(57)【要約】【課題】フリッカー低減撮影の連写時のフリッカー検出を必要に応じて行うことにより、コマ速の低下を抑制することを可能にした撮像装置を提供すること。【解決手段】撮像素子と、測光手段と、フリッカー検出手段と、前記フリッカー検出手段によって検出されたフリッカーの周期と位相とに基づいて、レリーズ時にシャッターを駆動してフリッカーの影響を低減させる撮影を行う手段と、前記フリッカー検出手段による最新のフリッカー検出からの経過時間と基準時間の比較により、連写コマ間の前記フリッカー検出手段によるフリッカー検出を行うか否かを制御する制御手段と、を有することを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像素子（１０３）と、
測光手段（１０８）と、
フリッカー検出手段（１０３，１０８，１１２）と、
前記フリッカー検出手段によって検出されたフリッカーの周期と位相とに基づいて、レリーズ時にシャッター（１０４）を駆動してフリッカーの影響を低減させる撮影を行う手段（１０１）と、
前記フリッカー検出手段による最新のフリッカー検出からの経過時間と基準時間の比較により、連写コマ間の前記フリッカー検出手段によるフリッカー検出を行うか否かを制御する制御手段（１１２）と、
を有することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
位置情報受信部（１１４）を有し、前記基準時間は前記位置情報受信部により取得した位置情報により決定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】
前記基準の時間はシャッター幕の幕速により決定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４】
前記基準の時間は前記フリッカー検出手段により推定を行ったフリッカー光源の光量振幅により決定することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタルカメラに代表される撮像装置に関し、特に蛍光灯下などの人工光源下で発生するフリッカーの画像に対する影響を低減する撮影に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年のデジタルカメラの撮像素子の高感度化に伴い、室内のような比較的暗い環境下においても高速シャッターでブレのない写真を撮影できるようになってきている。また、室内光源として普及している蛍光灯は商用電源周波数の影響により、周期的に照明光がゆらぐフリッカー現象が起きる。このようなフリッカー光源下での高速シャッター撮影では、フリッカーの影響により、フレーム毎に画像の露出や色温度のばらつきが発生したり、１フレーム内での露出ムラや色ムラが発生したりしてしまうことがある。
【０００３】
このような問題に対して、フリッカーの周期と位相を検出して、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できるようにフリッカー同期信号を生成し、露光を行うフリッカー除去システムが考えられている。
【０００４】
特許文献１では、光源の発光周期を検知し、最も光量が大きくなるタイミングを推定し、推定したタイミングとシャッターを同期させる方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−１９３９２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、実際には商用電源周波数には揺らぎがあり、上述の特許文献１に開示された従来技術では、フリッカー検出からの時間が経過すると、フリッカー同期信号と、フリッカー光源のピークタイミングの関係がずれてきてしまう。フリッカー同期信号は商用電源周波数の標準値を想定した周期で出力し、実際のフリッカー光源の周期は揺らぎを含んだ商用電源周波数で点灯しているためである。
【０００７】
商用電源周波数の偏差目標値は地域により異なり、その最大は北海道における±０．３Ｈｚであると言われている（フリッカー光源の明滅周波数のゆらぎは±０．６Ｈｚ）。つまり、一度フリッカー検出を行い、フリッカー同期信号のタイミングを算出しても図５のように商用電源周波数にずれがある場合、フリッカー検出からの時間の経過とともにフリッカー光源のピークタイミングがずれてくる。そのため、フリッカー検出は短い間隔で周期的に行い、フリッカー同期信号を更新する必要がある。
【０００８】
しかしながら、短い間隔で周期的にフリッカー検出を行うと、フリッカー低減撮影の連写時に、コマ速が低下するというデメリットがある。商用電源周波数がばらついた時を想定して短い間隔でフリッカー検出を行うと連写コマ間に毎回フリッカー検出を行うこととなり、フリッカー検出処理に要する時間だけコマ間の処理時間が長くなり、通常連写と比べてコマ速が低下してしまうためである。しかし、実際には地域によって異なる商用電源周波数のばらつき量やフリッカー光源の光量振幅などの条件により、商用電源周波数のばらつきが画像に与える影響の差は異なり、コマ間に毎回フリッカー検出を行わなくても画像内の輝度ムラが小さい場合も多い。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、フリッカー低減撮影の連写時のフリッカー検出を必要に応じて行うことにより、コマ速の低下を抑制することを可能にした撮像装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の目的を達成するために、本発明の撮像装置は、
撮像素子と、
測光手段と、
フリッカー検出手段と、
前記フリッカー検出手段によって検出されたフリッカーの周期と位相とに基づいて、レリーズ時にシャッターを駆動してフリッカーの影響を低減させる撮影を行う手段と、
前記フリッカー検出手段による最新のフリッカー検出からの経過時間と基準時間の比較により、連写コマ間の前記フリッカー検出手段によるフリッカー検出を行うか否かを制御する制御手段と、
を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、フリッカー低減撮影の連写時のフリッカー検出を必要に応じて行うことにより、コマ速の低下を抑制することを可能にした撮像装置の提供を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明のフローチャート
【図２】カメラシステムの構成図
【図３】フリッカー光源の光量振幅による画像内の輝度ムラの違い
【図４】シャッター幕の幕速による画像内の輝度ムラの違い
【図５】商用電源周波数にずれがあった場合の画像内の輝度ムラの例
【図６】主な地域の商用電源周波数
【発明を実施するための形態】
【００１３】
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。
【実施例１】
【００１４】
図２は本発明の第１の実施例にかかわるカメラシステムの構成を示す図である。１００はカメラ本体を、２００はレンズを示している。
【００１５】
まず、カメラ本体１００とレンズ２００内の構成について説明する。１０１はカメラ１００の各部を制御するマイクロコンピュータＣＰＵ（以下、カメラマイコン）である。１０２はカメラマイコン１０１に接続されているＲＡＭやＲＯＭ等のメモリである。１０３は赤外カットフィルタやローパスフィルタ等を含むＣＣＤ，ＣＭＯＳ等の撮像素子であり、レンズ２００によって撮影時に被写体の像が結像される。
【００１６】
１０４はシャッターで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へ光線を導く。１０５はハーフミラーで非撮影時にレンズ２００より入射する光の一部を反射し１０６のピント板に結像させる。１０７はＰＮ液晶等のＡＦ測距枠を表示するための表示素子であり、光学ファインダーを覗いたときにどの位置でＡＦしているか等をユーザーに示す。
【００１７】
１０８は測光センサで、ＣＣＤ、ＣＭＯＳ等の撮像素子を使用することにより測光だけでなく顔検出や追尾、フリッカー検出を行う。本実施例では、フリッカーを検出する手段として測光センサを例に挙げているが、本画像の撮像素子をフリッカー検出手段としても良い。１０９はペンタプリズムで、ピント板１０６の被写体像を測光センサ１０８及び光学ファインダーに導く。測光センサはペンタプリズムを介してピント板１０６に結像された被写体像を斜めの位置から見込んでいる。
【００１８】
１１０は焦点検出回路で、１１１のＡＦミラーで、レンズより入射し、ハーフミラー１０５を通過した光線の一部を焦点検出回路内のＡＦセンサに導き測距を行っている。１１２は測光センサ１０８の駆動制御や画像処理・演算用のＣＰＵ（以下ＩＣＰＵと呼ぶ）で、ここで顔検出の演算や追尾の演算、測光演算、フリッカー検出演算などを行う。今回は、１１２のように測光センサ用のＣＰＵを用意したが、１０１のカメラマイコン等で処理を行っても良い。
【００１９】
１１３はＩＣＰＵ１１２に接続されているＲＡＭやＲＯＭ等のメモリである。１１４は位置情報受信部である。ＧＰＳモジュール等で位置情報を得る。２０１はレンズ内のＣＰＵで、被写体との距離情報等をカメラマイコンに送る。
【００２０】
以上で図２の本発明の実施例にかかわるカメラシステムの構成図の説明を終わる。
【００２１】
次に図１を用いて本発明の実施の形態であるデジタル一眼レフカメラのフローチャートについて説明する。
【００２２】
ステップＳ１０１は、撮影開始前のＳＷ１保持を示す。ＳＷ１とはレリーズボタンを半押しされた状態のことを記す。ＳＷ１保持によりＡＥ，ＡＦ、フリッカー検出が開始される。
【００２３】
ステップＳ１０２では、測光センサによりＡＥ、フリッカー検出処理を行い，ＡＦセンサによりＡＦ処理を行う。
【００２４】
ステップＳ１０３では、ＳＷ２が押されたかどうか判断する。ＳＷ２とはレリーズボタンを全押しされた状態のことを記す。ＳＷ２が押された場合は、次のＳ１０４に進み、一方ＳＷ２が押されずＳＷ１保持のままの場合はＳ１０２に戻り、ＡＥ，ＡＦ、フッカー検出処理を再度行う。
【００２５】
ステップＳ１０４では、ミラー１０５を入射光路から退避させ、シャッター走行時に撮像素子に光線が導かれる状態にする。そして、Ｓ１０２にて検出したフリッカー光源のピークタイミングに同期させてシャッターを走行させ、撮像素子にレンズから取り込んだ光線を導き、撮影動作を行う。その後、ミラーダウンを行い、レンズから取り込んだ光線を光学ファインダーに導く。
【００２６】
ステップＳ１０５では、前回のフリッカー検出処理からの経過時間が基準時間Ｔｆより短いかどうかを判定する。Ｔｆは、商用電源周波数がばらついているときでも撮影画像内の輝度ムラが小さくなるように、フリッカー検出によりフリッカー同期信号を更新しなければならない周期であり、任意に決めた値とする。日本国内の商用電源周波数は北海道で偏差目標値が±０．３Ｈｚ、その他の地域では±０．２Ｈｚと言われており、５０Ｈｚから±０．３Ｈｚずれている場合でも撮影画像内の輝度ムラが大きく生じないような時間に設定する。他の決定方法は後述する。前回のフリッカー検出処理からの経過時間がＴｆより短い場合Ｓ１０６へ進み、前回のフリッカー検出処理からの経過時間がＴｆより長い場合Ｓ１０７へ進む。
【００２７】
ステップＳ１０６では、測光センサによりＡＥ処理を行い，ＡＦセンサによりＡＦ処理を行う。前回のフリッカー検出の結果を用いても撮影画像へのフリッカー光源の影響は小さいため、Ｓ１０６ではフリッカー検出処理を行わない。これによりコマ速の低下を抑制することができる。
【００２８】
ステップＳ１０７では、測光センサによりＡＥ、フリッカー検出処理を行い，ＡＦセンサによりＡＦ処理を行う。前回のフリッカー検出の結果を用いると、フリッカーのピークタイミングからシャッタータイミングが大きく外れ、撮影画像へのフリッカー光源の影響が大きく現れる可能性があるため、フリッカー検出をおこなうことによりフリッカー同期信号を更新する。
【００２９】
ステップＳ１０６、Ｓ１０７でＡＥ，ＡＦ情報を更新したのち、ステップＳ１０８では、画像の撮影を行う。Ｓ１０４と同様である。
【００３０】
ステップＳ１０９では、ＳＷ２が保持されているかどうかを判定する。ＳＷ２がＯＮの場合はＳ１０５に戻りＳ１０５〜Ｓ１０８の動作を繰り返す。ＳＷ２がＯＦＦの場合はＳ２０１に進み、フリッカー低減撮影の連写を終了する。
【００３１】
以下、フリッカー検出の更新が必要な周期Ｔｆの決定方法を挙げる。
【００３２】
○Ｔｆの決定方法
・ＧＰＳ等の位置情報を用いる
日本国内の商用電源周波数は北海道で偏差目標値が±０．３Ｈｚ、その他の地域は±０．２Ｈｚと言われており、５０Ｈｚから±０．３Ｈｚずれている場合でも撮影画像内の輝度ムラが大きく生じないような時間に設定する。しかし、図６に示すように、商用電源周波数の偏差目標値は地域によって異なり、北米や欧州では０．０６Ｈｚ未満と言われておりフリッカー検出の周期は長くできる。そのため、ＧＰＳ等の位置検出結果によりＴｆの大きさを変えることにより、フリッカー低減撮影時のコマ速低下の抑制を行うことができる。
【００３３】
例えば、Ｔｆの初期設定時間を、北海道の商用電源周波数が偏差目標の最大にばらついた時の５０Ｈｚ±０．３Ｈｚを想定して、０．３ｓとしているとする。商用電源周波数が５０Ｈｚ±０．３Ｈｚのとき、フリッカー検出から０．３ｓ後に撮影を行っても、画像内の輝度ムラが大きくならない条件とする。一方、欧州では商用電源周波数の偏差目標の最大値が０．０６Ｈｚであるため、フリッカー検出処理を行ってから撮影を行うまでの時間は北海道に比べて５倍長い１．５ｓ許される。また、北米では商用電源周波数の偏差目標の最大値が０．０３Ｈｚ未満であるため、フリッカー検出処理を行ってから撮影を行うまでの時間は北海道に比べて１０倍長い３．０ｓ許される。つまり、ＧＰＳで撮影場所を検知できれば、フリッカー検出の周期を長くすることが可能であり、連続撮影のコマ速の低下を抑えることができる。
【００３４】
・フリッカー光源の光量振幅を用いる
図３にフリッカー光源の光量振幅による画像内の輝度ムラの違いを表す例を示す。シャッタータイミングがピークタイミングから同じ量だけずれていても、フリッカー光量振幅が小さい（ｂ）のほうが（ａ）よりも画像内の輝度ムラが小さいことがわかる。これは、フリッカー光源の光量振幅が大きいほうが、露光中の光量変化が大きいためである。つまり、フリッカー光源の光量振幅が大きい場合は、シャッタータイミングがピークタイミングからずれると画像内の輝度ムラが大きく、フリッカー光源の光量振幅が小さい場合は、シャッタータイミングがピークタイミンからずれても画像内の輝度ムラは小さい。そのため、フリッカー検出でフリッカー光源の光量振幅を推測し、振幅の大きさによりＴｆの大きさを変えることにより、フリッカー低減撮影時のコマ速低下の抑制を行うことができる。
【００３５】
・シャッター幕の幕速を用いる
シャッター幕の幕速は、シャッター駆動方式や周囲温度などの環境条件、撮影姿勢等により変化する。図４にシャッター幕の幕速による画像内の輝度ムラの違いを表す例を示す。シャッタータイミングがピークタイミングから同じ量だけずれており、シャッタースピードが同じ場合、幕速の早い（ｂ）のほうが幕速の遅い（ａ）よりも画像内の輝度ムラが小さい。これは、シャッター幕が遅いと露光にかかる時間が長く必要になるため、撮影画像全体を露光する間にフリッカー光源の光量が大きく変化するためである。つまり、シャッター幕の幕速が遅い場合は、シャッタータイミングがピークタイミングからずれたとき、画像内の輝度ムラが大きく、シャッター幕の幕速が速い場合は、シャッタータイミングがピークタイミングからずれても、画像内の輝度ムラは小さい。そのため、幕速によりＴｆの大きさを変えることにより、フリッカー低減撮影時のコマ速低下の抑制を行うことができる。
【００３６】
以上で本発明の実施の形態であるデジタル一眼レフカメラのフローチャートについて説明を終える。
【００３７】
以上のように、本発明によれば、フリッカー低減撮影の連写時のフリッカー検出を必要に応じて行うことにより、コマ速の低下を抑制することができる。
【００３８】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
【符号の説明】
【００３９】
１００  カメラ、１０１  カメラマイコン、１０３  撮像素子、１０４  シャッター、
１０５  ハーフミラー、１０７  測距枠表示素子、１０８  測光センサ、
１１０  焦点検出回路、１１２  画像処理・演算用のＣＰＵ、１１４  位置情報受信部、
２００  レンズ、２０１  レンズマイコン
【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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