(57)【要約】【課題】ＡＧＣを変化させることなく、フリッカの影響を排除することができることから画質、性能の面での向上が大きいカメラ装置を提供する。【解決手段】レンズ１、メカニカルシャッター２及びメカニカルシャッター駆動用ドライバー３を具備し、電子シャッターとメカニカルシャッターを兼用するカメラ装置において、光源の発光周期と位相を測定するＡＥ装置７と、任意のタイミングで掃き出しパルスを発生する回路と、任意の位置でメカニカルシャッターを閉じる回路３と、光源の発光周期から撮影するフレーム内でもっとも光量が大きくなるタイミングを推定する回路７２とを備え、推定したタイミングで露光すべく、電子シャッターとメカニカルシャッターを同期させる機能を有する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズ、メカニカルシャッター及びメカニカルシャッター駆動用ドライバーを具備し、電子シャッターとメカニカルシャッターを兼用するカメラ装置において、
光源の発光周期と位相を測定するＡＥ装置と、任意のタイミングで掃き出しパルスを発生する回路と、任意の位置でメカニカルシャッターを閉じる回路と、光源の発光周期から撮影するフレーム内でもっとも光量が大きくなるタイミングを推定する回路とを備え、推定したタイミングで露光すべく、電子シャッターとメカニカルシャッターを同期させる機能を有することを特徴とするカメラ装置。
【請求項２】
電子シャッターとメカニカルシャッターの同期を、光源の発光周期とＣＣＤの取り込み周期と異なり、かつ光源の周期よりもＣＣＤの取り込み周期が長い場合に行う請求項１記載のカメラ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カメラ装置であり、特に電子シャッターとメカニカルシャッターを兼用するカメラ装置におけるフリッカー補正を可能とした民生用撮影装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図２に従来のフリッカー補正回路を示す。レンズ１とメカニカルシャッター２とメカニカルシャッター駆動用ドライバー３によってレンズ部分は構成されている。レンズ１からの像はＣＣＤ（電荷結合素子）４に結像され、電気信号に変換され、ＡＧＣ５で信号レベルを増幅し、Ａ／Ｄコンバーター（ＡＤＣ）６でデジタル信号に変換される。ＤＳＰ（デジタル信号処理プロセッサ）７で信号の内容に従って光源露出値の算出を行うブロック７１、算出された露出量のフレーム単位の変化から光源の周期と位相を算出するブロック７２において、露出系の算出、光源の変動周期算出を行う。映像信号回路８はＤＳＰで処理されたＣＣＤデータを画像変換することで、画像データとするものである。
【０００３】
マイコンからの制御信号に従ってＴＧ（タイミング生成器）９はＣＣＤ制御クロックを発生する。ＣＣＤ４はＴＧ９からの制御に従って、シャッタースピード、キャプチャータイミング等を制御される。
【０００４】
露出量の算出結果と光源の変動周期と位相算出結果はマイコン１２に入力される。マイコンによって光源の周期的変動量に応じたａｇｃゲインを算出し、ＡＧＣ５に対して指示する。
【０００５】
説明上、光源周期を５０Ｈｚ、ＣＣＤ取り込み周期を３０Ｈｚとする。図３、４に撮影時のシャッタースピード１／３０ｓの時の露出量を示す。光源の光量変動とＣＣＤ取り込み周期のタイミングの違いによる露出量の違いを見る。光源の光量が低い時から露光を始まる場合をタイミング１、光量の大きい時から露光を始める場合をタイミング２とする。
【０００６】
図３、４に露光タイミングを示す。上から、光源の光量変化量（Ａ）、Ｖｓｙｎｃ（Ｂ）、掃き出しパルスタイミング（Ｃ）、メカニカルシャッタータイミング（Ｄ）、露光区間（Ｅ）である。
【０００７】
ＣＣＤ取り込みの１周期はＶｓｙｎｃで管理される。露光開始は掃き出しパルス（Ｃ）で、電荷をすべて掃き出したタイミングからメカニカルシャッターを閉じる（Ｄ）までの時間（Ｅ）となる。
【０００８】
図３にタイミング１、図４にタイミング２の露光量を示す。常に露光量は光源の１周期の光量を含むため、ＣＣＤ取り込みタイミングによる露出量の変化は５０％程度であり影響は少ない。
【０００９】
次に、シャッタースピード１／１０００ｓ等フレーム周期よりも十分短い周期の場合を図５，６に示す。
【００１０】
基本タイミングは１／３０ｓ時と同じであるが、露光量を下げるため、掃き出しパルスの位置を大幅に遅らせる。そのため、タイミング１（図５参照）とタイミング２（図６参照）で露光量が大きく異なってしまう。この差を補正するために露光量からＡＧＣゲインを変更する。ゲインを変更する方法は、ＣＣＤ取り込み周期と光源の周期の位相算出回路７２から求められる情報からマイコン１２で１／１０００Ｓ露光時の露光量を算出しそれに応じたａｇｃゲインをＡＧＣ５に指示する。
【００１１】
タイミング１、２で露光量が異なるため、ＡＧＣゲインも異なる。従ってそのぶんＳ／Ｎは悪くなる。
【００１２】
また、他のフリッカー補正の従来の技術として、光源の周期的輝度変化に応じてＡＧＣゲインを変化させることで、補正する方法があるが、ＡＧＣゲインＵＰによって、ＳＮの劣化等を生じ、撮影するタイミングによって品質にばらつきを生じてしまう（特許文献１参照）。
【００１３】
また、ＣＣＤ取り込み周期と光源の周期から、もっとも光量が大きくなるタイミングを求めて、そのタイミングになるフレームまで待ち、撮影する方法もあるが、撮影までの待ち時間がばらつくため、性能上問題があった（特許文献２参照）。
【００１４】
【特許文献１】
特開平１０−１４５６６９号公報
【特許文献２】
特開平９−２７０９５０号公報
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
ＡＧＣゲインを変えることでフリッカーを抑える方法では、ＳＮの劣化の点で問題であり、本発明は、この問題を解決するものであり、ＡＧＣを変化させることなく、フリッカの影響を排除することができることから画質、性能の面での向上が大きいカメラ装置を提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
電子シャッターとメカニカルシャッターを兼用するデジタルスチルカメラにおいてＣＣＤの取り込み周期と異なり、かつＣＣＤ取り込み周期の半分に近い周期の光源での撮影において光源の発光周波数を測定できるＡＥ装置と任意のタイミングで掃き出しパルスを発生できる回路と任意の位置でメカニカルシャッターを閉じることができる回路と光源の発光周波数から撮影するフレーム内でもっとも光量が大きくなるタイミングを推定する回路とそのタイミングで露光すべく、電子シャッターとメカニカルシャッターを同期させることを特徴とする装置を用いて、高速シャッター時の１フレーム内での露出タイミングを変更することで最大光量時にシャッターをきることができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を説明する。
本発明のカメラ装置の実施例について、図面を用いて説明する。
【００１８】
実施例を説明する。本実施例のカメラ装置は、レンズ、メカニカルシャッター及びメカニカルシャッター駆動用ドライバーを具備し、電子シャッターとメカニカルシャッターを兼用しており、光源の発光周期と位相を測定するＡＥ装置と、任意のタイミングで掃き出しパルスを発生する回路と、任意の位置でメカニカルシャッターを閉じる回路と、光源の発光周期から撮影するフレーム内でもっとも光量が大きくなるタイミングを推定する回路とを備え、推定したタイミングで露光すべく、電子シャッターとメカニカルシャッターを同期させる機能を有する。
【００１９】
本実施例のカメラ装置を具体的に説明する。本実施例のカメラ装置の回路を図１に示す。レンズ１とメカニカルシャッター２とメカニカルシャッター駆動用ドライバー３によってレンズ部分は構成されている。レンズ１からの像はＣＣＤ４に結像され、電気信号に変換され、ＡＧＣ５で信号レベルを増幅し、Ａ／Ｄコンバーター６でデジタル信号に変換される。
【００２０】
ＤＳＰ７で、信号の内容にしたがって光源露出値の算出を行うブロック７１、算出された露出量のフレーム単位の変化から光源の周期と位相を算出するブロック７２、露出量の算出結果と光源の変動周期と位相算出結果はマイコン１３に入力される。マイコンによって光源の周期的変動量に応じたタイミングでＴＧ制御とメカニカルシャッター制御を行う。
【００２１】
説明しやすくするために光源の周期を５０Ｈｚ、ＣＣＤ取り込み周期を３０Ｈｚとする。ＣＣＤ取り込みを１／３０ｓで行う際は、図３で示す様に光源の１周期以上の露光量となるため光量変化は少ない。
【００２２】
シャッタースピード１／５０ｓよりも短い周期で行った場合、ＣＣＤ蓄積電荷掃き出しタイミングとメカニカルシャッタータイミングを変化させることで露光量を制御する。
【００２３】
１／１０００ｓシャッタースピードでの制御例について、図７、８を用いて説明する。図３、４と同じく光源の周期とＣＣＤ取り込みタイミングのことなる２パターンについて説明する。
【００２４】
撮影前に光源の周期とＣＣＤ取り込み周期の位相差をＤＳＰ内で算出することによって露光周期内でもっとも光量のとれるタイミングを算出する。フリッカーの光量変化は下式で表せる。
最大値の算出方法
Ｅ＝Ａｓｉｎ（Ｓ＋２πｆｔ）
Ｅ：光量
Ａ：フリッカーの振幅
Ｓ：フリッカーの位相シフト分（−πからπ）
ｆ：フリッカー周波数
ｔ：時間
この式を用いることにより、ｆとＳはＤＳＰから出される。
【００２５】
光量最大時はＳ＋２πｆｔ＝１／２πの時であるので、最大になる時間ｔ１は、
ｔ１＝（１／２π−Ｓ）／（２πｆ）
で表せる。従って、ｔ１時間経過後が最も光量の大きな時となる。
【００２６】
タイミング１（図７）では露光周期の最後の部分がもっとも光量がとれる部分のためタイミング変更は行わない。
【００２７】
タイミング２（図８）では露光周期の前半部分でもっとも光量がとれるとマイコン１３が判断し、ＴＧ９に掃き出しパルスタイミング変更を指示し、ＣＣＤ４は掃き出しパルスタイミングから露光を開始する。また、マイコン１３はメカニカルシャッタードライバ３に露光周期前半でのメカニカルシャッタータイミングを指示し、メカニカルシャッター２は従来よりも早いタイミングで閉じ露光を終了する。そのため、光源の周期にかかわらず、最適の光量で露光することができる。そのため、蛍光灯等の光源で１／１０００Ｓ等の高速シャッター時でも安定した光量を得ることができる。
【００２８】
【発明の効果】
以上の説明から容易に理解できるように、本発明によれば、ＡＧＣを変化させることなく、フリッカの影響を排除することができることから画質、性能の面での向上が大きいカメラ装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の構成の説明図。
【図２】従来回路の構成の説明図。
【図３】１／３０ｓ露光時のタイミング１の説明図。
【図４】１／３０ｓ露光時のタイミング２の説明図。
【図５】従来例における１／１０００ｓ露光時のタイミング１の説明図。
【図６】従来例における１／１０００ｓ露光時のタイミング２の説明図。
【図７】実施例における１／１０００Ｓ露光時のタイミング１の説明図。
【図８】実施例における１／１０００Ｓ露光時のタイミング２の説明図。
【符号の説明】
１  レンズ
２  シャッター
３  シャッタードライバー
４  ＣＣＤ
５  ＡＧＣ
６  ＡＤＣ
７  ＤＳＰ
７１  ＡＥ値算出部
７２  光源周期算出・位相算出部
８  映像
９  ＴＧ
１２  従来のマイコン
１３  実施例のマイコン
【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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