JP2012235325A - Imaging apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、撮像装置に関するものである。 The present invention relates to an imaging apparatus.
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。
2. Description of the Related Art Conventionally, in an imaging apparatus, an attempt has been made to detect flicker caused by AC lighting and suppress the influence of flicker. For example,
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。
However, in the case of detecting flicker based on the output from the focus detection sensor using the phase difference method as described in
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。 An object of the present invention is to provide an imaging apparatus that can detect flicker well.
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。 The present invention solves the above problems by the following means. In the following description, the reference numerals corresponding to the drawings showing the embodiments of the present invention are used for explanation, but these reference numerals are only for facilitating the understanding of the present invention and are not intended to limit the invention. Absent.
[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。 [1] The imaging device of the present invention includes a charge accumulation type photometric element (137), a first accumulation time for photometry, and a second accumulation for detecting flicker caused by a periodic luminance change of the light source. An accumulation time control unit (172) for causing the photometric element to accumulate electric charge during the first accumulation time or the second accumulation time by sending any one of the times to the photometric element; and the photometric element Based on the output from the photometric element accumulated in the first accumulation time, the photometric unit (173) that performs photometry based on the output from the photometric element accumulated in the first accumulation time, and accumulated in the second accumulation time And a flicker detection unit (175) for performing flicker detection based on the output from the photometric element.
[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。 [2] In the imaging apparatus of the present invention, the acquisition unit (171) outputs an output from the photometric element when the charge is accumulated by the photometric element (137) in the second accumulation time. , It can be configured to read by thinning.
[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。 [3] In the imaging apparatus of the present invention, the accumulation time control unit (172) periodically switches between the first accumulation time and the second accumulation time and sends the first accumulation time to the photometric element (137). Can be configured.
[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。 [4] The imaging apparatus of the present invention further includes a scene recognizing unit (174) for recognizing a type of a shooting scene based on an output from the photometric element (137), and the accumulation time control unit (172) includes: In the case where the scene recognition unit recognizes the type of the photographic scene, when the photometry element accumulates charges during the first accumulation time, the timing of charge accumulation by the photometry element is the flicker of the flicker. The accumulation time of the photometric element can be controlled so that the timing is different from the timing at which the light amount of the light source is minimized.
[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。 [5] In the imaging apparatus of the present invention, the flicker detection unit (175) repeatedly performs flicker cycle detection based on the output from the photometric element (137) accumulated in the second accumulation time. The detected flicker cycle can be corrected.
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。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the imaging device which can detect a flicker favorably can be provided.
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。 In the following, an embodiment in which the present invention is applied to a single-lens reflex digital camera will be described with reference to the drawings. However, the present invention can also be applied to other imaging devices such as a silver salt film camera.
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。
FIG. 1 is a block diagram showing a single-lens reflex
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。
The single-lens reflex
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。
The
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。
The
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。
The
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。
On the other hand, the
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。
The
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。
The
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。
Therefore, when the
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。
The light beam from the subject reflected by the
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。
The
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。
FIG. 2 is a view showing the
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。
Returning to FIG. 1, the focus detection module 160 is fixed at a position on the optical axis L4 of the light beam reflected by the
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。
The
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。
The
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。
The
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。
Further, as shown in FIG. 3, the
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。
The photometric sensor control unit 172 controls the charge accumulation time and the amplifier gain of the
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。
For example, when performing photometry of the object scene, the photometry sensor control unit 172 causes the maximum luminance of the object scene to be the target photometry value, that is, the maximum output of the
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。
When performing scene recognition, the photometric sensor control unit 172 performs scene recognition so that the average luminance of the object scene becomes the target photometric value, that is, the average output of the
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。
Furthermore, when performing flicker detection, photometric sensor control unit 172, so as to be able to detect a period of the flicker, to set the accumulation time T F for flicker detection, the accumulation time T F of the flicker detection with amplifier gain By outputting to the
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。 4A shows an example of luminance change of a flicker light source such as a fluorescent lamp or a mercury lamp, and FIG. 4B shows an example of intensity of red R component and blue B component of the flicker light source. It is. As shown in FIG. 4A, the flicker light source repeats blinking periodically at a predetermined flicker cycle. For example, when the flicker light source uses a commercial power source as a power source, the flicker cycle is 10.0 ms with a 50 Hz power source, and the flicker cycle is 8.3 ms with a 60 Hz power source. Therefore, in the present embodiment, the flicker detection accumulation time TF is set to such a time that such a flicker cycle can be detected. In the flicker light source, as shown in FIG. 4B, the red R component and the blue B component have different intensity change levels according to the flicker cycle. In such a portion, the intensity difference between them becomes the maximum, and the image picked up in the blinking valley portion becomes a yellowish image.
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。
As described above, when the flicker light source is present and the charge accumulation time of the
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。 In addition, the photometric sensor control unit 172 includes a first timer (not shown) for switching the above-described peak AGC control, subject-oriented AGC control, and flicker detection control, and the count value of the first timer is determined in advance. Until the predetermined value is exceeded, the peak AGC control and the subject-oriented AGC control are repeatedly executed. When the predetermined value is exceeded, the count value of the first timer is reset to zero and flicker detection control is executed. That is, the photometric sensor control unit 172 switches between execution of peak AGC control and subject-oriented AGC control and execution of flicker detection control according to the count value of the first timer.
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。
Further, the output signal from the
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。
The photometric calculation unit 173 receives an output signal from the
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。
Scene recognition unit 174, the storage time T S for scene recognition, if the charge accumulation is performed by the
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。
The flicker detection unit 175 receives an output signal from the
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。 Further, the flicker detection unit 175 controls the timing at which the subject-focused AGC control is executed in order to suppress the influence of the flicker when the subject-focused AGC control is performed based on the calculated flicker cycle. A second timer (not shown) is provided. The second timer is reset when counted up to the flicker period based on the calculated flicker period (for example, see FIG. 4), and the timing of this reset is the flicker valley (the luminance is minimum) in the flicker period. Are set so as to be shifted by a time α (where α <flicker cycle). In other words, the second timer is periodically reset at “timing that becomes the flickering valley in the flicker cycle + α”, in other words, at the reset timing, it always shifts from the flickering valley in the flicker cycle. Is set as follows.
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。
The focus detection calculation unit 176 focuses on the main subject based on the position and motion information of the main subject obtained from the scene recognition unit 174 and the defocus amount of the focus detection area obtained from the focus detection module 160. The lens driving amount Δd is calculated. Then, the focus detection calculation unit 176 sends a drive command to the focus lens drive motor 230 via the lens control unit 250 and moves the
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。
Next, an operation example of the
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。 First, in step S1, it is determined whether or not the photographer has pressed the shutter release button halfway (the first switch SW1 is turned on). When the first switch SW1 is turned on, the process proceeds to step S2. On the other hand, if the first switch SW1 is not turned on, the process proceeds to step S11. If the predetermined time has not elapsed since the shooting mode was selected (step S11 = No), the process proceeds to step S1. If the operation for turning on the first switch SW1 is not performed for a predetermined time or longer (step S11 = Yes), the imaging control is terminated.
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。 In step S2, photometric processing is performed. The photometry process will be described later.
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。 In step S <b> 3, the focus detection calculation unit 176 performs focus detection processing based on the output signal from the focus detection module 160.
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。 In step S4, it is determined whether the photographer has fully pressed the shutter release button (second switch SW2 is turned on). When the second switch SW2 is turned on, the process proceeds to step S5. When the second switch SW2 is not turned on, the process returns to step S1, and as long as the first switch SW1 is kept on (step S1 = Yes), Steps S1 to S4 are repeated.
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。
In step S5, the
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。
In step S <b> 7, the
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。
In step S8, the
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。 Next, the photometric process in step S2 will be described. FIG. 6 is a flowchart showing photometric processing according to the present embodiment.
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。 First, in step S101, the photometric sensor control unit 172 determines whether or not the count value of the first timer is equal to or greater than a predetermined value. When the count value of the first timer is not equal to or greater than the predetermined value, the process proceeds to step S102, and when the count value of the first timer is equal to or greater than the predetermined value, the process proceeds to step S118. Note that, as described above, the first timer is a timer for switching execution of peak AGC control, subject-oriented AGC control, and flicker detection control. For example, in step S1 of FIG. When the 1 switch SW1 is turned on, the count is started. In the present embodiment, until the count value of the first timer becomes equal to or greater than a predetermined value, the process proceeds to step S102 where peak AGC control and subject-oriented AGC are performed, while the count of the first timer is equal to or greater than the predetermined value. Only when it becomes, the process proceeds to step S118, the count of the first timer is reset to zero, the process proceeds to step S119, and flicker detection control is performed. Note that the predetermined value in this case is not particularly limited, but may be a time at which flicker detection control is executed instead of peak AGC control at intervals of about once every 50 times.
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。
Next, in step S102, peak AGC control is performed. More specifically, in order to perform the photometry of the subject field, the photometric sensor control unit 172, the accumulation time T p for photometry, and outputs the
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。
In step S103, it is determined whether or not the photometric data read from the
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。
In step S104, the photometric sensor control unit 172 calculates the next photometric accumulation time T p_next for performing accumulation for the next photometry according to the following formula (1), and based on the calculated next photometric accumulation time T p_next. Set the amplifier gain.
T p — next = V agc / V omax · T p (1)
In the above equation (1), T p is the next metering accumulation time, T p is the metering accumulation time at the current processing, V agc is the target value (target AGC level), and V omax is the
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。
In step S105, the photometric calculation unit 173 calculates the average photometric value in the entire region of the
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。 In step S106, if it is determined in step S103 described above that the photometric data is not valid data, the process returns to step S102, and the processes in steps S102 to S105 described above are performed once again. On the other hand, if it is determined that the photometric data is valid data, the process proceeds to step S107.
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。 In step S107, the photometric sensor control unit 172 determines whether to execute subject-oriented AGC control for scene recognition. Specifically, it is determined whether or not the difference between the maximum value and the minimum value among the average photometric values for each divided region calculated in step S105 is equal to or greater than a predetermined value. When these differences are smaller than a predetermined value, the subject is a uniform subject with a small difference in luminance, and is not suitable for subject-oriented AGC control in which the average luminance becomes the target photometric value. Is determined not to be executed. On the other hand, since luminance information and color information are used for scene recognition, if the difference between the maximum value and the minimum value of the average photometric value for each divided region is a predetermined value or more, charge accumulation by subject-oriented AGC control is performed. It is determined that scene recognition is performed based on the photometric value of the accumulation result.
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。
In step S108, the photometric sensor control unit 172 calculates the scene recognition accumulation time T S for performing subject-oriented AGC control according to the following equation (2), and calculates the calculated scene recognition accumulation time T S. Based on the above, the amplifier gain is set.
T S = V agc SC / V ave · T p (2)
In the above equation (2), T S is the accumulation time for scene recognition, T p is the accumulation time for photometry during the current process, V agc SC is the target value (target AGC level) of the subject-oriented AGC, and V ave is the peak It is the average value of the output value of the
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。 In step S109, the photometric sensor control unit 172 performs photometric calculation based on photometric data obtained by peak AGC control, and calculates the shutter speed and aperture value.
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。 In step S110, if subject-focused AGC control is executed according to the determination result in step S107 described above, the process proceeds to step S111. If subject-focused AGC control is not performed, the process proceeds to step S115.
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。 When subject-focused AGC control is executed, the process proceeds to step S111, and it is determined whether or not flicker is detected in flicker detection control in step S119 described later. If flicker is detected, the process proceeds to step S112. If flicker is not detected, the process proceeds to step S113.
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。 If it is determined in step S111 that flicker has been detected, the process proceeds to step S112, where the reset timing of the second timer set in step S214 (to be described later) (that is, the blinking valley in the flicker cycle (the luminance is minimized). The process waits for a time α (where α <flicker cycle) is deviated from the point of time), and then proceeds to step S113.
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。
In step S113, subject-oriented AGC control is performed. More specifically, in order to perform the scene recognition, photometry sensor control unit 172, the accumulation time T S for scene recognition, with amplifier gain, and outputs the
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。
In step S114, it is determined whether or not the photometric data read from the
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。
In step S115, it is determined whether the currently set focus mode is the tracking mode or the auto area AF mode. If the focus mode is the tracking mode, the process proceeds to step S116. If the focus mode is the auto area AF mode, the process proceeds to step S117. In step S116, the focus detection calculation unit 176 performs template matching between a captured image in subject-oriented AGC control by the
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。 The photometric process is performed as described above. When the photometry process is completed, after the focus detection process is performed in step S3 shown in FIG. 5, the second switch SW2 is not turned on (step S4 = No), and the first switch SW1 is continued. If it is turned on (step S1 = Yes), the process again proceeds to step S101 shown in FIG. Until the count value of the first timer becomes equal to or greater than the predetermined value, the above-described peak AGC control and subject-oriented AGC control are repeatedly performed (step S101 = No), while the count of the first timer is equal to or greater than the predetermined value. When it becomes (step S101 = Yes), the count value of the first timer is reset to zero in step S118, and the process proceeds to step S119, where flicker detection control is performed instead of peak AGC control. That is, in the present embodiment, as shown in FIG. 7, the peak AGC control and the subject-oriented AGC control are performed until the first switch SW1 is continuously turned on and the second switch SW2 is turned on. Are repeatedly executed, and flicker detection control is executed instead of peak AGC control at a predetermined interval (that is, an interval at which the count value of the first timer is equal to or greater than a predetermined value). Although FIG. 7 shows an example in which flicker detection control is executed instead of peak AGC control at intervals of once every five times, the interval at which flicker detection control is executed is particularly limited. For example, the flicker detection control may be executed at an interval of about once every 50 times.
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。 Hereinafter, flicker detection control in this embodiment will be described. FIG. 8 is a flowchart of flicker detection control in the present embodiment.
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。 First, in step S201, it is determined whether or not the next photometric accumulation time T p_next in the peak AGC control calculated in step S104 described above is less than 10 ms. If the next photometric accumulation time T p_next in peak AGC control is less than 10 ms, it is determined that flicker detection is necessary, and the process proceeds to step S202. On the other hand, when the next photometry accumulation time T p_next in the peak AGC control is 10 ms or more, the next photometry accumulation time T p_next in the peak AGC control is longer than the flicker cycle, and therefore the influence of flicker is small. It is determined that it is not necessary to detect, and the flicker detection control is terminated. In the present embodiment, assuming that the power source of the flicker light source is a 50 Hz or 60 Hz power source, it is determined whether or not the next photometric accumulation time T p_next is less than 10 ms. However , the length of the next photometric accumulation time T p_next when making such a determination is not particularly limited to 10 ms, and can be appropriately changed according to the frequency of the power source of the flicker light source.
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。
In step S202, the photometric sensor control unit 172 sets the flicker detection accumulation time TF for causing the
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。
In step S203, the photometric sensor control unit 172 outputs the flicker detection accumulation time TF set in step S202, together with the amplifier gain, to the
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。
In step S204, the flicker detection unit 175 determines whether or not the
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。
In step S205, a variable N indicating the number of the frame to be processed is set to N = 1. In subsequent step S206, the flicker detection data repeatedly measured and read in steps S203 and S204 by the flicker detection unit 175. Among them, processing for calculating an average luminance value for each divided region of the
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。
In step S207, the flicker detection unit 175 performs processing for extracting a region where the average luminance value for each divided region calculated in step S205 is maximum for the flicker detection data measured and read in the Nth frame. Here, FIG. 9 shows an example of a scene in the case where a flicker light source exists within the light receiving range of the
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。
Here, as shown in FIG. 10, in the case where the flicker light source exists within the light receiving range of the
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。 In step S208, the flicker detection unit 175 determines whether or not the composition has been changed. In the present embodiment, whether or not the composition has been changed is determined based on whether or not the maximum luminance area of the Nth frame is the same as the maximum luminance area of the (N−1) th frame. That is, when the maximum brightness area of the Nth frame and the maximum brightness area of the (N-1) th frame are the same, it can be determined that the composition has not been changed, and the maximum brightness area of the Nth frame. If the maximum brightness area of the (N−1) th frame is different, it can be determined that the composition has been changed. For example, when the position of the flicker light source is changed from the position shown in FIG. 9 to the position shown in FIG. 11, the maximum luminance area is also changed from the area B to the area A. That is, in such a case, since the maximum luminance area is different, it can be determined that the composition has been changed. If it is determined that the composition has not been changed, the process proceeds to step S209. On the other hand, if it is determined that the composition has been changed, it is determined that it is not appropriate to perform flicker detection, and the flicker detection control is terminated. If N = 1, there is no data for the (N−1) th frame, so the process proceeds to step S209 without performing this process.
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。 In step S209, the flicker detection unit 175 determines whether or not the luminance value of the maximum luminance region shows a minimum value in the (N-1) th frame. When the luminance value of the maximum luminance area in the N-1th frame shows a minimum value, the frame number of the N-1th frame is stored, and the flicker flicker valley (the point at which the luminance is minimized) is stored. ) The counter starts to detect the period. If the counter for detecting the flicker flickering cycle has already been started, the count number up to the (N-2) th frame is saved, the counter value is reset, and a new count is added. Start. Whether or not the luminance value of the maximum luminance area in the N-1 frame is a minimum value is determined by, for example, the luminance value of the maximum luminance area in the N frame and the maximum luminance in the N-1 frame. This can be done by comparing the brightness value of the region. Specifically, when the luminance value of the maximum luminance region in the Nth frame is larger than the luminance value of the maximum luminance region in the N−1th frame, the maximum luminance region in the N−1th frame. It is possible to determine that the luminance value of is a minimum value. If the maximum luminance area in the N-1th frame indicates a minimum value, the process proceeds to step S210. On the other hand, if the maximum luminance area in the N-1th frame does not indicate a minimum value, the process proceeds to step S210. The process proceeds to step S213. If N = 1, there is no data in the (N−1) th frame, and the process proceeds to step S211 without performing this process.
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。
In step S210, the flicker detection unit 175 performs an interpolation operation based on the luminance value of the maximum luminance area extracted in step S207, and detects flicker flickering valleys (points at which the luminance is minimized). Done. FIG. 12 shows the relationship between the luminance change due to flicker and the luminance value of flicker detection data by the
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。 In step S211, the flicker detection unit 175 determines whether N has reached a predetermined number. If N is not a predetermined number, the process proceeds to step S214, where N = N + 1, and the processes of steps S206 to S210 described above are repeated until N reaches the predetermined number. On the other hand, if N reaches a predetermined number, the process proceeds to step S212. In this case, the predetermined number can be set to a number that can obtain a sufficient sample for flicker detection.
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。 Next, in step S212, the flicker detection unit 175 compares the maximum value and the minimum value of the luminance values in the maximum luminance region, and determines that the flicker light source is present when the difference is equal to or greater than a predetermined value. The process proceeds to step S213. On the other hand, if the difference is less than the predetermined value, it is determined that there is no flicker light source, and the flicker detection control is terminated.
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。
Next, in step S213, the flicker detection unit 175 calculates the flicker cycle. The flicker cycle can be calculated based on the following formula (3).
Flicker cycle = (sampling cycle by photometric sensor 137) × [(number of samples in the blinking valley) + (interpolated value)] (3)
Note that as the number of samplings between the blinking valleys, the counter value of the counter for detecting the flickering valley period described above can be used. In addition, as the interpolation value, a value after the decimal point of the calculation value calculated by the interpolation calculation in step S210 can be used. If data for a plurality of flicker cycles is obtained, the flicker cycle may be calculated by averaging the data for the plurality of flicker cycles.
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。 Next, in step S214, the flicker detection unit 175 performs processing for starting the second timer based on the flicker cycle calculated in step S213. In the present embodiment, when starting the second timer, it is reset when counted up to the flicker cycle calculated in step S213, and the reset timing is the flicker valley (in the flicker cycle calculated in step S212). The timing is set so as to be shifted by a time α (where α <flicker cycle) from the time point when the luminance becomes the minimum. In other words, the second timer is periodically reset at “timing that becomes the flickering valley in the flicker cycle + α”, in other words, at the reset timing, it always shifts from the flickering valley in the flicker cycle. Is set as follows. In this embodiment, if the second timer has already been started, the reset timing of the second timer is corrected based on the newly calculated flicker cycle in step S213.
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。
The second timer thus set controls the charge accumulation start timing by the
本実施形態のカメラ1は、以上のように動作する。
The
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。
In the present embodiment, photometric accumulation time T p for photometry of the object scene, scene recognition accumulation time T S for scene recognition, and flicker detection for detecting light source flicker. set the accumulation time T F of the use, storage time T p for these photometry switch the accumulation time T F for storage time T S and flicker detection for scene recognition, along with the amplifier gain, and outputs the
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。 In particular, according to the present embodiment, as shown in FIG. 7, peak AGC control and subject-oriented AGC control are repeatedly executed, and flicker detection control is executed instead of peak AGC control at predetermined intervals. By adopting such a configuration, it is possible to satisfactorily detect flicker while appropriately performing photometry and exposure control. Further, with such a configuration, flicker detection control can be repeatedly executed at a predetermined interval, whereby the calculated flicker cycle can be corrected sequentially, and based on this, the flicker cycle can be corrected. The second timer based on can be sequentially corrected, and as a result, the flicker cycle detection accuracy can be improved.
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。 Further, according to the present embodiment, based on the detected flicker cycle, the timing of charge accumulation for scene recognition (subject-oriented AGC control) and charge accumulation for imaging is set to the flicker valley (the luminance is minimum) in the flicker cycle. Therefore, it is possible to effectively prevent a decrease in scene recognition accuracy and a decrease in the quality of a captured image due to flicker.
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。 The embodiment described above is described for facilitating the understanding of the present invention, and is not described for limiting the present invention. Therefore, each element disclosed in the above embodiment is intended to include all design changes and equivalents belonging to the technical scope of the present invention.
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。
For example, in the above-described embodiment, a configuration in which the peak AGC control, the subject-focused AGC control, and the flicker detection control are performed by the
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。 In the above-described embodiment, the configuration in which the peak AGC control, the subject-focused AGC, and the flicker detection control are switched based on whether the count of the first timer is equal to or greater than the predetermined value is exemplified. The flicker detection control may be executed when the peak AGC control and the subject-oriented AGC are repeated and executed a predetermined number of times.
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。 Further, in the above-described embodiment, when calculating the flicker cycle, it is determined whether the flicker cycle of the 50 Hz power source is 10.0 ms or the 60 Hz power source flicker cycle is 8.3 ms, A configuration may be adopted in which the closer cycle (that is, 10.0 ms or 8.3 ms) is calculated as the flicker cycle.
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。
Note that the
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
DESCRIPTION OF
Claims (5)
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。 A charge storage photometric element;
Sending either one of the first accumulation time for photometry and the second accumulation time for detecting flicker due to the periodic luminance change of the light source to the photometry element, the first accumulation time or An accumulation time control unit for causing the photometric element to accumulate charges in the second accumulation time;
An acquisition unit for acquiring an output from the photometric element;
A photometric unit that performs photometry based on the output from the photometric element accumulated in the first accumulation time;
An imaging apparatus comprising: a flicker detection unit that performs flicker detection based on an output from the photometry element accumulated in the second accumulation time.
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。 The imaging device according to claim 1,
The acquisition unit is characterized in that, when charge accumulation by the photometric element is performed in the second accumulation time, the output from the photometric element is read out and read out.
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。 The imaging device according to claim 1 or 2,
The image capturing apparatus, wherein the accumulation time control unit periodically switches between the first accumulation time and the second accumulation time and sends the first accumulation time to the photometric element.
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。 In the imaging device in any one of Claims 1-3,
A scene recognizing unit for recognizing the type of the shooting scene based on the output from the photometric element;
In the case where the scene recognition unit recognizes the type of the photographic scene, the accumulation time control unit accumulates charges by the photometric element when the photometric element accumulates charges during the first accumulation time. An image pickup apparatus that controls the accumulation time of the photometric element so that the timing becomes different from the timing at which the light amount of the light source becomes the smallest in the flicker cycle.
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。 In the imaging device according to any one of claims 1 to 4,
The image pickup apparatus, wherein the flicker detection unit corrects the detected flicker cycle by repeatedly detecting the flicker cycle based on the output from the photometric element accumulated in the second accumulation time.
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US9854178B2 (en) | 2014-06-04 | 2017-12-26 | Canon Kabushiki Kaisha | Image pickup apparatus with flicker detection and having plurality of unit pixel areas, control method therefor, and storage medium |
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- 2011-05-02 JP JP2011102743A patent/JP2012235325A/en active Pending
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