JP2002084466A - 撮像装置および自動レベル調整方法 - Google Patents

撮像装置および自動レベル調整方法

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JP2002084466A JP2000273668A JP2000273668A JP2002084466A JP 2002084466 A JP2002084466 A JP 2002084466A JP 2000273668 A JP2000273668 A JP 2000273668A JP 2000273668 A JP2000273668 A JP 2000273668A JP 2002084466 A JP2002084466 A JP 2002084466A
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    • H04N23/76—Circuitry for compensating brightness variation in the scene by influencing the image signals

Abstract

(57)【要約】 【課題】 地域ごとに異なる条件で発生するフリッカを
良好に抑制することが困難であった。 【解決手段】 積算手段１１はフレーム内の所定のライ
ンの射影出力値を計算し、演算手段１５はフレーム間の
射影出力値の変化量を計算し、所定のフレーム数分の変
化量に基づいてフリッカ指標値を演算し、フリッカ検出
手段１６はその指標値に基づいてフリッカを検出し、そ
の検出結果に基づいて切り換え手段１７を制御して第１
および第２の撮影パラメータ設定手段１３，１４からの
設定信号を選択して、固体撮像素子１の電荷蓄積時間を
１／１００秒の整数倍のうちのいずれか、または、１／
１２０秒の整数倍のうちのいずれかに設定する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、デジタルスチル
カメラなどに適用される撮像装置および自動レベル調整
方法に関し、特に、蛍光灯照明下において発生するフリ
ッカを抑制する撮像装置および自動レベル調整方法に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】デジタルスチルカメラなど静止画を撮影
する撮像装置において固体撮像素子にＣＭＯＳセンサを
使用する場合、蛍光灯照明下など明るさが周期的に変化
する環境で撮影すると、画素毎に光電変換を行うタイミ
ングが異なるため、撮影した画像に明暗の横縞が発生す
る。この現象はフリッカと呼ばれる。
【０００３】このようなフリッカを抑制する方法として
は、過去数フレームにおける撮像データを平均する方法
や、電荷蓄積時間を光源の点滅周期の整数倍に設定する
方法などが知られている。後者の方法としては、例えば
特開２０００−３２３３０号公報に記載のものがある。
例えば特開２０００−３２３３０号公報に記載の方法で
は、被写体照度が低くなり電荷蓄積時間が１／（光源の
点滅周波数）秒より遅くなる場合に、設定可能な電荷蓄
積時間を１／（光源の点滅周波数）秒の整数倍に限定
し、その際、電荷蓄積時間が１／（光源の点滅周波数）
秒の整数倍で調整できるレベル調整幅よりも細かなレベ
ル調整を、アンプのゲイン調整で実行する。
【０００４】図１４は、例えば特開２０００−３２３３
０号公報に示された従来の自動レベル調整方法を実施す
る自動レベル調整装置の構成を示すブロック図である。
図１４において、１０１は撮像素子であり、１０２は相
関二重サンプリング回路（ＣＤＳ）であり、１０３はア
ナログアンプであり、１０４はＡ／Ｄ変換器であり、１
０５はデジタルアンプであり、１０６は画面平均算出回
路であり、１０７は電子シャッタスピード制御回路であ
り、１０８はデジタルアンプ制御回路であり、１０９は
撮像素子の電子シャッタの動作のためのタイミング信号
を発生するタイミング信号発生部である。
【０００５】次に動作について説明する。撮像素子１０
１より取り込まれたアナログ映像信号は、ＣＤＳ１０２
によりノイズを除去され、アナログアンプ１０３により
一定率増幅される。アナログアンプ１０３より出力され
た信号は、Ａ／Ｄ変換器１０４を介してデジタル信号に
変換され、このデジタル信号がデジタルアンプ１０５に
よって増幅され、図示せぬ次段のカメラ信号処理部に送
出される。
【０００６】一方、このデジタルアンプ１０５の出力は
画面平均算出回路１０６に入力され、画面平均算出回路
１０６により算出された結果は電子シャッタスピード制
御回路１０７およびデジタルアンプ制御回路１０８に入
力される。電子シャッタスピード制御回路１０７とデジ
タルアンプ制御回路１０８は、電子シャッタスピードと
デジタルアンプゲインの値を決定し、その値でタイミン
グ信号発生部１０９を介して撮像素子１０１の電荷蓄積
時間を制御するととともに、デジタルアンプ１０５の増
幅率を制御する。
【０００７】次に、従来の自動レベル調整方法を具体的
に説明する。図１５は従来の自動レベル調整方法を具体
的に説明する図である。図１５に示すように、光源の点
滅周波数を１／１００秒とする。当初、被写体照度が高
く、電子シャッタスピードが最速であり、かつ、デジタ
ルアンプ１０５のゲインが最小（＋０ｄＢ）である状態
で、出力が所定のレベルになっていたとする。その状態
から被写体照度が低くなったとすると、出力レベルが所
定のレベルより低くなる。その時、出力レベルを上げる
ように電子シャッタスピードが遅くなっていき、電子シ
ャッタスピードが１／１００秒になった時点でなおも出
力が所定のレベルより低い場合は、電子シャッタスピー
ドを１／１００秒にしたままでデジタルアンプ１０５の
ゲインを上げていく。デジタルアンプ１０５のゲインが
最大（＋６ｄＢ弱）になった時点で、なおも出力が所定
のレベルより低い場合は、電子シャッタスピードを１／
５０秒にしてデジタルアンプ１０５のゲインを最小（＋
０ｄＢ）にする。なおも出力が所定のレベルより低い場
合は、電子シャッタスピードを１／５０秒にしたままで
デジタルアンプ１０５のゲインを最大（＋６ｄＢ弱）ま
で上げていく。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】従来の自動レベル調整
方法は以上のように構成されているので、フリッカ発生
の主要因である交流電源による蛍光灯の照度変化の周期
が地域によって異なる（電源周波数が５０Ｈｚである地
域では照度変化周期が１／１００秒であり、電源周波数
が６０Ｈｚである地域では照度変化周期が１／１２０秒
である）ことに起因して、一方の地域においてはフリッ
カを良好に抑制することができるものの、他方の地域に
おいては照度変化周期が異なることに起因してフリッカ
を良好に抑制することが困難であるなどの課題があっ
た。
【０００９】この発明は上記のような課題を解決するた
めになされたもので、フレーム内の所定のラインにおけ
る複数の画素値を積算し、積算した値のフレーム間の変
化量を計算し、所定のフレーム数分の変化量に基づいて
フリッカ指標値を演算し、その指標値に基づいてフリッ
カを検出し、その検出結果に基づいて固体撮像素子の電
荷蓄積時間を第１の電源周波数の逆数の１／２の整数倍
のうちのいずれかの時間か、固体撮像素子の電荷蓄積時
間を第２の電源周波数の逆数の１／２の整数倍のうちの
いずれかの時間に設定するようにして、地域によって電
源周波数が異なる場合でも、フリッカ指標値に基づいて
所在地域の電源周波数を検知し、フリッカの発生を確実
に抑制して良好な画像を得ることができる撮像装置およ
び自動レベル調整方法を得ることを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】この発明に係る撮像装置
は、固体撮像素子の電荷蓄積時間を第１の電源周波数の
逆数の１／２の整数倍のうちのいずれかの時間に設定す
る第１の設定手段と、固体撮像素子の電荷蓄積時間を第
２の電源周波数の逆数の１／２の整数倍のうちのいずれ
かの時間に設定する第２の設定手段と、第１の設定手段
または第２の設定手段を選択し、固体撮像素子の電荷蓄
積時間を設定させる切り換え手段と、フレーム内の所定
のラインにおける複数の画素値を積算する積算手段と、
積算手段による積算値のフレーム間の変化量を計算し、
所定のフレーム数分の変化量に基づいて、フリッカ検出
のための指標値を演算する指標値演算手段と、指標値演
算手段による指標値に基づいてフリッカを検出し、検出
結果に基づいて切り換え手段を制御するフリッカ検出手
段とを自動レベル調整手段に備えるものである。
【００１１】この発明に係る撮像装置は、第１の設定手
段が固体撮像素子の電荷蓄積時間を１／１００秒の整数
倍のうちのいずれかの時間に設定し、第２の設定手段が
固体撮像素子の電荷蓄積時間を１／１２０秒の整数倍の
うちのいずれかの時間に設定するようにしたものであ
る。
【００１２】この発明に係る撮像装置は、指標値演算手
段が、積算手段による積算値のフレーム毎の変化量を所
定のフレーム分だけ積算して指標値を計算するようにし
たものである。
【００１３】この発明に係る撮像装置は、フリッカ検出
手段が、第１の設定手段を動作させた場合の指標値と、
第２の設定手段を動作させた場合の指標値とを比較し、
比較結果に基づいて切り換え手段を制御するようにした
ものである。
【００１４】この発明に係る撮像装置は、フリッカ検出
手段が、第１の設定手段または第２の設定手段を動作さ
せた場合の指標値と所定の閾値とを比較し、比較結果に
基づいて切り換え手段を制御するようにしたものであ
る。
【００１５】この発明に係る撮像装置は、指標値演算手
段が、積算手段による積算値に基づく指標値を所定のフ
レーム数分記憶し、その所定のフレーム数分の指標値の
合計値、および、その所定のフレーム数分の指標値のう
ちの最大値と最小値との差を指標値として演算するよう
にしたものである。
【００１６】この発明に係る撮像装置は、フリッカ検出
手段が指標値と所定の閾値とを比較してフリッカを検出
する場合に、閾値を画像信号に基づいて設定する閾値設
定手段を備えるようにしたものである。
【００１７】この発明に係る撮像装置は、閾値設定手段
が、参照テーブルを有し、その参照テーブルを参照して
固体撮像素子による画像信号に応じた閾値を設定するよ
うにしたものである。
【００１８】この発明に係る撮像装置は、フリッカ検出
手段から切り換え手段への制御信号をマスクして切り換
え手段の切り換え動作を停止させるマスク手段を備える
ようにしたものである。
【００１９】この発明に係る撮像装置は、マスク手段
が、固体撮像素子による画像信号における一画面あるい
はその一部の積算手段による積算値に基づいて、切り換
え手段への制御信号をマスクするようにしたものであ
る。
【００２０】この発明に係る撮像装置は、マスク手段
が、固体撮像素子の電荷蓄積時間に基づいて、切り換え
手段への制御信号をマスクするようにしたものである。
【００２１】この発明に係る撮像装置は、マスク手段
が、増幅器の利得に基づいて、切り換え手段への制御信
号をマスクするようにしたものである。
【００２２】この発明に係る自動レベル調整方法は、フ
レーム内の所定のラインにおける複数の画素値を積算す
るステップと、積算した値のフレーム間の変化量を計算
し、所定のフレーム数分の変化量に基づいて、フリッカ
検出のための指標値を演算するステップと、指標値に基
づいてフリッカを検出し、検出結果に基づいて、固体撮
像素子の電荷蓄積時間を第１の電源周波数の逆数の１／
２の整数倍のうちのいずれかの時間か、固体撮像素子の
電荷蓄積時間を第２の電源周波数の逆数の１／２の整数
倍のうちのいずれかの時間に設定するステップとを備え
るものである。
【００２３】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の一形態を
説明する。 実施の形態１．図１はこの発明の実施の形態１による撮
像装置の構成を示すブロック図である。図１において、
１は画素毎に異なるタイミングで光電変換を実行して画
像信号を生成するＣＭＯＳセンサなどの固体撮像素子で
あり、２は画像信号におけるノイズをキャンセルする相
関二重サンプリング回路（ＣＤＳ）であり、３は画像信
号を増幅する増幅器であり、４は画像信号をデジタルデ
ータに変換するＡ／Ｄ変換器であり、５は固体撮像素子
１の電荷蓄積時間と増幅器３の利得を自動的に制御する
自動レベル調整手段である。
【００２４】自動レベル調整手段５において、１１はフ
レーム内の所定のラインにおける複数の画素値を積算す
る積算手段であり、１２は画像のレベルに応じて自動レ
ベル調整処理を実行する演算手段であり、１３は演算手
段１２の演算結果に応じて、固体撮像素子１の電荷蓄積
時間を１／１００秒の整数倍のうちのいずれかの時間に
設定するための設定信号、および増幅器３の増幅率を設
定するための設定信号を出力する第１の撮像パラメータ
設定手段（第１の設定手段）であり、１４は演算手段１
２の演算結果に応じて、固体撮像素子１の電荷蓄積時間
を１／１２０秒の整数倍のうちのいずれかの時間に設定
するための設定信号、および増幅器３の増幅率を設定す
るための設定信号を出力する第２の撮像パラメータ設定
手段（第２の設定手段）である。
【００２５】１５は積算手段１１による積算値のフレー
ム間の変化量を計算し、所定のフレーム数分のその変化
量に基づいて、フリッカ検出のための指標値を演算する
演算手段（指標値演算手段）であり、１６は指標値演算
手段１５による指標値に基づいてフリッカを検出し、検
出結果に基づいて切り換え手段１７を制御するフリッカ
検出手段であり、１７はフリッカ検出手段１６からの制
御信号に応じて、第１の撮像パラメータ設定手段１３ま
たは第２の撮像パラメータ設定手段１４からの設定信号
を選択し、増幅率の設定信号を増幅器３に供給し、電荷
蓄積時間の設定信号をタイミングジェネレータ１８に供
給する切り換え手段であり、１８は切り換え手段１７を
介して供給される電荷蓄積時間の設定信号に基づいて固
体撮像素子１の電荷蓄積時間を制御するタイミングジェ
ネレータである。
【００２６】次に動作について説明する。光画像は、固
体撮像素子１に入射すると、固体撮像素子１により画像
信号に変換され、その画像信号はＣＤＳ２によりノイズ
を除去される。ＣＤＳ２から出力された画像信号は増幅
器３により増幅され、Ａ／Ｄ変換器４によりデジタルデ
ータに変換され、画素データとして図示せぬ後段の処理
部へ出力される。
【００２７】一方、自動レベル調整手段５において、積
算手段１１は、１フレーム毎に画面全体あるいは画面の
一部の領域の画素データを積算し、積算値を演算手段１
２に供給する。また、積算手段１１は、所定の第ｍ番目
の水平ラインの画素データを積算した積算値、すなわち
その水平ラインの射影出力値を演算手段１５に供給す
る。
【００２８】演算手段１２は、画像の信号レベルが一定
レベルになるように、積算手段１１からの積算値に基づ
いて次フレーム撮像時の撮像パラメータ設定値を演算
し、その撮像パラメータ設定値を第１の撮像パラメータ
設定手段１３および第２の撮像パラメータ設定手段１４
に供給する。
【００２９】第１の撮像パラメータ設定手段１３および
第２の撮像パラメータ設定手段１４は、その撮像パラメ
ータ設定指標値に基づき増幅器３に対するゲイン設定信
号、およびタイミングジェネレータ１８に対する電荷蓄
積時間の設定信号を出力する。
【００３０】このとき、第１の撮像パラメータ設定手段
１３は、交流電源の周波数が５０Ｈｚの地域でフリッカ
が発生しないようにするために、電荷蓄積時間が１／１
００秒の整数倍のいずれかにする電荷蓄積時間の設定信
号を出力し、第２の撮像パラメータ設定手段１４は、交
流電源の周波数が６０Ｈｚの地域でフリッカが発生しな
いようにするために、電荷蓄積時間が１／１２０秒の整
数倍のいずれかにする電荷蓄積時間の設定信号を出力す
る。ただし、撮影環境が高照度の場合には、第１の撮像
パラメータ設定手段１３は、１／１００秒より短い電荷
蓄積時間を設定するための設定信号を出力し、第２の撮
像パラメータ設定手段１４は、１／１２０秒より短い電
荷蓄積時間を設定するための設定信号を出力する。
【００３１】そして、第１の撮像パラメータ設定手段１
３および第２の撮像パラメータ設定手段１４からの２組
のゲイン設定信号および電荷蓄積時間設定信号のうちい
ずれか一組が切り換え手段１７により選択され、選択さ
れたゲイン設定信号が増幅器３に供給され、選択された
電荷蓄積時間設定信号がタイミングジェネレータ１８に
供給される。
【００３２】一方、演算手段１５は、積算手段１１から
の射影出力値に基づいてフリッカ検出のためのフリッカ
指標値を算出し、フリッカ検出手段１６に供給する。フ
リッカ検出手段１６は、このフリッカ指標値に基づいて
切り換え手段１７を制御し、第１の撮像パラメータ設定
手段１３または第２の撮像パラメータ設定手段１４によ
る設定信号を選択させる。これにより、所在地域でのフ
リッカの抑制に適したゲイン設定信号および電荷蓄積時
間設定信号が増幅器３およびタイミングジェネレータ１
８にそれぞれ供給される。
【００３３】ここで、現在のフリッカ指標値の計算およ
び所在地域でのフリッカの抑制に適したゲイン設定信号
および電荷蓄積時間設定信号の選択について説明する。
図２は、実施の形態１における現在のフリッカ指標値の
計算およびゲイン設定信号および電荷蓄積時間設定信号
の選択について説明するフローチャートである。
【００３４】まず、ステップＳＴ１において、電源投入
時などの初期化時に、フリッカ検出手段１６は、まず、
第１の撮像パラメータ設定手段１３からの設定信号が選
択されるように切り換え手段１７を制御する（ステップ
ＳＴ１）。第１の撮像パラメータ設定手段１３は、所定
のゲイン設定信号と、電荷蓄積時間を１／１００秒の整
数倍のいずれかに設定するための電荷蓄積時間設定信号
を出力する（ステップＳＴ２）。この状態で４フレーム
分の撮像が実行される（ステップＳＴ３）。なお、この
４フレーム分の撮像時には、増幅器３のゲインと固体撮
像素子１の電荷蓄積時間の設定値が変化しないようにす
る。
【００３５】そして、積算手段１１は、各フレームの所
定の水平ラインの射影出力値を計算して演算手段１５に
供給し、演算手段１５は、４フレーム分の所定の水平ラ
インの射影出力値に基づいて、この際のフリッカ指標値
Ｉ１を演算し、フリッカ検出手段１６に供給する（ステ
ップＳＴ４）。このとき、一例として、第ｎフレームに
おける第ｍラインの射影出力値Ｄ（ｎ）とすると、式
（１）に示すように、射影出力値Ｄ（ｎ）の変化量の積
算値が、この際のフリッカ指標値Ｉ１として演算され
る。
【数１】
【００３６】次に、フリッカ検出手段１６は、第２の撮
像パラメータ設定手段１４からの設定信号が選択される
ように切り換え手段１７を制御する（ステップＳＴ
５）。第２の撮像パラメータ設定手段１４は、所定のゲ
イン設定値と、電荷蓄積時間を１／１２０秒の整数倍の
いずれかに設定するための電荷蓄積時間設定値を出力す
る（ステップＳＴ６）。この状態で、同様に４フレーム
分の撮像が実行される（ステップＳＴ７）。なお、この
４フレーム分の撮像時には、増幅器３のゲインと固体撮
像素子１の電荷蓄積時間の設定値が変化しないようにす
る。
【００３７】そして、積算手段１１は、各フレームの所
定の水平ラインの射影出力値を計算して演算手段１５に
供給し、演算手段１５は、４フレーム分の所定の水平ラ
インの射影出力値に基づいて、式（１）に従って、この
際のフリッカ指標値Ｉ２を演算する（ステップＳＴ
８）。
【００３８】そして、フリッカ検出手段１６は、第１の
撮像パラメータ設定手段１３からの設定信号に基づいて
設定された増幅器３のゲインおよび固体撮像素子１の電
荷蓄積時間で撮像した場合のフリッカ指標値Ｉ１が、第
２の撮像パラメータ設定手段１４からの設定信号に基づ
いて設定された増幅器３のゲインおよび固体撮像素子１
の電荷蓄積時間で撮像した場合のフリッカ指標値Ｉ２以
上であるか否かを判断する（ステップＳＴ９）。
【００３９】このとき、フリッカ検出手段１６は、フリ
ッカ指標値Ｉ１がフリッカ指標値Ｉ２以上である場合に
は、電源周波数が６０Ｈｚであると判断し、以降の撮像
については、第２の撮像パラメータ設定手段１４からの
設定信号が選択されるように切り換え手段１７を制御し
（ステップＳＴ１０）、フリッカ指標値Ｉ１がフリッカ
指標値Ｉ２より小さい場合には、電源周波数が５０Ｈｚ
であると判断し、以降の撮像については、第１の撮像パ
ラメータ設定手段１３からの設定信号が選択されるよう
に切り換え手段１７を制御する（ステップＳＴ１１）。
【００４０】このようにして、初期化時に電源周波数が
検出され、それに応じて、第１の撮像パラメータ設定手
段１３からの設定信号、または第２の撮像パラメータ設
定手段１４からの設定信号が選択される。
【００４１】ここで、電源周波数が５０Ｈｚである地域
で蛍光灯を点灯した状態で撮像した場合について、その
電源周波数の検出について詳細に説明する。図３および
図４は、電源周波数が５０Ｈｚである地域で蛍光灯を点
灯した状態で撮像した場合について、その電源周波数の
検出について詳細に説明する図である。
【００４２】この場合、光源の点滅周期は１／１００秒
となり、第１の撮像パラメータ設定手段１３により電荷
蓄積時間を設定して撮像した時には、電荷蓄積時間（１
／１００秒の整数倍）は光源の点滅周期（１／１００
秒）で割り切れる。したがって、図３に示すように、固
体撮像素子１の各画素の光電変換を実行するタイミング
がずれていても各画素に蓄積される光電変換による電荷
量が等しいためフリッカは発生しない。
【００４３】一方、第２の撮像パラメータ設定手段１４
により電荷蓄積時間（１／１２０秒の整数倍）を設定し
た場合には、図４に示すように固体撮像素子１の各画素
の光電変換のタイミングと光源の明滅の位相関係に応じ
て、各画素に蓄積される光電変換による電荷量に差が生
じ、それに起因して撮像画面上に走査ライン毎の明るさ
の変動が生じ、横縞状に濃淡のパターンが繰り返すフリ
ッカが発生する。このとき、各画素の光電変換開始タイ
ミングと光源の点滅の位相関係が常に同一であれば上記
横縞は画面上で静止して見えるが、位相関係がフレーム
毎に変化すると画面上に発生する横縞は上下方向に流れ
るように見える。
【００４４】一方、電源周波数が６０Ｈｚである地域で
蛍光灯を点灯した状態で撮像した場合、光源の点滅周期
は１／１２０秒となり、第１の撮像パラメータ設定手段
１３による設定信号で電荷蓄積時間を設定して撮像した
時に同様の原理でフリッカが発生し、第２の撮像パラメ
ータ設定手段１４による設定信号で電荷蓄積時間を設定
して撮像したときにはフリッカが発生しない。
【００４５】したがって、被写体の移動および撮像環境
の変化がなければ、フリッカ発生時に常に横縞が上下方
向に流れるように見える場合、４フレーム分の撮像を実
行し、その間の所定のラインの射影出力値の変化量をフ
リッカ指標値Ｉ１，Ｉ２で調べることで、フリッカが発
生しているか否かを判断することができる。すなわち、
この変化量が小さい場合には、上下方向に流れる横縞が
存在しないので、フリッカが発生していないと判断する
ことができ、逆に、この変化量が大きい場合には、上下
方向に流れる横縞が存在し、フリッカが発生していると
判断することができる。
【００４６】このように実施の形態１では、フリッカ発
生時の横縞が上下方向に移動し、任意の所定のラインの
明暗がフレーム毎に変化することを利用して、フリッカ
が検出される。
【００４７】なお、横縞の移動の有無および横縞が上下
方向に移動する速さは、光源の点滅周期とフレームレー
トに依存する。例えば、フレームレートを１５ｆｐｓ
（ｆｒａｍｅ ｐｅｒ ｓｅｃｏｎｄ）に設定した場
合、電源周波数が５０Ｈｚである地域では、各画素の光
電変換開始タイミングと光源の点滅の位相関係が毎フレ
ーム変化するため横縞が上下方向に移動するが、電源周
波数が６０Ｈｚである地域では、フレーム周期（１／１
５秒）が光源の点滅周期（１／１２０秒）の整数倍であ
るため各画素の光電変換開始タイミングと光源の点滅の
位相関係が常に同一になり、横縞は画面上に静止して見
える。横縞が静止してしまうとフレーム毎に射影出力値
が変化せずフリッカの検出が困難になるので、実施の形
態１の撮像装置を使用する場合、電源周波数が５０Ｈｚ
および６０Ｈｚである地域の両方で確実にフリッカが検
出できるように、フリッカ検出時には、フレーム周期を
１／１００秒または１／１２０秒の整数倍にならないよ
うな値に設定するようにする。
【００４８】なお、この実施の形態１では、１ラインの
射影出力値からフリッカ指標値を計算するようにしてい
るが、複数ラインの射影出力値からフリッカ指標値を計
算するようにしてもよい。
【００４９】また、この実施の形態１では、４フレーム
撮像する間の射影出力値の変動量を積算してフリッカ指
標値を計算しているが、変動量を積算するフレーム数は
３フレームでも良いし、５フレーム以上としても良い。
【００５０】以上のように、この実施の形態１によれ
ば、フレーム内の所定のラインにおける複数の画素値を
積算し、積算した値のフレーム間の変化量を計算し、所
定のフレーム数分の変化量に基づいてフリッカ指標値を
演算し、フリッカ指標値に基づいてフリッカを検出し、
その検出結果に基づいて、固体撮像素子１の電荷蓄積時
間を電源周波数５０Ｈｚの逆数の１／２（＝１／１００
秒）の整数倍のうちのいずれかの時間か、固体撮像素子
１の電荷蓄積時間を電源周波数６０Ｈｚの逆数の１／２
（＝１／１２０秒）の整数倍のうちのいずれかの時間に
設定するようにしたので、地域によって電源周波数が異
なる場合でも、簡単な構成で、フリッカ指標値に基づい
て所在地域の電源周波数を検知し、フリッカの発生を確
実に抑制して良好な画像を得ることができるという効果
が得られる。
【００５１】また、この実施の形態１によれば、演算手
段１５が、積算手段１１による積算値のフレーム毎の変
化量を所定のフレーム分だけ積算してフリッカ指標値を
計算するようにしたので、この演算は式（１）に示すよ
うに簡易なものであり、演算手段１５をファームウェア
で構成した場合には処理時間を短縮することができると
いう効果が得られ、またハードウェアで構成しても小規
模な回路で実現することができるという効果が得られ
る。
【００５２】実施の形態２．この発明の実施の形態２に
よる撮像装置は、フレーム周期が１／１００秒の整数倍
または１／１２０秒の整数倍である場合にもフリッカを
検出することができるようにしたものである。
【００５３】すなわち、実施の形態１では、交流電源の
周波数が５０Ｈｚの地域および６０Ｈｚの地域両方で確
実にフリッカが検出できるように、フリッカ検出時に
は、フレーム周期を１／１００秒または１／１２０秒の
整数倍にならないような値に設定して撮像を実行してい
るが、装置の制約上、例えばフレームレートを１５ｆｐ
ｓにしか設定できない場合もあるため、実施の形態２で
は、そのような場合でもフリッカを良好に検出すること
ができるようにしたものである。
【００５４】なお、実施の形態２による撮像装置の構成
は、実施の形態１によるものと同様であるので、その説
明を省略する。ただし、初期化時の設定信号の選択の際
の処理が実施の形態１によるものとは異なる。
【００５５】次に動作について説明する。ここでは一例
としてフレームレートが１５ｆｐｓに固定されているも
のとして説明する。図５は、実施の形態２における現在
のフリッカ指標値の計算およびゲイン設定信号および電
荷蓄積時間設定信号の選択について説明するフローチャ
ートである。
【００５６】実施の形態２では、初期化時において、フ
リッカ検出手段１６は、まず、フレーム周期（今の場
合、１／１５秒）を割り切れる電荷蓄積時間（１／１２
０秒の整数倍）を設定する第２の撮像パラメータ設定手
段１４の設定信号が選択されるように切り換え手段１７
を制御する（ステップＳＴ１１）。第２の撮像パラメー
タ設定手段１４は、所定のゲイン設定信号と電荷蓄積時
間を１／１２０秒の整数倍のいずれかに設定するための
電荷蓄積時間設定信号を出力する（ステップＳＴ１
２）。この状態で４フレーム分の撮像が実行される（ス
テップＳＴ１３）。この４フレーム分の撮像時には、増
幅器３のゲインと固体撮像素子１の電荷蓄積時間の設定
値が変化しないようにする。
【００５７】そして、積算手段１１は、各フレームの所
定の水平ラインの射影出力値を計算して演算手段１５に
供給し、演算手段１５は、４フレーム分の所定の水平ラ
インの射影出力値に基づいて、この際のフリッカ指標値
Ｉ２を演算し、フリッカ検出手段１６に供給する（ステ
ップＳＴ１４）。
【００５８】フリッカ検出手段１６は、このフリッカ指
標値Ｉ２が所定の閾値以上であるか否かを判断する（ス
テップＳＴ１５）。フリッカ検出手段１６は、このフリ
ッカ指標値Ｉ２が所定の閾値以上である場合には、フリ
ッカが発生しており、電源周波数が５０Ｈｚであると判
断し、以降の撮像については、第１の撮像パラメータ設
定手段１３からの設定信号が選択されるように切り換え
手段１７を制御し（ステップＳＴ１６）、このフリッカ
指標値Ｉ２が所定の閾値より小さい場合には、以降の撮
像については、そのまま、第２の撮像パラメータ設定手
段１４からの設定信号が選択されるように切り換え手段
１７を制御する。
【００５９】すなわち、電源周波数が５０Ｈｚである地
域では、ステップＳＴ１１〜ステップＳＴ１３の処理で
電荷蓄積時間が１／１２０秒の整数倍のいずれかに設定
されると、実施の形態１で述べたように上下方向に横縞
が移動するフリッカが発生する。したがって、フリッカ
指標値Ｉ２が所定の閾値より大きくなり、第１の撮像パ
ラメータ設定手段１３による設定信号が選択されるよう
に切り換え手段１７が制御される。
【００６０】一方、電源周波数が６０Ｈｚである地域で
は、ステップＳＴ１１〜ステップＳＴ１３を実行した場
合には、フリッカが発生しないので、４フレーム分撮像
する間に被写体の移動や撮像環境の変化がなければ、フ
リッカ指標値Ｉ２はほぼ０になり、所定の閾値より小さ
くなるので、第２の撮像パラメータ設定手段１４による
設定信号がそのまま選択されるように切り換え手段１７
が制御される。
【００６１】このようにして、電源周波数が５０Ｈｚで
ある地域では第１の撮像パラメータ設定手段１３による
設定信号が選択され、電源周波数が６０Ｈｚである地域
では第２の撮像パラメータ設定手段１４による設定信号
が選択され、電源周波数に応じてフリッカが適切に抑制
される。
【００６２】以上のように、この実施の形態２によれ
ば、フリッカ検出手段１６は、第１の撮像パラメータ設
定手段１３または第２の撮像パラメータ設定手段１４を
動作させた場合のフリッカ指標値と所定の閾値とを比較
し、比較結果に基づいて切り換え手段１７を制御するよ
うにしたので、撮像装置のフレーム周期が、第１の撮像
パラメータ設定手段１３または第２の撮像パラメータ設
定手段１４により設定される電荷蓄積時間の整数倍であ
る場合（上記の例では、第２の撮像パラメータ設定手段
１４により設定される電荷蓄積時間の整数倍である場
合）にも、フリッカ指標値に基づいて所在地域の電源周
波数を検知し、フリッカの発生を確実に抑制して良好な
画像を得ることができるという効果が得られる。
【００６３】実施の形態３．この発明の実施の形態３に
よる撮像装置は、被写体の移動や撮像環境の変化が発生
した場合に射影出力値の変動が、フリッカに起因したも
のか、被写体の移動や撮像環境の変化に起因したものか
を識別して、フリッカ発生時に適切にフリッカを抑制す
るようにしたものである。
【００６４】図６は、この実施の形態３による撮像装置
における演算手段１５の構成を示すブロック図である。
図６において、２１はフリッカ指標値演算手段であり、
２２，２３，２４，２５は順番にフリッカ指標値を記憶
する記憶手段であり、２６はフリッカ指標値演算手段２
１および記憶手段２２〜２５からのフリッカ指標値の合
計値を演算する合計値演算手段であり、２７はフリッカ
指標値演算手段２１および記憶手段２２〜２５からのフ
リッカ指標値のうちの最大値と最小値との差を演算する
最大差分値演算手段である。
【００６５】なお、実施の形態３による撮像装置におけ
るその他の構成要素については、実施の形態１によるも
のと同様であるので、その説明を省略する。
【００６６】次に動作について説明する。フリッカ指標
値演算手段２１は、積算手段１１からの３フレーム分の
射影出力値Ｄ（３ｋ），Ｄ（３ｋ＋１），Ｄ（３ｋ＋
２）に基づいて、３フレーム置きに、式（２）に従って
フリッカ指標値を演算し、出力する。なお、フリッカ指
標値演算手段１５から出力される値は３フレーム毎に更
新される。例えばｋ＝０の場合には、第０、第１フレー
ム間の射影出力値の変動量と、第１、第２フレーム間の
射影出力値の変動量の合計値が演算され、ｋ＝１の場合
には、第３、第４フレーム間の射影出力値の変動量と、
第４、第５フレーム間の射影出力値の変動量の合計値が
演算される。
【数２】
【００６７】フリッカ指標値演算手段２１からのフリッ
カ指標値は、３フレーム後に更新されるまで記憶手段２
２に出力され、記憶手段２２は、記憶している値を３フ
レーム置きに更新する。同様に、記憶手段２２からのフ
リッカ指標値が３フレーム後に更新されるまで記憶手段
２３に出力され、記憶手段２３は、記憶している値を３
フレーム置きに更新する。また、記憶手段２３からのフ
リッカ指標値が３フレーム後に更新されるまで記憶手段
２４に出力され、記憶手段２４は、記憶している値を３
フレーム置きに更新する。さらに、記憶手段２４からの
フリッカ指標値が３フレーム後に更新されるまで記憶手
段２５に出力され、記憶手段２５は、記憶している値を
３フレーム置きに更新するとともに、記憶している値を
出力する。
【００６８】そして、合計値演算手段２６は、３フレー
ム置きに、フリッカ指標値演算手段２１および記憶手段
２２〜２５から出力されるフリッカ指標値の合計値を演
算し、フリッカ検出手段１６に供給する。また、最大差
分値演算手段２７は、３フレーム置きに、フリッカ指標
値演算手段２１および記憶手段２２〜２５から出力され
るフリッカ指標値のうちの最大値と最小値との差を演算
し、フリッカ検出手段１６に供給する。
【００６９】実施の形態３におけるフリッカ検出手段１
６は、増幅器３のゲインと固体撮像素子１の電荷蓄積時
間を変更可能なタイミングを、第０フレームの前、第２
フレームと第３フレームとの間、第５フレームと第６フ
レームとの間というように３フレーム置きにし、そのタ
イミングで、合計値演算手段２６からの値および最大差
分値演算手段２７からの値に基づいて、切り換え手段１
７を制御する。
【００７０】次に実施の形態３のフリッカ検出手段１６
の動作について説明する。図７は、実施の形態３のフリ
ッカ検出手段１６の動作について説明するフローチャー
トである。
【００７１】フリッカ検出手段１６は、まず、第２の撮
像パラメータ設定手段１４の設定信号が選択されるよう
に切り換え手段１７を制御する（ステップＳＴ２１）。
第２の撮像パラメータ設定手段１４は、所定のゲイン設
定信号と電荷蓄積時間を１／１２０秒の整数倍のいずれ
かに設定するための電荷蓄積時間設定信号を出力し（ス
テップＳＴ２２）、それに基づいて撮像が開始される
（ステップＳＴ２３）。演算手段１５の出力値は３フレ
ーム毎に更新されるので、第２フレームの撮像が終了
し、それに対応した演算結果が演算手段１５から出力さ
れるまで、フリッカ検出手段１６は一定時間ウェイトす
る（ステップＳＴ２４）。
【００７２】その後、演算手段１５からの値が更新され
ると、フリッカ検出手段１６は、フレーム周期（例えば
１／１５秒）を割り切れる電荷蓄積時間（１／１２０秒
の整数倍）を設定する第２の撮像パラメータ設定手段１
４による設定信号が現在選択されているか否かを判断す
る（ステップＳＴ２５）。
【００７３】そして、フリッカ検出手段１６は、第２の
撮像パラメータ設定手段１４による設定信号が現在選択
されている場合、合計値演算手段２６からの値が所定の
第１の閾値以上であるか否かを判断する（ステップＳＴ
２６）。さらに、フリッカ検出手段１６は、合計値演算
手段２６からの値が所定の第１の閾値以上である場合、
最大差分値演算手段２７からの値が所定の第２の閾値以
下であるか否かを判断する（ステップＳＴ２７）。
【００７４】そして、フリッカ検出手段１６は、最大差
分値演算手段２７からの値が所定の第２の閾値以下であ
る場合、以降の撮像について、第１の撮像パラメータ設
定手段１３による設定信号が選択されるように、切り換
え手段１７を制御する（ステップＳＴ２８）。
【００７５】ステップＳＴ２５において第２の撮像パラ
メータ設定手段１４による設定信号が現在選択されてい
ない場合、ステップＳＴ２６において合計値演算手段２
６からの値が所定の第１の閾値以上ではない場合、ステ
ップＳＴ２７において最大差分値演算手段２７からの値
が所定の第２の閾値以下ではない場合、およびステップ
ＳＴ２８の後、第１の撮像パラメータ設定手段１３およ
び第２の撮像パラメータ設定手段１４は、演算手段１２
からの撮像パラメータ設定値に基づいて増幅器３のゲイ
ン設定信号と電荷蓄積時間設定信号を生成し、出力す
る。その後、ステップＳＴ２４に戻り、ステップＳＴ２
４〜ステップＳＴ２９の処理を３フレーム毎に繰り返
す。
【００７６】このようにして、合計値演算手段２６から
の値と最大差分値演算手段２７からの値とに基づいて、
射影出力値の変動の要因がフリッカであるか被写体の上
下方向の移動であるかを判別して、射影出力値の変動の
要因がフリッカである場合だけ、第２の撮像パラメータ
設定手段１４による設定信号から第１の撮像パラメータ
設定手段１３による設定信号へ変更するようにしてい
る。
【００７７】すなわち、実施の形態１で述べたように、
フレームレートが１５ｆｐｓであり、第２の撮像パラメ
ータ設定手段１４による設定信号に基づいて電荷蓄積時
間（１／１２０秒の整数倍のいずれか）を設定した場合
には、電源周波数が５０Ｈｚである地域では、上下方向
に移動する横縞のフリッカが発生する。この場合、各画
素の光電変換開始タイミングと光源の点滅の位相関係は
３フレーム毎（すなわち、１／５秒＝１／１５秒×３
毎）に一致するので、横縞と走査ラインの位相関係も３
フレーム毎に一致する。したがって、フリッカにより射
影出力値が変動している場合には、演算手段１５の出力
は、図８に示すようにほぼ一定となる。一方、被写体が
移動して射影出力値が変動している場合は、演算手段１
５の出力は図８に示すようにランダムに変化する。した
がって最大差分値演算手段２７の出力は、被写体移動時
には大きな値となり、フリッカ発生時には小さな値とな
るので、第２の閾値に基づいて、射影出力値の変動の原
因がフリッカであるか被写体移動であるかを判別するこ
とができる。なお、図８は実施の形態３における演算手
段１５の出力の一例を示す図である。
【００７８】なお、この実施の形態３では、ゲイン設定
値および電荷蓄積時間の設定値を変更するタイミングが
フリッカ指標値を演算するタイミングと同期するように
３フレーム置きとしていたが、１フレーム毎に変更する
ようにしてもよい。
【００７９】以上のように、この実施の形態３によれ
ば、演算手段１５が、積算値に基づくフリッカ指標値演
算手段２１によるフリッカ指標値を所定のフレーム数分
記憶し、その所定のフレーム数分のフリッカ指標値の合
計値と、その所定のフレーム数分の指標値のうちの最大
値および最小値の差とを、フリッカ検出部１６へのフリ
ッカ指標値として演算するようにしたので、積算値の変
動がフリッカであるか被写体移動であるかを判別し、フ
リッカを適切に抑制することができるという効果が得ら
れる。
【００８０】実施の形態４．この発明の実施の形態４に
よる撮像装置は、実施の形態３におけるフリッカ検出手
段１６での閾値を画像信号に基づいて設定する閾値設定
手段を備えるようにしたものである。
【００８１】図９はこの発明の実施の形態４による撮像
装置の構成を示すブロック図である。図において、３１
は積算手段１１からの値、すなわち画像レベルに基づい
て、フリッカ検出手段１６の閾値を画像信号に基づいて
設定する閾値設定手段を備えるようにしたものである。
なお、図９におけるその他の構成要素については実施の
形態３によるものと同様であるので、その説明を省略す
る。
【００８２】次に動作について説明する。フリッカ発生
時において、フリッカ指標値演算手段２１から出力され
る値は常に一定レベルとはならず、画像の明暗や光源の
光量の変動度合いなどによって変化する。画像が明るい
場合にはフリッカの横縞が目立ち、暗い場合には目立た
なくなる。
【００８３】そこで、閾値設定手段３１は、第１および
／または第２の閾値を固定値とせず、画像レベルに対応
してその値を変更する。積算手段１１からの出力は画像
の明るさに比例した値となっているので、閾値設定手段
３１は、例えば、積算手段１１からの出力に比例して第
１および／または第２の閾値を変化させる。
【００８４】なお、その他の動作については実施の形態
３によるものと同様であるので、その説明を省略する。
【００８５】なお、閾値設定手段３１は、例えば、積算
手段１１からの出力に対して非線形に第１および／また
は第２の閾値を変化させるようにしてもよい。図１０
は、この発明の実施の形態４による撮像装置の他の構成
を示すブロック図である。図において、４１は、閾値設
定手段３１に設けられ、積算手段１１からの出力と第１
および／または第２の閾値との間の非線形な対応関係を
予め記憶するＬＵＴ（Ｌｏｏｋ Ｕｐ Ｔａｂｌｅ）
（参照テーブル）である。閾値設定手段３１は、ＬＵＴ
４１を参照して、積算手段１１からの値に応じた閾値を
選択し、フリッカ検出手段１６に設定する。
【００８６】以上のように、この実施の形態４によれ
ば、画像レベルに応じて、フリッカ検出手段１６の第１
および／または第２の閾値を変更するようにしたので、
フリッカの検出精度をより高くすることができるという
効果が得られる。また、ＬＵＴ４１を参照して閾値を設
定するようにしたので、積算手段１１からの出力に対し
て非線形な関係で第１および／または第２の閾値を簡単
に設定することができるという効果が得られる。
【００８７】実施の形態５．この発明の実施の形態５に
よる撮像装置は、フリッカ検出手段１６から切り換え手
段１７への制御信号をマスクして切り換え手段１７の切
り換え動作を停止させるマスク手段を備えるようにした
ものである。
【００８８】図１１はこの発明の実施の形態５による撮
像装置の構成を示すブロック図である。図において、５
１は、固体撮像素子１による画像信号における一画面あ
るいはその一部の積算手段１１による積算値に基づい
て、切り換え手段１７への制御信号をマスクするマスク
手段である。なお、図１１におけるその他の構成要素に
ついては実施の形態１によるものと同様であるので、そ
の説明を省略する。
【００８９】次に動作について説明する。画像が極端に
暗い場合や明るい場合には、画面上にフリッカは発生し
ない。そこで、マスク手段５１は、積算手段１１による
積算値に基づいて画像の明るさを判断し、それに応じて
切り換え手段１７への制御信号をマスクする。すなわ
ち、積算手段１１からの出力は画像の明るさに比例した
値となっているので、積算手段１１からの値が所定の値
以下あるいは所定の値以上の場合は、切り換え手段１７
への制御信号がマスクされる。
【００９０】なお、その他の動作については実施の形態
１によるものと同様であるので、その説明を省略する。
【００９１】なお、積算手段１１からの値の代わりに、
タイミングジェネレータ１８への設定信号で設定される
電荷蓄積時間に基づいて切り換え手段１７への制御信号
をマスクするようにしてもよい。図１２はこの発明の実
施の形態５による撮像装置の他の構成を示すブロック図
である。図において、５１Ａはタイミングジェネレータ
１８への設定信号で設定される電荷蓄積時間に基づいて
切り換え手段１７への制御信号をマスクするマスク手段
である。光源の光量が大きい場合に、電荷蓄積時間に１
／１００秒あるいは１／１２０秒より小さい値が設定さ
れており、その時に撮像パラメータ設定手段を切り換え
ると、その後光量が減少した際にフリッカが発生してし
まうことがある。そこで、マスク手段５１Ａは、タイミ
ングジェネレータ１８への電荷蓄積時間設定信号に基づ
いて、電荷蓄積時間の設定値が所定の値以下であるか否
かを判断し、電荷蓄積時間の設定値が所定の値以下であ
る場合には、切り換え手段１７への制御信号をマスクす
る。
【００９２】また、積算手段１１からの値の代わりに、
増幅器３の利得に基づいて切り換え手段１７への制御信
号をマスクするようにしてもよい。図１３はこの発明の
実施の形態５による撮像装置のさらに他の構成を示すブ
ロック図である。図において、５１Ｂは増幅器３へのゲ
イン設定信号により設定される増幅器３の利得に基づい
て切り換え手段１７への制御信号をマスクするマスク手
段である。増幅器３のゲインを増加させていくと画像上
に発生するノイズ成分が増大し、ノイズによる画像デー
タの変動により光源の点滅周波数を誤判断しフリッカを
適切に抑制できない可能性がある。そこで、マスク手段
５１Ｂは、ゲイン設定値が所定の値以上の場合には、切
り換え手段１７への制御信号をマスクする。
【００９３】以上のように、この実施の形態５によれ
ば、画像の明るさ、固体撮像素子１の電荷蓄積時間、増
幅器３の利得などに応じて、フリッカ検出手段１６から
切り換え手段１７への制御信号をマスクするようにした
ので、フリッカの誤検出の可能性を低減することができ
るという効果が得られる。
【００９４】なお、上記実施の形態では、電源周波数を
５０Ｈｚか６０Ｈｚとしており、日本国内では問題ない
が、外国など、電源周波数を５０Ｈｚおよび６０Ｈｚ以
外である地域では、その地域の電源周波数に対応して装
置を構成することにより、同様の効果が得られる。
【００９５】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、フレ
ーム内の所定のラインにおける複数の画素値を積算し、
積算した値のフレーム間の変化量を計算し、所定のフレ
ーム数分の変化量に基づいてフリッカ検出のための指標
値を演算し、指標値に基づいてフリッカを検出し、その
検出結果に基づいて、固体撮像素子の電荷蓄積時間を第
１の電源周波数の逆数の１／２の整数倍のうちのいずれ
かの時間か、固体撮像素子の電荷蓄積時間を第２の電源
周波数の逆数の１／２の整数倍のうちのいずれかの時間
に設定するようにしたので、地域によって電源周波数が
異なる場合でも、フリッカ指標値に基づいて所在地域の
電源周波数を検知し、フリッカの発生を確実に抑制して
良好な画像を得ることができるという効果がある。
【００９６】この発明によれば、第１の設定手段が固体
撮像素子の電荷蓄積時間を１／１００秒の整数倍のうち
のいずれかの時間に設定し、第２の設定手段が固体撮像
素子の電荷蓄積時間を１／１２０秒の整数倍のうちのい
ずれかの時間に設定するようにしたので、日本国内にお
いて所在地域の電源周波数を検知し、フリッカの発生を
確実に抑制して良好な画像を得ることができるという効
果がある。
【００９７】この発明によれば、フリッカ検出手段が、
第１の設定手段または第２の設定手段を動作させた場合
の指標値と所定の閾値とを比較し、比較結果に基づいて
切り換え手段を制御するようにしたので、撮像装置のフ
レーム周期が、第１の設定手段または第２の設定手段に
より設定される電荷蓄積時間の整数倍である場合にも、
フリッカ指標値に基づいて所在地域の電源周波数を検知
し、フリッカの発生を確実に抑制して良好な画像を得る
ことができるという効果がある。
【００９８】この発明によれば、指標値演算手段が、積
算手段による積算値に基づく指標値を所定のフレーム数
分記憶し、その所定のフレーム数分の指標値の合計値
と、その所定のフレーム数分の指標値のうちの最大値お
よび最小値の差とを指標値として演算するようにしたの
で、積算値の変動の原因がフリッカであるか被写体移動
であるかを判別し、フリッカを適切に抑制することがで
きるという効果がある。
【００９９】この発明によれば、フリッカ検出手段が指
標値と所定の閾値とを比較してフリッカを検出する場合
に、その閾値を画像信号に基づいて設定する閾値設定手
段を備えるようにしたので、フリッカの検出精度をより
高くすることができるという効果がある。
【０１００】この発明によれば、閾値設定手段が参照テ
ーブルを参照して固体撮像素子による画像信号に応じた
閾値を設定するようにしたので、積算手段からの出力に
対して非線形な関係で第１および／または第２の閾値を
簡単に設定することができるという効果がある。
【０１０１】この発明によれば、フリッカ検出手段から
切り換え手段への制御信号をマスクして切り換え手段の
切り換え動作を停止させるマスク手段を備えるようにし
たので、フリッカの誤検出の可能性を低減することがで
きるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施の形態１による撮像装置の構
成を示すブロック図である。
【図２】 実施の形態１における現在のフリッカ指標値
の計算およびゲイン設定信号および電荷蓄積時間設定信
号の選択について説明するフローチャートである。
【図３】 電源周波数が５０Ｈｚである地域で蛍光灯を
点灯した状態で撮像した場合について、その電源周波数
の検出について詳細に説明する図である（１）。
【図４】 電源周波数が５０Ｈｚである地域で蛍光灯を
点灯した状態で撮像した場合について、その電源周波数
の検出について詳細に説明する図である（２）。
【図５】 実施の形態２における現在のフリッカ指標値
の計算およびゲイン設定信号および電荷蓄積時間設定信
号の選択について説明するフローチャートである。
【図６】 実施の形態３による撮像装置における演算手
段１５の構成を示すブロック図である。
【図７】 実施の形態３のフリッカ検出手段の動作につ
いて説明するフローチャートである。
【図８】 実施の形態３における演算手段１５の出力の
一例を示す図である。
【図９】 この発明の実施の形態４による撮像装置の構
成を示すブロック図である。
【図１０】 この発明の実施の形態４による撮像装置の
他の構成を示すブロック図である。
【図１１】 この発明の実施の形態５による撮像装置の
構成を示すブロック図である。
【図１２】 この発明の実施の形態５による撮像装置の
他の構成を示すブロック図である。
【図１３】 この発明の実施の形態５による撮像装置の
さらに他の構成を示すブロック図である。
【図１４】 従来の自動レベル調整方法を実施する自動
レベル調整装置の構成を示すブロック図である。
【図１５】 従来の自動レベル調整方法を具体的に説明
する図である。
【符号の説明】
１ 固体撮像素子、３ 増幅器、５ 自動レベル調整手
段、１１ 積算手段、１３ 第１の撮像パラメータ設定
手段（第１の設定手段）、１４ 第２の撮像パラメータ
設定手段（第２の設定手段）、１５ 演算手段（指標値
演算手段）、１６ フリッカ検出手段、１７ 切り換え
手段、３１ 閾値設定手段、４１ ＬＵＴ（参照テーブ
ル）、５１，５１Ａ，５１Ｂ マスク手段。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤田 偉雄 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 杉浦 博明 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 久野 徹也 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 Ｆターム(参考） 5C022 AA13 AB17 AB20 AC42 AC69 5C024 CX15 CX54 CX61 EX12 GX03 GY01 HX18 HX29 HX30 HX50 HX57

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 画素毎に異なるタイミングで光電変換を
    実行して画像信号を生成する固体撮像素子と、前記画像
    信号を増幅する増幅器と、前記固体撮像素子の電荷蓄積
    時間と前記増幅器の利得を自動的に制御して前記画像信
    号のレベルを所定のレベルにする自動レベル調整手段を
    備えた撮像装置において、 前記自動レベル調整手段は、 前記固体撮像素子の電荷蓄積時間を第１の電源周波数の
    逆数の１／２の整数倍のうちのいずれかの時間に設定す
    る第１の設定手段と、 前記固体撮像素子の電荷蓄積時間を第２の電源周波数の
    逆数の１／２の整数倍のうちのいずれかの時間に設定す
    る第２の設定手段と、 前記第１の設定手段または前記第２の設定手段を選択
    し、前記固体撮像素子の電荷蓄積時間を設定させる切り
    換え手段と、 フレーム内の所定のラインにおける複数の画素値を積算
    する積算手段と、 前記積算手段による積算値のフレーム間の変化量を計算
    し、所定のフレーム数分の前記変化量に基づいて、フリ
    ッカ検出のための指標値を演算する指標値演算手段と、 前記指標値演算手段による指標値に基づいてフリッカを
    検出し、検出結果に基づいて前記切り換え手段を制御す
    るフリッカ検出手段とを備えることを特徴とする撮像装
    置。
  2. 【請求項２】 第１の設定手段は、固体撮像素子の電荷
    蓄積時間を１／１００秒の整数倍のうちのいずれかの時
    間に設定し、 第２の設定手段は、固体撮像素子の電荷蓄積時間を１／
    １２０秒の整数倍のうちのいずれかの時間に設定するこ
    とを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
  3. 【請求項３】 指標値演算手段は、積算手段による積算
    値のフレーム毎の変化量を所定のフレーム分だけ積算し
    て指標値を計算することを特徴とする請求項１または請
    求項２記載の撮像装置。
  4. 【請求項４】 フリッカ検出手段は、第１の設定手段を
    動作させた場合の指標値と、第２の設定手段を動作させ
    た場合の指標値とを比較し、比較結果に基づいて切り換
    え手段を制御することを特徴とする請求項３記載の撮像
    装置。
  5. 【請求項５】 フリッカ検出手段は、第１の設定手段ま
    たは第２の設定手段を動作させた場合の指標値と所定の
    閾値とを比較し、比較結果に基づいて切り換え手段を制
    御することを特徴とする請求項３記載の撮像装置。
  6. 【請求項６】 指標値演算手段は、積算手段による積算
    値に基づく指標値を所定のフレーム数分記憶し、その所
    定のフレーム数分の指標値の合計値、および、その所定
    のフレーム数分の指標値のうちの最大値と最小値との差
    を指標値として演算することを特徴とする請求項１また
    は請求項２記載の撮像装置。
  7. 【請求項７】 フリッカ検出手段が指標値と所定の閾値
    とを比較してフリッカを検出する場合に、前記閾値を画
    像信号に基づいて設定する閾値設定手段を備えることを
    特徴とする請求項１または請求項２記載の撮像装置。
  8. 【請求項８】 閾値設定手段は、参照テーブルを有し、
    その参照テーブルを参照して固体撮像素子による画像信
    号に応じた閾値を設定することを特徴とする請求項７記
    載の撮像装置。
  9. 【請求項９】 フリッカ検出手段から切り換え手段への
    制御信号をマスクして前記切り換え手段の切り換え動作
    を停止させるマスク手段を備えることを特徴とする請求
    項１から請求項８のうちのいずれか１項記載の撮像装
    置。
  10. 【請求項１０】 マスク手段は、固体撮像素子による画
    像信号における一画面あるいはその一部の積算手段によ
    る積算値に基づいて、切り換え手段への制御信号をマス
    クすることを特徴とする請求項９記載の撮像装置。
  11. 【請求項１１】 マスク手段は、固体撮像素子の電荷蓄
    積時間に基づいて、切り換え手段への制御信号をマスク
    することを特徴とする請求項９記載の撮像装置。
  12. 【請求項１２】 マスク手段は、増幅器の利得に基づい
    て、切り換え手段への制御信号をマスクすることを特徴
    とする請求項９記載の撮像装置。
  13. 【請求項１３】 画素毎に異なるタイミングで光電変換
    を実行して画像信号を生成する固体撮像素子と、前記画
    像信号を増幅する増幅器とを備えた撮像装置で、前記固
    体撮像素子の電荷蓄積時間と前記増幅器の利得を自動的
    に制御して前記画像信号のレベルを所定のレベルにする
    自動レベル調整方法において、 フレーム内の所定のラインにおける複数の画素値を積算
    するステップと、 積算した値のフレーム間の変化量を計算し、所定のフレ
    ーム数分の前記変化量に基づいて、フリッカ検出のため
    の指標値を演算するステップと、 前記指標値に基づいてフリッカを検出し、検出結果に基
    づいて、前記固体撮像素子の電荷蓄積時間を第１の電源
    周波数の逆数の１／２の整数倍のうちのいずれかの時間
    か、前記固体撮像素子の電荷蓄積時間を第２の電源周波
    数の逆数の１／２の整数倍のうちのいずれかの時間に設
    定するステップとを備えることを特徴とする自動レベル
    調整方法。
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