に)に転送する。
【００３６】
また、撮像素子１１０４は、モニタモード時には、露出制御装置１１３により制御されるタイミングジェネレータ１１４の制御タイミングに従って、図２に示すように、垂直方向を１／６に間引いて２９２画素×２３４４画素の１つのモニタ（スルー）用画像信号を転送する。
【００３７】
ＣＤＳ回路１０２は、各撮影モードに応じて撮像素子１０１４から転送された画像信号における画素からの信号レベルとリセットレベルの差を減算し、画素ごとの固定ばらつきを除去してアナログゲインアンプ１０３に出力する。
【００３８】
アナログゲインアンプ１０３は、ＣＤＳ回路１０２による画像信号をアナログ処理により増幅し、Ａ／Ｄ変換回路１０４に出力する。
アナログゲインアンプ１０３は、各色ごとにアンプゲインを変えることにより、ホワイトバランス（ＷＢ）調節も行う。
【００３９】
Ａ／Ｄ変換回路１０４は、アナログゲインアンプ１０３で増幅処理を受けた画像信号をデジタル信号に変換してデジタルゲインアンプ１０５に出力する。
【００４０】
デジタルゲインアンプ１０５は、デジタル処理によりデジタル画像信号を増幅し、積算値演算回路１０６に出力する。
デジタルゲインアンプ１０５は、各色ごとにアンプゲインを変えることにより、ホワイトバランス（ＷＢ）調節も行う。
【００４１】
積算値演算回路１０６は、入力される撮像部１０１の撮像素子１０１４から転送された画像データをブロックごとに積算し、ＣＰＵ１０９からの指示により、モニタリング時（スルー画像出力時）と、キャプチャ時（記録用データ出力時）とで積算ブロックを変化させる。
積算値演算回路１０６は、演算処理により得られた積算値と各色の画素数データに基づいてモニタリング時には間引き処理を受けた画像信号に対して、キャプチャ時にはＡフィールド、Ｂフィールド、Ｃフィールドに分割されて転送された記録用の各被分割画像信号ごとに輝度データＹを下記式に基づいて算出し、算出した輝度データを露出演算回路１１０およびホワイトバランス演算回路１１１に出力し、また、画像処理回路１０７に出力する。
【００４２】
（数１）
Ｙ＝０．２９９（Ｒ積算値／Ｒ画素数）
＋０．５８７（Ｇｒ積算値／Ｇｒ画素数＋Ｇｂ積算値／Ｇｂ画素数）
＋０．１１４（Ｂ積算値／Ｂ画素数）
【００４３】
画像処理回路１０７は、ＣＰＵ１０９からの指示により、リニアマトリクス変換、ガンマ変換、エッジ強調、フィルタリング処理等の画像処理を行い、メモリ１０８に出力する。
画像処理回路１０７は、フィルタリング処理によりＡＦ演算用のデータを生成し、ＡＦ演算回路１１２に供給する。
【００４４】
メモリ１０８は、画像処理回路１０７にて処理された画像データを一時的に保存する。また、図示していないが、このメモリ１０８の保存データを取り出し、メモリカード等の記録、ＬＣＤ等の表示装置への表示等が行われる。
【００４５】
ＣＰＵ１０９は、各種デバイスの制御、状態の管理等を行う。
ＣＰＵ１０９は、連写撮影モードにおいては、露出制御装置１１３により制御されるタイミングジェネレータ１１４の撮像素子１０１４の分割転送制御に協同して、所定の分割された記録用の画像信号に基づいた撮影上の動作パラメータを算出する演算処理と、他の分割された記録用の画像信号の転送処理とを並行して行うように露出演算回路１１０、ホワイトバランス(ＷＢ)演算回路１１１の制御を行う。
また、ＣＰＵ１０９は、ＡＦ演算回路１１２の制御を行う。
【００４６】
露出演算回路１１０は、ＣＰＵ１０９の制御に従って積算値演算回路１０６において算出されたデータ（輝度データＹ）を基に設定すべきシャッタ、絞り、アンプゲイン(アナログおよびデジタルのアンプゲイン)を算出し、露出制御装置１１３に出力する。
【００４７】
露出演算回路１１０は、たとえば図４に示すような、輝度データと測光値（露光値）を求めるときに用いる差分値との対応テーブルを有し、このテーブルを参照等して測光値(露光値)を求める。
図４のテーブルは輝度データが８ビットのデジタルデータで得られる場合の例で、輝度データにより、差分値がー２．６から＋３．０の範囲で２９段階に設定されている。
【００４８】
具体的には、まず、積算値演算回路１０７による輝度データＹから図４のテーブルを参照して差分値データを得る。
次に、測光値(ＢＶ)を、以下の式により算出する。ここで、前回の絞り値をＡｖ、前回のシャッタ値をＴｖ、前回の感度をＳｖ、差分値をＤｖとする。
【００４９】
(数２)
Ｂｖ＝Ａｖ＋Ｔｖ−Ｓｖ＋Ｄｖ
【００５０】
なお、前回の絞り値Ａｖ、前回のシャッタ値Ｔｖ、前回の感度Ｓｖは、輝度データ（差分値)を得る際の露光条件である。
【００５１】
次に、求めた測光値Ｂｖから以下の式を満たす次回の絞り値Ａｖ、次回のシャッタ値Ｔｖ、次回の感度Ｓｖを算出する。
【００５２】
(数３)
Ｂｖ＝Ａｖ＋Ｔｖ−Ｓｖ
【００５３】
ただし、
Ｔｖ＝ｌｏｇ2(１／Ｔ）、Ｔはシャッタスピード(秒)、
Ａｖ＝ｌｏｇ2(Ｆｎｏ2) 、Ｆｎｏは絞りのＦ値、
Ａｖ＝ｌｏｇ2(０．３×ＩＳＯ感度)である。
【００５４】
ホワイトバランス（ＷＢ）演算回路１１１は、ＣＰＵ１０９の制御に従って積算値演算回路１０６で得られたＲ，Ｇｒ，Ｇｂ，Ｂの各積算値を基に、ホワイトバランス(ＷＢ)用のゲインを算出し、露出制御装置１１３に出力する。
【００５５】
ＡＦ演算回路１１２は、ＣＰＵ１０９の制御に従って積算値演算回路１０６で得られたＡＦ用データを基に、ＡＦ演算を行い、撮像レンズ１０１１の駆動を制御するための信号をモータドライバ１１７に出力する。
【００５６】
露出制御装置１１３は、露出演算回路１１０およびホワイトバランス演算回路１１１で算出された結果から、シャッタ、絞り、アンプゲインをそれぞれ制御する。
露出制御装置１１３は、連写撮影モードにおいては、ＣＰＵ１０９と協同で、タイミングジェネレータ１１４の撮像素子１０１４の分割転送制御タイミングを、所定の分割された記録用の画像信号に基づいた撮影上の動作パラメータを算出する演算処理と、他の分割された記録用の画像信号の転送処理とを並行して行うように制御する。
【００５７】
タイミングジェネレータ１１４は、露出制御装置１１３の制御に従って撮像素子１０１４を駆動するパルスを生成し、撮像素子１０１４に出力する。
タイミングジェネレータ１１４は、撮像素子１０１４の露光時間（電子シャッタ）をも制御する。
【００５８】
次に、上記構成による連写撮影モードの動作を図５(Ａ)から（Ｉ）に関連付けて説明する。
【００５９】
撮像部１０１において、自動フォーカス調整のためにモータドライバ１１７およびモータ１２０により駆動される撮像レンズ１０１１、モータドライバ１１６およびモータ１１９により駆動される絞り１０１２、モータドライバ１１５およびモータ１１５により駆動されるメカシャッタ１０１３が駆動制御されて、撮像素子１０１４において、撮像レンズ１０１１、絞り１０１２、およびメカシャッタ１０１３を介して入射した被写体像が光電変換される。
【００６０】
図５(Ａ)〜(Ｈ)に示すように、撮像素子(ＣＣＤ)１０１４は、モニタリング用の垂直方向１／６方向間引きで駆動され、電子シャッタが制御されて撮像素子(ＣＣＤ)１０１４の露光が行われて１／６間引きの画像信号の転送が行われる。
１／６間引きの画像信号は、ＣＤＳ回路１０２、アナログゲインアンプ１０３で増幅され、Ａ／Ｄ変換回路１０４でデジタル信号に変換され、さらにデジタルゲインアンプ１０５で増幅作用を受けて積算値演算回路１０６に入力される。
【００６１】
積算値演算回路１０６においては、演算処理により得られた積算値と各色の画素数データに基づいて１／６間引きの画像信号の輝度データＹが算出され、算出した輝度データを露出演算回路１１０およびホワイトバランス演算回路１１１に出力され、また、画像処理回路１０７に出力される。
露出演算回路１１０では、ＣＰＵ１０９の制御に従って積算値演算回路１０６において算出されたデータ（輝度データＹ）を基に設定すべきシャッタ、絞り、アンプゲイン(アナログおよびデジタルのアンプゲイン)が算出され、露出制御装置１１３に出力される。
ホワイトバランス（ＷＢ）演算回路１１１において、ＣＰＵ１０９の制御に従って積算値演算回路１０６で得られた積算値を基に、ホワイトバランス(ＷＢ)用のゲインが算出され、露出制御装置１１３に出力される。
【００６２】
露出制御装置１１３においては、露出演算回路１１０およびホワイトバランス演算回路１１１で算出された結果から、シャッタ、絞り、アンプゲインの各制御が行われる。
【００６３】
記録用の撮像開始の指示があった場合、記録用の電子シャッタに切り替え、その露光終了のタイミングで、メカシャッタ１０１３が閉状態に制御され、ＣＰＵ１０９により積算値演算回路１０６に対して積算ブロックの切り替え信号が出される。
【００６４】
ここでタイミングジェネレータ１１４による制御により、Ａフィールドの画像信号の転送が行われる。
Ａフィールドの画像信号は、ＣＤＳ回路１０２、アナログゲインアンプ１０３で増幅され、Ａ／Ｄ変換回路１０４でデジタル信号に変換され、さらにデジタルゲインアンプ１０５で増幅作用を受けて積算値演算回路１０６に入力される。
Ａフィールドの画像信号の転送終了後、引き続き、Ｂフィールド、さらにはＣフィールドの画像信号の転送が行われる。
Ｂ、Ｃフィールドの画像信号は、ＣＤＳ回路１０２、アナログゲインアンプ１０３で増幅され、Ａ／Ｄ変換回路１０４でデジタル信号に変換され、さらにデジタルゲインアンプ１０５で増幅作用を受けて積算値演算回路１０６に入力される。
【００６５】
積算値演算回路１０６においては、演算処理により得られた積算値と各色の画素数データに基づいてＡフィールドの画像信号の輝度データＹが算出され、算出した輝度データを露出演算回路１１０およびホワイトバランス演算回路１１１に出力され、また、画像処理回路１０７に出力される。
露出演算回路１１０では、ＣＰＵ１０９の制御に従って積算値演算回路１０６において算出されたデータ（輝度データＹ）を基に設定すべきシャッタ、絞り、アンプゲイン(アナログおよびデジタルのアンプゲイン)が算出され、露出制御装置１１３に出力される。
ホワイトバランス（ＷＢ）演算回路１１１において、ＣＰＵ１０９の制御に従って積算値演算回路１０６で得られた積算値を基に、ホワイトバランス(ＷＢ)用のゲインが算出され、露出制御装置１１３に出力される。
【００６６】
露出制御装置１１３においては、露出演算回路１１０およびホワイトバランス演算回路１１１で算出された結果から、シャッタ、絞り、アンプゲインの各制御が行われる。
【００６７】
以上の動作においては、図５(Ｆ)から(Ｈ)に示すように、露出演算回路１１０でＡフィールドのデータで算出した露出パラメータ(シャッタ値等)をＣフィールドの転送終了直前で設定し、Ｃフィールドの次のＶＤ期間でメカシャッタ１０１３を開状態に制御して、次のＶＤ期間ですぐに露光するように制御される。
これの一連の動作により、露光量等の動作パラメータを更新しつつ、連写速度の高速化が実現されている。
【００６８】
以上の動作が連写撮影モードで撮像される連続する複数画像に対して同様に繰り返される。
【００６９】
以上説明したように、本実施形態によれば、連写撮影モード時に、露出制御装置１１３により制御されるタイミングジェネレータ１１４の制御タイミングに従って、１つの記録用画像信号をＡフィールド、Ｂフィールド、およびＣフィールドの３つに分割して順次に転送する撮像素子１０１４と、露出演算回路１１０およびホワイトバランス演算回路１１１で算出された結果から、シャッタ、絞り、アンプゲインをそれぞれ制御し、かつ、露出制御装置１１３は、連写撮影モードにおいては、ＣＰＵ１０９と協同で、タイミングジェネレータ１１４の撮像素子１０１４の分割転送制御タイミングを、所定の分割された記録用の画像信号に基づいた撮影上の動作パラメータを算出する演算処理と、他の分割された記録用の画像信号の転送処理とを並行して行うように制御する露出制御装置１１３とを有することから、連写速度の向上を図ることができる。
一般に、スルー用の画像信号から露出演算を行うカメラにおいて、連写中に、ＡＥロックをしない場合は、連写の間にスルー用の画像信号に切り替え、そのスルー用画像信号を基に演算を行う。
この場合、最低でも連写の間に、測光用露光に１Ｖ、測光用画像転送に１Ｖ、露出演算＋パラメータ設定に１Ｖ、記録用露光に１Ｖの、計４Ｖ期間のスルー用の画像信号の出力が必要となる(メカシャッタ使用時は前記４Ｖの前にメカシャッタ開用に１Ｖ必要で計５Ｖである)。
これに対して、本発明によれば、連写の間のスルー用の画像信号の出力は、記録用の露光時間が最低１Ｖ(メカシャッタ使用時は２Ｖ)ですむことから、ＡＥロックをしない連写において、連写速度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明に係る撮像装置の一実施形態を示すブロック構成図である。
【図２】撮像素子のモニタリング時およびキャプチャ時（連写撮影モード時の３フィールド読み出し）動作を説明するための図である。
【図３】有効エリアがあるときの転送方法を説明するための図である。
【図４】露出演算回路において輝度データと測光値（露光値）を求めるときに用いる差分ちであるとの対応テーブルを示す図である。
【図５】本実施形態における連写撮影モードの動作を説明するための図である。
【符号の説明】
【００７１】
１００…撮像装置、１０１…像部、１０１１…撮像レンズ、１０１２…絞り、１０１３…メカニカルシャッタ、１０１４…撮像素子、１０２…相関二重サンプリング回路（ＣＤＳ）、１０３…アナログゲインアンプ、１０４…アナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換回路、１０５…デジタルゲインアンプ、１０６…第２の演算手段としての積算値演算回路、１０７…画像処理回路、１０８…メモリ（ＲＡＭ）、１０９…制御手段の一部を含むＣＰＵ、１１０…第１の演算手段としての露出演算回路、１１１…ホワイトバランス（ＷＢ）演算回路、１１２…オートフォーカス（ＡＦ）演算回路、１１３…制御手段の一部を含む露出制御装置、１１４…タイミングジェネレータ、１１５…メカニカルシャッタ（メカシャッタ）駆動用モータドライバ、１１６…絞り駆動用モータドライバ、１１７…ＡＦ駆動用モータドライバ、１１８…メッカシャッタ駆動用モータ、１１９…絞り駆動用モータ、１２０…ＡＦ駆動用モータ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタルカメラ等の撮像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
たとえば、ＣＣＤやＣＭＯＳセンサ等の撮像素子で撮像した静止画や動画像を記録し、再生するデジタルカメラ等の撮像装置が実用に供されている。
このような撮像装置おいては、撮影モードとして、単写撮影モード、連写撮影モード等の各種撮影モードを有する。
単写撮影モードでは、シャッタボタンを押下すると、押下する度に１コマずつ撮影を行う。
連写撮影モードでは、シャッタボタンを押下し続けている間、連続して撮影を行う。
【０００３】
この種の撮像装置として、たとえば第１から第４の光学装置が提案されている。
【０００４】
第１の撮像装置は、連写手段が連続撮影する場合、測定手段は連続撮影中において、動作パラメータである露出値の更新動作を省略することで、連写速度を高速化しようとした電子カメラである。
【０００５】
第２の撮像装置は、暗電流ノイズデータ取り込み時に、連写ボタンが押された場合には、暗電流ノイズデータの取り込みを後回しにすることで、シャッタチャンスを逃さないようにするものである（たとえば特許文献１参照）。
【０００６】
第３の撮像装置は、連写モードに適した露出制御モードを適用することで、オートフォーカス(ＡＦ)動作時間を短縮可能な電子カメラである。
【０００７】
第４の撮像装置は、超高速連写モードを有し、超高速連写モードの設定時には、撮像素子の一部の画素からのみ画像データを読み出すことで、画像データの読み出し時間を短縮し、超高速連続撮影を可能にする電子スチルカメラである。
【特許文献１】特開２０００−２２４４６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述した従来の撮像装置によれば、連写撮影モードにおいて、基本的に撮像素子により露光(撮影)、被写体の画像データを画像信号処理部に転送、露光(測光)、露光条件等の動作パラメータの演算処理、露光(撮影)、被写体の画像データの転送、露光(測光)、動作パラメータの演算処理を行うといった処理を繰り返すことになる。
または、動作パラメータを固定して撮像を繰り返す。
【０００９】
しかし、このような撮像装置によれば、露光(撮像)、被写体の画像データを画像信号処理部に転送した後に、露光(測光)、露光条件等の動作パラメータの演算処理を行うといった処理を繰り返すことになることから、連写速度の高速化には限界があるという不利益があった。
また、また、動作パラメータを固定して撮像を繰り返す連写の場合には、連写中に被写体輝度が変化した場合、適正露出による撮像ができないという不利益があった。
【００１０】
本発明の目的は、連写速度の向上を図ることが可能な撮像装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記目的を達成するため、本発明の第１の観点は、撮像して得られる画像信号を１の画像として記録可能な撮像装置であって、撮像して得られた記録用の画像信号を転送する第１の手段と、前記記録用の画像信号に基づいた撮影上の動作パラメータを算出する演算を前記記録用の画像信号の転送と並行して行う第２の手段とを有する。
【００１２】
本発明の第２の観点は、撮像して得られる画像信号を１の画像として記録可能な撮像装置であって、撮像して得られる記録用の画像信号を分割して転送する第１の手段と、所定の前記分割された記録用の画像信号に基づいた撮影上の動作パラメータを算出する演算を他の分割された記録用の画像信号の転送と並行して行う第２の手段とを有する。
【００１３】
好適には、前記第１の手段で分割して転送された画像信号を合成して１の画像として記録する手段を、さらに有する。
【００１４】
好適には、連写撮影モードを有し、前記連写撮影モード時に、前記第１の手段は、撮像して得られる記録用の画像信号を分割して転送し、前記第２の手段は、所定の前記分割された記録用の画像信号に基づいた撮影上の動作パラメータを算出する演算と他の分割された記録用の画像信号の転送とを並行して行う。
【００１５】
好適には、前記画像信号は、直前に撮像された記録用画像信号に基づいて算出された撮影上の動作パラメータが適用された撮像により得られる。
【００１６】
好適には、前記第２の手段は、最初に分割転送される被分割記録用画像信号を基に前記撮影上の動作パラメータを算出する。
【００１７】
好適には、最初に転送される画像信号が有効エリアの画像信号を含み、前記第２の手段は、前記有効エリアの画像信号から撮影上の動作パラメータを算出する。
ここで有効エリアとは、たとえば分割転送のために複数に分割したエリアのうち、たとえば画像の中央部分に位置するフィールド等をいい、この場合は、転送は順番ではなく、最初に有効エリアを含むフィールドとなる。
【００１８】
好適には、前記撮影上の動作パラメータには、少なくとも露出値、およびホワイトバランス調整値のいずれかを含む。
【００１９】
本発明の第３の観点は、撮像して得られる画像信号を１の画像として記録可能な撮像装置であって、撮影上の動作パラメータに応じて撮像して得られる記録用の画像信号を転送する撮像手段と、記録用の画像信号に基づいた撮影上の動作パラメータを算出する演算手段と、前記撮像手段の転送を制御し、当該転送タイミングに基づいて、前記演算手段による記録用の画像信号に基づいた撮影上の動作パラメータを算出する演算を記録用の画像信号の転送と並行して行うように制御する制御手段とを有する。
【００２０】
本発明の第４の観点は、撮像して得られる画像信号を１の画像として記録可能な撮像装置であって、撮影上の動作パラメータに応じて撮像して得られた記録用の画像信号を分割して転送可能な撮像手段と、所定の前記分割された記録用の画像信号に基づいた撮影上の動作パラメータを算出する演算手段と、前記撮像手段の分割転送を制御し、当該分割転送タイミングに基づいて、前記演算手段による所定の前記分割された記録用の画像信号に基づいた撮影上の動作パラメータを算出する演算処理と他の分割された記録用の画像信号の転送処理とを並行して行うように制御する制御手段とを有する。
【００２１】
好適には、連写撮影モードを有し、前記連写撮影モード時に、前記撮像手段は、撮像して得られた記録用の画像信号を分割して転送し、前記制御手段は、所定の前記分割された記録用の画像信号に基づいた撮影上の動作パラメータを算出する演算処理と他の分割された記録用の画像信号の転送処理とを並行して行うように制御する。
【００２２】
本発明の第５の観点は、撮像して得られる画像信号を１の画像として記録可能な撮像装置であって、絞りと、シャッタと、撮影上の動作パラメータに応じて撮像して得られる記録用の画像信号を転送する撮像素子とを含む撮像手段と、記録用の画像信号に基づいた撮影上の動作パラメータとして少なくとも絞り値とシャッタ値に基づいて露光値を算出する第１の演算手段と、前記撮像手段の転送を制御し、当該転送タイミングに基づいて、前記第１の演算手段による記録用の画像信号に基づいた撮影上の動作パラメータを算出する演算を記録用の画像信号の転送と並行して行うように制御する制御手段とを有する。
【００２３】
本発明の第６の観点は、撮像して得られた画像信号を１の画像として記録可能な撮像装置であって、絞りと、シャッタと、撮影上の動作パラメータに応じて撮像して得られた記録用の画像信号を分割して転送可能な撮像素子とを含む撮像手段と、所定の前記分割された記録用の画像信号に基づいた撮影上の動作パラメータとして少なくとも絞り値とシャッタ値に基づいて露光値を算出する第１の演算手段と、前記撮像手段の分割転送を制御し、当該分割転送タイミングに基づいて、前記第１の演算手段による所定の前記分割された記録用の画像信号に基づいた撮影上の動作パラメータを算出する演算処理と、他の分割された記録用の画像信号の転送処理とを並行して行うように制御する制御手段とを有する。
【００２４】
好適には、前記撮像手段により転送された分割された各画像信号ごとに輝度データを算出する第２の算出手段を有し、前記第１の演算手段は、前記輝度データに応じた差分値を適用して前記露光値を算出する。
【００２５】
好適には、モニタモードを有し、前記撮像手段は、前記モニタモード時には、撮像した画像信号の分割転送を行わない。
【００２６】
ここで、分割して転送とは、撮像手段で分割して読み出し、転送すること、並びに演算のために所定の画像信号を分割して転送すること、の双方の意味を含む。
また、ここで有効エリアとは、たとえば分割転送のために複数に分割したエリアのうち、たとえば画像の中央部分に位置するフィールド等をいい、この場合は、転送は順番ではなく、最初に有効エリアを含むフィールドとなる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、連写速度の向上を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、本発明の実施形態を添付図面に関連付けて説明する。
【００２９】
図１は、本発明に係る撮像装置の一実施形態を示すブロック構成図である。
本実施形態においては、撮像装置として、静止画を撮像可能なデジタルカメラを例に説明する。
【００３０】
本実施形態の撮像装置１００は、撮影モードして通常撮影動作を行う単写撮影モードと、連写撮影モードと、モニタモードとを有する。これらのモードは、図示していない操作スイッチ等により切り替える。
本実施形態では、連写撮影モードにおいて、撮影上の動作パラメータに応じて撮像して得られた記録用の１つの画像信号を分割して転送し、かつ、所定の分割された記録用の画像信号に基づいた撮影上の動作パラメータを算出する演算処理と、他の分割された記録用の画像信号の転送処理とを並行して行う。
本実施形態においては、後で詳述するように、１つの記録用画像信号をＡフィールド、Ｂフィールド、およびＣフィールドの３つに分割して転送する。
そして、最初に分割転送される被分割記録用画像信号、すなわちＡフィールドのデータを基に撮影上の動作パラメータを算出する。
たとえば、本実施形態においては、分割したＢフィールドの転送中にメモリからのデータ読み出しおよびＡフィールドのデータを基に撮影上の動作パラメータとしての露出演算を行い、Ｃフィールドの転送中にシャッタの設定を行う。
動作パラメータには、たとえば露出値、およびホワイトバランス調整値を含む。
また、本実施形態においては、最初に転送される画像信号が有効エリアの画像信号を含む場合は、有効エリアの画像信号から撮影上の動作パラメータを算出することも可能である。
ここで有効エリアとは、たとえば分割転送のために複数に分割したエリアのうち、たとえば画像の中央部分に位置するフィールド等をいい、この場合は、転送は順番ではなく、最初に有効エリアを含むフィールドとなる。
また、モニタモードでは、撮像した画像信号の分割転送を行わない。
【００３１】
本実施形態において、分割して転送とは、撮像手段で分割して読み出し、転送すること、並びに演算のために所定の画像信号を分割して転送すること、の双方の意味を含む。
また、ここで有効エリアとは、たとえば分割転送のために複数に分割したエリアのうち、たとえば画像の中央部分に位置するフィールド等をいい、この場合は、転送は順番ではなく、最初に有効エリアを含むフィールドとなる。
【００３２】
以下、図１の撮像装置の具体的な構成および各部の機能について説明する。
【００３３】
図１の撮像装置１００は、撮像手段としての撮像部１０１、相関二重サンプリング回路（以下、ＣＤＳという）１０２、アナログゲインアンプ１０３、アナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換回路１０４、デジタルゲインアンプ１０５、第２の演算手段としての積算値演算回路１０６、画像処理回路１０７、メモリ（ＲＡＭ）１０８、制御手段の一部を含むＣＰＵ１０９、第１の演算手段としての露出演算回路１１０、ホワイトバランス（ＷＢ）演算回路１１１、オートフォーカス（ＡＦ）演算回路１１２、制御手段の一部を含む露出制御装置１１３、タイミングジェネレータ１１４、メカニカルシャッタ（以下、メカシャッタという）駆動用モータドライバ１１５、絞り駆動用モータドライバ１１６、ＡＦ駆動用モータドライバ１１７、メッカシャッタ駆動用モータ１１８、絞り駆動用モータ１１９、およびＡＦ駆動用モータ１２０を有している。
【００３４】
撮像部１０１は、自動フォーカス調整のためにモータドライバ１１７およびモータ１２０により駆動される撮像レンズ１０１１、モータドライバ１１６およびモータ１１９により駆動される絞り１０１２、モータドライバ１１５およびモータ１１５により駆動されるメカシャッタ１０１３、並びに、たとえばＣＣＤからなる撮像素子１０１４を有している。
なお、撮像部１０１は、電子シャッタの機能も有している。
【００３５】
撮像素子１０１４は、撮像レンズ１０１１、絞り１０１２、およびメカシャッタ１０１３を介して入射した被写体像を光電変換する。
撮像素子１０１４は、記録画像撮像時(たとえば連写撮影モード時あるいは単写撮影モード時)には、露出制御装置１１３により制御されるタイミングジェネレータ１１４の制御タイミングに従って、図２に示すように、１つの記録用画像信号をＡフィールド、Ｂフィールド、およびＣフィールドの３つに分割して転送する。
図２の例では、撮像素子１０１４は、１７５２画素×２３４４画素の一画面（画像信号）を垂直方向に３分割した形態で順次に転送するように制御される。すなわち、５８４画素×２３４４画素を１フィールドとして、第１フィールド（Ａフィールド）、第２フィールド（Ｂフィールド）、第３フィールド（Ｃフィールド）として順番にＣＤＳ回路１０２に転送する。
各フィールドにおいては、図２に示すように、色の３原色のＲの画素数、Ｇｒの画素数、Ｇｂの画素数、およびＢの画素数は、１１７２×２９２である。
また、撮像素子１０１４は、図３に示すように、第１フィールド（Ａフィールド）、第２フィールド（Ｂフィールド）、第３フィールド（Ｃフィールド）に分割する場合であっても、図３に示すように、中央の第２フィールド（Ｂフィールド）が有効エリアで、上下の第１フィールド（Ａフィールド）および第３フィールド(Ｃフィールド)が有効エリアでない場合には、上述したように、第１フィールド（Ａフィールド）、第２フィールド（Ｂフィールド）、第３フィールド（Ｃフィールド）として順番にＣＤＳ回路１０２に転送するのでなく、有効エリアの第２フィールド（Ｂフィールド）を先に(優先的に)に転送する。
【００３６】
また、撮像素子１１０４は、モニタモード時には、露出制御装置１１３により制御されるタイミングジェネレータ１１４の制御タイミングに従って、図２に示すように、垂直方向を１／６に間引いて２９２画素×２３４４画素の１つのモニタ（スルー）用画像信号を転送する。
【００３７】
ＣＤＳ回路１０２は、各撮影モードに応じて撮像素子１０１４から転送された画像信号における画素からの信号レベルとリセットレベルの差を減算し、画素ごとの固定ばらつきを除去してアナログゲインアンプ１０３に出力する。
【００３８】
アナログゲインアンプ１０３は、ＣＤＳ回路１０２による画像信号をアナログ処理により増幅し、Ａ／Ｄ変換回路１０４に出力する。
アナログゲインアンプ１０３は、各色ごとにアンプゲインを変えることにより、ホワイトバランス（ＷＢ）調節も行う。
【００３９】
Ａ／Ｄ変換回路１０４は、アナログゲインアンプ１０３で増幅処理を受けた画像信号をデジタル信号に変換してデジタルゲインアンプ１０５に出力する。
【００４０】
デジタルゲインアンプ１０５は、デジタル処理によりデジタル画像信号を増幅し、積算値演算回路１０６に出力する。
デジタルゲインアンプ１０５は、各色ごとにアンプゲインを変えることにより、ホワイトバランス（ＷＢ）調節も行う。
【００４１】
積算値演算回路１０６は、入力される撮像部１０１の撮像素子１０１４から転送された画像データをブロックごとに積算し、ＣＰＵ１０９からの指示により、モニタリング時（スルー画像出力時）と、キャプチャ時（記録用データ出力時）とで積算ブロックを変化させる。
積算値演算回路１０６は、演算処理により得られた積算値と各色の画素数データに基づいてモニタリング時には間引き処理を受けた画像信号に対して、キャプチャ時にはＡフィールド、Ｂフィールド、Ｃフィールドに分割されて転送された記録用の各被分割画像信号ごとに輝度データＹを下記式に基づいて算出し、算出した輝度データを露出演算回路１１０およびホワイトバランス演算回路１１１に出力し、また、画像処理回路１０７に出力する。
【００４２】
（数１）
Ｙ＝０．２９９（Ｒ積算値／Ｒ画素数）
＋０．５８７（Ｇｒ積算値／Ｇｒ画素数＋Ｇｂ積算値／Ｇｂ画素数）
＋０．１１４（Ｂ積算値／Ｂ画素数）
【００４３】
画像処理回路１０７は、ＣＰＵ１０９からの指示により、リニアマトリクス変換、ガンマ変換、エッジ強調、フィルタリング処理等の画像処理を行い、メモリ１０８に出力する。
画像処理回路１０７は、フィルタリング処理によりＡＦ演算用のデータを生成し、ＡＦ演算回路１１２に供給する。
【００４４】
メモリ１０８は、画像処理回路１０７にて処理された画像データを一時的に保存する。また、図示していないが、このメモリ１０８の保存データを取り出し、メモリカード等の記録、ＬＣＤ等の表示装置への表示等が行われる。
【００４５】
ＣＰＵ１０９は、各種デバイスの制御、状態の管理等を行う。
ＣＰＵ１０９は、連写撮影モードにおいては、露出制御装置１１３により制御されるタイミングジェネレータ１１４の撮像素子１０１４の分割転送制御に協同して、所定の分割された記録用の画像信号に基づいた撮影上の動作パラメータを算出する演算処理と、他の分割された記録用の画像信号の転送処理とを並行して行うように露出演算回路１１０、ホワイトバランス(ＷＢ)演算回路１１１の制御を行う。
また、ＣＰＵ１０９は、ＡＦ演算回路１１２の制御を行う。
【００４６】
露出演算回路１１０は、ＣＰＵ１０９の制御に従って積算値演算回路１０６において算出されたデータ（輝度データＹ）を基に設定すべきシャッタ、絞り、アンプゲイン(アナログおよびデジタルのアンプゲイン)を算出し、露出制御装置１１３に出力する。
【００４７】
露出演算回路１１０は、たとえば図４に示すような、輝度データと測光値（露光値）を求めるときに用いる差分値との対応テーブルを有し、このテーブルを参照等して測光値(露光値)を求める。
図４のテーブルは輝度データが８ビットのデジタルデータで得られる場合の例で、輝度データにより、差分値がー２．６から＋３．０の範囲で２９段階に設定されている。
【００４８】
具体的には、まず、積算値演算回路１０７による輝度データＹから図４のテーブルを参照して差分値データを得る。
次に、測光値(ＢＶ)を、以下の式により算出する。ここで、前回の絞り値をＡｖ、前回のシャッタ値をＴｖ、前回の感度をＳｖ、差分値をＤｖとする。
【００４９】
(数２)
Ｂｖ＝Ａｖ＋Ｔｖ−Ｓｖ＋Ｄｖ
【００５０】
なお、前回の絞り値Ａｖ、前回のシャッタ値Ｔｖ、前回の感度Ｓｖは、輝度データ（差分値)を得る際の露光条件である。
【００５１】
次に、求めた測光値Ｂｖから以下の式を満たす次回の絞り値Ａｖ、次回のシャッタ値Ｔｖ、次回の感度Ｓｖを算出する。
【００５２】
(数３)
Ｂｖ＝Ａｖ＋Ｔｖ−Ｓｖ
【００５３】
ただし、
Ｔｖ＝ｌｏｇ2(１／Ｔ）、Ｔはシャッタスピード(秒)、
Ａｖ＝ｌｏｇ2(Ｆｎｏ2) 、Ｆｎｏは絞りのＦ値、
Ａｖ＝ｌｏｇ2(０．３×ＩＳＯ感度)である。
【００５４】
ホワイトバランス（ＷＢ）演算回路１１１は、ＣＰＵ１０９の制御に従って積算値演算回路１０６で得られたＲ，Ｇｒ，Ｇｂ，Ｂの各積算値を基に、ホワイトバランス(ＷＢ)用のゲインを算出し、露出制御装置１１３に出力する。
【００５５】
ＡＦ演算回路１１２は、ＣＰＵ１０９の制御に従って積算値演算回路１０６で得られたＡＦ用データを基に、ＡＦ演算を行い、撮像レンズ１０１１の駆動を制御するための信号をモータドライバ１１７に出力する。
【００５６】
露出制御装置１１３は、露出演算回路１１０およびホワイトバランス演算回路１１１で算出された結果から、シャッタ、絞り、アンプゲインをそれぞれ制御する。
露出制御装置１１３は、連写撮影モードにおいては、ＣＰＵ１０９と協同で、タイミングジェネレータ１１４の撮像素子１０１４の分割転送制御タイミングを、所定の分割された記録用の画像信号に基づいた撮影上の動作パラメータを算出する演算処理と、他の分割された記録用の画像信号の転送処理とを並行して行うように制御する。
【００５７】
タイミングジェネレータ１１４は、露出制御装置１１３の制御に従って撮像素子１０１４を駆動するパルスを生成し、撮像素子１０１４に出力する。
タイミングジェネレータ１１４は、撮像素子１０１４の露光時間（電子シャッタ）をも制御する。
【００５８】
次に、上記構成による連写撮影モードの動作を図５(Ａ)から（Ｉ）に関連付けて説明する。
【００５９】
撮像部１０１において、自動フォーカス調整のためにモータドライバ１１７およびモータ１２０により駆動される撮像レンズ１０１１、モータドライバ１１６およびモータ１１９により駆動される絞り１０１２、モータドライバ１１５およびモータ１１５により駆動されるメカシャッタ１０１３が駆動制御されて、撮像素子１０１４において、撮像レンズ１０１１、絞り１０１２、およびメカシャッタ１０１３を介して入射した被写体像が光電変換される。
【００６０】
図５(Ａ)〜(Ｈ)に示すように、撮像素子(ＣＣＤ)１０１４は、モニタリング用の垂直方向１／６方向間引きで駆動され、電子シャッタが制御されて撮像素子(ＣＣＤ)１０１４の露光が行われて１／６間引きの画像信号の転送が行われる。
１／６間引きの画像信号は、ＣＤＳ回路１０２、アナログゲインアンプ１０３で増幅され、Ａ／Ｄ変換回路１０４でデジタル信号に変換され、さらにデジタルゲインアンプ１０５で増幅作用を受けて積算値演算回路１０６に入力される。
【００６１】
積算値演算回路１０６においては、演算処理により得られた積算値と各色の画素数データに基づいて１／６間引きの画像信号の輝度データＹが算出され、算出した輝度データを露出演算回路１１０およびホワイトバランス演算回路１１１に出力され、また、画像処理回路１０７に出力される。
露出演算回路１１０では、ＣＰＵ１０９の制御に従って積算値演算回路１０６において算出されたデータ（輝度データＹ）を基に設定すべきシャッタ、絞り、アンプゲイン(アナログおよびデジタルのアンプゲイン)が算出され、露出制御装置１１３に出力される。
ホワイトバランス（ＷＢ）演算回路１１１において、ＣＰＵ１０９の制御に従って積算値演算回路１０６で得られた積算値を基に、ホワイトバランス(ＷＢ)用のゲインが算出され、露出制御装置１１３に出力される。
【００６２】
露出制御装置１１３においては、露出演算回路１１０およびホワイトバランス演算回路１１１で算出された結果から、シャッタ、絞り、アンプゲインの各制御が行われる。
【００６３】
記録用の撮像開始の指示があった場合、記録用の電子シャッタに切り替え、その露光終了のタイミングで、メカシャッタ１０１３が閉状態に制御され、ＣＰＵ１０９により積算値演算回路１０６に対して積算ブロックの切り替え信号が出される。
【００６４】
ここでタイミングジェネレータ１１４による制御により、Ａフィールドの画像信号の転送が行われる。
Ａフィールドの画像信号は、ＣＤＳ回路１０２、アナログゲインアンプ１０３で増幅され、Ａ／Ｄ変換回路１０４でデジタル信号に変換され、さらにデジタルゲインアンプ１０５で増幅作用を受けて積算値演算回路１０６に入力される。
Ａフィールドの画像信号の転送終了後、引き続き、Ｂフィールド、さらにはＣフィールドの画像信号の転送が行われる。
Ｂ、Ｃフィールドの画像信号は、ＣＤＳ回路１０２、アナログゲインアンプ１０３で増幅され、Ａ／Ｄ変換回路１０４でデジタル信号に変換され、さらにデジタルゲインアンプ１０５で増幅作用を受けて積算値演算回路１０６に入力される。
【００６５】
積算値演算回路１０６においては、演算処理により得られた積算値と各色の画素数データに基づいてＡフィールドの画像信号の輝度データＹが算出され、算出した輝度データを露出演算回路１１０およびホワイトバランス演算回路１１１に出力され、また、画像処理回路１０７に出力される。
露出演算回路１１０では、ＣＰＵ１０９の制御に従って積算値演算回路１０６において算出されたデータ（輝度データＹ）を基に設定すべきシャッタ、絞り、アンプゲイン(アナログおよびデジタルのアンプゲイン)が算出され、露出制御装置１１３に出力される。
ホワイトバランス（ＷＢ）演算回路１１１において、ＣＰＵ１０９の制御に従って積算値演算回路１０６で得られた積算値を基に、ホワイトバランス(ＷＢ)用のゲインが算出され、露出制御装置１１３に出力される。
【００６６】
露出制御装置１１３においては、露出演算回路１１０およびホワイトバランス演算回路１１１で算出された結果から、シャッタ、絞り、アンプゲインの各制御が行われる。
【００６７】
以上の動作においては、図５(Ｆ)から(Ｈ)に示すように、露出演算回路１１０でＡフィールドのデータで算出した露出パラメータ(シャッタ値等)をＣフィールドの転送終了直前で設定し、Ｃフィールドの次のＶＤ期間でメカシャッタ１０１３を開状態に制御して、次のＶＤ期間ですぐに露光するように制御される。
これの一連の動作により、露光量等の動作パラメータを更新しつつ、連写速度の高速化が実現されている。
【００６８】
以上の動作が連写撮影モードで撮像される連続する複数画像に対して同様に繰り返される。
【００６９】
以上説明したように、本実施形態によれば、連写撮影モード時に、露出制御装置１１３により制御されるタイミングジェネレータ１１４の制御タイミングに従って、１つの記録用画像信号をＡフィールド、Ｂフィールド、およびＣフィールドの３つに分割して順次に転送する撮像素子１０１４と、露出演算回路１１０およびホワイトバランス演算回路１１１で算出された結果から、シャッタ、絞り、アンプゲインをそれぞれ制御し、かつ、露出制御装置１１３は、連写撮影モードにおいては、ＣＰＵ１０９と協同で、タイミングジェネレータ１１４の撮像素子１０１４の分割転送制御タイミングを、所定の分割された記録用の画像信号に基づいた撮影上の動作パラメータを算出する演算処理と、他の分割された記録用の画像信号の転送処理とを並行して行うように制御する露出制御装置１１３とを有することから、連写速度の向上を図ることができる。
一般に、スルー用の画像信号から露出演算を行うカメラにおいて、連写中に、ＡＥロックをしない場合は、連写の間にスルー用の画像信号に切り替え、そのスルー用画像信号を基に演算を行う。
この場合、最低でも連写の間に、測光用露光に１Ｖ、測光用画像転送に１Ｖ、露出演算＋パラメータ設定に１Ｖ、記録用露光に１Ｖの、計４Ｖ期間のスルー用の画像信号の出力が必要となる(メカシャッタ使用時は前記４Ｖの前にメカシャッタ開用に１Ｖ必要で計５Ｖである)。
これに対して、本発明によれば、連写の間のスルー用の画像信号の出力は、記録用の露光時間が最低１Ｖ(メカシャッタ使用時は２Ｖ)ですむことから、ＡＥロックをしない連写において、連写速度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明に係る撮像装置の一実施形態を示すブロック構成図である。
【図２】撮像素子のモニタリング時およびキャプチャ時（連写撮影モード時の３フィールド読み出し）動作を説明するための図である。
【図３】有効エリアがあるときの転送方法を説明するための図である。
【図４】露出演算回路において輝度データと測光値（露光値）を求めるときに用いる差分ちであるとの対応テーブルを示す図である。
【図５】本実施形態における連写撮影モードの動作を説明するための図である。
【符号の説明】
【００７１】
１００…撮像装置、１０１…像部、１０１１…撮像レンズ、１０１２…絞り、１０１３…メカニカルシャッタ、１０１４…撮像素子、１０２…相関二重サンプリング回路（ＣＤＳ）、１０３…アナログゲインアンプ、１０４…アナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換回路、１０５…デジタルゲインアンプ、１０６…第２の演算手段としての積算値演算回路、１０７…画像処理回路、１０８…メモリ（ＲＡＭ）、１０９…制御手段の一部を含むＣＰＵ、１１０…第１の演算手段としての露出演算回路、１１１…ホワイトバランス（ＷＢ）演算回路、１１２…オートフォーカス（ＡＦ）演算回路、１１３…制御手段の一部を含む露出制御装置、１１４…タイミングジェネレータ、１１５…メカニカルシャッタ（メカシャッタ）駆動用モータドライバ、１１６…絞り駆動用モータドライバ、１１７…ＡＦ駆動用モータドライバ、１１８…メッカシャッタ駆動用モータ、１１９…絞り駆動用モータ、１２０…ＡＦ駆動用モータ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像して得られる画像信号を１の画像として記録可能な撮像装置であって、
撮像して得られた記録用の画像信号を転送する第１の手段と、
前記記録用の画像信号に基づいた撮影上の動作パラメータを算出する演算を前記記録用の画像信号の転送と並行して行う第２の手段と
を有する撮像装置。
【請求項２】
撮像して得られる画像信号を１の画像として記録可能な撮像装置であって、
撮像して得られる記録用の画像信号を分割して転送する第１の手段と、
所定の前記分割された記録用の画像信号に基づいた撮影上の動作パラメータを算出する演算を他の分割された記録用の画像信号の転送と並行して行う第２の手段と
を有する撮像装置。
【請求項３】
前記第１の手段で分割して転送された画像信号を合成して１の画像として記録する手段を、さらに有する
請求項２に記載の撮像装置。
【請求項４】
連写撮影モードを有し、
前記連写撮影モード時に、
前記第１の手段は、撮像して得られる記録用の画像信号を分割して転送し、
前記第２の手段は、所定の前記分割された記録用の画像信号に基づいた撮影上の動作パラメータを算出する演算と他の分割された記録用の画像信号の転送とを並行して行う
請求項２または３に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記画像信号は、直前に撮像された記録用画像信号に基づいて算出された撮影上の動作パラメータが適用された撮像により得られる
請求項１乃至４のうちのいずれか一に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記第２の手段は、最初に分割転送される被分割記録用画像信号を基に前記撮影上の動作パラメータを算出する
請求項２乃至５のうちのいずれか一に記載の撮像装置。
【請求項７】
最初に転送される画像信号が有効エリアの画像信号を含み、
前記第２の手段は、前記有効エリアの画像信号から撮影上の動作パラメータを算出する
請求項６に記載の撮像装置。
【請求項８】
前記撮影上の動作パラメータには、少なくとも露出値、およびホワイトバランス調整値のいずれかを含む
請求項１乃至７のうちのいずれか一に記載の撮像装置。
【請求項９】
撮像して得られる画像信号を１の画像として記録可能な撮像装置であって、
撮影上の動作パラメータに応じて撮像して得られる記録用の画像信号を転送する撮像手段と、
記録用の画像信号に基づいた撮影上の動作パラメータを算出する演算手段と、
前記撮像手段の転送を制御し、当該転送タイミングに基づいて、前記演算手段による記録用の画像信号に基づいた撮影上の動作パラメータを算出する演算を記録用の画像信号の転送と並行して行うように制御する制御手段と
を有する撮像装置。
【請求項１０】
撮像して得られる画像信号を１の画像として記録可能な撮像装置であって、
撮影上の動作パラメータに応じて撮像して得られた記録用の画像信号を分割して転送可能な撮像手段と、
所定の前記分割された記録用の画像信号に基づいた撮影上の動作パラメータを算出する演算手段と、
前記撮像手段の分割転送を制御し、当該分割転送タイミングに基づいて、前記演算手段による所定の前記分割された記録用の画像信号に基づいた撮影上の動作パラメータを算出する演算処理と他の分割された記録用の画像信号の転送処理とを並行して行うように制御する制御手段と
を有する撮像装置。
【請求項１１】
連写撮影モードを有し、
前記連写撮影モード時に、
前記撮像手段は、撮像して得られた記録用の画像信号を分割して転送し、
前記制御手段は、所定の前記分割された記録用の画像信号に基づいた撮影上の動作パラメータを算出する演算処理と他の分割された記録用の画像信号の転送処理とを並行して行うように制御する
請求項１０に記載の撮像装置。
【請求項１２】
撮像して得られる画像信号を１の画像として記録可能な撮像装置であって、
絞りと、シャッタと、撮影上の動作パラメータに応じて撮像して得られる記録用の画像信号を転送する撮像素子とを含む撮像手段と、
記録用の画像信号に基づいた撮影上の動作パラメータとして少なくとも絞り値とシャッタ値に基づいて露光値を算出する第１の演算手段と、
前記撮像手段の転送を制御し、当該転送タイミングに基づいて、前記第１の演算手段による記録用の画像信号に基づいた撮影上の動作パラメータを算出する演算を記録用の画像信号の転送と並行して行うように制御する制御手段と
を有する撮像装置。
【請求項１３】
撮像して得られた画像信号を１の画像として記録可能な撮像装置であって、
絞りと、シャッタと、撮影上の動作パラメータに応じて撮像して得られた記録用の画像信号を分割して転送可能な撮像素子とを含む撮像手段と、
所定の前記分割された記録用の画像信号に基づいた撮影上の動作パラメータとして少なくとも絞り値とシャッタ値に基づいて露光値を算出する第１の演算手段と、
前記撮像手段の分割転送を制御し、当該分割転送タイミングに基づいて、前記第１の演算手段による所定の前記分割された記録用の画像信号に基づいた撮影上の動作パラメータを算出する演算処理と、他の分割された記録用の画像信号の転送処理とを並行して行うように制御する制御手段と
を有する撮像装置。
【請求項１４】
前記撮像手段により転送された分割された各画像信号ごとに輝度データを算出する第２の算出手段を有し、
前記第１の演算手段は、前記輝度データに応じた差分値を適用して前記露光値を算出する
請求項１３に記載の撮像装置。
【請求項１５】
連写撮影モードを有し、
前記連写撮影モード時に、
前記撮像手段は、撮像して得られた記録用の画像信号を分割して転送し、
前記制御手段は、所定の前記分割された記録用の画像信号に基づいた撮影上の動作パラメータを算出する演算処理と他の分割された記録用の画像信号の転送処理とを並行して行うように制御する
請求項１３または１４に記載の撮像装置。
【請求項１６】
モニタモードを有し、
前記撮像手段は、前記モニタモード時には、撮像した画像信号の分割転送を行わない
請求項１３乃至１５のうちのいずれか一に記載の撮像装置。
【請求項１】
撮像して得られる画像信号を１の画像として記録可能な撮像装置であって、
撮像して得られた記録用の画像信号を転送する第１の手段と、
前記記録用の画像信号に基づいた撮影上の動作パラメータを算出する演算を前記記録用の画像信号の転送と並行して行う第２の手段と
を有する撮像装置。
【請求項２】
撮像して得られる画像信号を１の画像として記録可能な撮像装置であって、
撮像して得られる記録用の画像信号を分割して転送する第１の手段と、
所定の前記分割された記録用の画像信号に基づいた撮影上の動作パラメータを算出する演算を他の分割された記録用の画像信号の転送と並行して行う第２の手段と
を有する撮像装置。
【請求項３】
前記第１の手段で分割して転送された画像信号を合成して１の画像として記録する手段を、さらに有する
請求項２に記載の撮像装置。
【請求項４】
連写撮影モードを有し、
前記連写撮影モード時に、
前記第１の手段は、撮像して得られる記録用の画像信号を分割して転送し、
前記第２の手段は、所定の前記分割された記録用の画像信号に基づいた撮影上の動作パラメータを算出する演算と他の分割された記録用の画像信号の転送とを並行して行う
請求項２または３に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記画像信号は、直前に撮像された記録用画像信号に基づいて算出された撮影上の動作パラメータが適用された撮像により得られる
請求項１乃至４のうちのいずれか一に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記第２の手段は、最初に分割転送される被分割記録用画像信号を基に前記撮影上の動作パラメータを算出する
請求項２乃至５のうちのいずれか一に記載の撮像装置。
【請求項７】
最初に転送される画像信号が有効エリアの画像信号を含み、
前記第２の手段は、前記有効エリアの画像信号から撮影上の動作パラメータを算出する
請求項６に記載の撮像装置。
【請求項８】
前記撮影上の動作パラメータには、少なくとも露出値、およびホワイトバランス調整値のいずれかを含む
請求項１乃至７のうちのいずれか一に記載の撮像装置。
【請求項９】
撮像して得られる画像信号を１の画像として記録可能な撮像装置であって、
撮影上の動作パラメータに応じて撮像して得られる記録用の画像信号を転送する撮像手段と、
記録用の画像信号に基づいた撮影上の動作パラメータを算出する演算手段と、
前記撮像手段の転送を制御し、当該転送タイミングに基づいて、前記演算手段による記録用の画像信号に基づいた撮影上の動作パラメータを算出する演算を記録用の画像信号の転送と並行して行うように制御する制御手段と
を有する撮像装置。
【請求項１０】
撮像して得られる画像信号を１の画像として記録可能な撮像装置であって、
撮影上の動作パラメータに応じて撮像して得られた記録用の画像信号を分割して転送可能な撮像手段と、
所定の前記分割された記録用の画像信号に基づいた撮影上の動作パラメータを算出する演算手段と、
前記撮像手段の分割転送を制御し、当該分割転送タイミングに基づいて、前記演算手段による所定の前記分割された記録用の画像信号に基づいた撮影上の動作パラメータを算出する演算処理と他の分割された記録用の画像信号の転送処理とを並行して行うように制御する制御手段と
を有する撮像装置。
【請求項１１】
連写撮影モードを有し、
前記連写撮影モード時に、
前記撮像手段は、撮像して得られた記録用の画像信号を分割して転送し、
前記制御手段は、所定の前記分割された記録用の画像信号に基づいた撮影上の動作パラメータを算出する演算処理と他の分割された記録用の画像信号の転送処理とを並行して行うように制御する
請求項１０に記載の撮像装置。
【請求項１２】
撮像して得られる画像信号を１の画像として記録可能な撮像装置であって、
絞りと、シャッタと、撮影上の動作パラメータに応じて撮像して得られる記録用の画像信号を転送する撮像素子とを含む撮像手段と、
記録用の画像信号に基づいた撮影上の動作パラメータとして少なくとも絞り値とシャッタ値に基づいて露光値を算出する第１の演算手段と、
前記撮像手段の転送を制御し、当該転送タイミングに基づいて、前記第１の演算手段による記録用の画像信号に基づいた撮影上の動作パラメータを算出する演算を記録用の画像信号の転送と並行して行うように制御する制御手段と
を有する撮像装置。
【請求項１３】
撮像して得られた画像信号を１の画像として記録可能な撮像装置であって、
絞りと、シャッタと、撮影上の動作パラメータに応じて撮像して得られた記録用の画像信号を分割して転送可能な撮像素子とを含む撮像手段と、
所定の前記分割された記録用の画像信号に基づいた撮影上の動作パラメータとして少なくとも絞り値とシャッタ値に基づいて露光値を算出する第１の演算手段と、
前記撮像手段の分割転送を制御し、当該分割転送タイミングに基づいて、前記第１の演算手段による所定の前記分割された記録用の画像信号に基づいた撮影上の動作パラメータを算出する演算処理と、他の分割された記録用の画像信号の転送処理とを並行して行うように制御する制御手段と
を有する撮像装置。
【請求項１４】
前記撮像手段により転送された分割された各画像信号ごとに輝度データを算出する第２の算出手段を有し、
前記第１の演算手段は、前記輝度データに応じた差分値を適用して前記露光値を算出する
請求項１３に記載の撮像装置。
【請求項１５】
連写撮影モードを有し、
前記連写撮影モード時に、
前記撮像手段は、撮像して得られた記録用の画像信号を分割して転送し、
前記制御手段は、所定の前記分割された記録用の画像信号に基づいた撮影上の動作パラメータを算出する演算処理と他の分割された記録用の画像信号の転送処理とを並行して行うように制御する
請求項１３または１４に記載の撮像装置。
【請求項１６】
モニタモードを有し、
前記撮像手段は、前記モニタモード時には、撮像した画像信号の分割転送を行わない
請求項１３乃至１５のうちのいずれか一に記載の撮像装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００６−１２９０７６（Ｐ２００６−１２９０７６Ａ）
【公開日】平成１８年５月１８日（２００６．５．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−３１４６９８（Ｐ２００４−３１４６９８）
【出願日】平成１６年１０月２８日（２００４．１０．２８）
【出願人】（０００００６６３３）京セラ株式会社 (13,660)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年５月１８日（２００６．５．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年１０月２８日（２００４．１０．２８）
【出願人】（０００００６６３３）京セラ株式会社 (13,660)
【Ｆターム（参考）】
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