(57)【要約】【課題】使用方法に制約があるイメージセンサを用いた場合においても、静止画撮影モードのパラメータ設定とメカニカルシャッタを閉じるタイミングの設定とを適切に行って、静止画の撮影を適切に行うことができる撮像装置および撮像装置の制御方法を提供する。【解決手段】レリーズシャッタボタンが押下された後、実際の静止画露光期間および静止画読み出し期間の前に、静止画記録に寄与しないダミー静止画露光期間およびダミー静止画読み出し期間を挿入し、タイミングジェネレータに対する静止画撮影モードのパラメータ設定をダミー静止画露光期間の間に行い、メカニカルシャッタを閉じるタイミングの制御をダミー静止画露光期間が終了して静止画露光期間が開始されたときに行う。【選択図】図３−２
2011166397.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
イメージセンサと、
前記イメージセンサから出力されるアナログの画素信号を処理してデジタル画像データを生成するアナログ画像処理手段と、
前記イメージセンサおよび前記アナログ画像処理手段に対して駆動タイミング信号を供給するタイミングジェネレータと、
開状態により前記イメージセンサに光を入射させ、閉状態により前記イメージセンサへの光の入射を遮断するメカニカルシャッタと、
静止画撮影の指示に応答して、少なくとも、前記イメージセンサの駆動モードを静止画撮影モードに切り替えるための前記タイミングジェネレータに対するパラメータ設定と前記メカニカルシャッタを閉じるタイミングの設定とを実行する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、静止画撮影の指示が入力された場合に、静止画露光期間および静止画読み出し期間の前にダミー静止画露光期間およびダミー静止画読み出し期間を挿入し、前記ダミー静止画露光期間の間に前記タイミングジェネレータに対するパラメータ設定を行うとともに、前記ダミー静止画読み出し期間が終了して前記静止画露光期間が開始されたときに前記メカニカルシャッタを閉じるタイミングの設定を行うことを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記タイミングジェネレータに対するパラメータの設定が終了したら前記ダミー静止画露光期間を終了させることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記ダミー静止画読み出し期間の間に露出の設定を行い、前記露出の設定が終了したら前記ダミー静止画読み出し期間を終了させ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。
【請求項４】
イメージセンサと、前記イメージセンサから出力されるアナログの画素信号を処理してデジタル画像データを生成するアナログ画像処理手段と、前記イメージセンサおよび前記アナログ画像処理手段に対して駆動タイミング信号を供給するタイミングジェネレータと、開状態により前記イメージセンサに光を入射させ、閉状態により前記イメージセンサへの光の入射を遮断するメカニカルシャッタと、を備える撮像装置の制御方法であって、
静止画撮影の指示が入力された場合に、静止画露光期間および静止画読み出し期間の前にダミー静止画露光期間およびダミー静止画読み出し期間を挿入し、
前記ダミー静止画露光期間の間に、前記イメージセンサの駆動モードを静止画撮影モードに切り替えるための前記タイミングジェネレータに対するパラメータ設定を行い、
前記ダミー静止画読み出し期間が終了して前記静止画露光期間が開始されたときに、前記メカニカルシャッタを閉じるタイミングの設定を行うことを特徴とする撮像装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、イメージセンサを用いた撮像装置および撮像装置の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＣＭＯＳセンサやＣＣＤセンサなどのイメージセンサを用いた撮像装置として、デジタルカメラが広く普及している。デジタルカメラは、イメージセンサに結像した画像を電子ファインダにモニタ用の動画として表示し、シャッタボタンが押下されると静止画の撮影を行って、撮影した静止画の画像データをメモリカードなどの記録媒体に記録するようにしているものが一般的である。このようなデジタルカメラでは、シャッタボタンの押下に応答して、イメージセンサの駆動モードを動画表示用の画像モニタモードから静止画撮影用の静止画撮影モードへと切り替えることによって、静止画の撮影に適した条件でイメージセンサを駆動するようにしている。
【０００３】
画像モニタモードから静止画撮影モードへのセンサ駆動モードの切り替えは、デジタルカメラのＣＰＵがタイミングジェネレータに対して静止画撮影モードのパラメータ設定を行うことで実現される。静止画撮影モードでは、イメージセンサの各画素の露光とイメージセンサからの画素信号の読み出しとが異なるフレーム期間（垂直同期信号によって区分けされる期間）で独立して実施されるように、タイミングジェネレータからの駆動タイミング信号に応じてイメージセンサの駆動が制御される。静止画撮影モードにおいてイメージセンサの各画素の露光を行うフレーム期間は静止画露光期間と呼ばれ、イメージセンサからの画素信号の読み出しを行うフレーム期間は静止画読み出し期間と呼ばれる。
【０００４】
また、静止画撮影モードでは、静止画読み出し期間の間はメカニカルシャッタを閉じることで外部からイメージセンサに光が入射しないようにしており、メカニカルシャッタを閉じるタイミングの設定も行われる。メカニカルシャッタを閉じるタイミングの設定は、ＣＰＵがメカニカルシャッタを閉じるタイミングを定めたタイマをスタートさせることで実現しているが、メカニカルシャッタを閉じるタイミングは、露光開始のタイミングを定める電子シャッタの設定とともに静止画の露光時間を確定させるものであるため、静止画露光期間の開始の基準となる垂直同期信号にできるだけ同期させてタイマをスタートさせることが求められる。
【０００５】
ところで、汎用のイメージセンサの中には、デジタルカメラの撮像素子として適正に使用するための条件として、タイミングジェネレータに対する静止画撮影モードのパラメータ設定を、静止画露光期間の開始直後の限られた時間内で行うことが要求されるものがある。このようなイメージセンサをデジタルカメラの撮像素子として使用する場合、上述したように、静止画露光期間の開始直後はメカニカルシャッタを閉じるタイミングの設定も行う必要があるため、ＣＰＵの処理として、静止画撮影モードのパラメータ設定とメカニカルシャッタを閉じるタイミングの設定とが重なってしまい、双方の処理を限られた時間の中で適切に終わらせることが難しくなる。そして、メカニカルシャッタを閉じるタイミングの設定が遅れると、静止画の露光期間を制御できずに所望の明るさの静止画が得られなくなるという問題が発生し、静止画撮影モードのパラメータ設定が遅れると、静止画の撮影自体が行えなくなるという問題が発生する。
【０００６】
イメージセンサの駆動モードを画像モニタモードから静止画撮影モードへとスムーズに切り替えて静止画撮影時のタイムラグを低減させる技術としては、例えば特許文献１に記載の技術が知られている。この特許文献１に記載の技術では、レリーズボタンが半押しされると、被写体輝度に基づいて撮影絞りと電子シャッタ速度と撮影感度を決定し、絞り装置が撮影絞りとなるように制御する。そして、レリーズボタンが全押しされると、静止画撮影モードでイメージセンサを駆動するためのパラメータや静止画露光用の電子シャッタ速度、メカニカルシャッタの駆動タイミングのパラメータ等をタイミングジェネレータに対して設定する。そして、その後、タイミングジェネレータに再スタートする指示が与えられることで再スタート直後に撮影垂直同期信号が立ち下がり、そのタイミングで静止画撮影用のパラメータを有効化し、静止画の撮影（露光）を行うようにしている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、デジタルカメラの撮像素子として使用方法に制約がある上述したイメージセンサを用いる場合には、上記の特許文献１に記載されている技術を適用したとしても、結局は、静止画撮影モードのパラメータを有効化する処理とメカニカルシャッタを閉じるタイミングを定めたタイマをスタートさせる処理とを静止画露光期間の開始直後の短い期間内に行わなければならず、メカニカルシャッタを閉じるタイミングの設定が遅れることによる露光不良や、静止画撮影モードのパラメータ設定が遅れることにより静止画の撮影ができなくなるといった問題を回避することができない。
【０００８】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、使用方法に制約があるイメージセンサを用いた場合においても、静止画撮影モードのパラメータ設定とメカニカルシャッタを閉じるタイミングの設定とを適切に行って、静止画の撮影を適切に行うことができる撮像装置および撮像装置の制御方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる撮像装置は、イメージセンサと、前記イメージセンサから出力されるアナログの画素信号を処理してデジタル画像データを生成するアナログ画像処理手段と、前記イメージセンサおよび前記アナログ画像処理手段に対して駆動タイミング信号を供給するタイミングジェネレータと、開状態により前記イメージセンサに光を入射させ、閉状態により前記イメージセンサへの光の入射を遮断するメカニカルシャッタと、静止画撮影の指示に応答して、少なくとも、前記イメージセンサの駆動モードを静止画撮影モードに切り替えるための前記タイミングジェネレータに対するパラメータ設定と前記メカニカルシャッタを閉じるタイミングの設定とを実行する制御手段と、を備え、前記制御手段は、静止画撮影の指示が入力された場合に、静止画露光期間および静止画読み出し期間の前にダミー静止画露光期間およびダミー静止画読み出し期間を挿入し、前記ダミー静止画露光期間の間に前記タイミングジェネレータに対するパラメータ設定を行うとともに、前記ダミー静止画読み出し期間が終了して前記静止画露光期間が開始されたときに前記メカニカルシャッタを閉じるタイミングの設定を行うことを特徴とする。
【００１０】
また、本発明にかかる撮像装置の制御方法は、イメージセンサと、前記イメージセンサから出力されるアナログの画素信号を処理してデジタル画像データを生成するアナログ画像処理手段と、前記イメージセンサおよび前記アナログ画像処理手段に対して駆動タイミング信号を供給するタイミングジェネレータと、開状態により前記イメージセンサに光を入射させ、閉状態により前記イメージセンサへの光の入射を遮断するメカニカルシャッタと、を備える撮像装置の制御方法であって、静止画撮影の指示が入力された場合に、静止画露光期間および静止画読み出し期間の前にダミー静止画露光期間およびダミー静止画読み出し期間を挿入し、前記ダミー静止画露光期間の間に、前記イメージセンサの駆動モードを静止画撮影モードに切り替えるための前記タイミングジェネレータに対するパラメータ設定を行い、前記ダミー静止画読み出し期間が終了して前記静止画露光期間が開始されたときに、前記メカニカルシャッタを閉じるタイミングの設定を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、静止画露光期間および静止画読み出し期間の前にダミー静止画露光期間およびダミー静止画読み出し期間を挿入し、ダミー静止画露光期間の間にタイミングジェネレータに対する静止画撮影モードのパラメータ設定を行い、ダミー静止画読み出し期間が終了して静止画露光期間が開始されたときにメカニカルシャッタを閉じるタイミングの設定を行うようにしているので、静止画撮影モードのパラメータ設定を行うタイミングとメカニカルシャッタを閉じるタイミングの設定を行うタイミングとを分散させて双方を異なるタイミングで順次適切に実施することができ、静止画の撮影を適切に行うことができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１−１】図１−１は、デジタルカメラの上面図である。
【図１−２】図１−２は、デジタルカメラの正面図である。
【図１−３】図１−３は、デジタルカメラの裏面図である。
【図２】図２は、デジタルカメラの制御系の構成を示すブロック図である。
【図３−１】図３−１は、ＣＰＵによる撮影制御シーケンスの具体例（比較例）を示す図である。
【図３−２】図３−２は、ＣＰＵによる撮影制御シーケンスの具体例（実施例）を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に添付図面を参照して、この発明にかかる撮像装置および撮像装置の制御方法の最良な実施の形態を詳細に説明する。なお、以下ではイメージセンサとしてＣＭＯＳセンサを用いたデジタルカメラに本発明を適用した例について説明するが、本発明は、ＣＣＤセンサを用いたデジタルカメラに対しても有効に適用可能である。また本発明は、デジタルカメラに限らず、静止画撮影のためのパラメータの設定とメカニカルシャッタの制御とが競合する可能性のある撮像装置に対して広く適用できる。
【００１４】
図１は、本実施の形態にかかるデジタルカメラの外観を示す図であり、図１−１は同デジタルカメラの上面図、図１−２は同デジタルカメラの正面図、図１−３は同デジタルカメラの裏面図である。
【００１５】
本実施の形態にかかるデジタルカメラは、図１−１に示すように、その上面に、静止画撮影が可能な枚数などを表示するサブＬＣＤ１と、静止画撮影の際に押圧操作されるレリーズシャッタボタン２と、画像を記録する記録（撮影）モードや記録された画像を再生する再生モード、カメラ設定のためのＳＥＴＵＰモードなどの各種モードの切替えの際に操作されるモードダイヤル３を有する。
【００１６】
また、本実施の形態にかかるデジタルカメラは、図１−２に示すように、その正面に、ストロボを発光させるストロボ発光部４と、被写体までの距離を測定する測距ユニット５と、図示しないリモコン端末からの赤外線信号を受信するリモコン受光部６と、後述するズームレンズ２５やフォーカスレンズ２６、メカニカルシャッタ２７およびこれらを一体に支持する支持部材などから構成される鏡胴ユニット７と、光学ファインダ（正面）８を有する。また、本実施の形態にかかるデジタルカメラの側面には、後述するメモリカード８０を挿入するメモリカードスロットルや電池を収容する電池収容部が設けられており、これらメモリカードスロットルや電池収容部は蓋体９により閉塞されている。
【００１７】
また、本実施の形態にかかるデジタルカメラは、その裏面に、オートフォーカス作動時に点灯するオートフォーカスＬＥＤ（ＡＦＬＥＤ）１０と、ストロボ発光時に点灯するストロボＬＥＤ１１と、各種設定画面の表示や再生画像の表示および撮影時の電子ファインダとして用いられるＬＣＤモニタ１２と、光学ファインダ（裏面）１３と、広角側ズーム時に操作されるズームボタン（ＷＩＤＥ）１４および望遠側ズーム時に操作されるズームボタン（ＴＥＬＥ）１５と、電源スイッチ１６と、セルフタイマの作動時に操作されるセルフタイマ／削除スイッチ１７を有する。
【００１８】
さらに、本実施の形態にかかるデジタルカメラは、その裏面に、メニュー選択の際に操作されるメニュースイッチ１８と、選択した事項を確定させる際に操作されるＯＫスイッチ１９と、ＬＣＤモニタ１２に表示する再生画像を切替える際に操作される画像確認スイッチ（左）２０および画像確認スイッチ（右）２１と、マクロ撮影を行う際に操作されるマクロスイッチ２２と、ストロボ発光モードの切替え時に操作されるストロボスイッチ２３と、ＬＣＤモニタ１２の表示の切替え時に操作されるディスプレイスイッチ２４を有する。
【００１９】
図２は、本実施の形態にかかるデジタルカメラの制御系の構成を示すブロック図である。本実施の形態にかかるデジタルカメラは、制御系の構成として、ズームレンズ２５やフォーカスレンズ２６、メカニカルシャッタ２７を駆動するためのモータドライバ２８と、イメージセンサであるＣＭＯＳセンサ３０と、ＣＭＯＳセンサ３０から出力されるアナログの画像信号を処理してデジタル画像データを生成するアナログフロントエンド（ＡＦＥ）４０と、ＣＭＯＳセンサ３０およびＡＦＥ４０に対して駆動タイミング信号を出力するタイミングジェネレータ（ＴＧ）５０と、ＡＦＥ４０から出力されたデジタル画像データに対して各種デジタル画像処理を実行するとともにデジタルカメラ全体の動作を制御する信号処理ＩＣ６０とを備えている。信号処理ＩＣ６０には、上述したＬＣＤモニタ１２のほか、ＳＤＲＡＭ７０やメモリカード８０、ＲＯＭ９０、操作部１００などが接続されている。
【００２０】
メカニカルシャッタ２７は、開状態によりＣＭＯＳセンサ３０に光を入射させ、閉状態によりＣＭＯＳセンサ３０への光の入射を遮断する機械的なシャッタである。このメカニカルシャッタ２７は、光学レンズであるズームレンズ２５やフォーカスレンズ２６とともに、モータドライバ２８により駆動される。モータドライバ２８によるズームレンズ２５、フォーカスレンズ２６およびメカニカルシャッタ２７の駆動は、信号処理ＩＣ６０の内部に含まれるＣＰＵ６１によって制御される。
【００２１】
ＣＭＯＳセンサ３０は、光電変換機能によって、光学レンズにより結像した光学像をその明るさに比例した電気信号に変換して出力する固体撮像素子である。ＣＭＯＳセンサ３０は、ＴＧ５０から出力される駆動タイミング信号に従って駆動され、各画素の露光や信号読み出しが制御される。ＣＭＯＳセンサ３０からの出力電気信号は、ＡＦＥ４０に入力される。
【００２２】
ＡＦＥ４０は、ＣＭＯＳセンサ３０の出力電気信号（アナログ画素信号）をサンプリングホールド（相関二重サンプリング）するＣＤＳ４１と、ＣＤＳ４１によりサンプリングされた信号のゲインを調整するＡＧＣ（Auto Gain Control）４２と、ＡＧＣ４２の出力をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換機（Ａ／Ｄ）４３とを有する。これらＡＦＥ４０を構成する各部は、ＴＧ５０から出力される駆動タイミング信号に従ってＣＭＯＳセンサ３０と同期して駆動され、また、ＡＧＣ４２におけるゲインの設定などは、信号処理ＩＣ６０内部に含まれるＣＰＵ６１からの指令に従って実施される。ＡＦＥ４０により出力されるデジタルデータ（デジタル画像データ）は、信号処理ＩＣ６０に入力される。
【００２３】
ＴＧ５０には、信号処理ＩＣ６０内部に含まれる同期信号生成部６９によって生成された垂直同期信号ＶＤおよび水平同期信号ＨＤが供給される。ＴＧ５０は、これら垂直同期信号ＶＤおよび水平同期信号ＨＤに基づいて、ＣＭＯＳセンサ３０およびＡＦＥ４０を同期して駆動させるための駆動タイミング信号を生成し、生成した駆動タイミング信号をＣＭＯＳセンサ３０およびＡＦＥ４０に供給する。
【００２４】
信号処理ＩＣ６０は、デジタルカメラ全体の動作を統括的に制御するＣＰＵ６１と、垂直同期信号ＶＤおよび水平同期信号ＨＤに合わせてＡＦＥ４０からデジタル画像データの取り込みを行うＣＭＯＳＩ／Ｆ部６２と、ＳＤＲＡＭ７０へのデータの書き込みや読み出しを制御するメモリコントローラ６３と、ＣＭＯＳＩ／Ｆ部６２から入力されたデジタル画像データを表示や記録が可能なＹＵＶのデータ形式に変換するＹＵＶ変換部６４と、画像データを所定のフォーマット（例えばＪＰＥＧ）に従って圧縮および伸張する圧縮伸張部６５と、ＬＣＤモニタ１２や外部表示装置への表示データの出力を制御する表示出力制御部６６と、表示や記録のサイズに合わせて画像サイズを変更するリサイズ処理部６７と、メモリカード８０へのデータの書き込みや読み出しを制御するメディアＩ／Ｆ部６８と、ＣＰＵ６１からの指令に応じて垂直同期信号ＶＤおよび水平同期信号ＨＤを生成する同期信号生成部６９とを有している。
【００２５】
ＡＦＥ４０から出力されるデジタル画像データは、ＣＭＯＳＩ／Ｆ部６２により信号処理ＩＣ６０内部に取り込まれ、信号処理ＩＣ６０内部で黒レベルの補正、欠損画素の補正、シェーディング補正などの画像処理が行われた上で、メモリコントローラ６３によりＳＤＲＡＭ７０にＲＧＢデータ（ＲＡＷ−ＲＧＢ）として一時保管される。
【００２６】
ＳＤＲＡＭ７０に保存されたＲＡＷ−ＲＧＢ画像データは、メモリコントローラ６３によりＳＤＲＡＭ７０から読み出され、ＷＢのゲイン乗算やガンマ補正、ＲＧＢ補間処理を経てＹＵＶ変換部６４に供給される。ＹＵＶ変換部６４は、この画像データに対してエッジ強調や色設定などの各種画像処理を行うとともに、輝度／色差信号であるＹＵＶ画像データへの変換を行う。ＹＵＶ変換部６４で生成されたＹＵＶ画像データは、メモリコントローラ６３により再度ＳＤＲＡＭ７０に格納される。
【００２７】
ＳＤＲＡＭ７０に保存されたＹＵＶ画像データは、メモリコントローラ６３によりＳＤＲＡＭ７０から読み出され、撮影モードアイコンなどを表示するためのＯＳＤ（オンスクリーンディスプレイ）データとともに表示出力制御部６６に供給される。表示出力制御部６６は、これらＹＵＶ画像データとＯＳＤデータを合成して表示用データを生成し、同期信号などの信号を付加してＬＣＤモニタ１２に出力する。なお、表示出力制御部６６は、生成した表示用データをＴＶビデオ信号として出力して外部表示装置に表示させることも可能であり、例えば外部表示装置がＮＴＳＣシステムのＴＶであれば、リサイズ処理部６７により、そのシステムに合わせた水平・垂直の変倍処理が施された上で、ＴＶに出力される。
【００２８】
また、メモリカード８０への記録時には、ＳＤＲＡＭ７０に保存されたＹＵＶ画像データが、ＣＰＵ６１の指令に従ってメモリコントローラ６３によりＳＤＲＡＭ７０から読み出されて圧縮伸張部６５に供給され、圧縮伸張部６５においてＪＰＥＧデータなどの圧縮データが生成される。ここで、ＳＤＲＡＭ７０に保存されたＹＵＶ画像データはフルサイズのデータであり、メモリカード８０に記録する画像サイズがＣＭＯＳセンサ３０の画像サイズよりも小さい場合は、リサイズ処理部６７にて記録用に画像が縮小された上で圧縮伸張部６５に供給される。圧縮伸張部６５で生成された圧縮データ（ＪＰＥＧデータ）は、メモリコントローラ６３により再度ＳＤＲＡＭ７０に格納され、その後、ヘッダ追加などの処理が行われた後に、メディアＩ／Ｆ部６８を介してメモリカード８０に記録される。
【００２９】
以上の信号処理ＩＣ６０内部における各部の動作は、ＣＰＵ６１からの指令に従って実行される。ＣＰＵ６１は、例えばＲＯＭ９０に格納されたデジタルカメラの制御を行うためのプログラムおよび制御データを、例えばＳＤＲＡＭ７０上にロードし、そのプログラムコードに基づいてデジタルカメラ全体の動作を統括的に制御する。すなわち、ＣＰＵ６１は、操作部１００の各種ボタンキーによる指示や図示しないリモコン端末からの動作指示等に基づいて、指示に応じた画像を適切に撮影、表示、記録できるように、モータドライバ２８やＡＦＥ４０、ＴＧ５０、信号処理ＩＣ６０内部の各処理部などを制御する。なお、操作部１００は、撮影者がデジタルカメラの動作指示を行うためのものであり、図１に示したレリーズシャッタボタン２やズームボタン１４，１５などの各種ボタンキーが該当する。
【００３０】
以下、レリーズシャッタボタン２の押下に応じて静止画を撮影する際のＣＰＵ６１による撮影制御シーケンスについて、さらに詳しく説明する。
【００３１】
本実施の形態にかかるデジタルカメラは、モードダイヤル３で撮影モードが選択されている状態で電源スイッチ１６がオンされると、ＣＭＯＳセンサ３０の駆動モードが画像モニタモードに設定された状態で起動される。ＣＭＯＳセンサ３０の駆動モードが画像モニタモードに設定された状態では、ＣＭＯＳセンサ３０の水平方向のライン単位で画素の露光と画素信号の読み出しが繰り返し行われ、ＣＭＯＳセンサ３０に結像した光学像がモニタ用の動画としてＬＣＤモニタ１２に表示される。この画像モニタモードでは、ＣＭＯＳセンサ３０の各水平方向ラインの画素信号読み出しの時間差に合わせて水平方向ラインごとの露光開始タイミングが制御されることで、各水平方向ラインの露光時間が均一化されて画像の垂直方向における明るさのばらつきが抑制される（ローリングシャッタ制御）。また、出力する画像はモニタ用であり、高精細な画像である必要がないため、画素信号は例えば１／３程度に間引きされて読み出される。撮影者は、この画像モニタモード時にＬＣＤモニタ１２に表示されるモニタ用の動画を見ながら被写体の状態などを確認し、構図を決めて、所望のタイミングでレリーズシャッタボタン２を押下する。
【００３２】
レリーズシャッタボタン２が押下されると、ＣＭＯＳセンサ３０の駆動モードが画像モニタモードから静止画撮影モードへと切り替わり、ＣＭＯＳセンサ３０が静止画撮影モードで駆動されて静止画の撮影が行われ、撮影された静止画の画像データがメモリカード８０などに記録される。静止画撮影モードでは、ＣＭＯＳセンサ３０の各画素の露光用のフレーム期間（静止画露光期間）と、ＣＭＯＳセンサ３０からの画素信号の読み出し用のフレーム期間（静止画読み出し期間）とが設定され、ＣＭＯＳセンサ３０の各画素の露光は静止画露光期間内、ＣＭＯＳセンサ３０からの画素信号の読み出しは静止画読み出し期間内にそれぞれ独立して実施されるように、ＴＧ５０からの駆動タイミング信号に応じてＣＭＯＳセンサ３０の駆動が制御される。また、静止画撮影モードでは、高精細な画像が求められるので、ＣＭＯＳセンサ３０の全画素分の画素信号が読み出される。なお、フレーム期間は、同期信号生成部６９により生成される垂直同期信号ＶＤによって区分けされる期間である。
【００３３】
また、静止画撮影モードでは、静止画読み出し期間の間はメカニカルシャッタ２７を閉じることで外部からＣＭＯＳセンサ３０に光が入射しないようにしており、ＣＭＯＳセンサ３０の各画素の露光終了のタイミングは、このメカニカルシャッタ２７を閉じたタイミングとなる。また、各画素の露光開始のタイミングは電子シャッタによって制御され、全ての画素の露光開始および終了が一括して行われる（一括シャッタ制御）。
【００３４】
画像モニタモードから静止画撮影モードへのセンサ駆動モードの切り替えは、ＣＰＵ６１がＴＧ５０に対して静止画撮影モードでＣＭＯＳセンサ３０を駆動するためのパラメータを設定することにより実現される。ここで、ＣＰＵ６１がＴＧ５０に対して静止画撮影モードのパラメータ設定を行うタイミングは、ＣＭＯＳセンサ３０の使用上の制約を受ける場合があり、本実施の形態で用いるＣＭＯＳセンサ３０では、静止画露光期間の開始を定める垂直同期信号ＶＤから数十μｓｅｃ以内に行う必要がある。また、メカニカルシャッタ２７を閉じるタイミングの設定は、ＣＰＵ６１がメカニカルシャッタ２７を閉じるタイミングを定めたタイマをスタートさせることで実現されるが、メカニカルシャッタ２７を閉じるタイミングは、上述したように静止画の露光時間を確定させるものであるため、静止画露光期間の開始を定める垂直同期信号ＶＤにできるだけ同期させてタイマをスタートさせることが求められる。
【００３５】
以上のように、レリーズシャッタボタン２の押下に応答してＣＭＯＳセンサ３０を静止画撮影モードで駆動させようとするとき、ＣＭＯＳセンサ３０の使用条件によっては、ＴＧ５０に対する静止画撮影モードのパラメータ設定と、メカニカルシャッタ２７を制御するためのタイマをスタートする処理とが、静止画露光期間の開始直後の極めて短い時間に重なってしまう場合があり、ＣＰＵ６１が双方の処理を適切に終わらせることが難しくなる。そして、メカニカルシャッタ２７を制御するタイマをスタートする処理が遅れると露光期間が狙いとする値からずれて所望の明るさの静止画が得られなくなり、静止画撮影モードのパラメータ設定が遅れると、静止画の撮影自体が行えなくなるという致命的な問題が発生してしまう。
【００３６】
そこで、本実施の形態にかかるデジタルカメラにおいては、ＣＰＵ６１が、レリーズシャッタボタン２の押下に応答してＣＭＯＳセンサ３０の駆動モードを画像モニタモードから静止画撮影モードへと切り替える際に、実際の静止画の露光を行う静止画露光期間および画素信号の読み出しを行う静止画読み出し期間の前に、静止画記録に寄与しないダミー静止画露光期間およびダミー静止画読み出し期間を挿入するようにしている。そして、ＣＰＵ６１は、ＴＧ５０に対する静止画撮影モードのパラメータ設定をダミー静止画露光期間の間に行い、ダミー静止画読み出し期間が終了して静止画露光期間が開始されたときにメカニカルシャッタ２７を制御するためのタイマをスタートさせる処理を行うようにしている。これにより、静止画撮影モードのパラメータ設定を行うタイミングとメカニカルシャッタ２７を制御するためのタイマをスタートする処理とを分散させて、双方を異なるタイミングで順次適切に実施することが可能となり、ＣＭＯＳセンサ３０の使用条件に関わらず、静止画の撮影を適切に行うことが可能となる。
【００３７】
また、ＣＰＵ６１は、ＴＧ５０に対する静止画撮影モードのパラメータ設定が終了したら同期信号生成部６９から垂直同期信号ＶＤを発生させ、ダミー静止画露光期間を終了させるようにしている。さらに、ＣＰＵ６１は、ダミー静止画読み出し期間の間に露出の設定（電子シャッタの設定やＡＧＣの設定、絞りの設定など）を行い、露出の設定が終了したら同期信号生成部６９から垂直同期信号ＶＤを発生させ、ダミー静止画読み出し期間を終了させるようにしている。これにより、ダミー静止画露光期間やダミー静止画読み出し期間を挿入したことによるレリーズタイムラグの増加を極力抑制することが可能となる。
【００３８】
以下、図３を参照しながら、本実施の形態にかかるデジタルカメラのＣＰＵ６１による撮影制御シーケンスの具体例（実施例）について、本発明を適用していない場合（比較例）と対比しながら説明する。図３−１は、比較例における撮影制御シーケンスの一例を示す図であり、図３−２は、実施例における撮影制御シーケンスの一例を示す図である。なお、図中のＲＬはレリーズシャッタボタン２が押下されたタイミングを示しており、レリーズシャッタボタン２が押下されたときのフレーム期間をＶ１期間、レリーズシャッタボタン２押下後の最初の垂直同期信号ＶＤにより開始されるフレーム期間をＶ２期間とし、以降、その後の垂直同期信号ＶＤにより開始されるフレーム期間を順番にＶ３期間、Ｖ４期間、Ｖ５期間・・・としている。
【００３９】
比較例および実施例に共通して、レリーズシャッタボタン２が押下されるまでは、ＣＭＯＳセンサ３０が画像モニタモードにより駆動され、ローリングシャッタ制御により、ＣＭＯＳセンサ３０の水平方向のライン単位で画素の露光と画素信号の読み出しが繰り返し行われている。このとき、レリーズシャッタボタン２が半押しと全押しの２段階スイッチを有する場合、ＣＭＯＳセンサ３０が画像モニタモードにより駆動されている状態でレリーズシャッタボタン２が半押しされると、ＡＦ(オートフォーカス）処理が行われる。ＡＦ処理は、例えばフォーカスレンズ２６を移動させながらコントラストの最大値を見つける山登りＡＦなどが行われる。
【００４０】
その後、比較例では、レリーズシャッタボタン２が押下（全押し）されると、レリーズシャッタボタン２押下後のＶ１期間の間に、撮影する静止画の露出の設定（電子シャッタの設定やＡＧＣの設定、絞りの設定など）が行われる。電子シャッタの設定はＣＰＵ６１からの命令に応じてＴＧ５０において実施され、ＡＧＣの設定はＣＰＵ６１からの命令に応じてＡＦＥ４０において実施される。そして、レリーズシャッタボタン２押下後の最初の垂直同期信号ＶＤが立ち上がってＶ２期間が開始されると、図３−１に示すように、ＣＰＵ６１により、ＣＭＯＳセンサ３０の駆動モードを画像モニタモードから静止画撮影モードに切り替える制御が行われる。この処理は、Ｖ２期間（静止画露光期間）の開始を定める垂直同期信号ＶＤから数十μｓｅｃ以内に行う必要がある。そのため、ファームウエアのプログラムでは垂直同期信号ＶＤをトリガとして割り込み処理を発生させ、ＣＰＵ６１が割り込み処理でＴＧ５０に静止画撮影モードのパラメータを設定する。ＴＧ５０でこの静止画撮影モードのパラメータがロードされると、一定時間後にＣＭＯＳセンサ３０の駆動モードが静止画撮影モードに切り替えられ、静止画露光期間（Ｖ２期間）における露光と、静止画読み出し期間（Ｖ３期間）における画素信号の読み出しが行われることになる。そして、静止画読み出し期間（Ｖ３期間）が終了すると、ＣＭＯＳセンサ３０の駆動モードを静止画撮影モードから画像モニタモードに切り替えられ、画像モニタモードでの露光および読み出しが行われる（Ｖ４期間，Ｖ５期間）。
【００４１】
また、比較例では、図３−１に示すように、ＣＭＯＳセンサ３０の駆動モードを画像モニタモードから静止画撮影モードに切り替える制御と同期して、メカニカルシャッタ２７を閉じるための制御が行われる。メカニカルシャッタ２７を閉じる制御は、ＣＰＵ６１が信号処理ＩＣ６０内部のタイマ（図示せず）をスタートさせることで行われる。つまり、ＣＰＵ６１は、Ｖ２期間（静止画露光期間）の開始を定める垂直同期信号ＶＤをトリガとしてタイマをスタートさせ、所定時間が経過したらメカニカルシャッタ２７を閉じるように制御することで露光時間を作りだす。しかしながら、Ｖ２期間の開始のタイミングでは、ＣＰＵ６１は、上述したようにＴＧ５０に対して静止画撮影モードのパラメータ設定を行う必要があるため、ＣＰＵ６１の処理として、メカニカルシャッタ２７を閉じる制御と静止画撮影モードのパラメータ設定とが重なってしまうことになる。この結果、メカニカルシャッタ２７を閉じる制御の遅れにより所望の明るさの静止画が得られなくなるといった問題、あるいは、静止画撮影モードのパラメータ設定が遅れることにより静止画の撮影自体が行えなくなるといった問題が生じる懸念がある。
【００４２】
一方、実施例では、図３−２に示すように、レリーズシャッタボタン２の押下後、実際の静止画の露光を行う静止画露光期間（Ｖ４期間）および画素信号の読み出しを行う静止画読み出し期間（Ｖ５期間）の前に、静止画記録に寄与しないダミー静止画露光期間（Ｖ２期間）およびダミー静止画読み出し期間（Ｖ３期間）が挿入される。そして、ＣＭＯＳセンサ３０の駆動モードを画像モニタモードから静止画撮影モードに切り替える制御（静止画撮影モードのパラメータ設定）は、ダミー静止画露光期間（Ｖ２期間）の開始直後に行われ、メカニカルシャッタ２７を閉じる制御（メカニカルシャッタ２７を閉じるタイミングを定めたタイマスタート）は、ダミー静止画露光期間（Ｖ３期間）が終了して静止画露光期間（Ｖ４期間）が開始された直後に行われる。
【００４３】
すなわち、実施例の場合、レリーズシャッタボタン２が押下（全押し）された後、最初の垂直同期信号ＶＤが立ち上がってＶ２期間（ダミー静止画露光期間）が開始されると、ＣＰＵ６１は、Ｖ２期間（ダミー静止画露光期間）の開始直後にＴＧ５０に対する静止画撮影モードのパラメータ設定を行う。ＴＧ５０に対する静止画撮影モードのパラメータ設定によりＣＭＯＳセンサ３０の駆動モードは画像モニタモードから静止画撮影モードへと切り替わるので、ＣＭＯＳセンサ３０の動作としては、その後、画素の露光と画素信号の読み出しの動作をフレーム期間ごとに繰り返すことになる。そして、ＣＰＵ６１は、ＴＧ５０に対する静止画撮影モードのパラメータ設定の処理が終了したら同期信号生成部６９に垂直同期信号ＶＤの出力を指令し、同期信号生成部６９から次の垂直同期信号ＶＤを出力させる。
【００４４】
次の垂直同期信号ＶＤが立ち上がってＶ３期間（ダミー静止画読み出し期間）が開始されると、ＣＰＵ６１は、ダミー静止画読み出し期間の間に、撮影する静止画の露出の設定（電子シャッタの設定やＡＧＣの設定、絞りの設定など）を行う。このとき、ＣＭＯＳセンサ３０の動作としては画素信号の読み出しが行われている状態となるが、ここで読み出された画素信号は信号処理ＩＣ６０内部で処理されることなく破棄される。つまり、ＣＰＵ６１は、Ｖ３期間がダミー静止画読み出し期間であることを認識しているので、Ｖ３期間の間は信号処理ＩＣ６０内部での画素信号に対する処理を中断させることで、ダミー静止画読み出し期間の間にＣＭＯＳセンサ３０から読み出された画素信号を破棄し、静止画記録の処理を行わない。そしてＣＰＵ６１は、撮影する静止画の露出の設定が終了したら同期信号生成部６９に垂直同期信号ＶＤの出力を指令し、同期信号生成部６９から次の垂直同期信号ＶＤを出力させる。
【００４５】
次の垂直同期信号ＶＤが立ち上がってＶ４期間（静止画露光期間）が開始されると、ＣＰＵ６１は、Ｖ４期間（静止画露光期間）の開始直後に、メカニカルシャッタ２７を閉じる制御（メカニカルシャッタ２７を閉じるタイミングを定めたタイマスタート）を行う。その後は比較例と同様に動作し、撮影する静止画の露光が終了して次の垂直同期信号ＶＤが立ち上がってＶ５期間（静止画読み出し期間）が開始されると画素信号の読み出しが行われ、静止画読み出し期間（Ｖ５期間）が終了すると、ＣＭＯＳセンサ３０の駆動モードを静止画撮影モードから画像モニタモードに切り替えられ、画像モニタモードでの露光および読み出しが行われる（Ｖ６期間，Ｖ７期間）。
【００４６】
以上、具体的な例を挙げながら詳細に説明したように、本実施の形態にかかるデジタルカメラによれば、ＣＰＵ６１が、レリーズシャッタボタン２が押下された後、実際の静止画露光期間および静止画読み出し期間の前に、静止画記録に寄与しないダミー静止画露光期間およびダミー静止画読み出し期間を挿入し、ＴＧ５０に対する静止画撮影モードのパラメータ設定はダミー静止画露光期間の間に行い、メカニカルシャッタ２７を閉じる制御はダミー静止画露光期間が終了して静止画露光期間が開始されたときに行うようにしている。したがって、静止画撮影モードのパラメータ設定を行うタイミングとメカニカルシャッタ２７を制御するためのタイマをスタートする処理とを分散させて、双方を異なるタイミングで順次適切に実施することが可能となり、ＣＭＯＳセンサ３０の使用条件に関わらず、静止画の撮影を適切に行うことが可能となる。
【００４７】
また、実際の静止画露光期間および静止画読み出し期間の前にダミー静止画露光期間およびダミー静止画読み出し期間を挿入すると、その分、レリーズタイムラグが増加してしまう懸念があるが、本実施の形態にかかるデジタルカメラでは、ＣＰＵ６１が、静止画撮影モードのパラメータ設定が終了したらダミー静止画露光期間を終了させ、露出の設定が終了したらダミー静止画読み出し期間を終了させるようにしているので、ダミー静止画露光期間やダミー静止画読み出し期間を挿入したことによるレリーズタイムラグの増加を極力抑制することができる。
【００４８】
具体的な数値を例示すると、ＣＭＯＳセンサ３０の仕様や撮影条件にもよるが、実際の静止画露光期間は概ね３３．３ｍｓｅｃ程度、実際の静止画読み出し期間は概ね８３ｍｓｅｃ程度であり、１フレーム分の静止画を撮影するのに１００ｍｓｅｃ程度は必要となる。ここで、ダミー静止画露光期間とダミー静止画読み出し期間とを挿入することで１００ｍｓｅｃもの所要時間の増加が見込まれるとするとレリーズタイムラグが問題となるが、静止画撮影モードのパラメータ設定終了直後にダミー静止画露光期間を終了させ、露出の設定の終了直後にダミー静止画読み出し期間を終了させるようにすれば、ダミー静止画露光期間とダミー静止画読み出し期間とを合わせた所要時間を２〜４ｍｓｅｃ程度とすることができ、タイムラグとして意識されないレベルに抑えることができる。なお、ダミー静止画露光期間で露光され、ダミー静止画読み出し期間で読み出される画素信号は静止画として利用されずに破棄されるので、ダミー静止画露光期間およびダミー静止画読み出し期間を短時間で終了させることについては全く問題がない。
【００４９】
なお、本発明は、上述した実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化することができる。例えば、上述した実施の形態では、１枚の静止画の撮影に対して静止画露光期間と静止画読み出し期間とが１フレーム期間ずつ順番に設定されるものとして説明したが、１枚の静止画の撮影に対して、静止画露光期間や静止画読み出し期間を複数フレーム期間設定するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００５０】
２７  メカニカルシャッタ
３０  ＣＭＯＳセンサ
４０  ＡＦＥ（アナログフロントエンド）
５０  ＴＧ（タイミングジェネレータ）
６０  信号処理ＩＣ
６１  ＣＰＵ
【先行技術文献】
【特許文献】
【００５１】
【特許文献１】特許第４３１０７５５号公報
【図１−１】
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【図１−２】
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【図１−３】
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【図２】
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【図３−１】
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【図３−２】
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