JP5627470B2 - 撮像装置及びその制御方法、並びにプログラム - Google Patents

Description

本発明は、撮像装置及びその制御方法、並びにプログラムに関し、特に、フリッカー検出を行う撮像装置及びその制御方法、並びにプログラムに関する。

カメラの撮像素子がＣＭＯＳの場合、フリッカー光源下では、そのフリッカーの影響がラインフリッカーという縞として現れる。

そのため、フリッカーの有無を検出して、ラインフリッカーの逆位相のゲインを掛けたり、蓄積時間をフリッカー周期の整数倍で制御することで、その影響を低減、または、無くすようにしていた。

フリッカーの検出方法として、撮像素子から出力される画像信号をもとにフリッカーを検出する方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。

また、動画撮像時の補助光として用いるライトがカメラに設けられていることがあり、ライトは設定によって、被写体の明るさが所定値よりも暗い時に自動点灯したり、常に点灯させたりできる。

特開２００９−１５２９１９号公報

上述した検出方法によりフリッカー検出を行う場合、フリッカー検出に用いる画像信号にはラインフリッカーが生じるため、撮像素子から出力される画像信号に基づく画像を表示部に逐次表示するライブビュー（以下、ＬＶという）時に以下のような問題が生じる。すなわち、ＬＶ時にフリッカー検出を行うと、ラインフリッカーが生じた画像をＬＶ時に表示する画像（以下、ＬＶ画像という）として表示することとなり、ユーザに不快感を与えてしまう。

また、上述した検出方法によりフリッカー検出を行う場合、ＬＶ時にライトなどの補助光が照射されていると、フリッカー光源とその他の光源が混合した画像信号が得られるため、フリッカーの検出精度が低下するという問題も生じる。

そこで、本発明は、ＬＶ時に補助光を用いる場合であっても、フリッカーを精度よく検出することができる撮像装置及びその制御方法、並びにプログラムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明にかかる撮像装置は、照明装置を用いた撮影が可能な撮像装置であって、被写体を撮像して画像信号を出力する撮像手段と、前記撮像手段により出力される画像信号に基づいてフリッカー検出を行うフリッカー検出手段と、前記照明装置の状態を制御する制御手段と、を有し、前記制御手段は、前記フリッカー検出に用いる画像信号を得るための撮像を行う際に、前記照明装置を消灯状態にすることを特徴とする。

本発明によれば、ＬＶ時に補助光を用いる場合であっても、フリッカーを精度よく検出することができる。

本発明の実施の形態に係る撮像装置の概略構成を示す図である。 図１の撮像装置により実行されるライト制御処理の手順を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳述する。

図１は、本発明の実施の形態に係る撮像装置１の概略構成を示す図である。

図１において、マイクロコンピュータ１２３は、撮像装置１全体を制御する。撮像レンズ１０１は、手動又はＡＦ駆動回路１０２によりフォーカスレンズ位置を変化させることが可能となっている。ＡＦ駆動回路１０２は、例えばＤＣモータやステッピングモータによって構成され、マイクロコンピュータ１２３の制御によって撮像レンズ１０１のフォーカスレンズ位置を変化させることによりピントを合わせる。

撮像素子１１２は、被写体を撮像して画像信号をＡＤ変換器１１５に出力する。絞り駆動回路１０４は、絞り１０３を駆動する。絞り駆動量はマイクロコンピュータ１２３によって算出され、光学的な絞り値を変化させる。

主ミラー１０５は、撮像レンズ１０１から入射した光束をファインダ側と撮像素子１１２側とに切替えるためのミラーである。この主ミラー１０５は、通常はファインダ部へと光束を導くよう反射させるように配されているが、撮像が行われる場合やＬＶ（ライブビュー）を行う場合には、撮像素子１１２へと光束を導くように上方に跳ね上がり光路から待避する。

なお、ＬＶとは、撮像素子１１２により出力された画像信号に基づく画像を表示部１１８に逐次表示する機能である。ＬＶを行うことにより、表示部１１８で被写体を確認しながら静止画撮影などを行うことができる。

さらに、主ミラー１０５はその中央部が光束の一部を透過できるようにハーフミラーとなっており、透過した光束はサブミラー１０６で反射される。

サブミラー１０６は、主ミラー１０５から透過してきた光束を反射させ、焦点検出回路１０９内に配置された焦点検出センサに導くためのミラーである。ミラー駆動回路１０７は、マイクロコンピュータ１２３の制御によって主ミラー１０５を駆動させる。

ペンタプリズム１０８は、不図示のファインダへと光束を導くプリズムである。ペンタプリズム１０８を介して導かれた光束をファインダから覗くことで、被写体を確認することができる。

主ミラー１０５の中央部を透過し、サブミラー１０６で反射された光束は、焦点検出回路１０９内に配置された焦点検出センサに至る。フォーカス演算に用いるデフォーカス量は、この焦点検出センサの出力を演算することによって求められる。マイクロコンピュータ１２３は演算結果を評価してＡＦ駆動回路１０２に指示し、フォーカスレンズを駆動させる。

シャッタ駆動回路１１１は、フォーカルプレーンシャッタ１１０を駆動し、シャッタの開口時間はマイクロコンピュータ１２３によって制御される。

ＡＤ変換器１１５は、撮像素子１１２から出力されるアナログ信号をデジタル信号に変換する。映像信号処理回路１１６は、ゲートアレイなどのロジックデバイスにより実現される。

映像信号処理回路１１６は、デジタル化された画像信号に、フィルター処理、色変換処理、ガンマ処理を行うと共に、ＪＰＥＧなどの圧縮処理を行う。

また、映像信号処理回路１１６は、撮像素子１１２からの画像信号や、メモリコントローラ１１９から逆に入力される画像信号を、表示部１１８に出力することも可能である。

これらの機能切り替えはマイクロコンピュータ１２３の指示により行われる。映像信号処理回路１１６は、必要に応じて撮像素子１１２の信号の露出情報やホワイトバランス、画像の周波数成分の分析などの情報をマイクロコンピュータ１２３に出力することが可能である。

マイクロコンピュータ１２３は、それらの情報を基にフリッカー検出を行うことができる。また、マイクロコンピュータ１２３は、ホワイトバランスやゲイン調整の指示を行い、周波数成分の分析結果は、評価値としてピント合わせに利用する。また、マイクロコンピュータ１２３は、ＬＶ時には撮像素子１１２からの画像信号に基づいて被写体の測光を行い、被写体の輝度を取得する。

表示部１１８は、ＴＦＴや有機ＥＬなどが用いられ、表示駆動回路１１７により駆動される。

メモリコントローラ１１９は、映像信号処理回路１１６、バッファメモリ１２２、メモリ１２０、及び外部インタフェース１２１と接続されている。このうちの外部インタフェース１２１は、コンピュータ等と接続可能なインタフェースである。

メモリコントローラ１１９では、映像信号処理回路１１６から入力された未処理のデジタル画像信号をバッファメモリに格納し、処理済みのデジタル画像信号をメモリ１２０に格納する。また、逆にバッファメモリ１２２やメモリ１２０から画像信号を映像信号処理回路１１６に出力する。メモリ１２０は取り外し可能である場合もある。

メモリコントローラ１１９は、コンピュータ等と接続可能な外部インタフェース１２１を介してメモリ１２０に記憶されている画像を出力可能である。

操作部１２４は、マイクロコンピュータ１２３にその状態を伝え、マイクロコンピュータ１２３はその操作部の変化に応じて各部を制御する。

スイッチＳＷ１（１２５）とスイッチＳＷ２（１２６）は、レリーズボタンの操作でオンオフするスイッチであり、それぞれ操作部１２４の入力スイッチのうちの１つである。スイッチＳＷ１（１２５）のみオンの状態はレリーズボタン半押し状態であり、この状態でオートフォーカス動作や測光動作といった撮影準備動作を行う。

ＳＷ２（１２６）がオンの状態はレリーズボタンの全押し状態であり、静止画の撮影動作が行われる。

２０１はＬＶ開始／終了スイッチである。ＬＶ開始では、主ミラー１０５が光路から退避し、フォーカルプレーンシャッタ１１０が開いて、撮像素子１１２の光束が入射する。

そして、撮像素子１１２からの出力をＡＤ変換器１１５でデジタル信号に変換し、映像信号処理回路１１６で処理した後に、表示部１１８にＬＶ画像として表示する。

２０２は動画記録開始／終了スイッチである。は動画記録開始／終了スイッチ２０２が操作されると、マイクロコンピュータ１２３は、動画記録を開始し、その動画記録中に再度操作されると、動画記録を終了する。

２０３はメニュースイッチで、カメラ設定の確認・変更のためのメニューを表示部１１８に表示させるためのスイッチである。

２０４は再生スイッチで、メモリ１２０に記憶されている画像信号に基づく画像を表示部１１８に表示させるためのスイッチである。

なお、操作部１２４には、その他に各種の機能を行うためのスイッチを有していてもよい。

液晶駆動回路１２７は、マイクロコンピュータ１２３の表示内容命令に従って、文字、画像を用いて動作状態やメッセージ等を表示する外部液晶表示部１２８やファインダ内液晶表示部１２９を駆動する。また、ファインダ内液晶表示部１２９には、不図示のＬＥＤなどのバックライトが配置されており、そのＬＥＤも液晶駆動回路１２７で駆動される。

不揮発性メモリ１３０（ＥＥＰＲＯＭ）は、撮像装置１に電源が入れられていない状態でも、データを保存することができる。電源部１３１は、各ＩＣや駆動系に必要な電源を供給する。

補助光源としての補助ライト３０４（以下、「ライト」という）は、暗い撮影シーンなどにおいて被写体に光を照射することで、明るい画像を撮影することを可能にする。電流電圧制御回路３０３は、ライト３０４の点灯や消灯、光量の強さを制御している。

アクセサリーシュー通信端子３０１は、ライトＣＰＵ３０２とマイクロコンピュータ１２３とのインタフェースである。このアクセサリーシュー通信端子３０１を介して、マイクロコンピュータ１２３が測光結果からライト３０４の点灯の判断を行って、ライト３０４の制御をしたり、ライト３０４が点灯中か非点灯中かといった点灯状態の通知を受けたりする。

補助光操作部３０５は、制御モード変更スイッチ３０６の状態をライトＣＰＵ３０２に通知する。ライトＣＰＵ３０２は、制御モードにあわせたライト３０４の制御を行う。

ここで、ライト３０４の制御では３つの制御モードが用意されており、１つは撮像素子１１２からの画像信号に基づく被写体の輝度に応じて、撮像装置１の制御によって点灯や消灯を切り替える自動制御モードである。１つはライト３０４を強制的に照射する強制オンモード、もう１つはライト３０４を消灯する強制ＯＦＦモードである。

なお、本実施形態では、ライトＣＰＵ３０２、電流電圧制御回路３０３、ライト３０４、補助光操作部３０５、制御モード変更スイッチ３０６は、撮像装置１に着脱可能に装着された照明装置の一部としているが、撮像装置１に内蔵されていても構わない。その場合、ライトＣＰＵ３０２を有さず、マイクロコンピュータ１２３をライトＣＰＵ３０２の代わりに用いてもよい。

図２は、図１の撮像装置１により実行されるライト制御処理の手順を示すフローチャートである。

この処理は、撮像装置１のマイクロコンピュータ１２３により実行される。また、図２の処理は、ＬＶが開始される状態からの処理を示している。

まず、ステップＳ２０１では、ＬＶの開始が中断していたＬＶを再開したことによるものであるか否かを判別する。具体的に、再開とは、ＬＶ中にメニュー表示や再生、又は、レリーズボタンの押下に伴う動作などを行うことにより中断されていた状態から再びＬＶが開始されることを示している。一方、再開でないときは、ユーザがＬＶ開始／終了スイッチ２０１を操作することにより開始されたＬＶである。

ステップＳ２０１の判別の結果、再開であるときは（ステップＳ２０１でＹＥＳ）、ステップＳ２０４に進み、再開ではないときは（ステップＳ２０１でＮＯ）、ステップＳ２０２に進む。ステップＳ２０２では、ライト３０４が点灯しているか否かに関わらず、ライト３０４を消灯状態となるように制御する。そして、Ｓ２０３では、ライト３０４が消灯している状態において撮像素子１１２から出力される画像信号に基づいてフリッカー検出処理を行う。このように、ライト３０４が消灯している状態において撮像素子１１２から出力される画像信号に基づいてフリッカー検出処理を行うことで、フリッカー光源とその他の光源が混合することなく、フリッカーを精度よく検出することができる。

次に、ステップＳ２０４では、ライト３０４の制御モードがどのモードに設定されているかを判別する。制御モードが強制オフモードのときは、ライト３０４を消灯させたままステップＳ２０７に進む。制御モードが強制オンモードのときは、ステップＳ２０６に進みライト３０４を点灯させてからステップＳ２０７の処理に進む。制御モードが自動制御モードのときは、ステップＳ２０５に進み、被写体の輝度が閾値を超えているか否かを判別する。この閾値は、ライト３０４による照射が必要か否か判別するための予め定められた値である。

なお、ステップＳ２０５で用いられる輝度は、Ｓ２０３のフリッカー検出処理が行われて、フリッカーの影響を低減させた後に撮像素子１１２から出力された画像信号に基づいて取得された輝度であることが望ましい。

輝度が閾値を超えているときは（ステップＳ２０５でＹＥＳ）、十分な明るさが得られているのでライト３０４を消灯させたままステップＳ２０７に進む。輝度が閾値以下のとき（ステップＳ２０５でＮＯ）、十分な明るさが得られていないのでステップＳ２０６に進みライト３０４を点灯させてからステップＳ２０７に進む。

このようにしてフリッカー検知処理及びライト３０４の制御を行った後に、ステップＳ２０７では、ＬＶ画像を表示部１１８に表示させる。

次に、ステップＳ２０８では、ＬＶ画像の表示中に、ユーザが動画記録開始／終了スイッチ２０２を操作することで動画記録開始が指示されたか否か判別する。動画記録開始が指示されたときは（ステップＳ２０８でＹＥＳ）、ステップＳ２０９に進み動画記録を開始する。そして、ステップＳ２１０でユーザが動画記録開始／終了スイッチ２０２を操作することで動画記録終了が指示されたと判別すると、動画記録を終了し、ステップＳ２０７に戻る。

ステップＳ２０８の判別の結果、動画記録開始が指示されていないときは（ステップＳ２０８でＮＯ）、ステップＳ２１１において、レリーズボタンが全押し状態であるか否か、すなわち静止画の撮影動作が指示されたか否か判別する。レリーズボタンが全押し状態であるときは（ステップＳ２１１でＹＥＳ）、ステップＳ２１５に進みＬＶ画像の表示を中断して本処理を終了する。このとき、ステップＳ２０１での判別に利用するため、ＬＶ画像の表示を中断することでＬＶ画像が表示されない状態になったことをマイクロコンピュータ１２３内の記憶部に記憶しておく。

ステップＳ２１１の判別の結果、レリーズボタンが全押し状態でないときは（ステップＳ２１１でＮＯ）、ステップＳ２１２において、メニュースイッチ２０３が操作されたか否か、すなわちメニューを表示するか否かを判別する。メニュースイッチ２０３が操作されたときは（ステップＳ２１２でＹＥＳ）、ステップＳ２１５に進みＬＶ画像の表示を中断して本処理を終了する。

ステップＳ２１２の判別の結果、メニュースイッチ２０３が操作されていないときは（ステップＳ２１２でＮＯ）、ステップＳ２１３において、再生スイッチ２０４が操作されているか、すなわち再生表示を行うか否か判別する。再生スイッチ２０４が操作されたときは（ステップＳ２１３でＹＥＳ）、ステップＳ２１５に進みＬＶ画像の表示を中断して本処理を終了する。

ステップＳ２１３の判別の結果、再生スイッチ２０４が操作されていないときは（ステップＳ２１３でＮＯ）、ステップＳ２１４において、ＬＶ開始／終了スイッチ２０１が操作されたか否か、すなわちＬＶを終了するか否か判別する。ＬＶ開始／終了スイッチ２０１が操作されたときは（ステップＳ２１４でＹＥＳ）、ステップＳ２１６に進みＬＶ画像の表示を終了して本処理を終了する。このとき、ステップＳ２０１での判別に利用するため、ＬＶ画像の表示を終了することでＬＶ画像が表示されない状態になったことをマイクロコンピュータ１２３内の記憶部に記憶しておく。ＬＶ開始／終了スイッチ２０１が操作されていないときは（ステップＳ２１４でＮＯ）、ステップＳ２０７の処理に戻る。

以上のように、図２の処理によれば、フリッカー検出を行う場合には、ライト３０４を消灯するように制御し、ライト３０４が消灯された状態において得られた画像信号に基づいてフリッカーを検出するように制御する。そのため、種々の光源の混合を抑制できる結果、フリッカーを精度よく検出することができる。

また、ＬＶ画像を表示する前に、フリッカーを検出するように制御するので、フリッカーの影響によりラインフリッカーが生じた画像がＬＶ画像として表示されることを回避できる。

また、メニュースイッチ２０３や再生スイッチ２０４などのＬＶ画像の表示を一時的に中断させる中断指示を受け付ける第１の操作手段が中断指示を受け付けた後にＬＶ画像の表示を開始する場合は、フリッカー検出を行わないようにしている。一方、ＬＶ開始／終了スイッチ２０１のようなＬＶ画像の表示を終了させる終了指示を受け付ける第２の操作手段が終了指示を受け付けた後にＬＶ画像の表示を開始する場合は、ＬＶ画像の表示の開始前にフリッカー検出を行うようにしている。このように、ＬＶ画像の表示が一時的に中断された場合のように、すでにフリッカー検出が一度行われている状態においては、再度フリッカー検出を行わないようにすることで、ＬＶ画像の表示が開始されるまでに要する時間を短縮することができる。

（他の実施の形態）
本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア（プログラム）をネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（又はＣＰＵやＭＰＵ等）がプログラムコードを読み出して実行する処理である。この場合、そのプログラム、及び該プログラムを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。

１ 撮像装置
１１６ 映像信号処理回路
１１８ 表示部
１２３ マイクロコンピュータ
１２４ 操作部
３０４ 補助ライト
３０５ 補助光操作部

Claims (6)

1. 照明装置を用いた撮影が可能な撮像装置であって、
   被写体を撮像して画像信号を出力する撮像手段と、
   前記撮像手段により出力される画像信号に基づいてフリッカー検出を行うフリッカー検出手段と、
   前記照明装置の状態を制御する制御手段と、を有し、
   前記制御手段は、前記フリッカー検出に用いる画像信号を得るための撮像を行う際に、前記照明装置を消灯状態にすることを特徴とする撮像装置。
2. 前記撮像手段から出力される画像信号に基づく画像を表示する表示手段を有し、
   前記フリッカー検出手段は、前記表示手段が前記撮像手段から出力される画像信号に基づく画像を逐次表示する場合、逐次表示を開始する前に前記フリッカー検出を行うことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記表示手段が前記撮像手段から出力される画像信号に基づく画像を逐次表示している際に、逐次表示を一時的に中断させる中断指示を受け付ける第１の操作手段と、
   前記表示手段が前記撮像手段から出力される画像信号に基づく画像を逐次表示している際に、逐次表示を終了させる終了指示を受け付ける第２の操作手段と、を有し、
   前記フリッカー検出手段は、前記第１の操作手段を介して前記中断指示を受け付けた後に前記表示手段が逐次表示を開始する場合は、前記フリッカー検出を行わず、前記第２の操作手段を介して前記終了指示を受け付けた後に前記表示手段が逐次表示を開始する場合は、逐次表示の開始前に前記フリッカー検出を行うことを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
4. 前記制御手段は、前記照明装置が点灯状態であっても、前記フリッカー検出に用いる画像信号を得るための撮像を行う際には、前記照明装置を消灯状態にすることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の撮像装置。
5. 被写体を撮像して画像信号を出力する撮像手段を有し、照明装置を用いた撮影が可能な撮像装置の制御方法であって、
   前記撮像手段により出力される画像信号に基づいてフリッカー検出を行うフリッカー検出ステップと、
   前記照明装置の状態を制御する制御ステップと、を有し、
   前記制御ステップは、前記フリッカー検出に用いる画像信号を得るための撮像を行う際に、前記照明装置を消灯状態にすることを特徴とする撮像装置の制御方法。
6. 被写体を撮像して画像信号を出力する撮像手段を有し、照明装置を用いた撮影が可能な撮像装置の制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
   前記撮像手段により出力される画像信号に基づいてフリッカー検出を行うフリッカー検出ステップと、
   前記照明装置の状態を制御する制御ステップと、を有し、
   前記制御ステップは、前記フリッカー検出に用いる画像信号を得るための撮像を行う際に、前記照明装置を消灯状態にすることを特徴とするプログラム。

Images