(57)【要約】【課題】撮像面位相差検出が可能な撮像装置において、フリッカの検出精度及びフリッカの補正精度を向上させる。【解決手段】行列状に配置された複数の単位画素を有し、それぞれの単位画素が複数の光電変換部を有する撮像素子と、撮像素子のそれぞれの単位画素から、複数の光電変換部の信号を２つ以上に分けて読み出す第１の読み出し動作と、複数の光電変換部の信号を一度に読み出す第２の読み出し動作とを実行可能な読み出し部と、複数の単位画素から読み出した画像信号に基づいてフリッカを検出するフリッカ検出部と、フリッカ検出部において、フリッカを検出するのに用いるフリッカの周波数に関するパラメータを設定する設定部とを備え、設定部は、読み出し部により、行列状に配置された複数の単位画素のうち、第１の読み出し動作で読み出す行と、第２の読み出し動作で読み出す行に関する情報に基づいて、フリッカの周波数に関するパラメータを設定する。【選択図】  図１
2019201248.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
行列状に配置された複数の単位画素を有し、それぞれの単位画素が複数の光電変換部を有する撮像素子と、
前記撮像素子のそれぞれの単位画素から、前記複数の光電変換部の信号を２つ以上に分けて読み出す第１の読み出し動作と、前記複数の光電変換部の信号を一度に読み出す第２の読み出し動作とを実行可能な読み出し手段と、
前記複数の単位画素から読み出した画像信号に基づいてフリッカを検出するフリッカ検出手段と、
前記フリッカ検出手段において、フリッカを検出するのに用いるフリッカの周波数に関するパラメータを設定する設定手段と、を備え、
前記設定手段は、前記読み出し手段により、行列状に配置された前記複数の単位画素のうち、前記第１の読み出し動作で読み出す行と、前記第２の読み出し動作で読み出す行に関する情報に基づいて、前記フリッカの周波数に関するパラメータを設定することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記第１の読み出し動作で読み出す行と、前記第２の読み出し動作で読み出す行に関する情報とは、前記第１の読み出し動作で読み出した行数の値と、前記第２の読み出し動作で読み出した行数の値であることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記第１の読み出し動作で読み出す行と、前記第２の読み出し動作で読み出す行に関する情報とは、前記第１の読み出し動作で読み出した行と、前記第２の読み出し動作で読み出した行の配置関係の情報であることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記フリッカの周波数に関するパラメータは、前記画像信号に含まれる、前記第１の読み出し動作で読み出された行数と、前記第２の読み出し動作で読み出された行数に基づいて算出されることを特徴とする請求項２または３に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記フリッカ検出手段は、前記画像信号を行方向に積算した結果を用いてフリッカを検出することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記フリッカ検出手段は、前記画像信号を行方向に積算した結果を、さらに列方向に領域分割して積算した結果を用いてフリッカを検出することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記撮像素子から読み出した画像信号に含まれるフリッカを補正するための補正値を生成する補正値生成手段と、前記撮像素子から読み出した画像信号を、フリッカの影響が少なくなるように補正するフリッカ補正手段とをさらに備え、
前記補正値生成手段は、前記フリッカ検出手段により検出されたフリッカ成分に基づいてフリッカ補正値を生成し、前記フリッカ補正手段は、前記フリッカ補正値に基づいて、前記画像信号を補正することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項８】
前記読み出し手段は、前記第１の読み出し動作で読み出す行が、前記撮像素子の撮像面に対して離散的に分布するように前記複数の単位画素の信号を読み出すことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項９】
前記設定手段は、前記第１の読み出し動作で読み出す行が、前記撮像素子の撮像面上で集中する場合は、前記フリッカ検出手段でフリッカの検出を行わないように、前記フリッカの周波数に関するパラメータを設定することを特徴とする請求項８に記載の撮像装置。
【請求項１０】
前記設定手段は、前記第１の読み出し動作で読み出す行が連続する行数に基づいて、前記フリッカの周波数に関するパラメータを設定することを特徴とする請求項８または９に記載の撮像装置。
【請求項１１】
行列状に配置された複数の単位画素を有し、それぞれの単位画素が複数の光電変換部を有する撮像素子と、前記撮像素子のそれぞれの単位画素から、前記複数の光電変換部の信号を２つ以上に分けて読み出す第１の読み出し動作と、前記複数の光電変換部の信号を一度に読み出す第２の読み出し動作とを実行可能な読み出し手段とを備える撮像装置を制御する方法であって、
前記複数の単位画素から読み出した画像信号に基づいてフリッカを検出するフリッカ検出工程と、
前記フリッカ検出工程において、フリッカを検出するのに用いるフリッカの周波数に関するパラメータを設定する設定工程と、を有し、
前記設定工程では、前記読み出し手段により、行列状に配置された前記複数の単位画素のうち、前記第１の読み出し動作で読み出す行と、前記第２の読み出し動作で読み出す行に関する情報に基づいて、前記フリッカの周波数に関するパラメータを設定することを特徴とする撮像装置の制御方法。
【請求項１２】
請求項１１に記載の制御方法の各工程をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【請求項１３】
請求項１１に記載の制御方法の各工程をコンピュータに実行させるためのプログラムを記憶したコンピュータが読み取り可能な記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は撮像装置において、撮像素子から得られる画像信号に含まれるフリッカを検出および補正する技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
集光光学系と撮像素子とを有する撮像装置において、撮像素子から得られる信号を用いて位相差方式の焦点検出を行う技術が知られている。撮像面位相差検出方式などと呼ばれるこの方式では、撮像素子上に設けられた集光用マイクロレンズ１つにつき、複数の光電変換部を備え、集光光学系の射出瞳を分割した画像信号を取得することができる。そして、射出瞳を分割した画像信号を用いて焦点検出を行う。このような技術が、特許文献１などに記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−１２４９８４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、従来の撮像面位相差検出方式において、周期的に点滅を繰り返す光源下で撮影を行った場合、射出瞳を分割した信号を読み出すことによって、記録に使われる画像信号上に表れる光源に起因した信号レベルの明暗の連続性が損なわれる場合がある。このような場合、フリッカの検出精度が低下したり、その検出結果に基づいてフリッカを補正する精度が低下する問題がある。
【０００５】
本発明は上述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、撮像面位相差検出が可能な撮像装置において、フリッカの検出精度及びフリッカの補正精度を向上させることである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係わる撮像装置は、行列状に配置された複数の単位画素を有し、それぞれの単位画素が複数の光電変換部を有する撮像素子と、前記撮像素子のそれぞれの単位画素から、前記複数の光電変換部の信号を２つ以上に分けて読み出す第１の読み出し動作と、前記複数の光電変換部の信号を一度に読み出す第２の読み出し動作とを実行可能な読み出し手段と、前記複数の単位画素から読み出した画像信号に基づいてフリッカを検出するフリッカ検出手段と、前記フリッカ検出手段において、フリッカを検出するのに用いるフリッカの周波数に関するパラメータを設定する設定手段と、を備え、前記設定手段は、前記読み出し手段により、行列状に配置された前記複数の単位画素のうち、前記第１の読み出し動作で読み出す行と、前記第２の読み出し動作で読み出す行に関する情報に基づいて、前記フリッカの周波数に関するパラメータを設定することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、撮像面位相差検出が可能な撮像装置において、フリッカの検出精度及びフリッカの補正精度を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の第１の実施形態に関わる撮像装置の構成を示すブロック図。
【図２】本発明の第１の実施形態の撮像装置における、フリッカを検出する動作を示すフローチャート。
【図３】撮像素子の構成を模式的に示した図。
【図４】画素アレイを構成する複数の画素のうちの１つの画素の構成を模式的に示した図。
【図５】１つの画素の回路構成を示す図。
【図６】分離部での画像信号の分離の様子を示したタイミングチャート。
【図７】周期的に点滅を繰り返す光源下で撮影を行ったときの、撮像素子での画像信号の電荷蓄積と読み出しの様子を示した図。
【図８】図７で示した周期的に点滅を繰り返す光源下において、射出瞳を分割して読み出した行も含む撮像素子からの画像信号の出力レベルを示した図。
【図９】第２の実施形態の撮像装置の構成を示すブロック図。
【図１０】第２の実施形態における記録用画像信号上に発生しているフリッカを補正する処理を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。
【００１０】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に関わる撮像装置１００の構成を示すブロック図である。図１において、撮像光学系１０１は、不図示の被写体から放射された光線を結像させて、被写体像を形成する。撮像光学系１０１には、被写体にピントを合わせるためのフォーカスレンズとその制御機構、および焦点距離を変更するためのズームレンズとその制御機構が備えられている。また、入射光量を調節するための絞り機構も備えられている。そして、撮像光学系１０１は、制御部１０８から送られてくる光学系駆動情報に従って制御される。
【００１１】
撮像素子１０２は、被写体像を電気信号に変換して、画像信号として出力する。撮像素子１０２は、制御部１０８から送られてくる撮像素子駆動情報に従って制御される。撮像素子１０２は、撮像光学系１０１により結像された被写体像をその明るさに応じた電気信号に変換する光電変換素子を有する単位画素が行列状に配置されて構成され、変換された電気信号を画像信号として出力する。
【００１２】
分離部１０３は、撮像素子１０２から出力された画像信号を記録用の画像信号と、焦点検出用の画像信号に分離する。分離部１０３は、制御部１０８からの制御信号である分離制御信号に基づいて画像信号の分離を行う。焦点検出部１０４は、分離部１０３で分離された焦点検出用の画像信号を用いて、焦点検出演算を行う。焦点検出部１０４は、撮像光学系１０１における自動焦点調節動作のための焦点検出情報を生成する。
【００１３】
記憶部１０５は、分離部１０３で分離された焦点検出用画像信号から、一対の射出瞳が分割された画像信号を生成する処理のために用いられる。パラメータ決定部１０６は、制御部１０８から得られる撮像素子駆動情報に応じて、記録用画像信号に含まれる光源に起因した信号レベルの明暗（以降、フリッカと呼ぶ）を検出するためのパラメータを決定する。
【００１４】
フリッカ検出部１０７は、パラメータ決定部１０６から得られたパラメータに応じて分離部１０３から出力された記録用画像信号に含まれるフリッカを検出する。
【００１５】
制御部１０８は、撮像装置１００全体の制御を司る。本実施形態においては、撮像光学系１０１、撮像素子１０２、分離部１０３、パラメータ決定部１０６を制御するための各種制御信号を出力する。なお、制御部１０８は、ＲＯＭ１１０に記憶された制御プログラムをＲＡＭ１１１に展開し、その制御プログラムを実行することにより、各種の制御を行う。
【００１６】
図２は、本実施形態の撮像装置における、フリッカを検出する動作を示すフローチャートである。
【００１７】
まず、ステップＳ２０１では、制御部１０８は、撮像素子１０２を駆動する。撮像素子１０２は、制御部１０８からの撮像素子駆動情報に基づいて撮像光学系１０１からの被写体像を電気信号に変換して出力する。ここで、図３、図４、図５を用いて撮像素子１０２からの画像信号の読み出し方法について説明する。
【００１８】
図３は、撮像素子１０２の構成を模式的に示した図である。垂直走査部３０１は、制御部１０８からの撮像素子駆動情報に基づき行単位で出力する画像信号を決定し、画素アレイに対して画像信号を読み出す制御信号を出力する。画素アレイ３０２は、画素が２次元状に配置されて構成され、垂直走査部３０１からの制御信号に基づいて画像信号が読み出される。
【００１９】
列ＡＤ変換部３０３は、画素アレイ３０２から列方向に読み出された信号をデジタル信号に変換する。列ＡＤ変換部３０３は、画素アレイ３０２の各列に備えられ、電圧比較器（コンパレータ）とカウンタとを備える。コンパレータの一端には画素からの信号がアナログ信号として入力され、もう一端にはランプ波形が印加され、それらが比較される。そして、各列の比較器が反転した時のカウンタ値を、その信号のデジタル値とする。
【００２０】
ラインメモリ３０４は、列ＡＤ変換部３０３から出力されたデジタル化された画像信号を一時的に記憶する。水平走査部３０５は、画素アレイ３０２から行単位で読みだされ、ラインメモリ３０４に記憶された画像信号を順に出力する。出力部３０６は、水平走査部３０５から出力された画像信号を、撮像素子の外部に出力するための所定のフォーマットに変換する。所定のフォーマットとは、たとえば、標準規格として良く知られているＬＶＤＳなどの差動伝送フォーマットである。このようなフォーマットとすることにより、デジタル信号を小振幅電圧で伝送でき、撮像装置の消費電力を低減することができる。
【００２１】
次に、画素アレイ３０２の詳細について図４および図５を用いて説明する。図４は、画素アレイ３０２を構成する複数の画素のうちの１つの画素の構成を模式的に示した図である。１つの画素４０３には、入射光を電荷に変換するフォト・ダイオードに代表される複数の光電変換部が設けられている。図４では、１つの画素４０３が２つの光電変換部４０１，４０２を持つ例を示しており、それら複数の光電変換部に共通で１つのマイクロレンズ４０４が配置されている。この構造により、１つの画素から異なる射出瞳の像信号を取得することが可能となる。撮像素子１０２上に存在する他の画素も同様の構成である。
【００２２】
図５は、１つの画素４０３の回路構成を示す図である。フローティングディフュージョン部（以下、ＦＤ）５０３は光電変換部４０１，４０２で発生した電荷を一時的に蓄積しておく蓄積領域である。第１の転送スイッチ５０１は、光電変換部４０１で発生した電荷を転送パルスｐＴＸ＿ＡによってＦＤ５０３に転送する。第２の転送スイッチ５０２は、光電変換部４０２で発生した電荷を転送パルスｐＴＸ＿ＢによってＦＤ５０３に転送する。以下、第１の転送スイッチ５０１で読み出された画像信号をＡ像、第２の転送スイッチ５０２で読み出された画像信号をＢ像として説明する。
【００２３】
リセットスイッチ５０４は、リセットパルスｐＲＥＳによってＦＤ５０３に蓄積された電荷をリセットする。増幅ＭＯＳアンプ５０５は、ソースフォロアアンプとして機能する。電源ライン５０６には、リセットスイッチ５０４と増幅ＭＯＳアンプ５０５が接続されている。選択スイッチ５０７は、画素アレイの行単位で読み出す画素信号を選択するためのスイッチである。第１の転送スイッチ５０１、第２の転送スイッチ５０２、リセットスイッチ５０４、選択スイッチ５０７のゲート電極は、行単位でそれぞれ信号パルスｐＴＸ＿Ａ、ｐＴＸ＿Ｂ、ｐＲＥＳ、ｐＳＥＬを供給する信号線に接続される。そして、撮像素子中に備えられた垂直走査部３０１によって選択走査される。
【００２４】
垂直出力線５０８は、各画素からの出力信号を撮像素子の列方向に出力する。撮像素子１０２からの画像信号の読み出しでは、画素アレイ３０２に水平方向に並んでいる複数の画素４０３が順に行単位で読み出され、読み出された画素信号が垂直出力線５０８を経て出力される。
【００２５】
このような構成により、たとえば、ある行では光電変換部４０１と光電変換部４０２に蓄積された電荷をそれぞれ別々に読み出し、別の行では光電変換部４０１と光電変換部４０２に蓄積された電荷を一度に読み出すというような読み出し動作が実行可能となる。
【００２６】
ステップＳ２０２では、制御部１０８は、分離部１０３に、撮像素子１０２から出力された画像信号を、記録用の画像信号と、焦点検出用の画像信号に分離する動作を実行させる。図６は、分離部１０３での画像信号の分離の様子を示したタイミングチャートである。分離部１０３は、制御部１０８から送られてくる分離制御信号に基づいて後段の処理回路へ渡すための分離された画像信号を生成する。
【００２７】
図６において、６０１は撮像素子１０２から出力された画像信号を示しており、図中の点線の間隔が１行分の画像信号が出力される期間を示している。６０２は記録用画像信号を選択する分離制御信号であり、主に記録用に使われる画像信号を選択するために、制御部１０８から出力される。また、６０３は焦点検出用画像信号を選択する分離制御信号であり、焦点検出のために射出瞳を分割して読み出された画像信号を行単位で選択するように、制御部１０８から出力される。
【００２８】
６０４は記録用画像信号が出力される様子を示したもので、分離制御信号６０２に従って、記録用の射出瞳が分割されていない画像信号が、行単位で選択される。６０５は焦点検出用画像信号が出力される様子を示したもので、分離制御信号６０３に従って、焦点検出のための射出瞳を分割した画像信号であるＤ２（Ａ）と、同一行に属する射出瞳を分割していない画像信号であるＤ２（Ａ＋Ｂ）が、行単位で選択される。焦点検出のために必要な、射出瞳を分割したもう一方の画像信号であるＤ２（Ｂ）は、画像信号Ｄ２（Ａ＋Ｂ）から画像信号Ｄ２（Ａ）を差し引くことにより取得される。出力された焦点検出用画像信号は、焦点検出部１０４において焦点検出を行うために使用される。
【００２９】
本実施形態では、上記のように、射出瞳を分割した画像信号Ｄ２（Ａ）と、同一行に属する射出瞳を分割していない画像信号であるＤ２（Ａ＋Ｂ）から、もう一方の射出瞳が分割された画像信号Ｄ２（Ｂ）を算出する。そのために記憶部１０５を用いる。具体的には、画像信号Ｄ２（Ａ）とＤ２（Ａ＋Ｂ）を一旦記憶部１０５に記憶させておき、対応する画素ごとに焦点検出部１０４において、Ｄ２（Ａ＋Ｂ）とＤ２（Ａ）の減算処理を行う。これにより、もう一方の射出瞳が分割された画像信号Ｄ２（Ｂ）を生成する。
【００３０】
焦点検出部１０４では、生成された２種類の像信号Ｄ２（Ａ）及びＤ２（Ｂ）を用いて、差分絶対値和などに代表される相関演算処理によって相関値を算出する。算出された相関値から射出瞳の異なる２種類の像信号のズレ量を算出し、像信号のズレ量より、ピントのズレ量を算出する。制御部１０８は、焦点検出部１０４で算出されたピントのズレ量に基づき、撮像光学系１０１を構成するフォーカスレンズの位置を調整するための光学系駆動情報を撮像光学系１０１に送信する。これにより、フォーカスレンズを制御し、被写体へのピント合わせを行うことができる。
【００３１】
ステップＳ２０３では、制御部１０８は、パラメータ決定部１０６に、フリッカ検出部１０７で使用するパラメータを設定する処理を実行させる。パラメータ決定部１０６は、撮像素子１０２の駆動情報に基づき、フリッカ検出部１０７において記録用画像信号に含まれるフリッカを抽出するのに必要な、処理パラメータを決定する。図７は、周期的に点滅を繰り返す光源下で撮影を行ったときの、撮像素子１０２での画像信号の電荷蓄積と読み出しの様子の一部を示した図である。７０１は周期的に点滅を繰り返す光源の強度を模式的に表したもので、７０２が撮像素子１０２で得られる画像を行単位で示したものである。
【００３２】
一般的なＣＭＯＳセンサでは、動画やライブビュー画像などの、連続フレーム画像を取得する際には、図７に示したように、行単位に電荷の蓄積と読み出しを繰り返していく。各画素の電荷の読み出しは７０３で示すタイミングで行単位に順次行われ、同様に各画素のリセットは７０４で示すタイミングで行単位に順次行われ、７０３と７０４で挟まれた期間が、電荷の蓄積時間となる。たとえば、Ｄ７（Ａ＋Ｂ）の行の蓄積時間は７０５で示された期間になる。
【００３３】
また、射出瞳を分割して読み出す場合は、同一行から射出瞳を分割した画像信号Ｄ２（Ａ）と、射出瞳を分割していない画像信号Ｄ２（Ａ＋Ｂ）の、２種類の画像信号を読み出す。そのため、同一行を２回読み出すことになり、各々読み出しとリセットを行う期間が必要になる。
【００３４】
図８は、図７で示した周期的に点滅を繰り返す光源下において、射出瞳を分割して読み出した行も含む撮像素子１０２からの画像信号の出力レベルを示した図である。図８の（Ａ）は、図７の状況下で読み出された画像信号の信号レベルの様子を示しており、８０１は射出瞳を分割した画素信号も含んだ画像信号を、撮像素子１０２から読み出された順番に図示したものである。８０２は読み出された各行の画像信号の信号レベルを模式的に示したものであり、蓄積時間７０５が点滅光源の周期の整数倍でない限り、図で示すようにフリッカが生じる。８０３は画像信号中に含まれるフリッカのうち２周期分のフリッカが含まれている期間を示している。
【００３５】
一方で、図８の（Ｂ）は、図７の状況下で読み出された画像信号のうち、分離部１０３で分離された記録用画像信号の信号レベルの様子を示しており、８０４は記録用画像信号を、撮像素子１０２から読み出された順番に図示したものである。８０５は分離された各行の記録用画像信号の信号レベルを模式的に示したものであり、８０６は記録用画像信号中に含まれるフリッカのうち２周期分のフリッカが含まれている期間を示している。図８（Ａ）の期間８０３と図８（Ｂ）の期間８０６を比べると、射出瞳を分割して読み出した画像信号の有無で、画像信号上に表れるフリッカの見かけ上の周期（周波数）が変化しているのが分かる。したがって、パラメータ決定部１０６は、射出瞳を分割して読み出した行数、射出瞳を分割しないで読み出した行数、及びその配置関係に基づいて、画像信号上で発生しているフリッカの見かけの周期の逆数である周波数ｆ’を、（式１）に従って算出する。
【００３６】
ｆ‘＝ｆ×（２α＋β）／（α＋β）      …（式１） 
（式１）のｆは点滅する光源の周波数、αは射出瞳を分割して読み出した行数、βは射出瞳を分割しないで読み出した行数であり、ｆ’は、見かけ上の光源の周波数である。パラメータ決定部１０６は、（式１）で算出された見かけ上の光源の周波数ｆ’をフリッカ検出部１０７に送信する。
【００３７】
ステップＳ２０４では、制御部１０８は、フリッカ検出部１０７に、記録用画像信号を行方向および列方向に積分（積算）する処理を実行させる。記録用画像信号に重畳されているフリッカは、行単位の読み出しに起因して行方向に同じ信号レベルを持っている。そのため、演算処理の簡略化の目的で、行方向に積分し演算対象のサンプル数を減縮させ一時的な評価値とする。次に、行方向に積分した一時的な評価値（積算結果）を列方向に所定の間隔で領域分割して積分し、最終的な評価値を生成する。列方向に所定の間隔で積分することにより、さらに演算対象のサンプル数を削減することができ、かつ、列方向に生じる急峻な信号レベル変動を均す効果も得られる。なお、行方向の積分処理や、列方向の積分処理に加えて、正規化処理を行うことで演算ビット幅を短くすることも可能である。
【００３８】
ステップＳ２０５では、制御部１０８は、フリッカ検出部１０７に、記録用画像信号に含まれるフリッカを検出する処理を実行させる。フリッカ検出部１０７は、パラメータ決定部１０６で決定されたパラメータに基づいて、ステップＳ２０４で得られた評価値からフリッカを検出する。記録用画像信号上に表れる信号レベルの変動は周期的に繰り返される特徴があるため、ステップＳ２０４で得られた評価値を周波数領域に変換して検波することで、画像信号内に含まれるフリッカ成分を抽出することができる。
【００３９】
最初に、得られた評価値を用いて周波数領域に変換する例について説明する。評価値の数をＮ、評価値をＸｎ（ｎ＝０、１、２、・・・Ｎ−１）とすると、次式で表される離散的なフーリエ係数で周波数領域に離散フーリエ変換される。
【００４０】
【数１】
2019201248.tif 000003
【００４１】
…（式２）
時間Ｌ（ｓｅｃ） をＮ個に時間サンプリングした場合、サンプリング間隔をａ（ｓｅｃ） とすると、離散フーリエ変換後のフーリエ係数は、次式で表される離散的な周波数ｆｋの範囲で求められる。
【００４２】
ｆｋ＝（ｋ／Ｎ）×ｆｓ    （ｆｓ＝１／ａ＝Ｎ／Ｌ）    …（式３）     
ｆｓ は時間領域におけるサンプリング周波数である。
【００４３】
画像信号からサンプリングされたデータ列は実時間信号であるので、（式２）を展開すると、実部Ｒｅと虚部Ｉｍに分離することができ、次式で表される。
【００４４】
【数２】
2019201248.tif 000004
【００４５】
…（式４）
【００４６】
【数３】
2019201248.tif 000005
【００４７】
…（式５）
ある周波数ｆｋにおける振幅スペクトルＡｋは、（式５）より次式で求められる。
【００４８】
【数４】
2019201248.tif 000006
【００４９】
…（式６） 
また、周波数領域に変換した際のある周波数ｆｋにおける位相成分Ωｋは、（式５）より次式で求められる。
【００５０】
【数５】
2019201248.tif 000007
【００５１】
…（式７）
（式６）、（式７）は、（式５）にフリッカ成分として含まれる周波数成分とそれに対応した位相成分を示しており、フリッカ検出部１０７で検出されるフリッカ成分を表している。
【００５２】
次に、パラメータ決定部１０６で決定されたパラメータに従ってフリッカ検出部１０７におけるフリッカ検出演算のパラメータを変更する方法について説明する。パラメータ決定部１０６において算出した、記録用画像信号に含まれる見かけ上のフリッカの周波数ｆ’ を、フリッカ検出部１０７におけるフリッカ検出処理に適用する場合、次式の関係より評価値の数ＮをＮ’に変更してフリッカ検出を行う。
【００５３】
ｆｋ‘＝（ｋ／Ｎ’）×ｆｓ                            …（式８） 
以上のように、本実施形態によれば、撮像素子１０２から読み出される画像信号に射出瞳を分割して読み出された画像信号が含まれていることにより、記録用画像信号に含まれているフリッカの見かけ上の周波数が変化した場合でも、パラメータ決定部１０６が、撮像素子１０２の駆動情報に基づいて記録用画像信号上に表れているフリッカを検出するためのパラメータを変更する。これによって、精度よくフリッカを検出することが可能となる。
【００５４】
また、制御部１０８は、撮像素子１０２において、射出瞳を分割して読み出す行が撮像素子１０２の撮像面上で離散的に配置される（分布する）ように撮像素子駆動情報を送信する。これにより、記録用画像信号上に表れるフリッカの周期を画面全体でみたときに均一に変動させることができ、よりフリッカの検出精度を向上させることが可能となる。
【００５５】
（第２の実施形態）
以下、本発明の第２の実施形態について説明する。図９は、本発明の第２の実施形態の撮像装置９００の構成を示すブロック図である。この第２の実施形態は、第１の実施形態と共通する部分が多いため、第１の実施形態と同様の機能部分については図１と同じ符号を付して説明を省略する。補正値生成部９０１は、フリッカ検出部１０７で検出されたフリッカ成分に基づいて記録用画像信号上に発生しているフリッカを補正するためのフリッカ補正値を生成する。補正部９０２は、補正値生成部９０１で生成されたフリッカ補正値を用いて、記録用画像信号上で発生しているフリッカの影響を低減するように、画像信号を補正する。
【００５６】
図１０は、本実施形態における記録用画像信号上に発生しているフリッカを補正する処理を示すフローチャートである。第１の実施形態と共通する部分については、図２と同じ符号を付して説明を省略する。
【００５７】
ステップ１００１では、制御部１０８は、補正値生成部９０１に、フリッカ補正値を生成する処理を実行させる。補正値生成部９０１は、フリッカ検出部１０７で検出されたフリッカ成分である振幅値Ａｋ及び位相Ωｋを含むＲｅ（実数部）及びＩｍ（虚数部）に基づいて、次式に示す逆離散フーリエ変換処理を行うことで、フリッカ成分を時間領域に変換する。
【００５８】
【数６】
2019201248.tif 000008
【００５９】
…（式９） 
フリッカ成分は被写体の信号強度に比例することが一般的に知られている。そのため、記録用画像信号内に発生しているフリッカを打ち消すためには、上式で演算したゼロ中心の時間領域のフリッカ成分を１中心にし、さらにその逆数を求めることでフリッカ補正値を生成する。
【００６０】
ステップ１００２では、制御部１０８は、補正部９０２に、記録用画像信号上に発生しているフリッカを補正する処理を実行させる。補正値生成部９０１で生成されたフリッカ補正値を、記録用画像信号に対して乗算することで、記録用画像信号上に発生しているフリッカが低減された画像信号を生成することができる。
【００６１】
本実施形態によれば、撮像素子１０２から読み出される画像信号に射出瞳を分割して読み出された画像信号が含まれていることにより、記録用画像信号に含まれているフリッカの見かけ上の周波数が変化した場合でも、パラメータ決定部１０６は、撮像素子１０２の駆動情報を元に記録用画像信号上に表れているフリッカを検出するためのパラメータを変更する。そして、フリッカ検出部１０７が変更されたパラメータを元にフリッカを検出し、補正値生成部９０１及び補正部９０２で補正を実行することにより、精度よくフリッカを補正することが可能となる。
【００６２】
なお、焦点検出を行う都合上、射出瞳を分割して読み出す行が撮像素子１０２上で集中して配置される場合は、記録用画像信号上に表れるフリッカの周期が画面全体でみたときに均一に変動しなくなる。この場合、フリッカ検出部１０７において精度よくフリッカを検出することが難しくなり、補正値生成部９０１で生成されるフリッカ補正値の精度も低下してしまう。フリッカ補正値の精度が低下すると、記録用画像信号の画質を改善できなくなる可能性がある。そこで、パラメータ決定部１０６は、制御部１０８から送られてくる撮像素子駆動情報のうち、射出瞳を分割して読み出した行が連続して何行含まれているかを検出する。そして、その値に基づき、所定行数以上（たとえば１０行以上）の場合は、フリッカ検出部１０７でフリッカを検出しないように、パラメータを決定（評価値の個数Ｎを０にして検出しない）する。さらには、補正部９０２において、制御部１０８からの補正制御信号に応じて補正しないように動作させることでも、画像信号の画質の低下を抑制することが可能となる。
【００６３】
（その他の実施形態）
また本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現できる。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現できる。
【符号の説明】
【００６４】
１０１：撮像光学系、１０２：撮像素子、１０３：分離部、１０４：焦点検出部、１０５：記憶部、１０６：パラメータ決定部、１０７：フリッカ検出部、１０８：制御部、９０１：補正値生成部、９０２：補正部
【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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【図１０】
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