(57)【要約】【課題】  銀塩フィルム一眼レフカメラ用のフォーカルプレーンシャッタに要求される程の高い遮光性能を有していないコストを抑えて製造されたシャッタユニットを用いても良好な撮像が可能な撮像装置を提供する。【解決手段】  フォーカルプレーンシャッタのシャッタブレードが前記撮像素子の被写体光学像を遮る状態にあるときに、シャッタブレード間の平面的な重なり部分の隙間から漏出した光線を受光する撮像素子の領域に対応した画素から電荷を優先的に読み出す構成とする。このことにより、漏出光が撮像データに影響を与える時間を短縮することができ、前記漏出光が撮像データに与える影響を軽減する。【選択図】  図１
2007215108.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
2次元的に配列された複数の画素により被写体光学像を電荷に変換する撮像素子と、
連接された複数のシャッタブレードにより構成され、該シャッタブレードの開閉によって露光時間を制御するフォーカルプレーンシャッタと、
前記複数の画素に蓄えられた電荷を画素毎に読み出す電荷読出し手段を有する撮像装置において、
該電荷読出し手段は、前記複数のシャッタブレードが前記被写体光学像を遮る状態にあるときに、該シャッタブレードの重なりに起因する漏出光を受ける前記撮像素子上の領域に対応した画素の電荷を優先的に読み出すことを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記撮像素子は、ＣＭＯＳ型固体撮像素子であ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】
前記シャッタブレードと前記撮像素子の位置関係による漏出光の前記撮像素子に与える影響の度合いに対し、前記電荷読出し手段の前記画素からの電荷の読出し順序を対応させた請求項1に記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像素子を用いて被写体の露光を行う撮像装置、特にフォーカルプレーンシャッタを具備する撮像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、撮像素子を用いて撮像露光を行うデジタル一眼レフカメラが開発されているが、その露出制御を行うフォーカルプレーンシャッタには銀塩フィルム一眼レフカメラ用のフォーカルプレーンシャッタと同じものが広く使用されている。通常、銀塩フィルム用一眼レフカメラには被写体露光時以外の放置期間における遮光性が求められるため、該カメラに用いられるフォーカルプレーンシャッタは遮光性能が非常に高い。そのためシャッタブレード間の隙間から光線が漏出することはほとんどなく、漏出光が撮像に影響を与えることはない。
【０００３】
従来例としては、特許文献１をあげることが出来る。
【特許文献１】特開2005-215184号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、かかる高い遮光性能を維持するためにシャッタブレードの枚数や組み付け方法に多くの制限を余儀なくされ、結果として、シャッタユニット全体のコストを押し上げている。しかし、デジタル一眼レフカメラにおいて、その性質上、それほど高い遮光性能を必要とするものではない。そこで、本発明の目的とするところは、銀塩フィルム一眼レフカメラ用のフォーカルプレーンシャッタに要求される程の高い遮光性能を有していないコストを抑えて製造されたシャッタユニットを用いても良好な撮影撮像を得ることができる撮像装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の課題を解決するために、本発明では、撮像素子により被写体の露光を行い、露光制御手段としてフォーカルプレーンシャッタを備え、電荷読出し手段が、前記被写体の露光により複数の画素に蓄えられた撮像データ電荷を画素毎に読み出す撮像装置において、フォーカルプレーンシャッタのシャッタブレードが前記撮像素子の被写体光学像を遮る状態にあるときに、シャッタブレード間の平面的な重なり部分の隙間から漏出した光線を受光する撮像素子の領域に対応した画素から電荷を優先的に読み出す。このことにより、漏出光が撮像データに影響を与える時間を短縮することができ、前記漏出光が撮像データに与える影響を軽減することができる。
【発明の効果】
【０００６】
以上説明したように、本発明によれば，シャッタブレードの隙間から撮像素子への漏出光の悪影響を軽減でき、銀塩フィルム一眼レフカメラ用のフォーカルプレーンシャッタに要求される程の遮光性能が高くないコストを抑えて製造されたシャッタユニットを用いても、良好な撮影撮像を得ることができる。したがって、シャッタユニットの遮光性能の緩和を図ることが可能となり、結果としてコストを抑えた構成の簡易な小型のシャッタユニットを使用した安価な撮像装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
次に、本発明の詳細を実施例の記述に従って説明する。
【０００８】
以下、本発明における実施形態を図面に基づいて説明する。
【０００９】
図1は、本発明における実施形態であるデジタル一眼レフ撮像装置の非露光時の中央断面図である。
【００１０】
交換式の撮像レンズ(以下交換レンズという)9は、カメラ本体1に固定されおり、交換レンズ9を透過した光束は、カメラ本体1内のメインミラー8に漏出する。メインミラー8はハーフミラーになっており、このメインミラー8で反射した光束は、ファインダー光学系11へと導かれる。またメインミラー8を透過した光束は、サブミラー7によって下方へ反射され、焦点検出装置10へと導かれる。
【００１１】
また、メインミラー8およびサブミラー7の後方には、漏出光を制限するシャッタユニットのアパーチャマスク4が配置されており、この開口部はシャッタ先幕5により非露光時に閉じられている。これらの後方には、光学ローパスフィルターおよび赤外線カットフィルターを一体化した光学フィルタ3が配置されている。
【００１２】
図2は、本発明における実施形態であるデジタル一眼レフ撮像装置の露光時の中央断面図である。
【００１３】
本実施形態における撮像装置において被写体露光時には、シャッタ先幕5が開いた状態においてアパーチャマスク4の開口部を通過し、光学フィルタ3を透過した光束が、さらにその後方に配置された撮像素子2へと漏出し、撮像素子2は被写体の光学撮像を電気信号に変換し、不図示の電荷読出し回路は変換された撮像データ電荷を撮像素子の水平ライン毎に走査読出しを行う。シャッタ後幕6は所定の露光時間に応じて撮像素子への光束を再び遮光する。
【００１４】
図3は、本発明における実施形態であるデジタル一眼レフ撮像装置における被写体露光時の撮像素子の電荷蓄積状態を説明するフローチャート図である。
【００１５】
本実施形態における撮像装置において被写体露光時には、ステップS1においてレリーズボタンON後、ステップS2において一度撮像素子の電荷を全てリセットし、ステップS3において撮像データの電荷の蓄積を開始する。このことより、デジタル一眼レフカメラには被写体露光時以外の放置期間の遮光性は求められないという特性を持つ。ステップS3において撮像データの電荷蓄積開始後、ステップS4においてミラーアップを行い、ステップS5においてシャッタ先幕5の走行を開始する。すなわち、被写体の光束を撮像素子まで導くべくシャッタ先幕5を開放する。ステップS6において所定の露光時間のカウントを行ったのち、ステップS7においてシャッタ後幕6の走行を開始し、シャッタ後幕6により再び遮光状態をつくる。次にステップS8においてミラーダウンを行い、ステップS9において撮像データの電荷の読出しを行う。尚、電荷の読出しについては後に詳細に説明する。
【００１６】
上記シーケンスより、デジタル一眼レフカメラにおいては、ステップS9の撮像データ電荷読出しが終了するまでの時間において特に遮光性が求められることが明らかである。
【００１７】
次に、撮像素子として特にＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）型固体撮像素子の構成を示す図である図4を用いて撮像素子からの撮像データ電荷の読出しについて詳細に説明する。
【００１８】
撮像領域内200に、多数の画素20が2次元の行列状に配置されている。各画素20は、フォトダイオード21と、フォトダイオード21に蓄積された電荷を増幅して読み出すためのソースフォロアアンプ22と、リセットトランジスタ23を含む。トランスファトランジスタ24とリセットトランジスタ23の１電流端子は、電源線25に接続される。増幅トランジスタ26の他端は、読み出し信号線27に接続される。トランスファトランジスタ24のゲート電極は、行選択信号線28を介して垂直シフトレジスタ29に接続され、行選択用信号を順次受け取る。リセットトランジスタ23のゲート電極は、リセット信号線30に接続される。
【００１９】
読み出し信号線27は、ノイズキャンセラ31を介し、列選択トランジスタ32に接続されている。列選択トランジスタ32の他端は、出力アンプ33を介して出力信号を供給する。列選択トランジスタ32のゲート電極は、水平シフトレジスタ34に接続され、列選択信号を順次受け取る。
【００２０】
タイミングジェネレータ35は、水平シフトレジスタ34、垂直シフトレジスタ29にタイミング信号を供給する。
【００２１】
垂直シフトレジスタ29により、１画素行が選択されている間に水平シフトレジスタ34は各列を順次選択し、１行分の電荷を出力アンプ33に供給させる。
【００２２】
タイミングジェネレータ35より供給されるタイミング信号を制御することにより、各画素行へのランダムアクセスができ、換言すれば任意の画素行から順に撮像データを読み出すことができる。
【００２３】
図5は、本発明における実施形態であるデジタル一眼レフ撮像装置のシャッタ後幕6が閉じた状態でのシャッタユニットと撮像素子の関係を説明する模式図である。
【００２４】
フォーカルプレーンシャッタは、遮光性のある複数枚の薄板状のシャッタブレード5a〜5c及び6a〜6cとアパーチャマスク4で構成され、シャッタユニットの開口部をリンク機構により連接されるシャッタブレード5a〜5cからなるシャッタ先幕5、および同様にリンク機構により連接されるシャッタブレード6a〜6cからなるシャッタ後幕のそれぞれの走行の時間差によって生成されるスリットが、撮像素子2へ所定の露光を与える構造となっている。
【００２５】
本実施形態においては、シャッタ後幕のうち被写体側に近く配置されたシャッタブレード6aは撮像素子の撮像画面内下に配置されており、上方にあるシャッタブレード6bないし6cほど被写体側から遠ざかるよう、すなわち撮像素子に近づくように配置されている。このとき、被写体側からカメラ内に進入した光線12はシャッタブレード間の隙間14に反射を繰り返し、その後方に配置された撮像素子2に到達し、領域101及び領域102の部分にある撮像素子に対し撮像データ電荷を読み出すまでの間、露光撮像には関係のない漏出光として撮像データに影響を与える。各シャッタブレード6a〜6cと撮像素子2の位置関係により、領域101の幅は領域102に比べ、広くなっている。
【００２６】
図6は、本発明における実施形態である一眼レフカメラおける前記漏出光の撮像データへの影響度を説明する模式図である。領域202及び領域204は図6における領域101及び領域102に対応している。この図において、領域202及び領域204は領域201、領域203ないし領域205に比し前記漏出光の量が多く、撮像データへの影響度が大きい。
【００２７】
図7は、本発明における実施形態であるデジタル一眼レフ撮像装置における撮像データ電荷の読出し方法を説明する図である。本実施形態においては、上記撮像素子の撮像データ電荷を読み出す際、ステップS91において領域202の電荷を優先的に読出し、次にステップS92において領域204の電荷を読み出す。その後ステップS93において順次その他の領域201、領域203ないし領域205の電荷を読み出す。撮像データ電荷読出し後は、ＡＤ変換等の公知の処理を行う。
【００２８】
このように本実施形態によれば、シャッタ後幕走行完了から撮像素子電荷読出し完了までの時間において、撮像画面内でシャッタブレード間から漏出する露光に関係のない光線が多く照射している領域の撮像データ電荷を優先的に読み出すことにより、前記漏出光が撮像データに影響を与える時間を短縮することができ、前記漏出光が撮像データに与える影響を軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明における実施形態であるデジタル一眼レフ撮像装置の非露光時の中央断面図である。
【図２】本発明における実施形態であるデジタル一眼レフ撮像装置の露光時の中央断面図である。
【図３】本発明における実施形態であるデジタル一眼レフ撮像装置における露光時の撮像素子の電荷蓄積状態を説明するフローチャート図である。
【図４】撮像素子として特にＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）型固体撮像素子の構成を示す図である。
【図５】本発明における実施形態であるデジタル一眼レフ撮像装置のシャッタ後幕が閉じた状態でのシャッタユニットと撮像素子の関係を説明する模式図である。
【図６】本発明における実施形態であるデジタル一眼レフ撮像装置における漏出光の撮像データへの影響度を説明する図である。
【図７】本発明における実施形態であるデジタル一眼レフ撮像装置における撮像データ電荷の読出し方法を説明する図である。
【符号の説明】
【００３０】
1  カメラ本体
2  撮像素子
3  光学フィルタ
4  アパーチャマスク
5  シャッタ先幕
5a〜5c  シャッタブレード
6  シャッタ後幕
6a〜6c  シャッタブレード
7  サブミラー
8  メインミラー
9  交換レンズ
10  焦点検出装置
11  ファインダー光学系
12  光線
13  シャッタブレード
14  シャッタブレード間隙間
20  画素
21  フォトダイオード
22  ソースフォロアアンプ
23  リセットトランジスタ
24  トランスファトランジスタ
25  電源線
26  増幅トランジスタ
27  読出し信号線
28  行選択信号線
29  垂直シフトレジスタ
30  リセット信号線
31  ノイズキャンセラ
32  列選択トランジスタ
33  出力アンプ
34  水平シフトトランジスタ
35  タイミングジェネレータ
200  撮像領域
【図１】
2007215108.tif 000003
【図２】
2007215108.tif 000004
【図３】
2007215108.tif 000005
【図４】
2007215108.tif 000006
【図５】
2007215108.tif 000007
【図６】
2007215108.tif 000008
【図７】
2007215108.tif 000009