(57)【要約】【課題】電子シャッタを使用して露光制御を行うときの消費電力を低減することができる撮像装置等を提供する。【解決手段】デジタルスチルカメラ１は、電子シャッタによって露光量を制御することが可能なＣＣＤ３３と、ＣＣＤ３３を駆動するためのタイミング発生器（ＴＧ）３４及び垂直／水平ドライバ３５とを含む。タイミング発生器（ＴＧ）３４及び垂直／水平ドライバ３５は、制御部４２の制御に従って、ＣＣＤ３３の１ライン分の電荷読み出し周期が複数回訪れるごとに１回の電子シャッタパルスを発生させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を受光して電荷を発生させる画素部の蓄積電荷を放電する電子シャッタ動作によって露光量を制御することが可能な撮像素子と、
前記撮像素子を駆動するための駆動パルス発生手段と、
前記駆動パルス発生手段を制御する制御手段とを含む撮像装置において、
前記制御手段は、前記撮像素子の１ライン分の電荷読み出し周期が複数回訪れるごとに１回の電子シャッタパルスを発生させるように前記駆動パルス発生手段を制御することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
被写体の明るさを判定する明るさ判定手段を有し、
前記制御手段は、前記明るさ判定手段により判定された被写体の明るさが所定の第１閾値以上である場合には、前記撮像素子の１ライン分の電荷読み出し周期と電子シャッタパルスの発生周期とを同期させる前記第１動作モードとし、被写体の明るさが所定の第１閾値以上ではない場合には、前記撮像素子の１ライン分の電荷読み出し周期が複数回訪れるごとに１回の電子シャッタパルスを発生させる第２動作モードとするように前記駆動パルス発生手段を制御す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、前記明るさ判定手段により判定された被写体の明るさが所定の第１閾値以上ではなく、被写体の明るさが第２閾値以上である場合には、前記撮像素子の１ライン分の電荷読み出し周期が所定の第１回数だけ訪れるごとに１回の電子シャッタパルスを発生させるように前記駆動パルス発生手段を制御し、被写体の明るさが第２閾値以上ではない場合には、前記所定の第１回数よりも多い第２回数だけ訪れるごとに１回の電子シャッタパルスを発生させるように前記駆動パルス発生手段を制御することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の撮像装置。
【請求項４】
撮像装置に内蔵されたコンピュータに実行されるプログラムであって、
電子シャッタによって露光量を制御することが可能な撮像素子を駆動するための駆動パルス発生処理を行う場合に、
前記撮像素子の１ライン分の電荷読み出し周期が複数回訪れるごとに１回の電子シャッタパルスを発生させることを特徴とする撮像装置のプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディジタル画像を撮影する撮像装置及び撮像装置のプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ディジタル画像を撮影する撮像装置において、スミアの発生を抑えつつシャッタ駆動による消費電力の増加を防止する技術が、例えば下記の特許文献１にて知られている。
【０００３】
特許文献１に記載された撮像装置は、ＣＣＤに蓄積される受光面上に照射された光の受光量に応じた信号電荷に基づくスミアのレベルが所定のしきい値以上である場合には、機械シャッタを用いて露光制御を行ってディジタル画像の撮影を行う。一方、この撮像装置は、スミアのレベルが所定のしきい値未満である場合には、電子シャッタを用いて露光制御を行ってディジタル画像の撮影を行う。これにより、この撮像装置によれば、機械シャッタの駆動に要する消費電力を少なくできるとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２９５６２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した特許文献１に記載の撮像装置では、スミアのレベルが所定のしきい値未満である場合には、電子シャッタを用いて露光制御を行うものであり、当該電子シャッタ使用時における電力を低減することには言及していない。すなわち、上述の撮像装置では、機械シャッタの使用頻度に対して電子シャッタの使用頻度が高いためにシャッタ動作自体に要する消費電力の低減が図られているものの、使用頻度の高い電子シャッタ使用時の消費電力を低減させることはできない。
【０００６】
そこで、本発明は、上述した実情に鑑みて提案されたものであり、電子シャッタを使用して露光制御を行うときの消費電力を低減することができる撮像装置及び撮像装置のプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る撮像装置は、光を受光して電荷を発生させる画素部の蓄積電荷を放電する電子シャッタ動作によって露光量を制御することが可能な撮像素子と、前記撮像素子を駆動するための駆動パルス発生手段と、前記駆動パルス発生手段を制御する制御手段とを含む撮像装置において、前記制御手段は、前記撮像素子の１ライン分の電荷読み出し周期が複数回訪れるごとに１回の電子シャッタパルスを発生させるように前記駆動パルス発生手段を制御する。
【０００８】
本発明に係る撮像装置のプログラムは、撮像装置に内蔵されたコンピュータに実行されるプログラムであって、電子シャッタによって露光量を制御することが可能な撮像素子を駆動するための駆動パルス発生処理を行う場合に、前記撮像素子の１ライン分の電荷読み出し周期が複数回訪れるごとに１回の電子シャッタパルスを発生させる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る撮像装置及び撮像装置のプログラムによれば、撮像素子の１ライン分の電荷読み出し周期が複数回訪れるごとに１回の電子シャッタパルスを発生させるので、電子シャッタを使用して露光制御を行うときの消費電力を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態となるデジタルスチルカメラの構成を示し斜視図であり、（ａ）は主に前面の構成、（ｂ）は主に背面の構成を示す斜視図である。
【図２】図１に示すデジタルスチルカメラの制御系の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施形態として示すデジタルスチルカメラにおいて、被写体が少しだけ明るい場合に被写体を撮影するときのＣＣＤの駆動波形タイムチャートである。
【図４】本発明の実施形態として示すデジタルスチルカメラにおいて、被写体が暗い場合に被写体を撮影するときのＣＣＤの駆動波形タイムチャートである。
【図５】本発明の実施形態として示すデジタルスチルカメラにより電子シャッタパルスを制御して撮像を行うときのフローチャートである。
【図６】本発明の実施形態として示すデジタルスチルカメラに対する比較例を示すタイムチャートである。
【図７】本発明の実施形態として示すデジタルスチルカメラに対する、被写体の明るさがある程度高いときの比較例を示すタイムチャートである。
【図８】本発明の実施形態として示すデジタルスチルカメラに対する、被写体の明るさが低いときの比較例を示すタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１２】
始めに、図１（ａ），（ｂ）を参照して、本発明の一実施形態となるデジタルスチルカメラ１の全体構成について説明する。
【００１３】
本発明の一実施形態として示すデジタルスチルカメラ１は、図１（ａ）に示すように、略四角形形状の薄板状本体（以下、本体と略記）２の前面に撮影レンズ３，セルフタイマランプ４，ファインダ窓５，ストロボ発光部６，及びマイクロホン部７を備える。本体２上面の（ユーザにとって）右端側には電源キー８及びシャッタキー９が設けられている。
【００１４】
撮影レンズ３は、焦点距離を無段階に変化させるズーム機能及びＡＦ（Auto Focus）機能を有する。この撮影レンズ３は、電源オフ時及び再生モード時は本体２内部に沈胴する。電源キー８は、電源のオン／オフ毎に操作されるキーである。シャッタキー９は、撮影モード時に、半押し及び全押し状態に操作されて、撮影タイミングを指示する。
【００１５】
本体２の背面には、図１（ｂ）に示すように、撮影モード（Ｒ）キー１０，再生モード（Ｐ）キー１１，電子ビューファインダ（ＥＶＦ：Electronic View Finder））１２，スピーカ部１３，マクロキー１４，ストロボキー１５，メニュー（ＭＥＮＵ）キー１６，リングキー１７，セット（ＳＥＴ）キー１８，液晶表示部１９が設けられている。
【００１６】
撮影モードキー１０は、電源オフの状態から操作することで自動的に電源オンとして静止画の撮影モードに移行する。一方、撮影モードキー１０は、電源オンの状態から繰返し操作することで静止画と動画の撮影モードを循環的に設定する。
【００１７】
再生モードキー１１は、電源オフの状態から操作することで自動的に電源オンとして再生モードに移行する。ＥＶＦ１２は、液晶画面を使用した接眼型のファインダである。ＥＶＦ１２は、撮影モード時にはライブビュー画像を液晶画面に表示する。一方、ＥＶＦ１２は、再生モード時には選択された画像等を再生表示する。マクロキー１４は、静止画の撮影モードで通常撮影とマクロ撮影とを切り換える際に操作する。ストロボキー１５は、ストロボ発光部６の発光モードを切り換える際に操作する。メニューキー１６は、各種メニュー項目等を選択する際に操作する。リングキー１７は、上下左右各方向への項目選択用のキーが一体に形成されたものである。セットキー１８は、リングキー１７の中央に位置し、その時点で選択されている項目を設定する際に操作する。
【００１８】
液晶表示部１９は、バックライト付きのカラー液晶パネルで構成される。液晶表示部１９は、撮影モード時にはライブビュー画像のモニタ表示を行う。一方、液晶表示部１９は、再生モード時には選択した画像等を再生表示する。図示しないが、デジタルスチルカメラ１の底面には、記録媒体として用いられるメモリカードを着脱するためのメモリカードスロットや、外部のパーソナルコンピュータ等と接続するためのシリアルインタフェースコネクタとしてＵＳＢ（Universal Serial Bus）コネクタ等が設けられている。
【００１９】
次に、図２を参照して、本発明の一実施形態となるデジタルスチルカメラ１の撮像系及び制御系の構成について説明する。
【００２０】
本発明の一実施形態となるデジタルスチルカメラ１では、撮影モードの際、モータ（Ｍ）３１の駆動により撮影レンズ３を移動させて、合焦位置や絞り位置が移動させる。撮像素子であるＣＣＤ（Charge Coupled Device）３３は、撮影レンズ３を構成するレンズ光学系３２の撮影光軸後方に配置されている。このＣＣＤ３３は、タイミング発生器（ＴＧ（Timing Generator））３４と垂直／水平ドライバ３５によって走査駆動される。垂直／水平ドライバ３５は、タイミング発生器（ＴＧ）３４で生成された垂直ＣＣＤ駆動タイミング信号、水平ＣＣＤ駆動タイミング信号、電子シャッタタイミング信号により、ＣＣＤ駆動パルスを生成し、ＣＣＤ３３を駆動させる。
【００２１】
ＣＣＤ３３は、垂直／水平ドライバ３５により生成されたＣＣＤ駆動パルスに従って駆動する。ＣＣＤ３３は、垂直／水平ドライバ３５から供給された垂直ＣＣＤ駆動タイミング信号ＶＤに従って、一定周期毎に結像した光像に対応する光電変換信号を１フレーム分ごとに供給する。この光電変換信号は、アナログ形態の信号の状態でＲＧＢの各原色成分毎に適宜ゲイン調整された後に、サンプルホールド回路（Ｓ／Ｈ（sample/hold））３６でサンプルホールドされ、Ａ／Ｄ（analog to digital）変換器３７でデジタルデータに変換される。このデジタルデータは、カラープロセス回路３８により画素補間処理及びγ補正処理を含むカラープロセス処理が行われ、デジタル値の輝度信号Ｙ及び色差信号Ｃｂ，Ｃｒからなる撮像データとされる。そして、デジタル値の輝度信号Ｙ及び色差信号Ｃｂ，Ｃｒの撮像データは、ＤＭＡ（Direct Memory Access）コントローラ３９に供給される。このようにデジタルスチルカメラ１は、撮像データを取得する撮像処理を行う。
【００２２】
この撮像処理において、ＣＣＤ３３は、電子シャッタ動作によって露光量が制御される。この電子シャッタ動作とは、ＣＣＤ３３における光を受光して電荷を発生させる画素部の全ての感光画素に蓄積した電荷を、ＣＣＤ３３を構成する半導体を構成する半導体の内部の基板（サブストレート）を経てグランド（接地端子）に掃き出すことにより、画素部の蓄積電荷を放電する動作である。また、電子シャッタタイミング信号ＳＵＢは、当該電子シャッタ動作により蓄積電荷を放電するタイミングを指示する信号である。この露光量の制御は、タイミング発生器３４及び垂直／水平ドライバ３５からなる駆動パルス発生手段により行われる。タイミング発生器３４及び垂直／水平ドライバ３５は、制御部（制御手段）４２の制御に従って、ＣＣＤ３３の１ライン分の電荷読み出し周期が複数回訪れるごとに１回の電子シャッタパルスを発生させる。この動作は、以下に説明する第２動作モードに相当する。
【００２３】
また、タイミング発生器３４及び垂直／水平ドライバ３５は、制御部４２の制御に従って、ＣＣＤ３３の１ライン分の電荷読み出し周期と電子シャッタパルスの発生周期とを同期させる第１動作モードと、ＣＣＤ３３の１ライン分の電荷読み出し周期が複数回訪れるごとに１回の電子シャッタパルスを発生させる第２動作モードの何れかの動作モードを選択しても良い。そして、制御部４２は、選択した動作モードによりＣＣＤ３３の露光量を制御して、撮像データを生成させる。以下の説明では、制御部４２により第１動作モードと第２動作モードとを選択するデジタルスチルカメラ１について説明する。
【００２４】
タイミング発生器３４及び垂直／水平ドライバ３５により何れかの動作モードを選択する判定処理は、制御部４２により行われる。このとき、制御部４２は、デジタルスチルカメラ１により撮像する被写体の明るさを測定して、露出（絞り値、シャッター速度の組み合わせ）を決めるＡＥ（Automatic Exposure）処理を行う（明るさ測定手段）。このとき、制御部４２は、例えば撮像データを用いて、レンズ光学系３２を通過した外来光をＣＣＤ３３で測光する。この場合、デジタルスチルカメラ１は、多分割測光（マルチパターン測光）、中央部重点測光、スポット測光等の何れかの方式を用いても良い。被写体の明るさとは、ＥＶ（Exposure Value）値、画像を構成する画素の画素値、輝度値を用いることができる。
【００２５】
そして、制御部４２は、判定された被写体の明るさが、ある程度高い場合には、第１動作モードでＣＣＤ３３の露光量を制御する。また、制御部４２は、被写体の明るさが低い場合には、第２動作モードでＣＣＤ３３の露光量を制御する。これにより、制御部４２は、被写体の明るさが低い場合には、第１動作モードよりも電子シャッタパルスの回数が少ない第２動作モードを選択する。これにより、制御部４２は、被写体の明るさが低い場合には電子シャッタ動作における消費電力を少なくできる。
【００２６】
ＤＭＡコントローラ３９は、カラープロセス回路３８から受け取った輝度信号Ｙ及び色差信号Ｃｂ，Ｃｒの撮像データを、同じくカラープロセス回路３８からの複合同期信号，メモリ書込みイネーブル信号，及びクロック信号を用いて、一度ＤＭＡコントローラ３９内部のバッファに書込む。ＤＭＡコントローラ３９は、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）インタフェース（Ｉ／Ｆ(Interface)）４０を介してバッファメモリとして使用されるＤＲＡＭ４１にＤＭＡ転送する。
【００２７】
制御部４２は、ＣＰＵ（Central Processing Unit），ＣＰＵで実行されるコンピュータプログラムを固定的に記憶したＲＯＭ（Read Only Memory），及びワークメモリとして使用されるＲＡＭ（Random Access Memory）等により構成される。制御部４２は、上述した露光量の制御の他に、デジタルスチルカメラ１全体の動作を制御する。
【００２８】
制御部４２は、ＤＲＡＭ４１への輝度及び色差信号である撮像データのＤＭＡ転送終了後に、この輝度及び色差信号である撮像データを、ＤＲＡＭインタフェース４０を介してＤＲＡＭ４１より読出し、ＶＲＡＭ（Video Random Access Memory）コントローラ４３を介してＶＲＡＭ４４に書込む。デジタルビデオエンコーダ４５は、上記輝度及び色差信号の撮像データを、ＶＲＡＭコントローラ４３を介してＶＲＡＭ４４より定期的に読出し、これらの撮像データを元にビデオ信号を発生してＥＶＦ１２と液晶表示部１９に供給する。ＥＶＦ１２と液晶表示部１９は、デジタルビデオエンコーダ４５から受け取った撮像データに基づいた表示を行う。これにより、ＥＶＦ１２及び液晶表示部１９は、その時点でＶＲＡＭコントローラ４３から取込んでいる画像情報に基づく画像（ライブビュー画像）をリアルタイムに表示する。
【００２９】
このようにＥＶＦ１２と液晶表示部１９には、その時点での画像がモニタ画像としてリアルタイムに表示される。このようなライブビュー画像の表示状態で、静止画撮影を行いたいタイミングでシャッタキー９が半押し操作及び全押し操作されると、当該シャッタキー９は、トリガ信号を発生する。制御部４２は、このトリガ信号に応じて、その時点でＣＣＤ３３から取込んでいる１フレーム分の輝度及び色差信号のＤＲＡＭ４１へのＤＭＡ転送を取り止める。次に、制御部４２は、改めて適正な露出条件に従った絞り値及びシャッタ速度でＣＣＤ３３を駆動して、１フレーム分の輝度及び色差信号を得てＤＲＡＭ４１へ転送し、その後にこの経路を停止し、記録保存の状態に遷移する。
【００３０】
この記録保存の状態では、制御部４２は、ＤＲＡＭ４１に書込まれている輝度及び色差信号を、ＤＲＡＭインタフェース４０を介してＹ，Ｃｂ，Ｃｒの各コンポーネント毎に読出して、画像処理部４７に書込む。この画像処理部４７は、ＡＤＣＴ（Adaptive Discrete Cosine Transform：適応離散コサイン変換），エントロピ符号化方式であるハフマン符号化等の処理によりデータ圧縮する。そして、制御部４２は、得られた符号データを画像処理部４７から読出し、デジタルスチルカメラ１の記録媒体として着脱自在に装着されるメモリカード４８又はデジタルスチルカメラ１に固定的に内蔵される内蔵メモリ（図示せず）のいずれか一方に書込む。そして、制御部４２は、輝度及び色差信号の圧縮処理及びメモリカード４８又は内蔵メモリへの全圧縮データの書込み終了に伴なって、ＣＣＤ３３からＤＲＡＭ４１への経路を再び起動する。
【００３１】
制御部４２には、キー入力部４９が接続される。キー入力部４９は、上述した電源キー８，シャッタキー９，撮影モードキー１０，再生モードキー１１，マクロキー１４，ストロボキー１５，メニューキー１６，リングキー１７，セットキー１８等から構成される。これらのキー操作に伴なう信号は、直接に制御部４２へ供給される。
【００３２】
つぎに、このように構成されたデジタルスチルカメラ１において、ＣＣＤ３３を駆動するときの動作について、図３及び図４を参照して説明する。図３は、被写体が少しだけ明るい場合に被写体を撮影するときのＣＣＤ３３の駆動波形タイムチャートである。図４は、被写体が暗い場合に被写体を撮影するときのＣＣＤ３３の駆動波形タイムチャートである。この「被写体が少しだけ明るい場合」とは、例えばＥＶ値が「１１〜８」といったように、例えば室外で天気が曇り〜明るい室内における被写体の明るさである。また、「被写体が暗い場合」とは、ＥＶ値が「８」よりも低いといったように、例えば暗い室内における被写体の明るさである。
【００３３】
図３において、ＶＤは、ライブビュー画像の一フレーム分の電荷を抜きだす垂直ＣＣＤ駆動タイミング信号である。また、ＨＤは、ＣＣＤ３３における水平方向における１ライン分の電荷を抜き出す垂直ＣＣＤ駆動タイミング信号である。すなわち、垂直ＣＣＤ駆動タイミング信号ＶＤが１回だけ発生する間に、水平ＣＣＤ駆動タイミング信号ＨＤを、ＣＣＤ３３のライン数だけ発生させる。また、図３に示すように、タイミング発生器（ＴＧ）３４及び垂直／水平ドライバ３５は、垂直転送パルスＶ１〜Ｖ４を発生させている。このとき、垂直／水平ドライバ３５は、読出パルス信号を付加することによりＣＣＤ３３から所望の画素の電荷を垂直転送路に読み出す。これにより、ＣＣＤ３３は、抜き出された蓄積電荷からなる有効データを用いてライブビュー画像を生成できる。
【００３４】
また、図３は、ライブビュー画像の偶数ラインの電荷を抜き出すための水平ＣＣＤ駆動タイミング信号ＨＤ１と、ライブビュー画像の奇数ラインの電荷を抜き出すための水平ＣＣＤ駆動タイミング信号ＨＤ２とを示している。これにより、ライブビュー画像の１フレーム分のライン数を間引きした撮像データを生成している。このような撮像データは、有効データとしてカラープロセス回路３８を介してＤＲＡＭ４１に格納される。
【００３５】
また、電子シャッタタイミング信号ＳＵＢは、垂直ＣＣＤ駆動タイミング信号ＶＤが発生する１フレーム周期内において、ＣＣＤ３３に蓄積した１フレーム分の電荷を放電するタイミングで発生される。電子シャッタタイミング信号ＳＵＢは、ＡＥ処理により決定された露光時間が決定される前において、所定期間ごとに発生する。電子シャッタタイミング信号ＳＵＢは、水平ＣＣＤ駆動タイミング信号ＨＤと同期していなく、当該水平ＣＣＤ駆動タイミング信号ＨＤが複数回発生するごとに、１回だけ発生する。このような動作は、上述した第２動作モードに相当する。
【００３６】
これにより、電子シャッタタイミング信号ＳＵＢは、１フレーム周期中の露光時間となるまでは、水平ＣＣＤ駆動タイミング信号ＨＤよりも長い周期でＣＣＤ３３の電荷を開放する動作を繰り返す。その後、次のフレームの露光時間の開始タイミングとなると、垂直／水平ドライバ３５は、電子シャッタタイミング信号ＳＵＢの発生を停止する。このＣＣＤ３３により撮像データを得るための露光時間が経過すると、垂直／水平ドライバ３５は、再度垂直ＣＣＤ駆動タイミング信号ＶＤ、水平ＣＣＤ駆動タイミング信号ＨＤ、電子シャッタタイミング信号ＳＵＢの発生を開始させる。
【００３７】
また、図４に示すように、被写体の明るさが低い場合、露光時間が長くなる。これは、ＡＥ処理において、ある程度の明るいライブビュー画像を得るためには、露光時間を長くする必要があるからである。同様に電子シャッタタイミング信号ＳＵＢは、図３に示した場合よりも、発生周期が長くなる。これは、被写体の明るさが低い場合には、ＣＣＤ３３の電荷が飽和するのに要する時間が長くなるためである。
【００３８】
このように、デジタルスチルカメラ１は、被写体の明るさが低い場合には、上述したように被写体の明るさの高低に応じて、第２動作モードによりＣＣＤ３３の露光量を制御する。これにより、制御部４２は、被写体の明るさが低い場合には、第１動作モードの電子シャッタタイミング信号ＳＵＢが発生周期よりも電子シャッタタイミング信号ＳＵＢの発生周期が長い第２動作モードを選択する。これにより、制御部４２は、被写体の明るさが低い場合には、電子シャッタ動作に要する消費電力を少なくできる。
【００３９】
上述した図３，図４のように電子シャッタタイミング信号ＳＵＢを発生させる場合、制御部４２は、図５のようなフローチャートに従った処理を実行する。このとき、制御部４２は、自己の内部ＲＯＭに、当該デジタルスチルカメラ１のプログラムを記憶しており、撮影モードにおいて当該プログラムを起動する。このデジタルスチルカメラ１は、内部コンピュータである制御部４２により、プログラムを実行することにより、上述したように電子シャッタタイミング信号ＳＵＢの発生タイミングを制御することができる。
【００４０】
制御部４２は、先ずステップＳ１において、制御部４２は、ＣＣＤ３３により外来光を受光してカラープロセス回路３８により取得した撮像データとしてのライブビュー画像を液晶表示部１９に表示させながら、キー入力部４９が操作された場合に撮像を行うライブビュー撮影を開始する。このとき、制御部４２は、上述したようにＤＭＡコントローラ３９等を制御して、カラープロセス回路３８により生成された撮像データをライブビュー画像として表示させる制御を行う。
【００４１】
次のステップＳ２において、制御部４２は、ＡＥ処理を行うことにより、被写体の明るさ測定、撮像を行うときの露光時間を決定する。このとき、制御部４２は、カラープロセス回路３８により生成された撮像データの明るさが低いほど、露光時間を長くする。
【００４２】
次のステップＳ３において、制御部４２は、ステップＳ２にて判定した被写体の明るさが第１閾値以上であるか否かを判定する。被写体の明るさが第１閾値以上である場合、制御部４２は、処理をステップＳ４に進め、そうでない場合には、処理をステップＳ９に進める。ここで、被写体の明るさ及び第１閾値は、例えばＥＶ値を用いることができる。このＥＶ値は、露出量を指す。露出は、被写体の明るさ、ＣＣＤ３３の感度、絞り値、シャッタースピード等の要素で決まる。このステップＳ３において、制御部４２は、例えばＥＶ値で「１１」を第１閾値とする。そして、制御部４２は、ステップＳ２にて得たＥＶ値が「１１」以上である場合にはステップＳ４に処理を進め、そうでない場合にはステップＳ９に処理を進める。なお、ＥＶ値が「１１」の場合とは、例えば室外での曇り状態における被写体の明るさが挙げられる。しかし、ＥＶ値は、この値に限られず、電子シャッタタイミング信号ＳＵＢの発生頻度を低くしたい場合には、更に高い値を設定することも可能である。
【００４３】
ステップＳ４において、制御部４２は、１回の水平ＣＣＤ駆動タイミング信号ＨＤの発生周期が訪れるごとに、１回の電子シャッタタイミング信号ＳＵＢを出力する第１動作モードを選択する。この第１動作モードは、図６に示すようになる。図６は、有効データを用いて液晶表示部１９にライブビュー画像を表示させている時のＣＣＤ３３の駆動波形タイムチャートである。この第１動作モードは、水平ＣＣＤ駆動タイミング信号ＨＤに同期して電子シャッタタイミング信号ＳＵＢを発生させる。また、第１動作モードは、１フレームごとの空白期間であるブランキング期間、ＣＣＤ３３の全電荷を転送路に読み出すＳＧ周期後に、１ラインごとに電荷を読み出す１ライン周期を行う。なお、この第１動作モードは、必ずしも水平ＣＣＤ駆動タイミング信号ＨＤに同期して電子シャッタタイミング信号ＳＵＢを発生させる必要はない。
【００４４】
すなわち、第１動作モードは、ＣＣＤ３３の画素値が飽和しないことを保証するために、水平ＣＣＤ駆動タイミング信号ＨＤに対して電子シャッタタイミング信号ＳＵＢを同期させて、電子シャッタ動作を行わせている。しかし、第１動作モードは、被写体の明るさが高いときであってもＣＣＤ３３の画素値が飽和しないのであれば、電子シャッタタイミング信号ＳＵＢの発生周期を長くしても良い。
【００４５】
次のステップＳ５において、制御部４２は、キー入力部４９のシャッタキー９が半押しされたか否かを判定する。このとき、制御部４２は、シャッタキー９が半押しされたときのトリガ信号を受け取っている場合にはステップＳ６に処理を進め、そうでない場合にはステップＳ２に処理を戻す。
【００４６】
ステップＳ６において、制御部４２は、シャッタキー９が半押しされたことに応じて、ＡＦ（Auto Focus）処理、ＡＥ処理を行う。
【００４７】
次のステップＳ７において、制御部４２は、シャッタキー９が全押しされたか否かを判定する。シャッタキー９が全押しされた場合には、制御部４２は、処理をステップＳ８に進め、そうでない場合には、ステップＳ５に処理を戻す。
【００４８】
ステップＳ８において、制御部４２は、ユーザのシャッタキー９の操作に従って得た撮像データをメモリカード４８に格納する本撮影処理を行う。このとき、制御部４２は、ＣＣＤ３３により蓄積した電荷を取り出し、サンプルホールド回路（Ｓ／Ｈ）３６、Ａ／Ｄ変換器３７及びカラープロセス回路３８により撮像データを生成して、ＤＲＡＭインタフェース４０を介して画像処理部４７に供給し、画像処理部４７により所定の画像処理がされた撮像データをメモリカード４８に記憶させる。
【００４９】
以上のように、デジタルスチルカメラ１は、被写体の明るさが高い場合には、第１動作モードにより、水平ＣＣＤ駆動タイミング信号ＨＤと電子シャッタタイミング信号ＳＵＢとを同期させて、被写体を撮像する動作を行う。これにより、デジタルスチルカメラ１は、ＣＣＤ３３の画素値を飽和させない状態で有効データを取得し、ライブビュー画像を液晶表示部１９に表示させることができる。
【００５０】
一方、ステップＳ３にて被写体の明るさが第１閾値以上ではないと判定した場合、制御部４２は、ステップＳ９以降において、第２動作モードに移行させる。この第２動作モードは、水平ＣＣＤ駆動タイミング信号ＨＤに対する電子シャッタタイミング信号ＳＵＢの回数を減らすよう電子シャッタ動作を行う。第２動作モードは、１段階だけ、水平ＣＣＤ駆動タイミング信号ＨＤに対する電子シャッタタイミング信号ＳＵＢの回数を減らしても良い。また、第２動作モードには、被写体の明るさに応じて複数の段階に亘り、水平ＣＣＤ駆動タイミング信号ＨＤに対する電子シャッタタイミング信号ＳＵＢの回数を減らしても良い。以下の説明では、第２動作モードは、被写体の明るさが第１閾値以上でなく第２閾値以上である場合には、第１下位モードの電子シャッタ動作を行い、被写体の明るさが第１閾値以上でなく第２閾値以上でもない場合には、第２下位モードの電子シャッタ動作を行うことにより、２段階に亘り、電子シャッタタイミング信号ＳＵＢを減らすものである。
【００５１】
この第２動作モードにおいて、制御部４２は、先ず被写体の明るさが第２閾値以上であるか否かを判定する。ここで、第２閾値は、第１閾値のＥＶ値よりも、被写体の明るさが低いＥＶ値が設定されている。例えば第１閾値のＥＶ値が１１である場合、第２閾値のＥＶ値は、「８」に設定される。被写体の明るさが第２閾値以上である場合には、制御部４２は、処理をステップＳ１０に進め、そうでない場合には処理をステップＳ１１に進める。なお、ＥＶ値が「８」の場合は、例えば明るい室内における被写体の明るさが挙げられる。しかし、ＥＶ値は、この値に限られず、電子シャッタタイミング信号ＳＵＢの発生頻度を低くしたい場合には、更に高い値を決定することも可能である。
【００５２】
ステップＳ１０において、制御部４２は、第２動作モードに含まれる第１下位モードの動作として、複数回（ｍ回）の水平ＣＣＤ駆動タイミング信号ＨＤの発生周期が訪れるごとに、１回の電子シャッタタイミング信号ＳＵＢを出力する。具体的には、図３に示すように、水平ＣＣＤ駆動タイミング信号ＨＤの発生周期が複数回（ｍ回）だけ訪れるごとに電子シャッタタイミング信号ＳＵＢを発生させて、露光時間に移行する。その後、制御部４２は、ステップＳ５以降の処理を行う。これにより、デジタルスチルカメラ１は、露光時間が開始する前の期間において、水平ＣＣＤ駆動タイミング信号ＨＤよりも長い周期で電子シャッタタイミング信号ＳＵＢを発生させる。これにより、制御部４２は、第１動作モード時よりも、電子シャッタ動作におけるＣＣＤ３３の駆動回数を少なくできる。
【００５３】
ステップＳ１１において、制御部４２は、第２動作モードに含まれる第２下位モードの動作として、複数回（ｎ回）の水平ＣＣＤ駆動タイミング信号ＨＤの発生周期が訪れるごとに、１回の電子シャッタタイミング信号ＳＵＢを出力する第２動作モードを選択する。具体的には、図４に示すように、水平ＣＣＤ駆動タイミング信号ＨＤの発生周期が複数回（ｎ回）だけ訪れるごとに電子シャッタタイミング信号ＳＵＢを発生させて、露光時間に移行する。この場合、図３に示した電子シャッタタイミング信号ＳＵＢの発生周期よりも、図４に示した電子シャッタタイミング信号ＳＵＢの発生周期の方が長くなる。ここで、ｎ回とは、ステップＳ１０におけるｍ回よりも多い回数である。これは、ステップＳ９において被写体の明るさが第２閾値以上ではなく、被写体の明るさがより暗い状況である。したがって、ＣＣＤ３３における電荷は、被写体の明るさが第２閾値以上である場合よりも飽和するために要する期間が長い。よって、制御部４２は、電子シャッタタイミング信号ＳＵＢを発生させる周期をステップＳ１０の場合よりも長くして、ｎ回だけ水平ＣＣＤ駆動タイミング信号ＨＤが発生する周期ごとに電子シャッタタイミング信号ＳＵＢを発生させる。
【００５４】
このように、第１動作モードが水平ＣＣＤ駆動タイミング信号ＨＤと同期して電子シャッタタイミング信号ＳＵＢを発生させることに対し、第２動作モードは、複数回に亘り水平ＣＣＤ駆動タイミング信号ＨＤが訪れるごとに電子シャッタタイミング信号ＳＵＢを発生させる。これにより、デジタルスチルカメラ１は、電子シャッタ動作における消費電力を低減できる。
【００５５】
また、デジタルスチルカメラ１は、第２動作モードの下位モードとして、第１下位モード動作と第２下位モード動作とを有する。これにより、デジタルスチルカメラ１は、被写体の明るさの低さ程度に応じて、水平ＣＣＤ駆動タイミング信号ＨＤに対する電子シャッタタイミング信号ＳＵＢを発生させる頻度を更に少なくできる。これにより、デジタルスチルカメラ１は、電子シャッタ動作における消費電力を更に低減できる。
【００５６】
このステップＳ１１の後、制御部４２は、ステップＳ５以降の処理を行う。これにより、デジタルスチルカメラ１は、露光時間が開始する前の期間において、水平ＣＣＤ駆動タイミング信号ＨＤよりも長い周期で電子シャッタタイミング信号ＳＵＢを発生させる。
【００５７】
なお、このフローチャートにおいては、水平ＣＣＤ駆動タイミング信号ＨＤの発生回数に対して、電子シャッタタイミング信号ＳＵＢを発生させる頻度を、ｎ回、ｍ回といったように２段階に亘り変化させた。しかし、２段階に限らず、更に精度高く被写体の明るさを判定して、更に多くの段階となるように水平ＣＣＤ駆動タイミング信号ＨＤの発生回数に対する電子シャッタタイミング信号ＳＵＢの発生回数を制御しても良い。
【００５８】
図７，図８に、本実施形態に対する比較例としての動作を示す。図７は、ＡＥ処理により露光時間を短くする時のＣＣＤ３３の駆動波形タイムチャートである。図７によれば、タイミング発生器（ＴＧ）３４にて発生させた短い周期で水平ＣＣＤ駆動タイミング信号ＨＤを発生させる場合であっても、被写体の明るさに関わらず、電子シャッタタイミング信号ＳＵＢを水平ＣＣＤ駆動タイミング信号ＨＤに同期させて発生させ、水平ＣＣＤ駆動タイミング信号ＨＤと同じタイミングで電子シャッタを動作させている。したがって、この比較例としてのデジタルスチルカメラは、上述した第２動作モードにおける電子シャッタタイミング信号ＳＵＢよりも高い頻度で電子シャッタタイミング信号ＳＵＢを発生させているので、上述の実施形態よりも電子シャッタの動作に多くの消費電力を必要としてしまうという問題がある。但し、被写体の明るさが非常に暗い場合には、図８のように、電子シャッタタイミング信号ＳＵＢを１回だけ発生させることになる。この場合には、上述の実施形態であっても、１回だけの電子シャッタタイミング信号ＳＵＢとなり、消費電力は同じとなる。
【００５９】
従って、本発明の実施形態として示すデジタルスチルカメラ１によれば、ＣＣＤ３３の１ライン分の電荷読み出し周期（水平ＣＣＤ駆動タイミング信号ＨＤの周期）と電子シャッタパルスの発生周期（電子シャッタタイミング信号ＳＵＢの周期）とを同期させる第１動作モードと、ＣＣＤ３３の１ライン分の電荷読み出し周期が複数回訪れるごとに１回の電子シャッタパルスを発生させる第２動作モードとを有する。このデジタルスチルカメラ１は、第２動作モードを有することにより、第１動作モードよりも電子シャッタタイミング信号ＳＵＢを発生させる頻度を少なくする。これにより、デジタルスチルカメラ１によれば、第２動作モードを選択することにより、電子シャッタに要する消費電力を低減できる。
【００６０】
また、このデジタルスチルカメラ１によれば、被写体の明るさを判定し、被写体の明るさが所定の第１閾値以上である場合には第１動作モードとし、被写体の明るさが所定の第１閾値以上ではない場合には第２動作モードとする。これにより、デジタルスチルカメラ１によれば、被写体の明るさが低い場合には第２動作モードを選択して電子シャッタに要する消費電力を低減できる。
【００６１】
更に、このデジタルスチルカメラ１によれば、被写体の明るさが第２閾値以上である場合には、ＣＣＤ３３の１ライン分の電荷読み出し周期が所定の第１回数（ｎ回）だけ訪れるごとに１回の電子シャッタパルスを発生させ、被写体の明るさが第２閾値以上ではない場合には所定の第１回数よりも多い第２回数（ｍ回）だけ訪れるごとに１回の電子シャッタパルスを発生させる。これにより、デジタルスチルカメラ１は、被写体の明るさが低いほど、電子シャッタを動作させる周期を長くして、より効率的に電子シャッタの動作に要する消費電力を低減することができる。
【００６２】
図５に示したデジタルスチルカメラ１の動作の変形例としては、ステップＳ６とステップＳ７の間のタイミングでのみ、ステップＳ３、ステップＳ４、ステップＳ９、ステップＳ１０、ステップＳ１１の処理を行っても良い。これにより、デジタルスチルカメラ１は、シャッタキー９が操作されて実際に画像を撮像する場合に行う電子シャッタ動作における消費電力を低減できる。
【００６３】
また、他の変形例としては、ステップＳ２の後とステップＳ６とステップＳ７の間との双方のタイミングで、ステップＳ３、ステップＳ４、ステップＳ９、ステップＳ１０、ステップＳ１１の処理を行っても良い。これにより、デジタルスチルカメラ１は、ライブビュー画像を表示しているときに行う電子シャッタ動作における消費電力、及び、シャッタキー９が操作されて実際に画像を撮像する場合に行う電子シャッタ動作における消費電力、の双方を低減できる。
【００６４】
なお、上述の実施の形態は本発明の一例である。このため、本発明は、上述の実施形態に限定されることはなく、この実施の形態以外であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能であることは勿論である。
【符号の説明】
【００６５】
１  デジタルスチルカメラ
２  本体
３  撮影レンズ
４  セルフタイマランプ
５  ファインダ窓
６  ストロボ発光部
７  マイクロホン部
８  電源キー
９  シャッタキー
１０  撮影モードキー
１１  再生モードキー
１２  ＥＶＦ
１３  スピーカ部
１４  マクロキー
１５  ストロボキー
１６  メニューキー
１７  リングキー
１８  セットキー
１９  液晶表示部
３２  レンズ光学系
３３  ＣＣＤ
３５  垂直／水平ドライバ
３７  Ａ／Ｄ変換器３７
３８  カラープロセス回路
３９  ＤＭＡコントローラ
４０  ＤＲＡＭインタフェース
４１  ＤＲＡＭ
４２  制御部
４３  ＶＲＡＭコントローラ
４４  ＶＲＡＭ
４５  デジタルビデオエンコーダ
４７  画像処理部
４８  メモリカード
４９  キー入力部
【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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【図８】
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