JPH11234574A - 電子カメラのメカシャッター調整方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】メカシャッターと電子シャッターとを併用して
露光制御を行う電子カメラにおいて、１台１台異なるメ
カシャッターのメカ遅れのバラツキを高精度に調整す
る。 【解決手段】メカシャッター１６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
１６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の調整を、メカ
シャッター駆動パルスの印加タイミングの前後シフト、
又は、電子シャッターの電荷蓄積開始タイミングの前後
調整によって行う。この場合、メカシャッター１６をカ
メラに組み込んだ後に、ＡＥ用積算回路４４からの信号
積算値を利用して露光量の評価を行いながら調整する。

Description

【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
パルスの印加タイミングの調整によって是正することを
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、請求項２記載の発明は、撮像時の露
出開始を電子シャッターによる電荷蓄積の開始で規定
し、露出の終了をメカシャッターの閉動作により規定す
る電子カメラにおいて、前述したメカシャッター駆動パ
ルスの印加タイミングの調整に代えて、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を特徴
としている。本発明のように、メカシャッターの機械的
な閉じの位置は調整せずに固定しておき、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も、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】勿論、前述したメカシャッター駆動パルス
の印加タイミングの調整と、請求項２に記載したような
電荷蓄積時間の開始タイミングの調整とを両方実施して
もよい。なお、メカシャッター単体で、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３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。

【００１０】本発明のシャッター調整方法の具体的な手
順としては、請求項４に記載したように、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た第１の
積算データを取得し、次いで（又は、これに先行し
て）、電子シャッターとメカシャッターとを併用して露
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た第２の積算データ
を取得し、前記第１及び第２の積算データの両者の比較
に基づいて、メカシャッター駆動パルスの印加タイミン
グの調整、又は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という態様がある。

【００１１】この場合、請求項５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、メカシャッター駆動パルスの印加タイ
ミングの調整、又は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６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、メカシャ
ッター駆動パルスの印加タイミングの調整、又は電子シ
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１
４とメカシャッター１６とで規制され、固体撮像素子１
８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４
０、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。ＣＰ
Ｕ３８は、コントロール回路３６、ＡＥ用積算回路４
４、ヒストグラム生成部４６、デジタル信号処理回路４
８、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（Ｔ
v ）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１
８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の印加タイミング、又
は電子シャッターの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

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【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の印加タイ
   ミングの調整によって是正す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。
2. 【請求項２】 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、を併有し、撮像時の露出開始を電
   子シャッターによる電荷蓄積の開始で規定するととも
   に、露出の終了をメカシャッターの閉動作により規定す
   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、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。
3. 【請求項３】 請求項１におけるメカシャッター駆動パ
   ルスの印加タイミングの調整、又は請求項２記載におけ
   る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
   ことを特徴とする電子シャッターのメカシャッター調整
   方法。
4. 【請求項４】 請求項１におけるメカシャッター駆動パ
   ルスの印加タイミングの調整、又は請求項２における電
   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及び第２の積算データの比較に基づいて、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、又
   は、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。
5. 【請求項５】 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、前記メカシャッタ
   ー駆動パルスの印加タイミングの調整、又は前記電子シ
   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４記載の電子カメラのメカシャッ
   ター調整方法。
6. 【請求項６】 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、前記メカシャッター駆動パルスの印
   加タイミングの調整、又は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４記載の電子カメラのメカシャッター調整方法。