(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像手段と、
測光素子を備えた測光手段と、
前記測光手段により複数回の第１の測光を行って得られた複数の測光結果に基づいて、被写体からの光の光量が所定の条件を満たす所定のタイミングを算出する第１の算出手段と、
前記測光手段により複数回の第２の測光を行って得られた複数の測光結果に基づいて、前記被写体からの光の光量変化周期を算出する第２の算出手段と、
前記第１の算出手段により算出された前記所定のタイミングに基づいて、前記撮像手段を用いた露光タイミングを決定する決定手段と、
前記第１の測光を行う測光回数及び測光間隔を制御する制御手段と、を有し、
前記第１の測光は、前記第２の測光よりも、前記測光素子から読み出す信号の数が多く、前記測光素子から信号を読み出すのに要する時間が長く、
前記第２の算出手段は、前記撮像手段を用いた連写を開始する前に前記測光手段により前記複数回の第２の測光を行って得られた複数の測光結果に基づいて、前記被写体からの光の光量変化周期を算出し、
前記第１の算出手段は、前記第２の算出手段により前記連写を開始する前に前記光量変化周期が算出された後の前記連写中に前記測光手段により前記複数回の第１の測光を行って得られた複数の測光結果に基づいて、前記所定のタイミングを算出し、
前記制御手段は、前記被写体からの光の光量変化周期が第１の周期である場合と当該第１の周期とは異なる第２の周期である場合とで、前記第１の測光により前記測光素子から信号を読み出すのに要する時間が同一であっても、前記第１の測光を行う測光回数及び測光間隔を異ならせるように制御することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記光量変化周期が前記第１の周期である場合と前記第２の周期である場合の何れにおいても、測光回数が最小となるような測光間隔で前記第１の測光を複数回実行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３】
前記第１の測光の測光結果は、前記所定のタイミングの算出以外の所定の処理に用い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】
撮像手段と、測光素子を備えた測光手段と、を有する撮像装置の制御方法であって、
前記測光手段により複数回の第１の測光を行って得られた複数の測光結果に基づいて、被写体からの光の光量が所定の条件を満たす所定のタイミングを算出する第１の算出ステップと、
前記測光ステップで複数回の第２の測光を行って得られた複数の測光結果に基づいて、前記被写体からの光の光量変化周期を算出する第２の算出ステップと、
前記第１の算出ステップで算出された前記所定のタイミングに基づいて、前記撮像手段を用いた露光タイミングを決定する決定ステップと、
前記第１の測光を行う測光回数及び測光間隔を制御する制御ステップと、を有し、
前記第１の測光は、前記第２の測光よりも、前記測光素子から読み出す信号の数が多く、前記測光素子から信号を読み出すのに要する時間が長く、
前記第２の算出ステップでは、前記撮像手段を用いた連写を開始する前に前記測光ステップで前記複数回の第２の測光を行って得られた複数の測光結果に基づいて、前記被写体からの光の光量変化周期を算出し、
前記第１の算出ステップでは、前記第２の算出ステップで前記連写を開始する前に前記光量変化周期が算出された後の前記連写中に前記測光ステップで前記複数回の第１の測光を行って得られた複数の測光結果に基づいて、前記所定のタイミングを算出し、
前記制御手段は、前記被写体からの光の光量変化周期が第１の周期である場合と当該第１の周期とは異なる第２の周期である場合とで、前記第１の測光により前記測光素子から信号を読み出すのに要する時間が同一であっても、前記第１の測光を行う測光回数及び測光間隔を異ならせるように制御することを特徴とする撮像装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばデジタルカメラ等の撮像装置に関し、特にフリッカ（撮影時に発生する外光変化）による露光ムラを改良する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタルカメラ等の撮像装置では、近年の高ＩＳＯ化に伴い、フリッカの発生する人工光源下でも高速シャッタが切れるようになってきている。高速シャッタ撮影では、室内スポーツの撮影などでブレのない写真を撮影できるメリットがある一方、フリッカ光源下では、フリッカの影響により、フレーム毎、もしくは１フレーム内でも、画像の露出や色のムラが発生してしまうことがある。
【０００３】
このような問題に対して、フリッカを検出し、明暗の変化が最も少ない、フリッカのピーク位置での露光を行うことで、フリッカの影響を軽減する方法がある。例えば、１ｍｓの間隔で測光部の出力を取得し、その輝度情報からフリッカの周期や位相を求め、ピークタイミングで露光を行う技術が提案されている（特許文献１）。
【０００４】
一方、デジタル一眼レフカメラなどにおいては、撮影画像を取得するイメージセンサとは別に、測光用のＡＥセンサを有するものが主流である。近年のＡＥセンサは、数千〜数十万程度の画素を有する比較的高解像度のイメージセンサを搭載し、その高解像度の取得画像から、測光に加えてシーン解析などを行い、被写体の様々な情報を取得して、その情報を各種撮影制御に役立てるものもある。シーン解析の例としては、顔検知などが挙げられ、より高解像度であれば、より小さな顔を検出可能となり、撮影制御時に非常に有用な情報となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−７４４８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献１では、１ｍｓ間隔で測光部の出力を取得している。この場合、ＡＥセンサとして高解像度のイメージセンサを搭載した場合を考えると、1ｍｓ間隔で高解像度のＡＥセンサ画像が取得できればよい。しかし、昨今の一般的なイメージセンサの駆動速度からすると、１ｍｓ間隔の撮像を実現するには、現実的には間引き、加算といった、解像度を落とす処理が必要になる。
【０００７】
つまり、ＡＥセンサで得られた画像から、フリッカの周期、位相を検出するために、比較的高速な間隔（例えば１ｍｓ）で撮像しようとすると、低解像度の画像しか取得できない。よって、シーン認識などに必要な高解像度な画像が欲しい場合は、フリッカ検出用の画像とは別に、再度高解像度の画素の蓄積、読み出し動作を行う必要がある。この場合、結果として撮影のシーケンスが延び、特に連写時においてはコマ速の低下につながってしまう。
【０００８】
そこで、本発明は、検出に要する時間を抑えつつ、精度よくフリッカを検出することを可能にする仕組みを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明にかかる撮像装置は、撮像手段と、測光素子を備えた測光手段と、前記測光手段により複数回の第１の測光を行って得られた複数の測光結果に基づいて、被写体からの光の光量が所定の条件を満たす所定のタイミングを算出する第１の算出手段と、前記測光手段により複数回の第２の測光を行って得られた複数の測光結果に基づいて、前記被写体からの光の光量変化周期を算出する第２の算出手段と、前記第１の算出手段により算出された前記所定のタイミングに基づいて、前記撮像手段を用いた露光タイミングを決定する決定手段と、前記第１の測光を行う測光回数及び測光間隔を制御する制御手段と、を有し、前記第１の測光は、前記第２の測光よりも、前記測光素子から読み出す信号の数が多く、前記測光素子から信号を読み出すのに要する時間が長く、前記第２の算出手段は、前記撮像手段を用いた連写を開始する前に前記測光手段により前記複数回の第２の測光を行って得られた複数の測光結果に基づいて、前記被写体からの光の光量変化周期を算出し、前記第１の算出手段は、前記第２の算出手段により前記連写を開始する前に前記光量変化周期が算出された後の前記連写中に前記測光手段により前記複数回の第１の測光を行って得られた複数の測光結果に基づいて、前記所定のタイミングを算出し、前記制御手段は、前記被写体からの光の光量変化周期が第１の周期である場合と当該第１の周期とは異なる第２の周期である場合とで、前記第１の測光により前記測光素子から信号を読み出すのに要する時間が同一であっても、前記第１の測光を行う測光回数及び測光間隔を異ならせるように制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、検出に要する時間を抑えつつ、精度よくフリッカを検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の撮像装置の実施形態の一例である連写機能を有するデジタル一眼レフカメラのシステム構成例を示す概略図である。
【図２】被写体からの光の光量変化の周期や光量変化が所定の条件を満たすタイミングを算出しつつ、連写を行う場合の動作について説明するフローチャート図である。
【図３Ａ】ＡＥセンサの出力を示すグラフ図である。
【図３Ｂ】ＡＥセンサの出力を示すグラフ図である。
【図４】連写中のカメラ動作のシーケンスを示すタイミングチャート図である。
【図５】フリッカのピークタイミングを算出する方法の一例を説明するグラフ図である。
【図６】電源周波数５０Ｈｚのフリッカを、測光間隔Ｘｍｓ、測光回数６回で検出可能な状況を示すグラフ図である。
【図７】フリッカの周波数毎に測光間隔を変化させたときのピーク検出可能な測光回数を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態の一例を説明する。
【００１３】
図１は、本発明の撮像装置の実施形態の一例である連写機能を有するデジタル一眼レフカメラのシステム構成例を示す概略図である。
【００１４】
本実施形態のデジタル一眼レフカメラは、図１に示すように、カメラ本体１００に対して交換用のレンズ鏡筒２００が着脱可能に装着されている。
【００１５】
カメラ本体１００は、カメラ全体の制御を司るカメラＣＰＵ１０１を有し、カメラＣＰＵ１０１には、ＲＡＭやＲＯＭ等のメモリ１０２が接続されている。メインミラー１０５及びサブミラー１１１は、ファインダ観察時に、撮影光路に進入してレンズ鏡筒２００を通過した被写体光束をピント板１０６に導き、撮影時に、撮影光路から退避して被写体光束を撮像素子１０３に導く。メインミラー１０５は、ハーフミラーで構成され、サブミラー１１１は、メインミラー１０５を透過した被写体光束の一部を反射してＡＦユニットへ導く。
【００１６】
ペンタダハプリズム１０９は、ピント板１０６に結像した被写体光束を正立正像の被写体像に変換し、変換された被写体像は、ＡＥセンサ１０８に導かれるとともに、光学ファインダを通して観察される。表示素子１０７は、ＰＮ液晶等のＡＦ測距枠を表示し、ユーザが光学ファインダを覗いたときにどの位置で合焦しているか等を示す。
【００１７】
撮像素子１０３は、ＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等で構成され、赤外カットフィルタやローパスフィルタ等を含む。撮像素子１０３は、撮影時にレンズ鏡筒２００を通過して結像した被写体像を光電変換して画像信号を出力する。シャッタ１０４は、非撮影時には撮像素子１０３を遮光し、撮影時には開いて撮像素子１０３へ被写体光を導く。
【００１８】
ＡＥセンサ１０８は、本発明の測光素子の一例に相当し、ＣＣＤセンサやＣＯＭＳセンサ等の撮像素子を用いることで、測光だけでなく、顔検出などのシーン認識やフリッカ検出を行う。本実施形態では、ＡＥセンサ１０８として、ＱＶＧＡの解像度を持つＣＭＯＳセンサを用いている。このＣＭＯＳセンサは、ＱＶＧＡの全画素を読み出す全画素モードに加え、同色垂直２画素加算した解像度で読み出す画素加算モードを有する。そして、全画素モードの読み出しに２ｍｓの時間を要し、画素加算モードの読み出しに１ｍｓの時間を要する。なお、ここで示す時間はあくまで一例であり、全画素モードの読み出しよりも画素加算モードの読み出しのほうが読み出しに要する時間が短いことを示すためのものである。
【００１９】
ＩＣＰＵ１１２は、ＡＥセンサ１０８の駆動制御や画像処理・演算用のＣＰＵである。ＩＣＰＵ１１２は、顔検出の演算や追尾の演算、測光演算等の他に、後述する被写体からの光の光量変化の周期や光量変化が所定の条件を満たすタイミングの算出（例えば、光量が最大となるタイミングや最小となるタイミング）などの光量変化特性の算出も行う。なお、ＩＣＰＵ１１２で算出する被写体からの光の光量変化特性は、商用電源の周波数に応じて光量が周期的に変化する光源（フリッカ光源）の光量変化特性に相当するもので、以下では、被写体からの光の周期的な光量変化をフリッカとも呼ぶ。ＩＣＰＵ１１２には、ＲＡＭやＲＯＭ等のメモリ１１３が接続されている。なお、本実施形態では、ＡＥセンサ１０８の専用のＩＣＰＵ１１２を用いているが、ＩＣＰＵ１１２の処理のすべてをカメラＣＰＵ１０１で行うようにしてもよい。ＬＰＵ２０１は、レンズ鏡筒２００内のＣＰＵであり、被写体との距離情報等をカメラＣＰＵ１０１に送る。
【００２０】
また、本実施形態のカメラでは、不図示のレリーズボタンが半押し操作等されるとレリーズスイッチＳＷ１がオンしてＡＦやＡＥ等の撮影準備動作が行われ、レリーズボタンが全押し操作等されると、レリーズスイッチＳＷ２がオンして撮影動作が行われる。
【００２１】
次に、図２乃至図７を参照して、デジタル一眼レフカメラの動作例について説明する。図２は、被写体からの光の光量変化の周期や光量変化が所定の条件を満たすタイミングの算出しつつ、連写を行う場合の動作について説明するフローチャート図である。なお、図２での各処理は、カメラＣＰＵ１０１の制御により、メモリ１１３のＲＯＭ等に格納されたプログラムがＲＡＭに展開されて、ＩＣＰＵ１１２により実行される。
【００２２】
図２において、ステップＳ１０１では、ＩＣＰＵ１１２は、レリーズスイッチＳＷ１がオンして連写が開始されると、フリッカが存在するか否か、存在する場合には、そのフリッカの光量変化周期（周波数）がいくつであるかを判定する。
【００２３】
本実施形態では、フリッカを検出するために、図３で示すように、６００ｆｐｓ、約１．６６７ｍｓ周期でＡＥセンサ１０８の画素の蓄積・読み出しを連続して１２回行う。一般的に、フリッカ光源の明暗が変化する周波数は、商用電源の周波数の２倍になることから、電源周波数が５０Ｈｚの電源地域では、周波数１００Ｈｚとなり、その光量変化周期は、１０ｍｓとなる。同様に、電源周波数が６０Ｈｚの地域では、周波数１２０Ｈｚとなり、光量変化周期８．３３ｍｓとなる。
【００２４】
図３Ａは、電源周波数５０Ｈｚのフリッカ光源があった場合に、１．６６７ｍｓ間隔で画素の蓄積を行った場合のＡＥセンサ１０８の出力を示すグラフ図である。図３Ａにおいて、ｎ回目の画素の蓄積を「蓄積ｎ」とし、蓄積ｎの読み出しを「読み出しｎ」とし、読み出しｎの結果から得られる測光値を「ＡＥ（ｎ）」とする。図３Ａでの各測光値の取得時間に関しては、蓄積は有限の時間で行われるため、蓄積期間中の中央値で代表させることとする。
【００２５】
商用電源５０Ｈｚ時のフリッカの光量変化周期は、前述したように、１０ｍｓであり、１０÷１．６６７≒６であるから、図３Ａに示すように、蓄積タイミングによらず、６回周期で略等しい測光値が得られる。すなわち、ＡＥ（ｎ）＝ＡＥ（ｎ＋６）の関係となる。
【００２６】
同様に、商用電源６０Ｈｚ時のフリッカの光量変化周期は、前述したように、８．３３ｍｓであり、８．３３÷１．６６７≒５であるため、図３Ｂに示すように、５回周期で略等しい測光値が得られ、ＡＥ（ｎ）＝ＡＥ（ｎ＋５）の関係となる。
【００２７】
一方、フリッカが存在しない環境下では、ｎによらずＡＥ（ｎ）は一定である。以上より、評価値Ｆ５０及び評価値Ｆ６０をそれぞれ次式（１）及び（２）で定義し、閾値Ｆ＿ｔｈを用いることで、フリッカが存在するか否か、存在する場合には、そのフリッカの光量変化周期（周波数）がいくつであるかを判定することができる。
【００２８】
【数１】
0006541312.tif 000002
【数２】
0006541312.tif 000003
【００２９】
即ち、Ｆ５０＜Ｆ＿ｔｈかつＦ６０＜Ｆ＿ｔｈが成り立つ場合は、フリッカが存在しない環境下であると判定することができる。また、Ｆ５０＜Ｆ＿ｔｈかつＦ６０≧Ｆ＿ｔｈが成り立つ場合は、光量変化周期Ｔ＝１０ｍｓ（電源周波数５０Ｈｚ）のフリッカ環境下であると判定することができる。更に、Ｆ５０≧Ｆ＿ｔｈかつＦ６０＜Ｆ＿ｔｈが成り立つ場合は、光量変化周期Ｔ＝８．３３ｍｓ（電源周波数６０Ｈｚ）のフリッカ環境下であると判定することができる。
【００３０】
また、パンニングや被写体が動いてしまったことによって、Ｆ５０とＦ６０の両方がＦ＿ｔｈを超えてしまう場合も考えられる。この場合、Ｆ５０とＦ６０の大きさを比較し、Ｆ５０の方が小さい場合は、光量変化周期Ｔ＝１０ｍｓ（電源周波数５０Ｈｚ）のフリッカ環境下と判定し、Ｆ６０の方が小さい場合は、光量変化周期Ｔ＝８．３３ｍｓ（電源周波数６０Ｈｚ）のフリッカ環境下と判定する。
【００３１】
即ち、Ｆ５０≧Ｆ＿ｔｈかつＦ６０≧Ｆ＿ｔｈが成り立つ場合、Ｆ５０≦Ｆ６０では、光量変化周期Ｔ＝１０ｍｓ（電源周波数５０Ｈｚ）のフリッカ環境下と判定し、Ｆ５０＞Ｆ６０では、光量変化周期Ｔ＝８．３３ｍｓ（電源周波数６０Ｈｚ）のフリッカ環境下と判定する。
【００３２】
又は、このような場合は、フリッカ検出結果の信頼性が低いとして、フリッカ検出をやり直す動作を行っても良い。このように、Ｆ５０とＦ６０のような評価値を演算することで、撮影環境にフリッカが存在するのか、存在するとすれば電源周波数は５０／６０Ｈｚのいずれであるのか、更にその際の光量変化周期Ｔを計算することができる。
【００３３】
フリッカの周波数は、電源周波数によって決まるため、連写撮影中にフリッカの周波数が変化することは非常に稀であると考えられる。よって、図２のステップＳ１０１で判定されたフリッカ周波数は、一連の連写が終わるまで固定されているとして考える。
【００３４】
そして、ステップＳ１０１において、ＩＣＰＵ１１２は、フリッカが存在しないと判定された場合は、ステップＳ１０２に進む。また、ＩＣＰＵ１１２は、電源周波数５０Ｈｚのフリッカ環境下と判定した場合は、ステップＳ１０３及びステップＳ１０６の処理に切り替え、電源周波数６０Ｈｚのフリッカ環境下と判定した場合は、ステップＳ１０４及びステップＳ１０７の処理に切り替える。
【００３５】
ステップＳ１０２では、ＩＣＰＵ１１２は、レリーズスイッチＳＷ２がオンされている間は、ステップＳ１０５の通常シーケンスで１回撮像動作を行い、これを繰り返すことで連写が実現される。
【００３６】
通常シーケンスは、図４（ａ）に示すように、最初に全画素モードでＡＥセンサ１０８の画素の蓄積を行い、読み出す。図中の斜線部は、画素の読み出しを示し、前述したように、ＡＥセンサ１０８の全画素モードの読み出し時間は２ｍｓである。その後、ミラー１０５，１１１を撮影光路から退避させ（ミラーアップ）、撮影動作（露光時間とシャッタ１０４の後幕走行）を行った後、再びミラー１０５，１１１を撮影光路に進入（ミラーダウン）させる。ここでは、例えば、ＡＥセンサ１０８の蓄積時間を９ｍｓとすると、読み出しを含めてＡＥ時間は１１ｍｓとなる。
【００３７】
図示は省略するが、このＡＥ時間中に並行してＡＦユニット１１０での蓄積も行われ、ＡＦ／ＡＥ動作が行われる。ＡＦ／ＡＥ動作には、ＡＥセンサ１０８で取得した高解像度の画像からシーン解析結果がフィードバックされる。その後、ミラーアップとミラーダウンにそれぞれ３０ｍｓ、露光は１ｍｓと仮定し、シャッタ１０４の後幕走行時間を３ｍｓとした。この場合、１枚の画像を撮影するのに要するサイクルタイムは７５ｍｓとなり、コマ速は１３．３となる。なお、図４で示す各処理に要する時間はあくまで一例であって、図４（ａ）〜（ｄ）で実行する処理の違いによる総処理時間を比較するためのものである。そのため、図４（ａ）〜（ｄ）において、同じ処理は要する時間が同じとなるようにし、違う処理はそれぞれの特徴に合わせて処理に要する時間に差異をつけるようにすればよい。
【００３８】
次に、ステップＳ１０３は、ステップＳ１０１で電源周波数５０Ｈｚのフリッカを検出した場合である。ＩＣＰＵ１１２は、レリーズスイッチＳＷ２がオンされている間は、ステップＳ１０６の５０Ｈｚピーク検出シーケンスで１回撮像動作を行い、これを繰り返すことで連写が実現される。なお、５０Ｈｚピーク検出シーケンスに応じた撮像動作では、カメラＣＰＵ１０１は、電源周波数５０Ｈｚのフリッカのピークタイミングに撮像素子１０３の露光タイミングが合うように撮像素子１０３を制御する。
【００３９】
なお、ステップＳ１０６では、ステップＳ１０１でフリッカが検出されているので、フリッカのピークタイミングを検出する必要がある。フリッカのピークタイミングは、ステップＳ１０１で取得した１２回の測光結果に基づき算出可能である。この場合、連写開始時に１回だけフリッカのピークタイミングを検出し、その後、フリッカ周期Ｔｍｓ毎にピークがあると仮定してカメラが動作することになる。
【００４０】
しかし、実際にはカメラ内部で計時を行うクロックの誤差の影響や、フリッカ光源に供給されている電源の周波数も厳密な５０Ｈｚや６０Ｈｚとは限らず、５０±０．２Ｈｚといったように、ある程度の誤差を持つ。このため、連続撮影枚数が進むにつれて、算出したフリッカのピークタイミングと実際のピークタイミングとのずれが無視できなくなってくる。
【００４１】
そこで、本実施形態では、連写開始前はフリッカの周波数の検出を行い、フリッカのピークタイミングの検出は、連写中の毎コマの撮像動作前に行うシーケンスとなっている。
【００４２】
ここで、図５を参照して、フリッカのピークタイミングを検出するアルゴリズムについて説明する。図５は、フリッカのピークタイミングを算出する方法の一例を説明するグラフ図である。
【００４３】
フリッカのある環境下で所定の時間間隔でＡＥセンサ１０８による測光を複数回連続して行い、その結果をＡＥ（ｎ）とする。これらの複数回の測光結果ＡＥ（ｎ）の中で最大出力を得た点をＰ２（ｔ（ｍ），ＡＥ（ｍ））とし、その１つ前の測光結果の点をＰ１（ｔ（ｍ−１），ＡＥ（ｍ−１））とし、１つ後の測光結果の点をＰ３（ｔ（ｍ＋１），ＡＥ（ｍ＋１））とする。
【００４４】
まず、ＡＥ（ｍ−１）とＡＥ（ｍ＋１）の小さい方を取る点（図５の例ではＰ３）と点Ｐ２の２点を通る直線をＬ１＝ａｔ＋ｂとして求める。また、ＡＥ（ｍ−１）とＡＥ（ｍ＋１）の大きい方を取る点（図５の例ではＰ１）を通り、傾き−ａの直線をＬ２として求める。求めたＬ１とＬ２の交点を計算すると、フリッカのピークタイミングｔ＿ｐｅａｋと、ピーク時の測光値ＡＥ＿ｐｅａｋを算出することができる。
【００４５】
このアルゴリズムは、複数回の測光結果ＡＥ（ｎ）のうち、ピーク近傍のタイミングで測光した最大値ＡＥ（ｍ）と、その前後１回の測光結果から、ピークのタイミングを簡単な計算で近似的に求めるものである。以上を考慮し、複数回の測光結果ＡＥ（ｎ）について、フリッカのピークタイミング検出を行うために必要な最低限の回数と測光の時間間隔を考える。
【００４６】
図６は、例えば電源周波数５０Ｈｚのフリッカを、測光間隔Ｘｍｓ、測光回数６回で検出可能な状況を示すグラフ図である。図６に示すように、６回取得した測光値ＡＥ（１）〜ＡＥ（６）のうち、図の両端のＡＥ（１）やＡＥ（６）がフリッカのピークの測光値となるタイミングだった場合、ピークとその前後１回の測光値を用いる図５のアルゴリズムは成り立たない。
【００４７】
つまり、図６の状況より測光間隔Ｘが僅かでも短いと、ＡＥ（１）もしくはＡＥ（６）が最大の測光値となってしまうので、フリッカのピークタイミング演算が行えないことになる。図６の状況下が成立するのは、図より４Ｘ＝１０ｍｓが成立する場合なので、Ｘ＝２．５ｍｓである。
【００４８】
このとき、ＡＥ（１）＝ＡＥ（２）＝ＡＥ（５）＝ＡＥ（６）となり、理論上は図５で説明したアルゴリズムでフリッカのピーク検出が可能である。ただし、フリッカ光源の周波数には、ある程度のばらつきがあるので、６回の測光でフリッカのピーク検出できるのはＸ≧２．５ｍｓではなく、Ｘ＞２．５ｍｓと考える。
【００４９】
ここまでは、電源周波数５０Ｈｚのフリッカを、６回の測光でピーク検出できる状況を考えたものであるが、同様の考え方で、Ｎ回の測光でピーク検出できる測光間隔Ｘは、フリッカの光量変化周期Ｔを用いて、次式（３）で算出することができる。
【００５０】
Ｘ＝Ｔ／（Ｎ−２）              …（３）
図７は、上式（３）を用いてフリッカの周波数毎に測光間隔を０．１ｍｓ刻みで変化させたときのピーク検出可能な測光回数をテーブルとしてまとめた図である。図７のテーブルは、メモリ１１３に記憶されている。このように、上式（３）又は図７のテーブルを用いて、ＩＣＰＵ１１２はフリッカのピーク検出に必要な測光間隔と測光回数を決定することができる。
【００５１】
仮にフリッカのピーク検出を１ｍｓ間隔の測光で行うと決めてしまうと、図７より、電源周波数５０Ｈｚでのフリッカのピーク検出を行うには、１３回の測光動作が必要になることが分かる。このときのカメラ動作のシーケンスを図４（ｄ）に示す。
【００５２】
本実施形態では、ＡＥセンサ１０８は、全画素モードでは２ｍｓの読み出し時間を要する。このため、ピーク検出時に１ｍｓ間隔の測光を行うには画素加算モードで読み出す必要があるが、画素加算モードでシーン解析を行うには解像度が低すぎるため、画素加算モードで１３回測光の後、シーン解析用に全画素モードの画像を追加で一枚取得している。このときの画像にはフリッカが存在しているので、シーン解析用の画像に関しては、フリッカの１周期分の蓄積時間とすることで、その影響を軽減する。
【００５３】
電源周波数５０Ｈｚのフリッカの光量変化周期は１０ｍｓであり、電源周波数６０Ｈｚのフリッカの発光周期は８．３３ｍｓであるので、両者の略中間の９ｍｓの蓄積を行うことで、フリッカの周波数に依存せず、安定したシーン解析用の画像を取得できる。シーン解析用の画像を取得後は、ミラーアップ動作を行い、その後、フリッカのピークタイミング待ちを行って、ピークタイミングに同期させてシャッタ１０４を走行させる。
【００５４】
ピークタイミングは、ＡＥセンサ１０８によるフリッカ用の１３回の測光結果から図５に示すアルゴリズムで算出する。そして、そのピークタイミング算出結果がｔ＿ｐｅａｋだとすると、フリッカの光量変化周期Ｔを用いたｔ＿ｐｅａｋ＋ｍ×Ｔ（ｍは任意の自然数）毎にフリッカのピークがある。したがって、このフリッカのピークタイミングに撮像素子１０３の露光タイミングを合わせる（シャッタ１０４の走行を合わせる）ことで、ピークタイミングに同期した露光制御を実現することができる。
【００５５】
電源周波数５０Ｈｚのフリッカ光源時は、フリッカの光量変化周期は１０ｍｓなので、ピークタイミング待ちも０〜１０ｍｓとなる。その後、撮影動作とミラーダウンを行うと、連写１枚あたりに要する時間は、８９〜９９ｍｓになり、このときのコマ速は１０．１〜１１．２となる。
【００５６】
この図４（ｄ）のシーケンスでは、フリッカ用ＡＥとシーン解析用ＡＥとを分けて測光を行っていたため、比較的長い時間を要することになる。そこで、この２種類の測光を兼用することで時間を短縮した図４（ｂ）のシーケンスが考えられる。
【００５７】
図４（ｂ）のシーケンスでは、まずフリッカ用の画像とシーン解析用の画像とを兼用するため、全画素モードのみを使用することを考える。全画素モードの読み出し時間は２ｍｓであるから、フリッカピーク検出用の複数回測光の測光間隔は、２ｍｓ以上でしか行えない。
【００５８】
そこで、図７を参照すると、測光間隔が２ｍｓ以上の間隔で蓄積にかかる時間が最も短くなるのは、測光間隔が２．１ｍｓであり、このときに必要な測光回数は７回である。よって、全画素モードで２．１ｍｓ間隔の蓄積を７回行った後、ミラーアップ、撮像動作、ミラーダウンを行うと、連写１枚あたりに要する時間は８０．７〜９０．７ｍｓとなり、コマ速は１１．０〜１２．４となる。このため、図４（ｄ）のコマ速１０．１〜１１．２に比べて時間を短縮することができる。したがって、本実施形態では、ステップＳ１０６の５０Ｈｚピーク検出シーケンスとして、図４（ｂ）のシーケンスを行う。
【００５９】
次に、ステップＳ１０４は、ステップＳ１０１で電源周波数６０Ｈｚのフリッカを検出した場合である。ＩＣＰＵ１１２は、レリーズスイッチＳＷ２がオンされている間は、ステップＳ１０７の６０Ｈｚピーク検出シーケンスで１回撮像動作を行い、これを繰り返すことで連写が実現される。なお、６０Ｈｚピーク検出シーケンスに応じた撮像動作では、カメラＣＰＵ１０１は、電源周波数６０Ｈｚのフリッカのピークタイミングに撮像素子１０３の露光タイミングが合うように撮像素子１０３を制御する。
【００６０】
この場合も、蓄積間隔２ｍｓ以上で、蓄積にかかる時間が最も短くなるのは、図７を参照して、測光間隔２．１ｍｓ、必要測光回数は６回となる。このように、電源周波数が５０Ｈｚと６０Ｈｚでは、必要な測光回数は変化する。ステップＳ１０７における６０Ｈｚピーク検出シーケンスは、ステップＳ１０６の５０Ｈｚピーク検出シーケンスの場合と同様の考え方から、図４（ｃ）のシーケンスとなる。なお、ＡＥセンサ１０８の最適な測光間隔と測光回数は、全画素モードの読み出し時間に影響されるため、全画素モードの読み出し時間が２ｍｓ未満であれば、最適な測光間隔と測光回数も前述した組み合わせと異なることはいうまでもない。
【００６１】
以上説明したように、本実施形態では、フリッカのピークタイミングを検出するのに必要なＡＥセンサ１０８の測光間隔と測光回数を最適化し、連写時において、フリッカの検出を行いつつ、コマ速の低下を抑えることができる。
【００６２】
なお、本発明は、上記実施形態に例示したものに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。例えば、フリッカの光量変化周期は、前述した方法で算出するのではなく、ユーザがカメラ本体１００に設けられた不図示の設定ボタンを操作することで設定してもよい。あるいは、フリッカの光量変化周期とは異なる蓄積時間を用いて撮像素子１０３から出力される画像信号に基づいて算出してもよい。
【００６３】
また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア（プログラム）を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ等）がプログラムを読み出して実行する処理である。ネットワーク又は各種記憶媒体を介して取得したソフトウェア（プログラム）をパーソナルコンピュータ（ＣＰＵ，プロセッサ）にて実行することでも実現できる。
【符号の説明】
【００６４】
１０３  撮像素子
１０４  シャッタ
１０８  ＡＥセンサ
１１２  ＩＣＰＵ
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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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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