(57)【要約】【課題】画像の品位を損なうことなく、短時間でフリッカ補正を行うことができる撮像装置を提供する。【解決手段】画像処理ＩＣ１０６は、フリッカが検出された場合、フリッカ波形のゼロとなるポイントから、０フィールドの１ライン目の露光開始タイミングまでの時間である位相差αを算出する。画像処理ＩＣ１０６は、この算出された位相差α、フリッカ周期および露光時間Ｔに基づき、撮像素子からの画像データをライン毎に補正する補正量Ｈｎを算出する。画像処理ＩＣ１０６は、補正量Ｈｎを用いてライン毎に補正された画像データをフィールド画像として出力する。【選択図】図１
2009206569.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ライン毎かつカラム毎に複数の受光部が配置された撮像素子と、
前記撮像素子の露光開始タイミングをライン毎に制御して露光時間を可変する電子シャッタ手段と、
所定の周波数に応じて光源の明るさが変動するフリッカを検出し、前記検出されたフリッカのレベルを出力するフリッカ検出手段と、
前記検出されたフリッカのフリッカ周期を検出する周期検出手段と、
前記フリッカが検出された場合、前記フリッカのレベルが最小となる時間から前記撮像素子の所定ラインの露光開始タイミングまでの位相差を算出する位相差算出手段と、
前記算出された位相差、前記検出されたフリッカ周期および前記可変された露光時間に基づき、前記撮像素子からの画像データをライン毎に補正する補正手段とを備え、
前記ライン毎に補正された画像データをフィールド画像として出力することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記補正手段は、各ラインの露光量のうち、最も大きな値となるラインの露光量を基準値とし、所定ラインの露光量と前記基準値との比を用いて補正量を算出し、前記算出された補正量を基に、前記所定ラインの前記画像データを補正することを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
【請求項３】
前記フリッカ検出手段は、前記撮像素子によって撮像される被写体領域内の一部の領域の輝度レベルを前記フリッカのレベルとして出力することを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
【請求項４】
前記位相差を算出する際のフィールド画像を０フィールドとし、フィールド数を計数する計数手段を備え、
前記補正手段は、前記位相差、前記フリッカ周期および前記露光時間の他、前記計数されたフィールド数に基づき、補正することを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
【請求項５】
前記補正手段は、あらかじめ前記算出された補正量をテーブルに格納しておき、前記撮像素子から出力される画像データをライン毎に補正する際、前記テーブルに格納された補正量を用いることを特徴とする請求項２記載の撮像装置。
【請求項６】
ライン毎かつカラム毎に複数の受光部が配置された撮像素子を有する撮像装置のフリッカ補正方法であって、
電子シャッタ手段が、前記撮像素子の露光開始タイミングをライン毎に制御して露光時間を可変するステップと、
フリッカ検出手段が、所定の周波数に応じて光源の明るさが変動するフリッカを検出し、前記検出されたフリッカのレベルを出力するステップと、
周期検出手段が、前記検出されたフリッカのフリッカ周期を検出するステップと、
前記フリッカが検出された場合、前記フリッカのレベルが最小となる時間から前記撮像素子の所定ラインの露光開始タイミングまでの位相差を算出するステップと、
前記算出された位相差、前記検出されたフリッカ周期および前記可変された露光時間に基づき、前記撮像素子からの画像データをライン毎に補正するステップと、
前記ライン毎に補正された画像データをフィールド画像として出力するステップとを有することを特徴とする撮像装置のフリッカ補正方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の受光部が配置された撮像素子を有する撮像装置及びそのフリッカ補正方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ビデオカメラにおいては、多画素化、高速化が進み、撮像素子としてＣＭＯＳセンサが用いられている。ＣＭＯＳセンサとして、フォトダイオードの面積の観点から、フローティングディフュージョン（以下、ＦＤと略記）アンプが全ての画素には無く、各カラムに１つ存在するカラム読み出し型のものが、ビデオカメラ等では主流である。
【０００３】
このようなカラム読み出し型のＣＭＯＳセンサでは、ライン毎に読み出しが開始されるまで、露光が行われることになる。従って、全画素に対し、同じタイミングで露光を開始し、画素の読み出しを行うと、ライン毎に輝度レベルが異なる。このため、ライン毎に一定間隔で露光タイミングをずらして露光を行うローリングシャッタ機能が採用されている。
【０００４】
しかし、上記機能を有するＣＭＯＳセンサを用いたビデオカメラであっても、商用電源周波数のＡＣ変動による蛍光灯やタングステン電球などのフリッカ現象が発生すると、各ライン毎に露光量が変わってしまう。このため、１フィールド画像において、垂直方向に横縞の輝度レベルの異なる画像が生じてしまう。これに対し、従来では、画像の垂直方向の輝度レベルを随時検出し、フィールド間で差分を取り、フリッカ成分を抽出して補正することが行われていた（特許文献１参照）。
【特許文献１】特許第０３８２３３１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来のフリッカ補正方法では、フリッカ成分を複数のフィールド画像から抽出しているので、フリッカ現象を検出してから補正するまでに複数フィールド分の時間が必要となってしまい、補正し終えるまでに時間がかかっていた。特に、被写体が動いた時、補正の追従が間に合わなくなることがあった。このため、画像の品位が損なわれていた。
【０００６】
そこで、本発明は、画像の品位を損なうことなく、短時間でフリッカ補正を行うことができる撮像装置及びそのフリッカ補正方法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】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の撮像装置は、ライン毎かつカラム毎に複数の受光部が配置された撮像素子と、前記撮像素子の露光開始タイミングをライン毎に制御して露光時間を可変する電子シャッタ手段と、所定の周波数に応じて光源の明るさが変動するフリッカを検出し、前記検出されたフリッカのレベルを出力するフリッカ検出手段と、前記検出されたフリッカのフリッカ周期を検出する周期検出手段と、前記フリッカが検出された場合、前記フリッカのレベルが最小となる時間から前記撮像素子の所定ラインの露光開始タイミングまでの位相差を算出する位相差算出手段と、前記算出された位相差、前記検出されたフリッカ周期および前記可変された露光時間に基づき、前記撮像素子からの画像データをライン毎に補正する補正手段とを備え、前記ライン毎に補正された画像データをフィールド画像として出力することを特徴とする。
【０００８】
本発明の撮像装置のフリッカ補正方法は、ライン毎かつカラム毎に複数の受光部が配置された撮像素子を有する撮像装置のフリッカ補正方法であって、電子シャッタ手段が、前記撮像素子の露光開始タイミングをライン毎に制御して露光時間を可変するステップと、フリッカ検出手段が、所定の周波数に応じて光源の明るさが変動するフリッカを検出し、前記検出されたフリッカのレベルを出力するステップと、周期検出手段が、前記検出されたフリッカのフリッカ周期を検出するステップと、前記フリッカが検出された場合、前記フリッカのレベルが最小となる時間から前記撮像素子の所定ラインの露光開始タイミングまでの位相差を算出するステップと、前記算出された位相差、前記検出されたフリッカ周期および前記可変された露光時間に基づき、前記撮像素子からの画像データをライン毎に補正するステップと、前記ライン毎に補正された画像データをフィールド画像として出力するステップとを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の請求項１に係る撮像装置は、フリッカが検出された場合、フリッカのレベルが最小となる時間から撮像素子の所定ラインの露光開始タイミングまでの位相差を算出し、この位相差、フリッカ周期および露光時間に基づき、画像データをライン毎に補正する。これにより、画像データの出力前に補正データを確定することができ、画像の品位を損なうことなく、短時間でフリッカ補正を行うことができる。
【００１０】
請求項２に係る撮像装置によれば、所定ラインの露光量と最も大きな値となるラインの露光量との比を用いて補正量を算出するので、補正量の算出を簡単に行うことができる。
【００１１】
請求項３に係る撮像装置によれば、被写体領域内の一部の領域の輝度レベルをフリッカのレベルとして出力するので、少ないデータ量で短時間にフリッカのレベルを出力することができる。
【００１２】
請求項４に係る撮像装置によれば、フィールド数を計数することで、所定のフィールド数毎に同じ補正データを用いることができ、フィールド画像の補正を簡単に行うことができる。
【００１３】
請求項５に係る撮像装置によれば、テーブルに格納された補正量を用いることで、より短時間でフリッカ補正を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の撮像装置及びそのフリッカ補正方法の実施の形態について図面を参照しながら説明する。本実施形態の撮像装置はビデオカメラ装置に適用される。
【００１５】
［第１の実施形態］
図１は第１の実施形態における撮像装置の構成を示すブロック図である。レンズ部１００は、被写体からの光量を収束させ、かつ焦点を合わせるためのＡＦ機構、ズーム機構、および光量を制御する絞りを有する。ＣＭＯＳセンサ１０１は、ライン毎かつカラム毎に複数の受光部が配置され、主にレンズ部１００を抜けた被写体像の光を電気信号に変換する半導体撮像素子である。センサ制御部１０２は、ＣＰＵ１０９に接続され、ＣＭＯＳセンサ１０１のタイミング制御を主に行う。
【００１６】
ＡＦＥ（アナログ処理回路）部１０３は、ＣＭＯＳセンサ１０１から出力される画像信号に対し、相関二重サンプリング回路（ＣＤＳ）によりノイズを除去し、Ａ／Ｄ変換部によりアナログ信号からデジタル信号に変換する。また、ＡＦＥ部１０３は、所望のレベルにするために画像信号を所定のゲインで増幅するアンプ部を有する。
【００１７】
フリッカセンサ１０４は、被写体光の光量変化からフリッカ成分を検出するために用いられ、任意の周波数で被写体光量のレベル（フリッカのレベル）を電気的に出力する。すなわち、フリッカセンサ１０４は、画像処理ＩＣ１０６の被写体画像情報を基に、実際の画像エリア内の比較的小さな任意の領域（一部の領域）における被写体光量のレベルを随時出力する。レベル変換部１０５は、フリッカセンサ１０４から出力される電気信号を画像処理ＩＣ１０６のＩ／Ｆに合わせるために電圧変換を行う。
【００１８】
画像処理ＩＣ１０６は、ＣＰＵ１０９によって制御され、主にＡＦＥ部１０３より出力される画像信号に対し、γ補正、輪郭強調補正、ホワイトバランス等の画像処理、およびフリッカ補正全般を行う。
【００１９】
つづいて、画像処理ＩＣ１０６の内部のフリッカ補正部について説明する。フリッカ検出部１０６ａは、レベル変換部１０５から出力される信号のレベル変化を基に、蛍光灯などの商用電源周波数に同期した被写体光の明暗が現れるフリッカ現象の有無を検出する。位相・周期検出部１０６ｂは、フリッカ検出時のフリッカ波形を記録し、フリッカ周期、およびフリッカ波形とＣＭＯＳセンサ１０１の露光タイミングとの位相差を算出する。位相・周期検出部１０６ｂは請求項に記載の周期検出手段および位相差算出手段に相当する。補正部１０６ｃは、この位相差、フリッカ周期およびフリッカ波形から得られる、画像データのライン毎の補正データをテーブルとして記録し、この補正データを用いて実際に補正を行う。補正部１０６ｃは請求項に記載の補正手段に相当する。
【００２０】
画像変換部１０７は、画像処理ＩＣ１０６から出力される画像データを記録部１０８に記録される動画フォーマットのデータに変換する。記録部１０８は、ＤＶＤ、ＤＶテープ、ＳＤカード等の記録媒体であり、画像変換部１０７で変換された動画フォーマットのデータを記録する。ＣＰＵ１０９は、撮像装置全体の制御を司る。
【００２１】
上記構成を有する撮像装置の動作を示す。図２はフリッカ補正処理の手順を示すフローチャートである。この処理は画像処理ＩＣ１０６によって実行される。ここで、レンズ部１００を通った被写体光は、ＣＭＯＳセンサ１０１によって電気信号に変換され、ＡＦＥ部１０３からデジタル画像データとして出力され、画像処理ＩＣ１０６に入力される。
【００２２】
まず、画像処理ＩＣ１０６は、フリッカセンサ１０４のサンプリング周波数を１０ｋＨｚに設定し、レベル変換部１０５を介して入力されるフリッカ信号を計測する（ステップＳ１）。そして、計測されたフリッカ信号を基に、画像処理ＩＣ１０６は、フリッカの有無を検出する（ステップＳ２）。フリッカセンサ１０４は、前述したように、任意の周波数で被写体光量のレベルを電気的に出力するものであり、画像処理ＩＣ１０６の被写体画像情報を基に、実際の画像エリア内の、比較的小さな任意の領域における被写体光量のレベルを随時出力する。
【００２３】
フリッカ現象が発生していない場合、フリッカ信号は一定もしくは周期性のない変動となる。この場合、ステップＳ２でフリッカ無しが判断される。そして、画像処理ＩＣ１０６は、通常の撮像動作で画像データの出画を行う（ステップＳ１１）。この後、画像処理ＩＣ１０６はステップＳ１の処理に戻る。一方、フリッカ現象が発生している場合、画像処理ＩＣ１０６はステップＳ３以降の処理を行う。
【００２４】
図３はフリッカ現象が発生している時のフリッカ信号の時間的変化を示す図である。曲線で示されるフリッカ信号のフリッカ波形３００は、蛍光灯などの商用電源周波数に同期した周期で明暗を繰り返している。本実施形態では、電源周波数を５０Ｈｚとし、５０Ｈｚの交流電源に接続された蛍光灯等の光源は、図３に示すように、１００Ｈｚの周期、かつＣＯＳカーブで表される明暗を繰り返す。
【００２５】
フリッカセンサ１０４は、１０ｋＨｚのサンプリング周期で、被写体光量のレベルを画像処理ＩＣ１０６に出力する。画像処理ＩＣ１０６内のフリッカ検出部１０６ａは、各サンプリングタイミングで被写体光量のレベルを保持する。すなわち、フリッカ検出部１０６ａは、あるタイミングの被写体光の光量レベルをＹｘとし、次のサンプリング時のレベルをＹｘ＋１，Ｙｘ＋２，・・・，Ｙｘ＋１００，・・・として記録する。
【００２６】
なお、レベル変換部１０５では、光量レベルの最大値が画像処理ＩＣ１０６の入力部の最大電圧となり、光量レベルの最小値が最小電圧として“０”［Ｖ］となるように、増幅処理または減衰処理とオフセット処理とが施される。
【００２７】
画像処理ＩＣ１０６の内部のフリッカ検出部１０６ａは、保持された光量レベルＹが周期１００ＨｚのＣＯＳカーブの特性となっているか否かのマッチングを行う。具体的に、まず、最大となるポイントと次に最大となるポイントとの区間が約１０［ｍｓ］（サンプリングポイントで１００回分あるいは１００Ｈｚ）となっている場合、フリッカ検出部１０６ａは１００Ｈｚの周期で光量レベルＹが変動していると判断する。
【００２８】
さらに、画像処理ＩＣ１０６内には、ｙ＝ＣＯＳ（ｔ）の関数が保持されており、フリッカ検出部１０６ａは各ポイントの光量レベルＹと周期１００ＨｚのＣＯＳカーブとのマッチングを行う。すなわち、光量レベルＹがあるレベル以上であって、ＣＯＳカーブと相似である場合、フリッカ検出部１０６ａは、５０Ｈｚの商用電源の周期によるフリッカが発生していると判断する。
【００２９】
また、最大となるポイントと次に最大となるポイントとの区間が約８．３３３［ｍｓ］となっている場合、フリッカ検出部１０６ａは光量レベルＹが１２０Ｈｚの周期で変動していると判断する。これは６０Ｈｚ帯でのフリッカ周期となるので、フリッカ検出部１０６ａは、同様に、光量レベルＹとＣＯＳカーブとのマッチングを行い、１２０Ｈｚのフリッカの有無を判断する。なお、商用電源の５０Ｈｚ帯あるいは６０Ｈｚ帯の識別は、ユーザの設定によって行われてもよいし、また無線等で行われてもよい。
【００３０】
そして、検出されたフリッカ値を基に、フリッカ検出部１０６ａは、周期および係数を変数としたＣＯＳ関数として、フリッカ波形を保持する。本実施形態では、周期が１０ｍｓとなるので、フリッカ波形は、｜ＣＯＳ２π・ｔ／１０×１０−３｜の関数で表される。
【００３１】
ステップＳ２でフリッカが検出されると、画像処理ＩＣ１０６は、フリッカがシャッタ速度により変動するので、絞り優先の露出制御に切り替え、検出されたフリッカ波形とＣＭＯＳセンサ１０１の露光タイミングとの関係を算出する（ステップＳ３）。
【００３２】
図３には、検出されたフリッカ波形とＣＭＯＳセンサの露光タイミングとの関係が示されている。フリッカ波形３００は、Ｓ１で検出された離散的なフリッカ情報を基に、復元されており、１００Ｈｚの周期を有する。また、符号３０１は各ラインの露光開始タイミングおよび露光時間を表している。
【００３３】
本実施形態のＣＭＯＳセンサ１０１は、水平方向に１ライン分（各カラムに１つ）のＦＤアンプを持つカラム読み出し方式のＣＭＯＳセンサである。ライン毎に露光開始タイミングを変えることによって、各ラインの露光時間Ｔ（電子シャッタ速度）を均一にしている。なお、図中、Ｎはフィールドを表す変数である。ある任意のフィールドを露光しているタイミングをＮ＝０とし、次フィールドをＮ＝１、Ｎ＝２、・・・としている。また、本実施形態では、各フィールドのライン数は１０８０ラインである。
【００３４】
蛍光灯などのフリッカ現象のある光源下では、図３に示すように、各ラインの露光タイミングによって、センサの露光量が変わってしまうため、垂直方向に輝度レベルの異なる画像が生じてしまう。
【００３５】
また、ステップＳ３では、画像処理ＩＣ１０６は、フリッカ波形のゼロとなるポイント（ゼロ点）から、任意のフィールドの１ライン目の露光開始タイミングまでの時間（位相：α［ｓ］）を検出し、そのフィールド（Ｎ）を０フィールドとする。以後、αを位相差とする。
【００３６】
図４は０フィールドの１ライン目の露光期間および２ライン目の露光期間とフリッカの明暗を表すフリッカ波形との関係を示す図である。１ライン目の露光期間４００に実際に露光される光量４０１が斜線で表わされている。１ライン目の露光開始時を基準とし、２ライン目の露光が開始されるまでの時間Ｄｔ［ｓ］は、通常、１ＨＤ分（１ライン分の画像データを読み出す時間）である。なお、時間Ｄｔは、ｎライン目とｎ＋１ライン目に関しても共通であり、シャッタ時間等によらない時間である。
【００３７】
また、時間α＋Ｔはフリッカの明るさがゼロ（もしくは最小値）となったポイントを基準にしたとき、１ライン目の露光が終了する時間である。ここで、Ｔは前述した露光時間である。２ライン目の露光期間４０４は、時間α＋Ｄｔを２ライン目の露光開始ポイントとし、時間α＋Ｄｔ＋Ｔを２ライン目の露光終了ポイントとする期間である。
【００３８】
従って、１ライン目の露光量は、Ｓ２で検出され、画像処理ＩＣ１０６内に保持されている関数（｜ＣＯＳ２π・ｔ／１０×１０−３｜）を時間αから時間α＋Ｔまで積分した値となる。同様に、２ライン目の露光量は、時間α＋Ｄｔから時間α＋Ｄｔ＋Ｔまで積分した値となる。また、ｎライン目の露光量は、時間α＋（ｎ−１）・Ｄｔから時間α＋（ｎ−１）・Ｄｔ＋Ｔまで積分した値となる。このようにして、０フィールド目の各ライン分の露光量Ｌ１〜Ｌ１０８０が算出される。
【００３９】
図３に示したように、フリッカ周期１０ｍｓ、フィールド周期１６．６６ｍｓ（１／６０ｍｓ）であるので、フリッカ周期を５回、フィールド読み出しを３回繰り返すと、位相は位相差αとなる。また、１フィールド目の露光量の積分範囲は、０フィールド目の各ラインの積分範囲に対し、１／６０［ｓ］ずれた積分範囲となる。同様に、２フィールド目の露光量の積分範囲は、さらに１／６０［ｓ］ずれた積分範囲となる。
【００４０】
また、３ｉフィールド（ｉは自然数）、３ｉ＋１フィールド、３ｉ＋２フィールドの露光量は、それぞれ０フィールド（Ｎ＝０）、１フィールド（Ｎ＝１）、２フィールド（Ｎ＝２）の露光量と同様になる。従って、補正データは、フィールドに応じて、３種類の補正データに分けられる。
【００４１】
本実施形態では、３ｉフィールドを０フィールド、３ｉ＋１フィールドを１フィールド、３ｉ＋２フィールドを２フィールドとそれぞれ呼ぶことにする。画像処理ＩＣ１０６内部では、変数Ｎに、補正するフィールド番号が格納される。すなわち、Ｎ＝０の場合、０フィールドであり、Ｎ＝１の場合、１フィールドであり、Ｎ＝２の場合、２フィールドであることが示される。最初に、０フィールドが補正されるので、初期値として、Ｎ＝０が格納されている。
【００４２】
このようにして、画像処理ＩＣ１０６は、０〜２フィールドの露光量を求めて保持する（ステップＳ４）。画像処理ＩＣ１０６は、Ｓ４で求めた露光量より各フィールドに対応する各ラインの補正量Ｈ１〜Ｈ１０８０を算出する（ステップＳ５）。
【００４３】
まず、画像処理ＩＣ１０６は、各フィールドのうち、露光量Ｌ１〜Ｌ１０８０の中で一番大きい（明るい）数値を選択し、その最も大きな値を基準値とする。この基準値となる露光量をＬｒｅｆとし、補正量を算出するラインの露光量をＬｎ、補正量をＨｎとすると、補正量Ｈｎは数式（１）で算出される。ここで、ｎはライン番号を表す。
【００４４】
Ｈｎ＝−２０ｌｏｇ  Ｌｎ／  Ｌｒｅｆ［ｄＢ］  ……  （１）
このようにして、Ｎ＝０〜２の各ライン分の補正量を算出し、各フィールドの補正量をそれぞれ補正量０、補正量１、補正量２とする。
【００４５】
画像処理ＩＣ１０６は、実際に取り込んだ画像データに対し、例えば０フィールドの補正データにより補正を行い、出画を行う（ステップＳ６）。具体的に、この補正・出画処理では、補正前の画像データをＤｎとし、適正露出レベルに保つための係数をＲ（ここで、０＜Ｒ＜１）とし、補正後の画像データＤｎ´とすると、補正後の画像データＤｎ´は数式（２）に従って算出される。
【００４６】
Ｄｎ´＝  Ｒ＊Ｄｎ＊Ｈｎ  ……  （２）
画像処理ＩＣ１０６は、次フィールドの画像データをＣＭＯＳセンサ１０１から取り込み（ステップＳ７）、フリッカ検出部１０６ａによりフリッカの有無を検出する（ステップＳ８）。フリッカ無しが検出された場合、画像処理ＩＣ１０６は、ステップＳ１の処理に戻り、Ｓ１、Ｓ２を経て通常の撮像動作に戻り、次フィールドの画像データの出画を行う（ステップＳ１１）。この後、画像処理ＩＣ１０６はステップＳ１の処理に戻る。
【００４７】
一方、ステップＳ２でフリッカ有りが検出された場合、画像処理ＩＣ１０６は、補正するフィールドＮを値１増加させてＮ＝Ｎ＋１とし、補正するフィールドを次フィールドに変更する（ステップＳ９）。このとき、Ｎ＝３となる場合、画像処理ＩＣ１０６はＮ＝０を格納する。
【００４８】
そして、画像処理ＩＣ１０６は、補正量が算出された前フィールドの画像データ取り込み時の露光時間（電子シャッタ速度）と、Ｓ７で次フィールドの画像データ取り込み時の露光時間とが異なるか否かを判別する（ステップＳ１０）。電子シャッタ速度が可変され、露光時間が異なる場合、画像処理ＩＣ１０６はステップＳ４の処理に戻る。すなわち、補正量作成時の露光時間Ｔが変わると、露光量算出時の積分範囲も変わるので、画像処理ＩＣ１０６は、Ｓ４以降の処理で新たな露光時間Ｔによる新たな補正データを作成する。
【００４９】
一方、Ｓ１０で露光時間に変化が無い場合、画像処理ＩＣ１０６は、Ｓ７で読み込んだ画像データのフィールドが、変数Ｎに格納された値を基に補正量０、補正量１、補正量２のどれに対応するかを選択し、ステップＳ６の処理に戻り、画像データの補正を行う。
【００５０】
このように、第１の実施形態の撮像装置は、フリッカを検出した場合、露光開始タイミング、フリッカ変動の位相差および読み込みフィールド数から補正量を算出して補正する。ライン毎に乗算される補正量を算出して補正が行われるので、フリッカの変動に即時に追従するように補正することができ、フリッカの影響を減らすことができる。これにより、画像データの出力前に補正データ（補正量）を確定することができ、画像の品位を損なうことなく、短時間でフリッカ補正を行うことができる。
【００５１】
また、所定ラインの露光量と最も大きな値となるラインの露光量との比を用いて補正量を算出するので、補正量の算出を簡単に行うことができる。また、被写体領域内の一部の領域の輝度レベルをフリッカのレベルとして出力するので、少ないデータ量で短時間にフリッカのレベルを出力することができる。また、フィールド数を計数することで、所定のフィールド数毎に同じ補正データを用いることができ、フィールド画像の補正を簡単に行うことができる。
【００５２】
［第２の実施形態］
第２の実施形態における撮像装置の構成は、前記第１の実施形態と同一であるので、同一の符号を用いることによりその説明を省略する。ここでは、前記第１の実施形態と異なる動作について説明する。
【００５３】
図５は第２の実施形態におけるフリッカ補正処理の手順を示すフローチャートである。この処理は画像処理ＩＣ１０６によって実行される。前記第１の実施形態と同様、レンズを通った被写体光がＣＭＯＳセンサ１０１により電気信号に変換され、さらにＡＦＥ部１０３によりデジタル画像データとして出力され、画像処理ＩＣ１０６に入力される。
【００５４】
画像処理ＩＣ１０６は、前記第１の実施形態と同様、１０ＫＨｚのサンプリング周波数でフリッカを計測する（ステップＳ１１）。画像処理ＩＣ１０６は、レベル変換部１０５を介して入力されるフリッカ信号を基に、フリッカの有無を検出する（ステップＳ１２）。
【００５５】
フリッカ無しが検出された場合、画像処理ＩＣ１０６は、通常の撮像動作で画像データの出画を行う（ステップＳ２０）。この後、画像処理ＩＣ１０６はステップＳ１１の処理に戻る。一方、フリッカ現象が発生している場合、画像処理ＩＣ１０６はステップＳ１３以降の処理を行う。
【００５６】
画像処理ＩＣ１０６は、絞り優先の露出制御に変更し、前記第１の実施形態と同様、０フィールドの１ライン目の読み出し開始位置とフリッカ波形のゼロポイントとの位相差αを求める（ステップＳ１３）。ここで、前記第１の実施形態では、補正量を算出したが、第２の実施形態では、あらかじめ露光時間、位相差、周期、フィールドに対応した補正データが画像処理ＩＣ１０６内のメモリ部（図示せず）にテーブルとして格納されている。
【００５７】
図６は画像処理ＩＣ１０６内のメモリ部に格納されている補正データテーブルを示す図である。図６には、フリッカ周期１００Ｈｚ（商用電源周波数５０Ｈｚ帯）、位相差α＝α１である場合の補正データが示されている。
【００５８】
図中、露光時間ＴはＴ１〜Ｔｍ（ｍは自然数）で表される。また、フィールド番号は、Ｎ＝０〜２で表され、それぞれ前記第１の実施形態における０〜２フィールドに対応する。また、ライン番号ｎはｎ＝１〜１０８０で表され、ｎ１〜ｎ１０８０は何ライン目かを表している。また、図中、「ＨＮ０ｎ１」等で表される補正量Ｈｎは実際の補正データを示している。例えは、位相差α＝α１、フリッカ周期１００Ｈｚ、Ｔ＝Ｔ１、Ｎ＝０の場合、太枠６００内の補正データが選択される。
【００５９】
画像処理ＩＣ１０６は、露出制御における電子シャッタ速度設定値から、露光時間を求め、図６における露光時間Ｔ１〜Ｔｍから、同等の露光時間の補正データテーブルを選択する。さらに、補正を行うフィールドである、例えば０フィールドを選択することで、画像処理ＩＣ１０６は各ラインの補正データテーブルを選択する（ステップＳ１４）。
【００６０】
画像処理ＩＣ１０６は、出画する画像データに対し、選択された補正データテーブルにおけるライン毎の補正データにより補正値を掛けて増幅する補正を行い、補正後の画像データを出画する（ステップＳ１５）。この補正・出画処理では、前記第１の実施形態と同様、補正前の画像データをＤｎ、適正露出レベルに保つための係数をＲ、補正量をＨｎ、補正後の画像データＤｎ´とすると、補正後の画像データＤｎ´は、前述した数式（２）に従って算出される。
【００６１】
この後、画像処理ＩＣ１０６は、次フィールドの画像データを取り込む（ステップＳ１６）。この画像データの取り込みと並列に、画像処理ＩＣ１０６は、フリッカセンサ１０４からの出力を基に、フリッカの有無を検出する（ステップＳ１７）。
【００６２】
フリッカ無しが検出された場合、画像処理ＩＣ１０６は、ステップＳ１１の処理に戻り、Ｓ１１、Ｓ１２を経て通常の撮像動作に戻り、次フィールドの画像データの出画を行う（ステップＳ２０）。この後、画像処理ＩＣ１０６はステップＳ１１の処理に戻る。
【００６３】
一方、Ｓ１２でフリッカ有りが検出された場合、画像処理ＩＣ１０６は、補正フィールドを値１増加させてＮ＝Ｎ＋１とし、補正フィールドを１フィールドに設定する（ステップＳ１８）。画像処理ＩＣ１０６は、電子シャッタ速度の変更があるか否かを判別する（ステップＳ１９）。電子シャッタ速度の変更がある場合、画像処理ＩＣ１０６は、ステップＳ１４以降の処理に戻り、露光時間Ｔを用いて再度、補正データを選択し、補正を行う。一方、Ｓ１９で電子シャッタ速度の変更がない場合、画像処理ＩＣ１０６は、ステップＳ１５の処理に戻り、次フィールドの画像データの補正・出画を行う。
【００６４】
このように、第２の実施形態の撮像装置によれば、テーブルに格納された補正量を用いることで、より短時間でフリッカ補正を行うことができる。よって、フリッカの変動に即時に追従するように補正することができ、フリッカの影響を減らすことができる。
【００６５】
なお、本発明は、上記実施形態の構成に限られるものではなく、特許請求の範囲で示した機能、または本実施形態の構成が持つ機能が達成できる構成であればどのようなものであっても適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】第１の実施形態における撮像装置の構成を示すブロック図である。
【図２】フリッカ補正処理の手順を示すフローチャートである。
【図３】フリッカ現象が発生している時のフリッカ信号の時間的変化を示す図である。
【図４】０フィールドの１ライン目の露光期間および２ライン目の露光期間とフリッカの明暗を表すフリッカ波形との関係を示す図である。
【図５】第２の実施形態におけるフリッカ補正処理の手順を示すフローチャートである。
【図６】画像処理ＩＣ１０６内のメモリ部に格納されている補正データテーブルを示す図である。
【符号の説明】
【００６７】
１０１  ＣＭＯＳセンサ
１０３  ＡＦＥ部
１０４  フリッカセンサ
１０６  画像処理ＩＣ
１０６ａ  フリッカ検出部
１０６ｂ  位相・周期検出部
１０６ｃ  補正部
【図１】
2009206569.tif 000003
【図２】
2009206569.tif 000004
【図３】
2009206569.tif 000005
【図４】
2009206569.tif 000006
【図５】
2009206569.tif 000007
【図６】
2009206569.tif 000008