(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の画素が行列状に配置された、被写体の像をローリングシャッタ方式で撮像して画像信号を出力する撮像素子と、
前記撮像素子を用いて前記被写体の像を連続的に撮像する際に、所定の時間間隔ごとに、前記行列状に配置された前記複数の画素のうちの、複数の第１画素行を構成する複数の画素を第１露光時間で露光して第１画像信号を出力させるとともに、前記行列状に配置された前記複数の画素のうちの、前記第１画素行とは異なる複数の第２画素行を構成する複数の画素を前記第１露光時間とは異なる第２露光時間で露光して第２画像信号を出力させる撮像素子制御手段と、
前記第１画像信号と前記第２画像信号との差分に対応する差分画像データを生成する生成手段と、
前記生成された差分画像データに基づいて、前記被写体を照射する光の周期的な光量変化によって撮影画像に発生するフリッカの有無を検出する検出手段とを備え、
前記検出手段は、前記差分画像データを行方向に加算平均処理し、その加算平均処理されたデータをフーリエ変換処理したデータから所定周波数以上の高周波成分を除外し、その除外後のデータを逆フーリエ変換処理したデータから、前記撮影画像に発生する前記フリッカの有無を検出することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
請求項１に記載の撮像装置において、
前記撮像素子制御手段は、前記連続的な撮像で取得された画像データを記録媒体に記録する場合には前記所定の時間間隔として第１時間を設定し、前記連続的な撮像で取得された画像データを前記記録媒体に記録しない場合には前記所定の時間間隔として、前記第１時間よりも長い第２時間を設定することを特徴とする撮像装置。  
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の撮像装置において、
前記検出手段は、前記差分画像データに含まれる前記フリッカの周波数に対応する成分の信号強度が所定の値を超える場合に、前記フリッカが有ることを検出することを特徴とする撮像装置。
【請求項４】
請求項３に記載の撮像装置において、
前記撮像素子制御手段は、前記フリッカの周波数に対応して前記第１露光時間および前記第２露光時間を設定することを特徴とする撮像装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか一項に記載の撮像装置において、
前記生成手段は、前記第１画像信号を用いて第１画像データを生成し、前記第２画像信号を用いて第２画像データを生成し、前記第１画像データと前記第２画像データを減算して前記差分画像データを生成することを特徴とする撮像装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか一項に記載の撮像装置において、
前記撮像素子制御手段は、前記第１画素行と前記第２画素行とが画素列方向に交互に配列されるように前記複数の第１画素行と前記複数の第２画素行とを設定することを特徴とする撮像装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか一項に記載の撮像装置において、
前記検出手段により前記フリッカが検出された場合には、前記連続的な撮像時の露光時間を変更し、前記フリッカが検出されていない場合には前記連続的な撮像時の露光時間の変更を禁止する露光時間変更手段を備えることを特徴とする撮像装置。
【請求項８】
請求項７に記載の撮像装置において、
前記露光時間変更手段は、前記フリッカが検出されている場合には、前記第１露光時間および前記第２露光時間のいずれか一方を所定倍した露光時間に変更することを特徴とする撮像装置。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれか一項に記載の撮像装置において、
前記連続的な撮像時とは、前記撮像素子により連続取得された画像信号を記録媒体に記録することなく表示装置上に表示するライブビュー動作時、または前記連続取得された画像信号を記録媒体に記録する動画像記録動作時を含むことを特徴とする撮像装置。
【請求項１０】
複数の画素が行列状に配置された、被写体の像をローリングシャッタ方式で撮像して画像信号を出力する撮像素子と、
前記撮像素子を用いて前記被写体の像を連続的に撮像する際に、所定の時間間隔ごとに、前記行列状に配置された前記複数の画素のうちの、複数の第１画素行を構成する複数の画素を第１露光時間で露光して第１画像信号を出力させるとともに、前記行列状に配置された前記複数の画素のうちの、前記第１画素行とは異なる複数の第２画素行を構成する複数の画素を前記第１露光時間とは異なる第２露光時間で露光して第２画像信号を出力させる撮像素子制御手段と、
前記第１画像信号と前記第２画像信号との差分に対応する差分画像データを生成する生成手段と、
前記生成された差分画像データに基づいて、前記被写体を照射する光の周期的な光量変化によって撮影画像に発生するフリッカの有無を検出する検出手段とを備え、
前記撮像素子制御手段は、前記連続的な撮像で取得された画像データを記録媒体に記録する場合には前記所定の時間間隔として第１時間を設定し、前記連続的な撮像で取得された画像データを前記記録媒体に記録しない場合には前記所定の時間間隔として、前記第１時間よりも長い第２時間を設定し、
前記検出手段は、前記設定された前記第１時間若しくは前記第２時間の時間間隔で撮影画像に発生するフリッカの有無を検出することを特徴とする撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ローリングシャッタ方式を用いて連続撮影を行っている最中に、１／１００ｓｅｃのシャッタ速度で撮影したフレーム画像と１／１２０ｓｅｃのシャッタ速度で撮影したフレーム画像とに基づいて、この２つのフレーム画像の共通領域の輝度を比較してフリッカの発生を検出するカメラが知られている（たとえば特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−３２９６５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、連続撮影の最中に２枚のフリッカ検出用画像を撮影する必要があるので、フレームレートが低下するという問題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に記載の撮像装置は、複数の画素が行列状に配置された、被写体の像をローリングシャッタ方式で撮像して画像信号を出力する撮像素子と、撮像素子を用いて被写体の像を連続的に撮像する際に、所定の時間間隔ごとに、行列状に配置された複数の画素のうちの、複数の第１画素行を構成する複数の画素を第１露光時間で露光して第１画像信号を出力させるとともに、行列状に配置された複数の画素のうちの、第１画素行とは異なる複数の第２画素行を構成する複数の画素を第１露光時間とは異なる第２露光時間で露光して第２画像信号を出力させる撮像素子制御手段と、第１画像信号と第２画像信号との差分に対応する差分画像データを生成する生成手段と、生成された差分画像データに基づいて、被写体を照射する光の周期的な光量変化によって撮影画像に発生するフリッカの有無を検出する検出手段とを備え、検出手段は、差分画像データを行方向に加算平均処理し、その加算平均処理されたデータをフーリエ変換処理したデータから所定周波数以上の高周波成分を除外し、その除外後のデータを逆フーリエ変換処理したデータから、撮影画像に発生するフリッカの有無を検出することを特徴とする。
請求項１０に記載の撮像装置は、複数の画素が行列状に配置された、被写体の像をローリングシャッタ方式で撮像して画像信号を出力する撮像素子と、撮像素子を用いて被写体の像を連続的に撮像する際に、所定の時間間隔ごとに、行列状に配置された複数の画素のうちの、複数の第１画素行を構成する複数の画素を第１露光時間で露光して第１画像信号を出力させるとともに、行列状に配置された複数の画素のうちの、第１画素行とは異なる複数の第２画素行を構成する複数の画素を第１露光時間とは異なる第２露光時間で露光して第２画像信号を出力させる撮像素子制御手段と、第１画像信号と第２画像信号との差分に対応する差分画像データを生成する生成手段と、生成された差分画像データに基づいて、被写体を照射する光の周期的な光量変化によって撮影画像に発生するフリッカの有無を検出する検出手段とを備え、撮像素子制御手段は、連続的な撮像で取得された画像データを記録媒体に記録する場合には所定の時間間隔として第１時間を設定し、連続的な撮像で取得された画像データを記録媒体に記録しない場合には所定の時間間隔として、第１時間よりも長い第２時間を設定し、検出手段は、設定された第１時間若しくは第２時間の時間間隔で撮影画像に発生するフリッカの有無を検出することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、複数の画素のうちの第１画素行を第１露光時間で露光して出力された第１画像信号と、第２画素行を第２露光時間で露光して出力された第２画像信号との差分に対応する差分画像データに基づいてフリッカの有無を検出する。その結果、連続的に撮像をする際にフレームレートの低下を抑制しながらフリッカを検出できる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の実施の形態によるデジタルカメラの要部構成を説明する図
【図２】実施の形態のデジタルカメラの制御系の構成を説明するブロック図
【図３】撮像素子における第１画素行群と第２画素行群の配置の一例を説明する図
【図４】減算処理により生成される各種画像データを模式的に説明する図
【図５】検出画像データにおける周波数と振幅強度との関係を説明する図
【図６】デジタルカメラの動作を説明するフローチャート
【図７】変形例における撮像素子上の第１画素行群と第２画素行群との配置例を説明する図
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本実施形態のデジタルカメラは、蛍光灯による照明光のもとでの撮影画像に生じる色つき（フリッカ）防止を図る。この場合の蛍光灯は、商用周波数の交流電源を用いて点灯制御される（非インバータ方式）ものをいう。つまり、商用周波数の２倍の周波数（たとえば、商用周波数５０Ｈｚの場合に１００Ｈｚ、商用周波数６０Ｈｚの場合に１２０Ｈｚ）で点滅を繰り返す蛍光灯である。
【０００９】
図面を参照して、本発明による実施の形態におけるカメラを説明する。図１はデジタルカメラ１の要部構成を示す図である。デジタルカメラ１のボディに、撮影レンズＬ１と絞り２０とを備える交換レンズ２が着脱可能に装着されている。デジタルカメラ１のボディ側には、クイックリターンミラー１０、焦点板１１、ペンタプリズム１２、接眼レンズ１３、および撮像素子１４が設けられている。
【００１０】
図２はデジタルカメラ１の制御系を簡易的に示すブロック図である。図２において、図１に示した構成要素には同一の符号を付して説明する。デジタルカメラ１の制御系は、撮像素子１４、バッファメモリ１６、制御回路１８、ＬＣＤ駆動回路１９、液晶表示器１９１、操作部３０、およびメモリカードインタフェース３１を備えている。
【００１１】
図１を参照して説明すると、交換レンズ２を通過してデジタルカメラ１に入射した被写体光は、シャッタレリーズ前は図１において実線で示すように位置するクイックリターンミラー１０で上方へ導かれて焦点板１１に結像する。焦点板１１に結像された被写体像は、ペンタプリズム１２により接眼レンズ１３へ導かれる。その結果、被写体像がユーザに観察される。被写体光の一部はクイックリターンミラー１０の半透過領域を透過し、サブミラー１０ａにて下方に反射され、図示しない焦点検出用センサへ入射される。レリーズ後はクイックリターンミラー１０が図１の破線で示される位置へ回動し、被写体光が撮像素子１４へ導かれ、その撮像面上に被写体像が結像する。
【００１２】
図２を参照して制御系について詳細に説明する。
撮像素子１４は、行列状に多数配列された画素を有するＸ−Ｙアドレス型の光電変換素子（撮像画素）を備えるＣＭＯＳセンサにより構成される。撮像素子１４は、後述する制御回路１８の制御に応じて駆動して撮影レンズＬ１を通して入力される被写体像を撮像し、撮像して得た画像信号を出力する。また、撮像素子１４は、所定の水平走査期間ごとに、走査ラインごとに順次シャッタを切る方式（いわゆるローリングシャッタ方式）により駆動される。
【００１３】
撮像素子１４から出力された画像信号は、図示しないＡＦＥ回路等によりアナログ処理（ゲインコントロールなど）が施され、図示しないＡ／Ｄ変換回路によりデジタルの画像信号に変換される。デジタル信号に変換された画像信号はバッファメモリ１６に入力される。バッファメモリ１６は、撮像素子１４から出力された画素信号を一時的に格納する揮発性メモリにより構成される。
【００１４】
制御回路１８は、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどを有し、制御プログラムに基づいて、デジタルカメラ１の各構成要素を制御したり、各種のデータ処理を実行する演算回路である。制御プログラムは、制御回路１８内の不図示の不揮発性メモリに格納されている。
【００１５】
制御回路１８は、画像処理部１８１，画像記録部１８２，駆動制御部１８３，減算処理部１８４，検出部１８５および露光時間制御部１８６を機能的に備える。画像処理部１８１は、入力した画像信号をデジタル画像信号に対して種々の画像処理を施して画像データを生成する。また、画像処理部１８１は、メモリカード３２に記録されている画像データに基づいて、液晶表示器１９１に表示するための表示画像データを生成する。画像記録部１８２は、画像処理部１８１により生成された画像データに対してＪＰＥＧなどの所定の方式により圧縮処理を行い、ＥＸＩＦなどの形式でメモリカード３２へ記録する。
【００１６】
駆動制御部１８３は、図示しないタイミングジェネレータ等を介して、撮像素子１４の駆動タイミングを制御する。駆動制御部１８３は、後述する動画撮影モードやライブビューモードが設定された場合には、所定の時間間隔ごとに撮像素子１４の駆動を制御して、フリッカ検出処理に用いるための画像信号（以後、検出用画像信号）を出力させる。減算処理部１８４は、出力された検出用画像信号を用いて、フリッカ検出用の画像データ（以後、検出用画像データ）を生成する。検出部１８５は、生成された検出用画像データを用いて、フリッカの有無、換言すると蛍光灯による照明光のもとでの撮影が行われているかを判定する。露光時間制御部１８６は、検出部１８５によりフリッカが検出されている場合には、撮影画像にフリッカにより影響が生じないように露光時間を変更する。なお、駆動制御部１８３，減算処理部１８４，検出部１８５および露光時間制御部１８６については、詳細を後述する。
【００１７】
ＬＣＤ駆動回路１９は、制御回路１８の命令に基づいて液晶表示器１９１を駆動する回路である。液晶表示器１９１はアスペクト比が、たとえば縦３：横４の液晶表示パネルである。液晶表示器１９１は、撮像素子１４で撮像した画像をリアルタイムに表示するライブビュー表示とともに、メモリカード３２に記録されている画像データに基づいて制御回路１８で作成された表示画像データに対応する画像の表示を行う。また、液晶表示器１９１は、操作部３０の操作に基づき、デジタルカメラ１の各種設定のためのメニュー画面の表示を行う。
【００１８】
操作部３０はユーザによって操作される種々の操作部材に対応して設けられた種々のスイッチを含み、操作部材の操作に応じた操作信号を制御回路１８へ出力する。操作部材は、たとえばレリーズボタンや、上記のメニュー画面を表示させるためのメニューボタンや、各種の設定等を選択操作する時に操作される十字キー、十字キーにより選択された設定等を決定するための決定ボタン、撮影モードと再生モードとの間でデジタルカメラ１の動作を切替えるモード切替ボタン等を含む。また、操作部３０により、撮像モードとして静止画撮影モードや動画撮影モード、ライブビューモード等の設定が可能である。
【００１９】
メモリカードインタフェース３１は、メモリカード３２が着脱可能なインタフェースである。メモリカードインタフェース３１は、制御回路１８の制御に基づいて、画像ファイルをメモリカード３２に書き込んだり、メモリカード３２に記録されている画像ファイルを読み出すインタフェース回路である。メモリカード３２はコンパクトフラッシュ（登録商標）やＳＤカードなどの半導体メモリカードである。
【００２０】
以下、ユーザの操作部３０の操作に応じて、動画撮影モードが設定された場合、すなわち取得された画像データをメモリカード３２に記録する場合のフリッカ検出処理について説明する。
操作部３０の操作によりライブビューモードや動画撮影モードが設定されると、制御回路１８は、クイックリターンミラー１０を図１の破線で示す位置へ回動し、撮影レンズＬ１を通過した被写体光が撮像素子１４に導かれるようにする。さらに、制御回路１８は、撮像素子１４に対して、水平走査期間ｔＨごとに、画素行ごとに画像信号を出力させる。このとき、制御回路１８は、画像信号の読み出し周期（フレームレート）を、たとえば１／３０[s]に設定する。
【００２１】
動画撮影モードによる撮影が開始されると、駆動制御部１８３は、所定の時間間隔（たとえば０．５秒間隔）で撮像素子１４に検出用画像信号の出力を指示する。このとき、駆動制御部１８３は、第１画素行群に含まれる画素行を構成する撮像画素の露光時間、すなわちシャッタ速度を１／１００秒に設定する。また、第２画素行群に含まれる画素行を構成する撮像画素のシャッタ速度を１／１２０秒に設定する。そして、駆動制御部１８３は、第１画素行群に含まれる撮像画素および第２画素行群に含まれる撮像画素をそれぞれ画素行ごとにローリングシャッタ方式によって駆動させて、画素行ごとに画像信号を出力させる。すなわち、１コマの画像データ取得時に、駆動制御部１８３は、撮像素子１４の一部の領域についてはシャッタ速度１／１００秒で露光し、撮像素子１４の他の領域についてはシャッタ速度１／１２０秒で露光させる。以下の説明においては、第１画素行群に含まれる撮像画素から出力された画像信号を第１検出用画像信号、第２画素行群に含まれる撮像画素から出力された画像信号を第２検出用画像信号と呼ぶ。この第１および第２画像信号に基づいて、フリッカ検出処理が行われる。
【００２２】
図３に、撮像素子１４における第１画素行群と第２画素行群との配列関係を示す。なお、以下の説明においては、撮像素子１４の水平方向を画素行方向、垂直方向を画素列方向とする。図３に示すように、第１行目の画素行Ｌ（１）、第３行目の画素行Ｌ（３）、…、第（２ｎ−１）行目の画素行Ｌ（２ｎ−１）に含まれる撮像画素が第１画素行群ＬＧ１を構成する。また、第２行目の画素行Ｌ（２）、第４行目の画素行Ｌ（４）、…、第２ｎ行目の画素行Ｌ（２ｎ）に含まれる撮像画素が第２画素行群ＬＧ２を構成する。すなわち、第１画素行群ＬＧ１を構成する画素行と第２画素行群ＬＧ２を構成する画素行とが画素列方向に交互に配置される。また、撮像素子１４は、第１列〜第ｍ列の画素列を有するものとする。なお、図３においては、第２画素行群ＬＧ２に含まれる画素行を斜線を付して示す。
【００２３】
減算処理部１８４は、撮像素子１４から出力された第１検出用画像信号および第２検出用画像信号を用いて検出用画像データを生成する。検出用画像データを生成する場合、まず、減算処理部１８４は第１検出用画像信号を用いて画像データ（以後、第１画像データと呼ぶ）を生成する。さらに、減算処理部１８４は、第２検出用画像信号を用いて画像データ（以後、第２画像データと呼ぶ）を生成する。そして、減算処理部１８４は、第１画像データと第２画像データとの間で差分をとって、検出用画像データを生成する。上述のようにして生成された検出用画像データには、被写体の輪郭部分と、蛍光灯による照明光のもとでの撮影が行われている場合にはフリッカ成分とが含まれる。
【００２４】
図４に示す模式図を用いて、検出用画像データに含まれる被写体の輪郭部分とフリッカ成分とについて説明する。図４においては、フリッカ検出処理の際に撮影される被写体Ｓと、撮像素子１４に含まれる第１画素行群ＬＧ１および第２画素行群ＬＧ２とを同一画面に重ねて表す。図４（ａ）には、フリッカ検出処理を行う際に撮影される被写体と、第１画像行群ＬＧ１と、第２画素行群ＬＧ２との関係を示す。なお、図４（ａ）においても、第２画素行群ＬＧ２に対応する領域には斜線を付与して示す。図４（ｂ）に、図４（ａ）で示す被写体Ｓを撮影した場合の第１画像データを示す。また、図４（ｃ）には、図４（ａ）の被写体Ｓを撮影した場合の第２画像データを示す。
【００２５】
蛍光灯が商用周波数５０Ｈｚで点灯制御されている、すなわち１００Ｈｚで点滅を繰り返している照明光の下で撮影が行われたものとする。この場合には、シャッタ速度１／１００秒で露光された第１画素行群からの第１検出用画像信号にフリッカ成分が重畳することになる。その結果、第１画像データにフリッカ成分が含まれる。減算処理部１８４は、図４（ｂ）の第１画像データと図４（ｃ）の第２画像データとの差分を演算して、検出用画像データを生成する。この場合、減算処理部１８４は、第１画素行群ＬＧ１の画素行Ｌ（１）に対応する第１画像データと、第２画素行群ＬＧ２の画素行Ｌ（２）に対応する第２画像データとの間で差分を演算する。以下同様にして、減算処理部１８４は、画素行Ｌ（３）に対応する第１画像データと画素行Ｌ（４）に対応する第２画像データとの間で差分を演算し、画素行Ｌ（２ｎ−１）に対応する第１画像データと画素行Ｌ（２ｎ）に対応する第２画像データとの間で差分を演算する。換言すると、減算処理部１８４は、互いに異なる画素行群に属する画素行のうち画素列方向に隣接し合う２つの画素行に対応する画像データ間で差分を演算し、検出用画像データを生成する。
【００２６】
第１画像データと第２画像データとは同一の被写体を撮影した画像に対応する。そのため、第１画像データと第２画像データとの差分データである検出用画像データは、フリッカが発生していなければ、理想的にはその出力値が０となる。しかし、上述したように、蛍光灯が商用周波数５０Ｈｚで点灯制御されている照明光の下で撮影され、第１検出用画像信号にフリッカ成分が重畳している。したがって、フリッカが発生している場合には、第１画像データと第２画像データとの間で差分を演算するとフリッカ成分に対応する出力値が得られることになる。
【００２７】
さらに、減算処理部１８４は、画素列方向に隣接し合う画素行に対応する画像データ間で差分を演算するので、被写体Ｓの同一部分に対応する画像データ間で差分を演算しているのではない。そのため、たとえば被写体Ｓの輪郭に相当するような画像データの出力値が大きい部分では、減算処理部１８４により生成された検出用画像データにおいても出力値が残存する。したがって、検出用画像データは、フリッカ成分と被写体Ｓの輪郭部分とを出力値として含んでいる。
【００２８】
図４（ｄ）に、上記の特徴を有する検出用画像データを模式的に示す。図４（ｄ）においては、ドットを施したて示す領域、すなわち第１画素行群ＬＧ１に対応する領域に含まれる画像データにフリッカ成分が含まれる。第１画素行群ＬＧ１の画素行と第２画素行群ＬＧ２の画素行とは画素列方向にそれぞれ交互に配列されるので、フリッカ成分を含む画像データが１行間隔で生じる。さらに、図４（ｄ）においては、被写体Ｓの輪郭部分を破線で示す。
【００２９】
検出部１８５は、図４（ｄ）に示すような特徴を有する検出用画像データを用いてフリッカの有無を検出する。まず、検出部１８５は、検出用画像データの各画素行ごとに画像データの出力値の加算平均を算出する。すなわち、検出部１８５は、第１行目の第１画素列目から第ｍ画素列目までの画像データの出力値の加算平均を算出する。以下同様に、検出部１８５は、第２行目〜第２ｎ行目のそれぞれについて、第１画素列目から第ｍ画素列目までの画像データの出力値の加算平均を算出する。
【００３０】
図４（ｅ）に、検出部１８５による上記の加算平均結果をプロットしたものを示す。フリッカ成分が重畳している画素行、すなわち第１画素行群ＬＧ１（画素行Ｌ（２ｎ−１））に対応する画像データの出力値を加算平均した値は、フリッカ成分が重畳していない画素行、すなわち第２画素行群ＬＧ２（画素行Ｌ（２ｎ））に対応する画像データの出力値を加算平均した値よりも値が大きくなる。したがって、図４（ｅ）において、ピークＰ（１）〜Ｐ（２ｎ−１）として現れる。また、第２画素行群ＬＧ２（画素行Ｌ（２ｎ））に対応する画像データの出力値を加算平均した値は、上記の被写体Ｓの輪郭部分を反映したピークが現れる。検出部１８５は、上記のプロット結果に基づいて、所定のフリッカ成分に対応した周波数（５０Ｈｚまたは６０Ｈｚ）に対応する振幅強度が所定の閾値を以上の場合にフリッカが発生していることを検出する。すなわち、検出部１８５は、ピークＰ（１）〜Ｐ（２ｎ−１）の出力値に含まれるフリッカ成分が所定の閾値以上であるか否かを検出する。
【００３１】
フリッカの有無を検出するために、検出部１８５は、画素行ごとに出力値を加算平均した値をフーリエ変換し、周波数ごとの振幅強度を算出する。図５に、図４（ｅ）で示す画素行ごとに出力値を加算平均した値をフーリエ変換したものを示す。上述したように、蛍光灯が商用周波数５０Ｈｚで点灯制御されている照明光の下で撮影されているので、周波数５０Ｈｚ付近の振幅強度に高いピークＰｆが現れる。
【００３２】
さらに、図５に示すように、被写体Ｓの輪郭部分に対応する周波数の付近（たとえば７０Ｈｚ以上）においても、振幅強度にピークＰｓが現れる。しかし、この高周波数成分は、フリッカの有無を検出する際には無関係であるので、検出部１８５は、得られた振幅強度のうち、高周波成分、たとえば７０Ｈｚ以上に対応するものは除去して、除去後データを生成する。そして、検出部１８５は、高周波成分が除去された振幅強度のうち、周波数５０Ｈｚおよび６０Ｈｚに対応する振幅強度の値が所定の閾値Ｔｈ以上か否かを判定する。
【００３３】
検出部１８５は、周波数５０Ｈｚに対応する振幅強度が所定の閾値Ｔｈ以上の場合には、５０Ｈｚのフリッカが撮影画像に発生すると判定する。また、検出部１８５は、周波数６０Ｈｚに対応する振幅強度が所定の閾値Ｔｈ以上の場合には、６０Ｈｚのフリッカが撮影画像に発生すると判定する。図５に示す場合においては、検出部１８５は、撮影画像に５０Ｈｚのフリッカが発生すると判定する。
【００３４】
上述の説明では、蛍光灯が商用周波数５０Ｈｚで点灯制御されている照明光の下で撮影されたものとして説明した。しかし、商用周波数６０Ｈｚすなわち１２０Ｈｚで点滅を繰り返している照明光の下で撮影された場合には、第２画素行群ＬＧ２に含まれる画素行から出力された第２検出用画像信号にフリッカ成分が重畳する。このため、検出部１８５が検出用画像データの出力値を画素行ごとに加算平均を算出して、フーリエ変換を施すと周波数６０Ｈｚ付近の振幅強度に高いピークＰｆが現れる。
【００３５】
検出部１８５によって撮影画像に発生するフリッカの周波数が検出されると、露光時間制御部１８６は、以後の動画撮影モードで用いる露光時間、すなわちシャッタ速度を設定する。このとき、露光時間御部１８６は、周波数が５０Ｈｚのフリッカが検出された場合には、シャッタ速度を１／１００秒の所定倍に設定し、周波数が６０Ｈｚのフリッカが検出された場合には、シャッタ速度を１／１２０秒の所定倍に設定する。そして、露光時間制御部１８６は、撮像素子１４を設定したシャッタ速度で駆動させる。
【００３６】
ユーザの操作部３０の操作に応じてライブビューモードが設定された場合、すなわち取得された画像データをメモリカード３２に記録しない場合、駆動制御部１８３は、動画撮影モードの時よりも長い時間間隔（たとえば１秒間隔）で撮像素子１４に検出用画像信号の出力を指示する。検出用画像信号を用いた減算処理部１８４，検出部１８５および露光時間制御部１８６の処理は動画撮影モードの場合と同様である。
【００３７】
図６に示すフローチャートを参照しながら、本実施の形態によるデジタルカメラ１の動作を説明する。図６の処理は制御回路１８でプログラムを実行して行われる。このプログラムは、メモリ（不図示）に格納されており、操作部３０に含まれるレリーズボタンが操作されて撮影開始を指示する信号を入力すると起動され、実行される。
【００３８】
ステップＳ１０１では、所定の時間間隔（動画撮影モードでは０．５秒間隔、ライブビューモードでは１秒間隔）となったか否かを判定する。所定の時間間隔になった場合には、ステップＳ１０１が肯定判定されてステップＳ１０２へ進む。所定の時間間隔になっていない場合にはステップＳ１０１が否定判定されて当該判定処理を繰り返す。
【００３９】
ステップＳ１０２では、撮像素子１４に検出用画像信号の出力を指示してステップＳ１０３へ進む。ステップＳ１０３では、撮像素子１４から出力された第１検出用画像信号を用いて第１画像データを生成し、第２検出用画像信号を用いて第２画像データを生成してステップＳ１０４へ進む。ステップＳ１０４では、第１画像データと第２画像データとの間で差分を演算して検出用画像データを生成してステップＳ１０５へ進む。
【００４０】
ステップＳ１０５では、検出用画像データの出力値を画素行ごとに加算平均し、フーリエ変換を施してステップＳ１０６へ進む。ステップＳ１０６では、フーリエ変換が施された周波数ごとの振幅強度から、７０Ｈｚ以上の高周波成分に対応する振幅強度を除去してステップＳ１０７へ進む。ステップＳ１０７では、周波数５０Ｈｚまたは周波数６０Ｈｚに対応する振幅強度が所定の閾値Ｔｈ以上か否かを判定する。周波数５０Ｈｚまたは周波数６０Ｈｚに対応する振幅強度が所定の閾値Ｔｈ以上の場合は、ステップＳ１０７が肯定判定されてステップＳ１０８へ進む。ステップＳ１０８ではフリッカが発生していると判定し、その周波数を検出してステップＳ１０９へ進む。ステップＳ１０９では、検出したフリッカの周波数に応じてシャッタ速度を変更してステップＳ１１１へ進む。
【００４１】
ステップＳ１０７において周波数５０Ｈｚおよび周波数６０Ｈｚに対応する振幅強度が所定の閾値Ｔｈ未満の場合は、否定判定されてステップＳ１１０へ進む。ステップＳ１１０ではフリッカが発生していないと判定してステップＳ１１１へ進む。ステップＳ１１１では、撮影が終了されたか否かを判定する。ユーザによるレリーズボタンの操作に応じて操作部３０から撮影終了を指示する操作信号が入力された場合には、ステップＳ１１１が肯定判定されて処理を終了する。操作部３０から撮影終了を指示する操作信号を入力しない場合には、ステップＳ１１１が否定判定されてステップＳ１０１へ戻る。
【００４２】
以上で説明した実施の形態によるデジタルカメラ１によれば、以下の作用効果が得られる。
（１）撮像素子１４には複数の撮像画素が行列状に配置され、撮像素子１４は被写体の像をローリングシャッタ方式で撮像して画像信号を出力する。駆動制御部１８３は、撮像素子１４を用いて被写体の像を連続的に撮像する際に、所定の時間間隔（たとえば１秒または０．５秒）ごとに、行列状に配置された複数の撮像画素のうちの、第１画素行群ＬＧ１に含まれる複数の撮像画素をシャッタ速度１／１００秒で露光して第１検出用画像信号を出力させる。さらに、駆動制御部１８３は、行列状に配置された複数の撮像画素のうちの、第１画素行群ＬＧ１とは異なる複数の第２画素行群ＬＧ２を構成する複数の撮像画素をシャッタ速度１／１２０秒で露光して第２検出用画像信号を出力させる。減算処理部１８４は、第１検出用画像信号を用いて生成した第１画像データと第２検出用画像信号を用いて生成した第２画像データとの差分に対応する検出用画像データを生成する。そして、検出部１８５は、生成された検出用画像データに基づいて、被写体を照射する光の周期的な光量変化によって撮影画像に発生するフリッカの有無を検出するようにした。したがって、連続的な撮影する際に、フレームレートの低下を抑制しながらフリッカを検出できるので、撮影された被写体の動きが不自然になるというような不具合の発生を抑制できる。
【００４３】
（２）検出部１８５は、検出用画像データを画素行方向に加算平均処理し、その加算平均処理されたデータをフーリエ変換処理したデータに基づいて、撮影画像に発生するフリッカの有無を検出するようにした。したがって、画素行方向に加算された１次元の値に対してフーリエ変換処理を施すので、検出用画像データに対して２次元的にフーリエ変換処理を施す場合と比べて、処理時間を短縮することができる。
【００４４】
（３）検出部１８５は、フーリエ変換処理したデータから所定周波数以上、たとえば７０Ｈｚ以上の高周波成分を除外し、その除外後のデータを逆フーリエ変換処理したデータから、撮影画像に発生するフリッカの有無を検出するようにした。換言すると、検出部１８５は、検出用画像データに含まれる高周波成分を除去して除去後画像データを生成して、除去後画像データからフリッカの有無を検出するようにした。したがって、フリッカの検出に要する処理時間を短縮することができる。
【００４５】
（４）駆動制御部１８３は、連続的な撮像で取得された画像データをメモリカード３２に記録する場合には所定の時間間隔として、たとえば０．５秒を設定し、連続撮影で取得された画像データをメモリカード３２に記録しない場合には所定の時間間隔として、たとえば１秒を設定するようにした。したがって、記録に残す画像を連続的に撮像するような場合には、高頻度でフリッカの検出処理を行うことができる。さらには、取得した画像を記録しない場合には、フリッカの検出処理の頻度を低くするので、処理負荷を低減できる。
【００４６】
（５）検出部１８５は、検出用画像データに含まれるフリッカの周波数に対応する成分の信号強度が所定の閾値Ｔｈを超える場合に、フリッカが有ることを検出するようにした。したがって、フリッカによる影響が生じやすい周波数成分の信号強度を用いてフリッカの有無を検出するので、処理負荷を低減することができる。
【００４７】
（６）駆動制御部１８３は、第１画素行群ＬＧ１の複数の画素行と第２画素行群ＬＧ２の複数の画素行とがそれぞれ画素列方向に交互に配列されるようにした。したがって、検出用画像データを生成する際に、被写体Ｓの輪郭成分による影響を抑えて、フリッカの検出処理を高速に行うことができる。
【００４８】
（７）露光時間制御部１８６は、検出部１８５によりフリッカが検出された場合には、連続的な撮像時の露光時間を変更し、フリッカが検出されていない場合には連続的な撮像時の露光時間の変更を禁止するようにした。そして、露光時間制御部１８６は、フリッカ成分が検出されている場合には、シャッタ速度１／１００秒および１／１２０秒のいずれか一方を所定倍したシャッタ速度、すなわち露光時間に変更するようにした。したがって、フリッカが検出された場合には、フリッカによる撮影画像への影響を抑制して画質の低下を防ぐことができる。
【００４９】
以上で説明した実施の形態のデジタルカメラ１を、以下のように変形できる。
（１）検出部１８５が検出用画像データの出力値を画素行ごとに加算平均し、フーリエ変換を施してから周波数ごとの振幅強度から、高周波成分に対応する振幅強度を除去するものに代えて、検出用画像データに対してフーリエ変換を施して高周波成分を除去してもよい。この場合、検出部１８５は、図４（ｄ）で示すような検出画像データに対してフーリエ変換を施して所定周波数以上の成分を除去してから、逆フーリエ変換を施す。その結果、図４（ｅ）に示す画素行ごとの出力値を加算平均した値であって、被写体Ｓの輪郭部分に対応する出力を除去した出力値が得られる。検出部１８５は、この値に対してさらにフーリエ変換を施すことにより、図５に示す周波数と振幅強度との対応のうち、高周波成分が除去されたものが得られる。
【００５０】
（２）検出用画像信号は、撮像素子１４の全領域の撮像画素から出力されるものでなくてもよい。たとえば、駆動制御部１８３は、撮像素子１４の上部１／３の領域や、撮像素子１４の中央部近傍の領域に配列された撮像画素から検出用画像信号を出力させればよい。なお、この場合であっても、第１画素行群ＬＧ１に含まれる画素行と、第２画素行群ＬＧ２に含まれる画素行とが画素列方向に交互に配列されているものとする。
【００５１】
（３）撮像素子１４は、駆動制御部１８３からの検出用画像信号の出力を指示された場合には、第１検出用画像信号と第２検出用画像信号との差分を演算してから検出用画像信号として出力してもよい。この場合、減算処理部１８４は、第１画像データおよび第２画像データを生成することなく、入力した検出用画像信号をアナログ信号に変換することにより検出用画像データを得ることができる。
【００５２】
さらに、撮像素子１４が上記の差分演算が行われた検出用画像信号を出力する場合には、第１画素行群ＬＧ１に含まれる画素行と第２画素行群ＬＧ２に含まれる画素行との配列は図３に示す配列に限定されない。図７に、この場合における撮像素子１４上の第１画素行群ＬＧ１と第２画素行群ＬＧ２との配列の一例を示す。図７においては、駆動制御部１８３は、画素行Ｌ（１），Ｌ（４），Ｌ（５），・・・に含まれる撮像画素を第１画素行群ＬＧ１に設定し、シャッタ速度１／１００秒で露光させる。そして、駆動制御部１８３は、画素行Ｌ（２），Ｌ（３），Ｌ（６），・・・に含まれる撮像画素を第２画素行群ＬＧ２に設定し、シャッタ速度１／１２０秒で露光させる。
【００５３】
そして、撮像素子１４は、画素行Ｌ（１）から出力された第１検出用画像信号と画素行Ｌ（２）からの第２検出用画像信号との差分を演算する。同様に、撮像素子１４は、画素行Ｌ（３）とＬ（４）との間で差分を演算し、画素行Ｌ（５）とＬ（６）との間で差分を演算する。そして、撮像素子１４は、それぞれの差分の結果を検出用画像信号として制御回路１８へ出力する。
【００５４】
また、本発明の特徴を損なわない限り、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の形態についても、本発明の範囲内に含まれる。説明に用いた実施の形態および変形例は、それぞれを適宜組合わせて構成しても構わない。
【符号の説明】
【００５５】
１４…撮像素子、  １８…制御回路、
１８３…駆動制御部、  １８４…減算処理部、
１８５…検出部、  １８６…露光時間制御部
【図１】
0005644232.tif 000002
【図２】
0005644232.tif 000003
【図３】
0005644232.tif 000004
【図４】
0005644232.tif 000005
【図５】
0005644232.tif 000006
【図６】
0005644232.tif 000007
【図７】
0005644232.tif 000008