JP6482370B2 - 撮像装置、光量変化の検出方法及びプログラム - Google Patents

Description

本発明は、デジタルカメラ等の撮像装置、撮像時の光量変化の検出方法及びプログラムに関し、特に、人工光源下での撮像時における人工光源からの光量変化に起因する露光ムラを低減する技術に関する。

デジタルカメラ等の撮像装置では、撮像素子の高感度化によって、光量が変化する人工光源（以下「フリッカ光源」という）下でも、１／４０００秒や１／８０００秒といった高速シャッタでの撮像を行うことができるようになってきている。しかし、フリッカ光源下で複数の画像を連写モードにより撮像した場合には、フレーム毎の露出にばらつきが生じる。このとき、シャッタ走行中の光量変化が大きいと、１フレーム分の画像の上下方向で露出ムラが顕著に現れる。

このような露光ムラの発生を抑制する技術として、フリッカ光源下では、ＡＥ（自動露出）センサを用いて光量変化（以下「フリッカ」という）のピークと周波数を検出し、静止画の撮像をフリッカのピークで行うようにシャッタタイミングを制御する方法が提案されている（特許文献１参照）。

特許文献１に記載された技術では、具体的には、レリーズボタンが半押しされて被写体に対するオートフォーカスと自動露出が行われているときに、所定時間の測光を行ってフリッカの周波数（周期）を検出する。続いてレリーズボタンが全押しされて連写が開始されると、レリーズボタンが半押しされたときよりも短時間の測光を行って、フリッカのピーク（光量が最大となる時刻）を検出する。そして、レリーズボタンが半押しされたときに求めたフリッカの周期とレリーズボタンが全押しされたときに求めたフリッカのピークの時刻情報とを用いて、静止画を撮像するシャッタタイミングをフリッカのピークタイミングに合わせている。

特開２０１４−２２０７６４号公報

しかしながら、特許文献１に記載された方法では、レリーズボタンの全押しにしたがって連写が行われている間にフリッカの周期が変化した場合に、その周期変化を検出することができない。そのため、連写により得られた複数のフレームの中には、シャッタタイミングがフリッカのピークタイミングからずれてしまうことによって、アンダー露出の画像や上下方向で露出ムラが顕著に発生した画像が含まれてしまうことがある。

本発明は、連写中のシャッタタイミングを確実に光量変化のピークタイミングに合わせることを可能とする撮像装置を提供することを目的とする。

本発明に係る撮像装置は、撮像手段と、測光手段と、前記測光手段により被写体に対する自動露出を行うときに光量変化のピークと周波数とを検出し、連写時に光量変化のピークのみを検出する検出手段と、前記検出手段が今回検出した光量変化のピークと前回検出した光量変化のピークとの時間差と、前記前回検出した光量変化の周波数とから、前記今回検出した光量変化の周波数が前記前回検出した光量変化の周波数から変化しているか否かを判定する判定手段と、前記今回検出した光量変化の周波数が前記前回検出した光量変化の周波数から変化している場合に光量変化の周波数を変更する変更手段と、前記変更手段により変更された周波数に基づき今回検出した光量変化のピーク以降の光量変化のピークタイミングを予測する予測手段と、前記予測手段が予測した光量変化のピークタイミングと一致するように前記撮像手段による露光のタイミングを制御する制御手段と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、連写中に光量変化の周期の変化を検出することができるため、シャッタタイミングを確実に光量変化のピークタイミングに合わせることができる。これにより、連写によって撮像される複数の画像の中に、アンダー露出の画像や上下方向で露出ムラが顕著に発生した画像が含まれてしまうことを防止することができる。

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ブロック図である。 図１のデジタルカメラの主要な構成要素の配設位置を示す断面図である。 図１のデジタルカメラでの撮像動作を説明するタイミングチャートである。 図１のデジタルカメラで実行されるフリッカ測光の説明図である。 図１のデジタルカメラで実行される連写用のフリッカ測光によるフリッカのピークの検出結果に基づく露光制御のフローチャートである。 図５のステップＳ５０２でのフリッカのピーク検出方法を説明する図である。 図５のステップＳ５０３〜Ｓ５０４の処理を説明する図である。 図５のステップＳ５１２での処理を説明する図である。

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。本実施形態では、本発明に係る撮像装置の一例として、デジタル一眼レフカメラ（以下「デジタルカメラ」と記す）を取り上げて、説明を行う。

図１は、本発明の実施形態に係るデジタルカメラ１００の概略構成を示すブロック図である。図２は、デジタルカメラ１００の主要な構成要素の配設位置を示す断面図である。

デジタルカメラ１００は、カメラ本体１００Ａと、カメラ本体１００Ａに対して着脱自在な交換レンズ鏡筒２００とを有する。カメラ本体１００Ａは、全体制御部１０１、ミラー１０２、ミラー駆動装置１０３、シャッタ１０４、シャッタ駆動装置１０５、第１の撮像素子１０６、第１の撮像信号処理部１０７、第１のタイミング発生部１０８及びメモリ部１０９を備える。また、カメラ本体１００Ａは、記憶媒体制御Ｉ／Ｆ部１１０、表示駆動部１１２、表示装置１１３、外部インタフェース１１４、第２の撮像素子１１６、第２の撮像信号処理部１１７、及び第２のタイミング発生部１１８を備える。更に、カメラ本体１００Ａは、ペンタプリズム１１９、測距駆動装置１２０、位相差測距部１２１、接眼レンズ１２３及びレリーズスイッチ１２５を備える。

全体制御部１０１は、具体的にはＣＰＵを含むマイクロプロセッサであり、デジタルカメラ１００（カメラ本体１００Ａと交換レンズ鏡筒２００）の全体的な制御を行う。ミラー１０２は、一般的にクイックリターンミラーと呼ばれるものであり、交換レンズ鏡筒２００を通過した光を、図２に示す測光時の状態ではファインダ側へ導き、撮像時には跳ね上がって第１の撮像素子１０６へと導く。ミラー駆動装置１０３は、ミラー１０２を駆動する。シャッタ１０４は、フォーカルプレーン型の先幕／後幕に相当するシャッタ機構であり、交換レンズ鏡筒２００を通過した光の第１の撮像素子１０６に対する露光時間の制御と遮光を行う。シャッタ駆動装置１０５は、シャッタ１０４の駆動を行う。

交換レンズ鏡筒２００を通過した光は、第１の撮像素子１０６の表面に被写体の光学像として結像する。第１の撮像素子１０６は、光学像を電気信号（画像信号）に変換して、第１の撮像信号処理部１０７へ出力する。第１の撮像素子１０６は、具体的には、Ｘ−Ｙアドレスで形成されているＣＭＯＳセンサである。第１の撮像信号処理部１０７は、第１の撮像素子１０６から出力される画像信号の増幅処理、アナログ信号からデジタル信号への変換（Ａ／Ｄ変換）処理、Ａ／Ｄ変換処理後の画像データに対するキズ補正等の各種の補正処理、画像データを圧縮する圧縮処理等を行う。第１のタイミング発生部１０８は、第１の撮像素子１０６と第１の撮像信号処理部１０７に対して、各種のタイミング信号を供給する。

メモリ部１０９は、第１の撮像信号処理部１０７により処理された画像データ等を一時的に記憶するＲＡＭや、各種の調整値や全体制御部１０１が各種の制御を実行するためのプログラム等を記憶するＲＯＭによって構成されている。記憶媒体制御Ｉ／Ｆ部は、記憶媒体１１１への画像データ等の書き込み処理又は記憶媒体１１１からの画像データ等の読み出し処理を行うためのインタフェースである。記憶媒体１１１は、例えば、画像データ等の各種データを記憶する半導体メモリ等であり、カメラ本体１００Ａに対して着脱自在である。

表示装置１１３は、撮像した静止画や動画、カメラ本体１００Ａでの撮像パラメータの設定を行うためのメニュー画面（ＵＩ）等を表示する液晶ディスプレイ等である。表示駆動部１１２は、表示装置１１３を駆動する。外部インタフェース１１４は、外部装置の一例であるコンピュータ１１５等と全体制御部１０１との間で、画像信号や制御信号等の情報の送受信を可能とするためのインタフェースである。

ＡＥセンサとして機能する第２の撮像素子１１６は、ＡＥ信号／光源検出信号を取得するための光電変換素子であり、ＲＧＢのベイヤ配置のセンサである。第２の撮像素子１１６には、グローバル電子シャッタ機能を有するＣＣＤセンサが一般的に用いられるが、ＣＭＯＳセンサであっても、読み出しが速ければ（読み出し時間が短ければ）、用いることができる。第２の撮像信号処理部１１７は、第２の撮像素子１１６から出力される画像信号の増幅処理、Ａ／Ｄ変換処理、Ａ／Ｄ変換後の画像データに対するキズ補正等の各種の補正処理、画像データを圧縮する圧縮処理等を行う。第２のタイミング発生部１１８は、第２の撮像素子１１６と第２の撮像信号処理部１１７に対して、各種のタイミング信号を供給する。

ペンタプリズム１１９は、ミラー１０２で曲げられた光をファインダの接眼レンズ１２３と第２の撮像素子１１６へ導くための部材である。位相差測距部１２１は、位相差方式により、ミラー１０２を透過した光線により被写体のデフォーカス量により位相が変化する２つ画像を取得し、２つの画像のズレ量から被写体のデフォーカス量を演算する。測距駆動装置１２０は、位相差測距部１２１を駆動する。

レリーズスイッチ１２５は、半押しされることによりオンするＳＷ１と、全押しされることによりオンされるＳＷ２とを有する。ＳＷ１がオンすると、撮像準備に入って自動露出とオートフォーカス等が行われる。ＳＷ２がオンすると、第１の撮像素子１０６による撮像が行われ、ＳＷ２がオンされた状態が維持されると連写が行われる。また、撮像準備時には、環境光の光量変化（フリッカ）を検出するための測光（以下「通常のフリッカ測光」という）が行われる。連写時には、１フレームの静止画の撮像毎に環境光のフリッカを検出するための測光（以下「連写用のフリッカ測光」という）が行われる。なお、通常のフリッカ測光と連写用のフリッカ測光については後述する。

交換レンズ鏡筒２００は、レンズ制御部２０１、撮像レンズ２０２、レンズ駆動装置２０３、絞り２０４及び絞り駆動装置２０５を備える。撮像レンズ２０２は、被写体の光学像を第１の撮像素子１０６に結像させる。レンズ駆動装置２０３は、位相差測距部１２１が算出したデフォーカス量に基づき、撮像レンズ２０２を光軸方向に移動させて、被写体にフォーカスを合わせる。絞り２０４は、撮像レンズ２０２を通る光量を制御する。絞り駆動装置２０５は、ＡＥセンサとして機能する第２の撮像素子１１６の出力による求められる測光値に基づいて絞り２０４を駆動する。レンズ制御部２０１は、全体制御部１０１と通信を行い、全体制御部１０１からの指令に基づいて交換レンズ鏡筒２００での動作制御を行う。

図３は、デジタルカメラ１００の撮像動作を説明するタイミングチャートである。以下の説明では、第２の撮像素子１１６による測光の際の第２の撮像素子１１６での電荷の蓄積を単に「蓄積」と称呼する。

図３中の「フリッカ」は、フリッカ光源の発光波形をモデル的に示した波形である。発行波形のうち、実線部は、フリッカの周波数（周期）とピーク（光量が最大となる時刻（時間軸上の最大光量位置））、又は、フリッカのピークを検出するために用いている部分であり、破線部は、検出に用いられない部分を示している。図３中の「フリッカ測光」は、第２の撮像素子１１６によるフリッカの測光タイミング、つまり、第２の撮像素子１１６における蓄積タイミングを示しており、ここで、フリッカ測光について図４を参照して詳細に説明する。

図４は、フリッカ測光の説明図である。図４中の「フリッカ５０Ｈｚ」はフリッカの周期が１／５０秒（周波数５０Ｈｚ）の光の強さを模式的に示しており、「フリッカ６０Ｈｚ」はフリッカの周期が１／６０秒（周波数６０Ｈｚ）の光の強さを模式的に示している。「ＳＷ１オン時蓄積」は、上述した「通常のフリッカ測光」に対応しており、ＳＷ１がオンされているときの蓄積タイミングを示している。また、「連写時蓄積」は、上述した「連写用のフリッカ測光」に対応しており、ＳＷ２のオン状態が維持されて連写が実行されているときの蓄積タイミングを示している。これらにおいて、「光量検出」の部分は、フリッカ光源からの光量の平均値を検出するための蓄積時間である。ＳＷ１オン時蓄積の「フリッカ検出」の部分は、フリッカの周波数（周期）とピークを検出するための蓄積時間であり、１２個の短時間の蓄積ａ〜ｌからなる。連写時蓄積の「フリッカ検出」の部分は、フリッカのピークを求めるための蓄積時間であり、６個の短時間の蓄積ａ〜ｆからなる。

図４中の「蓄積量６０Ｈｚ」は、フリッカの周波数が６０Ｈｚの場合の蓄積時間毎の積分値を示しており、フリッカの周波数が５０Ｈｚの場合についての図示は省略されている。ＳＷ１オン時蓄積では、フリッカ検出のための蓄積ａ〜ｌの１２個の積分値に、５０Ｈｚと６０Ｈｚのどちらの周波数であってもフリッカのピークが少なくとも２回入るように、蓄積ａ〜ｌの時間が設定されている。これによって、積分値の大小関係に基づいてフリッカのピークを求め、ピークからピークまでの時間を演算して、フリッカの周波数が５０Ｈｚであるか又は６０Ｈｚであるかを判定することができる。なお、ここでは、短時間の蓄積を１２回行うとしているが、短時間の蓄積を所定回数行うことでフリッカのピークを少なくとも２回検出することができる限り、各蓄積の時間と回数に制限はない。

一方、連写時蓄積では、フリッカのピークが少なくとも１回入るように、蓄積ａ〜ｆの６個の積分値を用いて、フリッカのピークのみを求める。これは、連写時にフリッカ検出のために蓄積ａ〜ｌのような長い時間を取ると、連写のコマ速が遅くなってしまうためである。ここでは、短時間の蓄積を６回行うとしているが、短時間の蓄積をＳＷ１オン時蓄積での所定回数よりも少ない回数行うことでフリッカのピークを１回検出することができる限り、各蓄積の時間と回数に制限はない。図３中の「フリッカ測光」には、ＳＷ１とＳＷ２のオン／オフに対応させて、図４に示すＳＷ１オン時蓄積と連写時蓄積が実行されるタイミングが示されている。連写時蓄積は、連写時に１フレームの静止画が撮像される度に行われて、フリッカのピークが検出される。

図３の説明に戻る。図３中の「信号読み出し」は、第１の撮像素子１０６からの画像信号の読み出しを示している。「シャッタ」は、シャッタ１０４の開閉動作（露光）の走行カーブを示している。なお、第１の撮像素子１０６において光学像は上下反転して結像するため、シャッタ１０４の先幕と後幕を第１の撮像素子１０６の上側から下側へ走行させると、撮像画像上では下側から上側へ順次露光されることになるため、図３では画像下側から画像上側への走行カーブとなっている。第１の撮像素子１０６に対する露光は、フリッカがピークになるタイミングで行われるように制御される。

図３中の「ミラー」は、ミラー１０２のアップ／ダウンを示しており、露光のタイミングでミラー１０２がアップするように、アップ／ダウンのタイミングが制御される。「絞り」は、絞り２０４の絞り込み動作を示しており、ミラー１０２のアップ／ダウンと同様に、露光のタイミングで適正な絞り値となるように制御される。

図３中、「ＳＷ１」はレリーズスイッチ１２５のＳＷ１のオン／オフを示しており、「ＳＷ２」はレリーズスイッチ１２５のＳＷ２のオン／オフを示している。時刻ｔ１でＳＷ１がオンし、時刻ｔ２でＳＷ２がオンしている。ここでは、ＳＷ１がオンしている時刻ｔ１〜ｔ２の撮影準備時に、通常のフリッカ測光が１回のみ行われている例が示されている。なお、ＳＷ１がオンされている間は、所定の時間間隔で通常のフリッカ測光が繰り返して行われる。よって、時刻ｔ１〜ｔ２の間が長い場合には、通常のフリッカ測光が、所定の時間間隔で複数回行われることになる。通常のフリッカ測光により、図４を参照して説明した通りに、フリッカの周波数（周期）とピークの時刻を求めることができる。

時刻ｔ２でＳＷ２がオンし、その後、ＳＷ２のオン状態が維持されているため、連写が行われる。ＳＷ２がオンすると、最初の１フレームの撮像は、直前に行われた通常のフリッカ測光によるフリッカの周期の検出結果に基づいて、フリッカのピークで露光が行われるように露光タイミングとフリッカのピークタイミングとを一致させて、シャッタ１０４等の動作が制御される。その際、フリッカのピークタイミングでの光量は検出済みの光量の平均値よりも大きいため、検出済みの光量の平均値に基づき露光量が補正される。その後は、連写用のフリッカ測光によるフリッカのピーク検出結果に基づいて、露光タイミングがフリッカのピークタイミングと一致するようにシャッタ１０４等の動作が制御され、次に、この制御のフローについて図５を参照して以下に説明する。

図５は、連写用のフリッカ測光によるフリッカのピークの検出結果に基づく露光制御のフローチャートである。図５のフローチャートには、図３の時刻ｔ３以降の任意の連写時蓄積における蓄積ａの開始からのフローが示されている。なお、図５のフローチャートに示す各処理は、全体制御部１０１がメモリ部１０９に格納された所定のプログラムを実行して、デジタルカメラ１００の各部（要素）の動作を統括的に制御することによって実現される。

連写用のフリッカ測光における光量検出が終了すると、ステップＳ５０１の処理が開示される。ステップＳ５０１において全体制御部１０１は、図４の連写時蓄積における蓄積ａ〜ｆの蓄積を行う。続くステップＳ５０２において全体制御部１０１は、ステップＳ５０１で取得した蓄積に基づいてフリッカのピークを検出する。

図６は、ステップＳ５０２でのフリッカのピーク検出方法を説明する図である。蓄積ａ〜ｆから６個の蓄積量が得られ、蓄積ａ〜ｆ全体の時間は、大凡、フリッカの１周期となっている。６個の蓄積量のうち最も大きな蓄積量を１番とし、その左右のうちの大きい方を２番、小さい方を３番とする。１番と２番との差をα、１番と３番との差をβとすると、１番の蓄積時間を図示の通りに、β：αに分割した時刻がフリッカのピーク位置として求められる。なお、ピーク検出方法は、これに限定されず、周知の他の方法を用いてもよい。

次に、ステップＳ５０３において全体制御部１０１は、ステップＳ５０２で求めたフリッカのピークと直前のフリッカ検出で検出したフリッカのピークとの時間差からフリッカの周波数を検出する。そして、ステップＳ５０４において全体制御部１０１は、ステップＳ５０３において検出したフリッカの周波数（今回検出したフリッカの周波数）が前回検出したフリッカの周波数から変化している否かを判定する。これらステップＳ５０３〜Ｓ５０４の処理について、図７を参照して説明する。

図７は、ステップＳ５０３〜Ｓ５０４の処理を説明する図であり、図７（ａ）は、ステップＳ５０４で周波数が変化していないと判定される例を示しており、図７（ｂ）は、ステップＳ５０４で周波数が変化したと判定される例を示している。

図７（ａ），（ｂ）において、タイミングＡで行われたフリッカ検出での蓄積からフリッカのピークを求め、求めたフリッカのピークを、それ以降のフリッカのピークを予測する基準時刻とする。ここで、ＳＷ１オン時に行われたフリッカ検出又は連写時の前回のフリッカ検出によって、タイミングＡの時点でのフリッカの周波数はわかっているので、この周波数をタイミングＡで求めたピークに適用して、タイミングＡ以降のフリッカの周期を予測する。図７（ａ），（ｂ）のそれぞれの上段には、この予測されたフリッカが破線で示されている。

次に、タイミングＢでフリッカのピークを検出する。フリッカに周波数の変化がなければ、タイミングＡのピークからフリッカの周期の整数倍となる位置にピークが来る筈なので、タイミングＢで検出したピークとタイミングＡで検出したピークとの間の時間差を求め、求めた時間差が周期の整数倍と一致すれば、フリッカの周波数は変化していないと判定することができる。

実際には測定誤差等が発生するため、ある程度の範囲で一致していれば周波数は変化してないと判定し、この範囲から外れた場合には周波数が変化したと判定する。図７（ａ）では、タイミングＢで検出したピーク位置が予測したピーク位置と一致しているため、フリッカの周波数は変化していないと判定される。一方、図７（ｂ）では、タイミングＢで検出したピーク位置が予測したピーク位置から大きくずれているため、フリッカの周波数は変化したと判定される。

図５の説明に戻る。全体制御部１０１は、ステップＳ５０４でフリッカの周波数が変化していない場合（Ｓ５０４でＮＯ）、処理をステップＳ５０５へ進め、フリッカの周波数が変化している場合（Ｓ５０４でＹＥＳ）、処理をステップＳ５０８へ進める。

ステップＳ５０５において全体制御部１０１は、前回のフリッカ検出の際のフリッカの周波数が５０Ｈｚであるか６０Ｈｚであるかを判定する。全体制御部１０１は、フリッカの周波数が５０Ｈｚの場合、処理をステップＳ５０６へ進め、ステップＳ５０６においてフリッカの周波数は５０Ｈｚのままであるとして、処理をステップＳ５１２へ進める。一方、全体制御部１０１は、フリッカの周波数が６０Ｈｚの場合、処理をステップＳ５０７へ進め、ステップＳ５０７においてフリッカの周波数は６０Ｈｚのままであるとして、処理をステップＳ５１２へ進める。

ステップＳ５０８において全体制御部１０１は、前回検出されたフリッカのピークと今回検出されたフリッカのピークとの時刻差が、所定時間（以下「誤判定時間」という）よりも短いか否かを判定する。例えば、商用電源を用いた人工光源のフリッカの周波数にはズレが生じることが、経験上、明らかとなっている。図７を参照して説明したフリッカのピークの検出方法では、例えば±０．４Ｈｚ程度の周波数のズレが発生すると、５０Ｈｚの周波数であるにもかかわらず６０Ｈｚと判定してしまうのは、約１秒後となる。

よって、図７のタイミングＡでのフリッカのピークとタイミングＢでのフリッカのピークとが、１秒の半分の０．５秒程度を誤判定時間としてこれ以上離れている場合には、フリッカの周波数の変化を誤判定する可能性がある。そこで、全体制御部１０１は、前回と今回のフリッカのピーク間の時刻差が誤判定時間よりも長いと判定した場合（Ｓ５０８でＮＯ）、ステップＳ５０４でフリッカの周波数が変化したとの判定結果を無視する必要があるため、処理をステップＳ５０５へ進める。なお、本実施形態では、フリッカの周波数が変化したと判定しているが、フリッカがなくなった場合でも周波数が変化したと判定される。しかし、フリッカがなくなったのであれば、誤判定しても露光がフリッカの影響を受けることはない。

全体制御部１０１は、前回と今回のフリッカのピーク間の時刻差が誤判定時間よりも短いと判定した場合（Ｓ５０８でＹＥＳ）、フリッカの周波数の変化を次の１フレーム分の静止画の撮像（露光）に反映させるために、処理をステップＳ５０９へ進める。ステップＳ５０９において全体制御部１０１は、ステップＳ５０５と同様に、前回のフリッカ検出の際のフリッカの周波数が５０Ｈｚであるか６０Ｈｚであるかを判定する。全体制御部１０１は、前回のフリッカの周波数が６０Ｈｚの場合、処理をステップＳ５１０へ進め、ステップＳ５１０においてフリッカの周波数を５０Ｈｚへ変更して、更に処理をステップＳ５１２へ進める。また、全体制御部１０１は、フリッカの周波数が５０Ｈｚの場合、処理をステップＳ５１１へ進め、ステップＳ５１１においてフリッカの周波数を６０Ｈｚへ変更して、更に処理をステップＳ５１２へ進める。

ステップＳ５１２において全体制御部１０１は、ステップＳ５０６，Ｓ５０７，Ｓ５１０，Ｓ５１１のいずれか１つの結果に基づき、フリッカのピークタイミングを予測し、フリッカのピークで露光が行われるように、１フレーム分の静止画を撮像する。

図８は、ステップＳ５１２の処理（静止画の撮像）を説明する図である。ここでは、図７（ａ）に示したタイミングＢで検出したピーク位置が予測したピーク位置と一致している場合を取り上げている。タイミングＢで行われたフリッカ検出の蓄積に基づき、フリッカのピークが検出される。このフリッカのピーク時刻の基準とし、ステップＳ５０６，Ｓ５０７，Ｓ５１０，Ｓ５１１のいずれか１つの結果の周波数を用いて、タイミングＢで検出したフリッカのピーク以降のフリッカのピークを予測する。そして、予測したフリッカのピークの１つで露光が行われるように、ミラー１０２、シャッタ１０４及び絞り２０４の動作が制御される。これにより、撮像画像内で露光ムラが極めて少なく、露出不足のない静止画を撮像することができる。

なお、図５のフローチャートではステップＳ５１２の後に本処理を終了させているが、継続して連写が行われる場合には、ステップＳ５０１の処理の前段となる、連写用のフリッカ測光における光量検出へ処理が進められることになる。こうして、連写におけるコマ速を落とすことなく、撮像される全ての静止画において画像内で露光ムラがなく、また、露出不足のない静止画を得ることができる。

なお、連写時に１フレームの静止画が撮像される度にフリッカのピークを検出することで、例えば、フリッカの周波数は変わっていないが、位相がずれることで周波数が変わったと誤検知した場合でも、次のフリッカのピーク検出によって誤検知を是正することができる。また、本実施形態では、フリッカの周波数として国内商用電源の周波数を考慮したフローで説明しているが、フリッカ光源の周波数はこれに限定されるものではない。

＜その他の実施形態＞
以上、本発明をその好適な実施形態に基づいて詳述してきたが、本発明はこれら特定の実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の様々な形態も本発明に含まれる。上記実施形態では、本発明に係る撮像装置としてデジタル一眼レフカメラを取り上げたが、本発明に係る撮像装置は、これに限られるものではなく、例えば、コンパクトデジタルカメラや静止画を撮像する機能を有するデジタルビデオカメラであってもよい。また、図５を参照して説明した一連の処理を実行するためのプログラムは、撮像装置のファームウェアのアップデートに用いることができる。

１００ デジタルカメラ
１００Ａ カメラ本体
１０１ 全体制御部
１０４ シャッタ
１０６ 第１の撮像素子
１０７ 第１の撮像信号処理部
１１３ 表示装置
１１６ 第２の撮像素子（ＡＥセンサ）
１１７ 第２の撮像信号処理部
１２５ レリーズスイッチ
２００ 交換レンズ鏡筒

Claims (6)

1. 撮像手段と、
   測光手段と、
   前記測光手段により被写体に対する自動露出を行うときに光量変化のピークと周波数とを検出し、連写時に１フレームの静止画が撮像される度に光量変化のピークのみを検出する検出手段と、
   前記検出手段が今回検出した光量変化のピークと前回検出した光量変化のピークとの時間差と、前記前回検出した光量変化の周波数とから、前記今回検出した光量変化の周波数が前記前回検出した光量変化の周波数から変化しているか否かを判定する判定手段と、
   前記今回検出した光量変化の周波数が前記前回検出した光量変化の周波数から変化している場合に光量変化の周波数を変更する変更手段と、
   前記変更手段により変更された周波数に基づき今回検出した光量変化のピーク以降の光量変化のピークタイミングを予測する予測手段と、
   前記予測手段が予測した光量変化のピークタイミングと一致するように前記撮像手段による露光のタイミングを制御する制御手段と、を備えることを特徴とする撮像装置。
2. 前記変更手段は、前回の光量変化のピーク検出から今回の光量変化のピーク検出までの時間が所定時間よりも長い場合に、前記判定手段による判定結果を無視して前記前回の光量変化のピーク検出のときの周波数を適用することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記測光手段は、撮像素子を有し、
   前記検出手段は、前記自動露出を行うときには、光量変化のピークが少なくとも２回入るように前記撮像素子が所定回数の短時間の蓄積を行った結果に基づき前記光量変化の周波数とピークとを検出し、前記連写時には、光量変化のピークが１回入るように前記撮像素子が前記短時間の蓄積を前記所定回数よりも少ない回数行った結果に基づき、前記光量変化のピークを検出することを特徴とする請求項１又は２に記載の撮像装置。
4. 前記判定手段は、光量変化の周波数が５０Ｈｚと６０Ｈｚとの間で変化しているか否かを判定し、
   前記変更手段は、前記判定手段が光量変化の周波数が変化していると判定した場合に５０Ｈｚと６０Ｈｚとの間で光量変化の周波数を変更することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の撮像装置。
5. 撮像装置における環境光の光量変化の検出方法であって、
   被写体に対する自動露出を行うときに測光手段により光量変化のピークと周波数とを検出するステップと、
   連写時に１フレームの静止画が撮像される度に光量変化のピークのみを検出するステップと、
   今回検出した光量変化のピークと前回検出した光量変化のピークとの時間差と、前記前回検出した光量変化の周波数とから、前記今回検出した光量変化の周波数が前記前回検出した光量変化の周波数から変化しているか否かを判定するステップと、
   前記今回検出した光量変化の周波数が前記前回検出した光量変化の周波数から変化している場合に光量変化の周波数を変更するステップと、
   前記変更された周波数に基づき前記今回検出した光量変化のピーク以降の光量変化のピークを予測するステップと、を有することを特徴とする光量変化の検出方法。
6. 請求項５に記載の光量変化の検出方法の各ステップを撮像装置が備えるコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。