(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
２次元マトリックス状に配列された複数の画素を備える撮像素子を有する撮像装置であって、
前記撮像素子における所定の複数のラインを撮影環境におけるフリッカーを検知するためのフリッカー検知用のラインとし、前記撮像素子の駆動を制御する制御手段と、
前記フリッカー検知用の前記複数のラインの出力に応じて前記フリッカーの周期およびピークタイミングを求める演算手段と、
を有し、
前記フリッカー検知用の複数のラインは、少なくとも２つ以上の群を備え、
前記制御手段は、前記フリッカー検知用の複数ラインの前記２つ以上の群で、電荷の蓄積を開始するタイミングを第１の間隔だけ異ならせるように制御し、
前記第１の間隔は、所定の周期を、前記２つ以上の群の数で除算した時間であることを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記撮像素子は、被写体を撮影する際に用いられ、前記複数の画素のうち前記フリッカー検知用の前記複数のラインを除く他の画素はライブビュー用の画素又は間引き用の画素として用いられ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】
前記制御手段は、前記被写体を撮像して撮影画像を取得する際に、前記フリッカー検知用の前記複数のライン、前記ライブビュー用の画素で形成されたライブビュー用のライン、および前記間引き用の画素で形成された間引きラインの全ての出力を用いて前記撮影画像を得るように前記撮像素子の駆動を制御す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】
前記撮像素子は被写体の輝度を測光するための測光センサに備えられていることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記フリッカーの検知の際の電荷の蓄積時間から前記２つ以上の群の数を除算した値が、前記第１の間隔以下となるように、前記２つ以上の群の数を設定する設定手段を有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記制御手段は、前記撮像素子の前記２つ以上の群のそれぞれについて、同一の蓄積条件で電荷の蓄積および読み出しを行うように制御することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記所定の周期は、前記フリッカー検知用の各ラインにおける電荷の蓄積を開始する間隔であって、異なるフリッカー周期の公倍数であ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】
前記所定の周期は、略１．６６ｍｓであることを特徴とする請求項７に記載の撮像装置。
【請求項９】
前記演算手段は、前記前記フリッカー検知用の前記複数のラインから出力された時間的に連続する出力に基づいて、前記フリッカーの周期およびピークタイミングを求めることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項１０】
２次元マトリックス状に配列された複数の画素を備える撮像素子を有する撮像装置の制御方法であって、
前記撮像素子における、所定の複数のラインを撮影環境におけるフリッカーを検知するためのフリッカー検知用のラインとし、前記撮像素子の駆動を制御する制御ステップと、
前記フリッカー検知用のラインの出力に応じて前記フリッカーの周期およびピークタイミングを求める演算ステップと、
を有し、
前記フリッカー検知用の複数のラインは、少なくとも２つ以上の群を備え、
前記制御ステップでは、前記フリッカー検知用の複数ラインの前記２つ以上の群で、電荷の蓄積を開始するタイミングを第１の間隔だけ異ならせるように制御し、
前記第１の間隔は、所定の周期を、前記２つ以上の群の数で除算した時間であることを特徴とする撮像装置の制御方法。
【請求項１１】
２次元マトリックス状に配列された複数の画素を備える撮像素子を有する撮像装置で用いられる制御プログラムであって、
前記撮像素子における、所定の複数のラインを撮影環境におけるフリッカーを検知するためのフリッカー検知用のラインとし、
前記撮像装置が備えるコンピュータに、
前記撮像素子の駆動を制御する制御ステップと、
前記フリッカー検知用のラインの出力に応じて前記フリッカーの周期およびピークタイミングを求める演算ステップと、
を実行させ、
前記フリッカー検知用の複数のラインは、少なくとも２つ以上の群を備え、
前記制御ステップでは、前記フリッカー検知用の複数ラインの前記２つ以上の群で、電荷の蓄積を開始するタイミングを第１の間隔だけ異ならせるように制御し、
前記第１の間隔は、所定の周期を、前記２つ以上の群の数で除算した時間であることを特徴とする制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置、その制御方法、および制御プログラムに関し、特に、被写体からの光の周期的な光量変化を検知する撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、撮影の際に外光の所定周期の光量変化（フリッカー）があると、所謂露光ムラが生じることがある。例えば、撮像素子にＣＭＯＳイメージセンサを用いて、撮像素子のライン毎に蓄積期間をずらしながら撮像する場合、蓄積期間に重なる外光の光量の状態がライン毎に異なる。そのため、蓄積期間における外光の光量の積分値が大きいラインは明るく、蓄積期間における外光の光量の積分値が小さいラインは暗くなり、得られる画像は露光ムラが生じた画像となる。なお、各ラインの蓄積期間の長さ（蓄積時間）が光量変化の周期以上の長さであれば、１つの蓄積期間内に光量が最大の状態と光量が最小の状態が含まれるため画像内の露光ムラは目立たない。一方、各ラインの蓄積時間が光量変化の周期よりも短ければ、蓄積期間が光量の大きい状態と重なるラインと蓄積期間が光量の小さい状態と重なるラインとが別々にできるため、蓄積時間が短いほど画像内の露光ムラは顕著になる。
【０００３】
このような問題に対して、フリッカーの周期および位相を検出して、明暗の変化が少ないフリッカー光源の光量ピークにタイミングを合わせて露光を行ってフリッカーの影響を低減するようにした撮像装置がある。
【０００４】
例えば、フリッカー光源のピークタイミングを検出するため、フリッカーの周期となり得る１００Ｈｚおよび１２０Ｈｚの公倍数である６００Ｈｚで、つまり、１．６６ｍｓの間隔で電荷蓄積を行ってフリッカーの周期および位相を検知する手法が知られている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１４−２２０７６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、フリッカー光源の１つであるＬＥＤ光源などにおいては消灯時間（暗い時間）が長く、点灯時間が短い。このようなフリッカー光源では、上述の１．６６ｍｓ間隔の電荷蓄積ではサンプリング周期が長すぎて、フリッカー検知精度が低下することがある。一方、電荷蓄積時間を短くすれば、サンプリング周期を短くすることができるものの、この場合には、低輝度であるため被写体の測光が困難となってしまう。
【０００７】
このように、測光の際のサンプリング周期を短くして、フリッカー検知を精度よく行うとともに、低輝度で被写体の測光を行うことは困難である。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、サンプリング周期を短くして被写体からの光の周期的な光量変化の検知を精度よく行うことができる撮像装置、その制御方法、および制御プログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達成するため、本発明による撮像装置は、２次元マトリックス状に配列された複数の画素を備える撮像素子を有する撮像装置であって、前記撮像素子における所定の複数のラインを撮影環境におけるフリッカーを検知するためのフリッカー検知用のラインとし、前記撮像素子の駆動を制御する制御手段と、前記フリッカー検知用の前記複数のラインの出力に応じて前記フリッカーの周期およびピークタイミングを求める演算手段と、を有し、前記フリッカー検知用の複数のラインは、少なくとも２つ以上の群を備え、前記制御手段は、前記フリッカー検知用の複数ラインの前記２つ以上の群で、電荷の蓄積を開始するタイミングを第１の間隔だけ異ならせるように制御し、前記第１の間隔は、所定の周期を、前記２つ以上の群の数で除算した時間であることを特徴とする。
【００１０】
本発明による制御方法は、２次元マトリックス状に配列された複数の画素を備える撮像素子を有する撮像装置の制御方法であって、前記撮像素子における、所定の複数のラインを撮影環境におけるフリッカーを検知するためのフリッカー検知用のラインとし、前記撮像素子の駆動を制御する制御ステップと、前記フリッカー検知用のラインの出力に応じて前記フリッカーの周期およびピークタイミングを求める演算ステップと、を有し、前記フリッカー検知用の複数のラインは、少なくとも２つ以上の群を備え、前記制御ステップでは、前記フリッカー検知用の複数ラインの前記２つ以上の群で、電荷の蓄積を開始するタイミングを第１の間隔だけ異ならせるように制御し、前記第１の間隔は、所定の周期を、前記２つ以上の群の数で除算した時間であることを特徴とする。
【００１１】
本発明による制御プログラムは、２次元マトリックス状に配列された複数の画素を備える撮像素子を有する撮像装置で用いられる制御プログラムであって、前記撮像素子における、所定の複数のラインを撮影環境におけるフリッカーを検知するためのフリッカー検知用のラインとし、前記撮像装置が備えるコンピュータに、前記撮像素子の駆動を制御する制御ステップと、前記フリッカー検知用のラインの出力に応じて前記フリッカーの周期およびピークタイミングを求める演算ステップと、実行させ、前記フリッカー検知用の複数のラインは、少なくとも２つ以上の群を備え、前記制御ステップでは、前記フリッカー検知用の複数ラインの前記２つ以上の群で、電荷の蓄積を開始するタイミングを第１の間隔だけ異ならせるように制御し、前記第１の間隔は、所定の周期を、前記２つ以上の群の数で除算した時間であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、被写体からの光の周期的な光量変化を精度よく検知することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態による撮像装置の一例についてその構成を示す図である。
【図２】図１に示すカメラで行われるライブビュー（ＬＶ）表示の際の処理を説明するためのフローチャートである。
【図３】図１に示す撮像素子における画素配列を説明するための図であり、（ａ）は画素配列の一例を示す図、（ｂ）は（ａ）に示す画素配列の一部を拡大して示す図である。
【図４】比較のために従来のフリッカー検知を説明するための図である。
【図５】図１に示すカメラで行われるフリッカー検知の一例を説明するための図である。
【図６】図１に示すカメラにおいてフリッカー検知用の蓄積時間とフリッカー検知用画素の分割数との関係を示す図である。
【図７】図１に示すカメラで行われるフリッカー検知の他の例を説明するための図である。
【図８】図１に示すカメラで行われるフリッカー位相の算出を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に、本発明の実施の形態による撮像装置の一例について図面を参照して説明する。
【００１５】
図１は、本発明の実施の形態による撮像装置の一例についてその構成を示す図である。
【００１６】
図示の撮像装置は、例えば、デジタル一眼レフカメラ（以下単にカメラと呼ぶ）であり、カメラ本体（撮像装置本体）１００および撮影レンズユニット（以下単に撮影レンズと呼ぶ）２００を備えている。そして、カメラ本体１００と撮影レンズ２００とは互いに機械的および電気的に接続されている。
【００１７】
カメラ本体１００には、マイクロコンピュータ（ＣＰＵ：以下カメラマイコンと呼ぶ）１０１が備えられており、カメラマイコン１０１はカメラ全体の制御を司る。カメラマイコン１０１はＲＡＭおよびＲＯＭなどのメモリ１０２が接続され、当該メモリ１０２は制御用プログラムを格納するとともに、カメラマイコン１０１の作業領域として用いられる。
【００１８】
撮影レンズ２００の光軸上にはＣＣＤ又はＣＭＯＳイメージセンサなどの撮像素子１０３が配置されており、この撮像素子１０３には赤外カットフィルタおよびローパスフィルタなどが備えられている。そして、撮像素子１０３には撮影レンズ２００を介して光学像が結像し、撮像素子１０３は光学像に応じた電気信号を出力する。なお、撮像素子１０３は、複数の画素（つまり、画素群）毎に独立して電荷の蓄積および読み出しを行うことができる。
【００１９】
撮像素子１０３の前面側にはシャッター１０４が配置されており、当該シャッター１０４によって非撮影の際には撮像素子１０３が遮光され、撮影の際にはシャッター１０４を開いて撮像素子１０３に光を入射させる。
【００２０】
シャッター１０４の前段には、ハーフミラー１０５が配置されており、当該ハーフミラー１０５は、非撮影の際に撮影レンズ２００を介して入射する光の一部を反射して、光学像をピント板１０６に結像する。なお、ハーフミラー１０５は撮影の際には光軸から退避する。
【００２１】
ピント板１０６の上側には表示素子１０７が配置されている。表示素子１０７は、例えば、ＰＮ液晶装置であり、ユーザーは光学ファインダー（図示せず）を介してピント板１０６に結像した光学像および表示素子１０７に表示された各種情報を見ることができる。
【００２２】
ピント板１０６に結像した光学像はペンタプリズム１０９を介して測光センサ（ＡＥ）１０８および光学ファインダーに導かれる。測光センサ１０８はＣＣＤ又はＣＭＯＳイメージセンサなどの撮像素子を備えている。画像処理演算用のＣＰＵ（以下ＩＣＰＵと呼ぶ）１１２は、カメラマイコン１０１の制御下で撮像素子１０３および測光センサ１０８を駆動制御する。さらに、ＩＣＰＵ１１２は測光センサ１０８の出力に応じて調光処理、被写体検出処理、被写体追尾、および被写体からの光の周期的な光量変化の検知（フリッカー検知）を行う。ＩＣＰＵ１１２にはＲＡＭおよびＲＯＭなどを備えるメモリ１１３が接続されている。
【００２３】
焦点検出回路（ＡＦ）１１０は、ハーフミラー１０５の後ろ側に配置されたＡＦミラー１１１で反射された光学像を受ける。焦点検出回路１１０は、ＡＦセンサ（図示せず）を備えており、カメラマイコン１０１の制御下でＡＦセンサに結像した光学像に応じて測距（つまり、焦点検出）を行う。
【００２４】
カメラ本体１００の背面には、ＬＣＤなどの表示装置１１４が配置されており、当該表示装置には、画像再生の際には、再生された画像が表示される。また、撮影の際には、表示装置１１４にはライブビュー画像およびメニューが表示される。
【００２５】
撮影レンズ１０２はフォーカスレンズ１０３などのレンズ群および絞り（図示せず）を有しており、レンズマイコン（ＬＰＵ）２０１は、カメラマイコン１０１の制御下でフォーカスレンズを駆動制御するとともに、絞りを制御する。また、ＬＰＵ２０１はカメラと被写体との距離を示す距離情報などをカメラマイコン１０１に送る。
【００２６】
なお、以下の説明では、撮像素子１０３の出力によってライブビュー画像の表示を行うとともに、フリッカー検知を行うようにしたが、測光センサ１０８によってＡＥ用画像を取得して、当該ＡＥ用画像を用いてフリッカー検知を行うようにしてもよい。
【００２７】
図２は、図１に示すカメラで行われるライブビュー（ＬＶ）表示の際の処理を説明するためのフローチャートである。なお、図示のフローチャートに係る処理はカメラマイコン１０１の制御下で行われる。
【００２８】
ユーザー操作によってライブビュー（ＬＶ）表示の指示があると、カメラマイコン１０１はライブビュー表示のための電荷蓄積（ＬＶ蓄積）およびフリッカー検知のための電荷蓄積（フリッカー蓄積）に係る蓄積条件を決定するための測光を行う（ステップＳ１０１）。ここで、カメラマイコン１０１はＩＣＰＵ１１２によって測光センサ１０８又は撮像素子１０３を制御して測光を行って測光結果（例えば、被写体の輝度）を得る。
【００２９】
続いて、カメラマイコン１０１は測光結果に基づいて、ＬＶ蓄積およびフリッカー蓄積に要する時間およびゲインなどの蓄積条件を求める（ステップＳ１０２）。以下、ＬＶ蓄積に係る蓄積条件をＬＶ蓄積条件と呼び、フリッカー蓄積に係る蓄積条件をフリッカー蓄積条件と呼ぶ。
【００３０】
次に、カメラマイコン１０１はＬＶ蓄積条件に基づいて、ＩＣＰＵ１１２によって撮像素子１０３における電荷蓄積および読み出しを行って、ＬＶ用画像を取得する（ステップＳ１０３）。ここでは、撮像素子１０３の消費電力削減、ＬＶ用画像の処理に要する時間を短縮するため、撮像素子１０３の全ての画素を用いずに、画素を間引いて電荷蓄積および読出しを行うことが望ましい。
【００３１】
続いて、カメラマイコン１０１はＬＶ用画像を表示装置１１４に表示するとともに、ＬＶ用画像に基づいて被写体の測光を行い、さらに、次のＬＶ蓄積条件を求める。つまり、測光を行う（ステップＳ１０４）。そして、カメラマイコン１０１は、シャッターボタン（レリーズボタン）の半押しによって第１のシャッタースイッチＳＷ１がオンとなったか否かを判定する（ステップＳ１０５）。
【００３２】
第１のシャッタースイッチＳＷ１がオフであると（ステップＳ１０５において、ＮＯ）、カメラマイコン１０１はＬＶ終了の指示があるか否かを判定する（ステップＳ１０６）。例えば、カメラマイコン１０１はカメラ本体１００に備えられたライブビュー表示用スイッチがオンでなければ（つまり、オフであると）ＬＶ終了であると判定する。
【００３３】
ＬＶ終了の指示があると（ステップＳ１０６において、ＹＥＳ）、カメラマイコン１０１はＬＶを終了する。一方、ＬＶ終了の指示がないと（ステップＳ１０６において、ＮＯ）、カメラマイコン１０１はステップＳ１０３の処理に戻る。
【００３４】
第１のシャッタースイッチＳＷ１がオンであると（ステップＳ１０５において、ＹＥＳ）、カメラマイコン１０１は、ＩＣＰＵ１１２によって撮像素子１０３からＬＶ用画像およびフリッカー検知用画像を取得する（ステップＳ１０７）。ここでは、カメラマイコン１０１は、ＩＣＰＵ１１２によってＬＶ蓄積およびフリッカー蓄積を以下のようにして同時に行う。
【００３５】
図３は、図１に示す撮像素子における画素配列を説明するための図である。そして、図３（ａ）は画素配列の一例を示す図であり、図３（ｂ）は図３（ａ）に示す画素配列の一部を拡大して示す図である。
【００３６】
図３（ａ）に示すように、撮像素子１０３は、２次元マトリックス状に配列された複数の画像を有している。図示の例では、１行目および２行目が間引き画素とされ、３行目および４行目がフリッカー検知用画素Ａとされる。さらに、５行目および６行目がフリッカー検知用画素Ｂとされる。７行目および８行目がフリッカー検知用画素Ｃとされる。そして、９行目および１０行目がＬＶ用画素とされ、続いて、４行の間引き画素が続き、以後同様にして、フリッカー検知用画素Ａ〜Ｃ、ＬＶ用画素、および間引き画素が配列され、最後に２行の間引き画素が配列される。
【００３７】
このように、撮像素子１０３は、複数の画素のうち少なくとも一部の画素がフリッカー検知用画素Ａ〜Ｃとされている。つまり、フリッカー検知用画素は複数のグループのうちのいずれかに属している。さらに、撮像素子１０３はＬＶ用（ライブビュー用）画素および間引き画素を備えている。また、撮像素子１０３は、複数のグループのフリッカー検知用画素とＬＶ用画素とを、それぞれ独立して電荷蓄積及び読み出しの制御を行うことができる。
【００３８】
なお、本実施形態では、撮像素子１０３が複数のグループのフリッカー検知用画素とＬＶ用画素を備えているが、測光センサ１０８が複数のグループのフリッカー検知用画素を備えていて、測光センサ１０８を用いてフリッカー検知を行う構成でもよい。また、複数のグループのフリッカー検知用画素とＬＶ用画素は、図３（ａ）に示す順序で設けられていなくてもよいし、間引き画素が設けられていなくてもよい。また、複数のグループのフリッカー検知用画素とＬＶ用画素を配置は固定されていなくてもよく、状況に応じて各画素をフリッカー検知用画素とするかＬＶ用画素とするかを切り替えるような構成でもよい。
【００３９】
図３（ｂ）に示すように、撮像素子１０３に備えられた画素はベイヤー配列されており、赤（Ｒ）、緑（Ｇｒ，Ｇｂ）、および青（Ｂ）のいずれかのカラーフィルタが画素に対応付けられている。なお、Ｇｒは赤（Ｒ）の行にある緑フィルタを示し、Ｇｂは青（Ｂ）の行にある緑フィルタを示す。
【００４０】
撮像素子１０３からＬＶ用画像を取得する際には、ＬＶ用画素について電荷蓄積および読み出しが行われる。フリッカー検知の際には、フリッカー検知用画素について電荷蓄積および読み出しが行われる。そして、撮影の際には（本画像取得の際には）、間引き画素を含めて全ての画素について電荷蓄積および読み出しが行われる。
【００４１】
上述のように、所定の規則に従って、フリッカー検知用画素Ａ〜Ｃを配置することによって、被写体の光量変化に応じてフリッカー検知を行うことができ、フリッカー検知の精度を向上させることができる。さらに、間引き画素を配置して、ＬＶ画素の取得およびフリッカー検知の際には、間引き画素について電荷蓄積および読み出しを行わない。この結果、フリッカー検知の際などにおいて消費電力を削減することができるばかりでなく、画像処理時間を短縮することができる。
【００４２】
なお、ＬＶ用画素についてはＬＶ用画像が適正な露出になるように定められた蓄積条件で電荷蓄積および読み出しが行われる。また、後述するように、フリッカー検知用画素Ａ〜Ｃについては、同一の蓄積条件においてサンプリング周期を６００Ｈｚとして電荷蓄積および読み出しを行う。この際、フリッカー検知用画素Ａ〜Ｃについてそれぞれ位相をずらして電荷蓄積が行われる。
【００４３】
再び図２を参照して、カメラマイコン１０１は、ステップＳ１０７で取得したＬＶ用画像を表示装置１１４に表示するとともに、ＩＣＰＵ１１２によって被写体の測光、次のＬＶ用蓄積、そして、フリッカー検知用蓄積のための蓄積条件を求める（ステップＳ１０８）。そして、カメラマイコン１０１は、後述するようにして、ステップＳ１０７で取得したフリッカー検知用画素を用いて、フリッカーの周期および位相を求める（ステップＳ１０９）。
【００４４】
続いて、カメラマイコン１０１は、シャッターボタンの全押しによって第２のシャッタースイッチＳＷ２がオンとなったか否かを判定する（ステップＳ１１０）。第２のシャッタースイッチＳＷ２がオフであると（ステップＳ１１０において、ＮＯ）、カメラマイコン１０１はステップＳ１０５の処理に戻る。
【００４５】
一方、第２のシャッタースイッチＳＷ２がオンとなると（ステップＳ１１０において、ＹＥＳ）、カメラマイコン１０１は、ステップＳ１０９で求めたフリッカーの周期および位相に基づいて、フリッカーの影響を低減するフリッカー低減撮影を行う（ステップＳ１１１）。例えば、フリッカー低減撮影においては、カメラマイコン１０１は、フリッカーの周期および位相に基づいてフリッカーのピークタイミングを求める。そして、カメラマイコン１０１は当該ピークタイミングに合わせてシャッターを駆動して撮影を行い、撮影画像（本画像）を得る。
【００４６】
このように、フリッカーのピークにタイミングを合わせて撮影を行えば、フリッカー光源の光量変化が最も小さいタイミングで露光（撮影）を行うことができる。その結果、輝度ムラを低減させることができる。なお、本画像の撮影にあっては、前述のように、撮像素子１０３の全ての画素（間引き画素を含む）において電荷の蓄積が行われる。
【００４７】
その後、カメラマイコン１０１は本画像をメモリ１０２に保存する（ステップＳ１１２）。そして、カメラマイコン１０１は本画像を表示装置１１４にクイックレビュー表示して（ステップＳ１１３）、ステップＳ１０３の処理に戻る。
【００４８】
図４は、比較のために従来のフリッカー検知を説明するための図である。図５は、本実施形態のカメラで行われるフリッカー検知の一例を説明するための図である。
【００４９】
図４を参照して、従来のフリッカー検知においては、例えば、周期１．６６ｍｓの間隔で蓄積および読み出しが繰り返される。この場合、ＬＥＤ光源のようなフリッカー光源においてはフリッカーの検知精度が低くなってしまう。つまり、ＬＥＤ光源のように消灯時間が点灯時間に比べて長い光源の場合に、フリッカー検知を行おうとすると、図４に示すように、光源の点灯における測光値は２点に存在するのみである。このように、従来のフリッカー検知では、ＬＥＤ光源のようなフリッカー光源のフリッカーの検知を精度よく行うためのサンプリング数が少なく、精度よくフリッカー検知を行うことができない。
【００５０】
一方、本実施形態のカメラでは、３群のフリッカー検知用画素Ａ〜Ｃを用いて、蓄積のタイミングをずらして、例えば、蓄積時間が１．６６ｍｓの場合においてサンプリング数を増加させる。
【００５１】
図５を参照して、ここでは、ＩＣＰＵ１１２から出力される蓄積開始信号Ａ〜Ｃによってフリッカー検知用画素Ａ〜Ｃにおける蓄積タイミングを所定の位相（ずらし時間：例えば、０．５５３ｍｓ）ずらす。蓄積タイミングのずらし時間である０．５５３ｍｓは、蓄積時間１．６６ｍｓをフリッカー検知用画素群の数３で除算した時間である。
【００５２】
いま、フリッカー検知用画素Ａ〜Ｃで得られた画像（つまり、測光値）をそれぞれ「ＡＥａ」、「ＡＥｂ」、および「ＡＥｃ」とする。そして、ｎ回目（ｎは２以上の整数）の蓄積および読み出しをそれぞれ「ＡＥａ（ｎ）」、「ＡＥｂ（ｎ）」、および「ＡＥｃ（ｎ）」とする。
【００５３】
測光値ＡＥａ、ＡＥｂ、およびＡＥｃの各々は時間１．６６ｍｓの間隔で得られた測光値であるが、その蓄積開始タイミングは０．５５３ｍｓずれている。このため、ＡＥａ（１）、ＡＥｂ（１）、ＡＥｃ（１）、ＡＥａ（２）、ＡＥｂ（２）、ＡＥｃ（２）、ＡＥａ（３）・・・の順に測光値を並べると、時間０．５５３ｍｓの間隔で測光値を得たことになる。
【００５４】
フリッカー検知用画素群の数（分割数）は、撮像素子１０３の画素数の範囲で増やすことができ、フリッカー検知用画素群の数を増やす程サンプリング数は増えることになる。なお、被写体の輝度に応じて分割数を決定するようにしてもよい。この場合、被写体の輝度が明るい場合にはフリッカー検知用画素の蓄積時間を短くすることができるので、分割数は少なくてもサンプリング数を増やすことができる。
【００５５】
図６は、図１に示すカメラにおいてフリッカー検知用の蓄積時間とフリッカー検知用画素の分割数との関係を示す図である。
【００５６】
カメラマイコン１０１は被写体の測光値に基づいてフリッカー検知用蓄積に関する蓄積時間を求める。図示の例では、フリッカー１周期のサンプリング数を少なくとも１８点、つまり、０．５５３ｍｓ間隔のサンプリング周期にするための分割数が示されている。そして、カメラマイコン１０１は、蓄積時間÷分割数が必要なサンプリング間隔以下になるように分割数を設定する。これによって、被写体の輝度が明るい時はフリッカー検知用蓄積に用いる画素数を少なくして消費電力を削減することができる。また、被写体輝度が低い時は画素数を多くして（つまり、蓄積時間を長くして）精度よく測光を行うことができる。
【００５７】
再び、図５を参照して、ここでは、商用電源の周波数が５０Ｈｚである場合の電荷蓄積制御および測光値の推移が示されている。商用電源の周波数が５０Ｈｚである場合には、フリッカーの周期（発光周期）は約１０ｍｓであり、蓄積時間を１．６６ｍｓとすると、１０÷１．６６≒６となる。つまり、電荷蓄積のタイミングに拘わらず、蓄積時間を１．６６ｍｓとして６周期で同一の測光値を得ることができる。言い換えると、ＡＥｘ（ｎ）＝ＡＥｘ（ｎ＋６）の関係となる（但し、ｘ＝ａ、ｂ、又はｃ）。
【００５８】
図７は、図１に示すカメラで行われるフリッカー検知の他の例を説明するための図である。
【００５９】
図７においては、商用電源の周波数が６０Ｈｚである場合の電荷蓄積制御および測光値の推移が示されている。商用電源の周波数が６０Ｈｚである場合には、フリッカーの周期（発光周期）は約８．３３ｍｓであり、蓄積時間を１．６６ｍｓとすると、８．３３÷１．６６≒５となる。つまり、電荷蓄積のタイミングに拘わらず、蓄積時間を１．６６ｍｓとして５周期で同一の測光値を得ることができる。言い換えると、ＡＥｘ（ｎ）＝ＡＥｘ（ｎ＋５）の関係となる。
【００６０】
ところで、フリッカーが存在しない撮影環境においては、測光値ＡＥ（ｎ）は、ｎに拘わらず常に一定である。いま、電源周波数５０Ｈｚにおける評価値をＦ５０とし、電源周波数６０Ｈｚにおける評価値をＦ６０として、評価値Ｆ５０およびＦ６０をそれぞれ式（１）および式（２）で定義する。
【００６１】
【数１】
0006700763.tif 000002
【００６２】
所定の閾値をＦ＿ｔｈとして、次の関係に応じてカメラマイコン１０１はフリッカーが存在する撮影環境であるか否かを判定する。
【００６３】
Ｆ５０＜Ｆ＿ｔｈで、かつＦ６０＜Ｆ＿ｔｈであると、カメラマイコン１０１はフリッカーなしと判定する。Ｆ５０＜Ｆ＿ｔｈで、かつＦ６０≧Ｆ＿ｔｈであると、カメラマイコン１０１は発光周期が１０ｍｓ（つまり、商用電源周波数５０Ｈｚ）のフリッカーが存在すると判定する。また、Ｆ５０≧Ｆ＿ｔｈで、かつＦ６０＜Ｆ＿ｔｈであると、カメラマイコン１０１は発光周期が８．３３ｍｓ（つまり、商用電源周波数６０Ｈｚ）のフリッカーが存在すると判定する。
【００６４】
さらに、Ｆ５０≧Ｆ＿ｔｈで、かつＦ６０≧Ｆ＿ｔｈである場合に、Ｆ５０≦Ｆ６０であると、カメラマイコン１０１は発光周期が１０ｍｓのフリッカーが存在すると判定する。そして、Ｆ５０≧Ｆ＿ｔｈで、かつＦ６０≧Ｆ＿ｔｈである場合に、Ｆ５０＞Ｆ６０であると、カメラマイコン１０１は発光周期が８．３３ｍｓのフリッカーが存在すると判定する。
【００６５】
なお、上述の例では、フリッカー検知用画素Ａ〜Ｃを用いてフリッカー周期の検知を行ったが、処理を簡素化するため、フリッカー検知用画素Ａのみを用いてフリッカー周期の検知を行うようにしてもよい。
【００６６】
図８は、図１に示すカメラで行われるフリッカー位相（ピーク時間）の算出を説明するための図である。
【００６７】
図８においては、商用電源周波数が６０Ｈｚのフリッカー光源に対するフリッカー位相の検知例が示されており、ここでは、フリッカー１周期分の測光値において最大の測光値（ＡＥ）および当該測光値の両隣に位置する測光値の３つの測光値を用いて、二次関数近似によってピーク時間ｔ＿ｐｅａｋを求める。
【００６８】
図示の例では、最大の測光値はＡＥｂ（３）であり、その両隣の測光値ＡＥａ（３）およびＡＥｃ（３）と測光値ＡＥｂ（３）を用いて二次関数近似によってピーク時間ｔ＿ｐｅａｋを求める。なお、ここでは、ピーク時間ｔ＿ｐｅａｋを求める際に、二次関数近似を用いたが、他の手法を用いるようにしてもよい。
【００６９】
このように、本発明の実施の形態では、被写体の輝度が低い場合であっても、サンプリング周期を短くしてフリッカー検知用蓄積時間を確保するようにしたので、フリッカーの周期および位相を精度よく検知することができる。つまり、サンプリング周期を短くしてフリッカー検知を精度よく行うことができる結果、低輝度で被写体の測光を行うことができる。
【００７０】
上述の説明から明らかなように、図１に示す例では、カメラマイコン１０１およびＩＣＰＵ１１２が読み出し手段、演算手段、および撮影制御手段として機能する。
【００７１】
以上、本発明について実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、これらの実施の形態に限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の様々な形態も本発明に含まれる。
【００７２】
例えば、上記の実施の形態の機能を制御方法として、この制御方法を撮像装置に実行させるようにすればよい。また、上述の実施の形態の機能を有するプログラムを制御プログラムとして、当該制御プログラムを撮像装置が備えるコンピュータに実行させるようにしてもよい。なお、制御プログラムは、例えば、コンピュータに読み取り可能な記録媒体に記録される。
【００７３】
［その他の実施形態］
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可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。
【符号の説明】
【００７４】
１０１  カメラマイコン（ＣＰＵ）
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（ＡＥ）
１１０    焦点検出回路（ＡＦ）
１１２  ＩＣＰＵ
１１４  表示装置
２０１  レンズマイコン（ＬＣＰＵ）
【図１】
0006700763.tif 000003
【図２】
0006700763.tif 000004
【図３】
0006700763.tif 000005
【図４】
0006700763.tif 000006
【図５】
0006700763.tif 000007
【図６】
0006700763.tif 000008
【図７】
0006700763.tif 000009
【図８】
0006700763.tif 000010