(57)【要約】【課題】メカシャッター動作による光量損失の露出補正を行う場合に、設定された撮影モードあるいは撮影条件に応じた適正な露出補正を行うことができる撮像装置を提供する。【解決手段】撮像素子と、撮像素子への入射光を遮光するメカシャッターと、メカシャッター動作による撮像素子への露出量の損失分を補正する複数の露出補正手段とを具備する撮像装置において、設定された撮影モードを判断して（ステップＳ２０２）、その判断に応じてゲイン制御の補正処理（ステップＳ２０３）や、電子シャッター制御の補正処理（ステップＳ２０４）を行う。【選択図】  図１
2004187087.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
受光面に結像される被写体像の光量に応じて撮像信号を出力する撮像素子と、
前記撮像素子への入射光を遮光する遮光手段と、
前記遮光手段の動作による前記撮像素子への露出量の損失分を補正する複数の露出補正手段と、
撮影モードまたは撮影条件を設定するための設定手段と、
前記設定手段により設定された前記撮影モードまたは前記撮影条件に応じて前記露出補正手段別の補正量を制御する露出補正制御手段と
を具備することを特徴とする撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、撮像素子を具備し静止画像を撮影可能な撮像装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、インターレース読み出し動作とフレーム読み出し動作の切り替え可能な撮像素子を利用する撮像装置が知られている。この撮像素子を利用することで、動画撮影時はインターレース読み出し動作により動解像度の高い映像信号を得ることができ、静止画撮影時はフレーム読み出し動作により、時間的ずれのない静止画像を得ることが可能となる。
以下、動画記録機能と静止画記録機能を備える撮像装置の概略構成について図３を用いて説明する。
【０００３】
図３は、動画記録機能と静止画記録機能を備える撮像装置の概略構成を示す図である。図３において、１００は、撮像装置であり、動画記録機能と静止画記録機能を備える。１０１は、結像用レンズであり、入射される光を基に後述する撮像素子１０３の受光面上に被写体像を結像する。１０２は、絞りであり、入射光量を制御する。１０３は、撮像素子であり、受光面に結像した被写体象の光量に応じて光電変換することで撮像信号を出力する。尚、撮像素子１０３は例えばＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサなどである。
【０００４】
１０４は、撮像素子駆動回路であり、撮像素子１０３における電荷読み出し方式および電荷蓄積時間等を制御する。１０５は、サンプルホールド回路であり、撮像素子１０３が出力する撮像信号をサンプルホールドする。１０６は、可変利得回路であり、サンプルホールド回路１０５が出力する信号の利得を変化させる。１０７は、絞り制御回路であり、絞り１０２を制御する。１０８は、映像信号処理回路であり、可変利得回路１０６の出力信号から輝度信号および色信号を生成して、生成した輝度信号および色信号を基に、動画または静止画の映像信号を生成して、出力する。
【０００５】
１０９は、システム制御回路であり、撮像素子駆動回路１０４、可変利得回路１０６、絞り制御回路１０７、映像信号処理回路１０８の制御および撮像装置１００全体の制御を行う。１１０は、静止画記録回路であり、映像信号処理回路１０８から出力された静止画の映像信号を記録する。１１１は、動画記録回路であり、映像信号処理回路１０８から出力された動画の映像信号を記録する。
【０００６】
記録モード選択スイッチ１１２は、動画記録と静止画記録のどちらかを行うかを選択するためのスイッチであり、選択された情報をシステム制御回路１０９へ出力する。動画記録トリガースイッチ１１３は、動画記録の開始および終了を指示するためのスイッチであり、動画記録の開始および終了指示情報をシステム制御回路１０９へ出力する。静止画記録トリガースイッチ１１４は、静止画記録の実行を指示するためのスイッチであり、静止画記録実行指示情報をシステム制御回路１０９へ出力する。撮影モード選択スイッチ１１５は、全自動、シャッター優先、絞り優先、感度優先といった複数の撮影モードを選択するためのスイッチであり、選択された撮影モード情報をシステム制御回路１０９へ出力する。
【０００７】
尚、システム制御回路１０９は、撮影モード選択スイッチ１１５で選択された撮影モードに応じた撮影条件となるよう以下の制御を行う。まず、システム制御回路１０９は、映像信号処理回路１０８が出力する輝度信号が適正なレベルとなるように、絞り制御回路１０７に対しては駆動量情報を出力する。これにより、絞り制御回路１０７は適正な露出量となる絞り１０２の開閉制御を行う。また、システム制御回路１０９は、撮像素子駆動回路１０４に対しては電荷蓄積時間情報を出力する。これにより、撮像素子駆動回路１０４は、電子シャッター速度制御を行うことで、電荷蓄積時間の制御による露出量の制御を行う。また、システム制御回路１０９は、可変利得回路１０６に対しては、利得情報を出力する。これにより、可変利得回路１０６は、撮像素子１０３から出力された信号の利得を制御する利得制御を行い、信号レベルを制御する。
【０００８】
さらに、システム制御回路１０９は、記録モード選択スイッチ１１２から入力された情報から動画記録モードが選択されていると判断した場合は、撮像素子１０３がインターレース読み出し動作するように撮像素子駆動回路１０４を制御し、映像信号処理回路１０８に対しては、動画の映像信号を生成する処理を行うように制御する。また、システム制御回路１０９は動画記録回路１１１に動画記録の処理を行うように指示を出す。
【０００９】
同様に、システム制御回路１０９は、記録モード選択スイッチ１１２から入力された情報から静止画記録モードが選択されていると判断した場合は、撮像素子１０３がフレーム読み出し動作するように撮像素子駆動回路１０４を制御し、映像信号処理回路１０８に対して、静止画の映像信号を生成する処理を行うように制御する。また、システム制御回路１０９は静止画記録回路１１０に静止画記録の処理を行うように指示を出す。
【００１０】
上述した動画記録時のインターレース読み出し動作では、撮像素子１０３の画素配列における偶数ラインの信号は偶数フィールドで、奇数ラインの信号は奇数フィールドで読み出され、また、各ラインの信号は隣接するラインの信号と加算されて読み出される。
【００１１】
一方、上述したフレーム読み出し動作では、撮像素子１０３の画素配列における偶数ラインの信号は偶数フィールド（第１読み出しフィールド）として読み出され、奇数ラインの信号は奇数フィールド（第２読み出しフィールド）として読み出される。この時、上または下に隣接する各ラインの信号は加算されずに読み出される。そのため、第１読み出しフィールドとして読み出した後も撮像素子１０３が露出していると、第２読み出しフィールドとして読み出す奇数ラインの各画素にさらに光電変換による信号電荷が蓄積されてしまう。これにより、偶数／奇数フィールドで読み出される信号レベルが異なってしまい、輝度フリッカーや色相のずれが発生し、撮影結果の画質が著しく劣化してしまうという問題がある。
【００１２】
上記問題を解決するため、フレーム読み出し動作時には、撮影フィールドの信号蓄積が終わるタイミングで撮像素子１０３への入射光を遮光し、その後の第１読み出しフィールド期間における偶数ラインの信号読み出しと、第２読み出しフィールド期間における奇数ラインの信号読み出しが完了するまでの間、遮光状態を継続する必要がある。
【００１３】
上述した撮像素子１０３への入射光を遮光する遮光手段としては、例えば、絞り機構を用いたメカシャッターが利用されている。尚、絞り機構とは図３の絞り１０２および絞り制御回路１０７により構成される機構である。すなわち、絞り制御回路１０７がシステム制御回路１０９の遮光指示を受けて絞り１０２を完全に閉じてしまうことで遮光を行い、メカシャッターの機能を実現している。
【００１４】
しかし、メカシャッターの動作時間は撮像素子１０３の電荷蓄積の最短時間と比較すると十分長いため、瞬時に遮光を完了できない。これにより、絞り１０２が完全に閉じるまでの時間を露出時間として露出量を計算している場合に、遮光動作途中の入射光は損失していることになり、露出量の損失が発生する。この損失のため、フレーム読み出しによる静止画像の信号レベルが、計算により適正に設定された信号レベルより小さくなることで、適正露出ではない状態で静止画記録されてしまう。そこで、メカシャッター動作による光量損失を撮像装置１００の露出制御手段を用いて補正する必要がある。
【００１５】
以下、図３に示した撮像装置１００におけるメカシャッター動作による光量損失の補正方法について図を用いて説明する。
図４は、図３に示した撮像装置１００におけるメカシャッター動作による従来の光量損失の補正方法例を示すフロー図である。図４に示す補正方法例では、撮像装置１００は電子シャッター制御のみで光量損失の補正処理を行う。まず、ステップＳ４０１において、システム制御回路１０９は、静止画記録トリガースイッチ１１４の操作による静止画記録要求の発生を検出したか否かを判断する。ここで検出した場合（ステップＳ４０１のＹｅｓ）には、ステップＳ４０２へ進み、システム制御回路１０９は、絞り１０２（メカシャッター）の閉鎖時間情報および現時点の電子シャッター速度情報から、光量補正に必要な電子シャッターの補正量を決定し、補正した電子シャッター速度情報を撮像素子駆動回路１０４へ出力して、ステップＳ４０３へ進む。また、ここで検出していない場合（ステップＳ４０１のＮｏ）には、システム制御回路１０９は、検出するまでステップＳ４０１の検出動作を継続する。
【００１６】
次に、ステップＳ４０３においては、システム制御回路１０９は、絞り１０２（メカシャッター）が所定のタイミングで閉鎖完了するように閉鎖開始のタイミングを制御し、所定のタイミングで絞り制御回路１０７に対して閉鎖の指示を出力する。これにより、絞り制御回路１０７は、所定のタイミングで絞り１０２（メカシャッター）を閉鎖完了するよう制御する。ステップＳ４０３により絞り１０２（メカシャッター）が完全に閉鎖して遮光が完了した後に、ステップＳ４０４に進み、システム制御回路１０９は、撮像素子駆動回路１０４を制御することで撮像素子１０３から偶数フィールド、奇数フィールドの撮像信号を読み出す。そして、システム制御回路１０９は、撮像素子１０３の出力する撮像信号を基に静止画像を生成するよう映像信号処理回路１０８を制御する。次に、静止画記録回路１１０は、映像信号処理回路１０８が出力する静止画像を記録する。
【００１７】
以上に示した動作により、撮像装置１００は、メカシャッター動作による光量損失を補正した静止画像を生成して記録することができる。
一方で、撮像装置１００においては、撮影シーンに応じて種々の撮影モードが設定可能あり、例えば利用者に電子シャッター速度を選択または設定させるシャッター速度優先モードや、利得制御情報を選択あるいは設定させる感度優先モードといった撮影モードが知られている。また、撮像装置１００は、更にシャッター速度や露出量などの個々の撮影条件を利用者の好みに設定できる機能も有する。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来においては上述した撮影モードを考慮せずにメカシャッター動作による光量損失の補正を行っているため画像の品質が劣化してしまう問題点がある。例えば、利用者がシャッター優先モードにおいて高速なシャッター速度を選択している場合に、システム制御回路１９がメカシャッター動作による光量損失の補正のため電子シャッターを低速に制御して露出補正を行うと、被写体のぶれが大きい撮影結果となってしまうという問題点がある。同様に、利用者が感度優先モードにおいて低感度設定を選択した場合に、システム制御回路１９がメカシャッター動作による光量損失の補正のため利得制御による露出補正を行ってしまうと、Ｓ／Ｎ比の悪い画像を撮影してしまうといった問題点がある。
【００１９】
本発明は上記問題点を鑑みてなされたものであり、メカシャッター動作による光量損失の露出補正を行う場合に、設定された撮影モードあるいは撮影条件に応じた適正な露出補正を行うことができる撮像装置を提供することを目的とする。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
この発明は、上述した課題を解決すべくなされたもので、本発明による撮像装置においては、受光面に結像される被写体像の光量に応じて撮像信号を出力する撮像素子と、撮像素子への入射光を遮光する遮光手段と、遮光手段の動作による撮像素子への露出量の損失分を補正する複数の露出補正手段と、撮影モードまたは撮影条件を設定するための設定手段と、設定手段により設定された撮影モードまたは撮影条件に応じて露出補正手段別の補正量を制御する露出補正制御手段とを具備することを特徴とする。
【００２１】
これにより、本発明の撮像装置においては、設定された撮影モードまたは撮影条件に応じて遮光手段（メカシャッター）の動作による撮像素子への露出量の損失分を補正する複数の露出補正手段毎に補正量を制御することができる。すなわち、メカシャッター動作による光量損失の露出補正を行う場合に、設定された撮影モードあるいは撮影条件に応じた適正な露出補正を行うことができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて本発明の実施形態について説明する。
まず、本発明の一実施形態における撮像装置について概略構成を説明する。尚、本実施形態における撮像装置は、静止画像と動画像を撮影可能な撮像装置である。本発明による撮像装置の概略構成は図３に示した従来の撮像装置１００と同様の構成をしており、説明を省略する。また、本発明の一実施形態における撮像装置１００は、動画記録モード時は、インターレース読み出し動作で撮像素子１０３を駆動し、静止画記録モード時はフレーム読み出し動作で撮像素子１０３を駆動させ映像信号の動画記録および静止画記録を行う。
【００２３】
尚、本発明の一実施形態における撮像装置１００は、従来の撮像装置として図３に示した撮像装置１００とはシステム制御回路１０９による制御処理が異なる。その異なる処理とは、撮像装置１００の露出量制御処理として、システム制御回路１０９がメカシャッター動作時の光量損失の露出補正を利用者の設定した撮影モードに応じて行う処理である。また、異なる処理を実現するには、例えばシステム制御回路１０９が内蔵する制御プログラムを変更することにより実現する。これにより、ハードウェアの変更を行うことなく撮像装置１００において、本発明の一実施形態の処理を実現することができる。
【００２４】
［実施例１］
まず、撮像装置１００の露出量制御処理として、システム制御回路１０９がメカシャッター動作時の光量損失の露出補正を利用者の設定した撮影モードに応じて行う処理の実施例１について説明する。
実施例１では、撮影モード選択スイッチ１１５から得られた撮影モード情報がシャッター優先モードである場合には、システム制御回路１０９は、利得制御でメカシャッター動作時の光量損失の露出補正を行う。また、シャッター優先モード以外の撮影モードが選択されている場合には、システム制御回路１０９は、電子シャッター速度制御により、メカシャッター動作時の光量損失の露出補正を行う。
【００２５】
上述したように、利用者が設定した撮影モードに応じて、撮像装置１００の具備するシステム制御回路１０９が、メカシャッター動作による光量損失の露出補正の補正手段を切り替える処理（以下、露出量制御処理）について説明をする。図１は、本発明の一実施形態における撮像装置１００の具備するシステム制御回路１０９の露出量制御処理の実施例１を示すフロー図である。尚、図１のフロー図の前提として、撮像装置１００の電源が入れられ、静止画記録モードに設定された時点から開始する処理フローとする。
【００２６】
まず、ステップＳ２０１において、システム制御回路１０９は、利用者の静止画記録トリガースイッチ１１４の操作により、静止画記録トリガースイッチ１１４から静止画記録要求の発生を検出したか否かを判断する。ここで、静止画記録要求の発生を検出した場合（ステップＳ２０１のＹｅｓ）には、ステップＳ２０２へ進む。また、静止画記録要求の発生を検出していない場合（ステップＳ２０１のＮｏ）には、システム制御回路１０９は、ステップＳ２０７へ進む。
【００２７】
次に、ステップＳ２０２において、システム制御回路１０９は、静止画記録要求時点の撮影モードがシャッター速度優先モードか否かを判断する。ここで、シャッター速度優先モードが設定されている場合（ステップＳ２０２のＹｅｓ）には、ステップＳ２０３へ進む。また、それ以外の撮影モードが選択されている場合（ステップＳ２０２のＮｏ）には、ステップＳ２０４へ進む。尚、シャッター速度優先モードとは、露出量制御において、電子シャッターのシャッター速度の調整による露出量の調整を優先的に行うモードである。また、それ以外の撮影モードとして、例えば絞り優先モードがあり、これは露出量制御において、絞り量の調整による露出量の調整を優先的に行うモードである。
【００２８】
次に、ステップＳ２０３において、システム制御回路１０９は、絞り１０２（メカシャッター）の閉鎖時間情報および現時点の電子シャッター速度情報から、メカシャッター動作時の光量損失の露出補正に必要な利得制御量を決定し、補正した利得制御量を可変利得回路１０６へ出力し、ステップＳ２０５へ進む。これにより、可変利得回路１０６は、メカシャッター動作時の光量損失の露出補正を利得制御により適正に行うことができる。尚、上述した現時点の電子シャッター速度情報とは、シャッター速度優先モードを設定する際に同時に設定された電子シャッター速度に関する情報などである。
【００２９】
また、ステップＳ２０４において、システム制御回路１０９は、絞り１０２（メカシャッター）の閉鎖時間情報および現時点の電子シャッター速度情報から、メカシャッター動作時の光量損失の露出補正に必要な電子シャッターの補正量を決定し、補正された電子シャッター速度情報を撮像素子駆動回路１０４へ出力し、ステップＳ２０５へ進む。これにより、撮像素子駆動回路１０４は、メカシャッター動作時の光量損失の露出補正を電子シャッターにより適正に行うことができる。
【００３０】
次に、ステップＳ２０５において、メシステム制御回路１０９は、絞り１０２（メカシャッター）が所定のタイミングで閉鎖完了するように閉鎖開始のタイミングを制御し、所定のタイミングで絞り制御回路１０７に対して閉鎖の指示を出し、ステップＳ２０６へ進む。これにより、絞り制御回路１０７は、所定のタイミングで絞り１０２（メカシャッター）が閉鎖完了するよう制御することができる。
【００３１】
次に、ステップＳ２０６において、絞り１０２（メカシャッター）が完全に閉鎖した遮光完了後、メシステム制御回路１０９は、以下の処理を行うよう各処理部を制御する。まず、撮像素子１０３から偶数ラインの信号電荷を偶数フィールドとして、奇数ラインの信号電荷を奇数フィールドとして読み出し撮像信号を出力させる。次に、映像信号処理回路１０８において撮像信号を基に静止画を生成させる。次に、静止画記録回路１１０において映像信号処理回路１０８の生成した静止画を記録させ、ステップＳ２０７へ進む。
【００３２】
次に、ステップＳ２０７において、システム制御回路１０９は、静止画記録モードの終了指示や電源ＯＦＦ指示などの終了指示を検出したか否かを判定する。ここで、終了指示を検出した場合（ステップＳ２０７のＹｅｓ）には、図１の処理を終了する。また、終了指示を検出していない場合（ステップＳ２０７のＮｏ）には、ステップＳ２０１に戻り、静止画記録指示の検出処理を開始する。
【００３３】
以上に示したように、実施例１における撮像装置１００は、撮影モードとして、シャッター速度優先モードが選択されている場合に、メカシャッター動作による光量損失の露出補正に利得制御を用いる。これにより、利用者が選択したシャッター速度による静止画記録を行いつつ、露出不足とならない撮影結果を得ることが可能となる。また、実施例１における撮像装置１００は、シャッター速度優先モード以外の撮影モードを選択していた場合は、電子シャッター速度制御によるメカシャッター動作による光量損失の露出補正を行う。これにより、撮像素子１０３において適正な信号電荷量を得ることができるので、Ｓ／Ｎ比のよい撮影結果を得ることが可能となる。
【００３４】
更に、従来の撮像装置と比較して以下に実施例１における撮像装置１００の効果を説明する。従来の露出補正では、利用者の意志で被写体に適した電子シャッター速度を選択したにもかかわらず、メカシャッター動作による光量損失の露出補正の補正手段として、電子シャッター速度を調整する方法を用いるので、最適な電子シャッター速度でなくなってしまう。例えば、利用者が高速なシャッター速度を設定している場合（＝動く被写体のぶれを抑えた静止画像を記録したい場合）に、電子シャッター速度をより低速な方向へ調整してしまうと、ぶれた静止画像が記録されてしまう。
しかし、上述した実施例１の撮像装置１００であれば、高速なシャッター速度を維持して露出補正を行うことができるので、動く被写体であってもぶれない適正な明るさの静止画像を得ることができる。
【００３５】
［実施例２］
次に、図３に示した撮像装置１００の露出量制御処理として、上述した実施例１と異なる処理である実施例２について説明する。
実施例２では、静止画記録トリガースイッチ操作時点の電子シャッター速度情報に応じて、補正量の上限量および補正順序が異なる複数の補正処理を切り替える。
【００３６】
具体的には、システム制御回路１０９が、メカシャッター動作前の電子シャッター速度に応じて、メカシャッター動作による光量損失の露出補正を複数の露出補正手段を用いて行う。本実施形態においては、複数の露出補正手段として、電子シャッター速度制御機構と利得制御機構を用いる。すなわち、システム制御回路１０９は、電子シャッター速度が例えば１／５００秒以上か否かで、電子シャッター速度制御と利得制御のどちらを利用するか制御内容を切り替える。尚、電子シャッター速度の判断基準は、１／５００秒以外の値であってもよい。
【００３７】
図２は、本発明の一実施形態における撮像装置１００の具備するシステム制御回路１０９の露出量制御処理の実施例２を示すフロー図である。尚、図２のフロー図の前提として、撮像装置１００の電源が入れられ、静止画記録モードに設定された時点から開始する処理フローとする。
【００３８】
まず、ステップＳ３０１において、システム制御回路１０９は、静止画記録トリガースイッチ１１４の操作による静止画記録要求の発生を検出したか否かを判断する。ここで、静止画記録要求が発生した場合（ステップＳ３０１のＹｅｓ）には、ステップＳ３０２に進み、システム制御回路１０９は、記録要求時点の電子シャッター速度が１／５００秒より低速か否かを判断する。ここで、シャッター速度が１／５００秒より低速である場合（ステップＳ３０２のＹｅｓ）は、ステップＳ３０３へ進む。また、シャッター速度が１／５００秒以上の高速であれば、ステップＳ３０６へ進む。
【００３９】
ステップＳ３０３において、システム制御回路１０９は、絞り１０２（メカシャッター）の閉鎖時間情報および現時点の電子シャッター速度情報から、露出補正に必要な電子シャッター速度の補正量を決定し、ステップＳ３０４へ進む。このステップＳ３０３において、システム制御回路１０９は、電子シャッター速度の補正量が所定の補正上限量を上回らないように制限して決定し、決定した補正量に応じた電子シャッター速度情報を撮像素子駆動回路１０４へ出力する。これにより、撮像素子駆動回路１０４は、補正された電子シャッター速度で撮像素子１０３を駆動する。また、システム制御回路１０９は、補正上限量を上回った分は未補正量と規定し、上回らない場合は、未補正量を０と規定する。
【００４０】
次に、ステップＳ３０４において、システム制御回路１０９は、ステップＳ３０３で規定した未補正量の有無を判断する。未補正量が無い（＝０）場合（ステップＳ３０４のＮｏ）には、これ以上の補正は不要であると判断し、ステップＳ３０９へ進む。また、未補正量が有る（０より大きい）場合（ステップＳ３０４のＹｅｓ）には、さらに補正が必要であると判断し、ステップＳ３０５へ進む。
【００４１】
次に、ステップＳ３０５において、システム制御回路１０９は、ステップＳ３０３で得られた未補正量に基づき、露出補正に必要な利得制御量を決定し、補正した利得制御量を可変利得回路１０６へ出力して、ステップＳ３０９へ進む。これにより、可変利得回路１０６は、撮像素子１０３における電子シャッター速度の制御で対応しきれなかった分の露出補正を利得制御することにより対応することができる。
【００４２】
また、上述したステップＳ３０２でＮｏの場合（１／５００秒以上）に進むステップＳ３０６において、システム制御回路１０９は、絞り１０２（メカシャッター）の閉鎖時間情報および現時点の電子シャッター速度情報から、露出補正に必要な利得制御量を決定し、ステップＳ３０７へ進む。このステップＳ３０６において、システム制御回路１０９は、利得制御の補正量が所定の補正上限量を上回らないように制限して決定し、決定した利得制御量を可変利得回路１０６へ出力する。これにより、可変利得回路１０６は、補正上限量で制限した補正量の利得制御を行うことができる。また、システム制御回路１０９は、補正上限量を上回った分は未補正量と規定し、上回らない場合は、未補正量を０と規定する。
【００４３】
次に、ステップＳ３０７において、システム制御回路１０９は、ステップＳ３０６で規定した利得制御の未補正量の有無を判断する。未補正量が無い（＝０）場合（ステップＳ３０７のＮｏ）には、これ以上の補正は不要であると判断し、ステップＳ３０９へ進む。また、未補正量が有る（０より大きい）場合（ステップＳ３０７のＹｅｓ）には、さらに補正が必要であると判断し、ステップＳ３０８へ進む。
【００４４】
次に、ステップＳ３０８において、システム制御回路１０９は、ステップＳ３０６で得られた利得制御の未補正量に基づき、露出補正に必要な電子シャッター速度を決定して、補正された電子シャッター速度情報を撮像素子駆動回路１０４へ出力し、ステップＳ３０９へ進む。これにより、撮像素子駆動回路１０４は、補正された電子シャッター速度で撮像素子１０３を駆動する。
【００４５】
次に、ステップＳ３０９において、システム制御回路１０９は、絞り１０２（メカシャッター）が所定のタイミングで閉鎖完了するように閉鎖開始のタイミングを制御し、所定のタイミングで絞り制御回路１０７に対して閉鎖の指示を出力して、ステップＳ３１０へ進む。これにより、絞り制御回路１０７は、所定のタイミングで絞り１０２（メカシャッター）の閉鎖を完了し、撮像素子１０３への入射光を遮光する。
【００４６】
次に、ステップＳ３１０において、絞り１０２（メカシャッター）が完全に閉鎖した遮光完了後、メシステム制御回路１０９は、以下の処理を行うよう各処理部を制御する。まず、撮像素子１０３から偶数ラインの信号電荷を偶数フィールドとして、奇数ラインの信号電荷を奇数フィールドとして読み出し撮像信号を出力させる。次に、映像信号処理回路１０８において撮像信号を基に静止画を生成させる。次に、静止画記録回路１１０において映像信号処理回路１０８の生成した静止画を記録させ、ステップＳ３１１へ進む。
【００４７】
次に、ステップＳ３１１において、システム制御回路１０９は、静止画記録モードの終了指示や電源ＯＦＦ指示などの終了指示を検出したか否かを判定する。ここで、終了指示を検出した場合（ステップＳ３１１のＹｅｓ）には、図２の処理を終了する。また、終了指示を検出していない場合（ステップＳ３１１のＮｏ）には、ステップＳ３０１に戻り、静止画記録指示の検出処理を開始する。
【００４８】
以上に示したように、実施例２における撮像装置１００は、撮影時のシャッター速度に応じて、メカシャッター動作による光量損失の露出補正処理を複数の露出制御手段を用いることができる。これにより、シャッター速度が高速である場合は、利得制御による補正を優先的に行い、シャッター速度の低下を防ぐことがで、補正処理による画質劣化を抑えた撮影結果を得ることが可能となる。
【００４９】
尚、シャッター速度の低下よりも利得制御による画質劣化が大きくなる補正量を補正上限量に設定することで、更に画質劣化を防ぐことができる。また、シャッター速度が低速である場合は、電子シャッター速度による補正を優先的に行うことで、利得制御の補正処理による画質劣化を抑えた撮影結果を得ることが可能となる。尚、回路動作等の制限により１フィールド期間を超える低速電子シャッターが無理な場合は、その値を補正上限量に設定することで、回路の誤動作を防ぐことができる。
【００５０】
更に、従来の撮像装置と比較して上述した実施例２における撮像装置の効果を説明する。従来の露出補正では、撮影条件として１／５００秒のような高速シャッターを選択している状態でメカシャッター動作による光量損失の露出補正を電子シャッター速度制御で行うと、利用者の意志で被写体に適した電子シャッター速度を選択したにもかかわらず、メカシャッター動作による光量損失の露出補正の補正手段として、電子シャッター速度を調整する方法を用いるので、最適な電子シャッター速度でなくなってしまう。例えば、利用者が高速なシャッター速度を設定している場合に、電子シャッター速度をより低速な方向へ調整してしまうと、ぶれた静止画像が記録されてしまう。
しかし、上述した実施例２の撮像装置１００であれば、高速なシャッター速度を維持して利得制御による露出補正を行うことができるので、動く被写体であってもぶれない適正な明るさの静止画像を得ることができる。
【００５１】
また、シャッター速度として、１フィールドの期間に等しいあるいは複数フィールドに渡り、撮像素子１０３にて長時間電荷蓄積による長時間露出を実現する低速のシャッター速度が設定されている場合、その設定以上に、シャッター速度を遅くすることができないため、メカシャッター動作時の露出補正手段として電子シャッター速度制御を利用することができない。
しかし、上述した実施例２の撮像装置１００であれば、利得制御による露出補正を優先的に行うことで、補正処理により画質劣化を抑えた撮影結果を得ることが可能となる。
【００５２】
尚、上述した実施形態においては、絞り機構がメカシャッター機構も兼ねていたが、この限りではなく、例えば絞り１０２と撮像素子１０３の間にメカシャッター機構を設けた構成であってもよい。また、本発明の実施形態として、動画と静止画の両方が撮影可能な撮像装置を示したが、この限りではなく、種々の撮影条件を設定可能で、メカシャッター機構を有し、メカシャッター動作による光量損失の補正が必要な撮像装置に適用可能である。また、上述した撮影モードとは、想定した被写体に自動的に対応した撮影条件を設定するための撮像装置の動作モードである。すなわち、利用者が撮影モードを選択することにより、撮像装置の撮影条件を自動的に設定するアルゴリズムが特定される。
【００５３】
また、図３に示すシステム制御部１５が行う各処理は、専用のハードウェアにより実現されるものであってもよく、また、システム制御部１５はメモリおよびＣＰＵにより構成され、各処理を実現する為のプログラムをメモリに読み込んで実行することによりその処理を実現させるものであってもよい。
また、上記メモリは、ハードディスク装置や光磁気ディスク装置、フラッシュメモリ等の不揮発性のメモリや、ＣＤ−ＲＯＭ等の読み出しのみが可能な記録媒体、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）のような揮発性のメモリ、あるいはこれらの組み合わせによるコンピュータ読み取り、書き込み可能な記録媒体より構成されるものとする。
【００５４】
また、図３に示すシステム制御部１５は、撮像装置１００のコンピュータが前述した実施形態の機能を実現するプログラムを記録した記録媒体より、プログラムを読み出し実行することによっても達成される。また、コンピュータが読み出したプログラムの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているオペレーティングシステム（ＯＳ）などが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれる。
【００５５】
さらに、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれた後、そのプログラムコードの指示にもとづき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現されてもよい。
【００５６】
以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。
【００５７】
また、本発明の実施態様の例を以下に列挙する。
【００５８】
［実施態様１］  受光面に結像される被写体像の光量に応じて撮像信号を出力する撮像素子と、
前記撮像素子への入射光を遮光する遮光手段と、
前記遮光手段の動作による前記撮像素子への露出量の損失分を補正する複数の露出補正手段と、
撮影モードまたは撮影条件を設定するための設定手段と、
前記設定手段により設定された前記撮影モードまたは前記撮影条件に応じて前記露出補正手段別の補正量を制御する露出補正制御手段と
を具備することを特徴とする撮像装置。
【００５９】
［実施態様２］  前記複数の露出補正手段は、前記撮像素子における電荷蓄積時間を制御する撮像素子制御手段と、前記撮像素子の出力する前記撮像信号の利得を制御する利得制御手段とを少なくとも含むことを特徴とする実施態様１に記載の撮像装置。
【００６０】
［実施態様３］  前記設定手段により設定された前記撮影モードまたは前記撮影条件が、前記電荷蓄積時間または前記利得のいずれかを優先的に制御する設定である場合に、前記露出補正制御手段は、前記設定に応じて前記撮像素子制御手段または前記利得制御手段のいずれかを優先して制御することを特徴とする実施態様２に記載の撮像装置。
【００６１】
［実施態様４］  前記遮光手段は、少なくとも前記撮像素子が前記撮像信号を出力する期間を遮光することを特徴とする実施態様１から実施態様３のいずれか１つに記載の撮像装置。
【００６２】
［実施態様５］  前記露出補正制御手段は、前記設定手段により設定された前記撮影モードまたは前記撮影条件に応じて前記複数の露出補正手段に優先順位を付与して、前記優先順位に応じて前記露出補正手段別の補正量を制御することを特徴とする実施態様１または実施態様２に記載の撮像装置。
【００６３】
［実施態様６］  受光面に結像される被写体像の光量に応じて撮像信号を出力する撮像素子と、前記撮像素子への入射光を遮光する遮光手段と、前記遮光手段の動作による前記撮像素子への露出量の損失分を補正する複数の露出補正手段と、撮影モードまたは撮影条件を設定するための設定手段とを具備する撮像装置を制御する撮像装置制御方法であって、
前記設定手段により設定された前記撮影モードまたは前記撮影条件に応じて前記露出補正手段別の補正量を制御することを特徴とする撮像装置制御方法。
【００６４】
［実施態様７］  受光面に結像される被写体像の光量に応じて撮像信号を出力する撮像素子と、前記撮像素子への入射光を遮光する遮光手段と、前記遮光手段の動作による前記撮像素子への露出量の損失分を補正する複数の露出補正手段と、撮影モードまたは撮影条件を設定するための設定手段とを具備する撮像装置を制御する撮像装置制御方法であって、
前記設定手段により設定された前記撮影モードまたは前記撮影条件に応じて前記複数の露出補正手段に優先順位を付与して、前記優先順位に応じて前記露出補正手段別の補正量を制御することを特徴とする撮像装置制御方法。
【００６５】
［実施態様８］  受光面に結像される被写体像の光量に応じて撮像信号を出力する撮像素子と、前記撮像素子への入射光を遮光する遮光手段と、前記遮光手段の動作による前記撮像素子への露出量の損失分を補正する複数の露出補正手段と、撮影モードまたは撮影条件を設定するための設定手段とを具備する撮像装置を制御するプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、前記設定手段により設定された前記撮影モードまたは前記撮影条件に応じて前記露出補正手段別の補正量を制御する処理を前記撮像装置のコンピュータに実行させるプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【００６６】
［実施態様９］  受光面に結像される被写体像の光量に応じて撮像信号を出力する撮像素子と、前記撮像素子への入射光を遮光する遮光手段と、前記遮光手段の動作による前記撮像素子への露出量の損失分を補正する複数の露出補正手段と、撮影モードまたは撮影条件を設定するための設定手段とを具備する撮像装置を制御するプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、前記設定手段により設定された前記撮影モードまたは前記撮影条件に応じて前記複数の露出補正手段に優先順位を付与して、前記優先順位に応じて前記露出補正手段別の補正量を制御する処理を前記撮像装置のコンピュータに実行させるプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【００６７】
［実施態様１０］  受光面に結像される被写体像の光量に応じて撮像信号を出力する撮像素子と、前記撮像素子への入射光を遮光する遮光手段と、前記遮光手段の動作による前記撮像素子への露出量の損失分を補正する複数の露出補正手段と、撮影モードまたは撮影条件を設定するための設定手段とを具備する撮像装置を制御するプログラムであって、
前記設定手段により設定された前記撮影モードまたは前記撮影条件に応じて前記露出補正手段別の補正量を制御する処理を前記撮像装置のコンピュータに実行させるプログラム。
【００６８】
［実施態様１１］  受光面に結像される被写体像の光量に応じて撮像信号を出力する撮像素子と、前記撮像素子への入射光を遮光する遮光手段と、前記遮光手段の動作による前記撮像素子への露出量の損失分を補正する複数の露出補正手段と、撮影モードまたは撮影条件を設定するための設定手段とを具備する撮像装置を制御するプログラムであって、
前記設定手段により設定された前記撮影モードまたは前記撮影条件に応じて前記複数の露出補正手段に優先順位を付与して、前記優先順位に応じて前記露出補正手段別の補正量を制御する処理を前記撮像装置のコンピュータに実行させるプログラム。
【００６９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明による撮像装置においては、設定された撮影モードまたは撮影条件に応じて遮光手段（メカシャッター）の動作による撮像素子への露出量の損失分を補正する複数の露出補正手段毎に補正量を制御することができる。すなわち、メカシャッター動作による光量損失の露出補正を行う場合に、設定された撮影モードあるいは撮影条件に応じた適正な露出補正を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態における撮像装置１００の具備するシステム制御回路１０９の露出量制御処理の実施例１を示すフロー図である。
【図２】本発明の一実施形態における撮像装置１００の具備するシステム制御回路１０９の露出量制御処理の実施例２を示すフロー図である。
【図３】動画記録機能と静止画記録機能を備える撮像装置の概略構成を示す図である。
【図４】図３に示した撮像装置１００におけるメカシャッター動作による従来の光量損失の補正方法例を示すフロー図である。
【符号の説明】
１００    撮像装置
１０１    結像用レンズ
１０２    絞り（メカシャッター）
１０３    撮像素子
１０４    撮像素子駆動回路
１０５    サンプルホールド回路
１０６    可変利得回路
１０７    絞り制御回路
１０８    映像信号処理回路
１０９    システム制御回路
１１０    静止画記録回路
１１１    動画記録回路
１１２  記録モード選択スイッチ
１１３  動画記録トリガースイッチ
１１４  静止画記録トリガー選択スイッチ
１１５  撮影モード選択スイッチ
【図１】
2004187087.tif 000003
【図２】
2004187087.tif 000004
【図３】
2004187087.tif 000005
【図４】
2004187087.tif 000006