JP2016039596A - Imaging device and control method therefor - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To perform stable exposure free from fluctuation of power supply frequency, under a flicker light source that is lighted by a power supply of a predetermined frequency.SOLUTION: A digital camera 100 includes an imaging element 103, a photometric sensor 108 for metering the amount of light impinging on the imaging element 103 through a barrel 100B, and an ICPU112 for detecting whether or not the light from a flicker light source is contained in the incident light. When the fact that the light from a flicker light source is contained in the incident light is detected, the ICPU112 generates a flicker synchronization signal by detecting the phase of the light from the flicker light source, e.g., the peak timing t_peak of the amount of flicker light, immediately before exposure of main shooting, and adjusts the time until exposure of main shooting is started from the flicker synchronization signal, so that the peak timing t_peak is included in the exposure time when performing main shooting.SELECTED DRAWING: Figure 5

Description

本発明は、デジタルカメラ等の撮像装置及びその制御方法に関し、特に、蛍光灯等の人工光源下での撮影の際にフリッカーを検知し、フリッカーによる明暗の変化の少ないタイミングで露光を行う技術に関する。   The present invention relates to an imaging apparatus such as a digital camera and a control method therefor, and more particularly to a technique for detecting flicker when photographing under an artificial light source such as a fluorescent lamp and performing exposure at a timing with little change in brightness due to flicker. .

近年、デジタルカメラの撮像素子の高感度化に伴い、室内のような比較的暗い環境下においても高速のシャッタ速度でブレのない写真を撮影することができるようになってきている。ここで、室内光源として普及している蛍光灯では、電源(一般的に、商用電源)の周波数の影響により、周期的に照明光がゆらぐフリッカーと呼ばれる現象が生じる。そして、フリッカーが生じる光源(以下「フリッカー光源」と記す)下での高速シャッタ撮影では、フリッカーの影響によって、フレーム毎に画像の露出や色温度にばらつきが生じてしまい、また、1フレーム内で露出ムラや色ムラが発生してしまうことがある。   In recent years, with the increase in sensitivity of image pickup elements of digital cameras, it has become possible to take a blur-free photograph at a high shutter speed even in a relatively dark environment such as a room. Here, in a fluorescent lamp that is widely used as an indoor light source, a phenomenon called flicker in which illumination light periodically fluctuates due to the influence of the frequency of a power source (generally, a commercial power source). In high-speed shutter shooting under a light source that generates flicker (hereinafter referred to as “flicker light source”), the image exposure and color temperature vary from frame to frame due to the effect of flicker, and within one frame. Exposure unevenness and color unevenness may occur.

ここで、フリッカー光量のピーク近傍では明暗の変化は小さい。そこで、フリッカーの周期と位相を検知し、フリッカー光源からの光量(以下「フリッカー光量」という)のピークタイミングに合わせて露光を行うようにフリッカー同期信号を生成して撮影を行うフリッカー除去システムが提案されている(特許文献1参照)。   Here, the change in brightness is small near the peak of the flicker light amount. Therefore, a flicker removal system that detects the flicker period and phase and generates a flicker synchronization signal so as to perform exposure according to the peak timing of the light amount from the flicker light source (hereinafter referred to as “flicker light amount”) is proposed. (See Patent Document 1).

特開2004−193922号公報JP 2004-193922 A

しかしながら、商用電源の周波数のゆらぎは、短い時間でみると±0.2Hz程度あると言われており、フリッカー光源の明滅周波数のゆらぎは、±0.4Hz程度ある。そのため、上記特許文献1に記載されたフリッカー除去システムでは、フリッカー検知から時間が経過すると、商用電源の周波数のゆらぎの影響で、フリッカー同期信号とフリッカー光量のピークタイミングとの関係がずれてくる。   However, it is said that the fluctuation of the frequency of the commercial power supply is about ± 0.2 Hz in a short time, and the fluctuation of the flicker frequency of the flicker light source is about ± 0.4 Hz. For this reason, in the flicker removal system described in Patent Document 1, when the time has elapsed since flicker detection, the relationship between the flicker synchronization signal and the peak timing of the flicker light amount shifts due to the influence of fluctuations in the frequency of the commercial power supply.

図9は、フリッカー光量、フリッカー同期信号及びシャッタ動作の関係と、シャッタ動作によって得られる撮影像(1フレームの画像)における輝度分布を模式的に示す図である。図9(a)〜(c)において、フリッカー同期信号からシャッタ動作までの時間は一定であり、シャッタ速度(露光時間)も一定である。図9(a),(b),(c)はそれぞれ、フリッカー検知から約100ms(ミリ秒),200ms,300msが経過したときの状態を示している。図9から、一度、フリッカー検知を行ってフリッカー同期信号のタイミングを算出しても、フリッカー検知からの時間の経過と共に、フリッカー光量のピークタイミングとシャッタ動作のタイミングとがずれてしまうことで、輝度分布の異なる撮影像となってしまうことがわかる。   FIG. 9 is a diagram schematically illustrating the relationship between the flicker light amount, the flicker synchronization signal, and the shutter operation, and the luminance distribution in a captured image (one frame image) obtained by the shutter operation. 9A to 9C, the time from the flicker synchronization signal to the shutter operation is constant, and the shutter speed (exposure time) is also constant. 9A, 9B, and 9C show states when about 100 ms (milliseconds), 200 ms, and 300 ms have elapsed since flicker detection, respectively. From FIG. 9, even if flicker detection is performed once and the timing of the flicker synchronization signal is calculated, the peak timing of the flicker light amount and the timing of the shutter operation are shifted with the passage of time from flicker detection. It can be seen that the captured images have different distributions.

本発明は、所定の周波数の電源により点灯するフリッカー光源下において、電源周波数のゆらぎによらず、安定した露出を行うことができる技術の提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide a technique capable of performing stable exposure regardless of fluctuations in power supply frequency under a flicker light source that is lit by a power supply having a predetermined frequency.

本発明に係る撮像装置は、撮像素子と、光学系を通過して前記撮像素子へ入射する入射光の光量を測光する測光手段と、前記入射光にフリッカー光源からの光が含まれているか否かを前記測光手段を用いて検知する検知手段と、備える撮像装置であって、前記検知手段は、前記入射光にフリッカー光源からの光が含まれていることを検知した場合に、本撮影の露光の直前に前記フリッカー光源からの光の位相を検知することを特徴とする。   An image pickup apparatus according to the present invention includes an image pickup element, a photometric unit that measures the amount of incident light that passes through an optical system and enters the image pickup element, and whether the incident light includes light from a flicker light source. And an image pickup apparatus that detects whether or not the incident light includes light from a flicker light source. A phase of light from the flicker light source is detected immediately before exposure.

本発明によれば、フリッカー光源下において、電源周波数のゆらぎによらず、安定した露出を行うことができ、これにより、安定した撮像出力を得ることができる。   According to the present invention, stable exposure can be performed under a flicker light source regardless of fluctuations in the power supply frequency, and a stable imaging output can be obtained.

本発明の実施形態に係るデジタルカメラの概略構成を示す図である。1 is a diagram illustrating a schematic configuration of a digital camera according to an embodiment of the present invention. 図1のデジタルカメラでの撮影制御のフローチャートである。2 is a flowchart of shooting control in the digital camera of FIG. 1. 周波数が50Hz,60Hzの各電源で点灯させたフリッカー光源に対する測光センサの電荷蓄積制御と出力測光値の推移を示す図である。It is a figure which shows transition of the charge accumulation control of a photometry sensor with respect to the flicker light source turned on with each power supply whose frequency is 50 Hz, and 60 Hz, and an output photometric value. フリッカー光量のピークタイミング(位相)を算出する方法の一例を説明する図である。It is a figure explaining an example of the method of calculating the peak timing (phase) of flicker light quantity. フリッカー同期信号とシャッタ開始信号の関係(タイミング)を示す図である。It is a figure which shows the relationship (timing) of a flicker synchronizing signal and a shutter start signal. 図1のデジタルカメラのシャッタスイッチのSW2がオンされてから撮像素子による撮影動作が行われるまでの撮影シーケンスを示す第1の図である。FIG. 3 is a first diagram illustrating a photographing sequence from when the shutter switch SW2 of the digital camera of FIG. 1 is turned on until a photographing operation is performed by the image sensor. 図1のデジタルカメラのシャッタスイッチのSW2がオンされてから撮像素子による撮影動作が行われるまでの撮影シーケンスを示す第2の図である。FIG. 6 is a second diagram illustrating a photographing sequence from when the shutter switch SW2 of the digital camera of FIG. 1 is turned on until a photographing operation by the image sensor is performed. 図2のステップS210での絞り動作と測光値に掛けるゲインとの関係を説明する図である。It is a figure explaining the relationship between the aperture operation in step S210 of FIG. 2 and the gain applied to the photometric value. フリッカー光量、フリッカー同期信号及びシャッタ動作の関係と、シャッタ動作によって得られる撮影像における輝度分布を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the luminance distribution in the picked-up image obtained by the relationship between a flicker light quantity, a flicker synchronizing signal, and shutter operation | movement, and shutter operation | movement.

以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。ここでは、本発明に係る撮像装置として、所謂、デジタルカメラを取り上げることとする。但し、本発明はこれに限定されるものではなく、カメラ機能を備える各種の電子機器であってもよい。例えば、本発明に係る撮像装置は、携帯電話やスマートフォン等のカメラ機能付き携帯通信端末、カメラ機能付き携帯型コンピュータ、カメラ機能付き携帯ゲーム機等であってもよい。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Here, a so-called digital camera is taken up as the imaging apparatus according to the present invention. However, the present invention is not limited to this, and various electronic devices having a camera function may be used. For example, the imaging device according to the present invention may be a mobile communication terminal with a camera function such as a mobile phone or a smartphone, a portable computer with a camera function, a portable game machine with a camera function, or the like.

<デジタルカメラの概略構成>
図1は、本発明の実施形態に係るデジタルカメラ100の概略構成を示す図である。デジタルカメラ100は、大略的に、カメラ本体100A及びレンズ鏡筒100Bから構成される。撮像光学系であるレンズ鏡筒100Bは、カメラ本体100Aと一体となっていてもよいし、カメラ本体100Aに対して着脱自在であってもよい。
<Schematic configuration of digital camera>
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a digital camera 100 according to an embodiment of the present invention. The digital camera 100 generally includes a camera body 100A and a lens barrel 100B. The lens barrel 100B that is an imaging optical system may be integrated with the camera body 100A, or may be detachable from the camera body 100A.

カメラ本体100Aは、CPU101、メモリ102、撮像素子103、シャッタ104、ハーフミラー105、ピント板106、表示素子107及び測光センサ(AEセンサ)108を備える。また、カメラ本体100Aは、ペンタプリズム109、不図示の光学ファインダ、AF(自動合焦)センサ110、AFミラー111、ICPU112及びメモリ113を備える。レンズ鏡筒100Bは、複数のレンズ121と、不図示の絞りと、LPU122とを備える。   The camera body 100A includes a CPU 101, a memory 102, an image sensor 103, a shutter 104, a half mirror 105, a focus plate 106, a display element 107, and a photometric sensor (AE sensor) 108. The camera main body 100A includes a pentaprism 109, an optical finder (not shown), an AF (automatic focus) sensor 110, an AF mirror 111, an ICPU 112, and a memory 113. The lens barrel 100B includes a plurality of lenses 121, a diaphragm (not shown), and an LPU 122.

CPU101は、デジタルカメラ100の各部を制御するマイクロコンピュータである。メモリ102は、CPU101が実行するプログラムや変数等を格納するROMと、CPU101がプログラムを展開する作業領域や一時的に画像データ等を記憶するRAMを含む。LPU122は、鏡筒内CPUであり、被写体に対する距離情報等をCPU101へ送信し、また、CPU101からの指令に基づいてレンズ121の駆動制御等を行う。撮像素子103は、赤外カットフィルタやローパスフィルタ等を含むCCDセンサ或いはCMOSセンサ等のイメージセンサである。シャッタ104は、非撮影時には閉じて撮像素子103を遮光し、撮影時には開いてレンズ鏡筒100Bを通過した入射光(光束)を撮像素子103へ導く。   The CPU 101 is a microcomputer that controls each unit of the digital camera 100. The memory 102 includes a ROM that stores programs executed by the CPU 101, variables, and the like, a work area where the CPU 101 develops programs, and a RAM that temporarily stores image data and the like. The LPU 122 is a CPU in the lens barrel, transmits distance information to the subject to the CPU 101, and performs drive control of the lens 121 based on a command from the CPU 101. The image sensor 103 is an image sensor such as a CCD sensor or a CMOS sensor including an infrared cut filter and a low-pass filter. The shutter 104 is closed when not photographing to shield the image sensor 103, and is opened during photographing and guides incident light (light beam) that has passed through the lens barrel 100B to the image sensor 103.

撮像素子103の前面側(被写体側)に設けられたハーフミラー105は、非撮影時にレンズ121を通して入射する光の一部を反射して、ピント板106に光学像を結像させる。表示素子107は、PN液晶等のAF測距枠を表示し、被写体のどの位置に対してAF動作の制御が行われているかを、光学ファインダを通じて撮影者に示す。測光センサ108は、CCD或いはCOMS等の撮像素子からなり、本実施形態では、測光センサ108からの出力信号を用いて、顔検出や追尾、測光、フリッカー検知等を行う。なお、本実施形態では、フリッカー検知手段として測光センサ108を用いているが、本撮影を行うための撮像素子103をフリッカー検知手段として用いることもできる。   The half mirror 105 provided on the front surface side (subject side) of the image sensor 103 reflects a part of the light incident through the lens 121 when not photographing, and forms an optical image on the focus plate 106. The display element 107 displays an AF distance measurement frame such as a PN liquid crystal, and indicates to the photographer through the optical viewfinder which position of the subject is controlled by the AF operation. The photometric sensor 108 includes an image sensor such as a CCD or a COMS. In the present embodiment, face detection, tracking, photometry, flicker detection, and the like are performed using an output signal from the photometric sensor 108. In the present embodiment, the photometric sensor 108 is used as the flicker detection unit, but the image sensor 103 for performing the main photographing can also be used as the flicker detection unit.

ペンタプリズム109は、ピント板106の被写体像を測光センサ108と光学ファインダへ導く。なお、測光センサ108は、ペンタプリズム109を介してピント板106に結像された被写体像を斜め方向の位置から見ている。AFミラー111は、レンズ鏡筒100Bから入射してハーフミラー105を通過した光束の一部をAFセンサ110へ導く。AFセンサ110は、受光した光束に基づいて、被写体に対する合焦のための測距を行う。   The pentaprism 109 guides the subject image on the focusing screen 106 to the photometric sensor 108 and the optical viewfinder. The photometric sensor 108 views the subject image formed on the focus plate 106 via the pentaprism 109 from a position in the oblique direction. The AF mirror 111 guides part of the light beam incident from the lens barrel 100 </ b> B and passing through the half mirror 105 to the AF sensor 110. The AF sensor 110 performs distance measurement for focusing on the subject based on the received light flux.

ICPU112は、測光センサ108の駆動制御や測光演算、顔検知演算や追跡演算等の被写体認識処理、フリッカー検知演算等の各種の演算処理を行うCPUである。メモリ113は、ICPU112が実行するプログラムや変数等を格納するROMと、ICPU112がプログラムを展開する作業領域や一時的に演算結果を記憶するRAMを含む。なお、本実施形態では、測光センサ108のために専用CPUであるICPU112を備える構成としているが、測光センサ108の駆動制御や画像処理、演算をCPU101で行う構成としてもよい。   The ICPU 112 is a CPU that performs various calculation processes such as subject recognition processing such as drive control of the photometric sensor 108, photometry calculation, face detection calculation and tracking calculation, and flicker detection calculation. The memory 113 includes a ROM that stores programs executed by the ICPU 112, variables, and the like, a work area where the ICPU 112 develops programs, and a RAM that temporarily stores calculation results. In this embodiment, the ICPU 112, which is a dedicated CPU, is provided for the photometric sensor 108. However, the CPU 101 may be configured to perform drive control, image processing, and calculation of the photometric sensor 108.

なお、図1には不図示であるが、デジタルカメラ100は、電源スイッチ及びシャッタスイッチを備える。シャッタスイッチは、半押し(第1ストローク)でオンするスイッチSW1と、全押し(第2ストローク)でオンするスイッチSW2とを備える。スイッチSW1がオンすることで、測光センサ108からの出力に基づく露出制御とAFセンサ110からの出力に基づく自動合焦制御が実行される。また、スイッチSW2がオンすることで、本撮影が行われる。本撮影では、撮像素子103に結像した光学像が撮像素子103によってアナログ電気信号に変換され、そのアナログ電気信号が不図示の画像処理手段によりデジタル画像データに変換され、不図示のメモリカード等の記憶手段に記憶される。   Although not shown in FIG. 1, the digital camera 100 includes a power switch and a shutter switch. The shutter switch includes a switch SW1 that is turned on by half pressing (first stroke) and a switch SW2 that is turned on by full pressing (second stroke). When the switch SW1 is turned on, exposure control based on the output from the photometric sensor 108 and automatic focus control based on the output from the AF sensor 110 are executed. Further, when the switch SW2 is turned on, the actual photographing is performed. In the actual photographing, an optical image formed on the image sensor 103 is converted into an analog electric signal by the image sensor 103, and the analog electric signal is converted into digital image data by an image processing unit (not shown), and a memory card (not shown) or the like. Is stored in the storage means.

<デジタルカメラでの撮影制御方法>
図2は、デジタルカメラ100での撮影制御のフローチャートである。図2に示す各処理は、CPU101がROMに格納されたプログラムをRAMに展開することにより、デジタルカメラ100の各構成要素の動作を制御することにより実現される。なお、図2に示す処理の中には、CPU101の制御下において実質的にICPU112が実行する処理があり、その処理については動作主体をICPU112として説明を行うこととする。
<Shooting control method with digital camera>
FIG. 2 is a flowchart of shooting control by the digital camera 100. Each process shown in FIG. 2 is realized by the CPU 101 developing the program stored in the ROM in the RAM and controlling the operation of each component of the digital camera 100. 2 includes a process that is substantially executed by the ICPU 112 under the control of the CPU 101. The process will be described on the assumption that the operation subject is the ICPU 112.

デジタルカメラ100の電源がオンされると、ステップS201において、CPU101はレンズ情報を取得する。なお、レンズ情報は、CPU101とLPU122との間のシリアル通信によってLPU122から取得することができ、CPU101は、取得したレンズ情報から絞り動作の開始タイミングや動作速度を知ることができる。   When the power of the digital camera 100 is turned on, in step S201, the CPU 101 acquires lens information. The lens information can be acquired from the LPU 122 by serial communication between the CPU 101 and the LPU 122, and the CPU 101 can know the start timing and operating speed of the aperture operation from the acquired lens information.

ステップS202では、ICPU112が通常の測光動作を行う。ステップS202の通常測光では、フリッカー光源下であってもフリッカーによる明暗の変化に対して測光値がばらつくことのないようにする。そのために、測光センサ108での電荷蓄積時間は、例えば、フリッカー光源の明暗が変化する周期の略整数倍に設定される。   In step S202, the ICPU 112 performs a normal photometry operation. In the normal photometry in step S202, the photometric value does not vary with respect to a change in brightness due to flicker even under a flicker light source. For this reason, the charge accumulation time in the photometric sensor 108 is set to, for example, approximately an integral multiple of the period in which the brightness of the flicker light source changes.

ここで、フリッカー光源の明暗が変化する周波数は、電源周波数の2倍になることから、商用電源の周波数が50Hzの地域では周波数100Hzとなり、その周期は10msとなる。同様に、商用電源の周波数が60Hzの地域では、周波数が120Hz、周期が8.33msとなる。これら2種類の周波数に対応するために、測光センサ108での電荷蓄積時間を、10msと8.33msの中間の約9ms程度に設定する。その場合、電源周波数が50Hzと60Hzのどちらであっても、フリッカーのほぼ1周期分の光を蓄積することになるので、フリッカー光源下でも安定した測光値を得ることができる。   Here, since the frequency at which the brightness of the flicker light source changes is twice the power supply frequency, the frequency of the commercial power supply is 50 Hz in an area where the frequency of the commercial power supply is 50 Hz, and the cycle is 10 ms. Similarly, in a region where the frequency of the commercial power supply is 60 Hz, the frequency is 120 Hz and the cycle is 8.33 ms. In order to correspond to these two types of frequencies, the charge accumulation time in the photometric sensor 108 is set to about 9 ms, which is between 10 ms and 8.33 ms. In that case, since the light for one cycle of flicker is accumulated regardless of whether the power supply frequency is 50 Hz or 60 Hz, a stable photometric value can be obtained even under a flicker light source.

ステップS202では更に、ICPU112は、得られた測光値に基づいて、露出条件である絞り値AV、シャッタ速度TV及びISO感度を、メモリ113に予め格納されているプログラム線図を利用して決定する。   In step S202, the ICPU 112 further determines the aperture value AV, the shutter speed TV, and the ISO sensitivity, which are exposure conditions, using a program diagram stored in advance in the memory 113 based on the obtained photometric value. .

ステップS203では、ICPU112が、フリッカー検知のための、測光センサ108での電荷の蓄積と読み出しを行う。本実施形態では、ステップS203では、図3に示すように、測光センサ108での電荷の蓄積と読み出しを、600fps(frames per second)の周波数(=約1.667msの周期)で連続して12回行う。   In step S203, the ICPU 112 performs charge accumulation and reading in the photometric sensor 108 for flicker detection. In the present embodiment, in step S203, as shown in FIG. 3, charge accumulation and readout by the photometric sensor 108 are continuously performed at a frequency of 600 fps (frames per second) (= period of about 1.667 ms). Do it once.

なお、図3の詳細については、後にステップS204の処理の内容について説明する際に併せて説明することとし、ここで、測光センサ108を約600fpsで駆動させる方法について説明する。600fpsという周波数は、予想されるフリッカー光源の電源周波数(100Hzと120Hz)の公倍数の周波数となっている。近年の一眼レフカメラには、撮影の直前に測光センサ108で画像信号を取得し、取得した画像信号を処理することによって顔検出や被写体追尾を行い、更にその画像信号に基づいて測光を行っているものがある。このとき、例えば、顔検出を行う場合には、少なくともQVGA程度の画素数を備えるCCD或いはCMOS等のリニア出力型の測光センサが必要とされる。   The details of FIG. 3 will be described later when the details of the processing in step S204 are described later, and here, a method of driving the photometric sensor 108 at about 600 fps will be described. The frequency of 600 fps is a frequency that is a common multiple of the expected power supply frequency (100 Hz and 120 Hz) of the flicker light source. In recent single-lens reflex cameras, an image signal is acquired by the photometric sensor 108 immediately before shooting, and the acquired image signal is processed to perform face detection and subject tracking, and then perform photometry based on the image signal. There is something. At this time, for example, when performing face detection, a linear output type photometric sensor such as a CCD or CMOS having at least the number of pixels of about QVGA is required.

QVGA以上の画素数を有するCCDやCMOSの全画素を約600fps以上のフレームレートで読み出すためには、駆動周波数を高くする方法や多数のA/D変換器を配置する方法等がある。しかし、これらの方法には、回路構成が複雑になるという問題やコストが嵩むという問題、技術的にも容易ではないという問題等がある。そこで、顔検出や被写体追尾を行う際には全画素数を読み出し、一方、フリッカー検知を行う際には、画素加算読み出しや間引き読み出しを行うことによって、600fpsの周波数に調整することを考える。   In order to read out all the pixels of a CCD or CMOS having a number of pixels of QVGA or more at a frame rate of about 600 fps or more, there are a method of increasing the driving frequency and a method of arranging a large number of A / D converters. However, these methods have a problem that the circuit configuration becomes complicated, a problem that costs increase, and a problem that it is not easy technically. Therefore, it is considered to adjust the frequency to 600 fps by reading out the total number of pixels when performing face detection or subject tracking, and performing pixel addition reading or thinning-out reading when performing flicker detection.

測光センサ108がCCDである場合、一般的にCCDは部分読み出しができないため、画素加算による読み出しライン数の擬似的減少によって高速駆動させるとよい。例えば、画素配列がストライプ状のセンサでは、垂直画素加算を行うことによって、下記表1に示すように、読み出し時間(1V時間)を短縮することができる。表1の例では、9画素加算を行うことにより、フレームレートを約600fpsにすることができ、その場合に得られる画像は、垂直方向の画素数が1/9になったものとなる。また、測光センサ108がCMOSである場合には、比較的簡単に部分読み出しを行うことができるため、いわゆる間引き読み出しによって蓄積と読み出しの合計時間が約1.667msとなるように調整するとよい。   When the photometric sensor 108 is a CCD, the CCD generally cannot perform partial readout, and therefore it is preferable to drive the CCD at high speed by a pseudo decrease in the number of readout lines by pixel addition. For example, in a sensor having a striped pixel arrangement, the readout time (1 V time) can be shortened by performing vertical pixel addition as shown in Table 1 below. In the example of Table 1, by adding 9 pixels, the frame rate can be about 600 fps, and the image obtained in that case is one in which the number of pixels in the vertical direction is 1/9. Further, when the photometric sensor 108 is a CMOS, partial reading can be performed relatively easily. Therefore, it is preferable to adjust so that the total time of accumulation and reading is about 1.667 ms by so-called thinning-out reading.

図2の説明に戻る。ステップS203の後のステップS204では、ICPU112が、フリッカー検知演算を行う。図3(a)は、周波数が50Hzの電源で点灯させたフリッカー光源に対する測光センサ108の電荷蓄積制御と出力測光値の推移を示す図である。n回目(n:自然数)の電荷蓄積を“蓄積n”、蓄積nの読み出しを“読出n”、読出nの結果から得られる測光値を“AE(n)”と記述する。なお、電荷蓄積は有限の時間で行われるため、図3(a)に示す測光値AE(n)の取得時間については、蓄積期間中の中央値で代表させることとする。   Returning to the description of FIG. In step S204 after step S203, the ICPU 112 performs flicker detection calculation. FIG. 3A is a diagram illustrating the transition of the charge accumulation control of the photometric sensor 108 and the output photometric value with respect to the flicker light source that is turned on with a power supply having a frequency of 50 Hz. The n-th (n: natural number) charge accumulation is described as “accumulation n”, the readout of the accumulation n is described as “read n”, and the photometric value obtained from the result of the readout n is described as “AE (n)”. Since charge accumulation is performed in a finite time, the acquisition time of the photometric value AE (n) shown in FIG. 3A is represented by the median value during the accumulation period.

電源周波数が50Hzの場合のフリッカー発光周期は約10msであり、“10÷1.667≒6”であるから、図3(a)に示すように、蓄積のタイミングによらず、6回周期で同じ測光値が得られる。即ち、“AE(n)=AE(n+6)”の関係となる。   When the power supply frequency is 50 Hz, the flicker emission cycle is about 10 ms and is “10 ÷ 1.667≈6”. Therefore, as shown in FIG. The same photometric value is obtained. That is, the relationship “AE (n) = AE (n + 6)” is established.

図3(b)は、周波数が60Hzの電源で点灯させたフリッカー光源に対する測光センサ108の電荷蓄積制御と出力測光値の推移を示す図である。電源周波数が50Hzの場合と同様に、電源周波数が60Hzの場合には、フリッカー発光周期は約8.33msであり、“8.33/1.667≒5”となる。つまり、図3(b)に示すように、5回周期で同じ測光値が得られ、“AE(n)=AE(n+5)”の関係となる。なお、フリッカーが生じない光源の下では、AE(n)は、nに関係なく常に一定となる。   FIG. 3B is a diagram illustrating the transition of the charge accumulation control of the photometric sensor 108 and the output photometric value with respect to the flicker light source that is turned on by a power source having a frequency of 60 Hz. Similarly to the case where the power supply frequency is 50 Hz, when the power supply frequency is 60 Hz, the flicker emission cycle is about 8.33 ms, which is “8.33 / 1.667≈5”. That is, as shown in FIG. 3B, the same photometric value is obtained in a cycle of 5 times, and the relationship of “AE (n) = AE (n + 5)” is obtained. Note that AE (n) is always constant regardless of n under a light source where flicker does not occur.

電源周波数が50Hzであるフリッカー光源下での評価値F50と、電源周波数が60Hzであるフリッカー光源下での評価値F60をそれぞれ、下記式1、式2の通りに定義することとする。   Assume that an evaluation value F50 under a flicker light source with a power supply frequency of 50 Hz and an evaluation value F60 under a flicker light source with a power supply frequency of 60 Hz are defined as the following Expression 1 and Expression 2, respectively.

このとき、所定の閾値F_thを用いて、“F50<F_th、且つ、F60<F_th”の関係が成り立つ場合には、フリッカーなし(フリッカー光源下ではない)と判断することができる。また、“F50<F_th、且つ、F60≧F_th”の関係が成り立つ場合には、電源周波数が50Hzであるフリッカー光源下であると判断することができる。更に、“F50≧F_th、且つ、F60<F_th” の関係が成り立つ場合には、電源周波数が60Hzであるフリッカー光源下であると判断することができる。 At this time, when the relationship of “F50 <F_th and F60 <F_th” is established using the predetermined threshold value F_th, it can be determined that there is no flicker (not under the flicker light source). Further, when the relationship of “F50 <F_th and F60 ≧ F_th” is established, it can be determined that the flicker light source has a power supply frequency of 50 Hz. Furthermore, when the relationship of “F50 ≧ F_th and F60 <F_th” is established, it can be determined that the flicker light source has a power frequency of 60 Hz.

ここで、デジタルカメラ100のパンニング操作や被写体の動きに起因して、評価値F50,F60の両方が閾値F_thを超えてしまう場合が考えられる。この場合には、評価値F50,F60の大きさを比較する。“F50≧F_th、且つ、F60≧F_th”の場合において、“F50≦F60”の場合には、電源周波数が50Hzであるフリッカー光源下であると判断し、“F50>F60”の場合には、電源周波数が60Hzであるフリッカー光源下であると判断する。但し、この場合には、フリッカー検知結果の信頼性が低いとして、フリッカー検知をやり直すようにしてもよい。   Here, there may be a case where both the evaluation values F50 and F60 exceed the threshold value F_th due to the panning operation of the digital camera 100 and the movement of the subject. In this case, the evaluation values F50 and F60 are compared in magnitude. In the case of “F50 ≧ F_th and F60 ≧ F_th”, in the case of “F50 ≦ F60”, it is determined that the power source frequency is under the flicker light source with 50 Hz, and in the case of “F50> F60”, The power source frequency is determined to be under a flicker light source having a frequency of 60 Hz. However, in this case, the flicker detection may be performed again on the assumption that the reliability of the flicker detection result is low.

ステップS204では更に、ICPU112は、フリッカーが存在する場合には、フリッカー光の位相を求める。フリッカー光の位相の求め方としては、例えば、連続する12回の電荷蓄積と読み出しで得られた測光値を補間し、フリッカー光量が最大となるピークタイミングを算出する方法を用いることができる。   In step S204, the ICPU 112 further obtains the phase of the flicker light when flicker is present. As a method for obtaining the phase of the flicker light, for example, a method can be used in which a photometric value obtained by twelve consecutive charge accumulations and readouts is interpolated to calculate a peak timing at which the flicker light quantity becomes maximum.

図4は、フリッカー光量のピークタイミングを算出する方法の一例を説明する図である。図4中、測光値AE(1)〜AE(12)の中で最大出力を得た点をP2[t(m),AE(m)]とし、その1つ前の測光点をP1[t(m−1),AE(m−1)]とし、1つ後の測光点をP1[t(m+1),AE(m+1)]とする。測光値AE(m−1),AE(m+1)のうちの小さい値を取る点(図4の例ではP1)と点P2とを通る直線を“L1=at+b”として求める。そして、測光値AE(m−1),AE(m+1)のうちの大きい値を取る点(図4の例ではP3)を通り、傾きが-aの直線をL2として、直線L1,L2の交点を求める。この交点から、フリッカー用測光開始時を基準(0ms)としたときのピークタイミングt_peakと、ピークタイミングt_peakでの測光値AE_peakを算出することができる。なお、ここではフリッカー光量のピークタイミングを算出したが、フリッカー光量のボトムタイミングを算出してもよい。   FIG. 4 is a diagram for explaining an example of a method for calculating the peak timing of the flicker light amount. In FIG. 4, the point where the maximum output is obtained among the photometric values AE (1) to AE (12) is P2 [t (m), AE (m)], and the previous photometric point is P1 [t (M-1), AE (m-1)], and the next photometric point is P1 [t (m + 1), AE (m + 1)]. A straight line passing through the point (P1 in the example of FIG. 4) and the point P2 that takes a small value among the photometric values AE (m−1) and AE (m + 1) is obtained as “L1 = at + b”. Then, it passes through a point (P3 in the example of FIG. 4) that takes a large value among the photometric values AE (m−1) and AE (m + 1), and a straight line having an inclination of −a is L2, and the intersection of the straight lines L1 and L2 Ask for. From this intersection, the peak timing t_peak when the flicker metering start time is set as a reference (0 ms), and the photometric value AE_peak at the peak timing t_peak can be calculated. Although the peak timing of the flicker light amount is calculated here, the bottom timing of the flicker light amount may be calculated.

ステップS204の後のステップS205では、ICPU112が、ステップS204で求めたフリッカーの周波数及び位相(例えば、ピークタイミングt_peak)からフリッカー同期信号を生成し、CPU101へ出力する。フリッカー同期信号は、フリッカーの所定のタイミングに同期した信号であり、本実施形態では、フリッカー発光周期毎に発生させる。   In step S205 after step S204, the ICPU 112 generates a flicker synchronization signal from the flicker frequency and phase (for example, peak timing t_peak) obtained in step S204, and outputs the flicker synchronization signal to the CPU 101. The flicker synchronization signal is a signal synchronized with a predetermined timing of the flicker, and is generated every flicker light emission period in this embodiment.

図5は、フリッカー同期信号とシャッタ開始信号の関係(タイミング)を示す図であり、シャッタ速度が1/1000secの場合と1/200secの場合とを例示している。図5において、フリッカー同期信号からシャッタ104がシャッタ動作を開始するためのシャッタ開始信号までの待ち時間を“T_ShutterWait(以下「T_SW」と記す)”とする。また、シャッタ開始信号から実際にシャッタ104が動作を開始するまでのレリーズタイムラグを“T_ShutterResponse(以下「T_SR」と記す)”とする。つまり、フリッカー同期信号から“T_SW+T_SR”だけ時間が経過した後に、実際にシャッタ104は走行を開始する。更に、シャッタ104が撮像素子103の端から端まで走る時間を“T_Run”とする。   FIG. 5 is a diagram showing the relationship (timing) between the flicker synchronization signal and the shutter start signal, and illustrates the case where the shutter speed is 1/1000 sec and 1/200 sec. 5, the waiting time from the flicker synchronization signal to the shutter start signal for the shutter 104 to start the shutter operation is “T_ShutterWait” (hereinafter referred to as “T_SW”). The release time lag until the operation starts is “T_ShutterResponse (hereinafter referred to as“ T_SR ”).” That is, after the time of “T_SW + T_SR” has elapsed from the flicker synchronization signal, the shutter 104 actually starts running. Further, the time during which the shutter 104 runs from end to end of the image sensor 103 is “T_Run”.

フリッカー光量の変化は、ピークタイミングt_peakを挟む前後で小さい。そこで、シャッタ104の先幕走行開始から後幕走行終了までの時間T_Run(つまり、露光時間)の略中心にフリッカー光量のピークタイミングがくるように、待ち時間T_SWをシャッタ速度毎に変更することで、シャッタ開始信号を出すタイミングを調整する。   The change in the amount of flicker light is small before and after the peak timing t_peak. Therefore, the waiting time T_SW is changed for each shutter speed so that the peak timing of the flicker light amount comes to approximately the center of the time T_Run (that is, the exposure time) from the start of the front curtain travel to the end of the rear curtain travel. The timing for issuing the shutter start signal is adjusted.

なお、ステップS204においてフリッカー発光周期Tとピークタイミングt_peakが判明している。フリッカー同期信号の発生タイミングt_Flicker(以下「t_F」と記す)は、フリッカー検知のための測光開始時を基準(0ms)として、“t_F=t_peak−T_SR−(T_Run+TVmax)/2+T×n”で表される。ここで、nは自然数、TVmaxは、フリッカー対策の実行/不実行の境界となるシャッタ速度である。このように、発生タイミングt_Fがピークタイミングt_peak毎に変化するようなフリッカー同期信号とするとよい。   In step S204, the flicker emission period T and the peak timing t_peak are known. The flicker synchronization signal generation timing t_Flicker (hereinafter referred to as “t_F”) is expressed by “t_F = t_peak−T_SR− (T_Run + TVmax) / 2 + T × n” with the time of the start of photometry for flicker detection as a reference (0 ms). The Here, n is a natural number, and TVmax is a shutter speed serving as a boundary between execution / non-execution of flicker countermeasures. As described above, it is preferable that the flicker synchronization signal is such that the generation timing t_F changes at every peak timing t_peak.

ところで、シャッタ速度TVが1/100sec(=10ms)より遅い場合は、フリッカー光源からの1周期分以上の光を含む露光となるため、フリッカーに起因する露出ばらつきは小さくなる。そこで、本実施形態では、シャッタ速度TVが1/100secよりも速い場合にのみ、フリッカー対策を講じることを考える。また、シャッタ速度TVが1/111(≒9ms)前後である場合、測光センサ108はフリッカー光源からのほぼ1周期分の光を電荷として蓄積することになるため、フリッカー光源下でも安定した露光を得ることができる。従って、本実施形態では、シャッタ速度が8ms(=1/125sec)より速い場合にフリッカー対策を講じることとし、よって、以下の説明では、TVmax=1/125sec(=8ms)とする。   By the way, when the shutter speed TV is slower than 1/100 sec (= 10 ms), the exposure includes light for one cycle or more from the flicker light source, so that the exposure variation due to the flicker is reduced. Therefore, in the present embodiment, it is considered that countermeasures against flicker are taken only when the shutter speed TV is faster than 1/100 sec. In addition, when the shutter speed TV is around 1/111 (≈9 ms), the photometric sensor 108 accumulates light for approximately one cycle from the flicker light source as electric charge, so that stable exposure is performed even under the flicker light source. Can be obtained. Therefore, in the present embodiment, when the shutter speed is faster than 8 ms (= 1/125 sec), flicker countermeasures are taken. Therefore, in the following description, TVmax = 1/125 sec (= 8 ms).

なお、待ち時間T_SWを、“T_SW=(TVmax−TV)/2、且つ、TV<1/125”とすると、フリッカー光量のピークタイミングt_peakを、シャッタ104の先幕走行開始から後幕走行終了までの時間の中心にくるように設定することができる。このようにしてシャッタ速度毎に設定した待ち時間T_SWをテーブルにしてメモリ113に記憶しておいてもよい。表2に、シャッタ速度と待ち時間T_SWとの関係を示すテーブルの例を示す。   When the waiting time T_SW is “T_SW = (TVmax−TV) / 2 and TV <1/125”, the peak timing t_peak of the flicker light amount is from the start of the front curtain travel of the shutter 104 to the end of the rear curtain travel. Can be set to be at the center of the time. The waiting time T_SW set for each shutter speed in this way may be stored in the memory 113 as a table. Table 2 shows an example of a table indicating the relationship between the shutter speed and the waiting time T_SW.

ステップS205に続くステップS206では、CPU101が、スイッチSW2がオンされたか否か(ユーザがシャッタスイッチを全押ししたか否か)を判定する。SW2がオンされていない場合(S205でNO)、CPU101は、処理をステップS202へ戻し、フリッカー発光周期と位相を最新の情報に更新していく。このとき、本実施形態では、1回の通常測光について1回のフリッカー検知処理を繰り返すシーケンスとしているが、ステップS203,S204のようなフリッカー検知処理は、複数回の通常測光に対して1回のみ行うようにしてもよい。   In step S206 following step S205, the CPU 101 determines whether the switch SW2 is turned on (whether the user has fully pressed the shutter switch). If SW2 is not turned on (NO in S205), the CPU 101 returns the process to step S202, and updates the flicker emission cycle and phase to the latest information. At this time, in the present embodiment, a sequence in which one flicker detection process is repeated for one normal metering is performed, but the flicker detection process in steps S203 and S204 is performed only once for a plurality of normal metering. You may make it perform.

一方、SW2がオンされた場合(S206でYES)、CPU101は、処理をステップS207へ進める。ステップS207においてCPU101は、SW2がオンされてから所定時間内に、つまり、撮像素子103による撮影動作が行われるまでの間に、フリッカー検知処理を完了することができる否かを判定する。CPU101は、フリッカー検知処理の実施が不可能な場合(S207でNO)、処理をステップS208へ進め、フリッカー検知処理の実施が可能な場合(S207でYES)、処理をステップS209へ進める。   On the other hand, if SW2 is turned on (YES in S206), CPU 101 advances the process to step S207. In step S207, the CPU 101 determines whether or not the flicker detection process can be completed within a predetermined time after the SW2 is turned on, that is, before the photographing operation by the image sensor 103 is performed. If the flicker detection process cannot be performed (NO in S207), the CPU 101 advances the process to step S208. If the flicker detection process can be executed (YES in S207), the CPU 101 advances the process to step S209.

ここで、ステップS207でのフリッカー検知処理の実施可否判定について、図6及び図7を参照して説明する。図6及び図7は、SW2がオンされてから撮像素子103による撮影動作が行われるまでのハーフミラー105、絞り及びシャッタ104の動作の関係を表す撮影シーケンスを示す図である。   Here, whether or not the flicker detection process can be performed in step S207 will be described with reference to FIGS. FIG. 6 and FIG. 7 are diagrams illustrating a photographing sequence representing the relationship among the operations of the half mirror 105, the diaphragm, and the shutter 104 from when SW2 is turned on until the photographing operation by the image sensor 103 is performed.

図6(a)は、フリッカー対策を講じない通常撮影時の撮影シーケンスを表している。通常撮影では、SW2がオンされると、CPU101がSW2のオン信号に基づいてミラーアップ用モータ(図1に不図示)を駆動することで、ハーフミラー105のミラーアップ動作(撮像素子103の前面からの退避)が開始される。ミラーアップ動作が完了すると、ハーフミラー105は、アップした状態でバウンドしてから安定状態になる。安定した撮影を行うために、ミラーアップ指示をしてからバウンドが収まって撮影可能状態となるまでの時間(ミラーアップ安定時間)を、カメラ本体100Aに設けられたタイマ(計時手段(図1に不図示))によって計測する。   FIG. 6A shows a shooting sequence during normal shooting without taking measures against flicker. In normal shooting, when SW2 is turned on, the CPU 101 drives a mirror-up motor (not shown in FIG. 1) based on the SW2 on signal, thereby causing the mirror up operation of the half mirror 105 (the front surface of the image sensor 103). Evacuation) starts. When the mirror up operation is completed, the half mirror 105 bounces in the up state and then becomes stable. In order to perform stable photographing, the time (mirror up stabilization time) from when the mirror up instruction is given until the bounce is settled to become ready for photographing (mirror up stabilization time) is determined by a timer (timer means (see FIG. 1 in FIG. 1)). (Not shown)).

また、CPU101は、SW2のオン信号に基づいて、撮影条件として設定された絞りとなるようにLPU122に指示を行う。なお、図6及び図7では、CPU101とLPU122との間の通信を「レンズ通信」と記している。LPU122は、CPU101から指示された絞り状態となるように絞りを駆動し、絞りの駆動が終了すると、そのことをCPU101へ通知して、絞り動作を終了させる。   Further, the CPU 101 instructs the LPU 122 to set the aperture set as the photographing condition based on the SW2 ON signal. In FIG. 6 and FIG. 7, communication between the CPU 101 and the LPU 122 is described as “lens communication”. The LPU 122 drives the diaphragm so that the diaphragm state instructed by the CPU 101 is obtained, and when the diaphragm driving is completed, the LPU 122 notifies the CPU 101 of this and terminates the diaphragm operation.

CPU101は、SW2がオンしてからシャッタ先幕を走行させるまでの時間(レリーズ安定時間)を、タイマによって計測する。このレリーズ安定時間の計測は、SW2がオンしてから撮像素子103による撮影までの時間にばらつきが生じないようにするために行われ、これにより、安定した撮影が可能となる。   The CPU 101 measures the time (release stable time) from when SW2 is turned on until the shutter front curtain travels (time for release stabilization). The measurement of the release stabilization time is performed so that there is no variation in the time from when SW2 is turned on to when the image is picked up by the image sensor 103, thereby enabling stable shooting.

通常撮影は、これらのミラーアップ安定時間、絞り駆動時間、レリーズ安定時間の3つの時間が終了した時点で実施可能となる。図6(a)の例では、レリーズ安定時間が最も遅く終了するため、レリーズ安定時間の終了に合わせて、撮像素子103による撮影動作が開始される。   The normal photographing can be performed at the time when these three times of the mirror up stabilization time, the aperture driving time, and the release stabilization time are completed. In the example of FIG. 6A, since the release stabilization time ends the latest, the photographing operation by the image sensor 103 is started at the end of the release stabilization time.

図6(b)は、フリッカーレス撮影を行う場合の撮影シーケンスを表している。なお、フリッカーレス撮影とは、上述したフリッカー対策を講じることで、フリッカー光源下でフリッカーの影響を受けずに、安定した撮像出力を得る撮影をいう。フリッカーレス撮影でも絞り動作には時間がかかるため、SW2がオンされると図6(a)の通常撮影時と同じ動作が行われる。なお、ここでの、絞り動作についての説明は、重複するために省略する。   FIG. 6B shows a shooting sequence when performing flickerless shooting. Note that flickerless shooting refers to shooting that obtains a stable imaging output without being affected by flicker under a flicker light source by taking the above-described countermeasure against flicker. Since the aperture operation takes time even in flickerless shooting, when SW2 is turned on, the same operation as in normal shooting in FIG. 6A is performed. Note that the description of the diaphragm operation is omitted because it overlaps.

一方、ミラーアップ動作は動作完了までが早いため、シャッタ104の先幕走行開始タイミングからミラーアップ安定時間を逆算することで、ミラーアップ動作の開始時間を決定することとする。なお、レンズ121のレンズ情報と撮影条件で設定された絞り値とから絞り駆動時間がわかるので、ミラーアップ安定時間の計測開始時間は、絞り駆動時間とレリーズ安定時間とを比較して、長い方の完了時間から逆算すればよい。   On the other hand, since the mirror-up operation is quick to complete, the mirror-up operation start time is determined by calculating the mirror-up stabilization time from the timing of starting the first curtain travel of the shutter 104. Since the aperture drive time can be determined from the lens information of the lens 121 and the aperture value set in the shooting conditions, the measurement start time of the mirror up stabilization time is longer than the aperture drive time and the release stabilization time. Can be calculated from the completion time.

フリッカーレス撮影では、ミラーアップ動作の開始が、SW2がオンされた直後ではなくなったことで、SW2がオンされた後に測光センサ108への光路が確保され、これによりフリッカー検知を実施する時間を確保することが可能になる。フリッカー検知実施可能時間は、“絞り駆動時間≦レリーズ安定時間”の場合、“[フリッカー検知実施可能時間]=[レリーズ安定時間]−[ミラーアップ安定時間]”、で求められる。また、“絞り駆動時間>レリーズ安定時間”の場合、“[フリッカー検知実施可能時間]=[絞り駆動時間]−[ミラーアップ安定時間]”、で求められる。   In flickerless shooting, since the mirror-up operation is not started immediately after SW2 is turned on, an optical path to the photometric sensor 108 is secured after SW2 is turned on, thereby securing time for performing flicker detection. It becomes possible. The flicker detection feasible time is obtained by “[flicker detection feasible time] = [release stable time] − [mirror up stable time]” when “aperture driving time ≦ release stable time”. Further, when “aperture driving time> release stable time”, “[flicker detection possible time] = [aperture driving time] − [mirror up stable time]” is obtained.

デジタルカメラの中には、レリーズタイムラグにバラつきがあっても、絞り駆動時間とミラーアップ安定時間とが完了した時点で撮影を実施することで、撮影開始時間を早めることが可能なものがある。その場合、フリッカー検知実施可能時間は、絞り駆動時間によって決定されることになり、“[フリッカー検知実施可能時間]=[絞り駆動時間]−[ミラーアップ安定時間]”、で求められる。   In some digital cameras, even when the release time lag varies, it is possible to advance the shooting start time by performing shooting when the aperture driving time and the mirror up stabilization time are completed. In this case, the flicker detection feasible time is determined by the aperture driving time, and is obtained by “[flicker detection feasible time] = [aperture driving time] − [mirror up stabilization time]”.

フリッカー検知実施可能時間内にフリッカー検知処理を実施し、フリッカー同期信号を更新するためには、図4に示したように、6回の電荷蓄積と読み出しを実施することができればよい。但し、その場合、12回の電荷蓄積によるフリッカー発光周期Tの検知を行うことはできないため、フリッカー発光周期Tについては、以前に検知した結果を用いることとなる。6回の電荷蓄積によるフリッカー光量のピークタイミングt_peakの演算のみを行う場合には、フリッカー発光周期Tの演算等をも行う場合よりも演算時間が短くて済むことから、短時間でフリッカー検知を完了させることが可能となる。   In order to perform the flicker detection process and update the flicker synchronization signal within the flicker detection feasible time, it is sufficient that the charge accumulation and reading can be performed six times as shown in FIG. However, in this case, since the flicker emission period T cannot be detected by 12 times of charge accumulation, the previously detected result is used for the flicker emission period T. When only calculating the peak timing t_peak of the flicker light amount due to six times of charge accumulation, the calculation time is shorter than when calculating the flicker light emission period T, etc., so the flicker detection is completed in a short time. It becomes possible to make it.

なお、フリッカー検知実施可能時間中に12回の電荷蓄積が可能であり、且つ、ピークタイミングt_peakの演算に加えてフリッカー発光周期Tの演算も実施することが可能である場合には、これら両方の演算を実施しても構わない。また、測光値がフリッカー光量のピークタイミングt_peakを表すような、上昇と下降を交互に繰り返す変化を見せた場合には、6回の電荷蓄積回数に到達する前にピークタイミングt_peakを演算することが可能である。よって、ピークタイミングt_peakのみを求める場合には、上記の6回の電荷蓄積回数に限られず、6回の電荷蓄積回数に到達する前に電荷蓄積を完了させることも可能である。   In addition, in the case where the charge can be accumulated 12 times during the flicker detection feasible time and the flicker emission period T can be calculated in addition to the calculation of the peak timing t_peak, both of these can be performed. An operation may be performed. In addition, when the photometric value shows a change in which the rise and fall are alternately repeated such that the flicker light quantity represents the peak timing t_peak, the peak timing t_peak can be calculated before the number of charge accumulations reaches six. Is possible. Therefore, when only the peak timing t_peak is obtained, the charge accumulation is not limited to the above six times of charge accumulation, and it is also possible to complete the charge accumulation before reaching the six times of charge accumulation.

図7は、SW1のオンによりステップS203〜S205のフリッカー検知処理が実行されているときにSW2がオンされた場合の撮影シーケンスを表した図である。この場合、CPU101は、SW2がオンされた後もSW1がオンされたことで開始されたフリッカー検知を継続した場合に、フリッカー検知実施可能時間内に、残りの処理を完了させることができるか否かを判断する。CPU101は、フリッカー検知が完了すると判断される場合にはフリッカー検知処理を継続し、フリッカー検知が完了しないと判断される場合には、フリッカー検知処理を途中で中断する。その他のシーケンスは、図6(b)のシーケンスと同じであるため、説明を省略する。   FIG. 7 is a diagram showing a shooting sequence when SW2 is turned on when the flicker detection process of steps S203 to S205 is being executed when SW1 is turned on. In this case, if the CPU 101 continues the flicker detection started when the SW1 is turned on even after the SW2 is turned on, whether or not the remaining processing can be completed within the flicker detection executable time. Determine whether. When it is determined that the flicker detection is completed, the CPU 101 continues the flicker detection process, and when it is determined that the flicker detection is not completed, the CPU 101 interrupts the flicker detection process. The other sequences are the same as the sequence in FIG.

ステップS208においてCPU101は、フリッカー検知を行わず、それ以前に検知されたフリッカー情報を用いて撮影動作を行い、その後、本処理を終了させる。一方、ステップS209では、ICPU112が、図6(b)及び図7を参照して説明した通りに、フリッカー検知用の電荷蓄積と読み出し動作を行う。ステップS209の処理は、ステップS203の処理と同じであるが、フリッカー検知実施可能時間に処理が完了するように、6回の電荷蓄積によってフリッカー光量のピークタイミングt_peakだけを演算するようにしてもよい。   In step S208, the CPU 101 does not perform flicker detection, performs a shooting operation using flicker information detected before that time, and then ends this processing. On the other hand, in step S209, the ICPU 112 performs charge accumulation and reading operations for flicker detection as described with reference to FIGS. The process in step S209 is the same as the process in step S203, but only the peak timing t_peak of the flicker light amount may be calculated by accumulating the charge six times so that the process is completed within the flicker detection feasible time. .

ステップS210においてCPU101は、ステップS209での読み出しによって得られる測光値に、絞り駆動に応じたゲインを掛ける。図8は、絞り動作と測光値に掛けるゲインとの関係を説明する図であり、ここでは、開放絞りF2.8のレンズの場合を例示している。なお、図8では、蓄積nに対してかけるゲインをGain(n)で表している。   In step S210, the CPU 101 multiplies the photometric value obtained by the reading in step S209 by a gain corresponding to the aperture drive. FIG. 8 is a diagram for explaining the relationship between the aperture operation and the gain applied to the photometric value. Here, a case of a lens having an open aperture F2.8 is illustrated. In FIG. 8, the gain applied to the accumulation n is represented by Gain (n).

フリッカーレス撮影時の撮影シーケンスでは、図6(b)及び図7に示したように、CPU101とLPU122との間のレンズ通信が行われた後に絞り駆動が開始される。そのため、絞り駆動が開始されると、図8に示されるような速度で絞りが動作し、測光センサ108に届く光量が低下する。つまり、フリッカー検知用の電荷蓄積中に絞り駆動が実行されるため、SW1のオンにより実行されるステップS203のフリッカー検知用の電荷蓄積に対して、測光値が低く算出されることになる。そこで、この光量低下分を打ち消すように絞り駆動に応じたゲインを測光値に掛けることで、フリッカー検知用の電荷蓄積と同様の測光値に補正する。なお、レンズ鏡筒100Bがカメラ本体100Aに対して着脱自在な、所謂、交換レンズである場合、レンズ鏡筒100B毎に、レンズ通信時間、開放絞り値、最大絞り値、絞り駆動速度等は異なる。よって、カメラ本体100Aに装着したレンズ鏡筒100Bに応じて補正量ゲインを求める必要がある。   In the shooting sequence at the time of flickerless shooting, as shown in FIGS. 6B and 7, the aperture driving is started after the lens communication between the CPU 101 and the LPU 122 is performed. Therefore, when aperture driving is started, the aperture operates at a speed as shown in FIG. 8, and the amount of light reaching the photometric sensor 108 decreases. That is, the aperture driving is executed during the charge accumulation for flicker detection, and therefore the photometric value is calculated lower than the charge accumulation for flicker detection in step S203 executed when SW1 is turned on. Therefore, by multiplying the photometric value by a gain corresponding to the aperture drive so as to cancel out the decrease in the amount of light, the photometric value is corrected to the same as the charge accumulation for flicker detection. When the lens barrel 100B is a so-called interchangeable lens that is detachable from the camera body 100A, the lens communication time, the open aperture value, the maximum aperture value, the aperture drive speed, and the like are different for each lens barrel 100B. . Therefore, it is necessary to obtain the correction amount gain according to the lens barrel 100B attached to the camera body 100A.

ステップS211では、ICPU112が、ステップS210で求めた測光値を用いてフリッカー検知演算を行い、その処理内容はステップS204の処理内容と同じである。なお、ステップS211では、フリッカーのピークタイミングの演算までを行うか又は周期演算まで行うかが、ステップS209で行った電荷蓄積回数に応じて変更される。   In step S211, the ICPU 112 performs a flicker detection calculation using the photometric value obtained in step S210, and the processing content is the same as the processing content in step S204. In step S211, whether to perform the flicker peak timing calculation or the cycle calculation is changed according to the number of charge accumulations performed in step S209.

ステップS212では、ICPU112が、ステップS211で求めたフリッカーのピークタイミングに基づいてフリッカー同期信号を生成し、その処理内容はステップS205の処理内容と同じである。ステップS212の後、CPU101は、処理をステップS208へ進めて撮影動作を行い、その後、本処理を終了させ、これによりデジタルカメラ100は、撮影待機状態へ戻る。   In step S212, the ICPU 112 generates a flicker synchronization signal based on the flicker peak timing obtained in step S211, and the processing content is the same as the processing content in step S205. After step S212, the CPU 101 advances the process to step S208 to perform a shooting operation, and thereafter ends the present process, whereby the digital camera 100 returns to the shooting standby state.

以上の説明の通り、本実施形態によれば、SW2がオンしてからフリッカー検知のための測光センサ108での電荷蓄積と読み出し、演算を行うことができる。つまり、撮影直前のフリッカー同期信号を生成することが可能となるため、フリッカー光源下でも安定した撮像出力を得ることができる。   As described above, according to the present embodiment, it is possible to perform charge accumulation, reading, and calculation in the photometric sensor 108 for flicker detection after SW2 is turned on. That is, since it is possible to generate a flicker synchronization signal immediately before photographing, a stable imaging output can be obtained even under a flicker light source.

100 デジタルカメラ
100A カメラ本体
100B レンズ鏡筒
101 CPU
103 撮像素子
104 シャッタ
105 ハーフミラー
107 表示素子
108 測光センサ
112 ICPU
122 LPU
100 Digital Camera 100A Camera Body 100B Lens Barrel 101 CPU
DESCRIPTION OF SYMBOLS 103 Image pick-up element 104 Shutter 105 Half mirror 107 Display element 108 Photometric sensor 112 ICPU
122 LPU

Claims (7)

撮像素子と、
光学系を通過して前記撮像素子へ入射する入射光の光量を測光する測光手段と、
前記入射光にフリッカー光源からの光が含まれているか否かを前記測光手段を用いて検知する検知手段と、備える撮像装置であって、
前記検知手段は、前記入射光にフリッカー光源からの光が含まれていることを検知した場合に、本撮影の露光の直前に前記フリッカー光源からの光の位相を検知することを特徴とする撮像装置。
An image sensor;
Photometric means for measuring the amount of incident light that passes through the optical system and enters the image sensor;
An image pickup apparatus comprising: a detection unit that detects whether the incident light includes light from a flicker light source using the photometry unit;
The detection means detects the phase of the light from the flicker light source immediately before the exposure of the main photographing when it detects that the incident light contains light from the flicker light source. apparatus.
前記検知手段が検知した前記フリッカー光源からの光の位相に対応したフリッカー同期信号を生成する生成手段と、
前記本撮影を行う際のシャッタ速度に応じて、前記フリッカー同期信号から前記本撮影の露光を開始するまでの時間を調整する調整手段と、を備えることを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。
Generating means for generating a flicker synchronization signal corresponding to the phase of light from the flicker light source detected by the detection means;
2. The imaging according to claim 1, further comprising: an adjusting unit that adjusts a time from the flicker synchronization signal to the start of exposure of the main shooting in accordance with a shutter speed at the time of performing the main shooting. apparatus.
前記調整手段は、前記フリッカー光源からの光の光量が最大となるピークタイミングが前記本撮影を行う際の露光時間に含まれるように、前記フリッカー同期信号から前記本撮影の露光が開始されるまでの時間を調整することを特徴とする請求項2に記載の撮像装置。   The adjustment means until the exposure of the main photographing is started from the flicker synchronization signal so that the peak timing at which the light amount from the flicker light source is maximized is included in the exposure time when performing the main photographing. The imaging apparatus according to claim 2, wherein the time is adjusted. 前記撮像素子に対する露光を制御するシャッタを備え、
前記調整手段は、前記フリッカー同期信号から前記シャッタにシャッタ動作を開始させるためのシャッタ開始信号を生成するまでの時間に、前記シャッタ開始信号から実際に前記シャッタが走行を開始するまでのレリーズタイムラグを加えた時間を調整することを特徴とする請求項3に記載の撮像装置。
A shutter for controlling exposure to the image sensor;
The adjustment means sets a release time lag from the shutter start signal until the shutter actually starts running during a period from the flicker synchronization signal to generation of a shutter start signal for causing the shutter to start a shutter operation. The imaging apparatus according to claim 3, wherein the added time is adjusted.
前記撮像素子の前面側に配置され、前記撮像素子への光の入射を制御すると共に前記撮像素子へ対して前記入射光の一部を前記測光手段へ導くミラーと、
前記シャッタの走行開始までに前記ミラーを前記撮像素子の前面から退避させる駆動手段と、を備え、
前記検知手段は、前記ミラーを前記撮像素子の前面から退避させる動作を開始する前に前記フリッカー光源からの光の位相の検知を完了することができる場合に、前記フリッカー光源からの光の位相の検知を行うことを特徴とする請求項4に記載の撮像装置。
A mirror that is disposed on the front side of the image sensor, controls the incidence of light to the image sensor and guides a part of the incident light to the photometric means with respect to the image sensor;
Drive means for retracting the mirror from the front surface of the image sensor until the shutter starts to travel,
The detection means can detect the phase of the light from the flicker light source when the detection of the phase of the light from the flicker light source can be completed before the operation of retracting the mirror from the front surface of the image sensor is started. The imaging apparatus according to claim 4, wherein detection is performed.
前記撮像素子への光の入射を制御する絞りを備え、
前記本撮影の露光の直前に行われる前記絞りの駆動に応じて、前記検知手段が前記測光手段を用いて前記入射光にフリッカー光源からの光が含まれているか否かを検知するための前記測光手段による測光値に対して補正をかけることを特徴とする請求項5に記載の撮像装置。
A diaphragm for controlling the incidence of light on the image sensor;
The detection means detects whether the incident light contains light from a flicker light source using the photometry means in response to driving of the diaphragm performed immediately before the exposure of the main photographing. 6. The imaging apparatus according to claim 5, wherein a correction is applied to a photometric value obtained by the photometric means.
撮像装置の制御方法であって、
光学系を通過して撮像素子へ入射する入射光の光量を測光する測光ステップと、
前記測光ステップにおいて前記入射光にフリッカー光源からの光が含まれているか否かを検知する第1の検知ステップと、
前記第1の検知ステップにおいて前記入射光にフリッカー光源からの光が含まれている場合に、前記フリッカー光源からの光の位相に対応したフリッカー同期信号を生成する生成ステップと、
前記撮像素子による本撮影の開始が指示された場合に、所定時間内に前記フリッカー光源からの光の位相の検知を完了することができるか否かを判定する判定ステップと、
前記判定ステップで前記フリッカー光源からの光の位相の検知を完了することができると判定された場合に、前記フリッカー光源からの光の位相を検知する第2の検知ステップと、
前記第2の検知ステップにおいて検知された前記フリッカー光源からの光の位相に基づいて前記フリッカー同期信号を更新する更新ステップと、
前記本撮影を行う際のシャッタ速度に応じて、前記更新ステップで更新されたフリッカー同期信号から前記本撮影の露光を開始するまでの時間を調整する調整ステップと、
前記調整ステップで調整された時間が経過した後に前記本撮影を行う撮影ステップと、を有することを特徴とする撮像装置の制御方法。
A method for controlling an imaging apparatus,
A photometric step for measuring the amount of incident light that passes through the optical system and enters the image sensor;
A first detection step of detecting whether or not light from a flicker light source is included in the incident light in the photometric step;
A generation step of generating a flicker synchronization signal corresponding to the phase of the light from the flicker light source when the incident light contains light from the flicker light source in the first detection step;
A determination step of determining whether or not the detection of the phase of the light from the flicker light source can be completed within a predetermined time when an instruction to start main photographing by the image sensor is given;
A second detection step of detecting the phase of the light from the flicker light source when it is determined in the determination step that the detection of the phase of the light from the flicker light source can be completed;
An update step of updating the flicker synchronization signal based on the phase of light from the flicker light source detected in the second detection step;
An adjustment step of adjusting a time from the flicker synchronization signal updated in the update step to the start of the exposure of the main shooting according to the shutter speed at the time of performing the main shooting;
And a photographing step for performing the main photographing after the time adjusted in the adjusting step has elapsed.
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