(57)【要約】【課題】適切な露光時間の高速電子シャッタ撮影を行うことができる撮像装置の駆動方法を提供することを課題とする。【解決手段】撮像装置の駆動方法は、光電変換により画像を生成する撮像素子を有する撮像装置の駆動方法であって、第１の露光時間決定手段により、前記撮像素子により生成された画像を基に第１の露光時間を決定する第１の露光時間決定ステップ（Ｓ２０２）と、水平走査期間決定手段により、前記第１の露光時間を基に水平走査期間を決定する水平走査期間決定ステップ（Ｓ２０５）と、第２の露光時間決定手段により、前記水平走査期間の整数倍の第２の露光時間を決定する第２の露光時間決定ステップ（Ｓ２０６）と、前記撮像素子の前記第２の露光時間の電子シャッタにより画像を生成するステップ（Ｓ２０８）とを有する。【選択図】図２
2018064172.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光電変換により画像を生成する撮像素子と、
前記撮像素子により生成された画像を基に第１の露光時間を決定する第１の露光時間決定手段と、
前記第１の露光時間を基に水平走査期間を決定する水平走査期間決定手段と、
前記水平走査期間の整数倍の第２の露光時間を決定する第２の露光時間決定手段とを有し、
前記撮像素子は、前記第２の露光時間の電子シャッタにより画像を生成することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
さらに、前記第１の露光時間と前記第２の露光時間との差分に応じて、前記撮像素子により生成された画像をゲイン補正するゲイン補正手段を有することを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
【請求項３】
前記水平走査期間決定手段は、前記水平走査期間の整数倍と前記第１の露光時間との差分が第１の閾値以下になるように、前記水平走査期間を決定することを特徴とする請求項１又は２記載の撮像装置。
【請求項４】
前記水平走査期間決定手段は、前記第１の露光時間が第２の閾値以下である場合には、前記第１の露光時間を基に水平走査期間を決定し、前記第１の露光時間が前記第２の閾値より長い場合には、標準の水平走査期間を採用することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記水平走査期間決定手段は、前記第１の露光時間が特定の露光時間である場合には、前記第１の露光時間を基に水平走査期間を決定し、前記第１の露光時間が前記特定の露光時間でない場合には、標準の水平走査期間を採用することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記水平走査期間決定手段は、磁気ノイズの条件及び前記第１の露光時間を基に水平走査期間を決定することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記水平走査期間決定手段は、ローリング歪の条件及び前記第１の露光時間を基に水平走査期間を決定することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項８】
前記水平走査期間決定手段は、撮影条件及び前記第１の露光時間を基に水平走査期間を決定することを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項９】
前記撮像素子の電子シャッタにより静止画を撮影する場合に、前記水平走査期間決定手段は、前記第１の露光時間を基に水平走査期間を決定し、前記第２の露光時間決定手段は、前記水平走査期間の整数倍の第２の露光時間を決定することを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項１０】
動画を撮影する場合に、前記水平走査期間決定手段は、前記第１の露光時間を基に水平走査期間を決定し、前記第２の露光時間決定手段は、前記水平走査期間の整数倍の第２の露光時間を決定することを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項１１】
前記水平走査期間決定手段は、動画のフレーム間で前記水平走査期間を変更する場合には、許容範囲内で前記水平走査期間を変更することを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項１２】
前記水平走査期間決定手段は、静止画撮影中と動画撮影中とで異なる水平走査期間を決定することを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項１３】
光電変換により画像を生成する撮像素子を有する撮像装置の駆動方法であって、
第１の露光時間決定手段により、前記撮像素子により生成された画像を基に第１の露光時間を決定する第１の露光時間決定ステップと、
水平走査期間決定手段により、前記第１の露光時間を基に水平走査期間を決定する水平走査期間決定ステップと、
第２の露光時間決定手段により、前記水平走査期間の整数倍の第２の露光時間を決定する第２の露光時間決定ステップと、
前記撮像素子の前記第２の露光時間の電子シャッタにより画像を生成するステップと
を有することを特徴とする撮像装置の駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置及び撮像装置の駆動方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、デジタルカメラ等の画像撮像装置の撮像素子の多くには、ＣＭＯＳセンサと呼ばれるイメージセンサが搭載されている。ＣＭＯＳセンサは、ライン露光順次読み出し方式（ローリングシャッタ）を用いることにより、低消費電力化、高速読み出しを実現している。その一方で、高速移動体撮影時の画像歪み（ローリングシャッタ歪）、フラッシュによる明暗の発生、蛍光灯面内フリッカーの現象が生じることが課題になっている。しかし、近年、読み出しの更なる高速化に伴い、ローリングシャッタ歪の問題が小さくなっており、ローリングシャッタを用いた静止画の撮影が普及してきている。
【０００３】
一般的に、メカシャッタを使用せずにローリングシャッタを用いた静止画の撮影をするメリットとして、静穏化、震動レス、高速シャッタスピードの実現等があげられる。しかし、このうちの高速シャッタスピードの実現を行う場合には、電子シャッタの制御を細かい単位で制御する必要がある。特許文献１には、電子シャッタの制御信号タイミングを、水平走査期間の長さ単位に調整するとともに、さらに、１水平走査期間の長さ未満で微調整する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−１３４５４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、ＣＭＯＳセンサの多くは、電子シャッタの制御信号タイミングを、水平走査期間の長さ単位でのみ調整可能であり、その場合にどのようにして高速シャッタを実現するかが課題となっている。
【０００６】
本発明の目的は、適切な露光時間の高速電子シャッタ撮影を行うことができる撮像装置及び撮像装置の駆動方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の撮像装置は、光電変換により画像を生成する撮像素子と、前記撮像素子により生成された画像を基に第１の露光時間を決定する第１の露光時間決定手段と、前記第１の露光時間を基に水平走査期間を決定する水平走査期間決定手段と、前記水平走査期間の整数倍の第２の露光時間を決定する第２の露光時間決定手段とを有し、前記撮像素子は、前記第２の露光時間の電子シャッタにより画像を生成することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、適切な露光時間の高速電子シャッタ撮影を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】撮像装置の構成例を示す図である。
【図２】第１の実施形態による撮像装置の駆動方法を示すフローチャートである。
【図３】実露光時間決定及びゲイン補正値決定の処理を説明するための図である。
【図４】磁気ノイズ及びローリング歪の影響を説明するための図である。
【図５】第２の実施形態による撮像装置の駆動方法を示すフローチャートである。
【図６】シャッタとリセットのタイミングを示す図である。
【図７】水平走査期間の長さ単位で露光時間を調整する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態による撮像装置１００の構成例を示すブロック図である。撮像装置１００は、デジタルカメラ、ビデオカメラの他、スマートフォン、タブレット、工業用カメラ、医療用カメラ等に適用可能である。
【００１１】
撮像装置１００は、ズームレンズ１１０、カメラのブレを補正するシフトレンズ１１１、焦点調節用フォーカスレンズ１１２、後段への光束を遮断するメカニカルシャッタ１１３、及び後段への光束を調節する絞り１１４を有する。さらに、撮像装置１００は、撮像素子１１５、撮像素子１１５を駆動及びサンプリングに必要なタイミングパルスを発生するタイミング発生部１１６を有する。撮像素子１１５は、光電変換によりアナログの画像信号を生成し、アナログの画像信号をデジタルの画像データに変換し、デジタルの画像データを画像処理部１１７に出力する。
【００１２】
画像処理部１１７は、前処理回路１４１、ＳＳＧ回路１４２、ＡＦ（オートフォーカス）評価値演算回路１４３、信号処理回路１４４、輝度積分回路１４５、縮小回路１４６、画像合成回路１４７、ラスタブロック変換回路１４８、及び、圧縮回路１４９を有する。ＳＳＧ回路１４２は、タイミング発生部１１６から撮像駆動用のクロックを入力し、水平及び垂直同期信号を生成し、水平及び垂直同期信号をタイミング発生部１１６と撮像素子１１５に出力する。前処理回路１４１は、入力画像を行単位で輝度積分回路１４５と信号処理回路１４４とに分配する。また、前処理回路１４１は、撮像素子１１５の画像データに必要となるチャネル間のデータ補正等の処理を行う。ＡＦ評価値演算回路１４３は、設定された複数の評価領域内に入力される画像データの輝度成分について水平方向のフィルタ処理を施し、コントラストを表す所定周波数を抽出しながら最大値を選択し、垂直方向に積分演算を行う。輝度積分回路１４５は、ＲＧＢ信号から輝度成分を混合生成し、入力画像を複数領域に分割し、領域毎に輝度成分を生成する。信号処理回路１４４は、撮像素子１１５の画像データに対して、色キャリア除去、アパーチャー補正、ガンマ補正処理等を行って輝度信号を生成する。同時に、信号処理回路１４４は、色補間、マトリックス変換、ガンマ処理、ゲイン調整等を施して色差信号を生成し、ＹＵＶ形式の画像データをメモリ部１２３に書き込む。また、信号処理回路１４４は、生成するＹＵＶ形式の画像データの輝度信号（Ｙ）をそのレベル毎に集計し、画像データ毎の輝度分布データを生成する。
【００１３】
画像合成回路１４７は、メモリ部１２３に記憶されている複数のＲＧＢ形式の画像データ、又はその画像データに対して信号処理を施した複数のＹＵＶ形式の画像データを入力する。そして、画像合成回路１４７は、画像データに対し画素単位で設定された係数を乗じて加算することにより合成画像を生成する。縮小回路１４６は、信号処理回路１４４が出力する画像データを入力し、入力される画素データの切り出し、間引き、及び、線形補間処理等を行い、水平垂直方向に画素データの縮小処理を施す。ラスタブロック変換回路１４８は、縮小回路１４６で変倍されたラスタスキャン画像データをブロックスキャン画像データに変換する。こうした一連の画像処理は、メモリ部１２３がバッファメモリとして用いられて実現される。圧縮回路１４９は、バッファメモリでブロックスキャンデータに変換したＹＵＶ画像データを静止画又は動画圧縮方式に従って圧縮して、静止画像ファイル又は動画ビットストリームを出力する。
【００１４】
露出制御部１１８は、メカニカルシャッタ１１３、絞り１１４、及びタイミング発生部１１６の電子シャッタを制御する。レンズ駆動部１１９は、ズームレンズ１１０、焦点調節レンズ１１２を光軸上に沿って移動させ、被写体像を撮像素子１１５上に結像させる。また、レンズ駆動部１１９は、角速度センサと加速度センサの出力に応じて、シフトレンズ１１１を駆動し、撮像装置（画像記録再生装置）１００の手ブレを光学的に補正する。また、操作部１２０は、撮影指示を行うレリーズスイッチ、動画記録開始を行う動画スイッチ、及び、各種設定を行う操作指示スイッチ等を含む。
【００１５】
システム制御部１２１は、ＣＰＵとそのインターフェイス回路、ＤＭＡＣ（Direct・Memory・Access・Controller）、バスアービター等を有する。システム制御部１２１のＣＰＵが実行するプログラムは、フラッシュメモリ１２２に記憶されている。また、メモリ部１２３は、例えばＤＲＡＭ等であり、各処理途中のデータを一時保存する。フラッシュメモリ１２２内のプログラムは、メモリ部１２３に展開され使用される。
【００１６】
インターフェイス部１２４は、システム制御部１２１と記録媒体２００との間のインターフェイスである。コネクタ１２５は、撮像装置１００の本体と記録媒体２００とを接続するためのコネクタである。記録媒体着脱検知スイッチ１２６は、記録媒体２００の着脱を検出する。
【００１７】
マイクロフォン１２７は、入力された音声を音声信号に変換する。Ａ／Ｄ変換器１２８は、マイクロフォン１２７のアナログ音声出力をデジタル音声データに変換する。音声処理部１２９は、デジタル音声データに所定の音声処理を施し、音声ビットストリームを出力する。
【００１８】
電源制御部１３０は、電池検出回路、ＤＣ−ＤＣコンバータを制御し、必要な電圧を必要な期間、記録媒体２００を含む各部へ供給する。電源コネクタ１３１は、電源手段１３２を電源制御部１３０に接続する。電源手段１３２は、一次電池、二次電池又はＡＣアダプター等である。これらの制御は、システム制御部１２１により行われる。
【００１９】
再生回路１５０は、画像処理部１１７により生成され、メモリ部１２３に記憶された画像データを表示用画像に変換してモニタ１５１に転送する。モニタ１５１は、表示用画像を表示する表示装置である。再生回路１５０は、ＹＵＶ形式の画像データを輝度成分信号Ｙと変調色差成分Ｃとに分離し、Ｄ／Ａ変換を行ったアナログ化されたＹ信号にＬＰＦ（ローパスフィルタ）処理を施す。また、再生回路１５０は、Ｄ／Ａ変換を行ったアナログの変調色差成分ＣにＢＰＦ（バンドパスフィルタ）処理を施し、変調色差成分Ｃの周波数成分のみを抽出する。そして、再生回路１５０は、こうして生成された信号成分とサブキャリア周波数に基づいて、Ｙ信号とＲＧＢ信号に変換生成して、モニタ１５１に出力する。このように、撮像素子１１５からの画像データを逐次処理して表示することによってＥＶＦ（電子ビューファインダ）が実現される。
【００２０】
記録媒体２００は、半導体メモリ等から構成される記録部２０１と、撮像装置１００とのインターフェイス２０２と、撮像装置１００と接続を行うコネクタ２０３と、媒体記録禁止スイッチ２０４とを有する。
【００２１】
図７（Ａ）〜（Ｃ）は、撮像素子１１５の露光時間を水平走査期間の長さ単位で調整する図であり、垂直同期信号ＶＤ及び水平同期信号ＨＤを示す。撮像素子１１５のＣＭＯＳセンサの多くは、電子シャッタの制御信号タイミングを、水平走査期間の長さ単位にのみ調整可能である。その場合に、どのようにして高速シャッタを実現するかが課題となる。例として、シャッタスピード１／３２０００ｓ（≒３０．５１８μｓ）を実現する場合を説明する。図７（Ａ）のように、水平走査期間（以下、Ｈという）が１Ｈ＝１０．１７μｓである場合は、露光時間はほぼ３Ｈで実現可能である。一方で、図７（Ｂ）及び（Ｃ）のように、１Ｈ＝２０μｓの場合には、水平走査期間の整数倍では、適切な露光時間の実現ができない。図７（Ｂ）のように、露光期間を２Ｈとした場合には、露光時間がオーバーしてしまう。図７（Ｃ）のように、露光時間を１Ｈとした場合には、露光時間が不足してしまう。以下、撮像素子１１５のタイミング制御によって、高速シャッタを実現する実施形態を説明する。
【００２２】
図２（Ａ）は、本実施形態による撮像装置１００の駆動方法を示すフローチャートである。以下、静止画撮影の場合を説明する。静止画を撮影する場合、ユーザーは、シャッタ手段として、メカニカルシャッタ１１３又は撮像素子１１５の電子シャッタの何れかを選択可能である（シャッタモード）。その選択は、ユーザーがモニタ１５１及び操作部１２０を使用して設定する。電子シャッタの場合、タイミング発生部１１６が撮像素子１１５の電子シャッタを制御する。
【００２３】
ステップＳ２０１では、撮像装置１００は、操作部１２０のレリーズスイッチが押された場合に、以下の撮影処理を開始する。次に、ステップＳ２０２では、画像処理部１１７及びシステム制御部１２１は、第１の露光時間決定手段であり、撮影指示時に、撮像素子１１５により生成された画像データを基に、撮影時の露光時間（第１の露光時間）を決定する。システム制御部１２１は、その露光時間を露出制御部１１８に通知する。次に、ステップＳ２０３では、システム制御部１２１は、撮影時のシャッタモードがメカニカルシャッタ１１３又は撮像素子１１５の電子シャッタのいずれであるのかを判断する。システム制御部１２１は、撮影時のシャッタモードがメカニカルシャッタ１１３である場合には、ステップＳ２０８に処理を進め、メカニカルシャッタ１１３による撮影を行う。システム制御部１２１は、撮影時のシャッタモードが撮像素子１１５の電子シャッタである場合には、ステップＳ２０４に処理を進める。
【００２４】
ステップＳ２０４では、システム制御部１２１は、ステップＳ２０２で決定された露光時間を基に、電子シャッタのシャッタスピードが閾値以上であるか否かを判定する。システム制御部１２１は、シャッタスピードが閾値以上である場合にはステップＳ２０５に処理を進め、シャッタスピードが閾値未満である場合にはステップＳ２０６に処理を進める。すなわち、システム制御部１２１は、ステップＳ２０２の露光時間が第２の閾値以下である場合にはステップＳ２０５に処理を進め、ステップＳ２０２の露光時間が第２の閾値より長い場合には、標準の水平走査期間を採用し、ステップＳ２０６に処理を進める。ステップＳ２０５では、システム制御部（水平走査期間決定部）１２１は、ステップＳ２０２の露光時間を基に露光時の撮像素子１１５の水平走査期間を決定し、ステップＳ２０６に処理を進める。タイミング発生部１１６は、水平走査期間に基づく水平同期信号ＨＤを生成する。これについては後で詳しく述べる。ステップＳ２０４において、システム制御部１２１は、シャッタスピードが閾値未満である場合には、標準の水平走査期間を採用し、ステップＳ２０６に処理を進める。
【００２５】
ステップＳ２０６では、システム制御部（第２の露光時間決定手段）１２１は、決定された水平走査期間の整数倍の実露光時間（第２の露光時間）を決定する。次に、ステップＳ２０７では、システム制御部１２１は、ステップＳ２０６で決定された実露光時間とステップＳ２０２で決定された露光時間との差分を補正するためのゲイン補正値を決定する。もちろんステップＳ２０２で決定された露光時間とステップＳ２０６で決定された実露光時間が近いほどよく、ステップＳ２０６で決定されるゲイン補正値は０に近いことが好ましい。
【００２６】
次に、ステップＳ２０８では、撮像素子１１５は、ステップＳ２０６で決定された実露光時間の電子シャッタにより、画像データを生成する。画像処理部１１７は、ゲイン補正手段であり、ステップＳ２０７で決定されたゲイン補正値を基に、撮像素子１１５により生成された画像データに対してゲイン補正を行う。
【００２７】
図３は、図２（Ａ）のステップＳ２０６及びステップＳ２０７の処理を説明するための図である。例えば、ステップＳ２０２では、システム制御部１２１は、１／３２０００ｓ（≒３０．５１８μｓ）の露光時間を決定する。ステップＳ２０５では、システム制御部１２１は、１４μｓの水平走査期間（１Ｈ）を決定する。ステップＳ２０６では、システム制御部１２１は、水平走査期間の２倍の２Ｈ＝２８μｓの実露光時間を決定する。ステップＳ２０７では、システム制御部１２１は、ステップＳ２０６で決定された２Ｈ＝２８μｓの実露光時間とステップＳ２０２で決定された１／３２０００ｓ（≒３０．５１８μｓ）の露光時間との差分ΔＴｖ（＝０．１２５段分）を演算する。そして、システム制御部１２１は、差分ΔＴｖ（＝０．１２５段分）を補正するためのゲイン補正値を決定する。画像処理部１１７は、ゲイン補正値を上乗せしたゲインで、撮像素子１１５が出力する画像をゲイン補正することにより、適正な露出を実現することができる。
【００２８】
図２（Ｂ）は、図２（Ａ）のステップ２０５の露光時の撮像素子１１５の水平走査期間算出処理の詳細を示すフローチャートである。ステップＳ２０９では、システム制御部１２１は、水平走査期間算出処理を開始する。ステップＳ２１０では、システム制御部１２１は、撮像素子１１５が磁気ノイズの影響を受けるか否かの条件を取得する。シフトレンズ１１１又は焦点調節用フォーカスレンズ１１２のモーターが通電している場合には、撮像素子１１５が磁気ノイズの影響を受ける。また、ズームレンズ１１０の位置による各種モーターの位置等により、撮像素子１１５が磁気ノイズの影響を受ける。システム制御部１２１は、これらの磁気ノイズの影響を受けるための条件を取得する。撮像素子１１５が磁気ノイズの影響を受けやすい場合には、システム制御部１２１は、撮像素子１１５の水平走査期間を、磁気ノイズの影響を受ける際の干渉が目立たない値に決定する必要がある。
【００２９】
次に、ステップＳ２１１では、システム制御部１２１は、撮像素子１１５がローリング歪の影響を受けるか否かの条件を取得する。例えば、ズームレンズ１１０の位置がテレ端になればなるほど被写体の歪が目立ちやすい。また、被写体が移動体であれば、ローリング歪の影響を受けやすい。システム制御部１２１は、これらの条件を加味して、ローリング歪の影響を受けやすい条件である場合には、撮像素子１１５の水平走査期間をローリング歪が目立たない値（短い期間）にする必要がある。
【００３０】
次に、ステップＳ２１２では、ステップＳ２１０及びＳ２１１の条件を基に、撮像素子１１５の水平走査期間を決定する。その後、ステップＳ２１３では、システム制御部１２１は、水平走査期間算出処理を終了する。
【００３１】
図４（Ａ）〜（Ｃ）は、図２（Ａ）及び（Ｂ）の処理の具体的な例を説明するための図である。撮像素子１１５の水平走査期間（１Ｈ）の最短値が１０μｓであるとする。また、撮像素子１１５が磁気ノイズの影響を受ける際の干渉が発生する水平走査期間の値は、１０≦水平走査期間＜１４μｓであるとする。
【００３２】
図４（Ａ）は、ステップＳ２１０において、磁気ノイズの影響がないと判定された場合を示す。磁気ノイズの影響がないと判定された場合には、ステップＳ２０６で、システム制御部１２１は、実露光時間を可能な範囲で短くすることが必要である。ステップＳ２０２で決定された露光時間が１／３２０００ｓ（≒３０．５１８μｓ）の場合、システム制御部１２１は、なるべく最短の水平走査期間の整数倍が露光時間となるように水平走査期間（１Ｈ）を調整し、水平走査期間１Ｈ＝１０．１７μｓを算出する。１Ｈ＝１０．１７μｓとすると、露光時間１／３２０００ｓ（≒３０．５１８μｓ）が３Ｈ（３×１０．１７μｓ＝３０．５１μｓ）で実現可能となる。この場合、ステップＳ２０６では、システム制御部１２１は、実露光時間３Ｈ（＝３０．５１μｓ）を決定する。ステップＳ２０６で決定された実露光時間３Ｈ（＝３０．５１μｓ）とステップＳ２０２で決定された露光時間１／３２０００ｓ（≒３０．５１８μｓ）はほぼ一致するので、ステップＳ２０７のゲイン補正は不要となる。
【００３３】
図４（Ｂ）は、ステップＳ２１０及びＳ２１１において、磁気ノイズの影響があり、かつローリング歪の影響がないと判定された場合を示す。磁気ノイズの影響があると判定された場合には、磁気ノイズの干渉が発生するような水平走査期間の設定は避ける必要がある。ステップＳ２０２で決定された露光時間が１／３２０００ｓ（≒３０．５１８μｓ）の場合を説明する。システム制御部１２１は、磁気ノイズの干渉が発生するような水平走査期間の設定を避けた上で、なるべく最短の水平走査期間の整数倍が露光時間となるように水平走査期間を調整し、水平走査期間１Ｈ＝１５．２６μｓを算出する。１Ｈ＝１５．２６μｓとすると、露光時間１／３２０００ｓ（≒３０．５１８μｓ）が２Ｈ（２×１５．２６μｓ＝３０．５２μｓ）で実現可能となる。この場合、ステップＳ２０６では、システム制御部１２１は、実露光時間２Ｈ（＝３０．５２μｓ）を決定する。ステップＳ２０６で決定された実露光時間２Ｈ（＝３０．５２μｓ）とステップＳ２０２で決定された露光時間１／３２０００ｓ（≒３０．５１８μｓ）はほぼ一致するので、ステップＳ２０７のゲイン補正は不要となる。
【００３４】
図４（Ｃ）は、ステップＳ２１０及びＳ２１１において、磁気ノイズの影響があり、かつローリング歪の影響があると判定された場合を示す。磁気ノイズの影響があると判定された場合には、磁気ノイズの干渉が発生するような水平走査期間の設定は避ける必要がある。さらに、ローリング歪の影響もあるので、なるべく水平走査期間の値が小さくなることが好ましい。ステップＳ２０２で決定された露光時間が１／３２０００ｓ（≒３０．５１８μｓ）の場合を説明する。システム制御部１２１は、磁気ノイズの干渉が発生するような水平走査期間の設定を避けた上で、水平走査期間を最短とし、水平走査期間の整数倍がステップＳ２０２で決定された露光時間にある程度近づくように調整する。この場合、ステップＳ２０５では、システム制御部１２１は、水平走査期間１Ｈ＝１４μｓを算出する。ステップＳ２０６では、システム制御部１２１は、実露光時間２Ｈ（２×１４μｓ＝２８μｓ）を決定する。露光時間１／３２０００ｓ（≒３０．５１８μｓ）と実露光時間２Ｈ（＝２８μｓ）との差は、ΔＴｖ＝０．１２５段の露光段差に相当する。例えば、ΔＴｖ＝０．５段までのずれは許容するとすれば、この露光時間差は許容できる。ステップＳ２０５では、システム制御部１２１は、水平走査期間の整数倍とステップＳ２０２の露光時間との差分が第１の閾値以下になるように、水平走査期間１Ｈ＝１４μｓを決定する。ステップＳ２０７では、システム制御部１２１は、露光時間１／３２０００ｓ（≒３０．５１８μｓ）と実露光時間２Ｈ（＝２８μｓ）との差を基にゲイン補正値を決定する。画像処理部１１７は、そのゲイン補正値を基に０．１２５段のゲイン補正を行うことにより、露光時間のずれを補正し、適切な露光時間及び高速電子シャッタを実現できる。
【００３５】
以上のように、本実施形態によれば、撮像装置１００に特別な機構を追加することなく、撮像素子１１５の駆動タイミングの制御によって、適切な露光時間の高速電子シャッタ撮影を行うことができる。
【００３６】
本実施形態では、シャッタスピードが閾値以上、つまり一定以上の高速シャッタであれば、ステップＳ２０５の処理を実行する。なお、一定以上の特定のシャッタスピード（露光時間）の場合のみ、ステップＳ２０５の処理を実施するようにしてもよい。また、図２（Ｂ）では、水平走査期間を変える条件として磁気ノイズとローリング歪を挙げたが、他にも様々な撮影条件に応じて変更させてもよい。撮影条件は、例えば、ストロボ撮影であるか否か、カメラの撮影モード、又はカメラの姿勢差等が挙げられる。
【００３７】
（第２の実施形態）
図５は、本発明の第２の実施形態による撮像装置１００の駆動方法を示すフローチャートである。以下、本実施形態が第１の実施形態と異なる点を説明する。本実施形態は、撮像装置１００が動画撮影を行う実施形態であり、シャッタは常に電子シャッタが使用される。
【００３８】
ステップＳ５０１では、撮像装置１００は、操作部１２０の動画スイッチが押された場合に、動画撮影処理を開始する。次に、ステップＳ５０２では、画像処理部１１７及びシステム制御部１２１は、動画撮影中に、撮像素子１１５が出力する画像データを基に、次の目標露光時間を取得する。次に、ステップＳ５０３では、システム制御部１２１は、現在の水平走査期間及び露光時間を取得する。次に、ステップＳ５０４では、図２（Ａ）のステップＳ２０５〜Ｓ２０７と同様に、次に設定する水平走査期間、実露光時間、及びゲイン補正値を決定する。ゲイン補正値は、ステップＳ５０２の目標露光時間とステップＳ５０４の実露光時間との差に基づく値である。
【００３９】
図６に示すように、動画のフレーム間で水平走査期間の値を変更すると、シャッタとリセットのタイミングが変更になり、画面上部と画面下部で露光時間が異なる現象が発生してしまう。そのために、ステップＳ５０４では、システム制御部１２１は、動画のフレーム間で水平走査期間を変更する場合には、許容範囲内でのみ水平走査期間の値を変更する。
【００４０】
次に、ステップＳ５０５では、システム制御部１２１は、動画撮影が終了したか否かを判定し、終了していなければ、ステップＳ５０２に処理を戻し、終了した場合には、ステップＳ５０６に処理を進め、撮影処理を終了する。
【００４１】
本実施形態は、動画撮影の実施形態であるが、カメラのファインダとなるライブ表示等でも適応可能である。変更可能な水平走査期間の値は、動画撮影中であるのか又は静止画撮影中であるのかで変更してもよい。システム制御部１２１は、静止画撮影中と動画撮影中とで異なる水平走査期間を決定する。
【００４２】
以上説明したように、第１及び第２の実施形態によれば、適切な露光時間の高速電子シャッタ撮影が可能となる。なお、上述した各実施形態においては、デジタルカメラに適用した場合を例にして説明したが、これはこの例に限定されない。すなわち、本実施形態は、撮像素子が付随したあらゆるデバイスに適用してもよい。すなわち携帯電話端末や携帯型の画像ビューワ、カメラを備えるテレビ、デジタルフォトフレーム、音楽プレーヤー、ゲーム機、電子ブックリーダー等、画像を撮像可能な装置であれば、適用可能である。
【００４３】
なお、上記実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその技術思想、又はその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
【符号の説明】
【００４４】
１００  撮像装置、１１０  ズームレンズ、１１１  シフトレンズ、１１２  焦点調節用フォーカスレンズ、１１３  メカニカルシャッタ、１１４   絞り、１１５  撮像素子、１１６  タイミング発生部、１１７  画像処理部、１１８  露出制御部、１１９  レンズ駆動部、１２０  操作部、１２１  システム制御部、１２２  フラッシュメモリ、１２３  メモリ部、１２４  インターフェイス、１２５  コネクタ、１２６  記録媒体着脱検知スイッチ、１２７  マイクロフォン、１２８  Ａ／Ｄ変換器、１２９  音声処理部、１３０  電源制御部、１３１  電源コネクタ、１３２  電源手段、１５０  再生回路、１５１  表示装置、２００  記録媒体、２０１  記録部、２０２  インターフェイス、２０３  コネクタ、２０４  媒体記録禁止スイッチ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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