(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
二次元的に配された複数の画素を備えた撮像素子と、
前記撮像素子の駆動を制御する駆動制御手段と、
前記撮像素子を用いて取得した画像に基づいてフリッカーを検知するフリッカー検知手段と、
を有し、
前記駆動制御手段は、前記フリッカー検知手段によるフリッカーの検知に用いない画像を取得するときは、当該画像を取得する際の撮像に用いる前記撮像素子の全画素で電荷の蓄積開始から終了までを同時に実行する第１の駆動方式で前記撮像素子を駆動し、前記フリッカー検知手段によるフリッカーの検知に用いる画像を取得するときは、当該画像を取得する際の撮像に用いる前記撮像素子の行ごとに電荷の蓄積開始から終了までを順に実行する第２の駆動方式で前記撮像素子を駆動するように制御することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記フリッカーの検知に用いない画像は、フリッカーの検知以外の、画像の評価を伴う動作に用いる画像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】
前記フリッカーの検知に用いない画像および前記フリッカーの検知に用いる画像は、静止画像を取得するための撮像の前に取得され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】
前記画像の評価を伴う動作は、前記静止画像を取得するための撮像のための、露出制御に関する動作およびフォーカス制御に関する動作のうちの少なくとも１つの動作であることを特徴とする請求項３に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記画像の評価を伴う動作は、被写体の測光、被写体検出、被写体追尾、撮像レンズの位置に関する制御のうちの少なくとも１つの動作であることを特徴とする請求項３又は４に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記駆動制御手段は、前記静止画像を取得するための撮像が連続して実行される場合に、前記フリッカー検知手段の検知結果に基づいて、当該連続した撮像間における前記撮像素子の駆動方式を制御することを特徴とする請求項３乃至５の何れか一項に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記駆動制御手段は、前記静止画像を取得するための撮像が連続して実行される場合であって、前記フリッカーの検知手段によりフリッカーが発生していないことが検知された場合に、当該連続した撮像間において前記撮像素子を前記第１の駆動方式で駆動し、前記フリッカーの検知手段によりフリッカーが発生していることが検知された場合に、前記連続した撮像間において前記撮像素子を前記第２の駆動方式で駆動するように制御することを特徴とする請求項６に記載の撮像装置。
【請求項８】
前記フリッカーの検知に用いる画像は、前記駆動制御手段が前記撮像素子を前記第２の駆動方式で駆動することで連続して取得された複数の画像であって、
前記撮像装置は、前記フリッカー検知手段によってフリッカーが発生していることが検知された場合に、前記複数の画像を加算することで取得したフリッカーの影響を低減した画像に基づいて前記画像の評価を伴う動作を実行することを特徴とする請求項３乃至７の何れか一項に記載の撮像装置。
【請求項９】
前記駆動制御手段は、前記フリッカーの検知に用いない画像を取得するための撮像に用いる前記撮像素子の最初の行の読み出しの開始から最後の行の読み出しの終了までの時間がフリッカーの光量変化の半周期以上の時間となり、連続した画像間においてフリッカーの影響が逆位相の関係となるように前記撮像素子の駆動を制御して、前記複数の画像を取得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】
前記フリッカー検知手段は、前記複数の画像のそれぞれから前記フリッカーの影響を低減した画像を除算することで取得した画像に基づいてフリッカーを検知することを特徴とする請求項８又は９に記載の撮像装置。
【請求項１１】
前記静止画像は、前記撮像素子を用いて取得することができ、
前記駆動制御手段は、前記撮像素子を用いて前記静止画像を取得する場合に前記第１の駆動方式で前記撮像素子を駆動させるように制御することを特徴とする請求項３乃至１０の何れか一項に記載の撮像装置。
【請求項１２】
前記撮像素子は第１の撮像素子であり、加えて、前記第１の撮像素子とは異なる撮像素子であって、前記静止画像を取得するのに用いる第２の撮像素子と、
被写体の光束を前記第１の撮像素子へと導く第１の位置と前記第２の撮像素子へと導く第２の位置に移動できるミラーの移動を制御するミラー制御手段と、を有し、
前記ミラー制御手段は、前記フリッカーの検知に用いない画像を取得する場合に、前記第１の撮像素子で蓄積した電荷の読み出し期間中に前記第１の位置から前記第２の位置へと移動するように前記ミラーを制御し、前記フリッカーの検知に用いる画像を取得する場合に、前記第１の撮像素子で蓄積した電荷の読み出しが完了した後に前記第１の位置から前記第２の位置へと移動するように前記ミラーを制御することを特徴とする請求項３乃至１０の何れか一項に記載の撮像装置。
【請求項１３】
前記駆動制御手段は、前記フリッカーの検知に用いない画像を取得するために、前記第２の撮像素子において前記静止画像を取得するために蓄積された電荷の読み出し期間中に前記第１の撮像素子を前記第１の駆動方式で駆動するように制御することを特徴とする請求項１２に記載の撮像装置。
【請求項１４】
前記駆動制御手段は、前記フリッカーの検知に用いる画像を取得するために、前記第２の撮像素子において前記静止画像を取得するために蓄積された電荷の読み出しが完了した後に前記第１の撮像素子を前記第２の駆動方式で駆動するように制御することを特徴とする請求項１２又は１３に記載の撮像装置。
【請求項１５】
二次元的に配された複数の画素を備えた撮像素子を備えた撮像装置の制御方法であって、
前記撮像素子の駆動を制御する駆動制御工程と、
前記撮像素子を用いて取得した画像に基づいてフリッカーを検知するフリッカー検知工程と、
を有し、
前記駆動制御工程では、前記フリッカー検知工程でのフリッカーの検知に用いない画像を取得するときは、当該画像を取得する際の撮像に用いる前記撮像素子の全画素で電荷の蓄積開始から終了までを同時に実行する第１の駆動方式で前記撮像素子を駆動させ、前記フリッカー検知工程でのフリッカーの検知に用いる画像を取得するときは、当該画像を取得する際の撮像に用いる前記撮像素子の行ごとに電荷の蓄積開始から終了までを順に実行する第２の駆動方式で前記撮像素子を駆動さ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。
【請求項１６】
請求項１５に記載の撮像装置の制御方法をコンピュータで実行させるためのコンピュータで読み取り可能なプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フリッカーの検知が可能な撮像装置と、その制御方法およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、蛍光灯などの人工光源では、所定周期の光量変化である所謂フリッカーが発生することが知られている。特許文献１では、ラインごとに電荷の蓄積開始と終了のタイミングが異なる所謂ローリングシャッタ方式で撮像素子を駆動させることで画像に発生した露光ムラに基づいて、フリッカーの有無及び周波数を検知する技術について開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−４９６８５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、ローリングシャッタ方式で撮像素子を駆動する場合は、動体などの被写体を撮像して取得した画像に、当該動体部分が歪む所謂ローリングシャッタ歪みが生じるという弊害がある。このローリングシャッタ歪みにより品位が低下した画像を用いて、被写体の測光など、フリッカーの検知以外の画像の評価を伴う動作を実行すると、当該画像の評価を伴う動作の精度が低下してしまう。
【０００５】
この問題に対して、フリッカーの検知用と、フリッカーの検知以外の、画像の評価を伴う動作用に、それぞれ異なる撮像素子を撮像装置の内部に設けると、撮像装置の大型化とコストアップが問題となる。
【０００６】
本発明の目的は、フリッカーの検知に用いる画像を取得する撮像素子と同一の撮像素子を用いて、フリッカーの検知に用いない画像を、品位の低下を抑制して取得することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成する本発明の撮像装置は、二次元的に配された複数の画素を備えた撮像素子と、前記撮像素子の駆動を制御する駆動制御手段と、前記撮像素子を用いて取得した画像に基づいてフリッカーを検知するフリッカー検知手段と、を有し、前記駆動制御手段は、前記フリッカー検知手段によるフリッカーの検知に用いない画像を取得するときは、当該画像を取得する際の撮像に用いる前記撮像素子の全画素で電荷の蓄積開始から終了までを同時に実行する第１の駆動方式で前記撮像素子を駆動し、前記フリッカー検知手段によるフリッカーの検知に用いる画像を取得するときは、当該画像を取得する際の撮像に用いる前記撮像素子の行ごとに電荷の蓄積開始から終了までを順に実行する第２の駆動方式で前記撮像素子を駆動するように制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、フリッカーの検知に用いる画像を取得する撮像素子と同一の撮像素子を用いて、フリッカーの検知に用いない画像を、品位の低下を抑制して取得することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明を実施した撮像装置の実施形態であるデジタルカメラ１の概略構成を説明したブロック図である。
【図２】本発明の実施形態に係るデジタルカメラ１を構成する各部の配置を例示的に説明した図である。
【図３】本発明の実施形態に係るＡＥセンサ１１６の概略構成図である。
【図４】本発明の実施形態に係るＡＥセンサ１１６を第１の駆動方式で駆動させた場合の電荷の蓄積動作に関する例示的なシーケンス図である。
【図５】本発明の実施形態に係るＡＥセンサ１１６を第２の駆動方式で駆動させた場合の蓄積動作に関する例示的なシーケンス図である。
【図６】本発明に係る撮像処理を説明するフローチャートである。
【図７】本発明に係るフリッカー検知動作用の撮像を例示的に説明するタイミングチャートである。
【図８】本発明に係るフリッカー検知動作および測光動作用の画像の取得方法を例示的に説明する図である。
【図９】本発明に係る撮像処理においてフリッカーが検知されなかった場合のデジタルカメラ１に関するタイミングチャートを例示的に説明した図である。
【図１０】本発明の変形例に係る撮像処理のタイミングチャートを例示的に説明した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（実施形態）
（デジタルカメラ１の基本構成）
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。図１は、本発明を実施した撮像装置の実施形態であるデジタルカメラ（以下、単にカメラと称す）１の概略構成を説明したブロック図である。図２は、本発明の実施形態に係るカメラ１を構成する各部の配置を例示的に説明した図である。なお、図１に示す機能ブロックの１つ以上は、ＡＳＩＣやプログラマブルロジックアレイ（ＰＬＡ）などのハードウェアによって実現されてもよいし、ＣＰＵやＭＰＵ等のプログラマブルプロセッサがソフトウェアを実行することによって実現されてもよい。また、ソフトウェアとハードウェアの組み合わせによって実現されてもよい。したがって、以下の説明において、異なる機能ブロックが動作主体として記載されている場合であっても、同じハードウェアが主体として実現されうる。
【００１１】
図１に図示するように、本実施形態のカメラ１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を備えている。以下、カメラ１としては、カメラ本体１００にレンズユニット２００が取り付らけた状態について説明する。なお、カメラ１が、カメラ本体１００とレンズユニット２００とが一体的に設けた構成であってもよい。
【００１２】
図１、２に図示するように、カメラ制御部１０１はカメラ１内部の各部の動作を統括的に制御するカメラ制御手段であって、内部にカメラ用のマイクロコンピュータ（ＣＰＵ）を備えている。また、カメラ制御部１０１は、後述する主センサ１０６およびＡＥセンサ１１６の駆動を制御する撮像素子用の駆動制御手段でもある。したがって、カメラ制御部１０１は主センサ１０６およびＡＥセンサ１１６の駆動方式を制御することができる。
【００１３】
レンズ制御部２０１は、レンズユニット２００の動作を制御するレンズ制御手段であって、内部にレンズ用のマイクロコンピュータ（ＬＣＰＵ）を備えている。なお、レンズユニット２００にカメラ本体１００が取り付けられた状態で、カメラ本体１００側に設けられた端子群とレンズユニット２００側に設けられた端子群とを介してカメラ制御部１０１とレンズ制御部２０１とが通信可能である。
【００１４】
撮像レンズ群２０２は、後述する主センサ１０６側へと被写体の光束を導く撮像レンズ群であって、フォーカスレンズ、シフトレンズ、ズームレンズなどを備えている。レンズ駆動部２０３は、撮像レンズ群２０２を駆動するレンズ駆動手段であって、例えば、フォーカスレンズの焦点が被写体に合焦するようにレンズユニット２００を駆動することができる。絞り２０４は、撮像レンズ群２０２によってカメラ１の内部に導かれた被写体の光束に対応する光量を調節する光量調節部材である。絞り駆動部２０５は絞り２０４を駆動する絞り駆動手段である。
【００１５】
次に、クイックリターンミラー（以下、ＱＲミラーと称す）１０２は、レンズユニット２００を介して導かれた被写体の光束を、後述する主センサ１０６側およびＡＥセンサ１１６側へと導く光学部材である。ＱＲミラー１０２は、ミラーダウン位置（第１の位置）とミラーアップ位置（第２の位置）に移動でき、ミラーダウン位置において被写体の光束をＡＥセンサ１１６側へと導く。また、ＱＲミラー１０２は、ミラーアップ位置において被写体の光束を主センサ１０６側へと導く。
【００１６】
ミラー駆動部１０３はカメラ制御部１０１の指示に従ってＱＲミラー１０２を駆動するミラー駆動手段である。本実施形態では、ミラー制御手段であるカメラ制御部１０１がミラー駆動部１０３の駆動を制御することで、ＱＲミラー１０２のミラーアップ位置およびミラーダウン位置への移動を制御される。
【００１７】
シャッタ１０４は、所謂フォーカルプレーン型の先幕／後幕に相当する遮光部材であり、主センサ１０６の遮光状態を変更することで主センサ１０６における電荷の蓄積時間を制御できる。シャッタ駆動部１０５はシャッタ１０４を駆動するシャッタ駆動手段である。
【００１８】
主センサ１０６は、所謂Ｘ−Ｙアドレスで二次元的に配された複数の画素を備えたＣＭＯＳ等の電荷蓄積型の固体撮像素子であって、被写体の光束を光電変換（撮像）して画像データを出力する撮像素子である。本実施形態では主センサ１０６を第２の撮像素子と称する。なお、本実施形態のカメラ１における第１の撮像素子であるＡＥセンサ１１６については後述する。
【００１９】
第１の撮像信号処理部１０７は、主センサ１０６から出力される画像データに対して種々の処理を施す第１の信号処理手段である。例えば、第１の撮像信号処理部１０７は、画像データに対する増幅処理や、アナログ画像データからデジタル画像データへの変換を行うＡ／Ｄ変換処理、Ａ／Ｄ変換後の画像データに対する各種の補正処理、所定の圧縮形式への圧縮処理等を行う。
【００２０】
第１のタイミング発生部１０８は、主センサ１０６と第１の撮像信号処理部１０７に対して各種のタイミング信号を出力する第１のタイミング発生手段である。メモリ１０９は、カメラ１の動作に関わるデータやカメラ１を用いて取得した種々のデータを記録可能な記録媒体である。本実施形態のメモリ１０９は、不揮発性メモリとしてＲＯＭ領域、および、揮発性メモリとしてＲＡＭ領域を備えている。
【００２１】
インターフェース部１１０は、後述の外部記録媒体１１１への画像データなどの記録、又は外部記録媒体１１１から画像データなどの読み出しを行うための通信手段である。外部記録媒体１１１は、画像データなど各種のデータを記録する半導体メモリ等の記録媒体であって、カメラ本体１００に着脱可能である。
【００２２】
表示部１１３は、ＴＦＴ型ＬＣＤ（薄膜トランジスタ駆動型液晶表示器）などで構成された表示手段であって、取得した静止画像や動画像を表示できる。表示駆動部１１２は、表示部１１３に画像データなどを表示させるための表示駆動手段である。外部インターフェース１１４は、外部機器１１５のような外部装置との画像データおよび制御信号などの情報通信を行うインターフェースである。
【００２３】
ＡＥセンサ１１６は、所謂Ｘ−Ｙアドレスで二次元的に配された複数の画素を備えたＣＭＯＳ等の電荷蓄積型の固体撮像素子である。本実施形態ではＡＥセンサ１１６を第１の撮像素子と称する。本実施形態のカメラ１は、ＡＥセンサ１１６を用いて取得した画像データに基づいて、被写体の測光動作と、光源のフリッカーを検知する動作とを実行することができる。当該フリッカーを検知する動作の詳細については後述する。
【００２４】
なお、ＡＥセンサ１１６は、画像データを取得する際の撮像に用いる撮像用の全画素で、電荷の蓄積開始から終了までを同時に実行する第１の駆動方式での駆動が可能である。また、ＡＥセンサ１１６は、電荷の蓄積開始から終了までを列方向における複数の行（ライン）ごとに順に実行する第２の駆動方式での駆動が可能である。そして、本実施形態のカメラ１としては、少なくとも、第１の駆動方式でＡＥセンサ１１６を駆動して取得した画像データをフリッカーの検知には用いない構成である。この構成については、後述の撮像処理の説明にて言及する。
【００２５】
なお、上述したＡＥセンサ１１６における撮像用の全画素とは、少なくとも、画像データを取得する際の撮像に用いる画素であればよい。したがって、例えば、ＡＥセンサ１１６の撮像用の画素としては、ＡＥセンサ１１６を構成する全画素から撮像用に間引いた一部の画素であってもよいし、位相差検出専用の画素などを含まない構成であってもよい。
【００２６】
以上説明したように、本実施形態のＡＥセンサ１１６は駆動方式を切り替えることが可能である。上述した第１の駆動方式は所謂グローバルシャッタ方式であって、上述した第２の駆動方式は所謂ローリングシャッタ方式である。
【００２７】
第２の撮像信号処理部１１７は、ＡＥセンサ１１６から出力される画像データに対して種々の処理を施す第２の信号処理手段である。第２の撮像信号処理部１１７が実行する信号処理の詳細は、第１の撮像信号処理部１０７と略同一なので説明を省略する。
【００２８】
なお、第２の撮像信号処理部１１７は、被写体を測光する測光手段でもある。具体的に、第２の撮像信号処理部１１７は、ＡＥセンサ１１６を用いて取得した画像データの明るさを評価するために、当該画像データを示す画像を複数のブロックに分割し、各ブロックの平均輝度値を算出する。そして、第２の撮像信号処理部１１７は、各ブロックの平均輝度値を積分して代表輝度値を取得する。以降の説明では、この代表輝度値を測光値と称し、後述する静止画に対応した画像データを取得する際の露出制御など種々の処理および制御に用いる。本実施形態では、上述したＡＥセンサ１１６による画像データの取得から、第２の撮像信号処理部１１７による測光値の算出までの動作を測光動作と称する。また、第２の撮像信号処理部１１７は、光源の所定周期の光量変化（フリッカー）を検知するフリッカー検知手段でもある。上述した被写体の測光動作および光源のフリッカーの検知動作（以下、フリッカー検知動作と称す）の詳細については撮像処理の説明にて言及する。
【００２９】
第２のタイミング発生部１１８は、ＡＥセンサ１１６と第２の撮像信号処理部１１７に対して各種のタイミング信号を出力する第２のタイミング発生手段である。ペンタプリズム１１９は、ＱＲミラー１０２を介して入射した光束を図２に図示する光路でＡＥセンサ１１６とファインダー１２３へと導く光学部材である。
【００３０】
測距部１２１は、ＡＦセンサ（不図示）を備えた測距手段であって、ハーフミラーであるＱＲミラー１０２を透過してサブミラー１２４に反射した光束に基づいて被写体のデフォーカス量を取得する。なお、ＡＦセンサとしては公知のラインセンサなどを採用する。
【００３１】
測距部１２１が取得したデフォーカス量に基づいて、カメラ制御部１０１が被写体までの距離を算出する。そして、カメラ制御部１０１は、該被写体までの距離に関する情報に基づいて撮像レンズ群２０２の駆動制御を実行することで、フォーカスレンズを被写体に合焦させることができる。測距駆動部１２０は、測距部１２１を駆動する駆動手段である。
【００３２】
レリーズスイッチ１２２は、ユーザーの操作に応じて、被写体の撮像準備動作と撮像動作に関わる指示を入力できる操作手段である。レリーズスイッチ１２２のＳＷ１状態（例えば半押し）で撮像準備動作が指示され、レリーズスイッチ１２２のＳＷ２状態（例えば全押し）で撮像動作が指示される。なお、撮像準備動作としては、後述するフリッカー検知動作や測光動作などが含まれる。以上が本発明の実施形態に係るカメラ１の基本構成である。
【００３３】
（ＡＥセンサ１１６の構成および駆動方式）
以下、図３〜５を参照して、ＡＥセンサ１１６の詳細について説明する。図３は、本発明の実施形態に係るＡＥセンサ１１６の概略構成図であって、２次元の走査方法を採る固体撮像素子の構成を示したものである。画素３０１は、ＡＥセンサ１１６の駆動の単位である１つの画素を示している。なお、以降の説明では、ＡＥセンサ１１６を構成する画素３０１は全て撮像用の画素であるものとして説明する。フォトダイオード（以下、ＰＤと称す）３０２は、光（被写体の光束）を電荷に変換する光電変換部である。フローティングディフュージョン（以下、ＦＤと称す）３０６は、ＰＤ３０２で変換した電荷を一時的に蓄積しておく領域である。転送スイッチ３０３は、転送パルスφＴＸによってＰＤ３０２で蓄積した電荷をＦＤ３０６に転送するスイッチである。増幅ＭＯＳアンプ３０７は、ソースフォロアとして機能する増幅部である。選択スイッチ３０８は、選択パルスφＳＥＬＶによって読み出し画素を選択するスイッチである。リセットスイッチ３０９は、リセットパルスφＲＥＳによってＦＤ３０６に蓄積された電荷を除去するスイッチである。
【００３４】
定電流源３１１は、増幅ＭＯＳアンプ３０７の負荷となる電源部である。読み出し回路３１５は、選択スイッチ３０８で選択された画素のＦＤ３０６に蓄積された電荷を、増幅ＭＯＳアンプ３０７と定電流源３１１による電荷・電圧変換で電圧に変換された後、信号出力線３１０を経て画素データとして読み出す回路部である。
【００３５】
選択スイッチ３１２は、読み出し回路３１５で読み出した画素データ（画素信号）を選択する選択スイッチであり、水平走査回路３１６によって駆動される。水平走査回路３１６によって選択された画素データは出力アンプ３１３で増幅されてＡＥセンサ１１６から出力される。垂直走査回路３１４は、転送スイッチ３０３，選択スイッチ３０８，リセットスイッチ３０９を選択するための回路部である。ここで、各パルスφＴＸ、φＲＥＳ、φＳＥＬＶのそれぞれにおいて、垂直走査回路３１４によって走査選択された第ｎ番目の走査ラインをφＴＸｎ、φＲＥＳｎ、φＳＥＬＶｎとする。また、第ｎ＋１番目の走査ラインをφＴＸｎ＋１、φＲＥＳｎ＋１、φＳＥＬＶｎ＋１とする。図３では、便宜上、第ｎ番目の走査ラインから第ｎ＋６番目の走査ラインまでを示している。また、ＦＤ３０６、増幅ＭＯＳアンプ３０７及び定電流源３１１により、「フローティングディフュージョンアンプ」が構成される。
【００３６】
次に、図４を参照して、第１の駆動方式（グローバルシャッタ方式）に係るＡＥセンサ１１６の電荷の蓄積開始から画像データの読み出しまでの動作について説明する。図４は、本発明の実施形態に係るＡＥセンサ１１６を第１の駆動方式で駆動させた場合の電荷の蓄積動作に関する例示的なシーケンス図である。図４に図示するように、時刻ｔ２０１からｔ２０２の間、全ラインのφＲＥＳとφＴＸにパルスが印加されて、転送スイッチ３０３及びリセットスイッチ３０９がオンする。これにより、全ラインのＰＤ３０２とＦＤ３０６に蓄積されている不要電荷が除去されてリセット動作が行われる。この動作が第１の駆動方式を用いたＡＥセンサ１１６の電子的な先幕シャッタに相当する。
【００３７】
続いて、時刻ｔ２０２でφＲＥＳとφＴＸへのパルスの印加が解除されて、転送スイッチ３０３及びリセットスイッチ３０９がオフになり、全ラインのＰＤ３０２に発生する電荷の蓄積動作が開始される。時刻ｔ２０２からｔ２０３の間、全ラインのφＴＸにパルスが印加されて、転送スイッチ３０３がオンし、ＰＤ３０２に蓄積された電荷をＦＤ３０６に転送する転送動作が行われる。この動作が第１の駆動方式を用いたＡＥセンサ１１６の電子的な後幕シャッタに相当する。
【００３８】
電荷転送後の時刻ｔ２０３からｔ２０４の間、φＳＥＬＶｎにパルスが印加されて選択スイッチ３０８がオンすることにより、ＦＤ３０６で保持した電荷が電圧に変換され、画素データ（画素信号）として読み出し回路３１５に出力される。読み出し回路３１５で一時的に保持された画素データは、水平走査回路３１６によって時刻ｔ１０７より順次出力される。そして、時刻ｔ２０５で第ｎラインにおける画素からの画素データの読み出しが完了する。
【００３９】
次に、第ｎ＋１ラインにおいて、時刻ｔ２０６からｔ２０７の間、φＳＥＬＶｎ＋１にパルスが印加されて選択スイッチ３０８がオンすることにより、ＦＤ３０６で保持した電荷が電圧に変換され、画素データとして読み出し回路３１５に出力される。読み出し回路３１５で一時的に保持された画素データは、水平走査回路３１６によって時刻ｔ２０７より順次出力される。そして、時刻ｔ２０８で第ｎ＋１ラインにおける画素からの画素データの読み出しが完了する。
【００４０】
なお、本実施形態では、ＰＤ３０２で光電変換した電荷をＦＤ３０６で一時的に蓄積する構成であったが、これに限定されるものではない。例えば、特開２０１１−１５１５００号公報に開示されているように、ＡＥセンサ１１６の構成として、画素３０１ごとに電荷を蓄積する保持部（メモリ）を設けてもよい。この構成であれば、ＦＤ３０６に電荷を蓄積することで発生する暗電流の影響を抑制することができるので、他の画素の電荷蓄積に起因して発生する暗電流により画像データに生じるノイズを低減することができる。
【００４１】
次に、図５を参照して、第２の駆動方式（ローリングシャッタ方式）に係るＡＥセンサ１１６の電荷の蓄積開始から画像データの読み出しまでの動作について説明する。図５は、本発明の実施形態に係るＡＥセンサ１１６を第２の駆動方式で駆動させた場合の蓄積動作に関する例示的なシーケンス図である。図５に図示するように、第ｎラインにおいて、まず時刻ｔ１０１からｔ１０２の間、φＲＥＳｎとφＴＸｎにパルスが印加されて、転送スイッチ３０３及びリセットスイッチ３０９がオンする。これにより、第ｎラインのＰＤ３０２とＦＤ３０６に蓄積されている不要電荷が除去されてリセット動作が行われる。続いて、時刻ｔ１０２でφＲＥＳｎとφＴＸｎへのパルスの印加が解除されて、転送スイッチ３０３及びリセットスイッチ３０９がオフになり、第ｎラインのＰＤ３０２に発生する電荷の蓄積動作が開始される。次に、時刻ｔ１０３で時刻ｔ１０２と同様に、第ｎ＋１ラインの蓄積動作が開始し、時刻ｔ１０４で第ｎ＋２ラインの蓄積動作が開始する。この様に、一定間隔でＡＥセンサ１１６の列方向においてラインごとに順次リセットを解除し電荷の蓄積動作を開始する事で電子的な先幕シャッタ動作を実現している。第２の駆動方式を用いたＡＥセンサ１１６の電子的な先幕シャッタをローリング先幕シャッタと称し、そのタイミングを図５の太破線で例示的に図示する。
【００４２】
ここで第ｎラインに戻り、時刻ｔ１０５からｔ１０６の間、φＴＸｎにパルスが印加されて、転送スイッチ３０３がオンし、ＰＤ３０２に蓄積された電荷をＦＤ３０６に転送する転送動作が行われる。第ｎラインの転送動作の終了に続き、時刻ｔ１０６からｔ１０７の間、φＳＥＬＶｎにパルスが印加されて選択スイッチ３０８がオンすることで、ＦＤ３０６で保持した電荷が電圧に変換され、画素データ（画素信号）として読み出し回路３１５に出力される。読み出し回路３１５で一時的に保持された画素データは、水平走査回路３１６によって時刻ｔ１０７より順次出力される。そして、時刻ｔ１０８で第ｎラインにおける画素からの画素データの読み出しが完了する。
【００４３】
第ｎ＋１ラインにおいて、時刻ｔ１０８からｔ１０９の間、φＴＸｎ＋１にパルスが印加されて、転送スイッチ３０３がオンし、ＰＤ３０２に蓄積された電荷をＦＤ３０６に転送する転送動作が行われる。第ｎ＋１ラインの転送動作の終了に続いて、時刻ｔ１０９からｔ１１０の間、φＳＥＬＶｎ＋１にパルスが印加されて選択スイッチ３０８がオンすることにより、ＦＤ３０６で保持した電荷が電圧に変換され、画素データとして読み出し回路３１５に出力される。読み出し回路３１５で一時的に保持された画素データは、水平走査回路３１６によって時刻ｔ１１０より順次出力される。そして、時刻ｔ１１１で第ｎ＋１ラインにおける画素からの画素データの読み出しが完了する。この様に、一定間隔でＡＥセンサ１１６の列方向においてラインごとに順次電荷の転送及び読出しを行う事により電子的な後幕シャッタを実現している。第２の駆動方式を用いたＡＥセンサ１１６の電子的な後幕シャッタをローリング後幕シャッタと称し、そのタイミングを図５の太線で例示的に図示する。以上が、異なる２つの駆動方式における、ＡＥセンサ１１６における電荷の蓄積開始から画像データの読み出しまでの動作である。なお、上述したＡＥセンサ１１６に関する各動作は、カメラ制御部（駆動制御手段）１０１が統括的に制御する。
【００４４】
以上説明したように、第２の駆動方式でＡＥセンサ１１６を駆動すると、ＡＥセンサ１１６のラインごとにリセット動作から読み出し動作までのタイミング（少なくとも、電荷蓄積の開始から終了までのタイミング）が異なる。したがって、フリッカーが発生している場合は、第２の駆動方式でＡＥセンサ１１６を駆動することで、取得した画像データが示す画像にフリッカーの光量変化周期に起因する露光ムラが生じる場合がある。この画像に生じた露光ムラに基づいてフリッカーを検知することができるため、フリッカー検知動作を行う場合は、ＡＥセンサ１１６を第２の駆動方式で駆動することが望ましい。
【００４５】
しかしながら、第２の駆動方式でＡＥセンサ１１６を駆動すると、取得した画像データが示す画像の上下で被写体がぶれる所謂ローリングシャッタ歪みが生じてしまう場合がある。例えば、第２の駆動方式でＡＥセンサ１１６を駆動して動体などの被写体を撮像した場合、画像内おける動体に対応した領域が不自然に歪んでしまう。この場合、ＡＥセンサ１１６を第２の駆動方式で駆動して取得した画像データに基づいて測光動作や被写体検出、被写体追尾、フォーカス制御などの画像の評価を伴う動作を実行すると、上述した各動作の精度が低下してしまう場合がある。
【００４６】
したがって、カメラ１の大型化やコストアップを回避するため、同一の撮像素子を用いてフリッカーの検知動作と測光動作などのフリッカーの検知以外の動作を実行すると、フリッカーの検知と高精度な測光動作などを両立するのは困難である。すなわち、フリッカー検知動作に用いる画像データを取得する撮像素子と同一の撮像素子を用いて、フリッカー検知動作に用いない画像データを、品位の低下を抑制して取得することは困難である。
【００４７】
そこで、本実施形態のカメラ１は、フリッカー検知動作に用いる画像データは、第２の駆動方式でＡＥセンサ１１６を駆動させて取得し、測光動作などに用いる画像データは、第１の駆動方式でＡＥセンサ１１６を駆動させて取得する。本実施形態のカメラ１は、この構成を採用することによって、同一の撮像素子を用いてフリッカー検知動作と測光動作などを実行する場合であっても、フリッカーの検知と高精度な測光動作などを両立することができる。すなわち、本実施形態のカメラ１は、この構成を採用することによって、フリッカーの検知に用いる画像を取得する撮像素子と同一の撮像素子を用いて、フリッカーの検知に用いない画像を、品位の低下を抑制して取得することができる。
【００４８】
なお、第１の駆動方式でＡＥセンサ１１６を駆動する場合は撮像用の全画素で一括して電荷の蓄積を開始できるため、第２の駆動方式でＡＥセンサ１１６を駆動する場合よりも、前回の電荷蓄積の終了から次の電荷蓄積の開始までの間隔を短くできる。また、この構成により、第１の駆動方式でＡＥセンサ１１６を駆動する場合は、電荷蓄積に関わる読み出し期間中に次の電荷蓄積（撮像）に備えたＱＲミラー１０２やシャッタ１０４などの動作が可能である。したがって、第１の駆動方式でＡＥセンサ１１６を駆動する場合は、第２の駆動方式でＡＥセンサ１１６を駆動する場合よりも、電荷蓄積の終了から次の電荷蓄積を開始するまでの間隔を短くすることができる。以上説明したように、第１の駆動方式でＡＥセンサ１１６を駆動する場合は、第２の駆動方式でＡＥセンサ１１６を駆動する場合よりも、連続撮像を実行する間隔を短くすることができるため、連続撮像の撮像速度を速めることができる。以上説明したＡＥセンサ１１６の駆動方式の切り替えについては、後述の撮像処理の説明において詳しく言及する。
【００４９】
（撮像処理）
以下、図６を参照して、カメラ１の撮像処理について説明する。図６は、本発明に係る撮像処理を説明するフローチャートである。なお、以降の説明では、フリッカー検知動作を実行する場合であって、ユーザーによるレリーズスイッチ１２２の操作に応じて連続撮像が実行される場合について説明する。なお、以降の説明では、撮像処理において取得される画像データを単に画像と称する。
【００５０】
レリーズスイッチ１２２がＳＷ１状態にされたことに応じて撮像処理が開始される。ステップＳ６０１でカメラ制御部（駆動制御手段）１０１は、第２のタイミング発生部１１８を介して、ＡＥセンサ１１６を第２の駆動方式で駆動し、測光動作用およびフリッカー検知動作用の画像を取得する。次に、ステップＳ６０２で第２の撮像信号処理部（測光手段）１１７は、ステップＳ６０１で取得した画像に基づいて測光動作を実行する。また、ステップＳ６０３で第２の撮像信号処理部（フリッカー検知手段）１１７は、ステップＳ６０１で取得した画像に基づいて前述したフリッカー検知動作を実行する。
【００５１】
ここで、ステップＳ６０１〜６０３の処理について図７、８を参照して説明する。図７は、本発明に係るフリッカー検知動作用の撮像を例示的に説明するタイミングチャートである。図７（ａ）は、カメラ１を構成する各部の動作を示している。また、図７（ｂ）は、フリッカーの光量変化周期が判明していない場合のフリッカー検知動作（第１のフリッカー検知動作）用の撮像を示している。また、図７（ｃ）は、フリッカーの光量変化周期が判明している場合のフリッカー検知動作（第２のフリッカー検知動作）用の撮像を示している。図８は、本発明に係るフリッカー検知動作および測光動作用の画像の取得方法を例示的に説明する図である。図８（ａ）は、測光動作用の画像の取得方法を示し、図８（ｂ）は、フリッカー検知動作用の画像の取得方法を示している。
【００５２】
レリーズスイッチ１２２がＳＷ１状態にされると、カメラ制御部１０１は、ＡＥセンサ１１６を第２の駆動方式で駆動し、測光動作およびフリッカー検知動作のために期間ｔ１１〜ｔ１２に計４回の撮像を実行する（図７（ａ））。この動作が前述したステップＳ６０１の処理に該当する。
【００５３】
上述した計４回の撮像としては、各撮像において、ＡＥセンサ１１６の最初のラインの読み出し開始から最後のラインの読み出し終了までの時間が、フリッカーの光量変化の半周期以上の時間となるようにカメラ制御部１０１によって制御されている。また、計４回の撮像で取得される連続した画像間では、画像間に生じるフリッカーの影響がそれぞれ逆位相の関係となるようにカメラ制御部１０１によって制御されている。具体的に、連続する撮像間におけるＡＥセンサ１１６の同一ラインでの電荷の読み出しから次の読み出しまでの間隔が、フリッカーの光量変化の半周期と略等しくなるようにカメラ制御部１０１によって制御されている。以上説明した様子を示したのが図７（ｂ）である。
【００５４】
この構成により、フリッカーが発生している場合は、連続した２回の撮像によって取得する２つの画像間において、それぞれフリッカーの影響が逆位相の関係となる（図８（ａ））。すなわち、蓄積Ａと蓄積Ｂにおいて取得した画像同士は、図８（ａ）に図示するように、画像内において露光ムラの発生する位置（画像内における明暗部分の位置）が上下反転する。蓄積Ｃと蓄積Ｄにおいて取得した画像間でも同様に、画像内において露光ムラが発生する位置が上下反転する。
【００５５】
したがって、画像Ａと画像Ｂ、または画像Ｃと画像Ｄをそれぞれ加算することで、図８（ａ）に図示するように、フリッカーの影響を低減した画像Ｅおよび画像Ｅ’を取得できる。第２の撮像信号処理部１１７は、この画像Ｅまたは画像Ｅ’を用いて測光動作を実行する。この動作が前述したステップＳ６０２の処理に該当する。
【００５６】
第２の撮像信号処理部１１７は、図８（ｂ）に図示するように、画像Ａ〜Ｂを画像Ｅで除算し、画面内に生じたフリッカー成分を抽出した画像Ｆ、Ｆ１を取得する。同様に、第２の撮像信号処理部１１７は、画像データＣ〜Ｄを画像Ｅ’で除算して画像Ｆ２〜Ｆ３を取得する。この処理により、画像Ｆ〜Ｆ３として、画像Ａ〜Ｆに対応した含まれるフリッカー成分のみを抽出することができる。
【００５７】
そして、第２の撮像信号処理部１１７は、画像Ｆと画像Ｆ１におけるフリッカー成分のピークタイミングを用いて、フリッカーの光量変化周期を検知する。具体的に、第２の撮像信号処理部１１７は、画像Ｆおよび画像Ｆ１のピークタイミングの差（ピーク間のライン数など）に基づいてフリッカーの光量変化周期を検知する。なお、第２の撮像信号処理部１１７は、画像Ｆ２およびＦ３についても、前述した画像Ｆと画像Ｆ１と同様の処理を実行し、フリッカーの光量変化周期を検知する。
【００５８】
なお、蛍光灯などの人工光源でフリッカーが発生している場合、フリッカーの周波数は商用電源周波数の２倍に等しくなる。例えば、商用電源周波数が５０Ｈｚの地域ではフリッカーの周波数は１００Ｈｚとなり、フリッカーの光量変化周期はフリッカー周波数の逆数で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の周波数は１２０Ｈｚとなり、その光量変化周期はフリッカーの周波数の逆数で８．３３ｍｓとなる。カメラ１の電源がオンされてから初めてフリッカー検知動作を実行する場合は、フリッカーの光量変化周期が上述した１０ｍｓなのか８．３３ｍｓなのかがわからない。この場合、ＡＥセンサ１１６の駆動タイミングをフリッカーの光量変化周期に基づいて正しく設定することができないので、フリッカー検知動作を正確に実行できない場合がある。
【００５９】
そこで、本実施形態では、フリッカー検知精度を向上させるために、第２の撮像信号処理部１１７が画像Ｆと画像Ｆ１におけるフリッカーのピークタイミングの差と、画像Ｆ２と画像Ｆ３におけるフリッカーのピークタイミングの差とを比較する。
【００６０】
例えば、ＡＥセンサ１１６の駆動タイミングがフリッカーの光量変化周期に合わせて正しく設定されている場合は、連続する画像間でのフリッカーのピークタイミングの差は常に略同一になる。したがって、第２の撮像信号処理部１１７は、連続する画像間におけるフリッカーのピークタイミングの差がそれぞれ異なる場合に、ＡＥセンサ１１６の駆動タイミングがフリッカーの光量変化に対して正しく設定されていないと判定する。そして、この場合、カメラ制御部１０１はＡＥセンサ１１６の駆動タイミングを正しい設定に変更する。そして、改めてフリッカー検知動作用に撮像を実行し、当該撮像によって取得した画像に基づいて測光動作およびフリッカー検知動作を実行する。この構成により、本実施形態のカメラ１はフリッカーの検知動作および測光動作の精度を向上させることができる。
【００６１】
なお、本実施形態では、フリッカー検知動作用に計４回の撮像を実行する場合について説明したが、フリッカー検知動作用としては、少なくとも２回の撮像を実行する構成であればよい。例えば、計２回の撮像で取得した連続した画像間におけるフリッカーのピークタイミングの差と、ＡＥセンサ１１６の同一ラインでの連続する読み出しの間隔に基づいてフリッカーの光量変化周期を正しく判定することもできる。この構成であれば、計２回の撮像を実行するだけでフリッカーの光量変化周期を正確に検知できるので、計４回の撮像を実行する場合よりもフリッカー検知動作に係る時間を短くすることができる。
【００６２】
また、フリッカーが発生していない場合は画像データＦ〜Ｆ３にフリッカー成分が現れない。第２の撮像信号処理部１１７は、このフリッカー成分の有無に基づいてフリッカーの発生有無を検知することができる。以上説明した構成によって、本実施形態のカメラ１は、フリッカーの発生有無、ピークタイミング、光量変化周期を検知することができる。そして、カメラ１は、フリッカー検知動作に用いる画像と同一の画像に基づいて測光動作を実行することができる。
【００６３】
図６に戻り、ステップＳ６０４でカメラ制御部１０１は、レリーズスイッチ１２２がＳＷ２状態にされたか否かを判定する。カメラ制御部１０１によりレリーズスイッチ１２２がＳＷ２状態ではない（ステップＳ６０４でＮＯ）と判定された場合はステップＳ６０１の処理に戻る。この一連の処理が、図７（ａ）の期間ｔ１２〜ｔ１３に相当する。なお、レリーズスイッチ１２２のＳＷ１状態が解除されている場合は、撮像処理を終了する。
【００６４】
また、カメラ制御部１０１によりレリーズスイッチ１２２がＳＷ２状態である（ステップＳ６０４でＹＥＳ）と判定された場合はステップＳ６０５の処理に進む。ステップＳ６０５でカメラ制御部１０１は、ステップＳ６０３におけるフリッカーの検知結果に基づいて後の処理を場合分けする。
【００６５】
フリッカーが発生していない場合、ステップＳ６０６でカメラ制御部１０１は、先に取得した被写体までの距離に関する情報や測光値等に基づいてカメラ１の各部を動作させ、主センサ１０６を用いて（静止画像用の）電荷蓄積および読み出しを実行する。すなわち、カメラ制御部１０１は、主センサ１０６を用いて被写体の撮像を実行して記録用の画像（静止画像）を取得する。
【００６６】
次に、ステップＳ６０７でカメラ制御部１０１は、第２のタイミング発生部１１８を介して、ＡＥセンサ１１６を第１の駆動方式で駆動し、測光動作用の画像データを取得する。すなわち、ステップＳ６０７でカメラ制御部１０１は、ＡＥセンサ１１６を所謂グローバルシャッタ方式で駆動して画像を取得する。
【００６７】
図９は、本発明に係る撮像処理においてフリッカーが検知されなかった場合のカメラ１に関するタイミングチャートを例示的に説明した図である。図９に図示するように、本実施形態のカメラ１は、連続撮像間でフリッカー検知動作を実行しない場合に、第１の駆動方式でＡＥセンサ１１６を駆動して測光動作用の画像を取得する。
【００６８】
なお、ステップＳ６０７における電荷の蓄積時間は、便宜的にフリッカーの光量変化の略１周期に相当する時間を設定するが、これに限定されるものではない。測光動作の精度が低下しないような画像を取得できる時間であれば、どのような蓄積時間でもよい。
【００６９】
次に、ステップＳ６０８で第２の撮像信号処理部１１７はステップＳ６０７の処理で取得した画像に基づいて測光動作を実行する。当該測光動作によって取得した測光値は連続撮像における次の撮像に対応した露出制御に用いる。
【００７０】
以上説明したように、フリッカー検知動作によりフリッカーが発生していないことを検知した場合は、連続する撮像間においてＡＥセンサ１１６を第１の駆動方式で駆動する。この構成を採用した本実施形態のカメラ１は、ＡＥセンサ１１６のラインごとに電荷の蓄積開始から終了までのずれがない画像を取得することができる。本実施形態のカメラ１は、当該画像を用いて測光動作を実行することで、測光動作の精度が低下するのを抑制することができる。また、前述した構成を採用した本実施形態のカメラ１は、前述したように、前回の電荷蓄積の終了から次の電荷蓄積を開始するまでの間隔を更に短くすることができるため、連続撮像の撮像速度を速めることができる。
【００７１】
次に、フリッカーが発生している（ステップＳ６０５でフリッカーありと判定された）場合について説明する。この場合、ステップＳ６０９で第１のタイミング発生部１０８は、検知したフリッカーのピークタイミングに基づき、静止画像を取得するための撮像（電荷の蓄積および読み出し）のタイミングを制御する。具体的に、第１のタイミング発生部１０８は、フリッカーの光量変化が少ない期間で静止画像用の撮像を実行するような撮像タイミングを設定する。撮像タイミングとしては、主センサ１０６において、最初に読み出しが行われるラインでの電荷蓄積の開始から最後に読み出しが行われるラインでの電荷蓄積の終了まで期間の略中心が、フリッカーのピークタイミングに略一致するようなタイミングを設定する。この構成であれば、フリッカーの影響を低減させた静止画像を取得することができる。なお、フリッカーのピークタイミングではなくボトムタイミングに基づいて撮像タイミングを設定してもよい。
【００７２】
ステップＳ６１０でカメラ制御部１０１は、先に設定した撮像タイミングに基づいて、主センサ１０６を用いた被写体の撮像を実行し、記録用の画像（静止画像）を取得する。次に、ステップＳ６１１でカメラ制御部１０１は、第２のタイミング発生部１１８を介して、ＡＥセンサ１１６を第２の駆動方式で駆動し、測光動作用およびフリッカー検知動作用の画像を取得する。すなわち、ステップＳ６１１でカメラ制御部１０１は、ＡＥセンサ１１６を所謂ローリングシャッタ方式で駆動して測光動作およびフリッカー検知動作用の画像を取得する。
【００７３】
なお、一度検知したフリッカーの光量変化周期が短時間の間に変化する確率は低いため、連続撮像の撮像間においては、図７（ｃ）に図示するように計２回の撮像を実行する。この構成により、ステップＳ６０１の処理よりもステップＳ６１１の処理の方が、測光動作用およびフリッカー検知動作用の画像の取得に掛る時間を、２回の撮像に必要な時間の分だけ短縮することができる。ステップＳ６１２の処理は前述したステップＳ６０２と同様なので説明は省略する。なお、ステップＳ６１２で取得した測光値は次の静止画像を取得する際の露出制御に用いる。
【００７４】
ステップＳ６１３で第２の撮像信号処理部１１７は、前述したステップＳ６０３と略同様に、画像Ｆと画像Ｆ１を取得し、当該画像Ｆおよび画像Ｆ１に基づいてフリッカー検知動作（第２のフリッカー検知動作）を実行する。なお、前述したように、連続撮像間においてフリッカーの光量変化周期が変化する確率は低いので、ステップＳ６１３の処理ではフリッカーのピークタイミングのみを検知するような構成であってもよい。ステップＳ６１３で取得したフリッカーのピークタイミングに関する情報は、次の静止画像用の撮像タイミングの設定に用いる。
【００７５】
次に、ステップＳ６１４でカメラ制御部１０１は、レリーズスイッチ１２２がＳＷ２状態であるか否かを判定する。カメラ制御部１０１によりレリーズスイッチ１２２がＳＷ２状態である（ステップＳ６１４でＹＥＳ）と判定された場合は、ステップＳ６０５の処理に戻る。また、カメラ制御部１０１によりレリーズスイッチ１２２がＳＷ２状態ではない（ステップＳ６１４でＮＯ）と判定された場合は、撮像処理を終了する。すなわち、レリーズスイッチ１２２のＳＷ２状態が解除されて連続撮像が終了した場合は、現在の撮像処理を終了する。以上が本実施形態の撮像処理である。
【００７６】
以上説明したように、本実施形態のカメラ１は、第２の駆動方式でＡＥセンサ１１６を駆動して取得した画像をフリッカー検知動作に用いる。そして、フリッカー検知動作によりフリッカーが発生していないことが検知された場合は、当該検知後の（静止画像取得用の）連続撮像間においてＡＥセンサ１１６を第１の駆動方式で駆動する。
【００７７】
また、フリッカー検知動作によりフリッカーが発生していることが検知された場合は、当該検知後の（静止画像取得用の）連続撮像間においてＡＥセンサ１１６を第２の駆動方式で駆動する。この構成を採用した本実施形態のカメラ１は、ＡＥセンサ１１６を用いてフリッカーの検知が可能であって、ＡＥセンサ１１６撮像素子を用いて取得する画像の品位が低下することを抑制することができる。すなわち、本実施形態のカメラ１は、フリッカーの検知に用いる画像を取得する撮像素子と同一の撮像素子を用いて、フリッカーの検知に用いない画像を、品位の低下を抑制して取得することができる。
【００７８】
したがって、本実施形態のカメラ１であれば、フリッカーの検知を正確に行いつつ、フリッカーの検知が必要ない場合は高品位な画像に基づいて測光動作を実行できるため、測光の精度が低下することを抑制できる。また、本実施形態のカメラ１は、フリッカー検知動作を実行しない場合は第１の駆動方式でＡＥセンサ１１６を駆動する。したがって、本実施形態のカメラ１は、フリッカー検知動作を実行しない場合の連続撮像の撮像速度を、フリッカー検知動作を実行する場合よりも速くすることができる。
【００７９】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらに限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形および変更が可能である。例えば、前述した実施形態では、フリッカーの影響により露光ムラが生じた２つの画像を加算することで、フリッカーの影響を低減した画像を取得したが、３つ以上の画像を加算してフリッカーの影響を低減した画像を取得する構成であってもよい。この場合、フリッカーの光量変化周期を鑑みて、ＡＥセンサ１１６の駆動タイミングやフレームレートなどを制御すればよい。
【００８０】
また、前述した実施形態では、フリッカー検知動作用の画像を用いて測光動作を実行する構成について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、第２の駆動方式でＡＥセンサ１１６を駆動し、フリッカー検知動作用の画像と測光動作用の画像とを別々に取得する構成であってもよい。カメラ１としては、少なくとも、フリッカー検知動作用の画像は第２の駆動方式でＡＥセンサ１１６を駆動して取得し、フリッカー検知動作に用いない画像は第１の駆動方式でＡＥセンサ１１６を駆動する構成であればよい。この構成であれば、同一の撮像素子を用いてフリッカー検知動作と測光動作などを実行する場合であっても、測光動作などに用いる画像の品位が低下することを抑制しつつフリッカー検知が可能である。
【００８１】
また、前述した実施形態では、記録用の静止画像を取得する際の連続撮像間において測光動作に用いる画像を取得する場合について説明したが、これに限定されるものではない。本実施形態のカメラ１としては、少なくとも、記録用の静止画像を取得する際の連続撮像間において、画像の評価を伴う動作に用いる画像を取得する構成であればよい。
【００８２】
この画像の評価を伴う動作としては、具体的に、前述の測光動作、顔検出や特定被写体の検出などの被写体検出、被写体追尾、撮像レンズ群２０２のフォーカスレンズのレンズ位置に関する制御など、露出制御やフォーカス制御に関する動作である。
【００８３】
例えば、フリッカーが検知されていない場合、第２の撮像信号処理部１１７は第１の駆動方式でＡＥセンサ１１６を駆動して取得された画像に基づいて、上述した動作のうちの少なくとも１つを実行する。この構成であれば、ＡＥセンサ１１６を用いて、フリッカーが発生していない場合に、画像の評価を伴う動作に用いる画像を品位の低下を抑制して取得することができる。したがって、上述した構成を採用したカメラ１は、フリッカーの発生有無に応じて、フリッカー検知動作と高精度な測光や被写体検出などの画像の評価を伴う動作とを両立することができる。
【００８４】
なお、前述した実施形態では、ＡＥセンサ１１６を第１の駆動方式で駆動する場合、画像を取得時の撮像用の全画素での電荷の蓄積開始から終了までを同時に実行する場合について説明したが、これに限定されるものではない。第１の駆動方式でのＡＥセンサ１１６の駆動方法としては、画像を取得時の撮像用の全画素での電荷の蓄積開始から終了までが略同時であればよい。具体的に、画像取得時のＡＥセンサ１１６の撮像用の各ライン間で互いの（ラインの）電荷蓄積に影響しないような時間的な差であれば、蓄積開始と終了のタイミングがライン間でずれているような構成であっても構わない。
【００８５】
例えば、画像取得時のＡＥセンサ１１６の撮像用の全ラインにおいて、電荷蓄積の開始から終了までのタイミングのライン間における差の最大値が略１ｍｓ以下であれば、動体を撮像した場合でも当該動体の動きによる画像への影響は小さい。この場合、ＡＥセンサ１１６のライン間で電荷蓄積の開始から終了までのタイミングがずれることに応じてローリングシャッタ歪が生じた画像が取得されたとしても、当該画像内における被写体のブレ量は小さい。したがって、当該画像に基づいて測光動作など画像の評価を伴う動作を実行しても、当該動作の精度は低下する確率は低い。
【００８６】
なお、電荷蓄積の開始から終了までのタイミングのライン間における差の最大値として許容可能な閾値としては、上述した略１ｍｓ以外であっても、画像の評価を伴う動作の精度が低下しないような閾値であればどのようなものであってもよい。カメラ１としては、ＡＥセンサ１１６を第１の駆動方式で駆動して取得した画像に基づいて、被写体の測光動作などの画像の評価を伴う動作を実行する場合に、当該動作の精度が低下しないような高品位の画像を取得できる構成であればよい。
【００８７】
また、前述した実施形態では、ＡＥセンサ１１６の駆動方式を切り替える構成について説明したが、主センサ１０６の駆動方式を切り替える構成であってもよい。以下、この詳細をカメラ１の変形例として図１０を参照して説明する。本変形例を適用した撮像装置であるカメラ１の基本的な構成は前述した実施形態と同一であるため説明は省略するが、例えば、本変形例を適用したカメラ１としては、ＱＲミラー１０２やＡＥセンサ１１６などを設けない構成においても有効である。なお、主センサ１０６の構成は、前述した実施形態におけるカメラ１のＡＥセンサ１１６の構成と略同一とする。したがって、主センサ１０６は第１の駆動方式（グローバルシャッタ方式）および第２の駆動方式（ローリングシャッタ方式）での駆動が可能である。なお、測光動作などは第１の撮像信号処理部１０７で実行する構成であればよい。
【００８８】
図１０は、本発明の変形例に係る撮像処理のタイミングチャートを例示的に説明した図である。図１０（ａ）は、フリッカー検知動作を実行する場合のタイミングチャートであって、図１０（ｂ）は、フリッカー検知動作を実行しない場合のタイミングチャートである。なお、図１０（ａ）、（ｂ）に示すタイミングチャートでは、レリーズスイッチ１２２がＳＷ１状態されたことに応じてフリッカーの発生有無や、（フリッカーが発生している場合は）その光量変化周期とピークタイミングが既に検知されているものとする。そして、レリーズスイッチ１２２がＳＷ２状態にされたことに応じて被写体の静止画像を取得するための撮像が実行されるものとする。レリーズスイッチ１２２がＳＷ１状態にされたことに伴うフリッカー検知動作と測光動作は前述した実施形態と同一なので説明は省略する。
【００８９】
フリッカーが検知されている場合、図１０（ａ）に図示するように、連続撮像間の期間ｔ４１〜ｔ４２においてカメラ制御部１０１は、第１のタイミング発生部１０８を介して主センサ１０６を第２の駆動方式で駆動して撮像を実行する。当該撮像で取得された画像に基づき、第１の撮像信号処理部１０７は測光動作およびフリッカー検知動作用を実行する。なお、測光動作には、期間ｔ４１〜ｔ４２の間に取得した複数の画像同士を加算したフリッカーの影響を低減した画像を用いる。
【００９０】
そして、期間ｔ４２〜ｔ４３において、カメラ制御部１０１は、測光動作で算出された測光値に基づき絞り２０４などを駆動させる。また、カメラ制御部１０１は、前述したフリッカーの影響を低減した画像のコントラスト評価値に基づいて撮像レンズ群２０２のフォーカス制御を実行する。そして、カメラ制御部１０１は、絞り２０４の駆動が完了したことに応じて、期間ｔ４３〜ｔ４４で主センサ１０６を第２の駆動方式で駆動させて静止画像を取得する。
【００９１】
次に、フリッカーが検知されていない（フリッカーが発生していないことが検知されている）場合について説明する。この場合、図１０（ｂ）に図示するように、期間ｔ５１〜ｔ５２においてカメラ制御部１０１は、第１のタイミング発生部１０８を介して主センサ１０６を第１の駆動方式で駆動して撮像を実行する。当該撮像で取得された測光用の画像に基づき、第１の撮像信号処理部１０７は測光動作を実行する。測光動作およびフォーカス制御に関してはフリッカー発生時と略同一なので説明を省略する。そして、カメラ制御部１０１は、絞り２０４の駆動が完了したことに応じて、期間ｔ５３〜ｔ５４で主センサ１０６を第２の駆動方式で駆動させて静止画像を取得する。
【００９２】
以上説明したように、本変形例を適用した撮像装置は、主センサ１０６を用いて、フリッカー検知用の画像と、フリッカー検知に用いない画像を品位の低下を抑制して取得することができる。したがって、本変形例の構成を適用したカメラ１であっても、前述した実施形態のカメラ１と同様に、フリッカー検知動作とフリッカー検知以外の高精度な測光などを両立することができる。また、本変形例のカメラ１であれば、主センサ１０６以外のセンサを設けることなく、フリッカー検知動作と高精度な測光動作などを両立することができるため、カメラ１の小型化とカメラ１のコスト低減に効果的である。
【００９３】
なお、上述の説明では、静止画像を取得する際の主センサ１０６の駆動方式として、第２の駆動方式（ローリングシャッタ方式）を採用する場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えは、静止画像を取得する際の主センサ１０６の駆動方式として、第１の駆動方式（グローバルシャッタ方式）を採用する構成であってもよい。この構成であれば、ローリングシャッタ歪の影響により静止画像の品位が低下することも抑制できるため、例えば、動体などを撮像する場合であっても高品位な静止画像を取得することができる。また、この構成であれば、主センサ１０６で蓄積した電荷を読み出している期間で次の撮像用にシャッタ１０４などを駆動することができる。したがって、この構成を採用したカメラ１は、第２の駆動方式で主センサ１０６を駆動した場合よりも、連続撮像の撮像速度を速くすることができる。以上説明したように、本変形例を採用したカメラ１としては、静止画像を取得する際の主センサ１０６の駆動方式として、第１の駆動方式を採用するのが望ましい。
【００９４】
また、前述した実施形態では、カメラ制御部１０１、第１の撮像信号処理部１０７、第２の撮像信号処理部１１７などが互いに連携して動作することで、カメラ１の動作を制御する構成であったが、これに限定されるものではない。例えば、前述した図６に図示したフローに従ったプログラムを予めメモリ１０９に格納しておき、当該プログラムをカメラ制御部１０１などが実行することで、カメラ１の動作を制御する構成であってもよい。
【００９５】
また、プログラムの機能を有していれば、オブジェクトコード、インタプリタにより実行されるプログラム、ＯＳに供給するスクリプトデータ等、プログラムの形態を問わない。また、プログラムを供給するための記録媒体としては、例えば、ハードディスク、磁気テープ等の磁気記録媒体、光／光磁気記録媒体でもあってもよい。
【００９６】
また、前述した実施形態では、本発明を実施する撮像装置の一例としてデジタルカメラについて説明したが、これに限定されるものではない。例えば、デジタルビデオカメラやスマートフォンなどの可搬デバイスや、セキュリティーカメラなど、デジタルカメラ以外の撮像装置を採用する構成であってもよい。
【００９７】
（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】
【００９８】
１  カメラ
１０１  カメラ制御部
１０６  主センサ
１０７  第１の撮像信号処理部
１１６  ＡＥセンサ
１１７  第２の撮像信号処理部
２００  レンズユニット
【図１】
0006704725.tif 000002
【図２】
0006704725.tif 000003
【図３】
0006704725.tif 000004
【図４】
0006704725.tif 000005
【図５】
0006704725.tif 000006
【図６】
0006704725.tif 000007
【図７】
0006704725.tif 000008
【図８】
0006704725.tif 000009
【図９】
0006704725.tif 000010
【図１０】
0006704725.tif 000011