专利名称：数字照相机及其曝光控制方法
技术领域：
本发明涉及数字照相机及其曝光控制方法。
背景技术：
现有技术中，作为这种能应用于数字照相机中的 摄像装置，提出了(例如參照专利文献I):具有将接受到的光积蓄为电荷的摄像元件、和按照对该摄像元件进行遮光的方式来行进的焦点平面型(focal plane)的快门，在拍摄静止图像时，通过控制相当于前幕的行进的摄像元件的电荷积蓄扫描的开始时期、和相当于后幕的行进的快门行进的开始时期，来调节曝光时间。另外，作为并用电子快门和机械快门来进行曝光控制的电子照相机，还提出了(例如，參照专利文献2):—边利用相当于I个画面份的亮度的数据的信号累计值来进行曝光量的评价，一边通过电子快门的电荷积蓄开始定时和快门驱动开始定时的前后调整来进行由于从被指示机械快门的关闭动作起到实际开始关闭动作为止的机械滞后的个体差异而产生的曝光时间的偏离的调整。专利文献专利文献I JP特许第3988215号公报(特开平11-41523号公报)专利文献2 JP特开平11-234574号公报但是，在上述后者的照相机中，需要对每个个体来进行由于机械快门的个体差异而引起的曝光时间的调整，由于需要对在一定的环境下決定的光源进行拍摄等，因此，调整需要某种程度的时间和设备。另外，在机械快门中产生随时间的变化时，用户不能容易地调整曝光时间，有可能会无法获得适当的摄影图像。
发明内容
本发明的数字照相机及其曝光控制方法的主要目的在于使对图像传感器进行曝光的时间成为更适当的值。本发明的数字照相机及其曝光控制方法为了达成上述的主要目的，采用以下的手段。本发明的数字照相机的要g在于，具备图像传感器，其基于曝光量来生成图像信号；快门，其在规定方向上移动来隔断照到所述图像传感器的光；移动控制部，其按照隔断照到光正照射的所述图像传感器的光的方式来使所述快门移动；移动检测部，其对在所述快门开始隔断照到所述图像传感器的光之前，所述快门从开始移动起进行了规定量的移动进行检测；和复位控制部，其在所述快门开始隔断照到所述图像传感器的光之前，按照与从所述快门的开始移动起直到所述移动检测部的检测为止的检测所需时间相应的定时，开始所述图像传感器的曝光量的向所述规定方向的复位扫描。在本发明的数字照相机中，按照隔断照到光正照射的图像传感器的光的方式来使快门移动，其中，该快门对照到图像传感器的光进行隔断。并且，在快门开始隔断照到图像传感器的光之前，对快门从开始移动起移动了规定量的情况进行检测，进而，在快门开始隔断照到图像传感器的光之前，按照与从快门的开始移动起直到检测到规定量的移动为止的检测所需时间相应的定吋，开始图像传感器的曝光量的向所述规定方向的复位扫描。即，按照与作为后幕动作而开始快门移动起的检测所需时间相应的定吋，开始图像传感器的曝光量的复位扫描，作为前幕动作。如此，由于按照与从快门开始移动起直到检测到规定量的移动为止的时间相应的定吋，开始图像传感器的曝光 量的复位扫描，因此在由于包含快门的机构的个体差异而在移动的方式上有偏差的情况下，或是在由于包含快门的机构的随时间变化而在移动的方式上有变化的情况下，能按照与每个照相机的快门的移动的方式相应的定时，对图像传感器的曝光量进行复位。其结果，能使对图像传感器进行曝光的时间成为更适当的值。在此，向规定方向的复位扫描是在规定方向上依次进行图像传感器的曝光量的复位的扫描，在该曝光量的复位中，包含在没有正在进行曝光量的复位的状态下进行曝光量的复位的情况、和在正持续进行曝光量的复位的状态下结束曝光量的复位的情况，另外，还包含作为读取处理等的结果进行复位的情况、和作为读取处理等的结束的结果而结束复位的情況。另外，在仅使图像传感器电路的一部分区域(也称作有效像素区域)为有效的情况下，在此所述的图像传感器意味着有效像素区域的图像传感器电路。在这样的本发明的数字照相机中，也可以是，在要使所述图像传感器曝光的曝光时间比预先确定的时间阈值短的情况下，所述复位控制部按照与所述检测所需时间相应的定时开始所述图像传感器的曝光量的向所述规定方向的复位扫描，以使得所述图像传感器在整个所述曝光时间内进行曝光，在所述曝光时间比所述时间阈值长的情况下，所述复位控制部与所述检测所需时间无关地开始所述图像传感器的曝光量的向所述规定方向的复位扫描，以使得所述图像传感器在整个所述曝光时间内进行曝光。在曝光时间相对较长的情况下，若按照与作为后幕动作而开始快门的移动起的检测所需时间相应的定时开始图像传感器的曝光量的复位扫描，以作为前幕动作，则有时会无法确保曝光时间。另外，在曝光时间相对较长的情况下，包含快门的机构的个体差异或随时间变化对实际的曝光时间带来的影响相对较小。因此，在曝光时间比时间阈值长的情况下，通过与检测所需时间无关地开始图像传感器的曝光量的复位扫描，以使得图像传感器在整个曝光时间内进行曝光，能使对图像传感器进行曝光的时间成为更适当的值。这种情况下，所述时间阈值也可以是在从所述快门开始移动后移动了所述规定量起直到开始隔断照到所述图像传感器的光为止的所述快门的移动所需要的时间以内而预先确定的时间。另外，这种情况下，在所述曝光时间等于所述时间阈值的情况下，所述复位控制部也可以按照与所述检测所需时间相应的定时开始所述图像传感器的曝光量的向所述规定方向的复位扫描，以使得所述图像传感器在整个所述曝光时间内进行曝光，所述复位控制部也可以与所述检测所需时间无关地开始所述图像传感器的曝光量的向所述规定方向的复位扫描，以使得所述图像传感器在整个所述曝光时间内进行曝光。在对应于该曝光时间是否为时间阈值以下来开始图像传感器的曝光量的复位扫描的形态的本发明的数字照相机中，也可以是，在所述曝光时间比所述时间阈值短的情况下，所述复位控制部按照如下定时开始所述图像传感器的曝光量的向所述规定方向的复位扫描，其中，所述定时为如下定时在所述曝光时间比规定的曝光时间长的情况下，所述定时与该曝光时间比该规定的曝光时间短的情况相比变早，且在所述检测所需时间比规定的所需时间长的情况下，所述定时与该检测所需时间比该规定的所需时间短的情况相比变晩。換言之，也可以是，在曝光时间比时间阈值短的情况下，按照如下定时开始图像传感器的曝光量的向规定方向的复位扫描，其中，所述定时为如下定时所述定时有曝光时间越长越变早的倾向(例如，曝光时间越长则越正比倾向或阶段状(阶梯性)地变早)且有检测所需时间越长则越变晚的倾向(例如检测所需时间越长则越正比倾向或阶段状(阶梯性)地变晚)。这种情况下，也可以是，在所述曝光时间比所述时间阈值长的情况下，所述复位控制部按照通过所述移动控制部与要使所述快门的移动开 始的移动开始定时一起设定的复位定时，开始所述图像传感器的曝光量的向所述规定方向的复位扫描，以使得所述图像传感器在整个所述曝光时间内进行曝光。另外，在对应于该曝光时间是否为时间阈值以下来开始图像传感器的曝光量的复位扫描的形态的本发明的数字照相机中，也可以是，在所述曝光时间比所述时间阈值短的情况下，所述复位控制部按照与所述快门的开始移动后的所述移动检测部的检测、和前一次以前的所述快门的开始移动后的所述移动检测部的检测相应的定时，开始所述图像传感器的曝光量的向所述规定方向的复位扫描，在所述曝光时间比所述时间阈值长的情况下，所述复位控制部不与所述快门的开始移动后的所述移动检测部的检测对应，而按照与前一次以前的所述快门的开始移动后的所述移动检测部的检测相应的定时，开始所述图像传感器的曝光量的向所述规定方向的复位扫描。另外，在本发明的数字照相机中，也可以是，在向光轴方向投影的情况下，所述移动检测部对所述快门通过移动而到达开放状态的所述快门的所述图像传感器侧的端部与所述图像传感器的所述快门侧的端部之间的检测位置进行检測。或者，在本发明的数字照相机中，也可以是，所述移动检测部通过对与所述快门的移动相联动的联动部件的动作进行检测，来检测所述快门的移动。本发明的数字照相机的曝光控制方法的要g在于，所述数字照相机具备图像传感器，其基于曝光量来生成图像信号；和快门，其在规定方向上移动来隔断照到所述图像传感器的光，所述数字照相机的曝光控制方法包括如下步骤步骤a :按照隔断照到光正照射的所述图像传感器的光的方式来使所述快门移动；步骤b :对在所述快门开始隔断照到所述图像传感器的光之前，所述快门从开始移动起进行了规定量的移动进行检测；步骤c :在所述快门开始隔断照到所述图像传感器的光之前，按照与从所述快门的开始移动起到所述步骤b的检测为止的检测所需时间相应的定吋，开始所述图像传感器的曝光量的向所述规定方向的复位扫描。在本发明的数字照相机的曝光控制方法中，按照与作为后幕动作而开始快门移动起的检测所需时间相应的定时开始图像传感器的曝光量的复位扫描，作为前幕动作。如此，由于按照与从开始快门的移动起到检测到规定量的移动为止的时间相应的定时开始图像传感器的曝光量的复位扫描，因此，在由于包含快门的机构的个体差异而在移动的方式上有偏差的情况下、或在由于包含快门的机构的随时间变化而移动的方式发生变化的情况下，能按照与每个照相机的快门的移动的方式相应的定时对图像传感器的曝光量进行复位。其结果，能使对图像传感器进行曝光的时间成为更适当的值。在此，向规定方向的复位扫描是在规定方向上依次进行图像传感器的曝光量的复位的扫描，在该曝光量的复位中，包含在没有正在进行曝光量的复位的状态下进行曝光量的复位的情况、和在正持续进行曝光量的复位的状态下结束曝光量的复位的情況。另外，在该数字照相机的曝光控制方法中，也可以采用上述的数字照相机的各种的形态，另外，也可以追加实现了上述的数字照相机的各功能的步骤。另外，本发明作为使照相机实现上述 的功能的计算机程序、该程序的记录介质也是成立的。当然，该计算机程序的记录介质既可以是磁记录介质也可以是光磁记录介质，也可以是今后开发出的任何的记录介质。
图I是表示本发明的一个实施方式的数字照相机10的构成的概略的构成图。图2是说明从光的入射方向观察快门机构23的样子的说明图。图3是说明对图像传感器22进行曝光的样子的说明图。图4是表示曝光处理例程(routine)的一例的流程图。图5是表示在复位扫描开始后开始快门行进时的样子的说明图。图6是表示在快门行进开始后开始复位扫描时的样子的说明图。
具体实施例方式接下来，使用附图来说明本发明的实施方式。图I是表示本发明的一个实施方式的数字照相机10的构成的概略的构成图，图2是说明从光的入射方向观察快门机构23时的样子的说明图，图3是从光的入射方向观察来说明对图像传感器22进行曝光的样子的说明图。本实施方式的数字照相机10具备电子摄像単元20，其基于将被摄体的像进行光电变换而生成的图像信号来输出摄影图像用的信号；图像处理装置60，其输入从电子摄像単元20输出的信号来实施规定的图像处理，从而生成摄影图像的图像数据或图像文件；显示控制装置70，其使从图像处理装置60输入的图像数据显示于EVF (Electronic ViewFinder,电子取景器)72或液晶监视器74中；由用户来进行操作的各种的操作按钮组80 ；能保存由图像处理装置60生成的图像文件的存储卡50 ;对数字照相机10的各部提供电カ的电池55 ;和对装置整体进行控制的主控制器40。电子摄像単元20具备摄影镜头21，其可交换地经由未图示的镜头支架被安装在数字照相机10的主体上；图像传感器22，其通过对经由摄影镜头21输入的光进行光电变换，而将光变换为电信号；配置于摄影镜头21与图像传感器22之间的快门机构23 ;将从图像传感器22输出的电信号变换成数字信号并输出的模拟前端(AFE) 28 ;和脉冲发生电路30，其对图像传感器22和图像处理装置60输出时钟信号。摄影镜头21除了组合凸透镜和凹透镜而构成的多个透镜组之外，还具备对入射到图像传感器22的光量进行调节的光圈机构21a ;和基于来自未图示的测距传感器或摄影镜头21的信息来进行对焦的自动对焦机构21b。光圈机构21a和自动对焦机构21b通过来自主控制器40的信号来驱动各机构的电动机而被控制。图像传感器22构成为，具备形成配置为矩阵状的摄像面22a (參照图3)的未图示的多个光电ニ极管、和按每个光电ニ极管而设的未图示的多个放大器的CMOS图像传感器。光电ニ极管是将曝光时的光变换为电荷并积蓄的光电变换元件，按每个像素而设。该光电ニ极管能将电荷释放到未图示的基板上。放大器按照能够读取光电ニ极管所积蓄的电荷作为信号的方式来进行放大。在图像传感器22中，通过在摄像面22a上使用彩色滤光器，使得从各光电ニ极管经由放大器而输出红色(R)、緑色(G)、蓝色(B)中的任意的顔色的信号。对图像传感器22的各光电ニ极管，除了从脉冲发生电路30提供水平扫描时钟(水平驱动脉冲)之外，还提供由脉冲发生电路30产生并被垂直驱动调制电路32调制了频率的垂直扫描时钟(垂直驱动脉冲)。在实施方式中，通过根据来自主控制器40的信号来控制基于脉冲发生电路30的时钟提供、和基于垂直驱动调制的时钟 频率的调制，由此，伴随扫描速度的调整来执行将光电ニ极管中积蓄的电荷排出的图像传感器22的曝光量的复位扫描、和基于曝光量而生成的来自图像传感器22的图像信号的读取扫描，并且使图像传感器22的曝光量的复位扫描作为电子前幕的动作发挥作用。快门机构23是作为相对于电子前幕的机械后幕而发挥作用的机构，如图2所示，具备底板24，其在图像传感器22的光轴方向的前方，并被支承在数字照相机10的主体上，形成有矩形的开ロ 24a;多个矩形的快门叶片25 ;驱动臂26a以及从动臂26b，与各快门叶片25的一端连结，并与该快门叶片25 —起构成平行环机构。驱动臂26a与从动臂26b分别在与连结快门叶片25的端部相反一侧的端部以轴26c和轴26d为中心进行转动。从动臂26b通过未图示的连结部件与驱动臂26a连结，与驱动臂26a —起转动。由驱动臂26a的转动而引起的快门叶片25的行进如以下说明那样进行。在快门叶片25的开放状态(图2的状态)吋，驱动臂26a首先通过对未图示的电磁铁通电而被保持为不能转动，进而，只要通过由未图示的电动机的驱动来解除卡止部件从而解除了对电磁铁的通电，驱动臂26a随时都能成为能转动的状态。接下来，通过解除对电磁铁的通电从而驱动臂26a开始转动后，快门叶片25通过未图示的弹簧的加カ而从数字照相机10的垂直下方向上方(图2的粗箭头方向)行迸。快门叶片25行进后，从底板24的开ロ 24a进入到图像传感器22的光被隔断，成为遮光状态。之后，再度通过电动机的驱动而使驱动臂26a向反方向转动后，快门叶片25返回到原来的位置(图2的位置)，通过基于电动机的驱动的卡止部件的卡止而使得驱动臂26a成为不能转动的状态。在快门机构23中，由于快门叶片25按照遮挡比底板24的开ロ 24a大的范围的方式来行进，因此，如图2所示，在快门叶片25的开放状态下，快门叶片25的垂直上端(下面称作前端)与开ロ 24a的下端之间确保了裕量α 。另外，在快门叶片25遮光状态下，快门叶片25的前端位于开ロ 24a的上端起裕量α 2的上方。实施方式的数字照相机10采用在图像传感器22的光的入射路径上没有反射镜的无反射镜构造，若快门叶片25成为开放状态，则成为能使光直接照射图像传感器22的状态。另外，图2中，位置传感器25a在底板24的光轴方向前侧，按照将开放状态的快门叶片25的前端(快门叶片25的图像传感器22侧的端部)与图像传感器22的摄像面22a的下端(摄像面22a的快门叶片25侧的端部)之间的位置作为检测位置的方式来安装，在快门叶片25的前端在摄像面22a的下端开始遮光前，对快门叶片25的前端从开放状态起开始移动井向上方行进规定量从而到达检测位置这ー情况进行检测。作为该位置传感器25a，能使用电场或磁场的接近开关等的非接触传感器。关于规定量的意义，另外进行说明。
虽未图示，但图像处理装置60具备执行RGB像素的顔色内插处理、白平衡处理、颜色再现处理、调整大小处理、伽玛补正处理、图像文件生成处理等的数字照相机中的公知的图像处理的各种的图像处理功能块。该图像处理装置60输入从电子摄像単元20输出的数字信号，并从脉冲发生电路30输入时钟信号，或者执行图像处理来生成摄影图像，或者将所生成的摄影图像变换为规定格式的图像并添加摄影信息而生成图像文件。另外，图像处理装置60或者每隔规定时间就依次输入从电子摄像単元20输出的数字信号，从而生成实时取景显示用的图像。显示控制装置70或者将由图像处理装置60生成的摄影图像显示于液晶监视器74，或者进行将由图像处理装置60生成的实时取景显示 用的图像依次显示于EVF72或液晶监视器74的实时取景显示。操作按钮组80由如下按钮等构成用于若被用户按下则将被摄体的摄影指令输出给主控制器40的快门按钮80a ;用于设定快门速度、光圈值、曝光值等的与摄影相关的各种设定值的多个设定按钮80b ;指示电源的接通断开的电源按钮80c。主控制器40构成为以CPU42为中心的微处理器，具备存储处理程序和各种表格的R0M44、暂时存储数据的RAM46、能改写数据且即使切断电源也能保持数据的闪存48、和未图示的输入输出端ロ。对主控制器40输入如下信号来自对快门叶片25开始移动后行进了规定量的情况进行检测的位置传感器25a的检测信号(接通断开信号)、来自操作按钮组80的各种操作信号、摄影镜头21的信息、从存储卡50读取的图像文件、来自图像处理装置60的各种图像等。另外，从主控制器40输出如下信号对摄影镜头21的驱动信号、用于控制未图示的电动机或控制对电磁铁的通电的对快门机构23的控制信号、对脉冲发生电路30的控制信号、对垂直驱动调制的控制信号、对存储卡50写入的图像文件、对图像处理装置60的图像处理指令、对显示控制装置70的显示控制指令等。在如此构成的实施方式的数字照相机10中，若设定了快门速度等的各种设定值并按照快门按钮80a的操作而输出了摄影指令，则通过主控制器40来执行图像传感器22的曝光量的复位扫描、快门叶片25的行进控制、来自图像传感器22的图像信号的读取扫描，等的用于曝光的各种控制，将最终根据电子摄像单元20的输出信号而由图像处理装置60生成的图像文件保存在存储卡50中。根据用于图像传感器22的摄像面22a中的曝光的各种控制，如图3所示，首先通过图像传感器22的复位扫描，复位扫描位置(线)向上方移动从而起动电子前幕，接下来相当于快门叶片25的前端的位置(下面称作快门前端位置)向上方移动，由机械后幕进行遮光，最后，图像传感器22的读取扫描位置(线)依次向上方移动。因此，在关注图像传感器22的I点吋，从使该I点通过相当于电子前幕的后端的复位扫描位置而开始曝光起直到通过相当于机械后幕的前端的快门前端位置而被遮光为止的时间相当于快门速度(曝光时间)，通过调整该时间，能控制对图像传感器22的摄像面22a照射被摄体像的时间。此时，图像传感器22的摄像面22a中的复位扫描位置与快门前端位置之间的区域(图中的斜线区域)成为图像传感器22的电荷积蓄区域，该区域在曝光时间短时成为条状的区域。图像传感器22的曝光量的向垂直上方的复位扫描是使图像传感器22的曝光量的复位向垂直上方依次进行的扫描，在实施方式中，该曝光量的复位可以是在没有正在进行曝光量的复位的状态下瞬间进行曝光量的复位的情况，也可以是在时间上持续进行曝光量的复位的状态下来结束曝光量的复位的情況。另外，作为读取扫描等的其它处理的结果，也可以设为进行了曝光量的复位的結果。接下来，说明如此构成的本实施方式的数字照相机10的动作，特别是用于曝光的动作。图4是表示通过主控制器40的CPU42执行的曝光处理例程的一例的流程图。该例程在由主控制器40输入基于快门按钮80a的操作的摄影指令时执行。另外，在主控制器40输入摄影指令前，对快门速度、光圈值、曝光值等与摄影相关的各种设定值进行设定。执行曝光处理例程后，主控制器40的CPU42首先输入所设定的曝光时间Tex等的曝光处理所需要的数据(步骤S100)，并执行判定所输入的曝光时间Tex是否比时间阈值Tref长的处理(步骤S110)。在此，曝光时间Tex作为快门 速度，能输入通过用户进行的设定按钮80b的操作而设定的值，或者是通过未图示的自动曝光用设定例程而设定的值等。另外，在实施方式中，时间阈值Tref使用如下的值预先通过实验等求取从快门叶片25从开始移动起到位置传感器25a的检测位置为止行进了规定量的定时起、直到开始隔断射入到图像传感器22的光为止的快门叶片25的行进所需要的时间(若考虑个体差异或随时间变化则取最短的值)，作为在如此求得的时间以内预先确定的快门速度(曝光时间)(例如4000分之I秒)而设定的值。另外，在这样的快门速度(曝光时间)有多个的情况下，使用较大的一方(例如在4000分之I秒和8000分之I秒中就取4000分之I秒这一方)。关于该时间阈值Tref的意义，另外进行说明。在判定为曝光时间Tex比时间阈值Tref长时，若在开始快门叶片25的行进(下面也称作快门行进)之后再开始图像传感器22的复位扫描，则判断为不能确保曝光时间Tex，基于曝光时间Tex来设定图像传感器22的复位扫描的复位定时和快门叶片25的行进开始定时(步骤S120)。在此，在实施方式中，复位定时被设定为输入摄影指令后的摄像面22a的每个垂直方向位置(每线)的时间，行进开始定时被设定为输入摄影指令起的时间。在实施方式中，该复位定时以及行进开始定时按照如下方式来进行设定，即，预先通过实验或解析来决定曝光时间Tex与取得该曝光时间Tex的复位定时以及行进开始定时之间的关系，并作为定时设定用映射而存储于R0M44中，若被赋予曝光时间Tex，则从所存储的映射中导出对应的复位定时与行进开始定时，由此来设定上述复位定时以及行进开始定时。若如此设定图像传感器22的复位扫描的复位定时和快门叶片25的行进开始定吋，则开始基于所设定的复位定时的图像传感器22的曝光量的复位扫描，并按照所设定的行进开始定时开始快门行进(步骤S130)，然后结束曝光处理例程。复位扫描是通过分别对脉冲发生电路30和垂直驱动调制电路32输出控制信号来进行的。快门行进的开始通过对快门机构23输出指示行进开始的控制信号而进行。在图5中示出，在曝光时间Tex比时间阈值Tref长的情况下，在开始复位扫描后再开始快门行进时的曝光的样子的一例。图中，横轴表示时间，纵轴表示垂直方向位置。在纵轴上，从下开始依次表示开放状态下的快门前端位置(后幕开放位置)、摄像面22a的下端、摄像面22a的上端、遮光状态下的快门前端位置(后幕遮光位置)。如图所示，在时刻tl开始复位扫描(參照一点划线)，之后，在时刻t2指示了快门行进开始后(參照实线)，在快门前端位置从摄像面22a的下端移动到上端为止的期间，按照相对于快门前端位置的轨迹刚好确保曝光时间Tex的方式而设定的复位定时来执彳T复位扫描。然后，在时刻t3,在复位扫描结束了全部线后，之后，在时刻t4从快门行进结束的线起依次开始图像传感器22的读取扫描(參照两点划线)。如此，从快门行进结束的线起进行读取扫描，若关于全部的线都结束了读取扫描(步骤S190)，则结束曝光处理例程。结束了曝光处理的例程后，将从图像传感器22读取的信号在AFE28进行数字变换，通过图像处理装置60实施规定的图像处理，并最终将摄影图像的图像文件保存在存储卡50中。通过这样的处理，在曝光时间Tex比时间阈值Tref长的情况下，能进行基于设定的曝光时间Tex的图像传感器22的曝光。在步骤SllO判定为曝光时间Tex为时间阈值Tref以下时，首先开始快门行进(步骤S140)，并且等待从位置传感器25a输入作为接通信号的检测信号(步骤S150)，在从位置传感器25a输入作为接通信号的检测信号时，使用通过未图示的计时器所计数的时间来设定检测所需时间Td作为从指示快门行进起的经 过时间(步骤S160)。另外，实施方式中，针对位置传感器25a作为检测对象的快门叶片25的移动的规定量，使用预先通过实验等确定的值来作为把握快门机构23的因个体差异或随时间变化而引起的快门叶片25的行进的滞后或超前这样的变化倾向而需要的移动量。接下来，基于曝光时间Tex来设定与检测所需时间Td相应的图像传感器22的复位定时(步骤S170)。在实施方式中，该设定如下进行预先通过实验或解析来确定曝光时间Tex、检测所需时间Td、和获得该曝光时间Tex的复位定时之间的关系，并将其作为定时设定用映射存储于R0M44中，若被赋予曝光时间Tex和检测所需时间Td，则从存储的映射中导出对应的复位定时。在该定时设定用映射中，曝光时间Tex越长，则将复位定时设定为越早的定时，并且检测所需时间Td越长(检测定时越晩)，则将复位定时设定为越晚的定吋。在图6中示出，在曝光时间Tex为时间阈值Tref以下的情况下，在开始快门行进后开始复位扫描时的曝光的样子的一例。图中，针对快门前端位置，实线表示由于快门机构23的个体差异或随时间变化(例如未图示的电磁铁、弹簧的个体差异或劣化等)而在行进中产生滞后的情况下的轨迹，虚线表示在数字照相机10的出厂时等的基本状态下在行进中未产生超前或滞后的情况下的基准例的轨迹。另外，图中，各种时刻、时间表示实线的情况，例如在时刻t5指示快门行进开始，在之后的时刻t7开始复位扫描。如图所示，在曝光时间Tex为时间阈值Tref以下的情况下，由于因快门机构23的个体差异或随时间变化而引起的快门行进的滞后时间或超前时间占曝光时间Tex的比例较大，因此，快门机构23的个体差异或随时间变化对实际的曝光时间带来的影响变大。因此，并不仅仅是设定的曝光时间Tex越长就将相对于快门前端位置的轨迹越早的定时设定为复位定时，还要按照位置传感器25a的检测位置处的快门叶片25的检测定时越晚、即检测所需时间Td越长，则复位定时越晚的方式进行调整。图中，如比较虚线所示的基准例和实线的情况时所得知那样，从开始快门行进的时刻t5的后幕开放位置到快门前端位置到达检测位置的时刻t8为止的时间Tdl、从时刻t5的后幕开放位置到快门前端位置到达摄像面22a的上端的时刻t9为止的时间Td2，若时刻t5到时刻t6的检测所需时间Td越长，则上述时间Td2有变长的倾向。在实施方式中，将这样的倾向作为检测定时的偏离来捕捉从而调整曝光时间。通过如此与位置传感器25a的检测所需时间Td相应地来设定复位定时，能确实地确保刚好的曝光时间Tex0另外，检测所需时间Td越长就越将复位定时设定为越晚的定时这ー情况成为检测所需时间Td越短就越将复位定时设定为越早的定时这样的情況。另外，如从图示的时间阈值Tref的一例获知那样，在曝光时间Tex比该时间阈值Tref长的情况下，即使在位置传感器25a检测后再开始复位扫描，也不能确保曝光时间Tex。因此，时间阈值Tref能称作是用于判断是否可以在位置传感器25a的检测定时之后开始复位扫描的值。
若如此设定了复位定时，则开始基于设定的复位定时的复位扫描(步骤S180)，最后进行读取扫描(步骤S190)，并结束曝光处理例程。在此，明确了本实施方式的构成要素与本发明的构成要素之间的对应关系。本实施方式的图像传感器22相当于本发明的“图像传感器”，快门叶片25相当干“快门”，控制快门机构23来开始快门叶片25的行进的执行图4的曝 光处理例程的步骤S140的处理的主控制器40相当干“移动控制部”，检测快门叶片25从移动开始移动了规定量的情况的位置传感器25a和判定来自位置传感器25a的检测信号的执 行图4的曝光处理例程的步骤S150的处理的主控制器40相当于“移动检测部”，与传感器25a的检测所需时间Td对应来设定复位定时从而开始复位扫描的执行图4的曝光处理例程的步骤S170、S180的处理的主控制器40相当干“复位控制部”。另外，在本实施方式中，通过说明数字照相机的动作，还明确本发明的数字照相机的曝光控制方法的一例。在以上说明的实施方式的数字照相机10中，按照隔断照到光正照射的图像传感器22的方式来使快门叶片25行迸。然后，在快门叶片25开始隔断照射到图像传感器22的光之前，检测出快门叶片25从开始移动起移动了规定量的情况，进而，在快门叶片25开始隔断照射到图像传感器22的光之前，按照与从快门叶片25的开始移动起到检测到规定量的移动为止的检测所需时间Td相应的复位定时，开始图像传感器22的曝光量的向垂直上方的复位扫描。如此，由于按照与从快门叶片25的开始移动起到检测到规定量的移动为止的时间相应的定时来开始图像传感器22的曝光量的复位扫描，因此，在由于快门机构23的个体差异而在行进的方式中存在偏差的情况下，或者在由于快门机构23的随时间变化而行进的方式发生变化的情况下，能按照与每个照相机的快门行进的方式相应的定时来对图像传感器22的曝光量进行复位，能将对图像传感器22进行曝光的时间设为更适当的时间。另外，本发明并不受到上述的实施方式的任何限定，只要属于本发明的技术范围就能实施各种的形态，这是不言自明的。例如，也可以在上述的实施方式中组合以下的变形例的I个或多个。在上述实施方式中，使用在如下时间以内预先确定的快门速度(曝光时间)来作为时间阈值Tref，其中，上述时间是从快门叶片25在移动开始后行进了规定量直到位置传感器25a的检测位置为止起、直到开始隔断射入图像传感器22的光为止的快门叶片25的行进所需要的时间；但也可以直接使用该快门叶片25的行进所需要的时间，也可以使用比如此确定的快门速度(曝光时间)稍短的时间。在上述实施方式中，在曝光时间Tex为时间阈值Tref以下的情况下，将图像传感器22的复位定时设定为曝光时间Tex越长则越早且检测所需时间Td越长则越晚的定吋，即，设定为曝光时间Tex越长则呈正比倾向地越早且检测所需时间Td越长则呈正比倾向地越晚的定时，但也可以设定为曝光时间Tex越长则阶段状(阶梯性)变早的定时，也可以设为检测所需时间Td越长则阶段状(阶梯性)变晚的定时。在上述的实施方式中，作为对快门叶片25开始移动起移动了规定量的情况进行检测的传感器，使用对快门叶片25的前端从开放状态开始移动并向上方行进了规定量而到达检测位置的情况进行检测的位置传感器25a，但也可以取而代之，使用对与快门的移动相联动的联动部件的动作进行检测的传感器等的其它的传感器。作为联动部件，例如有使快门机构23的驱动臂26a、从动臂26b、轴26c、轴26d、驱动臂26a动作的弹簧。另外，作为传感器，例如也可以使用对快门机构23的驱动臂26a、从动臂26b、轴26c、轴26d等的转动位置进行检测的转动位置传感器等，也可以使用对使驱动臂26a动作的弹簧等的形变进行检测的传感器。另外，位置传感器并不限于I个，也可以使用多个位置传感器，井根据这些检测结果来进行复位扫描的控制。这种情况下，也可以不是根据指示快门开始行进起的经过时间，而是根据由各位置传感器的检测定时之差来设定检测所需时间Td。另外，也可以在快门叶片25的移动结 束侧(摄像面22a上端的更上方侧)的位置也设置位置传感器，将该位置传感器的检测结果反映到下一次以后的摄影时的复位扫描的控制中。例如，在曝光时间Tex比时间阈值Tref更长的情况下，考虑曝光时间Tex和前一次以前的快门动作时的传感器的检测結果，不考虑检测所需时间Td来决定复位扫描定吋，在曝光时间Tex比时间阈值Tref短的情况下，考虑曝光时间Tex、前一次以前的快门动作时的传感器的检测结果、和检测所需时间Td来决定复位扫描定吋。在上述的实施方式中，快门机构23设为快门叶片25在垂直方向上行进的所谓的纵走的构成，但快门机构23只要是快门叶片25在图像传感器22的摄像面22a的前方按照遮挡比摄像面22a更大的范围的方式在规定方向上移动的构成，则也可以是快门叶片在水平方向上行进的所谓的横走的构成。另外，也可以是在转动方向上行进的快门等其它的构造。这种情况下，按照快门构造来适宜选择位置传感器的种类和安装位置即可。在上述的实施方式中，使图像传感器22的全部光电ニ极管为有效来进行了说明，但并不需要使多个光电ニ极管的全部都有效，也可以使一部分区域(也称作有效像素区域)的光电ニ极管有效。这种情况下，除了有效像素区域以外的区域的光电ニ极管或者按照不被光照到的方式进行覆盖，或者不读出电荷，或者无视读出的电荷和信号。能在快门叶片25开始隔断照到图像传感器22的有效像素区域的光之前，对快门叶片25从开始移动起移动了规定量的情况进行检测，进而，在快门叶片25开始隔断照到图像传感器22的有效像素区域的光之前，按照与快门叶片25的开始移动起到检测到规定量的移动为止的检测所需时间Td相应的复位定时，开始对图像传感器22的曝光量的向垂直上方的复位扫描。另夕卜，在快门叶片25开始隔断照到除了有效像素区域以外的区域的光电ニ极管的光之后，再开始位置传感器的检测和复位扫描也没关系。在上述的实施方式中，将本发明应用在数字照相机10中进行了说明，但也可以是这样的数字照相机的曝光控制方法。符号说明10数字照相机20电子摄像单元21摄影镜头21a光圈机构21b自动对焦机构22图像传感器22a摄像面23快门机构24 底板
24a 开 ロ25快门叶片25a位置传感器26a驱动臂26b从动 臂26c、26d 轴28 模拟前端(analog front end (AFE))30脉冲发生电路32垂直驱动调制电路40主控制器42CPU44R0M46RAM48 闪存50存储卡55 电池60图像处理装置70显示控制装置72EVF74液晶监视器80操作按钮组80a快门按钮80b设定按钮80c电源按钮
权利要求
1.一种数字照相机，其特征在于，具备 图像传感器，其基于曝光量来生成图像信号； 快门，其在规定方向上移动来隔断照到所述图像传感器的光； 移动控制部，其按照隔断照到光正照射的所述图像传感器的光的方式来使所述快门移动； 移动检测部，其对在所述快门的移动开始后且该快门开始隔断照到所述图像传感器的光之前，所述快门从开始移动起进行了规定量的移动进行检测； 曝光时间部，其受理要使所述图像传感器曝光的曝光时间；和 复位控制部，其在所述曝光时间比预先确定的时间阈值短的情况下，在所述快门开始隔断照到所述图像传感器的光之前，按照与所述快门的开始移动后的所述移动检测部的检测相应的定时，开始所述图像传感器的曝光量的向所述规定方向的复位扫描，在所述曝光时间比所述时间阈值长的情况下，与所述快门的开始移动后的所述移动检测部的检测无关地来开始所述图像传感器的曝光量的向所述规定方向的复位扫描，以使得所述图像传感器在整个所述曝光时间内进行曝光。
2.根据权利要求I所述的数字照相机，其特征在于， 所述时间阈值是在从所述快门开始移动后移动了所述规定量起直到开始隔断照到所述图像传感器的光为止的所述快门的移动所需要的时间内所预先确定的时间。
3.根据权利要求I所述的数字照相机，其特征在于， 在所述曝光时间比所述时间阈值短的情况下，所述复位控制部按照如下定时来开始所述图像传感器的曝光量的向所述规定方向的复位扫描，其中，所述定时为如下定时在所述曝光时间比规定的曝光时间长的情况下，所述定时与该曝光时间比该规定的曝光时间短的情况相比变早，且在所述检测所需时间比规定的所需时间长的情况下，所述定时与该检测所需时间比该规定的所需时间短的情况相比变晚。
4.根据权利要求I所述的数字照相机，其特征在于， 在所述曝光时间比所述时间阈值短的情况下，所述复位控制部按照与所述快门的开始移动后的所述移动检测部的检测、和前一次以前的所述快门的开始移动后的所述移动检测部的检测相应的定时，开始所述图像传感器的曝光量的向所述规定方向的复位扫描， 在所述曝光时间比所述时间阈值长的情况下，所述复位控制部不与所述快门的开始移动后的所述移动检测部的检测对应，而按照与前一次以前的所述快门的开始移动后的所述移动检测部的检测相应的定时，开始所述图像传感器的曝光量的向所述规定方向的复位扫描。
5.根据权利要求I所述的数字照相机，其特征在于， 在向光轴方向投影的情况下，所述移动检测部对所述快门通过移动而到达开放状态的所述快门的所述图像传感器侧的端部与所述图像传感器的所述快门侧的端部之间的检测位置进行检测。
6.根据权利要求I所述的数字照相机，其特征在于， 所述移动检测部通过对与所述快门的移动相联动的联动部件的动作进行检测，来检测所述快门的移动。
7.一种数字照相机的曝光控制方法，其特征在于，所述数字照相机具备图像传感器，其基于曝光量来生成图像信号；和快门，其在规定方向上移动来隔断照到所述图像传感器的光， 所述数字照相机的曝光控制方法包括如下步骤 步骤a :按照隔断照到光正照射的所述图像传感器的光的方式来开始所述快门的移动； 步骤b :对在所述快门的移动开始后且所述快门开始隔断照到所述图像传感器的光之前，所述快门从开始移动起进行了规定量的移动进行检测； 步骤c :受理要使所述图像传感器曝光的曝光时间； 步骤d:在所述曝光时间比预先确定的时间阈值短的情况下，在所述快门开始隔断照 到所述图像传感器的光之前，按照与所述快门的开始移动后的所述步骤b的检测相应的定时，开始所述图像传感器的曝光量的向所述规定方向的复位扫描； 步骤e :在所述曝光时间比所述时间阈值长的情况下，与所述快门的开始移动后的所述移动检测部的检测无关地来开始所述图像传感器的曝光量的向所述规定方向的复位扫描，以使得所述图像传感器在整个所述曝光时间内进行曝光。
全文摘要
本发明提供一种数字照相机及其曝光控制方法。按照隔断照向光正照射的图像传感器的光的方式来使快门叶片行进(时刻t5)。然后，在快门叶片开始隔断照到图像传感器的光之前，对快门叶片移动了规定量的情况进行检测(时刻t6)，进而，在快门叶片开始隔断照到图像传感器的光之前，按照与检测相应的复位定时，开始图像传感器的曝光量的向垂直上方的复位扫描(时刻t7)。由此，在由于快门机构的个体差异或随时间变化而在行进的方式中有偏差或变化的情况下，能按照与每个照相机的快门行进的方式相应的定时来对图像传感器的曝光量进行复位。
文档编号H04N5/235GK102685393SQ20121005317
公开日2012年9月19日 申请日期2012年3月2日 优先权日2011年3月7日
发明者坪野英司 申请人:精工爱普生株式会社