(57)【要約】【課題】  蛍光灯による照明下での動画撮影にて生じるフリッカを精度良く検出する。【解決手段】  東日本での発光周期１／１００ｓｅｃと、西日本での発光周期１／１２０ｓｅｃと、フレームレートｆｐに応じた１／ｆｐとの公倍数を同期周期と定める。露光条件決定部２２は同期周期毎の画像信号レベルに基づいて露光条件を定め、当該露光条件を同期周期後のフレームの露光制御にフィードバックさせる。同期時レベル抽出部２４は、同期周期毎の複数フレームについて画像信号レベルを取り出し、同期時レベル判定部２６は当該レベルの安定状態を判定する。一方、フリッカ判定部２８は、同期周期内にて隣接フレーム間の画像信号レベルの変動が大きい箇所があることを検出する。フリッカ判定部２８は、同期時レベル判定部２６によって露光安定状態にあることが確認された場合に、同期周期内の変動に基づくフリッカ判定結果を有効とする。【選択図】        図２
2005184413.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フレームレートｆｐで撮影する撮像装置に用いられ、周期１／ｆで明るさが周期的に変化する光源に起因する画像のフリッカを検出するフリッカ検出装置であって、
１／ｆと１／ｆｐとの公倍数である同期周期毎に撮影される前記画像に基づいて同期時画像信号レベルを抽出する同期時レベル抽出手段と、
前記同期時画像信号レベルに基づいて、前記撮像装置による撮影を所定の露光状態に維持する露光制御を行う露光制御手段と、
前記画像の前記同期周期内での画像信号レベルの変動を検知し、当該レベル変動に基づいて前記フリッカの有無を判定するフリッカ判定手段と、
を有することを特徴とするフリッカ検出装置。
【請求項２】
フレームレートｆｐで撮影する撮像装置に用いられ、周期１／ｆ１で明るさが周期的に変化する第１光源に起因する画像のフリッカ及び周期１／ｆ２で明るさが周期的に変化する第２光源に起因する画像のフリッカを検出するフリッカ検出装置であって、
１／ｆ１、１／ｆ２及び１／ｆｐの公倍数である同期周期毎に撮影される前記画像に基づいて同期時画像信号レベルを抽出する同期時レベル抽出手段と、
前記同期時画像信号レベルに基づいて、前記撮像装置による撮影を所定の露光状態に維持する露光制御を行う露光制御手段と、
前記画像の前記同期周期内での画像信号レベルの変動を検知し、当該レベル変動に基づいて前記フリッカの有無を判定するフリッカ判定手段と、
を有することを特徴とするフリッカ検出装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載のフリッカ検出装置において、
前記同期時画像信号レベルが所定範囲内に維持される同期時レベル安定状態か否かを判定する同期時レベル判定手段を有し、
前記フリッカ判定手段は、前記同期時レベル安定状態が実現されている場合に、前記フリッカの有無の判定結果を有効とすること、
を特徴とするフリッカ検出装置。
【請求項４】
フレームレートｆｐで撮影する撮像装置に用いられ、周期１／ｆで明るさが周期的に変化する光源に起因する画像のフリッカを検出するフリッカ検出装置であって、
１／ｆと１／ｆｐとの公倍数である同期周期毎に撮影される前記画像に基づいて同期時画像信号レベルを抽出する同期時レベル抽出手段と、
前記同期時画像信号レベルが所定範囲内に維持される同期時レベル安定状態か否かを判定する同期時レベル判定手段と、
前記画像の前記同期周期内での画像信号レベルの変動を検知し、当該レベル変動に基づいて前記フリッカの有無を判定するフリッカ判定手段と、
を有し、
前記フリッカ判定手段は、前記同期時レベル安定状態が実現されている場合に、前記フリッカの有無の判定結果を有効とすること、
を特徴とするフリッカ検出装置。
【請求項５】
フレームレートｆｐで撮影する撮像装置に用いられ、周期１／ｆ１で明るさが周期的に変化する第１光源に起因する画像のフリッカ及び周期１／ｆ２で明るさが周期的に変化する第２光源に起因する画像のフリッカを検出するフリッカ検出装置であって、
１／ｆ１、１／ｆ２及び１／ｆｐの公倍数である同期周期毎に撮影される前記画像に基づいて同期時画像信号レベルを抽出する同期時レベル抽出手段と、
前記同期時画像信号レベルが所定範囲内に維持される同期時レベル安定状態か否かを判定する同期時レベル判定手段と、
前記画像の前記同期周期内での画像信号レベルの変動を検知し、当該レベル変動に基づいて前記フリッカの有無を判定するフリッカ判定手段と、
を有し、
前記フリッカ判定手段は、前記同期時レベル安定状態が実現されている場合に、前記フリッカの有無の判定結果を有効とすること、
を特徴とするフリッカ検出装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか１つに記載のフリッカ検出装置において、
前記フリッカ判定手段は、前記変動度合いが所定基準値より大きい場合に、前記フリッカが生じていると判定すること、
を特徴とするフリッカ検出装置。
【請求項７】
請求項１から請求項５のいずれか１つに記載のフリッカ検出装置において、
前記フリッカ判定手段は、所定数の連続する前記同期周期のそれぞれにて前記変動度合いが所定基準値より大きい場合に、前記フリッカが生じていると判定すること、
を特徴とするフリッカ検出装置。
【請求項８】
フレームレートｆｐで撮影する装置であって、少なくとも周期１／ｆ１で明るさが周期的に変化する第１光源の下で画像のフリッカを生じない駆動状態と周期１／ｆ２で明るさが周期的に変化する第２光源の下で画像のフリッカを生じない駆動状態とを切り替え可能な撮像装置において、
１／ｆ１、１／ｆ２及び１／ｆｐの公倍数である同期周期毎に撮影される前記画像に基づいて同期時画像信号レベルを抽出する同期時レベル抽出手段と、
前記同期時画像信号レベルに基づいて、前記撮像装置による撮影を所定の露光状態に維持する露光制御を行う露光制御手段と、
前記画像の前記同期周期内での画像信号レベルの変動を検知し、当該レベル変動に基づいて前記フリッカの有無を判定するフリッカ判定手段と、
前記フリッカ判定手段の判定結果に応じて、前記駆動状態を切り替える切替手段と、
を有することを特徴とする撮像装置。
【請求項９】
請求項８に記載の撮像装置において、
前記同期時画像信号レベルが所定範囲内に維持される同期時レベル安定状態か否かを判定する同期時レベル判定手段を有し、
前記フリッカ判定手段は、前記同期時レベル安定状態が実現されている場合に、前記フリッカの有無の判定結果を有効とすること、
を特徴とする撮像装置。
【請求項１０】
フレームレートｆｐで撮影する装置であって、少なくとも周期１／ｆ１で明るさが周期的に変化する第１光源の下で画像のフリッカを生じない駆動状態と周期１／ｆ２で明るさが周期的に変化する第２光源の下で画像のフリッカを生じない駆動状態とを切り替え可能な撮像装置において、
１／ｆ１、１／ｆ２及び１／ｆｐの公倍数である同期周期毎に撮影される前記画像に基づいて同期時画像信号レベルを抽出する同期時レベル抽出手段と、
前記同期時画像信号レベルが所定範囲内に維持される同期時レベル安定状態か否かを判定する同期時レベル判定手段と、
前記画像の前記同期周期内での画像信号レベルの変動を検知し、当該レベル変動に基づいて前記フリッカの有無を判定するフリッカ判定手段と、
前記フリッカ判定手段の判定結果に応じて、前記駆動状態を切り替える切替手段と、
を有し、
前記フリッカ判定手段は、前記同期時レベル安定状態が実現されている場合に、前記フリッカの有無の判定結果を有効とすること、
を特徴とする撮像装置。
【請求項１１】
請求項８から請求項１０のいずれか１つに記載の撮像装置において、
前記切替手段は、前記フリッカが検出された場合に、現在の駆動状態を前記フリッカを生じない他の駆動状態に切り替えること、
を特徴とする撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
蛍光灯などの明るさが周期的に変化する光源の下で動画像を撮影する際に生じるフリッカを検出するフリッカ検出装置及び撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の携帯電話には、ＣＣＤイメージセンサ等の固体撮像素子を搭載し、カメラ機能を併せ持つものが多く見られるようになった。撮影した画像は無線伝送路を介して、他の携帯電話等の端末へ送ることができるが、伝送系の技術向上に伴い、静止画のみならず動画の配信も可能となってきている。
【０００３】
周期発光する光源の下で動画像の撮影を行う場合、光源の発光周期と撮像周期との相違によって、画像信号のレベルが画像毎にばらつくフリッカが発生する場合がある。図４は、フレームトランスファ型ＣＣＤイメージセンサを用いた撮像装置において、５０Ｈｚの交流電源で発光する蛍光灯によって照明された被写体を、１５ｆｐｓのフレームレートで撮像する場合について説明する模式的なタイミング図である。図には、光源の発光強度Ｌ、垂直同期信号ＶＤ、電子シャッタのタイミングパルスＳＴが示されている。露光期間Ｅは、電子シャッタ動作によりＣＣＤイメージセンサの撮像部に蓄積された情報電荷を一旦排出したタイミングから、ＶＤに連動したフレーム転送の開始タイミングまでの期間である。この例において、光源の発光強度Ｌの変動周期Ｔ１は１／１００ｓｅｃとなるのに対して撮像周期Ｔ２は１／１５ｓｅｃとなる。これら発光と撮像動作との位相はそれらの公倍数である１／５ｓｅｃ周期でしか一致しない。すなわち１／５ｓｅｃ周期中での３フレームの撮影における露光は、発光周期中の異なるタイミングで行われることになる。画像信号のレベルは各撮像動作の露光期間Ｅでの光源の発光強度Ｌの積分値に比例するため、光源の発光周期中での露光期間Ｅの位置の相違によりフリッカが生じ得る。このようなフリッカは、露光期間Ｅが短いほど目立ちやすくなる。
【０００４】
撮像時に生じるフリッカの検出は、従来、画像毎の輝度信号の積算値のピーク位置を検出し、そのピーク位置の周期性の有無やその周波数に基づいて行われている。また、フリッカが検出された場合には、それを生じないようにする技術が従来より提案されており、例えば、下記特許文献１は、上述の例のようにフレームレートが光源の発光周期と一致していない場合でも、フリッカを発生させることなく固体撮像素子を連続動作させる技術を開示している。
【０００５】
世界的にみて商用交流電源の周波数が５０Ｈｚの地域と６０Ｈｚの地域とがあり、また日本では東日本が５０Ｈｚ地域、西日本が６０Ｈｚ地域となっている。そこで、従来技術によれば、例えば、撮像装置は、一方の地域でフリッカが生じないように駆動されている状態において画像信号レベルの周期的なピーク発生を検知すると、他方地域でフリッカを生じない駆動に切り換えることができる。また、画像信号レベルの変動周波数に基づいてフリッカを検出する方法では、撮像装置は、その変動周波数とそのときの撮像周期とから、当該地域が５０Ｈｚ、６０Ｈｚのいずれの地域であるかを推定することができ、その推定結果に応じて、フリッカを生じないように駆動の仕方を変更することができる。
【特許文献１】特開２０００−２２４４９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来は、画像信号レベルの周期的変動に基づいてフリッカを検出しているが、画像信号レベルは光源の周期的発光以外の要因によっても変動する。当該他の要因の変動は、フリッカとして誤検出されたり、フリッカに擾乱を及ぼしてフリッカ周波数の誤検出やフリッカの検出漏れを生じる場合がある。例えば、通常、撮像装置で行われている自動露光制御（オートアイリス制御）がそのような他の要因の一つとなり得る。自動露光制御では画像信号レベルを所定の目標レベルに保つことを目的として、例えば、あるフレームの画像信号レベルが目標レベルを上回った場合には、後続フレームの露光期間Ｅを現状より短縮し（これを「アイリスを絞る」と表現する）、一方、目標レベルを下回った場合には、露光期間Ｅを現状より延長する（これを「アイリスを開く」と表現する）といった、露光条件に関するフィードバック制御が行われる。フィードバックの時定数は、被写体の明るさの変化に迅速に追随できるように短く設定される。ここで、一般にＣＣＤイメージセンサでは、あるフレームの露光期間にて蓄積された情報電荷は一旦、蓄積部等に移され、当該情報電荷の読み出し動作は、次のフレームの情報電荷の蓄積動作と並行して行われる。そのため、あるフレームでの撮像に基づいて得られた露光条件は、２フレーム後の露光にフィードバックされる。
【０００７】
図５、図６はそれぞれ、５０Ｈｚ電源により発光する蛍光灯下にて時間的に一定の被写体を１５ｆｐｓで撮影した場合の画像毎の信号レベルの一例を示す模式図である。図５は、露光制御を行わなかった場合を表し、図６は、２フレーム周期での自動露光制御を行った場合を表す。図において右向きが時間軸に対応し、各矩形の上に記した記号“ａ１”，“ｂ１”，“ｃ１”等は対応するフレームがそれぞれ図４のＡ，Ｂ，Ｃフレームであることを意味し、矩形内のα，β，γ等の記号は当該フレームの画像信号レベルを意味する。図５に示すように露光制御を行わなかった場合、すなわち露光時間Ｅを一定に固定した場合は、基本的に、画像信号レベルはα，β，γ，…の繰り返しとなる。すなわち、画像信号レベルは３フレーム周期で変動し、これに基づいてフリッカを検知でき、また発光周期を推定することが可能となる。次に図６の場合を説明する。この例では、βが適正露光レベルであり、またα＞β＞γとし、さらに説明を簡単にするため露光制御によるレベル変化を単純化している。露光時間Ｅを初期値ｅとして撮影されたフレーム“ａ１”の画像信号レベルαは適正露光レベルより高い、すなわち明るいため、露光制御回路は２フレーム後のフレーム“ｃ１”では露光時間をｅより短いｅ−に設定する（アイリスを絞る）。その結果、フレーム“ｃ１”，“ａ２”の画像信号レベルはそれぞれγ，αより低いγ−，α−となる。露光制御回路は、フレーム“ｃ１”の画像信号レベルγ−が適正露光レベルより低い、すなわち暗いことを検知し、２フレーム後のフレーム“ｂ２”では露光時間をｅ−からｅに戻す（アイリスを開く）。その結果、フレーム“ｂ２”，“ｃ２”の画像信号レベルはそれぞれβ，γとなる。続いて、露光制御回路は、フレーム“ｂ２”の画像信号レベルが適正露光レベルβであることを検知し、２フレーム後のフレーム“ａ３”では露光時間をｅの状態に維持する。その結果、フレーム“ａ３”，“ｂ３”の画像信号レベルはそれぞれα，βとなる。フレーム“ａ３”以降は、上述のフレーム“ａ１”〜“ｃ２”の露光状態が繰り返される。その結果、画像信号レベルの変動はフレーム“ａ１”，“ａ３”，“ａ５”，…でピークを生じる。
【０００８】
このように、単純に自動露光制御を行うと、画像信号レベルのピーク位置や変動周期はフリッカ本来のそれらと異なるものとなり得る。そのため、既に述べたように、フリッカ周波数を誤って検出したり、画像信号レベルの変動がフリッカによるものでないとして検出漏れを生じるという問題が生じる。
【０００９】
また、画像信号レベルは、光源の明るさが一定であっても被写体に応じて変化する。画像信号レベルが被写体に起因して変動し得る状況下では、画像信号レベルの変動がフリッカによるものか否かの判断が容易ではない。また、明るさが周期的に変動する光源下での撮影であっても、被写体の変化の影響により、画像信号レベルのピーク位置や変動周期がフリッカ本来のそれらと異なるものとなり得るため、上述の自動露光制御の場合と同様、フリッカの検出精度が低下するという問題が生じる。
【００１０】
本発明は上記問題点を解決するためになされたものであり、蛍光灯などの明るさが周期的に変化する光源の下で動画像を撮影する際に生じるフリッカを、精度良く検出するフリッカ検出装置及び撮像装置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】
【００１１】
本発明に係るフリッカ検出装置は、フレームレートｆｐで撮影する撮像装置に用いられ、周期１／ｆで明るさが周期的に変化する光源に起因する画像のフリッカを検出するものであって、１／ｆと１／ｆｐとの公倍数である同期周期毎に撮影される前記画像に基づいて同期時画像信号レベルを抽出する同期時レベル抽出手段と、前記同期時画像信号レベルに基づいて、前記撮像装置による撮影を所定の露光状態に維持する露光制御を行う露光制御手段と、前記画像の前記同期周期内での画像信号レベルの変動を検知し、当該レベル変動に基づいて前記フリッカの有無を判定するフリッカ判定手段と、を有する。
【００１２】
本発明によれば、光源の変化周期の一定の位相にて、画像信号レベルの抽出及び当該画像信号レベルに基づいた露光状態のフィードバック制御が行われる。この露光制御は、光源の周期的変化の影響を受けず、かつ被写体に応じた画像信号レベルの変動を除去することが可能である。その結果、光源の明るさが周期１／ｆで周期的に変化する状況下では、基本的に、露光状態の抽出が行われる同期周期毎のタイミングでの画像信号レベルは露光制御の目標レベル近傍に維持され、その間のタイミングで得られる画像信号レベルは当該目標レベルから比較的離れた値となる。すなわち、画像信号レベルに、光源の周期１／ｆに対応した同期周期毎の変動が好適に現れることとなり、そのレベル変動に基づいて当該光源に起因するフリッカの有無を検知することができる。
【００１３】
別の本発明に係るフリッカ検出装置は、フレームレートｆｐで撮影する撮像装置に用いられ、周期１／ｆ１で明るさが周期的に変化する第１光源に起因する画像のフリッカ及び周期１／ｆ２で明るさが周期的に変化する第２光源に起因する画像のフリッカを検出するものであって、１／ｆ１、１／ｆ２及び１／ｆｐの公倍数である同期周期毎に撮影される前記画像に基づいて同期時画像信号レベルを抽出する同期時レベル抽出手段と、前記同期時画像信号レベルに基づいて、前記撮像装置による撮影を所定の露光状態に維持する露光制御を行う露光制御手段と、前記画像の前記同期周期内での画像信号レベルの変動を検知し、当該レベル変動に基づいて前記フリッカの有無を判定するフリッカ判定手段と、を有する。
【００１４】
本発明においては、同期周期が発光周期の異なる２つの光源の当該周期の公倍数となるように定められる。よって、その同期周期に基づいて行われる露光制御は、それらいずれの光源下でも、光源の周期的変化の影響を受けず、かつ被写体に応じた画像信号レベルの変動を除去することが可能である。よって、いずれの光源下でも画像信号レベルの同期周期毎の変動に基づくフリッカ検出を精度良く行うことができる。
【００１５】
更に別の本発明に係るフリッカ検出装置は、前記同期時画像信号レベルが所定範囲内に維持される同期時レベル安定状態か否かを判定する同期時レベル判定手段を有し、前記フリッカ判定手段は、前記同期時レベル安定状態が実現されている場合に、前記フリッカの有無の判定結果を有効とする。
【００１６】
露光制御を同期周期に連動して行えば、基本的に同期時画像信号レベルが露光制御の目標レベル近傍に維持される露光安定状態となることが期待されるが、露光制御が追随できない急激な被写体の変化が起こり、露光安定状態ではなくなる可能性もある。そこで、本発明では、同期時画像信号レベルに基づいて露光安定状態であるかを念のため確認し、露光安定状態でない場合には、同期周期内での画像信号レベルの変動に基づくフリッカの有無の判定結果は無効として、誤った判定がなされることを回避する。
【００１７】
他の本発明に係るフリッカ検出装置は、フレームレートｆｐで撮影する撮像装置に用いられ、周期１／ｆで明るさが周期的に変化する光源に起因する画像のフリッカを検出するものであって、１／ｆと１／ｆｐとの公倍数である同期周期毎に撮影される前記画像に基づいて同期時画像信号レベルを抽出する同期時レベル抽出手段と、前記同期時画像信号レベルが所定範囲内に維持される同期時レベル安定状態か否かを判定する同期時レベル判定手段と、前記画像の前記同期周期内での画像信号レベルの変動を検知し、当該レベル変動に基づいて前記フリッカの有無を判定するフリッカ判定手段と、を有し、前記フリッカ判定手段は、前記同期時レベル安定状態が実現されている場合に、前記フリッカの有無の判定結果を有効とする。
【００１８】
露光制御を行わない場合であっても、被写体が変化しない場合には露光安定状態が実現され得る。本発明は、同期時画像信号レベルに基づいて露光安定状態であることを確認した上で、同期周期内での画像信号レベルの変動に基づくフリッカの有無の判定結果を有効とすることとして、露光安定状態でない場合に起こり得る誤ったフリッカ判定を回避する。
【００１９】
別の本発明に係るフリッカ検出装置は、フレームレートｆｐで撮影する撮像装置に用いられ、周期１／ｆ１で明るさが周期的に変化する第１光源に起因する画像のフリッカ及び周期１／ｆ２で明るさが周期的に変化する第２光源に起因する画像のフリッカを検出するものであって、１／ｆ１、１／ｆ２及び１／ｆｐの公倍数である同期周期毎に撮影される前記画像に基づいて同期時画像信号レベルを抽出する同期時レベル抽出手段と、前記同期時画像信号レベルが所定範囲内に維持される同期時レベル安定状態か否かを判定する同期時レベル判定手段と、前記画像の前記同期周期内での画像信号レベルの変動を検知し、当該レベル変動に基づいて前記フリッカの有無を判定するフリッカ判定手段と、を有し、前記フリッカ判定手段は、前記同期時レベル安定状態が実現されている場合に、前記フリッカの有無の判定結果を有効とする。
【００２０】
本発明においては、同期周期が発光周期の異なる２つの光源の当該周期の公倍数となるように定められ、その同期周期での露光安定状態が確認される。よって、それらいずれの光源下でも、露光安定状態でない場合に起こり得る誤ったフリッカ判定が回避される。
【００２１】
本発明の好適な態様は、前記フリッカ判定手段が、前記変動度合いが所定基準値より大きい場合に、前記フリッカが生じていると判定するフリッカ検出装置である。
【００２２】
他の本発明に係るフリッカ検出装置においては、前記フリッカ判定手段が、所定数の連続する前記同期周期のそれぞれにて前記変動度合いが所定基準値より大きい場合に、前記フリッカが生じていると判定する。
【００２３】
本発明によれば、連続する複数の同期周期での画像信号レベルの変動のコインシデンスに基づいてフリッカを判定する。これにより、撮像範囲を何らかの物体が偶発的に通過するといった一時的な原因による画像信号レベルの変動を誤ってフリッカとして検知することが回避される。
【００２４】
本発明に係る撮像装置は、フレームレートｆｐで撮影する装置であって、少なくとも周期１／ｆ１で明るさが周期的に変化する第１光源の下で画像のフリッカを生じない駆動状態と周期１／ｆ２で明るさが周期的に変化する第２光源の下で画像のフリッカを生じない駆動状態とを切り替え可能であり、１／ｆ１、１／ｆ２及び１／ｆｐの公倍数である同期周期毎に撮影される前記画像に基づいて同期時画像信号レベルを抽出する同期時レベル抽出手段と、前記同期時画像信号レベルに基づいて、前記撮像装置による撮影を所定の露光状態に維持する露光制御を行う露光制御手段と、前記画像の前記同期周期内での画像信号レベルの変動を検知し、当該レベル変動に基づいて前記フリッカの有無を判定するフリッカ判定手段と、前記フリッカ判定手段の判定結果に応じて、前記駆動状態を切り替える切替手段と、を有する。
【００２５】
別の本発明に係る撮像装置は、前記同期時画像信号レベルが所定範囲内に維持される同期時レベル安定状態か否かを判定する同期時レベル判定手段を有し、前記フリッカ判定手段が、前記同期時レベル安定状態が実現されている場合に、前記フリッカの有無を判定結果を有効とする。
【００２６】
他の本発明に係る撮像装置は、フレームレートｆｐで撮影する装置であって、少なくとも周期１／ｆ１で明るさが周期的に変化する第１光源の下で画像のフリッカを生じない駆動状態と周期１／ｆ２で明るさが周期的に変化する第２光源の下で画像のフリッカを生じない駆動状態とを切り替え可能であり、１／ｆ１、１／ｆ２及び１／ｆｐの公倍数である同期周期毎に撮影される前記画像に基づいて同期時画像信号レベルを抽出する同期時レベル抽出手段と、前記同期時画像信号レベルが所定範囲内に維持される同期時レベル安定状態か否かを判定する同期時レベル判定手段と、前記画像の前記同期周期内での画像信号レベルの変動を検知し、当該レベル変動に基づいて前記フリッカの有無を判定するフリッカ判定手段と、前記フリッカ判定手段の判定結果に応じて、前記駆動状態を切り替える切替手段と、を有し、前記フリッカ判定手段は、前記同期時レベル安定状態が実現されている場合に、前記フリッカの有無の判定結果を有効とする。
【００２７】
本発明の好適な態様は、前記切替手段が、前記フリッカが検出された場合に、現在の駆動状態を前記フリッカを生じない他の駆動状態に切り替える撮像装置である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、本発明の実施の形態（以下実施形態という）について、図面に基づいて説明する。
【００２９】
図１は、本発明に係る撮像装置の概略のブロック構成図である。本撮像装置２は、ＣＣＤイメージセンサ４、イメージセンサ制御回路６、アナログ信号処理回路８、ＡＤＣ（analog-to-digital converter）１０、デジタル信号処理回路１２を含んで構成され、動画撮影を行うことができる。
【００３０】
イメージセンサ制御回路６は、例えばＣＣＤイメージセンサ４がフレームトランスファ型である場合には、その撮像部、蓄積部、水平転送部、出力部及び基板電位の駆動を行うドライバとそのドライバの出力パルスのタイミング制御を行うタイミング制御回路とを含んでいる。具体的にはイメージセンサ制御回路６は、例えば、撮像部から蓄積部へ高速に情報電荷を転送するフレーム転送、蓄積部から水平転送部へ１水平ラインずつ転送するライン送り転送、水平転送部に転送された情報電荷を出力部へ順次転送する水平転送を行う。
【００３１】
ここで、イメージセンサ制御回路６は、交流電源の周波数が５０Ｈｚの地域か６０Ｈｚの地域かに応じて、動画撮影のフレーム間隔を調整し、蛍光灯のように電源周期に応じて周期的に明るさが変化する光源の下でのフリッカを抑制することができる。例えば、フレーム間隔を５０Ｈｚと６０Ｈｚとのいずれの地域に適したものとするかの切り換えは、後述するデジタル信号処理回路１２でのフリッカの有無の判定結果に基づいて自動的に行うように構成することができる。このフリッカ抑制については後にさらに説明する。
【００３２】
またイメージセンサ制御回路６は、デジタル信号処理回路１２にて生成される露光情報に基づいて撮像部における電子シャッタ動作を制御して露光時間を調節するオートアイリス制御を行う。例えば、イメージセンサ制御回路６は、垂直同期パルスＶＤのタイミングから電子シャッタのトリガパルスのタイミングまでの時間に応じた数値を格納するシャッタタイミングレジスタ（ＳＴレジスタ）を有し、当該数値は、ＣＣＤイメージセンサ４から出力される画像信号の信号レベルに応じて、デジタル信号処理回路１２により変更される。イメージセンサ制御回路６は、ＶＤのタイミングからの時間をカウンタを用いて計測し、当該カウンタの値がＳＴレジスタの設定値に一致すると、シャッタトリガパルスを生成して、撮像部に蓄積された情報電荷を排出させる。例えば、画像信号レベルが適正な露光レベルである目標レンジを上回った場合には、ＳＴレジスタの値を増加させることにより、後の撮影でのシャッタトリガを遅らせて情報電荷の蓄積時間を短くし、逆に、目標レンジを下回った場合にはＳＴレジスタの値を減少させることにより、シャッタトリガを早めて蓄積時間を長くする。これにより、被写体の輝度によらず画像信号レベルが適正レベルに保たれるように蓄積時間がフィードバック制御される。
【００３３】
アナログ信号処理回路８は、ＣＣＤイメージセンサ４から出力される画像信号Ｙ０（ｔ）に対して相関二重サンプリング（ＣＤＳ）、自動利得制御（ＡＧＣ）等の処理を施し、波形整形された画像信号Ｙ１（ｔ）を出力する。ＡＤＣ１０はこの画像信号Ｙ１（ｔ）を１画素ずつデジタル信号に変換して画像データＤ（ｎ）を生成する。
【００３４】
デジタル信号処理回路１２は、画像データＤ（ｎ）に対し、色分離、マトリクス演算、ホワイトバランス調整等の処理を施し、輝度データＹ（ｎ）及び色差データＵ（ｎ），Ｖ（ｎ）を生成する。デジタル信号処理回路１２はデータＹ（ｎ），Ｕ（ｎ），Ｖ（ｎ）をさらに処理してもよい。またこれら生成されたデータを表示部や記録部へ出力し、画面表示に利用したり、記録媒体に格納することもできる。また、デジタル信号処理回路１２は、ＣＣＤイメージセンサ４から出力される画像信号を１画面分、或いは、１画面内の任意の領域分、積分して画像信号レベルを求める。この画像信号レベルは上述したようにイメージセンサ制御回路６でのオートアイリス制御に用いられる。また、デジタル信号処理回路１２は、フリッカ検出回路２０を備えている。フリッカ検出回路２０は、画像信号レベルの変動に基づいてフリッカの有無を判定し、判定結果は上述したようにイメージセンサ制御回路６にて利用される。
【００３５】
さて、イメージセンサ制御回路６によるフリッカを抑制する撮影動作として、例えば特許文献１にて提案するものがある。その特許文献１のフリッカレス駆動を、ここでは本撮像装置がフレームレート１５ｆｐｓでの動画撮影を行う場合を例に簡単に説明する。５０Ｈｚ地域では蛍光灯は１／１００ｓｅｃ周期で明滅し、６０Ｈｚ地域では１／１２０ｓｅｃ周期で明滅する。蛍光灯の発光と撮影タイミングとは互いの公倍数周期で同期する。ここで複数の周期τξ（ξ＝１，２，…，ｍ）の公倍数周期Ｔとは、任意のξについてＴ＝ｃξτξとなる自然数ｃξが存在する時間長を意味する。すなわち、５０Ｈｚ地域及び６０Ｈｚ地域それぞれでの蛍光灯の発光と撮影とは１／１００ｓｅｃ、１／１２０ｓｅｃ及び１／１５ｓｅｃとの公倍数である１／５ｓｅｃ周期で同期し、この同期周期内でいずれの地域においても３フレームの撮影が行われる。
【００３６】
５０Ｈｚ地域では１／５ｓｅｃの間に２０サイクルの発光が行われる。よって、この２０サイクルのうち、互いに同一位相であり、かつ近似的に等間隔となるタイミングを３フレームの撮影タイミングに設定すれば、５０Ｈｚ地域にてフリッカを抑制することができる。例えば、イメージセンサ制御回路６は、５０Ｈｚ地域の蛍光灯発光下での撮影にてフリッカを生じない動作モード（５０Ｈｚ地域動作モード）として、２０サイクルを７サイクル、７サイクル、６サイクルに分割し、これら周期で３フレームの撮影を行うようにＣＣＤイメージセンサ４を制御する。
【００３７】
一方、６０Ｈｚ地域では、当該地域での発光と１５ｆｐｓの撮影との周期の公倍数は１／１５ｓｅｃとなる。これは、６０Ｈｚ地域では各フレームの撮影タイミングを等間隔周期に設定すれば、発光の周期の一定の位相にて撮影が行われ、よってフリッカを抑制することができることを意味する。すなわち、イメージセンサ制御回路６は、６０Ｈｚ地域の蛍光灯発光下での撮影にてフリッカを生じない動作モード（６０Ｈｚ地域動作モード）として、１／５ｓｅｃの同期周期内にて等間隔で３フレームの撮影を行うようにＣＣＤイメージセンサ４を制御する。
【００３８】
次に、フリッカ検出回路２０の主要部分の構成及び動作を説明する。図２は、フリッカ検出回路２０の概略の回路構成を示すブロック図である。図３は、フリッカ検出回路２０の動作を説明するためのタイミング図である。図２に示すフリッカ検出回路２０を説明の便宜上、露光条件決定部２２、同期時レベル抽出部２４、同期時レベル判定部２６、フリッカ判定部２８に区画する。デジタル信号処理回路１２は、イメージセンサ制御回路６が生成する１Ｖ周期の垂直同期信号ＶＤに基づいて、それに同期したクロックＣＫ１を生成し、またそれを分周してクロックＣＫ２を生成する。ＣＫ２はオートアイリス制御のフィードバック周期を規定する。具体的には、オートアイリス制御において迅速なフィードバックを行う場合には、従来技術で述べたように、フィードバック周期は２フレームとされ、その場合、ＣＫ２の周期は２フレームとされる。一方、本発明の特徴的動作であるフリッカ検出動作では、５０Ｈｚ地域での発光周期１／１００ｓｅｃ、６０Ｈｚ地域での発光周期１／１２０ｓｅｃ、及びフレームレート１５ｆｐｓから定まる上述の同期周期（１／５ｓｅｃ）をフィードバック周期とする。すなわち、フリッカ検出動作では、ＣＫ２の周期は３フレームとされる。
【００３９】
デジタル信号処理回路１２はＡＤＣ１０から出力された画像信号データＤ（ｎ）に基づいて各フレームの１画面分の画像信号の積分値Ｉを求め、これをフリッカ検出回路２０に入力する。この積分値Ｉは露光条件決定部２２、同期時レベル判定部２６及びフリッカ判定部２８で利用される。
【００４０】
露光条件決定部２２は、１フレーム周期で入力される積分値Ｉを所定フレーム数置きの値を画像信号レベルＥＸとして抽出し、当該画像信号レベルＥＸに基づいて新たな露光条件を求める。例えば、露光条件決定部２２は露光条件として、ＳＴレジスタに設定する新たな制御値ＡＩを求め、イメージセンサ制御回路６に与える。この動作の流れを図３を用いて説明する。図３において、“ＶＤ”は垂直同期信号ＶＤのパルス発生タイミングを示し、“Ｆ”にはＶＤに同期して定義されるフレームを、図５，図６と同じ記号ａ１，ｂ１，ｃ１，ａ２，…を用いて表している。また、画像データＤを表す記号“Ｄ（ｆ）”は、当該データがフレームｆで撮影されたものであること、画像信号レベルＥＸの抽出タイミングを表す記号“Ｉ（ｆ）”は、抽出される画像信号レベルがデータＤ（ｆ）に基づく積分値Ｉ（ｆ）であること、制御値ＡＩのデジタル信号処理回路１２への出力タイミングを表す記号“ＡＩ（ｆ）”は、その制御値によりフレームｆの露光条件が更新されること、をそれぞれ意味する。
【００４１】
フリッカ検出動作では、同期周期（３フレーム）毎のフレーム、例えばフレームａｉ（ｉ＝１、２，３，…）の積分値Ｉを画像信号レベルＥＸとして抽出する。そのために、画像データＤ（ａｉ）とＤ（ｂｉ）との間のタイミングで発生されるクロックＣＫ１に同期してクロックＣＫ２が生成される。露光条件決定部２２は、当該ＣＫ２に同期して積分値Ｉに対する抽出動作を行うことにより、画像データＤ（ａｉ）に基づく積分値Ｉ（ａｉ）を画像信号レベルＥＸとして取得することができる。露光条件決定部２２は、取得したＩ（ａｉ）に基づいて、同期周期だけ後のフレームａｉ＋１でのシャッタトリガＳＴのタイミングを定める露光条件である制御値ＡＩ（ａｉ＋１）を決定する。フレームａｉ＋１の１つ前のフレームｃｉの露光期間が終了後にデジタル信号処理回路１２にて制御値が更新されるように、露光条件決定部２２は、クロックＣＫ１に基づいて、クロックＣＫ２より１フレーム遅れたタイミングを取得し、当該タイミングで制御値ＡＩ（ａｉ＋１）をデジタル信号処理回路１２へ出力する。
【００４２】
ちなみに、図３に示すＣＫ２’，ＥＸ’及びＡＩ’はそれぞれ、２フレーム周期でフィードバックを行う通常の露光制御でのクロックＣＫ２、画像信号レベルＥＸの抽出タイミング、及び制御値ＡＩの出力タイミングを表している。
【００４３】
次に同期時レベル抽出部２４を説明する。同期時レベル抽出部２４は、同期周期毎の画像信号レベルＥＸを取得して出力する。同期時レベル抽出部２４は、遅延フリップフロップ（Delay Flip Flop：ＤＦＦ）を直列に接続して構成される。例えば、ここでは４段のＤＦＦ３０（ＤＦＦ３０−１〜３０−４）で構成され、各ＤＦＦ３０はクロックＣＫ２に同期して入力端のデータを出力端へ出力する。直列接続構成により、ｋ段の出力端に出力されたデータは（ｋ＋１）段の入力データとなり、ＣＫ２の１周期毎に順次、データが後段に伝達される。初段のＤＦＦ３０−１には積分値Ｉが入力される。クロックＣＫ２は、フリッカ検出動作では上述のように周期が３フレームであり、また、ここでは、図３に示すようにフレームａｉの積分値Ｉ（ａｉ）の入力タイミングに同期している。よって、ＤＦＦ３０−１はＣＫ２に連動して、３フレーム置きの積分値Ｉ（ａｉ）を画像信号レベルＥＸとして順次取り込み、ＤＦＦ３０−１〜３０−４の出力端にはそれぞれ、Ｉ（ａｉ＋３），Ｉ（ａｉ＋２），Ｉ（ａｉ＋１），Ｉ（ａｉ）が出力される。同期時レベル抽出部２４は、これら３フレームずつずれた４タイミングでの画像信号レベルＥＸを同期時レベル判定部２６へ出力する。
【００４４】
同期時レベル判定部２６は、同期周期毎の画像信号レベルＥＸの変動幅に基づいて、露光状態が安定しているか否かを判定する回路であり、変動幅算出器４０と比較器４２とを含んで構成される。同期時レベル抽出部２４からの４タイミングでの画像信号レベルＥＸは変動幅算出器４０に入力される。変動幅算出器４０は、それら４つのデータの中での最大値と最小値との差を、演算して出力する。比較器４２は変動幅算出器４０の出力を基準値ＬＶＡと比較し、同期周期毎の画像信号レベルＥＸの変動幅が基準値ＬＶＡより小さい場合、すなわち露光安定状態（同期時レベル安定状態）にあると判定される場合には、論理レベル“Ｈ”（Ｈｉｇｈ）に相当する電圧信号を出力し、一方、変動幅が基準値ＬＶＡ以上である場合には、論理レベル“Ｌ”（Ｌｏｗ）に相当する電圧信号を出力する。基準値ＬＶＡは固定値とすることもできるし、ユーザ又は外部回路から設定できるように構成することもできる。
【００４５】
同期時レベル抽出部２４及び同期時レベル判定部２６は、複数サイクルの同期周期に亘る画像信号レベルの安定性を判定することができる。同期時レベル抽出部２４のＤＦＦ３０の段数はより多く構成することができ、その段数を増やすことで、より長期間に亘る画像信号レベルの安定性が判断されることとなる。なお、この判定は、ＡＧＣ等の画像信号処理系でのゲイン制御が行われていない状態で行うのが好適である。
【００４６】
一方、次に述べるフリッカ判定部２８は基本的に同期周期内での画像信号レベルの変動を検知するものである。フリッカ判定部２８は、その変動に基づいてフリッカの有無を判定する。フリッカ判定部２８はＤＦＦ５０、減算器５２、絶対値算出器５４（ＡＢＳ）、比較器５６、複数のＤＦＦ５８、複数のＡＮＤ回路６０、ＯＲ回路６２、ＡＮＤ回路６４及びＤＦＦ６６を含んで構成される。入力に設けられるＤＦＦ５０は、積分値Ｉを入力データとして与えられ、クロックＣＫ１に連動して動作する。減算器５２は、直接入力される積分値Ｉと、ＤＦＦ５０にて１フレーム周期だけ遅延された積分値Ｉとを入力され、その一方から他方を減算して絶対値算出器５４へ出力する。絶対値算出器５４は減算器５２にて得られた差の絶対値を求め比較器５６へ出力する。比較器５６は、絶対値算出器５４から入力された隣接フレーム間での画像信号レベルの差を基準値ＬＶＢと比較し、差が基準値ＬＶＢより大きい場合、論理レベル“Ｈ”を出力し、一方、差が基準値ＬＶＢ以下である場合には、論理レベル“Ｌ”を出力する。なお、基準値ＬＶＢは固定値とすることもできるし、ユーザ又は外部回路から設定できるように構成することもできる。
【００４７】
比較器５６の出力側には９段に直列接続されたＤＦＦ５８（ＤＦＦ５８−１〜５８−９）が設けられる。このＤＦＦ５８の段数は、同期時レベル抽出部２４が画像信号レベルＥＸを抽出する区間長に対応しており、ＤＦＦ３０の段数に応じてＤＦＦ５８の段数も変えることができる。各ＤＦＦ５８はクロックＣＫ１に連動して駆動され、比較器５６から出力された“Ｈ”又は“Ｌ”の１ビットの論理データをそれぞれ１フレーム周期ずつ遅延させながら後段へ伝達する。これにより、各ＤＦＦ５８の出力端には１フレームずつずれたタイミングで比較器５６から出力されたデータが得られる。具体的には、ＤＦＦ３０−１〜３０−４の出力端からＩ（ａｉ＋３），Ｉ（ａｉ＋２），Ｉ（ａｉ＋１），Ｉ（ａｉ）が出力されるタイミングにて、ＤＦＦ５８−１〜５８−９の出力端からはそれぞれ、｜Ｉ（ａｉ＋３）−Ｉ（ｃｉ＋２）｜，｜Ｉ（ｃｉ＋２）−Ｉ（ｂｉ＋２）｜，｜Ｉ（ｂｉ＋２）−Ｉ（ａｉ＋２）｜，…，｜Ｉ（ｃｉ）−Ｉ（ｂｉ）｜，｜Ｉ（ｂｉ）−Ｉ（ａｉ）｜に対する比較器５６の比較結果が出力される。
【００４８】
このように９段の各ＤＦＦ５８の出力端に得られた“Ｈ”又は“Ｌ”は３つのＡＮＤ回路６０（ＡＮＤ回路６０−１〜６０−３）に振り分けられ入力される。ＡＮＤ回路６０は、連続する複数の同期周期での画像信号レベルの変動の様子が一致しているかを判定する、すなわちコインシデンスを取るために設けられている。このＡＮＤ回路６０の数は以下に述べる構成から理解されるように、同期周期中のフレーム数が３であることに対応している。コインシデンスを取るために、各ＡＮＤ回路６０の入力端には、３段ずつ（すなわち同期周期１サイクルずつ）ずれたＤＦＦ５８の出力端が接続される。具体的には、ＡＮＤ回路６０−１には、ＤＦＦ５８−１，５８−４，５８−７の出力、つまり｜Ｉ（ａｉ＋３）−Ｉ（ｃｉ＋２）｜，｜Ｉ（ａｉ＋２）−Ｉ（ｃｉ＋１）｜，｜Ｉ（ａｉ＋１）−Ｉ（ｃｉ）｜に対する比較器５６の比較結果が入力される。同様に、ＡＮＤ回路６０−２には、ＤＦＦ５８−２，５８−５，５８−８の出力、つまり｜Ｉ（ｃｉ＋２）−Ｉ（ｂｉ＋２）｜，｜Ｉ（ｃｉ＋1）−Ｉ（ｂｉ＋１）｜，｜Ｉ（ｃｉ）−Ｉ（ｂｉ）｜に対する比較器５６の比較結果が入力される。また、ＡＮＤ回路６０−３には、ＤＦＦ５８−３，５８−６，５８−９の出力、つまり｜Ｉ（ｂｉ＋２）−Ｉ（ａｉ＋２）｜，｜Ｉ（ｂｉ＋1）−Ｉ（ａｉ＋１）｜，｜Ｉ（ｂｉ）−Ｉ（ａｉ）｜に対する比較器５６の比較結果が入力される。
【００４９】
同期周期は３フレームで構成され、これに対応して、隣接するフレームの差も３つの異なるタイミング（位相）で定義される。各ＡＮＤ回路６０は上述の具体例から理解されるように、連続する３回の同期周期における同一位相での隣接フレームの差に対応する比較結果データを入力され、３つのＡＮＤ回路６０は互いに異なる位相でのコインシデンスを判定している。各ＡＮＤ回路６０の出力は、対応する位相での隣接フレームの画像信号レベルの変動が３回の同期周期共に基準値ＬＶＢより大きい場合に“Ｈ”レベルとなり、いずれかの同期周期において、隣接フレームの画像信号レベルの変動が基準値ＬＶＢ以下であった場合には“Ｌ”レベルとなる。これら３つのＡＮＤ回路６０の出力は、ＯＲ回路６２に入力され、ＯＲ回路６２は論理和演算の結果をＡＮＤ回路６４へ出力する。
【００５０】
同期周期内におけるいずれかのタイミングにて、隣接フレーム間の画像信号レベルの変動が大きい場合は、フリッカが生じている可能性があり、さらにその変動が複数の同期周期に跨って共通して起きる場合には、偶発的な被写体の変化によるものである可能性が低くなる。よって、ＯＲ回路６２の出力が“Ｈ”レベルである場合は、同期周期内においておいてフリッカによる画像信号レベルの変動が起きている可能性が高いと考えられる。
【００５１】
ＡＮＤ回路６４には、ＯＲ回路６２の出力と共に同期時レベル判定部２６の比較器４２の出力が入力される。ＡＮＤ回路６４の出力はＤＦＦ６６の入力データとされ、ＤＦＦ６６はクロックＣＫ３に連動したタイミングでの入力データを出力する。このＤＦＦ６６の出力がフリッカ検出回路２０によるフリッカ判定結果となり、“Ｈ”レベルであればフリッカの発生を検知したことを意味し、一方、“Ｌ”レベルであればフリッカは発生していないことを意味する。すなわち、フリッカ検出回路２０は、同期周期内にて画像信号レベルが変動していたとしても、同期時レベル抽出部２４及び同期時レベル判定部２６にて同期周期毎の画像信号レベルＥＸが所定範囲内に維持される露光安定状態であると判定された場合でなければ、フリッカが発生したとは判定しない。これは、露光安定状態が達成されない状況は、被写体の動き等による輝度変化が起きている場合などであり、そのような状況で同期周期内の画像信号レベルが変動していることを以て、フリッカと判定することは誤検出になる可能性が高いからである。その観点から、比較器４２の出力をＯＲ回路６２の出力とは独立して出力し、比較器４２の出力が“Ｌ”の場合は「フリッカ判定不能」、比較器４２の出力が“Ｈ”かつＯＲ回路６２の出力が“Ｈ”の場合は「フリッカ発生」、比較器４２の出力が“Ｈ”かつＯＲ回路６２の出力が“Ｌ”の場合は「フリッカなし」とする３種類の判定結果を提供可能とするようにフリッカ検出回路２０を構成することもできる。
【００５２】
なお、クロックＣＫ３はＡＮＤ回路６４の２つの入力を与える各回路系統、すなわち同期時レベル抽出部２４及び同期時レベル判定部２６と、フリッカ判定部２８のＤＦＦ５０からＯＲ回路６２までの回路とでの処理時間差を是正するためのものである。すなわち、これら２つの系統は、上に説明したように同一のフレーム区間を対象として演算を行い、ＡＮＤ回路６４ではそれらの結果を突き合わせるのであるが、両系統間に処理時間差が存在すると、ＡＮＤ回路６４に入力される２系統の判定結果が異なるフレーム区間に基づくものとなり得る。そこで、ＡＮＤ回路６４への２系統の判定結果が同一のフレーム区間に基づくものとなるまで、ＤＦＦ６６及びＣＫ３によってフリッカ検出回路２０からの最終判定結果の出力を留保させている。
【００５３】
フリッカ検出回路２０がフリッカを検出した場合には、ＣＣＤイメージセンサ４の駆動を切り換える制御が行われる。例えば、デジタル信号処理回路１２は、イメージセンサ制御回路６が現在、５０Ｈｚ地域動作モード、６０Ｈｚ地域動作モードのいずれでＣＣＤイメージセンサ４を駆動しているかの状態をフラグ等に保持し、フリッカ検出回路２０がフリッカを検出した場合には、現在の動作モードとは異なる他方の動作モードでＣＣＤイメージセンサ４を駆動するようにイメージセンサ制御回路６に指示を与える。
【００５４】
フリッカ検出回路２０による判定動作は、例えば、撮像装置２の起動時に自動的に行うようにしてもよいし、ユーザの操作に基づいて行うようにしてもよい。また、判定結果に基づいて一旦設定された動作モードは、撮像装置２の電源をオフしても保持されるように構成することができる。
【００５５】
上述の構成では、フリッカ判定部２８は、隣接フレーム間での画像信号レベルの差を求め、その絶対値に基づいて当該フレーム間での画像信号レベルの変動を判定する。この構成に代えて、隣接フレーム相互の画像信号レベルの比を求め、その比が、１を中心とした所定範囲内か否かに基づいて、画像信号レベルの変動を判定する構成とすることもできる。
【００５６】
また、上述の構成では、同期周期毎に露光状態を測定し、その測定結果に基づいて、一つには、露光条件をフィードバック制御し、もう一つには、当該露光状態が安定か否かを判定している。そして、露光安定状態である場合にだけ、フリッカの判定結果を有効とすることとして、フリッカ検出の信頼性を向上させている。しかし、この信頼性の向上の効果は、必ずしも同期周期での露光制御と、露光安定状態の判定との双方を行わなくても得られる場合もある。
【００５７】
そのような場合の一例として、基本的に変化しない被写体に撮像装置を向けて、フリッカ検出動作を行う場合が挙げられる。そのような状況下では、同期周期毎での露光制御は好適に行われることが期待でき、同期周期毎に測定される露光状態は所定範囲内に収まっており安定状態にあると推定しても不当ではない。よって、露光制御のみを行って、露光安定状態の判定を省略する構成、すなわち、上述の同期時レベル抽出部２４及び同期時レベル判定部２６を省略したフリッカ検出装置を撮像装置に搭載してもよい。また、同じ状況下では、露光制御を行わなくても露光安定状態となり得る。よって、露光制御は停止させ、露光安定状態の判定のみを行っても、フリッカ検出の信頼性が向上し得る。
【００５８】
また、上述の構成では、露光安定状態は、各フレーム毎に測定された積分値Ｉから、同期時レベル抽出部２４にてＩ（ａｉ＋３），Ｉ（ａｉ＋２），Ｉ（ａｉ＋１），Ｉ（ａｉ）を抽出し、それらの変動幅に基づいて判定した。しかし、各フレーム毎に測定された積分値Ｉからの同期周期毎の画像信号レベルＥＸの抽出を位相を変えて行い、複数の位相について露光安定状態を判定するように構成してもよい。例えば、同期時レベル抽出部２４及び同期時レベル判定部２６と同じ回路をさらに２つ並列に設ける。その１つの同期時レベル抽出部２４ではＣＫ２に対し１フレーム遅延した位相のクロック（周期はＣＫ２と同様３フレームである）で画像信号レベルの抽出を行い、もう１つの同期時レベル抽出部２４ではＣＫ２に対し２フレーム遅延した位相のクロック（周期はＣＫ２と同様３フレームである）で画像信号レベルの抽出を行う。これらの回路により、Ｉ（ｂｉ＋３），Ｉ（ｂｉ＋２），Ｉ（ｂｉ＋１），Ｉ（ｂｉ）の変動幅に基づく露光安定状態、及びＩ（ｃｉ＋３），Ｉ（ｃｉ＋２），Ｉ（ｃｉ＋１），Ｉ（ｃｉ）の変動幅に基づく露光安定状態を判定することができる。そして、例えば、全ての位相で露光安定状態である場合にのみ、フリッカ判定部２８の判定結果を有効としたり、２つ以上の位相で露光安定状態である場合にフリッカ判定部２８の判定結果を有効とするように構成してもよい。
【００５９】
また、上述の構成は、２種類の交流電源周波数ｆ１，ｆ２（ここでは５０Ｈｚと６０Ｈｚ）の地域のいずれでもフレームレートｆｐ（ここでは１５ｆｐｓ）の撮影に対するフリッカを精度良く検出可能とするために、同期周期は１／ｆ１，１／ｆ２及び１／ｆｐの公倍数（ここでは１／５ｓｅｃ）に設定した。しかし、本発明は、交流電源周波数の種類数に関係なく用いることができる。例えば、撮像装置の使用地域としてもし３種類の周波数ｆ１，ｆ２，ｆ３があり得るのであれば、同期周波数は１／ｆ１，１／ｆ２，１／ｆ３及び１／ｆｐの公倍数に設定すればよい。また、使用地域が１種類の周波数ｆ１の地域に限られるのであれば、同期周波数は１／ｆ１及び１／ｆｐの公倍数に設定すればよい。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明に係る撮像装置の概略のブロック構成図である。
【図２】実施形態であるフリッカ検出回路の概略の回路構成を示すブロック図である。
【図３】実施形態であるフリッカ検出回路の動作を説明するためのタイミング図である。
【図４】ＣＣＤイメージセンサを用いた撮像装置において、５０Ｈｚの交流電源で発光する蛍光灯によって照明された被写体を、１５ｆｐｓのフレームレートで撮像する場合について説明する模式的なタイミング図である。
【図５】５０Ｈｚ電源により発光する蛍光灯下にて、露光制御を行わずに１５ｆｐｓで撮影した場合の画像毎の信号レベルの一例を示す模式図である。
【図６】５０Ｈｚ電源により発光する蛍光灯下にて、２フレーム周期での自動露光制御を行って１５ｆｐｓで撮影した場合の画像毎の信号レベルの一例を示す模式図である。
【符号の説明】
【００６１】
２  撮像装置、４  ＣＣＤイメージセンサ、６  イメージセンサ制御回路、８  アナログ信号処理回路、１０  ＡＤＣ、１２  デジタル信号処理回路、２０  フリッカ検出回路、２２  露光条件決定部、２４  同期時レベル抽出部、２６  同期時レベル判定部、２８  フリッカ判定部、３０，５０，５８，６６  ＤＦＦ、４０  変動幅算出器、４２，５６  比較器、５２  減算器、５４  絶対値算出器、６０，６４  ＡＮＤ回路、６２  ＯＲ回路。
【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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