(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像素子の電荷蓄積時間を制御する電子シャッターと、撮像素子への入射光路を遮蔽／開放自在なメカシャッターと、を併有する電子カメラにおいて、
メカシャッターの閉動作を指示するメカシャッター駆動パルス印加後、実際にメカシャッターが閉動作するまでのメカ遅れの個体間のバラツキにより生じる規定露光時間からのズレを、メカシャッター駆動パルスを印加するタイミング及び電子シャッターによる電荷蓄積開始タイミングの調整によって是正する電子カメラのメカシャッター調整方法であって、
前記メカシャッター駆動パルスを印加するタイミングの調整は、前記メカシャッターの閉動作が前記撮像素子の読み出しタイミングよりも前に完了するように行われ、
前記電子シャッターによる電荷蓄積開始タイミングの調整は、
電子シャッターのみを用い所定の蓄積時間となるように露光時間を制御して予め光量が把握されている光源を撮像し、このとき撮像素子から読み出される出力信号を積算して第１の積算データを取得する工程と、
電子シャッター及びメカシャッターを併用して露光時間を制御して前記光源を撮像し、このとき撮像素子から読み出される出力信号を積算して第２の積算データを取得する工程と、
を含み、
前記第１の積算データと前記第２の積算データとの比較に基づいて、電子シャッターによる電荷蓄積開始タイミングの調整が行われることを特徴とする電子カメラのメカシャッター調整方法。
【請求項２】
前記電子シャッターによる電荷蓄積開始タイミングの調整は、前記第１の積算データを取得する工程と同じ電荷蓄積時間のスミア成分を算出する工程と、前記第１の積算データから前記スミア成分を除去する工程を更に含み、
前記スミア成分が除去された前記第１の積算データと前記第２の積算データとの比較に基づいて、電子シャッターによる電荷蓄積開始タイミングの調整が行われることを特徴とする請求項１に記載の電子カメラのメカシャッター調整方法。
【請求項３】
前記電子シャッターによる電荷蓄積開始タイミングの調整は、
電子シャッターのみを用い所定の蓄積時間となるように露光時間を制御して予め光量が把握されている光源を撮像し、前記撮像素子の光電変換素子に蓄積された信号電荷の読み出しの開始を指示する読出信号を出力して、このとき撮像素子から読み出される出力信号を積算して第１の積算データを取得する工程と、
前記第１の積算データと同一の露光条件で前記光源を撮像し、前記読出信号の出力をオフにして、このとき撮像素子から読み出される出力信号を積算して前記第１の積算データに含まれるスミア成分を取得する工程と、
前記第１の積算データから前記スミア成分を除去する工程と、
電子シャッター及びメカシャッターを併用して露光時間を制御して前記光源を撮像し、このとき撮像素子から読み出される出力信号を積算して第２の積算データを取得する工程と、
を含み、
前記スミア成分が除去された前記第１の積算データと前記第２の積算データとの比較に基づいて、電子シャッターによる電荷蓄積開始タイミングの調整が行われることを特徴とする請求項１に記載の電子カメラのメカシャッター調整方法。
【請求項４】
前記メカシャッター駆動パルスの印加タイミングの調整は、
前記メカシャッター駆動パルスの出力タイミングを徐々に時間的にずらしながら、前記出力タイミング毎に前記撮像素子から読み出される出力信号を積算して第３の積算データを取得する工程を含み、
前記メカシャッター駆動パルスの印加タイミングと前記第３の積算データとの関係に基づいて、前記メカシャッターの閉動作が前記撮像素子の読み出しタイミングよりも前に完了するように、前記メカシャッター駆動パルスの印加タイミングの調整が行われることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の電子カメラのメカシャッター調整方法。
【請求項５】
前記メカシャッター駆動パルスの印加タイミングの調整及び電子シャッターによる電荷蓄積開始タイミングの調整は、メカシャッターをカメラに組み込んだ後に行われることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の電子カメラのメカシャッター調整方法。
【請求項６】
複数のシャッター時間に対応する少なくとも２種類以上の蓄積時間について、前記電子シャッターによる電荷蓄積開始タイミングの調整を行うことを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の電子カメラのメカシャッター調整方法。
【請求項７】
前記電子カメラが可変絞りを有する場合、絞りのＦ値を変えて少なくとも２種類以上の絞りについて各絞り毎に、前記電子シャッターによる電荷蓄積開始タイミングの調整を行うことを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の電子カメラのメカシャッター調整方法。
【請求項８】
撮像素子の電荷蓄積時間を制御する電子シャッターと、撮像素子への入射光路を遮蔽／開放自在なメカシャッターと、を併有する電子カメラにおいて、
メカシャッターの閉動作を指示するメカシャッター駆動パルス印加後、実際にメカシャッターが閉動作するまでのメカ遅れの個体間のバラツキにより生じる規定露光時間からのズレを、メカシャッター駆動パルスを印加するタイミング及び電子シャッターによる電荷蓄積開始タイミングの調整によって是正する電子カメラであって、
前記メカシャッター駆動パルスを印加するタイミングを、前記メカシャッターの閉動作が前記撮像素子の読み出しタイミングよりも前に完了するように行う第１の調整手段と、
電子シャッターのみを用い所定の蓄積時間となるように露光時間を制御して予め光量が把握されている光源を撮像し、このとき撮像素子から読み出される出力信号を積算して第１の積算データを取得するとともに、電子シャッター及びメカシャッターを併用して露光時間を制御して前記光源を撮像し、このとき撮像素子から読み出される出力信号を積算して第２の積算データを取得して、前記第１の積算データと前記第２の積算データとの比較に基づいて、電子シャッターによる電荷蓄積開始タイミングの調整を行う第２の調整手段と、
を備えたことを特徴とする電子カメラ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電子カメラのメカシャッター調整方法に係り、メカシャッターと電子シャッターとを併用して露光時間を制御する電子カメラにおいて、メカシャッター１台１台の制御時間のバラツキを補正する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
撮像素子の電荷蓄積時間を制御するいわゆる電子シャッター機能と機械式シャッター（メカシャッター）と、を併用する電子カメラとしては、例えば、特開平９−８３８７５号公報に開示のものがある。
この種の電子カメラは、撮影前に、本体に備え付けられた液晶モニタなどでプレビュー動画をモニタする場合や、撮影直前に露出計算（ＡＥ）する場合には電子シャッター機能のみを使用し、実際に撮影する場合（本撮像時）に限りメカシャッターと電子シャッターとを併用している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、かかる従来の電子カメラには、以下のような課題がある。即ち、メカシャッターには、シャッターの動作を指示する電気的なメカシャター駆動パルスが印加されてから、実際にシャッター動作するまでのメカ遅れがある。この遅れは１台１台異なった値を持ち、シャッターとしてのバラツキになっている。このバラツキを本明細書では機差と呼ぶことにする。
【０００４】
この機差を、高精度にある範囲内に押さえ込むことは可能であるが、その結果として非常に高価なシャッターになってしまう。
また、仮に前述の機差をメカシャッター単体で調整したとしても、そのシャッターを実際にカメラに組み込んだ後では、組立に伴う機械的なストレスなどにより、違ったバラツキになってしまうという問題がある。
【０００５】
本発明はこのような事情に鑑みて成されたもので、簡便な手段を用いてメカシャッターのバラツキ（機差）を高精度に調整することができる電子カメラのメカシャッター調整方法、及び電子カメラを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は前記目的を達成するために、撮像素子の電荷蓄積時間を制御する電子シャッターと、撮像素子への入射光路を遮蔽／開放自在なメカシャッターと、を併有する電子カメラにおいて、メカシャッターの閉動作を指示するメカシャッター駆動パルス印加後、実際にメカシャッターが閉動作するまでのメカ遅れの個体間のバラツキにより生じる規定露光制御時間からのズレを、メカシャッター駆動パルスを印加するタイミング及び電子シャッターによる電荷蓄積開始タイミングの調整によって是正する電子カメラのメカシャッター調整方法であって、前記メカシャッター駆動パルスを印加するタイミングの調整は、前記メカシャッターの閉動作が前記撮像素子の読み出しタイミングよりも前に完了するように行われ、前記電子シャッターによる電荷蓄積開始タイミングの調整は、電子シャッターのみを用い所定の蓄積時間となるように露光時間を制御して予め光量が把握されている光源を撮像し、このとき撮像素子から読み出される出力信号を積算して第１の積算データを取得する工程と、電子シャッター及びメカシャッターを併用して露光時間を制御して前記光源を撮像し、このとき撮像素子から読み出される出力信号を積算して第２の積算データを取得する工程と、を含み、前記第１の積算データと前記第２の積算データとの比較に基づいて、電子シャッターによる電荷蓄積開始タイミングの調整が行われることを特徴としている。
【０００７】
即ち、露光時間は、電子シャッターによる電荷蓄積の開始と、メカシャッターの閉動作とによって規定されるものであり、本発明では、１台１台異なるメカシャッターのメカ遅れを考慮して、シャッター駆動の制御系側でメカシャッター駆動パルスの印加タイミングを調整している。こうして、規定露光時間に対する実際の制御時間のズレに相当する時間分だけメカシャッター駆動パルスの印加タイミングを前後にシフトさせることで、実質的にそのズレを補正している。これにより、特別な調整用治具等を用いることなく、簡易に高精度なメカシャッターの調整を行うことができる。
【０００８】
また、本発明のように、電子シャッターの制御側で露光開始タイミング（電荷蓄積開始タイミング）を前後調整することによって、規定露光時間に対する実際の制御時間のバラツキを是正することが可能である。これにより、特別な調整用治具等を用いることなく、簡易に高精度なメカシャッターの調整を行うことができる。
【０００９】
なお、上述のようなメカシャッター調整を行った場合、実際にそのメカシャッターをカメラに組み込んだ後では、機械的なストレスなどにより、別のバラツキ要因が付加されることも予想される。従って、請求項５に記載の如く、メカシャッターの調整はメカシャッターをカメラに組み込んだ後で調整することが望ましい。この点、本発明のメカシャッター調整方法では、メカシャッターの機差をシャッター駆動制御のタイミングによって調整しているので、カメラに組み込んだ後でも容易に機差の調整が可能である。
【００１１】
この場合、請求項６に記載のように、複数のシャッター時間に対応する少なくとも２種類以上の蓄積時間について、電子シャッターによる電荷蓄積開始タイミングの調整を行うことにより、一層高精度な調整ができる。なお、可変絞りを有する電子カメラの場合、絞りに対してメカシャッターの中心が合致していない場合もあり得るので、請求項７に記載の如く、前記電子カメラが可変絞りを有する場合、絞りのＦ値を変えて少なくとも２種類以上の絞りについて各絞り毎に、電子シャッターによる電荷蓄積開始タイミングの調整を行うことが望ましい。これにより、一層精度の高い調整が可能となる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に従って本発明に係る電子カメラのメカシャッター調整方法の好ましい実施の形態について詳説する。
図１は本発明が適用される電子カメラの構成を示すブロック図である。電子カメラ１０は、主として、撮影レンズ１２、絞り１４、メカシャッター１６、固体撮像素子１８、アナログ信号処理回路２０、Ａ／Ｄ変換器２２、メイン信号処理部２４、メモリ２６、Ｄ／Ａ変換器２８、液晶モニタ３０、圧縮／解凍回路３２、メモリーカード３４、及びコントロール回路３６、中央演算処理装置（ＣＰＵ）３８等から構成される。
【００１３】
撮影レンズ１２は、図上では簡略化して示してあるが、１枚又は複数枚のレンズで構成され、単一の焦点距離（固定焦点）のレンズでも良いし、ズームレンズやステップズームレンズの如く焦点距離可変のものでもよい。この撮影レンズ１２はコントロール回路３６を介してフォーカス等が制御される。
絞り１４は、例えば一枚の絞り板に径の異なる複数の絞り穴が形成されており、図示せぬ電動駆動手段によって絞りの切り替えが自在である。尚、同図では、絞り１４は２種類の絞り穴を有する絞り板が示されているが、絞りが固定の場合や、絞りを連続的に変えることができる連続絞りの場合、或いは、シャッターと絞りとが共用となっている形態も可能である。
【００１４】
メカシャッター１６は、固体撮像素子１８の入射光路に進退自在な遮光板から成り、コントロール回路３６を介して制御される図示せぬ電動駆動手段によって固体撮像素子１８の入射光路を遮蔽／開放する。
固体撮像素子１８は、公知の２次元型撮像デバイス（面撮像デバイス）が用いられる。撮像デバイスは、ＣＣＤ型、ＭＯＳ型、ＣＩＤ型など様々な形態があり、何れの形態の撮像デバイスを採用してもよいが、本実施の形態においては、光電変換素子（フォトセンサ）が２次元的に配列され、各センサで蓄積された信号電荷が垂直転送路及び水平転送路を介して出力されるインターライン型ＣＣＤ撮像素子が採用される。
【００１５】
また、この固体撮像素子１８は、不要電荷排出用の掃出ドレインが設けられ、シャッターゲートパルスによって読出ゲートを駆動することにより、各センサで蓄積した信号電荷を掃出ドレイン（ＣＣＤ基板）に掃き捨てることができる。即ち、この撮像デバイスは、シャッターゲートパルスによって各センサに蓄積される電荷の蓄積時間（シャッタースピード）を制御する、いわゆる電子シャッター機能を有している。
【００１６】
撮影レンズ１２を通ってきた光は、絞り１４とメカシャッター１６とで規制され、固体撮像素子１８上に投影される。このとき、固体撮像素子１８はコントロール回路３６を介して電子シャッター機能により電荷の蓄積時間が制御される。固体撮像素子１８の受光面に結像された被写体像は、各センサで光の入射光量に応じた量の信号電荷に変換され、撮像出力信号として順次読み出された後、アナログ信号処理回路２０に供給される。
【００１７】
アナログ信号処理回路２０は、ＣＤＳクランプ回路やゲイン調整回路等を含み、固体撮像素子１８から入力した撮像出力信号（アナログ電気信号）をコントロール回路３６の制御に基づいて適宜処理する。アナログ信号処理回路２０から出力された信号はＡ／Ｄ変換器２２によってデジタル信号に変換された後、メイン信号処理部２４へと加えられる。
【００１８】
メイン信号処理部２４は、ゲイン調節部４０、オフセット回路４２、ＡＥ用積算回路４４、ヒストグラム生成部４６及びデジタル信号処理回路４８等から成る。Ａ／Ｄ変換器２２から出力されたデータは、ゲイン調節部４０及びオフセット回路４２を経由してＡＥ用積算回路４４、ヒストグラム生成部４６、及びデジタル信号処理回路４８へ加えられる。
【００１９】
ＡＥ用積算回路４４は、Ａ／Ｄ変換器２２から得た１画面分の撮像出力信号（Ｒ，Ｇ，Ｂのデジタル信号）を積算する。こうして得られた積算値は１画面分の明るさを示すデータに相当しており、この積算値に基づいて電子シャッターの制御等の露光制御が行われる。
ヒストグラム生成部４６は、Ａ／Ｄ変換器２２から得た１画面分のデータから信号レベルに対する撮像素子信号の積算値の分布を示すヒストグラムを作成する。そして、このヒストグラム演算に基づいてゲイン値やオフセット値が決定され、ＣＰＵ３８からコントロール回路３６を介してゲイン及びオフセットが制御される。
【００２０】
このように、ゲインとオフセットのコントロールを経由した信号は、デジタル信号処理回路４８に加えられる。デジタル信号処理回路４８は、輝度（Ｙ）信号生成回路、及び色差（Ｃ）信号生成回路を含み、オフセット回路４２から入力した信号をＹ／Ｃ信号処理する。そして、デジタル信号処理回路４８でＹ／Ｃ信号処理された画像データはメモリ２６に一時蓄積される。
【００２１】
このメモリ２６に記憶された画像データはデコードした後、Ｄ／Ａ変換器２８でアナログ信号に変換され、画像表示手段としての液晶モニタ３０に供給される。こうして、液晶モニタ３０には固体撮像素子１８が捉えた映像が表示される。この液晶モニタ３０には、図示せぬシャッターボタンの押圧等によって発せられる撮影開始信号に基づいて撮影した静止画が表示される他、撮影開始信号入力前の映像（スルー動画、或いは間欠画）も表示される。尚、Ｄ／Ａ変換器２８でアナログ信号に変換された信号は、ビデオ出力端子等の外部映像出力として取り出すことができる。
【００２２】
また、撮影開始信号の入力に呼応して応じて取得した本撮像の画像データは、メモリ２６から圧縮／解凍回路３２に導かれ、ここで所定の形式（例えば、ＪＰＥＧ）に従って圧縮処理された後、記録媒体としてのメモリーカード３４に記録される。なお、記録媒体の形態は、スマートメディアやＩＣカード等、種々の形態が可能である。
【００２３】
メモリーカード３４に保存した画像データはＣＰＵ３８を介して呼び出しが可能であり、呼び出した画像データは圧縮／解凍回路３２で解凍再生処理された後、メモリ２６、Ｄ／Ａ変換器２８を介して液晶モニタ３０に出力され、または、図示せぬビデオ信号出力端子等に供給され、他の外部機器に出力可能である。
ＣＰＵ３８は、コントロール回路３６、ＡＥ用積算回路４４、ヒストグラム生成部４６、デジタル信号処理回路４８、メモリ２６、及びメモリーカード３４等と接続されており、所定のアルゴリズムに従って露出値、フォーカス位置等の各種演算を行い、自動露光制御、オートフォーカス、オートストロボ、オートホワイトバランス等の制御を総括的に管理する。また、ＣＰＵ３８はレリーズボタンやモード設定手段等の図示せぬ操作部から入力される各種入力信号に基づいて、該当する回路を制御する。
【００２４】
オートフォーカス手段は種々の形態が可能であるが、例えば、画像信号から被写体像の鮮鋭度を示す焦点評価値を演算し、その焦点評価値を利用して基づいてフォーカス位置を算出する。そして、算出したフォーカス位置に従ってフォーカス駆動回路（不図示）を介して撮影レンズ１２を制御し、フォーカス位置を設定する。その他、ＡＦセンサなど公知の測距手段を用いてもよい。
【００２５】
一方、ＡＥ用積算回路４４で得たＡＥ積算値はＣＰＵ３８に通知され、ＣＰＵ３８において露光時間を示す露出制御値が算出される。そして、得られた露出制御値はＣＰＵ３８からコントロール回路３６に通知され、コントロール回路３６を介して自動露光制御、オートストロボ、オートホワイトバランス等の制御が行われる。
【００２６】
コントロール回路３６は、ＣＰＵ３８から通知された露出制御値に基づいて固体撮像素子１８の駆動回路を制御し、固体撮像素子１８の電荷蓄積時間、即ち、電子シャッター値を設定すると共に、絞り１４の選択、メカシャッター１６の開閉タイミング等を制御する。このように、電子カメラ１０の露光制御は全て自動的に行われる。
【００２７】
上記の如く構成された電子カメラにおいて、ＡＥやプレビュー時は、メカシャッター１６は開放したままで、電子シャッターのみを使用して固体撮像素子１８の電荷蓄積時間（即ち、露出時間）の制御を行い、本撮影時（記録画像の取り込み時）には、メカシャッター１６と電子シャッターとを併用して撮影を行うようになっている。
【００２８】
図２には、本撮像時の撮影シーケンスのタイミングチャートが示されている。同図中、ＶＤは垂直駆動パルス、ＨＤは水平駆動パルスである。垂直駆動パルスの周期は、固体撮像素子１８から信号を読み出す読出周期Ｔv に相当している。一方、水平駆動パルスの周期は水平走査期間（１Ｈ）に相当している。
同図に示したように、本撮像の開始前からメカシャッター１６は開放状態にあり、垂直駆動パルスの入力後、時刻ｔ1 から電荷の蓄積が開始される。時刻ｔ1 で電荷蓄積開始後、時刻ｔ2 にシャッター駆動パルスがハイ（Ｈ）になり、シャッター駆動が指示される。そして、一定のメカ的な遅れの後に、実際にメカシャッター１６が閉じ固体撮像素子１８を遮光する。
【００２９】
したがって、現実の露光時間は、電子シャッターによる電荷蓄積開始時（時刻ｔ1 ）から、メカシャッターが閉じる時（ｔ3 ）までの時間となる。かかる露光によって得られた電荷蓄積信号は、次の垂直駆動パルスに同期する読み出し期間中に読み出されることになる。そして、読み出し後の適当な時期にメカシャッター１６は開放状態に戻される。
【００３０】
メカシャッター１６と電子シャッターとを併用する本撮像では、露光の終了はメカシャッター１６による遮光で規定されるために、露光終了後は固体撮像素子１８に光が入射しない。従って、本撮像では原理的にスミアは発生しない。
これに対し、図３に示すように、プレビュー動画の表示中（モニタ時）や、本撮像に先立って行われる測光時（ＡＥ時）には、メカシャッター１６は開放したままであり、露光期間は電子シャッターのみで規定される。従って、電子シャッターによる電荷蓄積時間（Ｔe ）終了後（露光終了後）にも固体撮像素子１８には光が入射し続ける。即ち、図４に示したように、次の垂直駆動パルスに同期する読み出し期間（Ｔv ）中に固体撮像素子１８に光が当たり続け、これが固体撮像素子１８の垂直転送路（垂直転送ＣＣＤ）に漏れ込み、スミアが発生する。
【００３１】
図２でも説明したが、メカシャター１６は電気的なメカシャッター駆動パルスが印加されてから、実際にメカシャッター１６が動き出すまでのメカ遅れがある。この遅れは、メカシャッターの１台１台についてそれぞれ固有の値であり、個体間の相違がある。従来であれば、このバラツキ（機差）は、メカシャッターの製造過程において、ある所定の範囲内に収まるように調整されるものであるが、これでは、コスト高になるという問題がある。
【００３２】
そこで、本実施の形態では、メカシャッターに機差があることを前提として、これをカメラに組み込んだ後に、カメラ全体として調整を行い低コスト化を図っている。
ここで、本電子カメラ１０におけるメカシャッター１６の調整方法の手順について説明する。
【００３３】
先ず、メカシャッター１０をカメラに取り付け、図５に示すように、固体撮像素子１８の垂直駆動周期（１Ｖ）を超えない範囲で、最長のシャッター時間となるようにメカシャッター駆動パルスの位置（印加タイミング）を設定する。このメカシャッター駆動パルスの位置は、垂直駆動パルス（ＶＤ）を基準として、垂直駆動パルス（ＶＤ）からの遅れ時間で調整される。なお、実際には、シャッター時間を垂直駆動周期のギリギリ内側に調整するのは困難であるので、ある程度の余裕を持って調整することになる。
【００３４】
また、メカシャッター１６の閉動作には実際上一定の時間を要するので、シャッターの閉じ始めの時刻と、閉じ終わりの時刻との中間点を「シャッターの閉じ時間」として定義し、シャッターの動作的な閉じ（実際の閉じ動作）は、「光学的な閉じ」と呼んで両者を区別する。
一般に、メカシャッター１６をカメラ内部に組み込んだ後、メカシャッター１６の動作を検出することは困難である。この点、本例では、以下のようにメカシャッター１６の動作を検出する。
【００３５】
即ち、明らかに、メカシャッター１６の光学的な閉じ時間が撮像素子の読み出し開始タイミングよりも後になるように、コントロール回路３６からシャッター駆動パルスを送出し、ＡＥ用積算回路４４の出力を得る。その後、シャッター駆動パルスの出力タイミングを徐々に時間的に前にずらしながら（シフトさせながら）、ＡＥ用積算回路４４の出力を得る。
【００３６】
図６には、シャッター駆動パルスのタイミングを移動させながらＡＥ用積算回路４４の出力を監視した様子が示されている。同図に示したように、シャッター駆動パルスのタイミングの移動量と、ＡＥ用積算回路４４の出力（積算値）との関係を追ってみると、メカシャッター１６の光学的な閉じ時間が撮像素子の読み出しタイミング付近に到達するまではＡＥ用積算回路４４の出力は略一定値を示す。そして、メカシャッター１６の光学的な閉じ時間が撮像素子の読み出しタイミング付近に到達した時点でＡＥ用積算回路４４の出力が減り始め、メカシャッター１６の光学的な閉じ時間が撮像素子の読み出しタイミングの前になった時点から、メカシャッター１６のシャッター駆動パルスの移動量に比例してＡＥ用積算回路４４の出力（積算値）が減少するようになる。
【００３７】
メカシャッター調整時には、同図６に示したような積算値の変化を基に、メカシャッター１６の光学的な閉じが、撮像素子の読み出しタイミングよりも前に完了するように、余裕をもって調整する。
そして、かかるメカシャッター１６の調整後に電子シャッターの調整を行う。以下、電子シャッターの調整手順を説明する。
【００３８】
電子シャッターで、例えば、１／５１２秒（このカメラでメカシャッター１６を使って制御可能な最高速）に相当する蓄積時間になるように撮像素子を駆動し、基準となる輝度箱など光量の基地の光源を撮像する。そして、その撮像素子から読み出される出力信号の積算値（基準積算値）を得る。その後、電子シャッターの露光開始位置（電荷蓄積開始タイミングに相当）を変えながらながら、メカシャッター１６と電子シャッターとを併用して同じ光源を撮像し、撮像素子の信号積算値を得る。
【００３９】
先にメカシャッター１６を用いず、電子シャッターのみを使用して得た撮像信号の積算値（以下、基準積算値という。）と、電子シャッターの露光開始位置（電荷蓄積開始タイミング）を変えながらながらメカシャッターを併用して得た信号積算値とを比較し、基準積算値と最も近い値を示す信号積算値が得られた露光開始位置を電子シャッターの基準位置として設定する。
【００４０】
このような設定を行った後は、１／５１２秒よりも長い露光を行う場合には、この電子シャッターの基準位置を基準として、露光開始位置を長くする時間の分だけ前にシフトさせればよい。
ところで、図３及び図４で説明したが、メカシャッター１６と電子シャッターとを併用する場合には、露光終了後に固体撮像素子１８に光が入射しなためスミアは発生しないが、電子シャッターのみで露光期間を制御する場合には電子シャッターによる電荷蓄積時間終了後（露光終了後）にも固体撮像素子１８には光が入射し続けスミアが発生する。従って、より高精度な電子シャッターの調整を行うには、スミア補正を行ってスミア成分を除去したデータを用いることが望ましい。
【００４１】
次に、スミア補正の一例を説明する。
撮影レンズ１２を通して固体撮像素子１８の受光面に光が入射すると、固体撮像素子の各光電変換素子には、その部分に入射した光の強さに応じた信号電荷が徐々に発生する。こうして、一定の時間蓄積された信号電荷は、撮像駆動回路から加えられる読出ゲートパルスによって一斉に垂直転送ＣＣＤに移され、垂直転送パルスの印加によって垂直転送される。そして、垂直転送ＣＣＤの最終段まで転送されてきた信号電荷は、水平転送ＣＣＤに移され、水平転送パルスの印加により、出力部を介して信号電圧として取り出される。
【００４２】
通常、撮像駆動回路は、垂直駆動パルス（ＶＤ）に同期した読出ゲートパルスを出力して、読出周期Ｔv 毎に撮像出力信号を読み出している。この場合、露出値の算出に応じて電子シャッター値（Ｔe ）が読出周期Ｔv よりも高速側に設定されると、読出ゲートパルスの印加に先立って不要電荷を排出するためのシャッターゲートパルスが読出ゲートに印加され、不要電荷がＣＣＤの基板に掃き捨てられる。そして、その後電子シャッター値が示す所定の電荷蓄積時間Ｔe で蓄積された信号電荷が読出ゲートパルスによって読み出される。こうして、読み出されたデータを全画素について積算して１画面分の光量データを得る。
【００４３】
これに対して、スミアを測定する場合には、読出周期Ｔv 毎に出力されている読出ゲートパルスを強制的にオフし、光電変換素子の信号電荷を垂直転送ＣＣＤ（転送路）に移さないまま、垂直転送ＣＣＤ及び水平転送ＣＣＤだけを駆動して出力部から出力信号を取り出す。
このように、読出ゲートパルスをオフした状態で得られた撮像出力信号は、光電変換素子に蓄積した信号電荷の成分を含まず、垂直転送ＣＣＤに漏れ込んだスミア成分だけが含まれている。こうして、読み出されたデータを全画素について積算して１画面分のスミアが測定される。
【００４４】
このように、読出ゲートパルスを止めてスミアデータを求めた後、通常のように、電子シャッターを使って撮像し、得られた積算データ（スミアを含むデータ）から、先程のスミアの積算値（スミアデータ）を減算することにより、スミア成分を除去した積算値が得られる。
このように、スミア成分を除去したデータを用いて電子シャッターの調整を行うことにより、一層高精度の調整が可能となる。
【００４５】
本実施の形態に係る電子カメラのメカシャッター調整方法によれば、撮像素子の読み出しタイミングの直前付近においてメカシャターの光学的な閉じを確実に行うように調整することができ、撮像素子に不要電荷が蓄積される時間が少なく、スミア（雑音）の発生を抑制することができる。また、一度シャッター駆動パルスの印加タイミングを決定すれは、撮像素子の蓄積時間は、電子シャッターの露光開始タイミングだけで制御できるというメリットがある。
【００４６】
続いて、本発明の他の実施の形態について言及する。
メカシャッター１６のメカ遅れに機差があると言っても、この機差はある範囲内に収まるはずである。そこで、図７に示すように、個体間でばらつくメカシャッターのメカ遅れの最短と最長とを想定して、メカシャッターのメカ遅れがこの最短と最長とで規定される範囲内に収まっているものとの前提に立って、確実に撮像素子の読み出しタイミングよりも前にシャッターの光学的な閉じが行われると推定されるタイミングに、シャッター駆動パルスの印加タイミング（シャッター駆動開始位置）を設定する。
【００４７】
そして、この設定後に、前述した方法と同様の手順で電子シャッターの調整を行う。このとき、スミアの成分を除去したデータを用いる点も同様である。かかる方法によれば、メカシャッターの細かい調整工程を省略することができ、調整作業が簡単になるという利点がある。
上述した各実施の形態における電子シャッターの調整は、１つのシャッター時間について行うだけでなく、異なるシャッター時間について複数回で行うことが望ましい。これは、電子シャッターの調整は、ある限られた時間的なステップ毎にしか行えないため（例えば、１水平駆動周期単位）、１点だけの調整では誤差が生じる可能性があるからである。従って、２点、或いはそれ以上の複数点で調整を行えば、誤差を少なくすることができ、一層高精度な調整が可能となるからである。
【００４８】
また、図１の絞り１４のように、電子カメラ１０に可変絞りが用いられている場合には、絞りも変えて調整を行うことが望ましい。これは、絞りの中心が必ずしも光軸の中心と一致しているとは限らず、システムによっては光軸の中心からズレた位置に絞りが配置される場合もあり得るし、組み付け誤差によって絞りが光軸の中心に位置しない場合もある他、シャッターが必ずしも中心対称でない場合も考えられるからである。
【００４９】
【発明の効果】
以上説明したように本発明に係る電子カメラのメカシャッター調整方法によれば、メカシャッター１台１台のメカ遅れに起因する露光制御時間のバラツキを、メカシャッター駆動パルスを印加するタイミング及び電子シャッターによる電荷蓄積開始タイミングを前後に適宜シフトして調整することによって是正するようにしたので、従来必要とされていたメカシャッターの調整治具等が不要になり、カメラの機能を利用して簡易かつ高精度にメカシャッターの調整を行うことができる。
【００５０】
また、本発明を用いれば、メカシャッターの精度を必要以上に上げることなく、高精度のＡＥを行って撮影ができる電子カメラを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用される電子カメラの構成を示すブロック図
【図２】本撮像時の撮影シーケンスを示すタイミングチャート
【図３】プレビュー時及びＡＥ時のシーケンスを示すタイミングチャート
【図４】スミアの発生原因を説明するために用いた電子シャッター使用時の露光時間と読み出し期間の関係を示すタイミングチャート
【図５】垂直駆動周期を超えないシャッター時間の設定の様子を示すタイミングチャート
【図６】メカシャッター駆動パルスの印加タイミングと撮像素子の信号積算値との関係を示すグラフ
【図７】本発明に係る電子カメラのシャッター調整方法の他の実施の形態を説明するために用いたタイミングチャート
【符号の説明】
１０…電子カメラ
１２…撮影レンズ
１４…絞り
１６…メカシャッター
１８…固体撮像素子
２０…アナログ信号処理回路
２２…Ａ／Ｄ変換器
２８…Ｄ／Ａ変換器
３０…液晶モニタ
３６…コントロール回路
３８…中央演算処理装置（ＣＰＵ）
４４…ＡＥ用積算回路
４６…ヒストグラム生成部
４８…デジタル信号処理回路
【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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