JP4064256B2

JP4064256B2 - Imaging apparatus and imaging method

Info

Publication number: JP4064256B2
Application number: JP2003028962A
Authority: JP
Inventors: 賢二白石
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2003-02-06
Filing date: 2003-02-06
Publication date: 2008-03-19
Anticipated expiration: 2023-02-06
Also published as: JP2004242046A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、レリーズ操作のためにシャッタレリーズ釦を押してから、実際の露光が開始されるまでの時間（以下、レリーズタイムラグと記す）を短縮した撮像装置および撮像方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＣＣＤのような固体撮像素子が用いられたディジタルカメラでは、従来、ＣＣＤの動作を制御する垂直同期信号に非同期の外部トリガ信号に基づいて、露光およびこの露光によってＣＣＤに蓄積された電荷の読み出しを行なう技術が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。また、外部トリガ信号により、露光周期の開始および電荷の読み出しのための垂直同期信号を発生する技術が提案されている（例えば特許文献２参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−１３６８９号公報
【特許文献２】
特開２００１−８１１４号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１に記載の発明では、外部トリガに同期させて電荷読み出しパルスを発生させるための回路が必要となる。また、特許文献２に記載の発明においても、外部トリガに同期させて垂直同期信号を発生させるための回路が必要となる。
【０００５】
すなわち、どちらの発明も撮影前の被写体監視を行うモニタリング動作と記録動作における電荷の読み出しに際し、それぞれのために別々の回路が必要となるため、コストアップや回路が増えることによる消費電量の増加、回路面積の増大が発生するという問題がある。
【０００６】
この発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、撮影前の被写体監視を行うモニタリング動作と記録動作における電荷の読み出しとを共通の回路で行うことにより、コストアップや消費電量の増加、回路面積の増大を招くことなくレリーズタイムラグを短縮した撮像装置および撮像方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するために、請求項１に係る撮像装置は、撮像素子の露光周期を規定するタイミング信号を発生する露光周期設定手段と、露光周期タイミング信号に同期して前記撮像素子の動作を制御する撮像素子制御手段と、露光周期タイミング信号からの経過時間を計測する時間計測手段と、前記撮像素子制御手段および前記露光周期設定手段を制御する撮像装置制御手段とを備え、前記時間計測手段は露光設定イベント要求の入力の直前の露光周期タイミング信号から露光設定イベント要求の入力までの経過時間を計測し、計測された経過時間を用いて算出した露光設定イベント要求の入力から次回露光周期タイミング信号発生までの時間が所定の時間以下であった場合、前記撮像装置制御手段は次回露光周期タイミング信号後に前記撮像素子制御手段に露光のための設定を行うことを特徴とする。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の撮像装置において、前記所定の時間が前記撮像素子制御手段に露光の設定を行うために必要な時間であることを特徴とする。
【０００９】
請求項３に記載の撮像装置は、撮像素子の露光周期を規定するタイミング信号を発生する露光周期設定手段と、露光周期タイミング信号に同期して前記撮像素子の動作を制御する撮像素子制御手段と、露光周期タイミング信号からの経過時間を計測する時間計測手段と、前記撮像素子制御手段および前記露光周期設定手段を制御する撮像装置制御手段とを備え、前記時間計測手段は露光設定イベント要求の入力の直前の露光周期タイミング信号から露光設定イベント要求の入力までの経過時間を計測し、該時間計測手段により計測された経過時間が所定の時間以下であった場合、前記撮像装置制御手段は前記した直前の露光周期タイミング信号から前記所定の時間が経過した後に前記撮像素子制御手段に露光のための設定を行うことを特徴とする。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の撮影装置において、前記所定の時間は前記撮像素子制御手段に露光の設定を禁止する制御値設定禁止期間であることを特徴とする。
【００１１】
請求項５に記載の撮像装置は、撮像素子の露光周期を規定するタイミング信号を発生する露光周期設定手段と、露光周期タイミング信号に同期して前記撮像素子の動作を制御する撮像素子制御手段と、露光周期タイミング信号からの経過時間を計測する時間計測手段と、前記撮像素子制御手段および前記露光周期設定手段を制御する撮像装置制御手段とを備え、前記時間計測手段は露光設定イベント要求の入力の直前の露光周期タイミング信号から露光設定イベント要求の入力までの経過時間を計測し、計測された経過時間を用いて算出した露光設定イベント要求の入力から次回露光周期タイミング信号発生までの時間が第１の所定の時間以上であり、かつ前記時間計測手段により計測された経過時間が第２の所定の時間以上であった場合、前記撮像装置制御手段は直ちに前記撮像素子制御手段に露光のための設定を行うことを特徴とする。
【００１２】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の撮像装置において、前記第１の所定の時間は前記撮像素子制御手段に露光の設定を行うために必要な時間であり、前記第２の所定の時間は前記撮像素子制御手段に露光の設定を禁止する制御値設定禁止期間であることを特徴とする。
【００１３】
請求項７に記載の撮像方法は、撮像素子の露光周期を規定するタイミング信号を発生する露光周期設定手段と、露光周期タイミング信号に同期して、撮像素子を制御する撮像素子制御手段と、露光周期タイミング信号からの経過時間を計測する時間計測手段と、撮像素子制御手段および前記露光周期設定手段を制御する撮像装置制御手段とを備える撮像装置において、露光設定イベント要求の入力の直前の露光周期タイミング信号から露光設定イベント要求の入力までの経過時間を計測する工程と、計測された経過時間を用いて算出した露光設定イベント要求の入力から次回露光周期タイミング信号発生までの時間が所定の時間以下であるか否かを判定する工程とを含み、次回露光周期タイミング信号発生までの時間が所定の時間以下であると判定されたとき、次の露光周期タイミング信号後に前記撮像素子制御手段に露光のための設定を行うことを特徴とする。
【００１４】
請求項８に記載の撮像方法は、請求項７に記載の撮像方法において、前記所定の時間は、前記撮像素子制御手段に露光の設定を行うために必要な時間であることを特徴とする。
【００１５】
請求項９に記載の撮像方法は、撮像素子の露光周期を規定するタイミング信号を発生する露光周期設定手段と、露光周期タイミング信号に同期して前記撮像素子の動作を制御する撮像素子制御手段と、露光周期タイミング信号からの経過時間を計測する時間計測手段と、前記撮像素子制御手段および前記露光周期設定手段を制御する撮像装置制御手段とを備える撮像装置において、露光設定イベント要求の入力の直前の露光周期タイミング信号から露光設定イベント要求の入力までの経過時間を計測する工程と、計測された経過時間が所定の時間以下であるか否かを判定する工程とを含み、計測された経過時間が所定の時間以下であると判定されたとき、前記した直前の露光周期タイミング信号から前記所定の時間が経過した後に前記撮像素子制御手段に露光のための設定を行うことを特徴とする。
【００１６】
請求項１０に記載の発明は、請求項９に記載の撮影方法において、前記所定の時間は前記撮像素子制御手段に露光の設定を禁止する制御値設定禁止期間であることを特徴とする。
【００１７】
請求項１１に記載の撮像方法は、撮像素子の露光周期を規定するタイミング信号を発生する露光周期設定手段と、露光周期タイミング信号に同期して前記撮像素子の動作を制御する撮像素子制御手段と、露光周期タイミング信号からの経過時間を計測する時間計測手段と、前記撮像素子制御手段および前記露光周期設定手段を制御する撮像装置制御手段とを備える撮像装置において、露光設定イベント要求の入力の直前の露光周期タイミング信号から露光設定イベント要求の入力までの経過時間を計測する工程と、計測された経過時間を用いて算出した露光設定イベント要求の入力から次回露光周期タイミング信号発生までの時間を算出する工程と、計測された経過時間を用いて算出された次回露光周期タイミング信号発生までの時間が第１の所定の時間以上であり、かつ前記時間計測手段により計測された時間が第２の所定の時間以上であるか否かを判定する工程とを含み、次回露光周期タイミング信号発生までの時間が所定の時間以上であり、かつ計測された前記経過時間が第２の所定時間以上であると判定されたとき、直ちに前記撮像素子制御手段に露光のための設定を行うことを特徴とする。
【００１８】
請求項１２に記載の発明は、請求項１１に記載の撮像方法において、前記第１の所定の時間は前記撮像素子制御手段に露光の設定を行うために必要な時間であり、前記第２の所定の時間は前記撮像素子制御手段に露光の設定を禁止する制御値設定禁止期間であることを特徴とする。
【００１９】
露光設定イベント要求の入力は、ディジタルカメラでは、例えばレリーズシャッタ釦の押下によるレリーズ操作であり、このレリーズ操作のタイミングによって、レリーズ操作の直後の露光周期タイミングを待つことなく、直ちにレリーズ操作に応じて必要な露光設定を開始することが可能となる。
【００２０】
また、本発明では、基本的に、露光設定イベント要求の入力の直前の露光周期タイミング信号から露光設定イベント要求の入力までの経過時間を計測し、この計測された経過時間を用いて、すなわち、露光設定イベント要求の入力の期間を判定し、判定結果に応じて、前記撮像装置制御手段が適切に露光設定時間を決定する。
【００２１】
これにより、例えば、レリーズ操作のためにシャッタレリーズ釦が押下されてから露光設定開始時間を従来よりも早めることができる。また、ソフトウエア的に処理することができるので、モニタリング動作と記録動作での電荷の読み出しのそれぞれに個別の回路を必要とすることなく、共通の回路で処理することができ、コストアップや消費電力の増加および回路面積の増大を招くことなく、レリーズタイムラグを短縮することが可能となる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、図を参照して本発明の実施の形態につき説明する。各図に示された同一構成部分および同一処理については、同一の参照符号が付されている。
【００２３】
図１（ａ）、図１（ｂ）および図１（ｃ）は、本発明の撮像装置の一例であるディジタルカメラの外観を示すそれぞれ上面図、正面図および下面図である。また、図２は、本発明に係るディジタルカメラの構成を示すブロック図である。
【００２４】
本発明に係るディジタルカメラは、図１（ａ）〜図１（ｃ）に示すように、カメラ本体に設けられる鏡胴ユニット（７）を備える。鏡胴ユニット（７）は、図２に示すように、被写体の光学画像を取り込むズームレンズ（７−１ａ）およびズーム駆動モータ（７−１ｂ）からなるズーム光学系（７−１）と、フォーカスレンズ（７−２ａ）およびフォーカス駆動モータ（７−２ｂ）からなるフォーカス光学系（７−２）と、絞り（７−３ａ）および絞りモータ（７−３ｂ）からなる絞りユニット（７−３）と、メカシャッタ（７−４ａ）およびメカシャッタモータ（７−４ｂ）からなるメカシャッタユニット（７−４）と、各モータ（７−１ｂ〜７−４ｂ）を駆動するモータドライバ（７−５）とを有する。モータドライバ（７−５）は、リモコン受光部（６）の入力や操作部Ｋｅｙユニット（ＳＷ１〜ＳＷ１３）の操作入力に基づいた、カメラ本体に設けられる後述するディジタルスチルカメラプロセッサ（１０４）内にあるＣＰＵブロック（１０４−３）からの駆動指令により、駆動制御される。
【００２５】
ＲＯＭ（１０８）には、ＣＰＵブロック（１０４−３）が解読可能なコードで記述された制御プログラムや制御のための各種のパラメータが格納されている。このディジタルカメラの電源スイッチ（ＳＷ１３）の操作によって該ディジタルカメラの電源がオン状態になると、前記プログラムはメインメモリ（図示せず）にロードされる。プロセッサ（１０４）内のＣＰＵブロック（１０４−３）は、前記メインメモリに読み込まれたプログラムに従って装置各部の動作を制御するとともに、制御に必要なデータ等をＲＡＭ（１０７）と、ディジタルスチルカメラプロセッサ（１０４）内にあるＬｏｃａｌＳＲＡＭ（１０４−４）とに一時的に保存する。ＲＯＭ（１０８）に書き換え可能なフラッシュＲＯＭを使用することで、制御プログラムや制御するためのパラメータを変更することが可能となり、機能のバージョンアップが容易に行える。
【００２６】
ＣＣＤ（１０１）は光学画像を光電変換するための固体撮像素子である。この固体撮像素子（１０１）から出力される画像電気信号を受けるＦ／Ｅ（フロントエンド）−ＩＣ（１０２）は、画像ノイズの除去のために相関二重サンプリングを行うＣＤＳ（１０２−１）と、利得調整を行うＡＧＣ（１０２−２）と、アナログ信号をディジタル信号へ変換を行うＡ／Ｄ変換回路（１０２−３）と、タイミングジェネレータＴＧ（１０２−４）とを有する。タイミングジェネレータＴＧ（１０２−４）は、ＣＣＤ１制御ブロック（１０４−１）から供給される垂直同期信号（以下、ＶＤと記す。）および水平同期信号（以下、ＨＤと記す。）に基づいて、ＣＰＵブロック（１０４−３）によって制御されるＣＣＤ（１０１）およびＦ／Ｅ−ＩＣ（１０２）のための駆動タイミング信号を発生する。
【００２７】
ディジタルスチルカメラプロセッサ（１０４）は、ＣＣＤ（１０１）からＦ／Ｅ―ＩＣ（１０２）を経て入力されたデータにホワイトバランス設定やガンマ設定を行う。このディジタルスチルカメラプロセッサ（１０４）は、前述したＶＤ信号およびＨＤ信号をタイミングジェネレータＴＧ（１０２−４）に供給するＣＣＤ１制御ブロックすなわちＣＣＤ１信号処理ブロック（１０４−１）と、該ＣＣＤ１信号処理ブロックを経た画像データをフィルタリング処理によって輝度データ・色差データへの変換を行うＣＣＤ２制御ブロックすなわちＣＣＤ２信号処理ブロック（１０４−２）と、前述した装置各部の動作を制御するＣＰＵブロック（１０４−３）と、前述した制御に必要なデータ等を、一時的に、保存するＬｏｃａｌＳＲＡＭ（１０４−４）と、パソコンなどの外部機器とＵＳＢ通信を行うＵＳＢブロック（１０４−５）と、パソコンなどの外部機器とシリアル通信を行うシリアルブロック（１０４−６）と、ＪＰＥＧ圧縮・伸張を行うＪＰＥＧＣＯＤＥＣブロック（１０４−７）と、画像データのサイズを補間処理により拡大／縮小するＲＥＳＩＺＥブロック（１０４−８）と、画像データを液晶モニタやＴＶなどの外部表示機器に表示するためのビデオ信号に変換するＴＶ信号表示ブロック（１０４−９）と、撮影された画像データを記録するメモリカードの制御を行うメモリカードブロック（１０４−１０）とを有する。
【００２８】
ディジタルスチルカメラプロセッサ（１０４）に接続されたＳＤＲＡＭ（１０３）は、ディジタルスチルカメラプロセッサ（１０４）で画像データに前述した各種処理を施す際に、画像データを一時的に保存する。保存される画像データは、例えば、ＣＣＤ（１０１）からＦ／Ｅ−ＩＣ（１０２）を介してディジタルスチルカメラプロセッサ（１０４）に取り込まれ、ＣＣＤ１信号処理ブロック（１０４−１）でホワイトバランス設定およびガンマ設定が行われた状態の「ＲＡＷ−ＲＧＢ画像データ」、ＣＣＤ２信号処理ブロック（１０４−２）で輝度データ・色差データ変換が行われた状態の「ＹＵＶ画像データ」、およびＪＰＥＧＣＯＤＥＣブロック（１０４−７）でＪＰＥＧ圧縮された「ＪＰＥＧ画像データ」などである。
【００２９】
メモリカードコントローラブロック（１０４−１０）に接続されたメモリカードスロットル（１２１）は、ディジタルカメラにメモリカード（１２４）を着脱可能に装着するためのスロットルである。また、ディジタルスチルカメラプロセッサ（１０４）に接続された内蔵メモリ（１２０）は、メモリカードスロットル（１２１）にメモリカード（１２４）が装着されていない場合でも、撮影した画像データを記憶できるようにするためのメモリである。
【００３０】
ＬＣＤドライバ（１１７）は、ＬＣＤモニタ（１０）を駆動するドライブ回路であり、ＴＶ信号表示ブロック（１０４−９）から出力されたビデオ信号をＬＣＤモニタ（１０）に表示するための信号に変換する機能を有する。
【００３１】
前記ＬＣＤモニタ（１０）は、撮影前における被写体の状態の監視、撮影した画像の確認、あるいはメモリカードや前述した内蔵メモリ（１２０）に記録した画像データの表示などを行うためのモニタである。
【００３２】
ビデオＡＭＰ（１１８）は、ＴＶ信号表示ブロック（１０４−９）から出力されたビデオ信号の出力インピーダンスが７５Ωとなるように、インピーダンス変換するためのアンプであり、ビデオジャック（１１９）は、ＴＶなどの外部表示機器と接続するためのジャックである。
【００３３】
ＵＳＢコネクタ（１２２）は、パソコンなどの外部機器とＵＳＢ接続を行うためのコネクタである。
【００３４】
シリアルドライバ回路（１２３−１）は、パソコンなどの外部機器とシリアル通信を行うために、前述したシリアルブロック（１０４−６）の出力信号を適正な電圧値に変換するための回路であり、該シリアルドライバ回路に接続されたＲＳ−２３２Ｃコネクタ（１２３−２）は、パソコンなどの外部機器にディジタルカメラをシリアル接続するためのコネクタである。
【００３５】
ＣＰＵブロック（１０４−３）に接続されたＳＵＢ−ＣＰＵ（１０９）は、ＲＯＭ・ＲＡＭをワンチップに内蔵したＣＰＵであり、操作Ｋｅｙユニット（ＳＷ１〜１３）やリモコン受光部（６）の出力信号をユーザの操作情報として、前述したＣＰＵブロック（１０４−３）に出力する。また、ＳＵＢ−ＣＰＵ（１０９）は、前述したＣＰＵブロック（１０４−３）から出力されるカメラの状態を示す電気信号を、後述するサブＬＣＤ（１）、ＡＦＬＥＤ（８）、ストロボＬＥＤ（９）およびブザー（１１３）を動作させるための各制御信号に変換して、これらに出力する。
【００３６】
サブＬＣＤ（１）は、例えば撮影可能枚数などを表示するための表示部であり、ＬＣＤドライバ（１１１）は、前述したＳＵＢ−ＣＰＵ（１０９）の出力信号によりサブＬＣＤ（１）を駆動するためのドライブ回路である。
【００３７】
ＡＦＬＥＤ（８）は、撮影時の合焦状態を表示するためのＬＥＤであり、ストロボＬＥＤ（９）は、ストロボ充電状態を表すためのＬＥＤである。このようなＬＥＤ（８）およびＬＥＤ（９）をメモリカードアクセス状態の表示など、別の表示用途に使用することができる。
【００３８】
操作Ｋｅｙユニット（ＳＷ１〜１３）は、ユーザーが操作するＫｅｙ回路であり、リモコン受光部（６）は、ユーザーが操作したリモコン送信機（図示せず）からの光信号を受ける受信部である。
【００３９】
音声記録ユニット（１１５）は、ユーザーが音声信号を入力するマイク（１１５−３）と、入力された音声信号を増幅するマイクＡＭＰ（１１５−２）と、増幅された音声信号を記録する音声記録回路（１１５−３）とからなる。
【００４０】
音声再生ユニット（１１６）は、記録された音声信号をスピーカーから出力できる信号に変換する音声再生回路（１１６−１）と、変換された音声信号を増幅し、スピーカーを駆動するためのオーディオＡＭＰ（１１６−２）と、音声信号を出力するスピーカー（１１６−３）とからなる。両ユニット（１１５、１１６）は、ＣＰＵブロック（１０４−３）の制御下で動作する。
【００４１】
次に撮影動作の一連の流れを簡単に説明する。ディジタルカメラの電源スイッチ（ＳＷ１３）が使用者によりＯＮ操作されたことをＳＵＢ−ＣＰＵ（１０９）が検出すると、ＣＰＵブロック（１０４−３）はＣＣＤ（１０１）、Ｆ／Ｅ−ＩＣ（１０２）、ＣＣＤ１信号処理ブロック（１０４−１）、ＣＣＤ２信号処理ブロック（１０４−２）、ＴＶ信号表示ブロック（１０４−９）およびビデオアンプ（１１８）等に所定の設定を行う。この設定により、レンズユニットである鏡筒ユニット（７）を通して入射した光学像は、ＣＣＤ（１０１）で光電変換され、アナログ電気信号としてＦ／Ｅ−ＩＣ（１０２）へ出力される。このアナログ信号は、フロントエンド集積回路であるＦ／Ｅ−ＩＣ（１０２）でゲイン調整やＡ／Ｄ変換がなされ、ディジタル信号としてディジタルスチルカメラプロセッサ（１０４）のＣＣＤ１信号処理ブロック（１０４−１）に入力される。
【００４２】
ＣＣＤ１信号処理ブロック（１０４−１）では、前述したホワイトバランス調整やガンマ変換等の処理が行われ、処理後のデータはＳＤＲＡＭ（１０３）に一旦保存される。このＳＤＲＡＭ（１０３）に保存された「ＲＡＷ−ＲＧＢ画像データ」はＣＣＤ２信号処理ブロック（１０４−２）に読み出され、ＹＵＶ変換を受けた後に「ＹＵＶ画像データ」としてＳＤＲＡＭ（１０３）へ書き戻される。この書き戻された「ＹＵＶ画像データ」は、ＴＶ信号表示ブロック（１０４−９）に読み出され、たとえば出力先がＮＴＳＣシステムのＴＶであれば、そのシステムに応じた水平・垂直の同期信号で変倍処理を受けた後、ビデオアンプ（１１８）を経て図示しないＴＶに出力される。この処理が各垂直同期信号ＶＤごとに行われることで、スチル撮影前の確認用の表示であるモニタリングが行われる。
【００４３】
シャッタレリーズ釦（ＳＷ１）の押下によるレリーズ操作をＳＵＢ−ＣＰＵ（１０９）が検出すると、ＣＰＵブロック（１０４−３）は測距ユニット（５）の測距データに基づきモータドライブ（７−５）を介してフォーカスレンズ（７−２ａ）を駆動して合焦動作を実行し、合焦動作完了後に、Ｆ／Ｅ−ＩＣ（１０２）とＣＣＤ（１０１）とに静止画記録のための露光用設定を行う。
【００４４】
ＣＰＵブロック（１０４−３）は、露光完了と同時にメカシャッタモータ（７−４ｂ）を介してメカシャッタ（７−４ａ）を駆動させ、該シャッタを閉じる。また、ＣＰＵブロック（１０４−３）は露光完了直前にＣＣＤ１信号処理ブロック（１０４−１）に静止画取り込み用の設定を行い、露光完了時にＣＣＤ（１０１）からのデータの取り込みを行う。
【００４５】
ＣＣＤ１信号処理ブロック（１０４−１）を介してＳＤＲＡＭ（１０３）に取り込まれた「ＲＡＷ−ＲＧＢ画像データ」は、モニタリング時と同様にＣＣＤ２信号処理ブロック（１０４−２）に読み出されてＹＵＶ変換を受け、これにより、「ＹＵＶ画像データ」としてＳＤＲＡＭ（１０３）へ書き戻される。ＳＤＲＡＭ（１０３）へ書き戻された「ＹＵＶ画像データ」はＪＰＥＧコーデックブロック（１０４−７）に読み出されてＪＰＥＧ圧縮を受けた後、再びＳＤＲＡＭへ書き戻され、さらに所定のヘッダ情報が付加された後に、ＤＯＳ等の所定の書式にしたがってメモリカード（１２４）へ保存される。また、「ＹＵＶ画像データ」は同時にＴＶ信号表示ブロック（１０４−９）に送られ、これにより前記したＴＶ等で画像が表示される。
【００４６】
次に本発明の実施の形態１を示す図４のタイミングチャートを従来技術のそれを示す図３との比較で説明する。ここで、本発明の撮像素子はＣＣＤ（１０１）、撮像素子制御手段はＦ／Ｅ−ＩＣ（１０２）、露光周期設定手段はＣＣＤ１信号処理ブロック（１０４−１）、撮影装置制御手段および時間計測手段はＣＰＵブロック（１０４−３）にそれぞれ相当する。
【００４７】
図３は従来方式でのタイミングを示す。Ｆ／Ｅ−ＩＣはＶＤ信号の立下りまたはその直近のＦ／Ｅ−ＩＣ設定確定タイミングまでに設定されたデータにより、次回露光期間の動作モードを変更し、また電子シャッタのための水平同期信号数すなわち電子シャッタ本数の増減による露光時間の調整を行う。ここではＶＤ信号の立下りをＦ／Ｅ−ＩＣ設定確定タイミングとして説明する。
【００４８】
従来技術では、処理イベントＡでＣＰＵブロックにより設定された静止画記録用の電子シャッタ本数（露光時間）は、ＶＤの立下り（ａ）でＦ／Ｅ−ＩＣの内部に取り込まれ、静止画記録露光時の電子シャッタＡとなる。次に処理イベントＢにより、静止画の全画素を取り込むように設定が行われる。たとえば、全画素の読み出しをする場合、インタレース転送が行われるＣＣＤでは、ここでインタレース読み出しモードの設定が行われる。この設定は次のＶＤの立下り（ｂ）で有効になり、ＶＤ立上り以降にインタレースモードの画像データ出力が行われる。
【００４９】
シャッタレリーズ釦が押された後（露光設定処理イベントＡの要求の入力後）にオートフォーカス（ＡＦ）動作を行う場合、メカの移動がＶＤとは非同期で動作する。またメカ移動量は被写体までの距離によって違ってしまうため、移動時間も撮影ごとに違ってしまう。その後の静止画記録用Ｆ／Ｅ−ＩＣへの露光設定の開始タイミングは、ＶＤとは非同期になってしまう。この処理イベントＡの開始タイミングとＶＤとの同期を取るためには、次回のＶＤを待つ必要がある。
【００５０】
このため、従来方式では、レリーズ操作によるイベントＡの要求入力が図３に示す期間Ａ、期間Ｂ、期間Ｃのうちのいずれの期間Ａ、Ｂ、Ｃに生じても、垂直同期信号ＶＤの立ち下がりに一致して処理イベントＡが生じない限り、処理イベントＡの要求直後のＶＤすなわち次回ＶＤを待ってしまうため、ＶＤ直後に処理イベントＡ要求があった場合は最大で１露光期間分の待ちが発生していた。ここで、期間Ａは、Ｆ／Ｅ−ＩＣへの制御値設定禁止期間である。期間Ｃは、次回ＶＤより露光設定に要する時間（ｔ１）を差し引いた時点からこの次回ＶＤに至るまでの期間である。期間Ｂは、両期間ＡおよびＣ間の期間である。
【００５１】
次に、本発明における時間短縮のタイミングを図４に沿って説明する。本発明に係る前記ディジタルカメラでは、使用者のシャッタレリーズ釦（ＳＷ２）の押下によって撮影要求である処理イベントＡの要求が入力されると、この処理イベントＡの要求の入力すなわちレリーズ操作が、期間Ａ、期間Ｂおよび期間Ｃのいずれの時点に入力されたかが判定される。
【００５２】
この判定のために、図４に示すように、前回のＶＤ、すなわち処理イベントＡの要求の入力の直前のＶＤからレリーズ操作による処理イベントＡの要求入力までの経過時間（ｔ）を時間計測手段（１０４−３）により計測する。計測方法としては、ＣＣＤ１信号処理ブロック（１０４−１）内にある同期タイミング信号を発生するための内部カウンタ（図示せず）の値を読み出すことにより実現できる。また、ＶＤ信号をＣＰＵ（１０４）の割り込み信号として用い、この割り込み信号ごとにＣＰＵブロック（１０４−３）内の内部タイマ（図示せず）をリスタートすることでも実現できる。
【００５３】
ＣＰＵブロック（１０４−３）は、この計測された経過時間（ｔ）と、ＣＰＵブロック（１０４−３）がＣＣＤ１信号処理ブロック（１０４−１）に設定しているＶＤ周期（Ｔ）との除算（Ｔ−ｔ）により、符号（ａ）で示される次回ＶＤまでの残り時間（Ｔ−ｔ）を算出する。
【００５４】
また、ＣＰＵブロック（１０４−３）は、算出された時間（Ｔ−ｔ）と予め設定された第１の所定時間とを比較し、算出された時間（Ｔ−ｔ）が第１の所定時間以下であれば、すなわち処理イベントＡの要求が期間Ｃにあったと判断し、この場合、次回のＶＤ（ａ）を待ってから処理イベントＡである撮像素子制御手段（１０２）への露光設定を行う。この第１の所定時間は、撮像素子制御手段であるＦ／Ｅ−ＩＣ（１０２）への露光設定に要する時間、すなわち露光設定の開始からその完了までの所要時間（ｔ１）である。
【００５５】
たとえばシリアル通信で露光の設定をする場合、期間ＣでＦ／Ｅ−ＩＣ（１０２）への設定を開始すると、設定値のデータ送信が完了したタイミングとＦ／Ｅ−ＩＣ（１０２）への設定確定タイミングがほぼ一致したときなどに、次回露光期間がどの設定で動作しているかわからなくなってしまう。
【００５６】
この混乱を防止するために、算出された時間（Ｔ−ｔ）が期間Ｃすなわち露光設定の開始からその完了までに要する時間（ｔ１）以下であったと判断されたときは、前記したように、次回のＶＤ（ａ）を待ってから処理イベントＡである撮像素子制御手段（１０２）への露光設定を行う。これにより、前記した混乱によるメカシャッタのタイマースタートのタイミングのずれを防止することができる。
【００５７】
この第１の所定時間である露光設定に要する時間（ｔ１）は、設定方法がシリアル通信である場合やバス経由のパラレル通信である場合など、システムによって違うため、たとえばＲＯＭ（１０８）内の外部から通信で書き換えられるエリアに保存しておくとよい。
【００５８】
算出された時間（Ｔ−ｔ）が期間Ｃにあったと判断されたとき、記録露光用の設定である処理イベントＡが正常にＦ／Ｅ−ＩＣ（１０２）に設定される限り、この撮像素子制御手段（１０２）に設定された露光設定は、前記したとおり、タイミング（ａ）から有効になり、ＣＰＵブロック（１０４−３）は露光開始とともにメカシャッタ（７−４ａ）のタイマ（図示せず）をスタートさせ、露光終了とともにメカシャッタを閉じる。メカシャッタ（７−４ａ）が閉じられた後に処理イベントＢにより設定されたインタレース転送等の全画素読み出しによって、露光したＣＣＤ（１０１）の全画素の読み出しを行う。
【００５９】
次に、期間Ａに処理イベントＡの要求の入力があった場合の処理について述べる。図４の期間Ａにより規定される時間は第２の所定時間（ｔ２）であり、この期間ＡはＦ／Ｅ−ＩＣ（１０２）への設定禁止期間などが考えられる。この設定禁止期間にＦ／Ｅ−ＩＣ（１０２）への設定をしないようにする。
【００６０】
この設定禁止期間ＡでのＦ／Ｅ−ＩＣ（１０２）への露光設定を防止するために、処理イベントＡの要求の入力の直前のＶＤから処理イベントＡの要求の入力までの経過時間ｔを時間計測手段（１０４−３）により計測し、この時間ｔが第２の所定時間（ｔ２）以下であった場合は、処理イベントＡの要求の入力が期間Ａにあったと判断することができる。この場合、期間Ａが完了するまで待った後に、すなわち所定期間Ａの時間ｔ１の経過後、処理イベントＡである撮像素子制御手段（１０２）への露光設定を行うことで、設定禁止期間Ａにデータを設定してしまうことを避けることができる。これにより、必ず次回のＶＤを待つ従来方法に比べて最大１露光期間の時間短縮を実現することができる。
【００６１】
最後に、期間Ｂに処理イベントＡの要求の入力があった場合の処理について述べる。処理イベントＡの要求の入力の直前のＶＤからの経過時間ｔを時間計測手段（１０４−３）により計測し、この処理イベントＡの入力が期間Ｂにあったと判断された場合は、直ちに処理イベントＡである撮像素子制御手段（１０２）への露光設定を行う。
【００６２】
この処理イベントＡの要求入力が期間Ｂにあったか否かを判断するために、図５に示すフローチャートに沿ってＣＰＵブロック（１０４−３）が以下の各ステップの処理を実行する。
【００６３】
処理イベントＡの要求の入力の直前のＶＤからの経過時間ｔがＣＰＵブロック（１０４−３）により計測される（ステップＳ１）と、処理イベントＡの要求入力から次回の露光周期タイミング信号の発生（ａ）までの時間（Ｔ−ｔ）が前記したと同様に計測された経過時間ｔを用いて算出される（ステップＳ２）。ステップＳ３では、算出された値（Ｔ−ｔ）が第１の所定時間（ｔ１）以下であるか否かを判定される。算出された値（Ｔ−ｔ）が第１の所定時間（ｔ１）以下であると判定されると、ステップＳ１で計測された経過時間ｔが第２の所定の時間である設定禁止期間内の時間ｔ２であるか否かを判定される（ステップＳ４）。
【００６４】
ステップＳ４で経過時間ｔが第２の所定時間ｔ２以上であると判定されると、処理イベントＡの要求入力が期間Ｂにあったと判断される。
【００６５】
この期間Ｂは、Ｆ／Ｅ−ＩＣ（１０２）への設定禁止期間ではなく、また撮像素子制御手段（１０２）へ前回の設定が完了してからＦ／Ｅ−ＩＣ（１０２）への設定確定タイミングまでの時間が取れているので、処理イベントＡの要求入力が期間Ｂにあったと判断されると、すぐに設定を開始することができる。従って、ステップＳ５に示されるとおり、直ちに撮像素子制御手段（１０２）への露光設定処理が行われる。この場合では、従来方式に比べて最大で期間Ｂと期間Ｃとの合算分（Ｂ＋Ｃ）だけの時間短縮を実現することができる。
【００６６】
他方、ステップＳ２で求められた算出値（Ｔ−ｔ）が第１の所定時間（ｔ１）よりも小さいとステップＳ４で判定されたとき、前記したと同様に期間Ｃに処理イベントＡの要求の入力があったと判断され、次回のＶＤ（ａ）を待ってから撮像素子制御手段（１０２）への露光設定が行なわれる。
【００６７】
また、ステップＳ４で、経過時間ｔが第２の所定時間ｔ２より小さいと判定されたとき、処理イベントＡの要求入力が期間Ａ内にあったと判断されることから、設定禁止期間Ａの経過を待って、すなわち時間ｔ２の経過後に、撮像素子制御手段（１０２）への露光設定が行なわれる。これにより、従来方法に比べて最大１露光期間の時間短縮を実現することができる。
【００６８】
請求項１、２、７および８に記載の発明によれば、撮像素子制御手段への露光設定において、設定値のデータ送信の完了タイミングとその設定確定タイミングとが一致することを防止し、このタイミングの重複によるメカシャッタ等の動作部の誤動作を確実に防止することができる。
【００６９】
請求項３、４、９および１０によれば、撮像素子制御手段への露光設定禁止期間での露光設定を防止し、この露光設定禁止期間の経過後に直ちに露光設定をおこなえるので、必ず次回のＶＤを待つ従来方法に比べて最大１露光期間の時間短縮を実現することができる。
【００７０】
請求項５、６、１１および１２によれば、処理イベントＡの要求入力があったとき、撮像素子制御手段への露光設定禁止期間の経過を待つことなく、また次回の露光周期タイミング信号の発生を待つことなく、直ちに撮像素子制御手段への露光設定処理を行うことができる。
【００７１】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明によれば、レリーズタイムラグの短縮が可能となる。また、撮影前の被写体監視を行うモニタリング動作と記録動作における電荷の読み出しを、共通の回路で行っているので、従来技術のように、コストアップや消費電量の増加および回路面積の増大が発生することもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】図1ａは本発明に係るディジタルカメラの外観を示す上面図であり、図1ｂは本発明に係るディジタルカメラの外観を示す正面図である。また、図１ｃは本発明に係るディジタルカメラの外観を示す底面図である。
【図２】本発明に係るディジタルカメラのブロック図である。
【図３】従来のディジタルカメラの露光動作を示すタイミングチャートである。
【図４】本発明に係るディジタルカメラの動作を示すタイミングチャートである。
【図５】本発明に係るディジタルカメラの露光設定動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０１（ＣＣＤ）撮像素子
１０２（Ｆ／Ｅ−ＩＣ）撮像素子制御手段
１０４−１（ＣＣＤ１信号処理ブロック）露光周期設定手段
１０４−３（ＣＰＵブロック）撮像装置制御手段および時間計測手段
Ｔ露光周期タイミング信号の周期
ｔ露光設定イベント要求の入力までの経過時間
ｔ１（第１の所定時間）露光設定所要時間
ｔ２（第２の所定時間）露光設定禁止期間Ａ中の時間[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an image pickup apparatus and an image pickup method in which a time from when a shutter release button is pressed for a release operation to when actual exposure is started (hereinafter referred to as a release time lag) is shortened.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in a digital camera using a solid-state imaging device such as a CCD, exposure and reading of electric charges accumulated in the CCD by this exposure are performed based on an external trigger signal asynchronous to a vertical synchronization signal that controls the operation of the CCD. A technique to be performed has been proposed (see, for example, Patent Document 1). In addition, a technique for generating a vertical synchronization signal for starting an exposure cycle and reading out charges by using an external trigger signal has been proposed (see, for example, Patent Document 2).
[0003]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 2000-13689
[Patent Document 2]
JP 2001-8114 A
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, the invention described in Patent Document 1 requires a circuit for generating a charge readout pulse in synchronization with an external trigger. In the invention described in Patent Document 2, a circuit for generating a vertical synchronizing signal in synchronization with an external trigger is required.
[0005]
That is, both the invention requires a separate circuit for reading the charge in the monitoring operation and the recording operation for monitoring the subject before photographing, so that an increase in power consumption due to an increase in cost and circuit, There is a problem that an increase in circuit area occurs.
[0006]
The present invention has been made in view of these points. By performing a monitoring operation for monitoring a subject before photographing and reading of charges in a recording operation by a common circuit, the cost is increased, the power consumption is increased, and the circuit is An object of the present invention is to provide an imaging apparatus and an imaging method that reduce the release time lag without causing an increase in area.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problem, an imaging apparatus according to claim 1 includes an exposure cycle setting unit that generates a timing signal that defines an exposure cycle of the imaging device, and an operation of the imaging device in synchronization with the exposure cycle timing signal. An image sensor control means for controlling the time, a time measurement means for measuring an elapsed time from an exposure cycle timing signal, an image pickup apparatus control means for controlling the image sensor control means and the exposure cycle setting means, and the time measurement. The means measures the elapsed time from the exposure cycle timing signal immediately before the input of the exposure setting event request to the input of the exposure setting event request, and calculates the next exposure cycle from the input of the exposure setting event request calculated using the measured elapsed time. If the time until the timing signal is generated is less than or equal to the predetermined time, the imaging device control means Characterized in that for setting the exposure in serial imaging element control means.
[0008]
According to a second aspect of the present invention, in the imaging apparatus according to the first aspect, the predetermined time is a time necessary for setting the exposure to the image sensor control means.
[0009]
The image pickup apparatus according to claim 3, an exposure cycle setting unit that generates a timing signal that defines an exposure cycle of the image sensor, and an image sensor control unit that controls the operation of the image sensor in synchronization with the exposure cycle timing signal. A time measuring means for measuring an elapsed time from the exposure cycle timing signal; and an imaging device control means for controlling the imaging element control means and the exposure cycle setting means, wherein the time measuring means inputs an exposure setting event request. When the elapsed time from the exposure cycle timing signal immediately before the input of the exposure setting event request is measured, and the elapsed time measured by the time measuring means is less than or equal to a predetermined time, the imaging device control means The image sensor control means is set for exposure after the predetermined time has elapsed from the immediately preceding exposure cycle timing signal. That.
[0010]
According to a fourth aspect of the present invention, in the photographing apparatus according to the third aspect, the predetermined time is a control value setting prohibition period in which exposure setting is prohibited in the image sensor control means.
[0011]
The imaging apparatus according to claim 5, an exposure cycle setting unit that generates a timing signal that defines an exposure cycle of the image sensor, and an image sensor control unit that controls the operation of the image sensor in synchronization with the exposure cycle timing signal. A time measuring means for measuring an elapsed time from the exposure cycle timing signal; and an imaging device control means for controlling the imaging element control means and the exposure cycle setting means, wherein the time measuring means inputs an exposure setting event request. The elapsed time from the exposure cycle timing signal immediately before the exposure setting event request input is measured, and the time from the exposure setting event request input to the next exposure cycle timing signal generation calculated using the measured elapsed time is the first time. If the elapsed time measured by the time measuring means is not less than a second predetermined time and not less than a predetermined time of 1, Serial imaging apparatus control means is characterized in that immediately make settings for exposure to the imaging element control means.
[0012]
According to a sixth aspect of the present invention, in the imaging apparatus according to the fifth aspect, the first predetermined time is a time necessary for setting exposure to the image sensor control means, and the second The predetermined time is a control value setting prohibition period in which exposure setting is prohibited in the image sensor control means.
[0013]
An imaging method according to claim 7 is an exposure cycle setting unit that generates a timing signal that defines an exposure cycle of the image sensor, an image sensor control unit that controls the image sensor in synchronization with the exposure cycle timing signal, and an exposure. An exposure cycle immediately before an exposure setting event request is input in an imaging apparatus comprising: a time measuring unit that measures an elapsed time from a cycle timing signal; and an imaging device control unit that controls the imaging element control unit and the exposure cycle setting unit. The process of measuring the elapsed time from the timing signal to the input of the exposure setting event request, and the time from the input of the exposure setting event request calculated using the measured elapsed time until the next exposure cycle timing signal generation is a predetermined time or less The time until the next exposure cycle timing signal generation is a predetermined time or less. When it is determined, characterized in that for setting the exposure in the imaging element control means after the next exposure cycle timing signals.
[0014]
An imaging method according to an eighth aspect of the present invention is the imaging method according to the seventh aspect, wherein the predetermined time is a time required for setting exposure to the imaging element control means.
[0015]
The imaging method according to claim 9 is an exposure cycle setting unit that generates a timing signal that defines an exposure cycle of the image sensor, and an image sensor control unit that controls the operation of the image sensor in synchronization with the exposure cycle timing signal. In an imaging apparatus comprising: a time measuring unit that measures an elapsed time from an exposure cycle timing signal; and an imaging device control unit that controls the imaging element control unit and the exposure cycle setting unit, immediately before the input of an exposure setting event request The measured elapsed time includes a step of measuring an elapsed time from an exposure cycle timing signal to an input of an exposure setting event request, and a step of determining whether the measured elapsed time is equal to or less than a predetermined time. Is determined to be equal to or shorter than a predetermined time, the imaging element is detected after the predetermined time has elapsed from the immediately preceding exposure cycle timing signal. Characterized in that for setting the exposure control means.
[0016]
According to a tenth aspect of the present invention, in the photographing method according to the ninth aspect, the predetermined time is a control value setting prohibition period for prohibiting exposure setting in the image sensor control means.
[0017]
An imaging method according to claim 11 is an exposure cycle setting unit that generates a timing signal that defines an exposure cycle of the image sensor, and an image sensor control unit that controls the operation of the image sensor in synchronization with the exposure cycle timing signal. In an imaging apparatus comprising: a time measuring unit that measures an elapsed time from an exposure cycle timing signal; and an imaging device control unit that controls the imaging element control unit and the exposure cycle setting unit, immediately before the input of an exposure setting event request The process of measuring the elapsed time from the exposure cycle timing signal to the input of the exposure setting event request, and the time from the input of the exposure setting event request calculated using the measured elapsed time to the next exposure cycle timing signal generation And the time until the next exposure cycle timing signal generation calculated using the measured elapsed time is first. Determining whether the time measured by the time measuring means is equal to or longer than a second predetermined time, and a time until the next exposure cycle timing signal is generated is predetermined. When it is determined that the measured elapsed time is equal to or greater than the time and equal to or greater than the second predetermined time, the image sensor control unit is immediately set for exposure.
[0018]
According to a twelfth aspect of the present invention, in the imaging method according to the eleventh aspect, the first predetermined time is a time necessary for setting the exposure to the image sensor control means, and the second The predetermined time is a control value setting prohibition period in which exposure setting is prohibited in the image sensor control means.
[0019]
In the digital camera, the input of the exposure setting event request is, for example, a release operation by pressing the release shutter button. According to the timing of the release operation, the exposure operation is immediately performed without waiting for the exposure cycle timing immediately after the release operation. Necessary exposure settings can be started.
[0020]
In the present invention, basically, the elapsed time from the exposure cycle timing signal immediately before the input of the exposure setting event request to the input of the exposure setting event request is measured, and this measured elapsed time is used, that is, An input period of an exposure setting event request is determined, and the imaging apparatus control unit appropriately determines an exposure setting time according to the determination result.
[0021]
Thereby, for example, the exposure setting start time can be made earlier than before when the shutter release button is pressed for the release operation. In addition, since it can be processed by software, it can be processed by a common circuit without the need for separate circuits for the charge reading in the monitoring operation and the recording operation, resulting in an increase in cost and consumption. The release time lag can be shortened without increasing the power and the circuit area.
[0022]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The same reference numerals are assigned to the same components and processes shown in the drawings.
[0023]
FIG. 1A, FIG. 1B, and FIG. 1C are a top view, a front view, and a bottom view, respectively, showing the appearance of a digital camera that is an example of the imaging apparatus of the present invention. FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the digital camera according to the present invention.
[0024]
As shown in FIGS. 1A to 1C, the digital camera according to the present invention includes a lens barrel unit (7) provided in the camera body. As shown in FIG. 2, the lens barrel unit (7) includes a zoom optical system (7-1) including a zoom lens (7-1a) and a zoom drive motor (7-1b) for capturing an optical image of a subject, and a focus. A focus optical system (7-2) including a lens (7-2a) and a focus drive motor (7-2b), and an aperture unit (7-3) including an aperture (7-3a) and an aperture motor (7-3b) A mechanical shutter unit (7-4) including a mechanical shutter (7-4a) and a mechanical shutter motor (7-4b), and a motor driver (7-5) for driving the motors (7-1b to 7-4b). And have. The motor driver (7-5) is provided in a digital still camera processor (104), which will be described later, provided in the camera body based on input from the remote control light receiving unit (6) and operation input from the operation unit key units (SW1 to SW13). Drive control is performed by a drive command from a certain CPU block (104-3).
[0025]
The ROM (108) stores a control program written in a code readable by the CPU block (104-3) and various parameters for control. When the power of the digital camera is turned on by operating the power switch (SW13) of the digital camera, the program is loaded into a main memory (not shown). The CPU block (104-3) in the processor (104) controls the operation of each part of the apparatus in accordance with the program read into the main memory, and stores the data necessary for the control in the RAM (107) and the digital still camera processor. The data is temporarily stored in the local SRAM (104-4) in (104). By using a rewritable flash ROM for the ROM (108), it becomes possible to change the control program and parameters for control, and the function can be easily upgraded.
[0026]
The CCD (101) is a solid-state imaging device for photoelectrically converting an optical image. An F / E (front end) -IC (102) that receives an electrical image signal output from the solid-state imaging device (101) is a CDS (102-1) that performs correlated double sampling to remove image noise. AGC (102-2) that performs gain adjustment, an A / D conversion circuit (102-3) that converts an analog signal into a digital signal, and a timing generator TG (102-4). The timing generator TG (102-4) is based on a vertical synchronization signal (hereinafter referred to as VD) and a horizontal synchronization signal (hereinafter referred to as HD) supplied from the CCD1 control block (104-1). Drive timing signals for the CCD (101) and the F / E-IC (102) controlled by the block (104-3) are generated.
[0027]
The digital still camera processor (104) performs white balance setting and gamma setting on data input from the CCD (101) via the F / E-IC (102). The digital still camera processor (104) includes a CCD1 control block for supplying the VD signal and the HD signal to the timing generator TG (102-4), that is, a CCD1 signal processing block (104-1), and the CCD1 signal processing block. A CCD2 control block for converting the passed image data into luminance data and color difference data by filtering processing, that is, a CCD2 signal processing block (104-2), and a CPU block (104-3) for controlling the operation of each unit described above, The local SRAM (104-4) for temporarily storing the data necessary for the control, the USB block (104-5) for USB communication with an external device such as a personal computer, and the external device such as a personal computer. Serial block that performs serial communication (104 -6), JPEG CODEC block (104-7) for JPEG compression / decompression, RESIZE block (104-8) for enlarging / reducing the size of image data by interpolation processing, and image data on a liquid crystal monitor, TV, etc. It has a TV signal display block (104-9) that converts video signals to be displayed on an external display device, and a memory card block (104-10) that controls a memory card that records captured image data.
[0028]
The SDRAM (103) connected to the digital still camera processor (104) temporarily stores the image data when the digital still camera processor (104) performs the above-described various processes on the image data. The stored image data is taken into the digital still camera processor (104) from the CCD (101) via the F / E-IC (102), for example, and the white balance setting and the CCD1 signal processing block (104-1) are set. “RAW-RGB image data” in a state where gamma is set, “YUV image data” in which luminance data / color difference data conversion is performed in the CCD2 signal processing block (104-2), and a JPEG CODEC block (104 -7) “JPEG image data” compressed by JPEG.
[0029]
A memory card throttle (121) connected to the memory card controller block (104-10) is a throttle for detachably attaching the memory card (124) to the digital camera. The built-in memory (120) connected to the digital still camera processor (104) can store captured image data even when the memory card (124) is not attached to the memory card throttle (121). It is a memory for.
[0030]
The LCD driver (117) is a drive circuit that drives the LCD monitor (10), and converts the video signal output from the TV signal display block (104-9) into a signal for display on the LCD monitor (10). It has a function.
[0031]
The LCD monitor (10) is a monitor for monitoring the state of a subject before photographing, confirming a photographed image, or displaying image data recorded in a memory card or the built-in memory (120).
[0032]
The video AMP (118) is an amplifier for converting the impedance so that the output impedance of the video signal output from the TV signal display block (104-9) is 75Ω, and the video jack (119) is a TV or the like. This is a jack for connecting to an external display device.
[0033]
The USB connector (122) is a connector for USB connection with an external device such as a personal computer.
[0034]
The serial driver circuit (123-1) is a circuit for converting the output signal of the serial block (104-6) to an appropriate voltage value in order to perform serial communication with an external device such as a personal computer. The RS-232C connector (123-2) connected to the serial driver circuit is a connector for serially connecting the digital camera to an external device such as a personal computer.
[0035]
The SUB-CPU (109) connected to the CPU block (104-3) is a CPU in which ROM and RAM are built in one chip, and output signals from the operation key units (SW1 to SW13) and the remote control light receiving unit (6). Is output to the CPU block (104-3) described above as user operation information. Further, the SUB-CPU (109) outputs an electric signal indicating the state of the camera output from the CPU block (104-3) described above to a sub LCD (1), an AF LED (8), and a strobe LED (9) described later. ) And the buzzer (113) are converted into control signals for operation and output to them.
[0036]
The sub LCD (1) is a display unit for displaying, for example, the number of shootable images, and the LCD driver (111) is for driving the sub LCD (1) by the output signal of the SUB-CPU (109) described above. Drive circuit.
[0037]
The AF LED (8) is an LED for displaying an in-focus state at the time of photographing, and the strobe LED (9) is an LED for representing a strobe charging state. Such LED (8) and LED (9) can be used for another display application such as display of a memory card access state.
[0038]
The operation key units (SW1 to SW13) are key circuits operated by the user, and the remote control light receiving unit (6) is a receiving unit that receives an optical signal from a remote control transmitter (not shown) operated by the user.
[0039]
The sound recording unit (115) includes a microphone (115-3) for inputting a sound signal by a user, a microphone AMP (115-2) for amplifying the input sound signal, and a sound recording for recording the amplified sound signal. Circuit (115-3).
[0040]
The audio reproduction unit (116) converts an audio reproduction circuit (116-1) that converts a recorded audio signal into a signal that can be output from the speaker, and an audio AMP (amplifier for amplifying the converted audio signal and driving the speaker). 116-2) and a speaker (116-3) for outputting an audio signal. Both units (115, 116) operate under the control of the CPU block (104-3).
[0041]
Next, a series of shooting operations will be briefly described. When the SUB-CPU (109) detects that the power switch (SW13) of the digital camera has been turned ON by the user, the CPU block (104-3) has the CCD (101), F / E-IC (102), The CCD 1 signal processing block (104-1), the CCD 2 signal processing block (104-2), the TV signal display block (104-9), the video amplifier (118) and the like are set in a predetermined manner. With this setting, the optical image incident through the lens barrel unit (7), which is a lens unit, is photoelectrically converted by the CCD (101) and output as an analog electric signal to the F / E-IC (102). The analog signal is subjected to gain adjustment and A / D conversion by an F / E-IC (102) which is a front-end integrated circuit, and is converted into a digital signal from the CCD1 signal processing block (104-1) of the digital still camera processor (104). Is input.
[0042]
In the CCD1 signal processing block (104-1), the processing such as white balance adjustment and gamma conversion described above is performed, and the processed data is temporarily stored in the SDRAM (103). The “RAW-RGB image data” stored in the SDRAM (103) is read by the CCD2 signal processing block (104-2), and after YUV conversion, is written back to the SDRAM (103) as “YUV image data”. It is. This rewritten “YUV image data” is read out to the TV signal display block (104-9). For example, if the output destination is a TV of the NTSC system, the horizontal and vertical synchronization signals corresponding to the system are used. After being subjected to the scaling process, it is output to a TV (not shown) via a video amplifier (118). By performing this process for each vertical synchronization signal VD, monitoring, which is a display for confirmation before still photographing, is performed.
[0043]
When the SUB-CPU (109) detects a release operation by pressing the shutter release button (SW1), the CPU block (104-3) moves the motor drive (7-5) based on the distance measurement data of the distance measurement unit (5). The focus lens (7-2a) is driven through the focusing operation, and after the focusing operation is completed, the F / E-IC (102) and the CCD (101) are set for exposure for recording a still image. I do.
[0044]
The CPU block (104-3) drives the mechanical shutter (7-4a) via the mechanical shutter motor (7-4b) simultaneously with completion of exposure, and closes the shutter. Further, the CPU block (104-3) performs setting for capturing a still image in the CCD1 signal processing block (104-1) immediately before the completion of exposure, and captures data from the CCD (101) upon completion of exposure.
[0045]
The “RAW-RGB image data” taken into the SDRAM (103) via the CCD1 signal processing block (104-1) is read out to the CCD2 signal processing block (104-2) and YUV converted in the same manner as during monitoring. As a result, it is written back to the SDRAM (103) as “YUV image data”. The “YUV image data” written back to the SDRAM (103) is read out to the JPEG codec block (104-7), subjected to JPEG compression, then written back to the SDRAM again, and further, predetermined header information is added. After that, it is stored in the memory card (124) according to a predetermined format such as DOS. The “YUV image data” is sent to the TV signal display block (104-9) at the same time, whereby an image is displayed on the TV or the like.
[0046]
Next, the timing chart of FIG. 4 showing Embodiment 1 of the present invention will be described in comparison with FIG. 3 showing that of the prior art. Here, the image pickup device of the present invention is the CCD (101), the image pickup device control means is the F / E-IC (102), the exposure cycle setting means is the CCD1 signal processing block (104-1), the photographing device control means, and the time measurement. The means corresponds to the CPU block (104-3).
[0047]
FIG. 3 shows the timing in the conventional method. The F / E-IC changes the operation mode of the next exposure period according to the data set before the falling edge of the VD signal or the latest F / E-IC setting confirmation timing, and the horizontal synchronization signal for the electronic shutter. The exposure time is adjusted by increasing or decreasing the number, that is, the number of electronic shutters. Here, the fall of the VD signal will be described as the F / E-IC setting confirmation timing.
[0048]
In the prior art, the number of still image recording electronic shutters (exposure time) set by the CPU block at process event A is taken into the F / E-IC at the fall of VD (a), and still image recording is performed. It becomes the electronic shutter A at the time of exposure. Next, a setting is made to capture all pixels of the still image by processing event B. For example, when all pixels are read out, the interlaced readout mode is set here in a CCD that performs interlaced transfer. This setting becomes effective at the next VD falling edge (b), and image data output in the interlace mode is performed after the VD rising edge.
[0049]
When the autofocus (AF) operation is performed after the shutter release button is pressed (after the request for the exposure setting process event A is input), the movement of the mechanism operates asynchronously with VD. Further, since the mechanical movement amount varies depending on the distance to the subject, the movement time also varies depending on the shooting. Subsequent exposure setting start timing for the still image recording F / E-IC is asynchronous with VD. In order to synchronize the start timing of this processing event A with the VD, it is necessary to wait for the next VD.
[0050]
For this reason, in the conventional method, even if the request input of the event A by the release operation occurs in any of the periods A, B, and C shown in FIG. As long as processing event A does not occur at the same time, the process waits for the VD immediately after requesting processing event A, that is, the next VD. Therefore, if there is a processing event A request immediately after VD, a maximum of one exposure period is waited for. Had occurred. Here, the period A is a control value setting prohibition period for the F / E-IC. The period C is a period from when the time (t1) required for exposure setting is subtracted from the next VD to the next VD. Period B is a period between both periods A and C.
[0051]
Next, the time reduction timing in the present invention will be described with reference to FIG. In the digital camera according to the present invention, when a request for a processing event A that is a photographing request is input by a user pressing a shutter release button (SW2), the input of the request for the processing event A, that is, the release operation is performed for a period of time. It is determined at which point in time A, period B, or period C the input was made.
[0052]
For this determination, as shown in FIG. 4, an elapsed time (t) from the previous VD, that is, the VD immediately before the processing event A request is input to the processing event A request input by the release operation, is measured. Measured by (104-3). The measuring method can be realized by reading the value of an internal counter (not shown) for generating a synchronization timing signal in the CCD1 signal processing block (104-1). It can also be realized by using the VD signal as an interrupt signal for the CPU (104) and restarting an internal timer (not shown) in the CPU block (104-3) for each interrupt signal.
[0053]
The CPU block (104-3) divides the measured elapsed time (t) by the VD period (T) set by the CPU block (104-3) in the CCD1 signal processing block (104-1). Based on (T−t), the remaining time (T−t) until the next VD indicated by the symbol (a) is calculated.
[0054]
Further, the CPU block (104-3) compares the calculated time (T−t) with a preset first predetermined time, and the calculated time (T−t) is the first predetermined time. If it is below, that is, it is determined that the request for the processing event A was in the period C. In this case, after waiting for the next VD (a), the exposure setting to the image sensor control means (102) which is the processing event A is set. Do. The first predetermined time is a time required for exposure setting to the F / E-IC (102) as the image sensor control means, that is, a required time (t1) from the start of exposure setting to its completion.
[0055]
For example, when setting the exposure by serial communication, when the setting to the F / E-IC (102) is started in the period C, the timing at which the data transmission of the set value is completed and the setting to the F / E-IC (102) For example, when the confirmation timings substantially coincide with each other, it is not possible to know which setting is used for the next exposure period.
[0056]
In order to prevent this confusion, when it is determined that the calculated time (T−t) is equal to or shorter than the period C, that is, the time (t1) required from the start of exposure setting to its completion, as described above, After waiting for the next VD (a), exposure setting to the image sensor control means (102) which is the processing event A is performed. Thereby, it is possible to prevent the deviation of the timing of the timer start of the mechanical shutter due to the above-mentioned confusion.
[0057]
The time (t1) required for the exposure setting, which is the first predetermined time, differs depending on the system, such as when the setting method is serial communication or parallel communication via a bus. For example, the external setting in the ROM (108) It is better to save it in an area that can be rewritten by communication.
[0058]
When it is determined that the calculated time (Tt) is in the period C, as long as the processing event A which is the setting for recording exposure is normally set to F / E-IC (102), this image sensor As described above, the exposure setting set in the control means (102) becomes effective from the timing (a), and the CPU block (104-3) starts the exposure and starts the timer (not shown) of the mechanical shutter (7-4a). Is started and the mechanical shutter is closed upon completion of exposure. After the mechanical shutter (7-4a) is closed, all pixels of the exposed CCD (101) are read by reading all pixels such as interlace transfer set by the processing event B.
[0059]
Next, processing when a request for processing event A is input during period A will be described. The time defined by the period A in FIG. 4 is a second predetermined time (t2), and the period A may be a setting prohibition period for the F / E-IC (102). The F / E-IC (102) is not set during this setting prohibition period.
[0060]
In order to prevent exposure setting to the F / E-IC (102) during the setting prohibition period A, an elapsed time t from the VD immediately before the processing event A request is input to the processing event A request is input. When the time t is measured by the time measuring means (104-3) and the time t is equal to or shorter than the second predetermined time (t2), it can be determined that the input of the request for the processing event A is in the period A. In this case, after waiting until the period A is completed, that is, after the elapse of the time t1 of the predetermined period A, data is set in the setting prohibition period A by performing exposure setting to the image sensor control means (102) as the processing event A. Can be avoided. As a result, it is possible to realize a time reduction of a maximum of one exposure period as compared with the conventional method that always waits for the next VD.
[0061]
Finally, processing when a request for processing event A is input in period B will be described. The elapsed time t from the VD immediately before the input of the request for the processing event A is measured by the time measuring means (104-3), and when it is determined that the input of the processing event A is in the period B, the processing event is immediately performed. The exposure setting to the image sensor control means (102) which is A is performed.
[0062]
In order to determine whether or not the request input of the processing event A is in the period B, the CPU block (104-3) executes the processing of the following steps along the flowchart shown in FIG.
[0063]
When the elapsed time t from the VD immediately before the processing event A request is input is measured by the CPU block (104-3) (step S1), the next exposure cycle timing signal is generated from the processing event A request input (step S1). The time (a) until a) is calculated using the elapsed time t measured in the same manner as described above (step S2). In step S3, it is determined whether or not the calculated value (T−t) is equal to or shorter than a first predetermined time (t1). When it is determined that the calculated value (T−t) is equal to or shorter than the first predetermined time (t1), the elapsed time t measured in step S1 is within the setting prohibition period, which is the second predetermined time. It is determined whether or not it is time t2 (step S4).
[0064]
If it is determined in step S4 that the elapsed time t is equal to or longer than the second predetermined time t2, it is determined that the request input of the processing event A was in the period B.
[0065]
This period B is not a setting prohibition period for the F / E-IC (102), and the setting for the F / E-IC (102) is confirmed after the previous setting for the image sensor control means (102) is completed. Since the time until the timing is available, if it is determined that the request input of the processing event A is in the period B, the setting can be started immediately. Therefore, as shown in step S5, exposure setting processing for the image sensor control means (102) is immediately performed. In this case, it is possible to realize a time reduction by the sum of the period B and the period C (B + C) as compared with the conventional method.
[0066]
On the other hand, when it is determined in step S4 that the calculated value (T−t) obtained in step S2 is smaller than the first predetermined time (t1), the request for the processing event A is requested in the period C as described above. It is determined that there is an input, and after waiting for the next VD (a), exposure setting to the image sensor control means (102) is performed.
[0067]
Further, when it is determined in step S4 that the elapsed time t is smaller than the second predetermined time t2, it is determined that the request input of the processing event A is within the period A. Waiting, that is, after the elapse of time t2, exposure setting for the image sensor control means (102) is performed. As a result, it is possible to realize a time reduction of a maximum of one exposure period as compared with the conventional method.
[0068]
According to the first, second, seventh, and eighth aspects of the present invention, in the exposure setting to the image sensor control means, it is possible to prevent the completion timing of data transmission of the set value from matching with the setting confirmation timing. It is possible to reliably prevent malfunction of an operation unit such as a mechanical shutter due to overlapping timing.
[0069]
According to the third, fourth, ninth and tenth aspects of the present invention, the exposure setting in the exposure setting prohibition period to the image sensor control means is prevented, and the exposure setting can be performed immediately after the exposure setting prohibition period elapses. Compared to the conventional method of waiting for the time, it is possible to realize a time reduction of a maximum of one exposure period.
[0070]
According to the fifth, sixth, eleventh and twelfth aspects, when the processing event A is requested, the next exposure cycle timing signal is generated without waiting for the exposure setting prohibition period to be passed to the image sensor control means. Without waiting for this, it is possible to immediately perform the exposure setting process for the image sensor control means.
[0071]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the release time lag can be shortened. In addition, since the charge reading in the monitoring operation and the recording operation for monitoring the subject before photographing is performed by a common circuit, the cost increases, the power consumption increases, and the circuit area increases as in the prior art. There is nothing.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1a is a top view showing the appearance of a digital camera according to the present invention, and FIG. 1b is a front view showing the appearance of a digital camera according to the present invention. FIG. 1c is a bottom view showing the appearance of the digital camera according to the present invention.
FIG. 2 is a block diagram of a digital camera according to the present invention.
FIG. 3 is a timing chart showing an exposure operation of a conventional digital camera.
FIG. 4 is a timing chart showing the operation of the digital camera according to the present invention.
FIG. 5 is a flowchart showing an exposure setting operation of the digital camera according to the present invention.
[Explanation of symbols]
101 (CCD) image sensor
102 (F / E-IC) Image sensor control means
104-1 (CCD1 signal processing block) exposure cycle setting means
104-3 (CPU block) Imaging device control means and time measurement means
T Exposure period Timing signal period
t Elapsed time until input of exposure setting event request
t1 (first predetermined time) exposure setting required time
t2 (second predetermined time) time during exposure setting prohibition period A

Claims

An exposure cycle setting unit that generates a timing signal that defines an exposure cycle of the image sensor; an image sensor control unit that controls the operation of the image sensor in synchronization with the exposure cycle timing signal; and an elapsed time from the exposure cycle timing signal. A time measurement unit for measuring, and an image pickup device control unit for controlling the image sensor control unit and the exposure cycle setting unit, wherein the time measurement unit performs exposure setting from an exposure cycle timing signal immediately before an input of an exposure setting event request. The elapsed time until the event request is input is measured, and if the time from the exposure setting event request input calculated using the measured elapsed time to the next exposure cycle timing signal generation is equal to or less than a predetermined time, the imaging The apparatus control means sets the image sensor control means for exposure after the next exposure cycle timing signal. That the image pickup apparatus.

The imaging apparatus according to claim 1, wherein the predetermined time is a time necessary for setting exposure to the imaging element control unit.

An exposure cycle setting unit that generates a timing signal that defines an exposure cycle of the image sensor; an image sensor control unit that controls the operation of the image sensor in synchronization with the exposure cycle timing signal; and an elapsed time from the exposure cycle timing signal. A time measurement unit for measuring, and an image pickup device control unit for controlling the image sensor control unit and the exposure cycle setting unit, wherein the time measurement unit performs exposure setting from an exposure cycle timing signal immediately before an input of an exposure setting event request. When the elapsed time until the input of the event request is measured and the elapsed time measured by the time measuring means is less than or equal to a predetermined time, the imaging device control means determines the predetermined time from the immediately preceding exposure cycle timing signal. An imaging apparatus comprising: setting for exposure to the imaging element control means after a lapse of time.

4. The imaging apparatus according to claim 3, wherein the predetermined time is a control value setting prohibition period in which setting of exposure to the imaging element control unit is prohibited.

An exposure cycle setting unit that generates a timing signal that defines an exposure cycle of the image sensor; an image sensor control unit that controls the operation of the image sensor in synchronization with the exposure cycle timing signal; and an elapsed time from the exposure cycle timing signal. A time measurement unit for measuring, and an image pickup device control unit for controlling the image sensor control unit and the exposure cycle setting unit, wherein the time measurement unit performs exposure setting from an exposure cycle timing signal immediately before an input of an exposure setting event request. The elapsed time until the input of the event request is measured, and the time from the input of the exposure setting event request calculated using the measured elapsed time until the next exposure cycle timing signal generation is equal to or longer than the first predetermined time, and When the elapsed time measured by the time measuring means is equal to or longer than a second predetermined time, the imaging device control means immediately Imaging device, characterized in that for setting the exposure in serial imaging element control means.

6. The imaging apparatus according to claim 5, wherein the first predetermined time is a time required for setting exposure to the image sensor control means, and the second predetermined time is the image sensor control means. An image pickup apparatus having a control value setting prohibition period during which exposure setting is prohibited.

An exposure cycle setting unit that generates a timing signal that defines an exposure cycle of the image sensor, an image sensor control unit that controls the image sensor in synchronization with the exposure cycle timing signal, and an elapsed time from the exposure cycle timing signal In an imaging apparatus comprising a time measurement means, an imaging device control means, and an imaging device control means for controlling the exposure cycle setting means, from an exposure cycle timing signal immediately before an input of an exposure setting event request to an input of an exposure setting event request A step of measuring the elapsed time, and a step of determining whether or not the time from the input of the exposure setting event request calculated using the measured elapsed time to the next exposure cycle timing signal generation is a predetermined time or less And it is determined that the time until the next exposure cycle timing signal is generated is equal to or shorter than a predetermined time, Imaging method and performing settings for exposure to the imaging element control means after the timing signal.

8. The imaging method according to claim 7, wherein the predetermined time is a time required for setting exposure to the image sensor control means.

An exposure cycle setting unit that generates a timing signal that defines an exposure cycle of the image sensor; an image sensor control unit that controls the operation of the image sensor in synchronization with the exposure cycle timing signal; and an elapsed time from the exposure cycle timing signal. An exposure setting event request from an exposure cycle timing signal immediately before an input of an exposure setting event request in an imaging apparatus comprising: a time measuring unit for measuring; and an imaging device control unit for controlling the imaging element control unit and the exposure cycle setting unit And determining whether the measured elapsed time is equal to or less than a predetermined time, and determining that the measured elapsed time is equal to or less than the predetermined time. When the predetermined time has elapsed from the exposure cycle timing signal immediately before, the image sensor control means is set for exposure. Imaging method, which comprises carrying out.

10. The imaging method according to claim 9, wherein the predetermined time is a control value setting prohibition period for prohibiting exposure setting in the image sensor control means.

An exposure cycle setting unit that generates a timing signal that defines an exposure cycle of the image sensor; an image sensor control unit that controls the operation of the image sensor in synchronization with the exposure cycle timing signal; and an elapsed time from the exposure cycle timing signal. An exposure setting event request from an exposure cycle timing signal immediately before an input of an exposure setting event request in an imaging apparatus comprising: a time measuring unit for measuring; and an imaging device control unit for controlling the imaging element control unit and the exposure cycle setting unit A process of measuring the elapsed time until the input of the time, a process of calculating a time from the input of the exposure setting event request calculated using the measured elapsed time to the next exposure cycle timing signal generation, and the measured elapsed time The time until the next exposure cycle timing signal generation calculated using the first predetermined time is equal to or longer than the first predetermined time, and the previous time Determining whether or not the time measured by the time measuring means is equal to or longer than a second predetermined time, and the time until the next exposure cycle timing signal generation is equal to or longer than the predetermined time and measured An imaging method, wherein when it is determined that the elapsed time is equal to or longer than a second predetermined time, the imaging element control unit is immediately set for exposure.

12. The imaging method according to claim 11, wherein the first predetermined time is a time required for setting exposure to the image sensor control means, and the second predetermined time is the image sensor control means. And a control value setting prohibition period during which exposure setting is prohibited.