(57)【要約】【課題】  フリッカーの発生する人工光源下でもレリーズタイムラグやコマ速を維持しつつ、露出ムラを低減した画像を得ること。【解決手段】  複数の画素を有し、入射光量に応じた電荷を蓄積する撮像手段と、幕の走行速度を可変可能であり前記撮像手段の露光時間を制御するシャッター手段と、所定の周波数に応じて光源の明るさが変動するフリッカーの発生有無を検出するフリッカー検出手段と、前記フリッカーの周期を検出する周期検出手段と、を有する撮像装置において、前記フリッカーが発生している場合に、撮像開始からの積算光量を算出し、前記積算光量をもとに前記撮像手段のライン画素毎の基準露光量に対して露光量差を算出し、前記露光量差が所定値を超える場合に、それぞれのライン毎の基準露光時間に対して前記露光量差を補正する幕走行カーブを算出し、前記シャッター手段を走査することを特徴とする構成とした。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の画素を有し、入射光量に応じた電荷を蓄積する撮像手段（１０３）と、  
少なくとも先幕と後幕の一方が走行速度を可変可能であり前記撮像手段の露光時間を制御するフォーカルプレーン型のシャッター手段（１０４）と、
所定の周波数に応じて光源の明るさが変動するフリッカーの発生有無を検出するフリッカー検出手段（１０８）と、
前記フリッカーの周期を検出する周期検出手段（１１２）と、
を有する撮像装置において、
前記フリッカーが発生している場合に、
前記シャッター手段（１０４）による撮像開始からの積算光量を算出し、
前記積算光量をもとに前記撮像手段のライン画素毎の基準露光量に対して露光量差を算出し、前記露光量差が所定値を超える場合に、
それぞれのライン毎の基準露光時間に対して前記露光量差を補正する幕走行カーブを算出し、
前記幕走行カーブをもとに前記シャッター手段（１０４）を走査することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記シャッター手段は、位置出力手段を有し、前記位置出力手段の情報をもとに、少なくとも先幕と後幕の一方が前記幕走行カーブとなるようにフィードバック制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記位置出力手段は、ステッピングモーターが駆動する際のパルス幅であることを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記幕走行カーブは、少なくとも二点以上の露光量差から線形で近似して、前記露光量を補正することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮影時に発生する外光変化(一般的にはフリッカーと呼ばれる)による露出ムラを抑える技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、デジタルカメラや携帯端末等の高ＩＳＯ化に伴い、室内のような比較的暗い環境化においても、高速シャッターでの撮影(露光時間を短くした)によりブレを抑えた明るい画像を取得することが可能となっている。一方、室内光源として普及している蛍光灯は商用電源周波数の影響により、周期的に照明光がゆらぐ現象であるフリッカーが生じる。このようなフリッカー光源下で高速シャッターを切ると外光変化により、連続撮影でフレーム毎の露出にばらつきが発生する。また、1フレーム内においても光量が変化すれば画面の上下で露出ムラや色ムラが発生する。
【０００３】
このような問題に対して、特許文献１では、撮影を行う前にフリッカーを検出し、露光時間の中心がフリッカーによる光量変化の最大値を示すタイミングと一致するように、撮影タイミングを調整している。
【０００４】
また、特許文献２では、所定のタイミングで順次撮像し、それぞれの信号レベルを判定した上で、その中から基準となる信号レベルの画像を決定し、基準画像と各画像の比率に応じて、各画像の信号レベルを補正する。その際、比率が所定範囲を超えている場合は、基準画像のみを出力している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−２２２９３５号公報
【特許文献２】特開２００８−１９９１４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述の特許文献１に開示された従来技術を用いて撮影を行った場合、撮影タイミングは、露光時間の中心がフリッカーによる光量変化の最大値を示すタイミングと一致するように調整される。そのため、もしタイミングが合わない場合には、本来の撮影タイミングよりも後側へ遅れることになり、レリーズタイムラグが長くなる可能性がある。また連写時のコマ速もフリッカーの無い通常撮影時よりも低下してしまう恐れがある。また、特許文献２に開示された技術を用いた場合、画像にゲインをかけることで信号レベルを補正しているため、画像中のノイズが低下する。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、フリッカーの発生する人工光源下でもレリーズタイムラグやコマ速を維持しつつ、可能な限りノイズが少なく露出ムラを低減した画像を得ることである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
複数の画素を有し、入射光量に応じた電荷を蓄積する撮像手段と、少なくとも先幕と後幕の一方が走行速度を可変可能であり前記撮像手段の露光時間を制御するフォーカルプレーン型のシャッター手段と、所定の周波数に応じて光源の明るさが変動するフリッカーの発生有無を検出するフリッカー検出手段と、前記フリッカーの周期を検出する周期検出手段と、を有する撮像装置において、前記フリッカーが発生している場合に、撮像開始からの積算光量を算出し、前記積算光量をもとに前記撮像手段のライン画素毎の基準露光量に対して露光量差を算出し、前記露光量差が所定値を超える場合に、それぞれのライン毎の基準露光時間に対して前記露光量差を補正する幕走行カーブを算出し、前記幕走行カーブをもとに前記シャッター手段を走査することを特徴とする構成とした。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば撮影者の意図するタイミングでの撮影を可能にし、かつ、フリッカーによる露出ムラを抑えた画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】撮像シーケンス
【図２】撮像装置の概略構成図
【図３】シャッター全体構成図
【図４】シャッター駆動ユニット構成図
【図５】シャッター羽根室構成図
【図６】幕走行制御シーケンス
【図７】外光の変化および積分された露光量を示した図
【図８】積分された露光量およびシャッターの走行カーブを示した図
【図９】フリッカーを検知しなかった場合のレリーズシーケンス
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。
【００１２】
（実施例１）
図２は、本発明の実施形態にかかわる撮像装置の概略構成図である。本実施形態に係る撮像装置は、カメラ本体１００と、カメラ本体１００に着脱可能なレンズユニット２００を含む。まず、カメラ本体１００の構成について説明する。マイクロコンピュータＣＰＵ（以下、カメラマイコン）１０１は、カメラ本体１００の各部を制御する。メモリ１０２は、カメラマイコン１０１に接続されているＲＡＭやＲＯＭ等のメモリである。
【００１３】
撮像素子１０３は、赤外カットフィルタやローパスフィルタ等を含むＣＣＤ、ＣＭＯＳ等の撮像素子であり、レンズユニット２００を介して入射した光束を光電変換して画像信号を出力する。シャッター１０４は、フォーカルプレーン型のシャッターであり、レンズユニット２００を介して入射した光束から撮像素子１０３を遮光する遮光状態、及び、レンズユニット２００を介して入射した光束を撮像素子１０３に導く退避状態となるように走行する。
【００１４】
ハーフミラー１０５は、レンズユニット２００を介して入射した光束を撮像素子１０３へ導く位置（ミラーアップ状態）と測光センサー１０８へ導く位置（ミラーダウン状態）とに移動可能である。すなわち、ハーフミラー１０５は、撮像素子１０３へ導く状態と測光センサー１０８へ導く状態とに、レンズユニット２００を介して入射した光束の光路変更を行う。また、測光センサー１０８へ導く位置にある場合には、レンズユニット２００を介して入射した光束をピント板１０６に結像させる。
【００１５】
表示素子１０７は、ＰＮ液晶等を用いた表示素子であり、自動焦点調節制御（ＡＦ制御）に用いられる焦点検出領域を示す枠（ＡＦ枠）などを表示する。測光センサー１０８は、ＣＣＤ、ＣＭＯＳ等の入射光量に応じた電荷を蓄積する電荷蓄積型撮像素子を使用することにより、出力される画像信号に基づいて測光だけでなく被写体の顔検出や被写体追尾、フリッカーの検出などを行うことができる。ペンタプリズム１０９は、ハーフミラー１０５で反射されたレンズユニット２００を介して入射した光束を測光センサー１０８及び不図示の光学ファインダに導く。焦点検出回路１１０は、ＡＦ制御のために焦点検出を行うものであって、ＡＦミラー１１１により、レンズユニット２００を介して入射しハーフミラー１０５を通過した光束の一部が導かれる。
【００１６】
ＣＰＵ１１２は、測光センサー１０８の駆動制御や画像処理・演算用のＣＰＵ（以下、ＩＣＰＵとする）であって、測光センサー１０８からの出力信号（画像信号）に基づいて測光、被写体の顔検出、被写体追尾、フリッカー検出などに関わる各種演算を行う。メモリ１１３は、ＩＣＰＵ１１２に接続されているＲＡＭやＲＯＭ等のメモリである。なお、本実施形態では、カメラマイコン１０１とは別にＩＣＰＵ１１２を有する構成を説明するが、ＩＣＰＵ１１２で実行する処理をカメラマイコン１０１で実行する構成でも構わない。
【００１７】
操作部１１４は、ユーザがカメラ本体１００に測光・合焦動作などの撮影準備動作の開始指示を入力するレリーズＳＷ１や撮影動作の開始指示を行うためのレリーズＳＷ２や、ユーザがカメラ本体１００の各種設定を行うための設定ボタンなどを含む。レリーズＳＷ１、ＳＷ２は２段式スイッチになっている。また、操作部１１４は、ユーザがカメラ本体１００の電源のオンオフを切り替えるための電源スイッチや、ユーザがカメラ本体１００の動作モードを複数のモードの中から選択するためのモードダイヤル、タッチパネルなどを含む。
【００１８】
メディア１１５はカメラ本体から着脱可能であり、撮像した画像データなどを記録する。また、各種データが記録されたメディア１１５をカメラから取り外し、パソコン等でメディア１１５の内容を読み込み、画像処理を行う事が出来るようになる。
【００１９】
次に、レンズユニット２００の構成について説明する。レンズＣＰＵ２０１（以下、ＬＰＵとする）は、レンズユニット２００の各部、例えば、フォーカスレンズ、ズームレンズ、絞りの駆動部などを制御するものであって、レンズに関する情報をカメラマイコン１０１に送信する。
【００２０】
次にシャッター１０４の全体構成について説明を行う。図３は本実施形態のシャッター１０４を被写体側から見た分解斜視図である。図４は被写体側から見た第一および第二のシャッター駆動ユニットを示す図である。図４（ａ）は第一のシャッター駆動ユニットを、図４（ｂ）は第二のシャッター駆動ユニットを示した図である。第１のシャッター駆動ユニットの構成ついて図３および図４（ａ）を用いて説明する。モータＭａはステッピングモーターであり、モータが有する位置センサーの出力（以下、パルス幅とする）に応じてモータのコイルの通電状態を切り替えるフィードバック制御が可能である。
【００２１】
第１のピニオンギヤ３０１はモータＭａの出力軸に固着される。第１のモータ取り付け板３０２はモータＭａが接合される。第１のカバー３０３は係止部３０３ａ、３０３ｂ、円筒部３０３ｃを有し、第1のモータ取り付け板３０２を介してモータＭａが接合される。カムベース３０４は第１のカバー３０３、後述の第２のカバー３１３が接合される。シャッター地板３０５は、撮像素子１０３へ被写界光を導く開口部３０５ａを有し、カムベース３０４が接合される。
【００２２】
第１の羽根ユニット３０６は第一のシャッター羽根３０６ａ、３０６ｂと羽根アーム３０６ｃ、３０６ｄを有する。第１の羽根ユニット３０６はシャッター地板３０５の不図示の軸に回転可能に連結される。第１の羽根ユニット３０６はシャッター地板の開口部３０５ａを覆い、被写界からの光を撮像素子に届かないようにする閉位置（第１の位置）と開口部３０５ａから退避し被写界からの光を撮像素子に導く開位置（第２の位置）に移動可能である。
【００２３】
第１のカム円盤３０７は突起部３０７ａ、カム溝部３０７ｂ、穴３０７ｃ、おもり３０７ｄを有する。突起部３０７ａは後述の第１の付勢スプリングの腕３０８ａおよび腕３０８ｂと係合可能である。カム溝部３０７ｂは後述の第１の駆動レバーのダボ部３０９ｂが摺動可能に嵌合するカム溝である。穴３０７ｃはカムベース３０４の不図示のダボ部と回転可能に嵌合している。おもり３０７ｄは第１のカム円盤３０７と一体的に形成され慣性質量が第1の羽根ユニット３０６や後述の第１の駆動レバー３０９に対し大きなものになっている。
【００２４】
第１の付勢スプリング３０８は腕３０８ａおよび腕３０８ｂを有し、内径部が第１のカバーの円筒部３０３ｃにガイドされる。腕３０８ａは左回転方向に、腕３０８ｂは右回転方向に付勢力が発生するようにチャージされている。腕３０８ａは第１のカバーの係止部３０３ａに当接可能であり図３や図４（ａ）に示す状態は、それ以上の左回転が係止された状態である。腕３０８ｂは第１のカバーの係止部３０３ｂに当接可能であり図３や図４（ａ）に示す状態は、それ以上の右回転が係止された状態である。第１の駆動レバー３０９は穴３０９ａ、ダボ部３０９ｂ、腕３０９ｃを有する。
【００２５】
穴３０９ａはカムベース３０４に回転可能に取り付けられる。ダボ部３０９ｂは第１のカム円盤のカム溝部３０７ｂと摺動可能に嵌合している。腕３０９ｃは第１の羽根ユニット３０６の不図示の穴と係合する。
【００２６】
以上の説明にあるように、第１のシャッター駆動ユニットはモータＭａ、第１のピニオンギヤ３０１、第１のモータ取り付け板３０２、第１のカバー３０３、第１の羽根ユニット３０６、第１のカム円盤３０７、第１の付勢スプリング３０８、第１の駆動レバー３０９、およびカムベース３０４、シャッター地板３０５から構成される。第２のシャッター駆動ユニットの構成ついて図３、および図４（ｂ）を用いて説明する。
【００２７】
モータＭｂはステッピングモーターであり、モータが有する位置センサーの出力（以下、パルス幅とする）に応じてモータのコイルの通電状態を切り替えるフィードバック制御が可能である。第２のピニオンギヤ３１１はモータＭｂの出力軸に固着される。第２のモータ取り付け板３１２はモータＭｂが接合される。第２のカバー３１３は係止部３１３ａ、３１３ｂ、円筒部３１３ｃを有し、第２のモータ取り付け板３１２を介してモータＭｂが接合される。
【００２８】
第２の羽根ユニット３１６は第一のシャッター羽根３１６ａ、３１６ｂと羽根アーム３１６ｃ、３１６ｄを有する。第２の羽根ユニット３１６はシャッター地板３０５の不図示の軸に回転可能に連結される。第２の羽根ユニット３１６はシャッター地板３０５の開口部３０５ａを覆い被写界からの光を撮像素子に届かないようにする閉位置（第３の位置）と開口部３０５ａから退避し被写界からの光を撮像素子に導く開位置（第４の位置）に移動可能である。
【００２９】
第２のカム円盤３１７は突起部３１７ａ、カム溝部３１７ｂ、穴３１７ｃ、おもり３１７ｄを有する。突起部３１７ａは後述の第２の付勢スプリングの腕３１８ａおよび腕３１８ｂと係合可能である。カム溝部３１７ｂは後述の第２の駆動レバーのダボ部３１９ｂが摺動可能に嵌合するカム溝である。穴３１７ｃはカムベース３０４の不図示のダボ部と回転可能に嵌合している。おもり３１７ｄは第２のカム円盤３１７と一体的に形成され慣性質量が第２の羽根ユニット３１６や後述の第２の駆動レバー３１９に対し大きなものになっている。
【００３０】
第２の付勢スプリング３１８は腕３１８ａおよび腕３１８ｂを有し、内径部が第２のカバーの円筒部３１３ｃにガイドされる。腕３１８ａは右回転方向に、腕３１８ｂは左回転方向に付勢力が発生するようにチャージされている。腕３１８ａは第２のカバーの係止部３１３ａに当接可能であり図３や図４（ｂ）に示す状態は、それ以上の右回転が係止された状態である。腕３１８ｂは第２のカバーの係止部３１３ｂに当接可能であり図３や図４（ｂ）に示す状態は、それ以上の左回転が係止された状態である。第２の駆動レバー３１９は穴３１９ａ、ダボ部３１９ｂ、腕３１９ｃを有する。
【００３１】
穴３１９ａはカムベース３０４に回転可能に取り付けられる。ダボ部３１９ｂは第２のカム円盤のカム溝部３１７ｂと摺動可能に嵌合している。腕３１９ｃは第２の羽根ユニット３１６の不図示の穴と係合する。
【００３２】
以上の説明にあるように、第２のシャッター駆動ユニットはモータＭｂ、第２のピニオンギヤ３１１、第２のモータ取り付け板３１２、第２のカバー３１３、第２の羽根ユニット３１６、第２のカム円盤３１７、第２の付勢スプリング３１８、第２の駆動レバー３１９、およびカムベース３０４、シャッター地板３０５から構成される。
【００３３】
図５は、シャッター羽根室の断面図を表している。また、先ほどのシャッターの全体構成では第１の羽根ユニット、第２の羽根ユニットとして説明したが、シャッター駆動の説明を容易にするために第一の羽根ユニット３０６を先幕、第二の羽根ユニット３１６を後幕とする。図５（ａ）は、先幕・後幕走行前の状態（初期位置）を示している。図５（ｂ）は、先幕・後幕が走行途中の状態の例を示している。図５（ｃ）は、先幕・後幕走行完状態を示している。まず、シャッター羽根室の構成について説明する。
【００３４】
シャッター地板３０５は後幕３１６の走行スペースを決めている要素の一つになっている。仕切り板３１０は、先幕３０６と後幕３１６の羽根走行スペースの分割を行っている。カバー板３２０は先幕３０６の走行スペースを決めている要素の一つになっている。仕切り板３０２、カバー板３０３にはシャッター地板３０５同様のアパチャ開口部を有している。
【００３５】
次に、シャッターの駆動について説明を行う。先幕３０６はモータＭａの駆動により、第１のカム円盤３０７が回転し、第１の駆動レバー３０９がカム溝部３０７ｂに沿って駆動することで、第１の位置から第２の位置へ移行する。図５においては上から下の方向へ走行する。所定時間後、後幕３１６はモータＭｂの駆動により、第２のカム円盤３１７が回転し、第２の駆動レバー３１９がカム溝部３１７ｂに沿って駆動することで、第４の位置から第３の位置へ移行する。
【００３６】
図５においては上から下の方向へ走行する。先幕スリット形成部３０６Ｓは撮像素子１０３への露光開始のタイミングを決定し、後幕スリット形成部３１６Ｓは撮像素子１０３への露光終了のタイミングを決定している。つまり、先幕スリット形成部３０６Ｓと後幕スリット形成部３１６Ｓとの間は開口状態となる。シャッター１０４はこの開口状態を制御することで撮像素子への入射する光量を調節している。撮影動作が行われると、モータＭａおよびＭｂを先ほどとは逆回転に駆動させることで、先幕３０６および後幕３１６を初期位置に戻す。図５においては下から上方向へ走行する。
【００３７】
図６はシャッター駆動機構による幕走行の制御を示すフローチャートである。本実施形態では先幕と後幕の走行制御方法は同じであるため、幕走行と総称して説明を行う。
【００３８】
ステップＳ１０１でカメラマイコン１０１はモータの駆動開始を指示する。すると、ステップＳ１０２で、前述したシャッター駆動ユニットを介して幕の走行が開始される。ステップＳ１０３でカメラマイコン１０１はモータのパルス幅を取得する。ステップＳ１０４で、カメラマイコン１０１がステップＳ１０３で取得したパルス幅とあらかじめ設定された目標値とを用いて駆動係数αを算出する。ステップＳ１０５で、ステップＳ１０４で求めた駆動係数αをもとにモータのＤｕｔｙ比を変化させる。
【００３９】
具体的にはＰＷＭ制御を用いてモータへの供結エネルギーをコントロールする。ステップ１０６で、幕走行が完了したか否かを検出する。検出方法についてはモータのパルスを所定数カウントする方法でもよいし、シャッター１０４の幕走行完了位置に検出センサーを設けて幕の走行を検出しても構わない。幕走行が完了していない場合は、ステップＳ１０３に戻り、ステップＳ１０３〜Ｓ１０５の一連の動作を繰り返す。この動作により、モータ駆動制御で幕の走行を目標とする走行カーブに制御することが可能である。一般的には、フィードバック制御と呼ばれる。幕走行が完了している場合、ステップＳ１０７へ移行し、モータ駆動終了の指示をカメラマイコン１０１が行う。
【００４０】
次に、フリッカーの影響を低減させた画像を撮影する動作の説明を行う。図１は、本実施形態に係る、フリッカーによる光量変化を判断し、シャッターの幕走行カーブを変化させて撮影を行う撮像装置の動作を示すフローチャート図である。ユーザの電源スイッチへの操作によりカメラ本体１００の電源がオン状態になると、ステップＳ２０１で不図示のレリーズＳＷ１の状態を確認する。レリーズＳＷ１がオンしていたら撮影準備動作を開始するためにステップＳ２０２へ移行する。
【００４１】
ステップＳ２０２では測光動作を行う。測光動作では、測光センサー１０８による電荷の蓄積及び画像信号の読み出しを行い、得られた画像信号に基づいてＩＣＰＵ１１２が測光に関わる演算（以下、測光演算とする）を行い、測光値を取得する。
【００４２】
なお、この測光動作は、仮にフリッカー光源下であってもフリッカー光源の光量変化に影響して測光値がばらつかないように、測光センサー１０８の蓄積時間をフリッカーの周期のほぼ整数倍に設定するとよい。ここで、フリッカー光源の光量が変化する周波数（以下、フリッカー周波数とする）は、商用電源周波数の２倍になることから、商用電源周波数が５０Ｈｚの地域ではフリッカー周波数１００Ｈｚとなり、その光量変化周期は１０ｍｓとなる。同様に商用電源周波数が６０Ｈｚの地域ではフリッカー周波数は１２０Ｈｚ、光量変化周期は８．３３ｍｓとなる。
【００４３】
この２種類のフリッカー周波数に対応するために、測光センサー１０８の蓄積時間を、１０ｍｓと８．３３ｍｓの平均値と略等しい時間、例えば９ｍｓに設定する。そうすると、商用電源周波数が５０Ｈｚ、６０Ｈｚのどちらであっても測光センサー１０８の蓄積時間はフリッカー光源の光量変化の１周期と略等しくなり、フリッカー光源下でも安定した測光値を得ることができる。
【００４４】
また、得られた測光値に基づいて、カメラマイコン１０１は、露出制御値である絞り値Ａｖ、シャッタースピード（露光時間）Ｔｖ、ＩＳＯ感度（撮影感度）Ｓｖを決定する。Ａｖ、Ｔｖ、Ｓｖの決定に際しては、カメラマイコン１０１は、メモリ１０２に予め記憶されたプログラム線図を利用して決定する。
【００４５】
次に、ステップＳ２０３で測光センサー１０８によるフリッカー検出用の複数回の電荷の蓄積及び画像信号の読み出しを行う。フリッカー検出用の電荷の蓄積タイミング及び画像信号の読み出しタイミングは６００ｆｐｓ、約１．６６７ｍｓ周期で蓄積・読み出しを連続して１２回行う。この６００ｆｐｓは、予め想定されるフリッカー周波数（１００Ｈｚと１２０Ｈｚ）の最小公倍数と等しい値となっている。また、６００ｆｐｓで１２回蓄積を行うことで、全体として２０ｍｓの期間で蓄積を行うことになり、商用電源周波数が５０Ｈｚ、６０Ｈｚのどちらであっても、フリッカー光源の光量変化が２周期含まれることになる。
【００４６】
本実施形態では、測光センサー１０８から出力される画像信号に基づいて、測光だけでなく被写体の顔検出や被写体追尾、フリッカーの検出などを行う。被写体の顔検出を精度よく行うためには、測光センサー１０８の画素数はある程度、例えばＱＶＧＡ相当の画素数必要である。このような被写体の顔検出を精度よく行うことが可能な画素数を有する撮像素子の全画素信号を６００ｆｐｓ以上のフレームレートで読み出すためには、回路構成が複雑となりコストも増大する。
【００４７】
そこで、被写体の顔検出を行うための画像信号については全画素信号を読み出し、フリッカー検出を行うための画像信号については画素加算読み出しや間引き読み出しをすることによってフレームレートを６００ｆｐｓ（１．６６７ｍｓ周期）に調整する。測光センサー１０８にＣＭＯＳを用いる場合、画素信号の読み出しを行う水平ラインを限定したいわゆる間引き読み出しによって、蓄積と読み出しの合計時間が約１．６６７ｍｓ周期となるように調整するとよい。
【００４８】
Ｓ２０３でフリッカー検出用の電荷の蓄積及び画像信号の読み出しを終えたら、Ｓ２０４でＩＣＰＵ１１２は、読み出した画像信号に基づいてフリッカー検出演算を行う。ステップＳ２０５で、カメラマイコン１０１は、ステップＳ２０４で求めた結果より、フリッカーのある光源環境かどうか判断する。フリッカーのある光源環境だと判断するとステップＳ２０６へ移行する。フリッカーの無い光源環境と判断すると通常レリーズシーケンスへ移行する。
【００４９】
次にステップＳ２０６で、カメラマイコン１０１は、ステップＳ２０４で求めたフリッカー周波数からフリッカー同期信号を生成する。フリッカー同期信号は、フリッカー光源の光量変化の１周期毎に発生させ、フリッカー光源の光量変化の所定のタイミングに同期させた信号である。例えば、フリッカー光源の光量のピークのタイミングを算出する方法が公知として挙げられる。
【００５０】
その後、ステップＳ２０７で、カメラマイコン１０１は、ユーザにレリーズボタンが操作されて撮影動作の開始を指示するためのレリーズスイッチＳＷ２がＯＮされているか否かを判断する。レリーズスイッチＳＷ２がＯＮされていない場合は、ステップＳ２０１に戻り、ステップＳ２０１〜Ｓ２０６の一連の動作を繰り返すことで、フリッカー光源の光量変化周期とフリッカー同期信号を最新のものに更新していく。レリーズスイッチＳＷ２がＯＮされている場合、ステップＳ２０８へ移行する。ステップＳ２０８で基準光量に対する露光量差の算出を行う。
【００５１】
レリーズスイッチＳＷ２がＯＮされると所定の時間後、シャッター開始信号が指示され撮影動作が行われる。そのシャッター開始信号をステップＳ２０６で得たフリッカー同期信号および外光変化と関連付けることで露光量の算出が可能である。
【００５２】
図７は外光変化と積分された露光量を示す。図７（ａ）は太陽光等の光量変化の少ない外光（以下、基準光量とする）を点線で示し、フリッカー発生時の外光を実線で示している。図７（ｂ）は基準光量時のシャッター開始信号からの積分された露光量を点線で示し、フリッカー発生時におけるシャッター開始信号からの積分された露光量を実線で示している。図７（ａ）と図７（ｂ）の横軸は同じ時間軸を表している。
【００５３】
図７で示すように、基準光量である点線の場合は、積分された露光量は直線的に増えていくので所定の時間間隔の露光量は常に一定である。つまり、ユーザが任意に設定可能な露光時間Tにおいて、撮像素子１０３のライン画素毎の露光量は同じである。この一定である露光量を本実施形態では基準露光量とする。それに対し、フリッカーが発生していて光量が変化する実線の場合は、積分された露光量は曲線となる。そのため、所定の時間間隔の露光量はタイミングによって変化してしまう。つまり、ユーザが任意に設定可能な露光時間Tにおいて、撮像素子１０３のライン画素毎の露光量は増減してしまう。露光量差は基準露光量とライン毎で生じる露光量の差分のことである。
【００５４】
ステップＳ２０９で、ステップＳ２０８にて求めた露光量差を用いて、露光時間の補正が必要であるか否かを判断する。例えば、閾値を±０．３ＥＶとしてもよい。ここで、シャッタースピードが１／１００秒より遅い場合は、フリッカー光源の光量変化周期の１周期分以上の期間で露光を行うため、フリッカーの影響が少なくなる。そのため、フリッカー発生時でも露光量差は少なく、露光時間の補正を必要としない。また、露光を行う期間がフリッカー光源の光量変化周期の１周期分に近ければ比較的フリッカーの影響が少ないため、同様である。ステップＳ２０９で、露光時間の補正が必要であると判断すると、ステップ２１０で露光時間の補正を行うための幕走行カーブ算出を行う。
【００５５】
図８は先幕・後幕の走行カーブとシャッター開始信号からの積分された露光量を示す。
図８（ａ）は基準光量時の先幕走行カーブを点線で示し、フリッカー発生時の先幕走行カーブを実線で示し、基準光量時とフリッカー発生時双方の後幕走行カーブを破線で示す。図８（ｂ）は基準光量時の積分された露光量を点線で示し、フリッカー発生時の積分された露光量を実線で示している。
【００５６】
図８中の点Ｐ１は任意の時間Ｔｃにおける基準光量時とフリッカー発生時の積分された露光量の点であり、露光積分値Ｌｃである。図８中の点Ｐ２は任意の時間Ｔｃにおける後幕のシャッター位置であり、撮像素子１０３のライン画素ともいえる。図８中の点Ｐ３はユーザが任意に設定可能な露光時間Ｔ１における基準光量時の先幕のシャッター位置であり、時間Ｔｂである。図８中の点Ｐ４は時間Ｔｂにおけるフリッカー発生時の積分された露光量の点であり、露光積分値Ｌｂである。フリッカー発生時の露光量Ｌ２はＬｃ−Ｌｂで表される。図８中の点Ｐ５は時間Ｔｂにおける基準光量時の露光積分の点であり、露光積分値Ｌａである。基準光量時の露光量Ｌ１はＬｃ−Ｌａで表される。
【００５７】
ここで、露光時間Ｔ１において基準光量時の露光量Ｌ１とフリッカー発生時の露光量Ｌ２の差分が露光量差となる。露光量差はＬｂ−Ｌａであり、この露光量差が画像の露出ムラとなる。そのため、露光量は一定である必要がある。図８中の点Ｐ６は露光積分値Ｌａにおけるフリッカー発生時の積分された露光量の点であり、時間Ｔａである。露光時間Ｔ２はＴｃ−Ｔａで表される。図８中の点Ｐ７は時間Ｔａにおけるフリッカー発生時の先幕のシャッター位置である。
【００５８】
この演算を撮像素子のライン毎において露光時間を算出することで、図８に示すようなフリッカー時の先幕走行カーブとなる。また、本実施形態ではシャッターの幕走行制御を容易にするために線形近似でフリッカー時の先幕走行カーブの算出を行っている。露光量を均一にするために基準光量時の先幕走行カーブと比べ、フリッカー時の先幕走行カーブの露光時間は、シャッター位置が元位置では短く、末位置では長くなるように設定される。
【００５９】
ステップＳ２１１でステップＳ２１０にて求めた先幕走行カーブをもとに先幕を制御するためのモータ駆動目標値を算出する。モータ駆動目標値とはパルス幅のことである。図８で説明するとフリッカー時の先幕走行時間（図８（ａ）中のシャッター位置が上から下に行くまでの時間）は基準光量時の先幕走行時間に比べて短くなっている。そのため、目標のパルス幅は基準光量時の先幕走行カーブに比べ、フリッカー時の先幕走行カーブの方が小さい値として設定される。
【００６０】
ステップＳ２１２では、撮像素子１０３に光束を導けるよう、カメラマイコン１０１により不図示のミラー駆動機構を作動させ、ハーフミラー１０５をミラーアップ状態に移動させる。ステップＳ２１３で、カメラマイコン１０１は、撮像素子１０３に撮像を開始させる。ステップＳ２１４で、カメラマイコン１０１は、ステップＳ２１０で求めた幕走行カーブの算出によって先幕走行信号を出力し、先幕走行を開始させる。ステップＳ２１５では、露光時間を制御するためのタイマー経過を待ち、ステップＳ２１６で後幕走行信号を出力し、後幕走行を開始させる。先幕と後幕は前述したステップＳ１００に従って駆動を行い、それぞれの幕の走行を完了させる。
【００６１】
ステップＳ２１７で、カメラマイコン１０１は撮像素子１０３に撮像停止を指示する。ステップＳ２１８で、カメラマイコン１０１は不図示のミラー駆動機構を作動させミラーダウン状態に移動させる。ステップＳ２１９で、撮像素子１０３から画像データの読み出しを行う。ステップＳ２２０では、ステップＳ２２１で読み出した画像データを記録メディア１１５に書き込む。ステップＳ２２１で、シャッター駆動機構を初期位置にチャージする。
【００６２】
以上説明したように、本実施形態によれば、光量変化の多いフリッカーのタイミングでの撮影動作においても幕走行カーブを変化させて露出ムラを低減させるので、レリーズタイムラグやコマ速を維持することが可能である。さらに撮影画像の露出ムラをゲインにより補正しないのでノイズを低減した画像が得られる。
【００６３】
また、本実施形態では先幕の走行カーブを変化させて、フリッカーの影響を低減させた画像を撮影する説明を行ったが、後幕の走行カーブを変化させて行ってもよい。その場合、本実施形態で説明した先幕の走行カーブの制御と同様の方法で後幕シャッターの走行カーブの制御を行い、画面全体の露出量を一定とすればよい。あるいは、先幕の走行カーブと後幕の走行カーブとの組み合わせにより画面全体の露光量を一定とすればよい。
【００６４】
図９は、フリッカーを検知しなかった場合の通常レリーズシーケンスにおけるフローチャートである。ステップＳ３０１でカメラマイコン１０１は、レリーズスイッチＳＷ２の状態を確認する。レリーズスイッチＳＷ２がＯＮされている場合、ステップＳ３０２へ移行する。ステップＳ３０２では、撮像素子１０３に光束を導けるよう、カメラマイコン１０１により不図示のミラー駆動機構を作動させ、ハーフミラー１０５をミラーアップ状態に移動させる。
【００６５】
ステップＳ３０３で、カメラマイコン１０１は、撮像素子１０３に撮像を開始させる。ステップＳ３０４で、カメラマイコン１０１は、先幕制御信号を出力し、先幕の走行を開始させる。ステップＳ３０５では、露光時間を制御するためのタイマー経過を待ち、ステップＳ３０６で後幕制御信号を出力し、後幕の走行を開始させる。先幕と後幕は前述したステップＳ１００に従って駆動を行い、それぞれの幕の走行を完了させる。ステップＳ３０７で、カメラマイコン１０１は撮像素子１０３に撮像停止を指示する。
【００６６】
ステップＳ３０８では、カメラマイコン１０１は不図示のミラー駆動機構を作動させミラーダウン状態に移動させる。ステップＳ３０９では、ステップＳ３０９で読み出した画像データを記録メディア１１５に書き込む。ステップＳ３１１で、シャッター駆動機構を初期位置にチャージする。
図１の丸１に復帰する。
【００６７】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
【符号の説明】
【００６８】
１００ カメラ本体
１０１ カメラマイコン
１０３ 撮像素子
１０４ シャッター
１０５ ハーフミラー
１０７ 表示素子
１０８ 測光センサー
１１２ ＩＣＰＵ
３０６ 先幕（第１の羽根ユニット）
３１６ 後幕（第２の羽根ユニット）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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