摄像设备制造技术

一种摄像设备，其具有：摄像元件，其作为电荷积累接收到的光；机械快门，其移动以对所述摄像元件进行遮光；以及扫描单元，其进行开始电荷积累的扫描。该摄像设备在所述机械快门移动之前执行所述开始电荷积累的扫描，并且对所述开始电荷积累的扫描和所述快门的移动进行控制，使其作为快门的前帘和后帘。注意，扫描模式设置单元（１１３ｂ）基于与所安装的拍摄镜头相关联的信息设置电荷积累开始扫描的扫描模式。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种同时使用机械快门和电子快门进行摄像操 作的摄像设备。
技术介绍
曰本特开平1 1-41 523号公报公开了 一种在单镜头反射型数 字照相才几中同时<吏用焦平面快门(下文中称为枳4成快门)和电子 快门进行摄像操作的技术。在这种类型的快门机制中，机械快门形成后帘，通过在后帘移动之前驱动进行:摄像元件的像素的电荷积累开始扫描的电子快门来捕获图像。在使用CMOS传感 器的摄像元件中，对每个像素或对包含多个像素的每个区域进 行像素的复位(reset)(进行扫描以将像素的积累电荷量设置为 零)。在经过每个像素或区域的预定时间段之后，进行信号读取 扫描以实现电子快门。即，在摄像元件的电荷积累开始扫描中， 对例如每个扫描行复位像素，并且开始电荷积累。下文中，将 该电荷积累开始扫描称为复位扫描。在作为后帘的机械快门对 摄像元件进行遮光之后，进行用于读出积累在各像素的元件上 的电荷的读取扫描。因此，该复位扫描的扫描模式与作为后帘 的机械快门的移动特性相对应。近年来，单镜头反射型数字照相机已经普及。单镜头反射 型数字照相机通常可以交换拍摄镜头，根据所安装的拍摄镜头 改变焦距和出瞳(exit pupil)距离(从摄像平面到镜头的出瞳位置 的距离)。当使用上述同时使用机械快门和电子快门的快门机制 构成摄像设备时，电子快门在摄像元件表面起作用，而将机械 快门设置为沿光轴方向与摄像元件表面分离。因此，根据拍摄镜头的焦距、出瞳距离等改变机械快门对摄像平面的遮光位置。 由于该原因，当从执行复位扫描到机械快门进行遮光的时间段 短时，根据所安装的拍摄镜头在快门移动方向上出现曝光不均匀。此外，在部分照相机中，根据拍摄镜头的光圈缩小、近摄镜头(macro lens)的焦点位置等改变出瞳距离。此外，当安装有 防震镜头时，根据该镜头的移位量而改变机械快门的遮光位置。 因此，由于该因素，出现上述沿快门扫描方向的曝光不均匀。为了解决该问题，在同时使用机械快门和电子快门的快门 机制中，需要进一步的改进以消除由于镜头或摄像元件的状况 导致的沿快门扫描方向的曝光不均匀。
技术实现思路
根据本专利技术的一个方面，提供一种摄像设备，其具有摄 像元件，其接收通过光学单元的光并且作为电荷积累所述光； 机械快门，其移动以对所述摄像元件进行遮光；扫描单元，其 对所述摄像元件的每个区域进行开始电荷积累的扫描；以及控 制单元，其在所述机械快门移动之前执行所述开始电荷积累的 扫描，并且对所述开始电荷积累的扫描和所述^U成快门的移动 进行控制，使其作为快门的前帘和后帘，其中，所述控制单元 设置对所述摄像元件的每个区域进行所述开始电荷积累的扫描 的定时，以消除对所述摄像元件的每个区域产生的曝光量的不 均匀。此外，根据本专利技术的一个方面，提供一种摄像设备，其具 有摄像元件，其接收通过光学单元的光并作为电荷积累所述 光；第一机械快门，其移动以对所述摄像元件进行曝光；第二 机械快门，其移动以对所述摄像元件进行遮光；扫描单元，其对所述摄像元件的每个区域进行开始电荷积累的扫描，所述摄 像设备包括控制单元，其进行第一曝光控制和第二曝光控制， 所述第 一 曝光控制用于在所述第二机械快门移动之前执行所述 开始电荷积累的扫描，并控制所述开始电荷积累的扫描和所述 第二机械快门的移动，使其作为快门的前帘和后帘，所述第二 曝光控制用于在所述第 一机械快门移动之前执行所述开始电荷 积累的扫描，并控制所述第 一 机械快门的移动和所述第二机械 快门的移动，使其作为所述快门的前帘和后帘，其中，所述控 制单元根据所述光学单元的状态选择性地执行所述第 一 曝光控 制和所述第二曝光控制中的一个。从以下(参考附图)对示例性实施例的说明，本专利技术的其它 特征将变得明显。附图说明包含在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出本专利技术 的实施例，与说明书一起用于解释本专利技术的原理。图1是示出根据本专利技术第 一 实施例的摄像设备的配置的框图2是示出电子前帘与机械后帘之间的关系的主视图3是示出在拍摄操作的前半部分出瞳距离、机械后帘及电 子前帘之间的关系的截面图4是示出在拍摄操作的后半部分出瞳距离、机械后帘及电 子前帘之间的关系的截面图5A和5B是示出不同出瞳距离时的电子前帘的扫描曲线 和机械后帘的扫描曲线之间的关系的曲线图6是示出根据本专利技术第 一 实施例的摄像设备的拍摄操作 的流程图7是用于解释根据本专利技术第 一 实施例的摄像设备的照相机CPU进行的扫描模式控制的功能配置的框图8是用于解释根据本专利技术第 一实施例的摄像设备的扫描 模式的确定处理的流程图9是示出根据本专利技术第二实施例的摄像设备的配置的框图IO是示出在拍摄操作的前半部分镜头移位量、机械后帘 及电子前帘之间的关系的截面图11是示出在拍摄操作的后半部分镜头移位量、机械后帘 及电子前帘之间的关系的截面图12A和12B是示出不同镜头移位量时的电子前帘的扫描 曲线和机械后帘的扫描曲线之间的关系的曲线图13是示出根据本专利技术第二实施例的摄像设备的拍摄操作 的流程图14是用于解释根据本专利技术第二实施例的摄像设备的照相 机CPU进行的扫描模式控制的功能配置的框图15是用于解释根据本专利技术第二实施例的摄像设备的扫描 模式的确定处理的流程图16是示出根据本专利技术第三实施例的摄像设备的配置的框图17是示出根据本专利技术第三实施例的摄像设备的拍摄操作 的流程图18是示出根据本专利技术第四实施例的摄像设备的配置的框 图；以及图19是用于解释根据本专利技术第四实施例的摄像设备的照相 机CPU进行的扫描模式控制的功能配置的框图。具体实施例方式以下对示例性实施例的说明本质上仅仅是il明性的，而不 旨在限制本专利技术及其应用或使用。不详细论述本领域技术人员已知的工艺、技术、设备和材 料，而是在适当的地方将其作为本说明书的一部分。 第 一 实施例下面，使用图l说明根据本实施例的摄像设备的配置。本实施例的摄像设备具有照相机主体100和安装在照相机主体100上 的作为光学单元的可交换镜头101。首先说明照相机主体100的配置。当摄像设备处于非拍摄状态(图l所示的状态)时，位于拍摄 光路中的反射镜102反射通过拍摄透镜114的被摄体光束的部分 光线，将其引导到取景器光学系统103。其结果是，拍摄者可以 通过取景器光学系统103观察被摄体图像。当拍摄者按下释放按钮，摄像设备从非拍摄状态改变为拍 摄状态时，反射镜102从拍摄光路中退出。以这种方式，来自拍 摄透镜114的被摄体光束进入作为CM0S传感器的摄像元件104 侧。将焦平面快门(下文中称为机械快门)105布置在摄像元件 104的被摄体侧(镜头侧)。机械快门105具有由多个遮光叶片构 成的机械后帘。月 、相机CPU 113进行控制以通过快门驱动电路106驱动机 械快门105。向摄像元件104提供来自脉冲生成电路107的扫描时 钟(水平驱动脉冲)和预定控制脉冲。在脉冲生成电路1 07生成的 扫描时钟中，垂直驱动调制电路10 8将垂直扫描时钟调制为预定 时钟频率，将其输入到摄像元件104。该垂直驱动调制电路108 确定作为电子前帘的复位扫描的扫描模式。脉冲生成电路107 还将时钟信号输出到信号处理电路109。信号处理电路109通过对从4聂〗象元件104读出的信号施加预定处本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种摄像设备，其具有：摄像元件，其接收通过光学单元的光并且作为电荷积累所述光；机械快门，其进行移动以对所述摄像元件进行遮光；扫描单元，其对所述摄像元件的每个区域进行开始电荷积累的扫描；以及控制单元，其在所述机械快门移动之前执行所述开始电荷积累的扫描，并且对所述开始电荷积累的扫描和所述机械快门的移动进行控制，使其作为快门的前帘和后帘，　　　　其中，所述控制单元设置对所述摄像元件的每个区域进行所述开始电荷积累的扫描的定时，以消除对所述摄像元件的每个区域产生的曝光量的不均匀。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2005-7-22 213374/2005;JP 2006-7-13 193236/20061.一种摄像设备，其具有摄像元件，其接收通过光学单元的光并且作为电荷积累所述光；机械快门，其进行移动以对所述摄像元件进行遮光；扫描单元，其对所述摄像元件的每个区域进行开始电荷积累的扫描；以及控制单元，其在所述机械快门移动之前执行所述开始电荷积累的扫描，并且对所述开始电荷积累的扫描和所述机械快门的移动进行控制，使其作为快门的前帘和后帘，其中，所述控制单元设置对所述摄像元件的每个区域进行所述开始电荷积累的扫描的定时，以消除对所述摄像元件的每个区域产生的曝光量的不均匀。2. 根据权利要求l所述的摄像设备，其特征在于，所述控 制单元设置进行所述开始电荷积累的扫描的定时，使得所述摄 像元件存在如下区域从所述扫描单元开始进行电荷积累直到 在所述区域上所述机械快门进行移动的时间段彼此不同。3. 根据权利要求2所述的摄像设备，其特征在于，所述控 制单元根据通过所述光学单元的光在入射到所述摄像元件上时 所形成的角度，设置进行所述开始电荷积累的扫描的定时。4. 根据权利要求2所述的摄像设备，其特征在于，所述控 制单元根据所述光学单元的状态设置进行所述开始电荷积累的 扫描的定时。5. 根据权利要求4所述的摄像设备，其特征在于，所述控 制单元根据所述光学单元中透镜的位置设置进行所述开始电荷 积累的扫描的定时。6. 根据权利要求4所述的摄像设备，其特征在于，所述控 制单元根据所述光学单元的光圏值设置进行所述开始电荷积累 的扫描的定时。7. 根据权利要求4所述的摄像设备，其特征在于，所述控 制单元根据所述光学单元的出瞳距离设置进行所述开始电荷积 累的扫描的定时。8. 根据权利要求7所述的摄像设备，其特征在于，随着所 述光学单元的出瞳距离的减小，所述控制单元将所述开始电荷 积累的扫描的开始定时延迟到与所述机械快门的移动模式匹配 的第 一 扫描模式的定时之后，并且将所述开始电荷积累的扫描 的结束定时提前到所述第一扫描模式的定时之前。9. 根据权利要求7所述的摄像设备，其特征在于，还包括 注册单元，其注册^^艮据所述光学单元的出瞳距离所划分的各组 的扫描的开始定时。10. 根据权利要求4所述的摄像设备，其特征在于，所述控 制单元根据所述光学单元的焦距设置进行所述开始电荷积累的 扫描的定时。11. 根据权利要求4所述的摄像设备，其特征在于，所述光 学单元具有可以沿与光轴相交的方向移动的移位透镜，所述控 制单元根据所述移位透镜的移位量设置进行所述开始电荷积累 的扫描的定时。12. 根据权利要求ll所述的摄像设备，其特征在于，当所 述移位透镜的移位方向与所述机械快门的移动方向 一 致时，随 着所述移位透镜的移位量的增大，所述控制单元将所述开始电 荷积累的扫描的开始定时延迟到与所述机械快门的移动模式匹 ...

【专利技术属性】
技术研发人员：生井明宏，菊池裕，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]