撮像装置
【課題】フリッカを良好に検出することのできる撮像装置を提供すること。
【解決手段】電荷蓄積型の測光素子（１３７）と、測光のための第１蓄積時間、および光源の周期的な輝度変化に起因するフリッカを検出するための第２蓄積時間のいずれか一方を、前記測光素子に送ることで、前記第１蓄積時間または前記第２蓄積時間で、前記測光素子に電荷の蓄積を行わせる蓄積時間制御部（１７２）と、前記測光素子からの出力を取得する取得部（１７１）と、前記第１蓄積時間で蓄積された前記測光素子からの出力に基づいて、測光を行なう測光部（１７３）と、前記第２蓄積時間で蓄積された前記測光素子からの出力に基づいて、フリッカ検出を行うフリッカ検出部（１７５）と、を備えることを特徴とする撮像装置。
【解決手段】電荷蓄積型の測光素子（１３７）と、測光のための第１蓄積時間、および光源の周期的な輝度変化に起因するフリッカを検出するための第２蓄積時間のいずれか一方を、前記測光素子に送ることで、前記第１蓄積時間または前記第２蓄積時間で、前記測光素子に電荷の蓄積を行わせる蓄積時間制御部（１７２）と、前記測光素子からの出力を取得する取得部（１７１）と、前記第１蓄積時間で蓄積された前記測光素子からの出力に基づいて、測光を行なう測光部（１７３）と、前記第２蓄積時間で蓄積された前記測光素子からの出力に基づいて、フリッカ検出を行うフリッカ検出部（１７５）と、を備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】
本発明は、撮像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、撮像装置において、交流点灯照明に起因するフリッカを検出し、フリッカの影響を抑制する試みが行なわれている。たとえば、特許文献１では、位相差方式による焦点検出用のセンサからの出力に基づいて、フリッカを検出する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−３０６０９３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、上記特許文献１のように位相差方式による、焦点検出用のセンサからの出力に基づいて、フリッカを検出する場合には、位相差方式による焦点検出用のセンサでは、撮像素子により撮影可能な範囲全体について、輝度情報を得ることができないため、フリッカの検出精度が不十分となってしまうという問題があった。
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、フリッカを良好に検出することのできる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】
【０００６】
本発明は、以下の解決手段によって上記課題を解決する。なお、以下においては、本発明の実施形態を示す図面に対応する符号を付して説明するが、この符号は本発明の理解を容易にするためだけのものであって発明を限定する趣旨ではない。
【０００７】
[１]本発明の撮像装置は、電荷蓄積型の測光素子（１３７）と、測光のための第１蓄積時間、および光源の周期的な輝度変化に起因するフリッカを検出するための第２蓄積時間のいずれか一方を、前記測光素子に送ることで、前記第１蓄積時間または前記第２蓄積時間で、前記測光素子に電荷の蓄積を行わせる蓄積時間制御部（１７２）と、前記測光素子からの出力を取得する取得部（１７１）と、前記第１蓄積時間で蓄積された前記測光素子からの出力に基づいて、測光を行なう測光部（１７３）と、前記第２蓄積時間で蓄積された前記測光素子からの出力に基づいて、フリッカ検出を行うフリッカ検出部（１７５）と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
[２]本発明の撮像装置において、前記取得部（１７１）が、前記測光素子（１３７）による電荷の蓄積が、前記第２蓄積時間で行なわれた場合には、前記測光素子からの出力を、間引いて読み出すように構成することができる。
【０００９】
[３]本発明の撮像装置において、前記蓄積時間制御部（１７２）が、前記第１蓄積時間と、前記第２蓄積時間とを周期的に切り替えて、前記測光素子（１３７）に送るように構成することができる。
【００１０】
[４]本発明の撮像装置において、前記測光素子（１３７）からの出力に基づいて、撮影シーンの種別を認識するシーン認識部（１７４）をさらに備え、前記蓄積時間制御部（１７２）が、前記シーン認識部により撮影シーンの種別の認識を行なう場合には、前記第１蓄積時間で前記測光素子に電荷の蓄積を行わせる際に、前記測光素子による電荷の蓄積のタイミングが、前記フリッカの周期における、前記光源の光量が最も小さくなるタイミングと異なるタイミングとなるように、前記測光素子の蓄積時間を制御するように構成することができる。
【００１１】
[５]本発明の撮像装置において、前記フリッカ検出部（１７５）が、前記第２蓄積時間で蓄積された前記測光素子（１３７）からの出力に基づいて、フリッカ周期の検出を繰り返し行うことで、検出したフリッカ周期を補正するように構成することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、フリッカを良好に検出することのできる撮像装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、本実施形態に係る一眼レフデジタルカメラ１を示すブロック図である。
【図２】図２は、本実施形態に係る測光センサの受光面を示す図である。
【図３】図３は、本実施形態に係るカメラ１の回路構成を示すブロック図である。
【図４】図４（Ａ）は、蛍光灯や水銀灯などのフリッカ光源の輝度変化の一例を示す図、図４（Ｂ）は、フリッカ光源の赤Ｒ成分、および青Ｂ成分の強度の一例を示す図である。
【図５】図５は、本実施形態に係るカメラ１の動作を示すフローチャートである。
【図６】図６は、本実施形態に係る測光処理を示すフローチャートである。
【図７】図７は、本実施形態に係るピークＡＧＣ制御、被写体重視ＡＧＣ制御およびフリッカ検出制御の実行タイミングを示す図である。
【図８】図８は、本実施形態におけるフリッカ検出制御のフローチャートである。
【図９】図９は、測光センサの受光範囲内にフリッカ光源が存在する場合における一場面例を示す図である。
【図１０】図１０は、図９に示す場面例における各分割領域の平均輝度値の変化の一例を示す図である。
【図１１】図１１は、測光センサの受光範囲内にフリッカ光源が存在する場合における他の場面例を示す図である。
【図１２】図１２は、フリッカによる輝度変化と、測光センサによるフリッカ検出用データの輝度値との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下においては、本発明を一眼レフデジタルカメラに適用した実施形態を図面に基づいて説明する。ただし本発明は、銀塩フィルムカメラなどのその他の撮像装置にも適用することができる。
【００１５】
図１は、本実施形態に係る一眼レフデジタルカメラ１を示すブロック図であり、本発明の撮像装置に関する構成以外のカメラの一般的構成については、その図示と説明を一部省略する。
【００１６】
本実施形態の一眼レフデジタルカメラ１（以下、単にカメラ１という。）は、カメラボディ１００とレンズ鏡筒２００とを備え、カメラボディ１００とレンズ鏡筒２００とは着脱可能に結合されている。本実施形態のカメラ１においては、レンズ鏡筒２００は、撮影目的などに応じて、交換可能となっている。
【００１７】
レンズ鏡筒２００には、レンズ２１１，２１２，２１３、および絞り２２０を含む撮影光学系が内蔵されている。
【００１８】
フォーカスレンズ２１２は、レンズ鏡筒２００の光軸Ｌ１に沿って移動可能に設けられ、エンコーダ２６０によってその位置が検出されつつフォーカスレンズ駆動モータ２３０によってその位置が調節される。そして、エンコーダ２６０で検出されたフォーカスレンズ２１２の現在位置情報は、レンズ制御部２５０を介して後述するカメラ制御部１７０へ送出される。そして、この情報に基づいて演算されたフォーカスレンズ２１２の駆動量Δｄが、レンズ駆動制御部１６５からレンズ制御部２５０を介して送出され、これに基づいて、フォーカスレンズ駆動モータ２３０は駆動する。
【００１９】
絞り２２０は、上記撮影光学系を通過して、カメラボディ１００に備えられた撮像素子１１０に至る光束の光量を制限するとともにボケ量を調整するために、光軸Ｌ１を中心にした開口径が調節可能に構成されている。絞り２２０による開口径の調節は、たとえば自動露出モードにおいて演算された適切な開口径が、カメラ制御部１７０からレンズ制御部２５０を介して送出されることにより行われる。また、カメラボディ１００に設けられた操作部１５０によるマニュアル操作により、設定された開口径がカメラ制御部１７０からレンズ制御部２５０に入力される。絞り２２０の開口径は図示しない絞り開口センサにより検出され、レンズ制御部２５０で現在の開口径が認識される。
【００２０】
一方、カメラボディ１００は、被写体からの光束を撮像素子１１０、ファインダ１３５、測光センサ１３７および焦点検出モジュール１６１へ導くためのミラー系１２０を備える。このミラー系１２０は、回転軸１２３を中心にして被写体の観察位置と撮影位置との間で所定角度だけ回転するクイックリターンミラー１２１と、このクイックリターンミラー１２１に軸支されてクイックリターンミラー１２１の回動に合わせて回転するサブミラー１２２とを備える。図１においては、ミラー系１２０が被写体の観察位置にある状態を実線で示し、被写体の撮影位置にある状態を二点鎖線で示す。
【００２１】
ミラー系１２０は、被写体の観察位置にある状態では光軸Ｌ１の光路上に挿入される一方で、被写体の撮影位置にある状態では光軸Ｌ１の光路から退避するように回転する。
【００２２】
クイックリターンミラー１２１はハーフミラーで構成され、被写体の観察位置にある状態では、被写体からの光束（光軸Ｌ１）の一部の光束（光軸Ｌ２，Ｌ３）を当該クイックリターンミラー１２１で反射してファインダ１３５および測光センサ１３７へ導き、一部の光束（光軸Ｌ４）を透過させてサブミラー１２２へ導く。これに対して、サブミラー１２２は全反射ミラーで構成され、クイックリターンミラー１２１を透過した光束（光軸Ｌ４）を焦点検出モジュール１６１へ導く。
【００２３】
したがって、ミラー系１２０が観察位置にある場合は、被写体からの光束（光軸Ｌ１）はファインダ１３５、測光センサ１３７および焦点検出モジュール１６０へ導かれ、撮影者により被写体が観察されるとともに、露出演算やフォーカスレンズ２１２の焦点調節状態の検出が実行される。そして、撮影者がレリーズボタン（不図示）を全押しするとミラー系１２０が撮影位置に回動し、被写体からの光束（光軸Ｌ１）は全て撮像素子１１０へ導かれ、撮影した画像データを図示しないメモリに保存する。
【００２４】
クイックリターンミラー１２０で反射された被写体からの光束は、撮像素子１１０と光学的に等価な面に配置された焦点板１３１に結像し、ペンタプリズム１３３と接眼レンズ１３４とを介して観察可能になっている。このとき、透過型液晶表示器１３２は、焦点板１３１上の被写体像に焦点検出エリアマークなどを重畳して表示するとともに、被写体像外のエリアにシャッター速度、絞り値、撮影枚数などの撮影に関する情報を表示する。これにより、撮影者は、撮影準備状態において、ファインダ１３５を通して被写体およびその背景ならびに撮影関連情報などを観察することができる。
【００２５】
測光センサ１３７は、二次元カラーＣＭＯＳイメージセンサなどで構成され、撮影の際の露出値を演算するため、撮影画面を複数の領域に分割して領域ごとの輝度に応じた出力信号を出力する。また、測光センサ１３７は、シーン認識用の撮像素子およびフリッカ検出用の撮像素子も兼ねており、撮影光学系により焦点板１３１上に結像された被写体像に応じた出力信号、およびフリッカ検出用の出力信号を出力する。測光センサ１３７で検出された信号はカメラ制御部１７０へ出力され、自動露出制御、シーン認識処理、およびフリッカ検出処理に用いられる。
【００２６】
図２は測光センサ１３７の受光面１３７ａを示す図である。測光センサ１３７は、複数の画素（たとえば、２２行、１４列）が配列されることにより構成されており、各画素は赤Ｒ、緑Ｇおよび青Ｂのフィルターと測光部を備え、赤Ｒ成分、緑Ｇ成分および青Ｂ成分の測光値を出力する。また、測光センサ１３７は、図２に示すように、１５個の分割領域に区分されている。ただし、この分割領域の数は、１５個に限定されず、適宜設定することができる。
【００２７】
図１に戻り、焦点検出モジュール１６０は、サブミラー１２２で反射した光束の光軸Ｌ４上であって、撮像素子１１０の撮像面と光学的に等価な面の位置に固定されており、被写体光を用いた位相差検出方式による自動合焦制御を実行する。
【００２８】
撮像素子１１０は、カメラボディ１００の、被写体からの光束の光軸Ｌ１上であって、レンズ２１１，２１２，２１３を含む撮影光学系の予定焦点面となる位置に設けられ、その前面にシャッター１１１が設けられている。この撮像素子１１０は、複数の光電変換素子が二次元に配列されたものであって、二次元ＣＣＤイメージセンサ、ＭＯＳセンサまたはＣＩＤなどで構成することができる。この撮像素子１１０で光電変換された電気画像信号は、カメラ制御部１７０で画像処理されたのち図示しないメモリに保存される。なお、撮影画像を格納するメモリは内蔵型メモリやカード型メモリなどで構成することができる。
【００２９】
操作部１５０は、シャッターレリーズボタン、ズームボタン、および撮影者がカメラ１の各種動作モードを設定するための入力スイッチであり、自動露出モード／マニュアル露出モード、オートフォーカスモード／マニュアルフォーカスモードの切換などの設定が行えるようになっている。また、シャッターレリーズボタンのスイッチは、ボタンの半押しでＯＮとなる第１スイッチＳＷ１と、ボタンの全押しでＯＮとなる第２スイッチＳＷ２とを含む。
【００３０】
カメラボディ１００にはカメラ制御部１７０が設けられている。カメラ制御部１７０はマイクロプロセッサ、ＡＳＩＣ、ＲＡＭなどの周辺部品から構成され、レンズ制御部２５０と電気的に接続され、このレンズ制御部２５０から、レンズ鏡筒２００の焦点調節範囲の情報などを含むレンズ情報を受信するとともに、レンズ制御部２５０へ絞り制御信号などの情報を送信する。
【００３１】
また、本実施形態のカメラ制御部１７０は、図３に示すように、Ａ／Ｄコンバータ１７１、測光センサ制御部１７２、測光演算部１７３、シーン認識部１７４、フリッカ検出部１７５、および焦点検出演算部１７６を備えている。
【００３２】
測光センサ制御部１７２は、測光センサ１３７の電荷蓄積時間およびアンプゲインの制御を行う。具体的には、測光センサ制御部１７２は、被写界の測光を行うための測光用の蓄積時間Ｔｐ、シーン認識を行なうためのシーン認識用の蓄積時間ＴＳ、および光源のフリッカの検出を行うためのフリッカ検出用の蓄積時間ＴＦを設定する。そして、測光センサ制御部１７２は、これら測光用の蓄積時間Ｔｐ、シーン認識用の蓄積時間ＴＳおよびフリッカ検出用の蓄積時間ＴＦを切り替えて、アンプゲインとともに、測光センサ１３７に出力することで、測光センサ１３７に、測光用の電荷蓄積、シーン認識用の電荷蓄積またはフリッカ検出用の電荷蓄積を行わせる。
【００３３】
たとえば、被写界の測光を行う場合には、測光センサ制御部１７２は、被写界の最大輝度が目標測光値となるように、すなわち、測光センサ１３７の最大出力が目標値となるように測光用の蓄積時間Ｔｐを設定し、測光用の蓄積時間Ｔｐをアンプゲインとともに、測光センサ１３７に出力することで、測光センサ１３７の電荷蓄積時間およびアンプゲインを制御する。なお、本実施形態においては、測光センサ１３７のこのような制御を「ピークＡＧＣ制御」と呼ぶ。
【００３４】
また、シーン認識を行う場合には、測光センサ制御部１７２は、被写界の平均輝度が目標測光値となるように、すなわち、測光センサ１３７の平均出力が目標値となるようにシーン認識用の蓄積時間ＴＳを設定し、シーン認識用の蓄積時間ＴＳをアンプゲインとともに、測光センサ１３７に出力することで、測光センサ１３７の電荷蓄積時間およびアンプゲインを制御する。なお、本実施形態においては、測光センサ１３７のこのような制御を「被写体重視ＡＧＣ制御」と呼ぶ。
【００３５】
さらに、フリッカ検出を行う場合には、測光センサ制御部１７２は、フリッカの周期を検出できるように、フリッカ検出用の蓄積時間ＴＦを設定し、フリッカ検出用の蓄積時間ＴＦをアンプゲインとともに、測光センサ１３７に出力することで、測光センサ１３７の電荷蓄積時間およびアンプゲインを制御する。なお、本実施形態においては、測光センサ１３７のこのような制御を「フリッカ検出制御」と呼ぶ。
【００３６】
ここで、図４（Ａ）は、蛍光灯や水銀灯などのフリッカ光源の輝度変化の一例を、図４（Ｂ）は、フリッカ光源の赤Ｒ成分、および青Ｂ成分の強度の一例を示す図である。図４（Ａ）に示すように、フリッカ光源は、所定のフリッカ周期で、明滅を周期的に繰り返している。たとえば、フリッカ光源が、商用電源を電源とするものである場合には、５０Ｈｚの電源では、フリッカ周期は１０．０ｍｓとなり、６０Ｈｚの電源では、フリッカ周期は８．３ｍｓとなる。そのため、本実施形態では、フリッカ検出用の蓄積時間ＴＦは、このようなフリッカ周期を検出できるような時間に設定される。また、フリッカ光源においては、図４（Ｂ）に示すように、赤Ｒ成分と、青Ｂ成分とでフリッカ周期に伴う強度変化の度合いが異なり、特に、明滅の谷の部分（強度が極小となる部分）においては、これらの強度差が最大となり、この明滅の谷の部分において撮像された画像は、黄色味をおびた画像となる。
【００３７】
このように、フリッカ光源が存在する場合において、測光センサ１３７の電荷蓄積時間や撮像素子１１０の電荷蓄積時間が短い場合には、フリッカ光源の影響により、検出および撮像される被写体の輝度や、被写体の色味が変化してしまう場合がある。そして、このような明滅の谷の部分において、測光センサ１３７によって、シーン認識を行なうための被写体重視ＡＧＣ制御を行うと、シーン認識精度が低下する場合がある。そのため、本実施形態では、このようなフリッカ光源の影響を除去するために、フリッカ検出用の蓄積時間ＴＦにて、測光センサ１３７に電荷蓄積を行なわせることで、フリッカ検出制御を行う。なお、フリッカ検出制御の詳細については、後述する。
【００３８】
また、測光センサ制御部１７２は、上述したピークＡＧＣ制御、被写体重視ＡＧＣ制御およびフリッカ検出制御を切り替えるための第１タイマー（不図示）を備えており、第１タイマーのカウント値が、予め定められた所定値以上となるまでは、ピークＡＧＣ制御、および被写体重視ＡＧＣ制御を繰り返し実行し、所定値以上となったら、第１タイマーのカウント値をゼロにリセットし、フリッカ検出制御を実行する。すなわち、測光センサ制御部１７２は、第１タイマーのカウント値に応じて、ピークＡＧＣ制御および被写体重視ＡＧＣ制御の実行と、フリッカ検出制御の実行との切り替えを行う。
【００３９】
さらに、測光センサ１３７からの出力信号は、Ａ／Ｄコンバータ１７１によりデジタル信号に変換された後、測光センサ制御部１７２に入力されるようになっており、測光センサ制御部１７２は、測光センサ１３７からの出力信号に基づいて、フィードバック制御により、測光用の蓄積時間Ｔｐ、シーン認識用の蓄積時間ＴＳおよびフリッカ検出用の蓄積時間ＴＦの設定を行なうようになっている。
【００４０】
測光演算部１７３は、測光用の蓄積時間Ｔｐにより、測光センサ１３７によって電荷蓄積が行なわれた場合に、Ａ／Ｄコンバータ１７１によりデジタル信号に変換された測光センサ１３７からの出力信号を受信し、測光センサ１３７からの出力信号に基づいて、測光演算を行い、被写体輝度を算出して輝度に応じたシャッター速度および絞り値を決定する。
【００４１】
シーン認識部１７４は、シーン認識用の蓄積時間ＴＳにより、測光センサ１３７によって電荷蓄積が行なわれた場合に、Ａ／Ｄコンバータ１７１によりデジタル信号に変換された測光センサ１３７からの出力信号を受信し、測光センサ１３７からの出力信号に基づいて、測光センサ１３７により撮影された撮影画像の色情報および輝度情報を検出し、これらの情報に基づいて画像中の主要な被写体、例えば人物の顔の領域を認識し、主要被写体の位置と動きを検出する。そして、シーン認識部１７４は、人物などの主要被写体の位置と動きの情報を焦点検出演算部１７６へ出力する。
【００４２】
フリッカ検出部１７５は、フリッカ検出用の蓄積時間ＴＦにより、測光センサ１３７によって電荷蓄積が行なわれた場合に、Ａ／Ｄコンバータ１７１によりデジタル信号に変換された測光センサ１３７からの出力信号を受信し、測光センサ１３７からの出力信号に基づいて、フリッカ周期を検出する。
【００４３】
また、フリッカ検出部１７５は、算出したフリッカ周期に基づいて、上述した被写体重視ＡＧＣ制御を行う際におけるフリッカの影響を抑制するために、被写体重視ＡＧＣ制御を実行する際のタイミングを制御するための第２タイマー（不図示）を備えている。第２タイマーは、算出したフリッカ周期（たとえば、図４参照）、に基づいて、フリッカ周期までカウントされるとリセットされ、かつ、このリセットのタイミングが、フリッカ周期における明滅の谷（輝度が極小となる点）となる時点から時間α（ただし、α＜フリッカ周期）だけずれたタイミングとなるように、設定される。すなわち、第２タイマーは、「フリッカ周期における明滅の谷となるタイミング＋α」において、周期的にリセットされるように、言い替えれば、リセットタイミングにおいて、必ずフリッカ周期における明滅の谷からずれたタイミングとなるように設定される。
【００４４】
焦点検出演算部１７６は、シーン認識部１７４から得られた主要被写体の位置と動き情報、焦点検出モジュール１６０から得られた焦点検出エリアのデフォーカス量に基づいて、主要被写体にピントが合うようなレンズ駆動量Δｄを演算する。そして、焦点検出演算部１７６は、レンズ制御部２５０を介して、フォーカスレンズ駆動モータ２３０へ駆動指令を送出し、レンズ駆動量Δｄだけフォーカスレンズ２１２を移動させることで、光学系の焦点調節を行う。
【００４５】
次に、本実施形態に係るカメラ１の動作例を説明する。図５は本実施形態に係るカメラ１の動作を示すフローチャートである。以下に、説明する動作は、操作部１５０により、撮影モードが選択されることにより開始し、カメラ制御部１７０により実行される。
【００４６】
まず、ステップＳ１では、撮影者によってシャッターレリーズボタンの半押し（第１スイッチＳＷ１のオン）がされたかどうかの判断が行なわれる。第１スイッチＳＷ１がオンした場合はステップＳ２へ進む。一方、第１スイッチＳＷ１がオンしていない場合はステップＳ１１に進み、撮影モードが選択されてから、予め設定された所定時間を経過していない場合（ステップＳ１１＝Ｎｏ）には、ステップＳ１で待機し、第１スイッチＳＷ１をオンする動作が所定時間以上行なわれなかった場合（ステップＳ１１＝Ｙｅｓ）には、撮影制御を終了する。
【００４７】
ステップＳ２では、測光処理が行なわれる。なお、測光処理については、後述する。
【００４８】
ステップＳ３では、焦点検出モジュール１６０からの出力信号に基づいて、焦点検出演算部１７６により、焦点検出処理が行われる。
【００４９】
ステップＳ４では、撮影者によってシャッターレリーズボタンの全押し（第２スイッチＳＷ２のオン）がされたかどうかの判断が行われる。第２スイッチＳＷ２がオンした場合には、ステップＳ５に進み、第２スイッチＳＷ２がオンしていない場合はステップＳ１に戻り、第１スイッチＳＷ１がオンされ続けている限り（ステップＳ１＝Ｙｅｓ）、ステップＳ１〜Ｓ４を繰り返す。
【００５０】
ステップＳ５では、ミラー系２１を構成するクイックリターンミラー１２１とサブミラー１２２とを光軸Ｌ１の光路から退避する方向に回転させて、続くステップ６で撮像素子１１０の初期化を行う。
【００５１】
ステップＳ７では、撮像素子１１０に電荷蓄積を行なわせて、撮像素子１１０から画像信号の読み出しを行なう。この撮像用の電荷蓄積では、シャッター１１１および絞り２１４を制御することで、後述する測光処理による測光演算結果により得られた制御露出となるように露出の調整が行なわれる。また、撮像用の電荷蓄積時間が、後述するステップＳ２１３で算出されたフリッカ周期よりも短い場合には、後述するステップＳ２１４で設定された第２タイマーのリセットタイミング（すなわち、フリッカ周期における明滅の谷（輝度が極小となる点）となる時点から時間α（ただし、α＜フリッカ周期）だけずれたタイミング）において、撮像用の電荷蓄積が開始されるように制御される。
【００５２】
そして、ステップＳ８で、ミラー系２１を構成するクイックリターンミラー１２１とサブミラー１２２とを光軸Ｌ１の光路に戻し、続くステップＳ９で画像信号に所定の処理を施して画像を生成する。その後、ステップＳ１０で画像を記録媒体(不図示)に記録し、撮影制御を終了する。
【００５３】
次いで、ステップＳ２における測光処理について説明する。図６は、本実施形態に係る測光処理を示すフローチャートである。
【００５４】
まず、ステップＳ１０１では、測光センサ制御部１７２により、第１タイマーのカウント値が所定値以上となっているか否かの判定が行なわれる。第１タイマーのカウント値が所定値以上となっていない場合には、ステップＳ１０２に進み、第１タイマーのカウント値が所定値以上となっている場合には、ステップＳ１１８に進む。なお、第１タイマーは、上述したように、ピークＡＧＣ制御、および被写体重視ＡＧＣ制御の実行、およびフリッカ検出制御の実行の切り替えを行うためのタイマーであり、たとえば、図５のステップＳ１において、第１スイッチＳＷ１がオンされた場合に、カウントが開始される。本実施形態においては、第１タイマーのカウント値が所定値以上となるまでは、ステップＳ１０２に進み、ピークＡＧＣ制御および被写体重視ＡＧＣが行なわれ、その一方で、第１タイマーのカウントが所定値以上となった場合にのみ、ステップＳ１１８に進み、第１タイマーのカウントをゼロにリセットして、ステップＳ１１９に進み、フリッカ検出制御が行われる。なお、この場合の所定値としては、特に限定されないが、５０回程度に１回の間隔で、ピークＡＧＣ制御の代わりに、フリッカ検出制御が実行されるような時間とすることができる。
【００５５】
次いで、ステップＳ１０２では、ピークＡＧＣ制御が行われる。具体的には、被写界の測光を行うために、測光センサ制御部１７２は、測光用の蓄積時間Ｔｐを、アンプゲインとともに測光センサ１３７に出力し、測光センサ１３７に測光用の蓄積時間Ｔｐで電荷蓄積の蓄積を行なわせて、測光センサ１３７から測光データの読み出しを行う。なお、測光用の蓄積時間Ｔｐとしては、前回処理時において、後述するステップＳ１０４で演算された、次回測光蓄積時間Ｔｐ＿ｎｅｘｔが用いられる。あるいは、初回の測光では、後述するステップＳ１０４において、次回測光蓄積時間Ｔｐ＿ｎｅｘｔが算出できないため、測光用の蓄積時間Ｔｐは、予め定められた時間（たとえば、５ｍｓ）に設定される。
【００５６】
ステップＳ１０３では、測光センサ１３７から読み出された測光データが有効なデータであるか否かの判定を行なう。この有効性判定では、最大測光値が目標値に近く、測光演算を行うのに適しているか否かを判定する。
【００５７】
ステップＳ１０４では、測光センサ制御部１７２は、下記式（１）にしたがって、次回の測光用の蓄積を行なうための次回測光蓄積時間Ｔｐ＿ｎｅｘｔを演算し、演算した次回測光蓄積時間Ｔｐ＿ｎｅｘｔに基づいて、アンプゲインの設定を行なう。
Ｔｐ＿ｎｅｘｔ＝Ｖａｇｃ／Ｖｏｍａｘ・Ｔｐ ・・・（１）
上記式（１）において、Ｔｐは次回測光蓄積時間、Ｔｐは今回処理時における測光用の蓄積時間、Ｖａｇｃは目標値（目標ＡＧＣレベル）、Ｖｏｍａｘは今回処理時における測光センサ１３７の最大出力値である。
【００５８】
ステップＳ１０５では、測光演算部１７３により、測光センサ１３７の全領域における平均測光値の算出が行なわれ、図２に示す分割領域ごとの平均測光値が算出され、平均測光値が最大となる領域と最小となる領域の抽出が行なわれる。
【００５９】
ステップＳ１０６では、上述したステップＳ１０３において、測光データが有効なデータでないと判定された場合はステップＳ１０２に戻り、もう一度、上述したステップＳ１０２〜Ｓ１０５の処理を行なう。一方、測光データが有効なデータであると判定された場合には、ステップＳ１０７に進む。
【００６０】
ステップＳ１０７では、測光センサ制御部１７２により、シーン認識を行うための被写体重視ＡＧＣ制御を実行するか否かの判定が行なわれる。具体的には、ステップＳ１０５で算出した分割領域ごとの平均測光値の内、最大値と最小値との差が所定値以上あるか否かを判定する。これらの差が所定値よりも小さい場合には、輝度差の少ない一様な被写体であり、平均輝度が目標測光値となるような被写体重視ＡＧＣ制御を行うのに適さないため、被写体重視ＡＧＣ制御を実行しないと判定する。一方、シーン認識には輝度情報と色情報を用いるため、分割領域ごとの平均測光値の内の最大値と最小値との差が所定値以上ある場合には、被写体重視ＡＧＣ制御による電荷蓄積を行い、蓄積結果の測光値に基づいてシーン認識を行うと判定する。
【００６１】
ステップＳ１０８では、測光センサ制御部１７２は、下記式（２）にしたがって、被写体重視ＡＧＣ制御を行なうための、シーン認識用の蓄積時間ＴＳを演算し、演算したシーン認識用の蓄積時間ＴＳに基づいて、アンプゲインの設定を行なう。
ＴＳ＝ＶａｇｃＳＣ／Ｖａｖｅ・Ｔｐ ・・・（２）
上記式（２）において、ＴＳはシーン認識用の蓄積時間、Ｔｐは今回処理時における測光用の蓄積時間、ＶａｇｃＳＣは被写体重視ＡＧＣの目標値（目標ＡＧＣレベル）、ＶａｖｅはピークＡＧＣ制御における測光センサ１３７の出力値の平均値である。
【００６２】
ステップＳ１０９では、測光センサ制御部１７２は、ピークＡＧＣ制御により得られた測光データに基づいて測光演算を行い、シャッター速度と絞り値を算出する。
【００６３】
ステップＳ１１０では、上述したステップＳ１０７の判定結果にしたがって被写体重視ＡＧＣ制御を実行する場合は、ステップＳ１１１へ進み、被写体重視ＡＧＣ制御を実行しない場合は、ステップＳ１１５へ進む。
【００６４】
被写体重視ＡＧＣ制御を実行する場合には、ステップＳ１１１に進み、後述するステップＳ１１９におけるフリッカ検出制御において、フリッカが検出されたか否かの判定が行なわれる。フリッカが検出された場合には、ステップＳ１１２に進み、フリッカが検出されなかった場合には、ステップＳ１１３に進む。
【００６５】
ステップＳ１１１において、フリッカが検出されたと判定された場合には、ステップＳ１１２に進み、後述するステップＳ２１４で設定された第２タイマーのリセットタイミング（すなわち、フリッカ周期における明滅の谷（輝度が極小となる点）となる時点から時間α（ただし、α＜フリッカ周期）だけずれたタイミング）を待って、ステップＳ１１３に進む。
【００６６】
ステップＳ１１３では、被写体重視ＡＧＣ制御が行われる。具体的には、シーン認識を行うために、測光センサ制御部１７２は、シーン認識用の蓄積時間ＴＳを、アンプゲインとともに、測光センサ１３７に出力し、測光センサ１３７に、シーン認識用の蓄積時間ＴＳで電荷蓄積を行なわせて、測光センサ１３７から測光データの読み出しを行う。なお、シーン認識用の蓄積時間ＴＳとしては、上述したステップＳ１０８で演算されたものを用いることができる。また、ステップＳ１１１において、フリッカが検出されたと判定された場合には、第２タイマーのリセットタイミングにおいて、測光センサ１３７による電荷蓄積が開始される。本実施形態によれば、このように、第２タイマーのリセットタイミングにおいて、測光センサ１３７による電荷蓄積を開始することにより、被写体重視ＡＧＣ制御を行う際における、測光センサ１３７による電荷蓄積のタイミングをフリッカ周期からずらすことができる。
【００６７】
ステップＳ１１４では、測光センサ１３７から読み出された測光データが有効なデータであるか否か、すなわちセンサ出力が正常か否かの判定を行う。
【００６８】
ステップＳ１１５では、現在設定されているフォーカスモードが追尾モードかオートエリアＡＦモードかを判別し、追尾モードの場合はステップＳ１１６へ進み、オートエリアＡＦモードの場合はステップＳ１１７へ進む。ステップＳ１１６では、焦点検出演算部１７６が、測光センサ１３７による被写体重視ＡＧＣ制御での撮像画像と予め設定した特定被写体のテンプレート画像とのテンプレートマッチングを行い、特定被写体を追尾して特定被写体にピントが合うようなレンズ駆動量Δｄを演算し、レンズ駆動量Δｄだけフォーカスレンズ２１２を移動させることで、光学系の焦点調節を行う。一方、ステップＳ１１７では、測光センサ１３７による被写体重視ＡＧＣ制御での撮像画像から背景と人物などの被写体の領域を抽出し、人物などの被写体にピントが合うようなレンズ駆動量Δｄを演算し、レンズ駆動量Δｄだけフォーカスレンズ２１２を移動させることで、光学系の焦点調節を行う。
【００６９】
以上のようにして、測光処理が行なわれる。そして、測光処理が終了すると、図５に示すステップＳ３において、焦点検出処理が行われた後、第２スイッチＳＷ２がオンしておらず（ステップＳ４＝Ｎｏ）、かつ、第１スイッチＳＷ１が継続してオンされている（ステップＳ１＝Ｙｅｓ）場合には、再び、図６に示すステップＳ１０１に進む。そして、第１タイマーのカウント値が所定値以上となるまでは、上述したピークＡＧＣ制御および被写体重視ＡＧＣ制御が繰り返し行なわれ（ステップＳ１０１＝Ｎｏ）、一方、第１タイマーのカウントが所定値以上となった場合には（ステップＳ１０１＝Ｙｅｓ）、ステップＳ１１８にて、第１タイマーのカウント値をゼロにリセットして、ステップＳ１１９に進み、ピークＡＧＣ制御に代えて、フリッカ検出制御が行われる。すなわち、本実施形態においては、図７に示すように、第１スイッチＳＷ１が継続してオンされており、かつ、第２スイッチＳＷ２がオンされるまでは、ピークＡＧＣ制御と、被写体重視ＡＧＣ制御とを繰り返し実行するとともに、所定の間隔（すなわち、第１タイマーのカウント値が所定値以上となる間隔）で、ピークＡＧＣ制御に代えて、フリッカ検出制御を実行するものである。なお、図７においては、５回に１回の間隔で、ピークＡＧＣ制御に代えて、フリッカ検出制御を実行する例を示したが、フリッカ検出制御を実行する際の間隔は、特に限定されるものではなく、たとえば、５０回程度に１回の間隔で、フリッカ検出制御を実行するように構成することもできる。
【００７０】
以下、本実施形態におけるフリッカ検出制御について説明する。図８は、本実施形態におけるフリッカ検出制御のフローチャートである。
【００７１】
まず、ステップＳ２０１では、上述したステップＳ１０４において演算されたピークＡＧＣ制御における次回測光蓄積時間Ｔｐ＿ｎｅｘｔが、１０ｍｓ未満であるか否かの判断が行なわれる。ピークＡＧＣ制御における次回測光蓄積時間Ｔｐ＿ｎｅｘｔが、１０ｍｓ未満の場合には、フリッカ検出をする必要があると判断して、ステップＳ２０２に進む。一方、ピークＡＧＣ制御における次回測光蓄積時間Ｔｐ＿ｎｅｘｔが、１０ｍｓ以上である場合には、ピークＡＧＣ制御における次回測光蓄積時間Ｔｐ＿ｎｅｘｔが、フリッカ周期よりも長いため、フリッカの影響は少なく、そのため、フリッカ検出をする必要はないと判断して、フリッカ検出制御を終了する。なお、本実施形態では、フリッカ光源の電源が、５０Ｈｚまたは６０Ｈｚの電源である場合を想定して、次回測光蓄積時間Ｔｐ＿ｎｅｘｔが１０ｍｓ未満であるか否かを判断するようにしたが、特に限定されず、このような判断を行なう際における、次回測光蓄積時間Ｔｐ＿ｎｅｘｔの長さは、１０ｍｓに特に限定されず、フリッカ光源の電源の周波数に応じて適宜変更することができる。
【００７２】
ステップＳ２０２では、測光センサ制御部１７２により、測光センサ１３７にフリッカ検出用の測定を行わせるための、フリッカ検出用の蓄積時間ＴＦの設定が行なわれる。フリッカ検出用の蓄積時間ＴＦは、フリッカの周期を検出できるような時間、たとえば、ピークＡＧＣ制御における次回測光蓄積時間Ｔｐ＿ｎｅｘｔの１／８〜１／１６程度の時間に設定される。また、測光センサ制御部１７２は、フリッカ検出用の蓄積時間ＴＦの設定とともに、フリッカ検出用の蓄積時間ＴＦに応じた測光センサ１３７のアンプゲインの設定も併せて行なう。なお、アンプゲインは、たとえば、ピークＡＧＣ制御におけるアンプゲインの４倍または８倍に設定される。
【００７３】
ステップＳ２０３では、測光センサ制御部１７２が、ステップＳ２０２で設定されたフリッカ検出用の蓄積時間ＴＦを、アンプゲインとともに、測光センサ１３７に出力し、測光センサ１３７にフリッカ検出用の電荷蓄積を行わせて、測光センサ１３７からフリッカ検出用データの読み出しを行う。なお、この場合において、測光センサ１３７からのフリッカ検出用データの読み出しの速度を早くするために、測光センサ１３７からのデータを間引いて読み出してもよい。測光センサ１３７からのデータを間引いて読み出すことにより、フリッカ検出用データの読み出し時間を短縮し、測光センサ１３７による、フリッカ検出のための電荷蓄積の間隔を短くすることができ、より短い間隔で、フリッカ検出用データを収集することが可能となる。
【００７４】
そして、ステップＳ２０４では、フリッカ検出部１７５により、測光センサ１３７による、フリッカ検出用の電荷蓄積および測光センサ１３７からのフリッカ検出用データの読み出しが、予め定められた所定回数実行されたか否かの判定が行なわれる。フリッカ検出用の電荷蓄積およびフリッカ検出用データの読み出しが所定回数実行された場合には、ステップＳ２０５に進み、所定回数未満である場合には、ステップＳ２０３に戻り、所定回数となるまで、フリッカ検出用の電荷蓄積およびフリッカ検出用データの読み出しを繰り返し実行する。なお、この場合における所定回数としては、特に限定されないが、フリッカの周期が十分に検出可能な数のデータが収集可能な回数とすることができる。また、フリッカ検出用の電荷蓄積およびフリッカ検出用データの読み出しが、予め定められた所定回数実行されたか否かに代えて、フリッカ検出用の電荷蓄積およびフリッカ検出用データの読み出しが所定時間行なわれたか否かに基づいて、上記判断を行なうような構成としてもよい。
【００７５】
ステップＳ２０５では、処理の対象となるフレームの番号を示す変数Ｎを、Ｎ＝１に設定し、続くステップＳ２０６では、フリッカ検出部１７５により、ステップＳ２０３、Ｓ２０４で繰り返し測定・読み出したフリッカ検出用データのうち、Ｎフレーム目に測定・読み出したフリッカ検出用データについて、図２に示す測光センサ１３７の受光面１３７ａの分割領域ごとの平均輝度値を算出する処理が行なわれる。すなわち、たとえば、Ｎ＝１である場合には、１フレーム目に測定・読み出したフリッカ検出用データについて、受光面１３７ａの分割領域ごとの平均輝度値の算出が行なわれる。
【００７６】
ステップＳ２０７では、フリッカ検出部１７５により、Ｎフレーム目に測定・読み出したフリッカ検出用データについて、ステップＳ２０５で算出した分割領域ごとの平均輝度値が最大となる領域を抽出する処理が行なわれる。ここで、図９に測光センサ１３７の受光範囲内にフリッカ光源が存在する場合における一場面例を、図１０に図９に示す場面例における各分割領域の平均輝度値の変化の一例を、それぞれ示す。なお、図９に示す場面例は、測光センサ１３７の受光面１３７ａの１５個の分割領域のうち、領域Ａと領域Ｂにまたがって、フリッカ光源が存在する場面を示している。
【００７７】
ここで、図１０に示すように、測光センサ１３７の受光範囲内にフリッカ光源が存在する場合において、全領域の平均輝度を算出した場合には、フリッカ光源が存在する領域Ａ、領域Ｂ以外の領域の影響により、フリッカ光源に起因する輝度変化が小さくなってしまう。その一方で、フリッカ光源が存在する領域である領域Ａおよび領域Ｂ、特に、輝度値が最大値を示している領域Ｂにおいては、フリッカ光源に起因する輝度変化が大きく、そのため、この領域Ｂにおけるデータを用いることで、フリッカ周期を良好に検出することができる。そのため、本実施形態では、このようなデータを用いてフリッカ周期の検出を行うために、Ｎフレーム目に測定・読み出したフリッカ検出用データについて、分割領域ごとの平均輝度値が最大となる領域を抽出する処理を行なう。なお、本実施形態では、この平均輝度値が最大となる領域を、「最大輝度領域」とする。たとえば、図９、図１０に示す例においては、最大輝度領域は領域Ｂとなる。
【００７８】
ステップＳ２０８では、フリッカ検出部１７５により、構図変更が行なわれたか否かの判定が行なわれる。本実施形態においては、構図変更が行なわれたか否かの判定は、Ｎフレーム目の最大輝度領域が、Ｎ−１フレーム目の最大輝度領域と同じであるか否かに基づいて行なわれる。すなわち、Ｎフレーム目の最大輝度領域と、Ｎ−１フレーム目の最大輝度領域とが同じである場合には、構図変更は行なわれていないと判定することができ、Ｎフレーム目の最大輝度領域と、Ｎ−１フレーム目の最大輝度領域とが異なる場合には、構図変更が行なわれたと判定することができる。たとえば、フリッカ光源の位置が、図９に示す位置から、図１１に示す位置に変化した場合には、最大輝度領域も、領域Ｂから領域Ａに変化することとなる。すなわち、このような場合には、最大輝度領域が異なる領域となったため、構図変更が行なわれたと判断することができる。そして、構図変更が行なわれていないと判定された場合には、ステップＳ２０９に進む。一方、構図変更が行なわれたと判定された場合には、フリッカ検出を行うことが適当でないと判断され、フリッカ検出制御を終了する。なお、Ｎ＝１である場合には、Ｎ−１フレーム目のデータが存在しないため、本処理を行なうことなく、ステップＳ２０９に進む。
【００７９】
ステップＳ２０９では、フリッカ検出部１７５により、Ｎ−１フレーム目における、最大輝度領域の輝度値が極小値を示しているか否かの判定が行なわれる。そして、Ｎ−１フレーム目における、最大輝度領域の輝度値が極小値を示している場合には、Ｎ−１フレーム目のフレーム番号を記憶し、フリッカの明滅の谷（輝度が極小となる点）の周期を検出するためのカウンターのカウントを開始する。また、フリッカの明滅の谷の周期を検出するためのカウンターのカウントが既に開始されている場合には、Ｎ−２フレーム目までのカウント数を保存し、カウンター値をリセットし、新たにカウントを開始する。なお、Ｎ−１フレーム目における、最大輝度領域の輝度値が極小値を示しているか否かの判定は、たとえば、Ｎフレーム目における最大輝度領域の輝度値と、Ｎ−１フレーム目における最大輝度領域の輝度値とを比較することにより行なうことができる。具体的には、Ｎフレーム目における最大輝度領域の輝度値が、Ｎ−１フレーム目における最大輝度領域の輝度値よりも大きな値となっている場合に、Ｎ−１フレーム目における、最大輝度領域の輝度値が極小値を示していると判断することができる。そして、Ｎ−１フレーム目における、最大輝度領域が極小値を示している場合には、ステップＳ２１０に進み、一方、Ｎ−１フレーム目における、最大輝度領域が極小値を示していない場合には、ステップＳ２１３に進む。なお、Ｎ＝１である場合には、Ｎ−１フレーム目のデータが存在しないため、本処理を行なうことなく、ステップＳ２１１に進む。
【００８０】
ステップＳ２１０では、フリッカ検出部１７５により、ステップＳ２０７において抽出された最大輝度領域の輝度値に基づいて、内挿演算を行い、フリッカの明滅の谷（輝度が極小となる点）を検出する処理が行なわれる。図１２に、フリッカによる輝度変化と、測光センサ１３７によるフリッカ検出用データの輝度値との関係を示す。図１２に示すように、測光センサ１３７により測定されるフリッカ検出用データは、必ずしも、フリッカの明滅の谷におけるデータとはならないため、本実施形態では、最大輝度領域の輝度値が極小であるフレームにおける最大輝度領域の輝度値と、その周辺のフレームにおける最大輝度領域の輝度値とに基づいて、内挿演算を行い、フリッカの明滅の谷を検出する処理を行なう。
【００８１】
ステップＳ２１１では、フリッカ検出部１７５により、Ｎが予め定められた所定数となったか否かの判断が行なわれる。Ｎが所定数となっていない場合には、ステップＳ２１４に進み、Ｎ＝Ｎ＋１として、Ｎが所定数となるまで、上述したステップＳ２０６〜Ｓ２１０の処理を繰り返し行なう。一方、Ｎが所定数となった場合には、ステップＳ２１２へ進む。なお、この場合における所定数としては、フリッカの検出を行うために十分なサンプルを得ることができる数に設定することができる。
【００８２】
次いで、ステップＳ２１２では、フリッカ検出部１７５は、最大輝度領域の輝度値の極大値と極小値との比較を行い、これらの差が所定値以上である場合には、フリッカ光源が存在すると判断し、ステップＳ２１３に進む。一方、差が所定値未満である場合には、フリッカ光源が存在しないと判断し、フリッカ検出制御を終了する。
【００８３】
次いで、ステップＳ２１３では、フリッカ検出部１７５により、フリッカ周期の算出が行なわれる。フリッカ周期は、下記式（３）に基づいて、算出することができる。
フリッカ周期＝（測光センサ１３７によるサンプリング周期）×［（明滅の谷間でのサンプリング数）＋（内挿値）］ ・・・（３）
なお、明滅の谷間でのサンプリング数としては、上述したフリッカの明滅の谷の周期を検出するためのカウンターのカウンター値を用いることができる。また、内挿値としては、ステップＳ２１０における内挿演算により算出された演算値の小数点以下の値を用いることができる。また、複数のフリッカ周期に対するデータが得られている場合には、これら複数のフリッカ周期に対するデータを平均することにより、フリッカ周期を算出してもよい。
【００８４】
次いで、ステップＳ２１４では、フリッカ検出部１７５により、ステップＳ２１３で算出したフリッカ周期に基づいて、第２タイマーをスタートさせる処理が行なわれる。本実施形態においては、第２タイマーをスタートさせる際には、ステップＳ２１３で算出したフリッカ周期までカウントされるとリセットされ、かつ、リセットのタイミングが、ステップＳ２１２で算出したフリッカ周期における明滅の谷（輝度が極小となる点）となる時点から時間α（ただし、α＜フリッカ周期）だけずれたタイミングとなるように、設定される。すなわち、第２タイマーは、「フリッカ周期における明滅の谷となるタイミング＋α」において、周期的にリセットされるように、言い替えれば、リセットタイミングにおいて、必ずフリッカ周期における明滅の谷からずれたタイミングとなるように設定される。また、本実施形態においては、既に、第２タイマーがスタートされている場合には、ステップＳ２１３において、新たに算出されたフリッカ周期に基づいて、第２タイマーのリセットタイミングを補正する。
【００８５】
そして、このように設定された第２タイマーは、上述したステップＳ１１３における、被写体重視ＡＧＣ制御を行なう際における、測光センサ１３７による電荷蓄積の開始タイミングの制御や、上述したステップＳ７における、撮像素子１１０で撮像を行なう際における、撮像用の電荷蓄積の開始タイミングの制御に用いられる。
【００８６】
本実施形態のカメラ１は、以上のように動作する。
【００８７】
本実施形態においては、被写界の測光を行うための測光用の蓄積時間Ｔｐ、シーン認識を行なうためのシーン認識用の蓄積時間ＴＳ、および光源のフリッカの検出を行うためのフリッカ検出用の蓄積時間ＴＦを設定し、これら測光用の蓄積時間Ｔｐ、シーン認識用の蓄積時間ＴＳおよびフリッカ検出用の蓄積時間ＴＦを切り替えて、アンプゲインとともに、測光センサ１３７に出力することで、測光センサ制御部１７２に、測光用の電荷蓄積（ピークＡＧＣ制御）、シーン認識用の電荷蓄積（被写体重視ＡＧＣ制御）またはフリッカ検出用の電荷蓄積（フリッカ検出制御）を行わせる。そのため、本実施形態によれば、新たなセンサを設けることなく、１つのセンサ（測光センサ１３７）で、フリッカ周期を良好に検出することができる。
【００８８】
特に、本実施形態によれば、図７に示すように、ピークＡＧＣ制御と、被写体重視ＡＧＣ制御とを繰り返し実行するとともに、所定の間隔で、ピークＡＧＣ制御に代えて、フリッカ検出制御を実行するような構成とすることにより、測光および露光制御を適切に行いながら、フリッカ検出を良好に行うことができる。また、このような構成とすることにより、フリッカ検出制御を所定の間隔で繰り返し実行することができ、これにより、算出されたフリッカ周期を、逐次補正することができ、これに基づいて、フリッカ周期に基づく第２タイマーを、逐次補正することができ、その結果、フリッカ周期の検出精度を向上させることができる。
【００８９】
また、本実施形態によれば、検出したフリッカ周期に基づいて、シーン認識用の電荷蓄積（被写体重視ＡＧＣ制御）および撮像用の電荷蓄積のタイミングを、フリッカ周期における明滅の谷（輝度が極小となる点）のタイミングからずらすことができ、これにより、フリッカに起因するシーン認識精度の低下や、撮像画像の品質の低下を有効に防止することができる。
【００９０】
なお、以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。
【００９１】
たとえば、上述した実施形態では、測光センサ１３７で、ピークＡＧＣ制御、被写体重視ＡＧＣ制御、およびフリッカ検出制御を行うような構成を例示したが、これらの制御を、撮像素子１１０で行なうような構成としてもよい。
【００９２】
また、上述した実施形態では、第１タイマーのカウントが所定値以上となっているか否かに基づいて、ピークＡＧＣ制御および被写体重視ＡＧＣと、フリッカ検出制御の切り替えを行うような構成を例示したが、ピークＡＧＣ制御および被写体重視ＡＧＣを繰り返し、所定回数実行した場合に、フリッカ検出制御を実行するような構成としてもよい。
【００９３】
さらに、上述した実施形態において、フリッカ周期を算出する際に、５０Ｈｚの電源のフリッカ周期である１０．０ｍｓと、６０Ｈｚの電源のフリッカ周期である８．３ｍｓとのいずれに近いかを判断し、近い方の周期（すなわち、１０．０ｍｓまたは８．３ｍｓ）をフリッカ周期として算出するような構成としてもよい。
【００９４】
なお、本実施形態の撮像装置１は、上述した一眼レフデジタルカメラに限定されず、レンズ一体型デジタルスチルカメラにも適用できる。また、携帯電話機などに内蔵される小型カメラモジュール、監視カメラ、ロボット用視覚認識装置等にも適用できる。
【符号の説明】
【００９５】
１…一眼レフデジタルカメラ
１００…カメラボディ
１１０…撮像素子
１３７…測光センサ
１５０…操作部
１６０…焦点検出モジュール
１７０…カメラ制御部
１７１…Ａ／Ｄコンバータ
１７２…測光センサ制御部
１７３…測光演算部
１７４…シーン認識部
１７５…フリッカ検出部
１７６…焦点検出演算部
２００…レンズ鏡筒
２１２…フォーカスレンズ
２３０…フォーカスレンズ駆動モータ
２５０…レンズ制御部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、撮像装置において、交流点灯照明に起因するフリッカを検出し、フリッカの影響を抑制する試みが行なわれている。たとえば、特許文献１では、位相差方式による焦点検出用のセンサからの出力に基づいて、フリッカを検出する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−３０６０９３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、上記特許文献１のように位相差方式による、焦点検出用のセンサからの出力に基づいて、フリッカを検出する場合には、位相差方式による焦点検出用のセンサでは、撮像素子により撮影可能な範囲全体について、輝度情報を得ることができないため、フリッカの検出精度が不十分となってしまうという問題があった。
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、フリッカを良好に検出することのできる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】
【０００６】
本発明は、以下の解決手段によって上記課題を解決する。なお、以下においては、本発明の実施形態を示す図面に対応する符号を付して説明するが、この符号は本発明の理解を容易にするためだけのものであって発明を限定する趣旨ではない。
【０００７】
[１]本発明の撮像装置は、電荷蓄積型の測光素子（１３７）と、測光のための第１蓄積時間、および光源の周期的な輝度変化に起因するフリッカを検出するための第２蓄積時間のいずれか一方を、前記測光素子に送ることで、前記第１蓄積時間または前記第２蓄積時間で、前記測光素子に電荷の蓄積を行わせる蓄積時間制御部（１７２）と、前記測光素子からの出力を取得する取得部（１７１）と、前記第１蓄積時間で蓄積された前記測光素子からの出力に基づいて、測光を行なう測光部（１７３）と、前記第２蓄積時間で蓄積された前記測光素子からの出力に基づいて、フリッカ検出を行うフリッカ検出部（１７５）と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
[２]本発明の撮像装置において、前記取得部（１７１）が、前記測光素子（１３７）による電荷の蓄積が、前記第２蓄積時間で行なわれた場合には、前記測光素子からの出力を、間引いて読み出すように構成することができる。
【０００９】
[３]本発明の撮像装置において、前記蓄積時間制御部（１７２）が、前記第１蓄積時間と、前記第２蓄積時間とを周期的に切り替えて、前記測光素子（１３７）に送るように構成することができる。
【００１０】
[４]本発明の撮像装置において、前記測光素子（１３７）からの出力に基づいて、撮影シーンの種別を認識するシーン認識部（１７４）をさらに備え、前記蓄積時間制御部（１７２）が、前記シーン認識部により撮影シーンの種別の認識を行なう場合には、前記第１蓄積時間で前記測光素子に電荷の蓄積を行わせる際に、前記測光素子による電荷の蓄積のタイミングが、前記フリッカの周期における、前記光源の光量が最も小さくなるタイミングと異なるタイミングとなるように、前記測光素子の蓄積時間を制御するように構成することができる。
【００１１】
[５]本発明の撮像装置において、前記フリッカ検出部（１７５）が、前記第２蓄積時間で蓄積された前記測光素子（１３７）からの出力に基づいて、フリッカ周期の検出を繰り返し行うことで、検出したフリッカ周期を補正するように構成することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、フリッカを良好に検出することのできる撮像装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、本実施形態に係る一眼レフデジタルカメラ１を示すブロック図である。
【図２】図２は、本実施形態に係る測光センサの受光面を示す図である。
【図３】図３は、本実施形態に係るカメラ１の回路構成を示すブロック図である。
【図４】図４（Ａ）は、蛍光灯や水銀灯などのフリッカ光源の輝度変化の一例を示す図、図４（Ｂ）は、フリッカ光源の赤Ｒ成分、および青Ｂ成分の強度の一例を示す図である。
【図５】図５は、本実施形態に係るカメラ１の動作を示すフローチャートである。
【図６】図６は、本実施形態に係る測光処理を示すフローチャートである。
【図７】図７は、本実施形態に係るピークＡＧＣ制御、被写体重視ＡＧＣ制御およびフリッカ検出制御の実行タイミングを示す図である。
【図８】図８は、本実施形態におけるフリッカ検出制御のフローチャートである。
【図９】図９は、測光センサの受光範囲内にフリッカ光源が存在する場合における一場面例を示す図である。
【図１０】図１０は、図９に示す場面例における各分割領域の平均輝度値の変化の一例を示す図である。
【図１１】図１１は、測光センサの受光範囲内にフリッカ光源が存在する場合における他の場面例を示す図である。
【図１２】図１２は、フリッカによる輝度変化と、測光センサによるフリッカ検出用データの輝度値との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下においては、本発明を一眼レフデジタルカメラに適用した実施形態を図面に基づいて説明する。ただし本発明は、銀塩フィルムカメラなどのその他の撮像装置にも適用することができる。
【００１５】
図１は、本実施形態に係る一眼レフデジタルカメラ１を示すブロック図であり、本発明の撮像装置に関する構成以外のカメラの一般的構成については、その図示と説明を一部省略する。
【００１６】
本実施形態の一眼レフデジタルカメラ１（以下、単にカメラ１という。）は、カメラボディ１００とレンズ鏡筒２００とを備え、カメラボディ１００とレンズ鏡筒２００とは着脱可能に結合されている。本実施形態のカメラ１においては、レンズ鏡筒２００は、撮影目的などに応じて、交換可能となっている。
【００１７】
レンズ鏡筒２００には、レンズ２１１，２１２，２１３、および絞り２２０を含む撮影光学系が内蔵されている。
【００１８】
フォーカスレンズ２１２は、レンズ鏡筒２００の光軸Ｌ１に沿って移動可能に設けられ、エンコーダ２６０によってその位置が検出されつつフォーカスレンズ駆動モータ２３０によってその位置が調節される。そして、エンコーダ２６０で検出されたフォーカスレンズ２１２の現在位置情報は、レンズ制御部２５０を介して後述するカメラ制御部１７０へ送出される。そして、この情報に基づいて演算されたフォーカスレンズ２１２の駆動量Δｄが、レンズ駆動制御部１６５からレンズ制御部２５０を介して送出され、これに基づいて、フォーカスレンズ駆動モータ２３０は駆動する。
【００１９】
絞り２２０は、上記撮影光学系を通過して、カメラボディ１００に備えられた撮像素子１１０に至る光束の光量を制限するとともにボケ量を調整するために、光軸Ｌ１を中心にした開口径が調節可能に構成されている。絞り２２０による開口径の調節は、たとえば自動露出モードにおいて演算された適切な開口径が、カメラ制御部１７０からレンズ制御部２５０を介して送出されることにより行われる。また、カメラボディ１００に設けられた操作部１５０によるマニュアル操作により、設定された開口径がカメラ制御部１７０からレンズ制御部２５０に入力される。絞り２２０の開口径は図示しない絞り開口センサにより検出され、レンズ制御部２５０で現在の開口径が認識される。
【００２０】
一方、カメラボディ１００は、被写体からの光束を撮像素子１１０、ファインダ１３５、測光センサ１３７および焦点検出モジュール１６１へ導くためのミラー系１２０を備える。このミラー系１２０は、回転軸１２３を中心にして被写体の観察位置と撮影位置との間で所定角度だけ回転するクイックリターンミラー１２１と、このクイックリターンミラー１２１に軸支されてクイックリターンミラー１２１の回動に合わせて回転するサブミラー１２２とを備える。図１においては、ミラー系１２０が被写体の観察位置にある状態を実線で示し、被写体の撮影位置にある状態を二点鎖線で示す。
【００２１】
ミラー系１２０は、被写体の観察位置にある状態では光軸Ｌ１の光路上に挿入される一方で、被写体の撮影位置にある状態では光軸Ｌ１の光路から退避するように回転する。
【００２２】
クイックリターンミラー１２１はハーフミラーで構成され、被写体の観察位置にある状態では、被写体からの光束（光軸Ｌ１）の一部の光束（光軸Ｌ２，Ｌ３）を当該クイックリターンミラー１２１で反射してファインダ１３５および測光センサ１３７へ導き、一部の光束（光軸Ｌ４）を透過させてサブミラー１２２へ導く。これに対して、サブミラー１２２は全反射ミラーで構成され、クイックリターンミラー１２１を透過した光束（光軸Ｌ４）を焦点検出モジュール１６１へ導く。
【００２３】
したがって、ミラー系１２０が観察位置にある場合は、被写体からの光束（光軸Ｌ１）はファインダ１３５、測光センサ１３７および焦点検出モジュール１６０へ導かれ、撮影者により被写体が観察されるとともに、露出演算やフォーカスレンズ２１２の焦点調節状態の検出が実行される。そして、撮影者がレリーズボタン（不図示）を全押しするとミラー系１２０が撮影位置に回動し、被写体からの光束（光軸Ｌ１）は全て撮像素子１１０へ導かれ、撮影した画像データを図示しないメモリに保存する。
【００２４】
クイックリターンミラー１２０で反射された被写体からの光束は、撮像素子１１０と光学的に等価な面に配置された焦点板１３１に結像し、ペンタプリズム１３３と接眼レンズ１３４とを介して観察可能になっている。このとき、透過型液晶表示器１３２は、焦点板１３１上の被写体像に焦点検出エリアマークなどを重畳して表示するとともに、被写体像外のエリアにシャッター速度、絞り値、撮影枚数などの撮影に関する情報を表示する。これにより、撮影者は、撮影準備状態において、ファインダ１３５を通して被写体およびその背景ならびに撮影関連情報などを観察することができる。
【００２５】
測光センサ１３７は、二次元カラーＣＭＯＳイメージセンサなどで構成され、撮影の際の露出値を演算するため、撮影画面を複数の領域に分割して領域ごとの輝度に応じた出力信号を出力する。また、測光センサ１３７は、シーン認識用の撮像素子およびフリッカ検出用の撮像素子も兼ねており、撮影光学系により焦点板１３１上に結像された被写体像に応じた出力信号、およびフリッカ検出用の出力信号を出力する。測光センサ１３７で検出された信号はカメラ制御部１７０へ出力され、自動露出制御、シーン認識処理、およびフリッカ検出処理に用いられる。
【００２６】
図２は測光センサ１３７の受光面１３７ａを示す図である。測光センサ１３７は、複数の画素（たとえば、２２行、１４列）が配列されることにより構成されており、各画素は赤Ｒ、緑Ｇおよび青Ｂのフィルターと測光部を備え、赤Ｒ成分、緑Ｇ成分および青Ｂ成分の測光値を出力する。また、測光センサ１３７は、図２に示すように、１５個の分割領域に区分されている。ただし、この分割領域の数は、１５個に限定されず、適宜設定することができる。
【００２７】
図１に戻り、焦点検出モジュール１６０は、サブミラー１２２で反射した光束の光軸Ｌ４上であって、撮像素子１１０の撮像面と光学的に等価な面の位置に固定されており、被写体光を用いた位相差検出方式による自動合焦制御を実行する。
【００２８】
撮像素子１１０は、カメラボディ１００の、被写体からの光束の光軸Ｌ１上であって、レンズ２１１，２１２，２１３を含む撮影光学系の予定焦点面となる位置に設けられ、その前面にシャッター１１１が設けられている。この撮像素子１１０は、複数の光電変換素子が二次元に配列されたものであって、二次元ＣＣＤイメージセンサ、ＭＯＳセンサまたはＣＩＤなどで構成することができる。この撮像素子１１０で光電変換された電気画像信号は、カメラ制御部１７０で画像処理されたのち図示しないメモリに保存される。なお、撮影画像を格納するメモリは内蔵型メモリやカード型メモリなどで構成することができる。
【００２９】
操作部１５０は、シャッターレリーズボタン、ズームボタン、および撮影者がカメラ１の各種動作モードを設定するための入力スイッチであり、自動露出モード／マニュアル露出モード、オートフォーカスモード／マニュアルフォーカスモードの切換などの設定が行えるようになっている。また、シャッターレリーズボタンのスイッチは、ボタンの半押しでＯＮとなる第１スイッチＳＷ１と、ボタンの全押しでＯＮとなる第２スイッチＳＷ２とを含む。
【００３０】
カメラボディ１００にはカメラ制御部１７０が設けられている。カメラ制御部１７０はマイクロプロセッサ、ＡＳＩＣ、ＲＡＭなどの周辺部品から構成され、レンズ制御部２５０と電気的に接続され、このレンズ制御部２５０から、レンズ鏡筒２００の焦点調節範囲の情報などを含むレンズ情報を受信するとともに、レンズ制御部２５０へ絞り制御信号などの情報を送信する。
【００３１】
また、本実施形態のカメラ制御部１７０は、図３に示すように、Ａ／Ｄコンバータ１７１、測光センサ制御部１７２、測光演算部１７３、シーン認識部１７４、フリッカ検出部１７５、および焦点検出演算部１７６を備えている。
【００３２】
測光センサ制御部１７２は、測光センサ１３７の電荷蓄積時間およびアンプゲインの制御を行う。具体的には、測光センサ制御部１７２は、被写界の測光を行うための測光用の蓄積時間Ｔｐ、シーン認識を行なうためのシーン認識用の蓄積時間ＴＳ、および光源のフリッカの検出を行うためのフリッカ検出用の蓄積時間ＴＦを設定する。そして、測光センサ制御部１７２は、これら測光用の蓄積時間Ｔｐ、シーン認識用の蓄積時間ＴＳおよびフリッカ検出用の蓄積時間ＴＦを切り替えて、アンプゲインとともに、測光センサ１３７に出力することで、測光センサ１３７に、測光用の電荷蓄積、シーン認識用の電荷蓄積またはフリッカ検出用の電荷蓄積を行わせる。
【００３３】
たとえば、被写界の測光を行う場合には、測光センサ制御部１７２は、被写界の最大輝度が目標測光値となるように、すなわち、測光センサ１３７の最大出力が目標値となるように測光用の蓄積時間Ｔｐを設定し、測光用の蓄積時間Ｔｐをアンプゲインとともに、測光センサ１３７に出力することで、測光センサ１３７の電荷蓄積時間およびアンプゲインを制御する。なお、本実施形態においては、測光センサ１３７のこのような制御を「ピークＡＧＣ制御」と呼ぶ。
【００３４】
また、シーン認識を行う場合には、測光センサ制御部１７２は、被写界の平均輝度が目標測光値となるように、すなわち、測光センサ１３７の平均出力が目標値となるようにシーン認識用の蓄積時間ＴＳを設定し、シーン認識用の蓄積時間ＴＳをアンプゲインとともに、測光センサ１３７に出力することで、測光センサ１３７の電荷蓄積時間およびアンプゲインを制御する。なお、本実施形態においては、測光センサ１３７のこのような制御を「被写体重視ＡＧＣ制御」と呼ぶ。
【００３５】
さらに、フリッカ検出を行う場合には、測光センサ制御部１７２は、フリッカの周期を検出できるように、フリッカ検出用の蓄積時間ＴＦを設定し、フリッカ検出用の蓄積時間ＴＦをアンプゲインとともに、測光センサ１３７に出力することで、測光センサ１３７の電荷蓄積時間およびアンプゲインを制御する。なお、本実施形態においては、測光センサ１３７のこのような制御を「フリッカ検出制御」と呼ぶ。
【００３６】
ここで、図４（Ａ）は、蛍光灯や水銀灯などのフリッカ光源の輝度変化の一例を、図４（Ｂ）は、フリッカ光源の赤Ｒ成分、および青Ｂ成分の強度の一例を示す図である。図４（Ａ）に示すように、フリッカ光源は、所定のフリッカ周期で、明滅を周期的に繰り返している。たとえば、フリッカ光源が、商用電源を電源とするものである場合には、５０Ｈｚの電源では、フリッカ周期は１０．０ｍｓとなり、６０Ｈｚの電源では、フリッカ周期は８．３ｍｓとなる。そのため、本実施形態では、フリッカ検出用の蓄積時間ＴＦは、このようなフリッカ周期を検出できるような時間に設定される。また、フリッカ光源においては、図４（Ｂ）に示すように、赤Ｒ成分と、青Ｂ成分とでフリッカ周期に伴う強度変化の度合いが異なり、特に、明滅の谷の部分（強度が極小となる部分）においては、これらの強度差が最大となり、この明滅の谷の部分において撮像された画像は、黄色味をおびた画像となる。
【００３７】
このように、フリッカ光源が存在する場合において、測光センサ１３７の電荷蓄積時間や撮像素子１１０の電荷蓄積時間が短い場合には、フリッカ光源の影響により、検出および撮像される被写体の輝度や、被写体の色味が変化してしまう場合がある。そして、このような明滅の谷の部分において、測光センサ１３７によって、シーン認識を行なうための被写体重視ＡＧＣ制御を行うと、シーン認識精度が低下する場合がある。そのため、本実施形態では、このようなフリッカ光源の影響を除去するために、フリッカ検出用の蓄積時間ＴＦにて、測光センサ１３７に電荷蓄積を行なわせることで、フリッカ検出制御を行う。なお、フリッカ検出制御の詳細については、後述する。
【００３８】
また、測光センサ制御部１７２は、上述したピークＡＧＣ制御、被写体重視ＡＧＣ制御およびフリッカ検出制御を切り替えるための第１タイマー（不図示）を備えており、第１タイマーのカウント値が、予め定められた所定値以上となるまでは、ピークＡＧＣ制御、および被写体重視ＡＧＣ制御を繰り返し実行し、所定値以上となったら、第１タイマーのカウント値をゼロにリセットし、フリッカ検出制御を実行する。すなわち、測光センサ制御部１７２は、第１タイマーのカウント値に応じて、ピークＡＧＣ制御および被写体重視ＡＧＣ制御の実行と、フリッカ検出制御の実行との切り替えを行う。
【００３９】
さらに、測光センサ１３７からの出力信号は、Ａ／Ｄコンバータ１７１によりデジタル信号に変換された後、測光センサ制御部１７２に入力されるようになっており、測光センサ制御部１７２は、測光センサ１３７からの出力信号に基づいて、フィードバック制御により、測光用の蓄積時間Ｔｐ、シーン認識用の蓄積時間ＴＳおよびフリッカ検出用の蓄積時間ＴＦの設定を行なうようになっている。
【００４０】
測光演算部１７３は、測光用の蓄積時間Ｔｐにより、測光センサ１３７によって電荷蓄積が行なわれた場合に、Ａ／Ｄコンバータ１７１によりデジタル信号に変換された測光センサ１３７からの出力信号を受信し、測光センサ１３７からの出力信号に基づいて、測光演算を行い、被写体輝度を算出して輝度に応じたシャッター速度および絞り値を決定する。
【００４１】
シーン認識部１７４は、シーン認識用の蓄積時間ＴＳにより、測光センサ１３７によって電荷蓄積が行なわれた場合に、Ａ／Ｄコンバータ１７１によりデジタル信号に変換された測光センサ１３７からの出力信号を受信し、測光センサ１３７からの出力信号に基づいて、測光センサ１３７により撮影された撮影画像の色情報および輝度情報を検出し、これらの情報に基づいて画像中の主要な被写体、例えば人物の顔の領域を認識し、主要被写体の位置と動きを検出する。そして、シーン認識部１７４は、人物などの主要被写体の位置と動きの情報を焦点検出演算部１７６へ出力する。
【００４２】
フリッカ検出部１７５は、フリッカ検出用の蓄積時間ＴＦにより、測光センサ１３７によって電荷蓄積が行なわれた場合に、Ａ／Ｄコンバータ１７１によりデジタル信号に変換された測光センサ１３７からの出力信号を受信し、測光センサ１３７からの出力信号に基づいて、フリッカ周期を検出する。
【００４３】
また、フリッカ検出部１７５は、算出したフリッカ周期に基づいて、上述した被写体重視ＡＧＣ制御を行う際におけるフリッカの影響を抑制するために、被写体重視ＡＧＣ制御を実行する際のタイミングを制御するための第２タイマー（不図示）を備えている。第２タイマーは、算出したフリッカ周期（たとえば、図４参照）、に基づいて、フリッカ周期までカウントされるとリセットされ、かつ、このリセットのタイミングが、フリッカ周期における明滅の谷（輝度が極小となる点）となる時点から時間α（ただし、α＜フリッカ周期）だけずれたタイミングとなるように、設定される。すなわち、第２タイマーは、「フリッカ周期における明滅の谷となるタイミング＋α」において、周期的にリセットされるように、言い替えれば、リセットタイミングにおいて、必ずフリッカ周期における明滅の谷からずれたタイミングとなるように設定される。
【００４４】
焦点検出演算部１７６は、シーン認識部１７４から得られた主要被写体の位置と動き情報、焦点検出モジュール１６０から得られた焦点検出エリアのデフォーカス量に基づいて、主要被写体にピントが合うようなレンズ駆動量Δｄを演算する。そして、焦点検出演算部１７６は、レンズ制御部２５０を介して、フォーカスレンズ駆動モータ２３０へ駆動指令を送出し、レンズ駆動量Δｄだけフォーカスレンズ２１２を移動させることで、光学系の焦点調節を行う。
【００４５】
次に、本実施形態に係るカメラ１の動作例を説明する。図５は本実施形態に係るカメラ１の動作を示すフローチャートである。以下に、説明する動作は、操作部１５０により、撮影モードが選択されることにより開始し、カメラ制御部１７０により実行される。
【００４６】
まず、ステップＳ１では、撮影者によってシャッターレリーズボタンの半押し（第１スイッチＳＷ１のオン）がされたかどうかの判断が行なわれる。第１スイッチＳＷ１がオンした場合はステップＳ２へ進む。一方、第１スイッチＳＷ１がオンしていない場合はステップＳ１１に進み、撮影モードが選択されてから、予め設定された所定時間を経過していない場合（ステップＳ１１＝Ｎｏ）には、ステップＳ１で待機し、第１スイッチＳＷ１をオンする動作が所定時間以上行なわれなかった場合（ステップＳ１１＝Ｙｅｓ）には、撮影制御を終了する。
【００４７】
ステップＳ２では、測光処理が行なわれる。なお、測光処理については、後述する。
【００４８】
ステップＳ３では、焦点検出モジュール１６０からの出力信号に基づいて、焦点検出演算部１７６により、焦点検出処理が行われる。
【００４９】
ステップＳ４では、撮影者によってシャッターレリーズボタンの全押し（第２スイッチＳＷ２のオン）がされたかどうかの判断が行われる。第２スイッチＳＷ２がオンした場合には、ステップＳ５に進み、第２スイッチＳＷ２がオンしていない場合はステップＳ１に戻り、第１スイッチＳＷ１がオンされ続けている限り（ステップＳ１＝Ｙｅｓ）、ステップＳ１〜Ｓ４を繰り返す。
【００５０】
ステップＳ５では、ミラー系２１を構成するクイックリターンミラー１２１とサブミラー１２２とを光軸Ｌ１の光路から退避する方向に回転させて、続くステップ６で撮像素子１１０の初期化を行う。
【００５１】
ステップＳ７では、撮像素子１１０に電荷蓄積を行なわせて、撮像素子１１０から画像信号の読み出しを行なう。この撮像用の電荷蓄積では、シャッター１１１および絞り２１４を制御することで、後述する測光処理による測光演算結果により得られた制御露出となるように露出の調整が行なわれる。また、撮像用の電荷蓄積時間が、後述するステップＳ２１３で算出されたフリッカ周期よりも短い場合には、後述するステップＳ２１４で設定された第２タイマーのリセットタイミング（すなわち、フリッカ周期における明滅の谷（輝度が極小となる点）となる時点から時間α（ただし、α＜フリッカ周期）だけずれたタイミング）において、撮像用の電荷蓄積が開始されるように制御される。
【００５２】
そして、ステップＳ８で、ミラー系２１を構成するクイックリターンミラー１２１とサブミラー１２２とを光軸Ｌ１の光路に戻し、続くステップＳ９で画像信号に所定の処理を施して画像を生成する。その後、ステップＳ１０で画像を記録媒体(不図示)に記録し、撮影制御を終了する。
【００５３】
次いで、ステップＳ２における測光処理について説明する。図６は、本実施形態に係る測光処理を示すフローチャートである。
【００５４】
まず、ステップＳ１０１では、測光センサ制御部１７２により、第１タイマーのカウント値が所定値以上となっているか否かの判定が行なわれる。第１タイマーのカウント値が所定値以上となっていない場合には、ステップＳ１０２に進み、第１タイマーのカウント値が所定値以上となっている場合には、ステップＳ１１８に進む。なお、第１タイマーは、上述したように、ピークＡＧＣ制御、および被写体重視ＡＧＣ制御の実行、およびフリッカ検出制御の実行の切り替えを行うためのタイマーであり、たとえば、図５のステップＳ１において、第１スイッチＳＷ１がオンされた場合に、カウントが開始される。本実施形態においては、第１タイマーのカウント値が所定値以上となるまでは、ステップＳ１０２に進み、ピークＡＧＣ制御および被写体重視ＡＧＣが行なわれ、その一方で、第１タイマーのカウントが所定値以上となった場合にのみ、ステップＳ１１８に進み、第１タイマーのカウントをゼロにリセットして、ステップＳ１１９に進み、フリッカ検出制御が行われる。なお、この場合の所定値としては、特に限定されないが、５０回程度に１回の間隔で、ピークＡＧＣ制御の代わりに、フリッカ検出制御が実行されるような時間とすることができる。
【００５５】
次いで、ステップＳ１０２では、ピークＡＧＣ制御が行われる。具体的には、被写界の測光を行うために、測光センサ制御部１７２は、測光用の蓄積時間Ｔｐを、アンプゲインとともに測光センサ１３７に出力し、測光センサ１３７に測光用の蓄積時間Ｔｐで電荷蓄積の蓄積を行なわせて、測光センサ１３７から測光データの読み出しを行う。なお、測光用の蓄積時間Ｔｐとしては、前回処理時において、後述するステップＳ１０４で演算された、次回測光蓄積時間Ｔｐ＿ｎｅｘｔが用いられる。あるいは、初回の測光では、後述するステップＳ１０４において、次回測光蓄積時間Ｔｐ＿ｎｅｘｔが算出できないため、測光用の蓄積時間Ｔｐは、予め定められた時間（たとえば、５ｍｓ）に設定される。
【００５６】
ステップＳ１０３では、測光センサ１３７から読み出された測光データが有効なデータであるか否かの判定を行なう。この有効性判定では、最大測光値が目標値に近く、測光演算を行うのに適しているか否かを判定する。
【００５７】
ステップＳ１０４では、測光センサ制御部１７２は、下記式（１）にしたがって、次回の測光用の蓄積を行なうための次回測光蓄積時間Ｔｐ＿ｎｅｘｔを演算し、演算した次回測光蓄積時間Ｔｐ＿ｎｅｘｔに基づいて、アンプゲインの設定を行なう。
Ｔｐ＿ｎｅｘｔ＝Ｖａｇｃ／Ｖｏｍａｘ・Ｔｐ ・・・（１）
上記式（１）において、Ｔｐは次回測光蓄積時間、Ｔｐは今回処理時における測光用の蓄積時間、Ｖａｇｃは目標値（目標ＡＧＣレベル）、Ｖｏｍａｘは今回処理時における測光センサ１３７の最大出力値である。
【００５８】
ステップＳ１０５では、測光演算部１７３により、測光センサ１３７の全領域における平均測光値の算出が行なわれ、図２に示す分割領域ごとの平均測光値が算出され、平均測光値が最大となる領域と最小となる領域の抽出が行なわれる。
【００５９】
ステップＳ１０６では、上述したステップＳ１０３において、測光データが有効なデータでないと判定された場合はステップＳ１０２に戻り、もう一度、上述したステップＳ１０２〜Ｓ１０５の処理を行なう。一方、測光データが有効なデータであると判定された場合には、ステップＳ１０７に進む。
【００６０】
ステップＳ１０７では、測光センサ制御部１７２により、シーン認識を行うための被写体重視ＡＧＣ制御を実行するか否かの判定が行なわれる。具体的には、ステップＳ１０５で算出した分割領域ごとの平均測光値の内、最大値と最小値との差が所定値以上あるか否かを判定する。これらの差が所定値よりも小さい場合には、輝度差の少ない一様な被写体であり、平均輝度が目標測光値となるような被写体重視ＡＧＣ制御を行うのに適さないため、被写体重視ＡＧＣ制御を実行しないと判定する。一方、シーン認識には輝度情報と色情報を用いるため、分割領域ごとの平均測光値の内の最大値と最小値との差が所定値以上ある場合には、被写体重視ＡＧＣ制御による電荷蓄積を行い、蓄積結果の測光値に基づいてシーン認識を行うと判定する。
【００６１】
ステップＳ１０８では、測光センサ制御部１７２は、下記式（２）にしたがって、被写体重視ＡＧＣ制御を行なうための、シーン認識用の蓄積時間ＴＳを演算し、演算したシーン認識用の蓄積時間ＴＳに基づいて、アンプゲインの設定を行なう。
ＴＳ＝ＶａｇｃＳＣ／Ｖａｖｅ・Ｔｐ ・・・（２）
上記式（２）において、ＴＳはシーン認識用の蓄積時間、Ｔｐは今回処理時における測光用の蓄積時間、ＶａｇｃＳＣは被写体重視ＡＧＣの目標値（目標ＡＧＣレベル）、ＶａｖｅはピークＡＧＣ制御における測光センサ１３７の出力値の平均値である。
【００６２】
ステップＳ１０９では、測光センサ制御部１７２は、ピークＡＧＣ制御により得られた測光データに基づいて測光演算を行い、シャッター速度と絞り値を算出する。
【００６３】
ステップＳ１１０では、上述したステップＳ１０７の判定結果にしたがって被写体重視ＡＧＣ制御を実行する場合は、ステップＳ１１１へ進み、被写体重視ＡＧＣ制御を実行しない場合は、ステップＳ１１５へ進む。
【００６４】
被写体重視ＡＧＣ制御を実行する場合には、ステップＳ１１１に進み、後述するステップＳ１１９におけるフリッカ検出制御において、フリッカが検出されたか否かの判定が行なわれる。フリッカが検出された場合には、ステップＳ１１２に進み、フリッカが検出されなかった場合には、ステップＳ１１３に進む。
【００６５】
ステップＳ１１１において、フリッカが検出されたと判定された場合には、ステップＳ１１２に進み、後述するステップＳ２１４で設定された第２タイマーのリセットタイミング（すなわち、フリッカ周期における明滅の谷（輝度が極小となる点）となる時点から時間α（ただし、α＜フリッカ周期）だけずれたタイミング）を待って、ステップＳ１１３に進む。
【００６６】
ステップＳ１１３では、被写体重視ＡＧＣ制御が行われる。具体的には、シーン認識を行うために、測光センサ制御部１７２は、シーン認識用の蓄積時間ＴＳを、アンプゲインとともに、測光センサ１３７に出力し、測光センサ１３７に、シーン認識用の蓄積時間ＴＳで電荷蓄積を行なわせて、測光センサ１３７から測光データの読み出しを行う。なお、シーン認識用の蓄積時間ＴＳとしては、上述したステップＳ１０８で演算されたものを用いることができる。また、ステップＳ１１１において、フリッカが検出されたと判定された場合には、第２タイマーのリセットタイミングにおいて、測光センサ１３７による電荷蓄積が開始される。本実施形態によれば、このように、第２タイマーのリセットタイミングにおいて、測光センサ１３７による電荷蓄積を開始することにより、被写体重視ＡＧＣ制御を行う際における、測光センサ１３７による電荷蓄積のタイミングをフリッカ周期からずらすことができる。
【００６７】
ステップＳ１１４では、測光センサ１３７から読み出された測光データが有効なデータであるか否か、すなわちセンサ出力が正常か否かの判定を行う。
【００６８】
ステップＳ１１５では、現在設定されているフォーカスモードが追尾モードかオートエリアＡＦモードかを判別し、追尾モードの場合はステップＳ１１６へ進み、オートエリアＡＦモードの場合はステップＳ１１７へ進む。ステップＳ１１６では、焦点検出演算部１７６が、測光センサ１３７による被写体重視ＡＧＣ制御での撮像画像と予め設定した特定被写体のテンプレート画像とのテンプレートマッチングを行い、特定被写体を追尾して特定被写体にピントが合うようなレンズ駆動量Δｄを演算し、レンズ駆動量Δｄだけフォーカスレンズ２１２を移動させることで、光学系の焦点調節を行う。一方、ステップＳ１１７では、測光センサ１３７による被写体重視ＡＧＣ制御での撮像画像から背景と人物などの被写体の領域を抽出し、人物などの被写体にピントが合うようなレンズ駆動量Δｄを演算し、レンズ駆動量Δｄだけフォーカスレンズ２１２を移動させることで、光学系の焦点調節を行う。
【００６９】
以上のようにして、測光処理が行なわれる。そして、測光処理が終了すると、図５に示すステップＳ３において、焦点検出処理が行われた後、第２スイッチＳＷ２がオンしておらず（ステップＳ４＝Ｎｏ）、かつ、第１スイッチＳＷ１が継続してオンされている（ステップＳ１＝Ｙｅｓ）場合には、再び、図６に示すステップＳ１０１に進む。そして、第１タイマーのカウント値が所定値以上となるまでは、上述したピークＡＧＣ制御および被写体重視ＡＧＣ制御が繰り返し行なわれ（ステップＳ１０１＝Ｎｏ）、一方、第１タイマーのカウントが所定値以上となった場合には（ステップＳ１０１＝Ｙｅｓ）、ステップＳ１１８にて、第１タイマーのカウント値をゼロにリセットして、ステップＳ１１９に進み、ピークＡＧＣ制御に代えて、フリッカ検出制御が行われる。すなわち、本実施形態においては、図７に示すように、第１スイッチＳＷ１が継続してオンされており、かつ、第２スイッチＳＷ２がオンされるまでは、ピークＡＧＣ制御と、被写体重視ＡＧＣ制御とを繰り返し実行するとともに、所定の間隔（すなわち、第１タイマーのカウント値が所定値以上となる間隔）で、ピークＡＧＣ制御に代えて、フリッカ検出制御を実行するものである。なお、図７においては、５回に１回の間隔で、ピークＡＧＣ制御に代えて、フリッカ検出制御を実行する例を示したが、フリッカ検出制御を実行する際の間隔は、特に限定されるものではなく、たとえば、５０回程度に１回の間隔で、フリッカ検出制御を実行するように構成することもできる。
【００７０】
以下、本実施形態におけるフリッカ検出制御について説明する。図８は、本実施形態におけるフリッカ検出制御のフローチャートである。
【００７１】
まず、ステップＳ２０１では、上述したステップＳ１０４において演算されたピークＡＧＣ制御における次回測光蓄積時間Ｔｐ＿ｎｅｘｔが、１０ｍｓ未満であるか否かの判断が行なわれる。ピークＡＧＣ制御における次回測光蓄積時間Ｔｐ＿ｎｅｘｔが、１０ｍｓ未満の場合には、フリッカ検出をする必要があると判断して、ステップＳ２０２に進む。一方、ピークＡＧＣ制御における次回測光蓄積時間Ｔｐ＿ｎｅｘｔが、１０ｍｓ以上である場合には、ピークＡＧＣ制御における次回測光蓄積時間Ｔｐ＿ｎｅｘｔが、フリッカ周期よりも長いため、フリッカの影響は少なく、そのため、フリッカ検出をする必要はないと判断して、フリッカ検出制御を終了する。なお、本実施形態では、フリッカ光源の電源が、５０Ｈｚまたは６０Ｈｚの電源である場合を想定して、次回測光蓄積時間Ｔｐ＿ｎｅｘｔが１０ｍｓ未満であるか否かを判断するようにしたが、特に限定されず、このような判断を行なう際における、次回測光蓄積時間Ｔｐ＿ｎｅｘｔの長さは、１０ｍｓに特に限定されず、フリッカ光源の電源の周波数に応じて適宜変更することができる。
【００７２】
ステップＳ２０２では、測光センサ制御部１７２により、測光センサ１３７にフリッカ検出用の測定を行わせるための、フリッカ検出用の蓄積時間ＴＦの設定が行なわれる。フリッカ検出用の蓄積時間ＴＦは、フリッカの周期を検出できるような時間、たとえば、ピークＡＧＣ制御における次回測光蓄積時間Ｔｐ＿ｎｅｘｔの１／８〜１／１６程度の時間に設定される。また、測光センサ制御部１７２は、フリッカ検出用の蓄積時間ＴＦの設定とともに、フリッカ検出用の蓄積時間ＴＦに応じた測光センサ１３７のアンプゲインの設定も併せて行なう。なお、アンプゲインは、たとえば、ピークＡＧＣ制御におけるアンプゲインの４倍または８倍に設定される。
【００７３】
ステップＳ２０３では、測光センサ制御部１７２が、ステップＳ２０２で設定されたフリッカ検出用の蓄積時間ＴＦを、アンプゲインとともに、測光センサ１３７に出力し、測光センサ１３７にフリッカ検出用の電荷蓄積を行わせて、測光センサ１３７からフリッカ検出用データの読み出しを行う。なお、この場合において、測光センサ１３７からのフリッカ検出用データの読み出しの速度を早くするために、測光センサ１３７からのデータを間引いて読み出してもよい。測光センサ１３７からのデータを間引いて読み出すことにより、フリッカ検出用データの読み出し時間を短縮し、測光センサ１３７による、フリッカ検出のための電荷蓄積の間隔を短くすることができ、より短い間隔で、フリッカ検出用データを収集することが可能となる。
【００７４】
そして、ステップＳ２０４では、フリッカ検出部１７５により、測光センサ１３７による、フリッカ検出用の電荷蓄積および測光センサ１３７からのフリッカ検出用データの読み出しが、予め定められた所定回数実行されたか否かの判定が行なわれる。フリッカ検出用の電荷蓄積およびフリッカ検出用データの読み出しが所定回数実行された場合には、ステップＳ２０５に進み、所定回数未満である場合には、ステップＳ２０３に戻り、所定回数となるまで、フリッカ検出用の電荷蓄積およびフリッカ検出用データの読み出しを繰り返し実行する。なお、この場合における所定回数としては、特に限定されないが、フリッカの周期が十分に検出可能な数のデータが収集可能な回数とすることができる。また、フリッカ検出用の電荷蓄積およびフリッカ検出用データの読み出しが、予め定められた所定回数実行されたか否かに代えて、フリッカ検出用の電荷蓄積およびフリッカ検出用データの読み出しが所定時間行なわれたか否かに基づいて、上記判断を行なうような構成としてもよい。
【００７５】
ステップＳ２０５では、処理の対象となるフレームの番号を示す変数Ｎを、Ｎ＝１に設定し、続くステップＳ２０６では、フリッカ検出部１７５により、ステップＳ２０３、Ｓ２０４で繰り返し測定・読み出したフリッカ検出用データのうち、Ｎフレーム目に測定・読み出したフリッカ検出用データについて、図２に示す測光センサ１３７の受光面１３７ａの分割領域ごとの平均輝度値を算出する処理が行なわれる。すなわち、たとえば、Ｎ＝１である場合には、１フレーム目に測定・読み出したフリッカ検出用データについて、受光面１３７ａの分割領域ごとの平均輝度値の算出が行なわれる。
【００７６】
ステップＳ２０７では、フリッカ検出部１７５により、Ｎフレーム目に測定・読み出したフリッカ検出用データについて、ステップＳ２０５で算出した分割領域ごとの平均輝度値が最大となる領域を抽出する処理が行なわれる。ここで、図９に測光センサ１３７の受光範囲内にフリッカ光源が存在する場合における一場面例を、図１０に図９に示す場面例における各分割領域の平均輝度値の変化の一例を、それぞれ示す。なお、図９に示す場面例は、測光センサ１３７の受光面１３７ａの１５個の分割領域のうち、領域Ａと領域Ｂにまたがって、フリッカ光源が存在する場面を示している。
【００７７】
ここで、図１０に示すように、測光センサ１３７の受光範囲内にフリッカ光源が存在する場合において、全領域の平均輝度を算出した場合には、フリッカ光源が存在する領域Ａ、領域Ｂ以外の領域の影響により、フリッカ光源に起因する輝度変化が小さくなってしまう。その一方で、フリッカ光源が存在する領域である領域Ａおよび領域Ｂ、特に、輝度値が最大値を示している領域Ｂにおいては、フリッカ光源に起因する輝度変化が大きく、そのため、この領域Ｂにおけるデータを用いることで、フリッカ周期を良好に検出することができる。そのため、本実施形態では、このようなデータを用いてフリッカ周期の検出を行うために、Ｎフレーム目に測定・読み出したフリッカ検出用データについて、分割領域ごとの平均輝度値が最大となる領域を抽出する処理を行なう。なお、本実施形態では、この平均輝度値が最大となる領域を、「最大輝度領域」とする。たとえば、図９、図１０に示す例においては、最大輝度領域は領域Ｂとなる。
【００７８】
ステップＳ２０８では、フリッカ検出部１７５により、構図変更が行なわれたか否かの判定が行なわれる。本実施形態においては、構図変更が行なわれたか否かの判定は、Ｎフレーム目の最大輝度領域が、Ｎ−１フレーム目の最大輝度領域と同じであるか否かに基づいて行なわれる。すなわち、Ｎフレーム目の最大輝度領域と、Ｎ−１フレーム目の最大輝度領域とが同じである場合には、構図変更は行なわれていないと判定することができ、Ｎフレーム目の最大輝度領域と、Ｎ−１フレーム目の最大輝度領域とが異なる場合には、構図変更が行なわれたと判定することができる。たとえば、フリッカ光源の位置が、図９に示す位置から、図１１に示す位置に変化した場合には、最大輝度領域も、領域Ｂから領域Ａに変化することとなる。すなわち、このような場合には、最大輝度領域が異なる領域となったため、構図変更が行なわれたと判断することができる。そして、構図変更が行なわれていないと判定された場合には、ステップＳ２０９に進む。一方、構図変更が行なわれたと判定された場合には、フリッカ検出を行うことが適当でないと判断され、フリッカ検出制御を終了する。なお、Ｎ＝１である場合には、Ｎ−１フレーム目のデータが存在しないため、本処理を行なうことなく、ステップＳ２０９に進む。
【００７９】
ステップＳ２０９では、フリッカ検出部１７５により、Ｎ−１フレーム目における、最大輝度領域の輝度値が極小値を示しているか否かの判定が行なわれる。そして、Ｎ−１フレーム目における、最大輝度領域の輝度値が極小値を示している場合には、Ｎ−１フレーム目のフレーム番号を記憶し、フリッカの明滅の谷（輝度が極小となる点）の周期を検出するためのカウンターのカウントを開始する。また、フリッカの明滅の谷の周期を検出するためのカウンターのカウントが既に開始されている場合には、Ｎ−２フレーム目までのカウント数を保存し、カウンター値をリセットし、新たにカウントを開始する。なお、Ｎ−１フレーム目における、最大輝度領域の輝度値が極小値を示しているか否かの判定は、たとえば、Ｎフレーム目における最大輝度領域の輝度値と、Ｎ−１フレーム目における最大輝度領域の輝度値とを比較することにより行なうことができる。具体的には、Ｎフレーム目における最大輝度領域の輝度値が、Ｎ−１フレーム目における最大輝度領域の輝度値よりも大きな値となっている場合に、Ｎ−１フレーム目における、最大輝度領域の輝度値が極小値を示していると判断することができる。そして、Ｎ−１フレーム目における、最大輝度領域が極小値を示している場合には、ステップＳ２１０に進み、一方、Ｎ−１フレーム目における、最大輝度領域が極小値を示していない場合には、ステップＳ２１３に進む。なお、Ｎ＝１である場合には、Ｎ−１フレーム目のデータが存在しないため、本処理を行なうことなく、ステップＳ２１１に進む。
【００８０】
ステップＳ２１０では、フリッカ検出部１７５により、ステップＳ２０７において抽出された最大輝度領域の輝度値に基づいて、内挿演算を行い、フリッカの明滅の谷（輝度が極小となる点）を検出する処理が行なわれる。図１２に、フリッカによる輝度変化と、測光センサ１３７によるフリッカ検出用データの輝度値との関係を示す。図１２に示すように、測光センサ１３７により測定されるフリッカ検出用データは、必ずしも、フリッカの明滅の谷におけるデータとはならないため、本実施形態では、最大輝度領域の輝度値が極小であるフレームにおける最大輝度領域の輝度値と、その周辺のフレームにおける最大輝度領域の輝度値とに基づいて、内挿演算を行い、フリッカの明滅の谷を検出する処理を行なう。
【００８１】
ステップＳ２１１では、フリッカ検出部１７５により、Ｎが予め定められた所定数となったか否かの判断が行なわれる。Ｎが所定数となっていない場合には、ステップＳ２１４に進み、Ｎ＝Ｎ＋１として、Ｎが所定数となるまで、上述したステップＳ２０６〜Ｓ２１０の処理を繰り返し行なう。一方、Ｎが所定数となった場合には、ステップＳ２１２へ進む。なお、この場合における所定数としては、フリッカの検出を行うために十分なサンプルを得ることができる数に設定することができる。
【００８２】
次いで、ステップＳ２１２では、フリッカ検出部１７５は、最大輝度領域の輝度値の極大値と極小値との比較を行い、これらの差が所定値以上である場合には、フリッカ光源が存在すると判断し、ステップＳ２１３に進む。一方、差が所定値未満である場合には、フリッカ光源が存在しないと判断し、フリッカ検出制御を終了する。
【００８３】
次いで、ステップＳ２１３では、フリッカ検出部１７５により、フリッカ周期の算出が行なわれる。フリッカ周期は、下記式（３）に基づいて、算出することができる。
フリッカ周期＝（測光センサ１３７によるサンプリング周期）×［（明滅の谷間でのサンプリング数）＋（内挿値）］ ・・・（３）
なお、明滅の谷間でのサンプリング数としては、上述したフリッカの明滅の谷の周期を検出するためのカウンターのカウンター値を用いることができる。また、内挿値としては、ステップＳ２１０における内挿演算により算出された演算値の小数点以下の値を用いることができる。また、複数のフリッカ周期に対するデータが得られている場合には、これら複数のフリッカ周期に対するデータを平均することにより、フリッカ周期を算出してもよい。
【００８４】
次いで、ステップＳ２１４では、フリッカ検出部１７５により、ステップＳ２１３で算出したフリッカ周期に基づいて、第２タイマーをスタートさせる処理が行なわれる。本実施形態においては、第２タイマーをスタートさせる際には、ステップＳ２１３で算出したフリッカ周期までカウントされるとリセットされ、かつ、リセットのタイミングが、ステップＳ２１２で算出したフリッカ周期における明滅の谷（輝度が極小となる点）となる時点から時間α（ただし、α＜フリッカ周期）だけずれたタイミングとなるように、設定される。すなわち、第２タイマーは、「フリッカ周期における明滅の谷となるタイミング＋α」において、周期的にリセットされるように、言い替えれば、リセットタイミングにおいて、必ずフリッカ周期における明滅の谷からずれたタイミングとなるように設定される。また、本実施形態においては、既に、第２タイマーがスタートされている場合には、ステップＳ２１３において、新たに算出されたフリッカ周期に基づいて、第２タイマーのリセットタイミングを補正する。
【００８５】
そして、このように設定された第２タイマーは、上述したステップＳ１１３における、被写体重視ＡＧＣ制御を行なう際における、測光センサ１３７による電荷蓄積の開始タイミングの制御や、上述したステップＳ７における、撮像素子１１０で撮像を行なう際における、撮像用の電荷蓄積の開始タイミングの制御に用いられる。
【００８６】
本実施形態のカメラ１は、以上のように動作する。
【００８７】
本実施形態においては、被写界の測光を行うための測光用の蓄積時間Ｔｐ、シーン認識を行なうためのシーン認識用の蓄積時間ＴＳ、および光源のフリッカの検出を行うためのフリッカ検出用の蓄積時間ＴＦを設定し、これら測光用の蓄積時間Ｔｐ、シーン認識用の蓄積時間ＴＳおよびフリッカ検出用の蓄積時間ＴＦを切り替えて、アンプゲインとともに、測光センサ１３７に出力することで、測光センサ制御部１７２に、測光用の電荷蓄積（ピークＡＧＣ制御）、シーン認識用の電荷蓄積（被写体重視ＡＧＣ制御）またはフリッカ検出用の電荷蓄積（フリッカ検出制御）を行わせる。そのため、本実施形態によれば、新たなセンサを設けることなく、１つのセンサ（測光センサ１３７）で、フリッカ周期を良好に検出することができる。
【００８８】
特に、本実施形態によれば、図７に示すように、ピークＡＧＣ制御と、被写体重視ＡＧＣ制御とを繰り返し実行するとともに、所定の間隔で、ピークＡＧＣ制御に代えて、フリッカ検出制御を実行するような構成とすることにより、測光および露光制御を適切に行いながら、フリッカ検出を良好に行うことができる。また、このような構成とすることにより、フリッカ検出制御を所定の間隔で繰り返し実行することができ、これにより、算出されたフリッカ周期を、逐次補正することができ、これに基づいて、フリッカ周期に基づく第２タイマーを、逐次補正することができ、その結果、フリッカ周期の検出精度を向上させることができる。
【００８９】
また、本実施形態によれば、検出したフリッカ周期に基づいて、シーン認識用の電荷蓄積（被写体重視ＡＧＣ制御）および撮像用の電荷蓄積のタイミングを、フリッカ周期における明滅の谷（輝度が極小となる点）のタイミングからずらすことができ、これにより、フリッカに起因するシーン認識精度の低下や、撮像画像の品質の低下を有効に防止することができる。
【００９０】
なお、以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。
【００９１】
たとえば、上述した実施形態では、測光センサ１３７で、ピークＡＧＣ制御、被写体重視ＡＧＣ制御、およびフリッカ検出制御を行うような構成を例示したが、これらの制御を、撮像素子１１０で行なうような構成としてもよい。
【００９２】
また、上述した実施形態では、第１タイマーのカウントが所定値以上となっているか否かに基づいて、ピークＡＧＣ制御および被写体重視ＡＧＣと、フリッカ検出制御の切り替えを行うような構成を例示したが、ピークＡＧＣ制御および被写体重視ＡＧＣを繰り返し、所定回数実行した場合に、フリッカ検出制御を実行するような構成としてもよい。
【００９３】
さらに、上述した実施形態において、フリッカ周期を算出する際に、５０Ｈｚの電源のフリッカ周期である１０．０ｍｓと、６０Ｈｚの電源のフリッカ周期である８．３ｍｓとのいずれに近いかを判断し、近い方の周期（すなわち、１０．０ｍｓまたは８．３ｍｓ）をフリッカ周期として算出するような構成としてもよい。
【００９４】
なお、本実施形態の撮像装置１は、上述した一眼レフデジタルカメラに限定されず、レンズ一体型デジタルスチルカメラにも適用できる。また、携帯電話機などに内蔵される小型カメラモジュール、監視カメラ、ロボット用視覚認識装置等にも適用できる。
【符号の説明】
【００９５】
１…一眼レフデジタルカメラ
１００…カメラボディ
１１０…撮像素子
１３７…測光センサ
１５０…操作部
１６０…焦点検出モジュール
１７０…カメラ制御部
１７１…Ａ／Ｄコンバータ
１７２…測光センサ制御部
１７３…測光演算部
１７４…シーン認識部
１７５…フリッカ検出部
１７６…焦点検出演算部
２００…レンズ鏡筒
２１２…フォーカスレンズ
２３０…フォーカスレンズ駆動モータ
２５０…レンズ制御部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電荷蓄積型の測光素子と、
測光のための第１蓄積時間、および光源の周期的な輝度変化に起因するフリッカを検出するための第２蓄積時間のいずれか一方を、前記測光素子に送ることで、前記第１蓄積時間または前記第２蓄積時間で、前記測光素子に電荷の蓄積を行わせる蓄積時間制御部と、
前記測光素子からの出力を取得する取得部と、
前記第１蓄積時間で蓄積された前記測光素子からの出力に基づいて、測光を行なう測光部と、
前記第２蓄積時間で蓄積された前記測光素子からの出力に基づいて、フリッカ検出を行うフリッカ検出部と、を備えることを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
請求項１に記載の撮像装置において、
前記取得部は、前記測光素子による電荷の蓄積が、前記第２蓄積時間で行なわれた場合には、前記測光素子からの出力を、間引いて読み出すことを特徴とする撮像装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の撮像装置において、
前記蓄積時間制御部は、前記第１蓄積時間と、前記第２蓄積時間とを周期的に切り替えて、前記測光素子に送ることを特徴とする撮像装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の撮像装置において、
前記測光素子からの出力に基づいて、撮影シーンの種別を認識するシーン認識部をさらに備え、
前記蓄積時間制御部は、前記シーン認識部により撮影シーンの種別の認識を行なう場合には、前記第１蓄積時間で前記測光素子に電荷の蓄積を行わせる際に、前記測光素子による電荷の蓄積のタイミングが、前記フリッカの周期における、前記光源の光量が最も小さくなるタイミングと異なるタイミングとなるように、前記測光素子の蓄積時間を制御することを特徴とする撮像装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の撮像装置において、
前記フリッカ検出部は、前記第２蓄積時間で蓄積された前記測光素子からの出力に基づいて、フリッカ周期の検出を繰り返し行うことで、検出したフリッカ周期を補正することを特徴とする撮像装置。
【請求項１】
電荷蓄積型の測光素子と、
測光のための第１蓄積時間、および光源の周期的な輝度変化に起因するフリッカを検出するための第２蓄積時間のいずれか一方を、前記測光素子に送ることで、前記第１蓄積時間または前記第２蓄積時間で、前記測光素子に電荷の蓄積を行わせる蓄積時間制御部と、
前記測光素子からの出力を取得する取得部と、
前記第１蓄積時間で蓄積された前記測光素子からの出力に基づいて、測光を行なう測光部と、
前記第２蓄積時間で蓄積された前記測光素子からの出力に基づいて、フリッカ検出を行うフリッカ検出部と、を備えることを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
請求項１に記載の撮像装置において、
前記取得部は、前記測光素子による電荷の蓄積が、前記第２蓄積時間で行なわれた場合には、前記測光素子からの出力を、間引いて読み出すことを特徴とする撮像装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の撮像装置において、
前記蓄積時間制御部は、前記第１蓄積時間と、前記第２蓄積時間とを周期的に切り替えて、前記測光素子に送ることを特徴とする撮像装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の撮像装置において、
前記測光素子からの出力に基づいて、撮影シーンの種別を認識するシーン認識部をさらに備え、
前記蓄積時間制御部は、前記シーン認識部により撮影シーンの種別の認識を行なう場合には、前記第１蓄積時間で前記測光素子に電荷の蓄積を行わせる際に、前記測光素子による電荷の蓄積のタイミングが、前記フリッカの周期における、前記光源の光量が最も小さくなるタイミングと異なるタイミングとなるように、前記測光素子の蓄積時間を制御することを特徴とする撮像装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の撮像装置において、
前記フリッカ検出部は、前記第２蓄積時間で蓄積された前記測光素子からの出力に基づいて、フリッカ周期の検出を繰り返し行うことで、検出したフリッカ周期を補正することを特徴とする撮像装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１２−２３５３２５（Ｐ２０１２−２３５３２５Ａ）
【公開日】平成２４年１１月２９日（２０１２．１１．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１０２７４３（Ｐ２０１１−１０２７４３）
【出願日】平成２３年５月２日（２０１１．５．２）
【出願人】（０００００４１１２）株式会社ニコン (12,601)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月２９日（２０１２．１１．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年５月２日（２０１１．５．２）
【出願人】（０００００４１１２）株式会社ニコン (12,601)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]