JP2002300442A - カメラシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 撮像素子周辺に異物が付着したことを検出す
る場合に、撮影レンズを透過してきた光束を使用する
と、撮影レンズの仕様や撮影条件によって安定した異物
検出ができない。クリーニング可能な異物かどうかもわ
からない。 【解決手段】 撮影レンズ２０の着脱が可能なカメラ本
体１内に設けられ、互いに異なる方向から撮像素子を照
明する複数の照明手段４ａ，４ｂと、カメラ本体内への
外光入射を遮断又は制限した状態で、複数の照明手段に
より撮像素子１５を順次照明させ、これら各照明を行っ
たときの撮像素子からの出力信号に基づいて、それぞれ
撮像素子又はその近傍に異物が付着しているか否かおよ
び異物が付着している場合の撮像面内方向での異物付着
位置を判別する判別手段１０８と、上記各照明を行った
ときのそれぞれの異物付着位置の判別結果の差に基づい
て撮像素子から異物までの距離を演算する距離演算手段
１０８とを設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、撮像素子を用いて
画像撮影を行うレンズ交換式のデジタルカメラシステム
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】レンズ交換が可能な一眼レフデジタルカ
メラでは、レンズ交換やミラーの駆動、シャッターの作
動によってカメラ内の塵やゴミなどの異物が移動し、撮
像素子のカバーガラス上や撮像素子の近傍に配置された
光学フィルタ（ローパスフィルタや赤外カットフィル
タ）の表面に付着することがある。そして、異物が付着
した状態で撮影を行うと、被写体像とともに異物の影が
撮像素子によって撮像されてしまい、良好な撮影ができ
なくなるという問題がある。

【０００３】このような問題を解決するために、光学フ
ィルタと撮像素子とを離して配置し、光学フィルタと撮
像素子の間をクリーンな密閉空間とすることによって、
撮像素子上に直接異物が付着することを防止する構造が
提案されている。

【０００４】また、特開平１１−２３４５４３号公報に
は、撮像素子の出力信号から撮影レンズの汚れを検出す
るビデオカメラが提案されている。このカメラでは、動
画を撮影しながら撮影画像の中の固定低域成分を検出す
ることによって撮影レンズの汚れを検知するものであ
る。

【０００５】さらに、特開平１１−２４９００４号公報
には、一眼レフカメラなどに使用される位相差検出方式
の光学系に異物が付着した場合の検出方法とイメージセ
ンサの出力信号の補正手段が提案されている。このカメ
ラでは、均一に照明されたイメージセンサの出力信号の
うち隣接する画素からの出力信号の差分値を積分し、こ
の積分値が所定の値より大きいか否かによって異物の検
出を行って、異物が検出されると異物によって低下した
イメージセンサの出力信号が正常な値になるように各画
素の感度補正データを変更するようにしたものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、交換レ
ンズのフランジバックが決まっている一眼レフカメラで
は、撮像素子が小さいものでは上記光学フィルタと撮像
素子との間隔を離す対策を採るためのスペースの確保が
可能であるが、近年の高画素化に伴う撮像素子の大型化
によってこのような対策をとるためのスペース確保が困
難になってきている。

【０００７】また、このような異物は付着している場所
と大きさ、さらに撮影レンズの絞り値によっては、この
異物の影が撮像素子上でぼけてしまい、異物による悪影
響が分かりにくくなる場合がある。そして、この場合、
撮影者が異物の付着に気づかずに撮影を続け、撮影後に
撮影条件の異なるシーンでこの異物による悪影響に気づ
くという問題がある。

【０００８】つまり、撮影レンズ内を透過してきた光束
によって発生する異物の影は、撮影レンズの絞り値によ
ってぼけ方が異なり、明るいレンズを開放で使用すると
異物の影は大きくぼけるために、小さな異物は発見でき
ない。一方、絞りを絞ったり暗いレンズを使用したりす
ると、異物の影はあまりぼけないため、比較的小さな異
物の影でも発見できるようになる。

【０００９】このように、撮影レンズを透過してきた光
束を使用して異物の検出を行うと、検出可能な異物の大
きさが、撮影レンズの仕様や撮影条件によって異なり、
安定した異物検出ができない。

【００１０】また、撮影レンズを透過した光束では撮像
素子上に被写体像も結像してしまうために被写体像を異
物と誤判断することがあり、正確な異物検知ができない
という問題がある。

【００１１】このため、撮影前に撮影結果に悪影響を及
ぼす可能性のある異物を簡単で正確に検出する機能の必
要性が高まっている。

【００１２】但し、異物を検出した場合に、その異物が
撮像素子や撮像素子の前面側に配置された光学フィルタ
上であって外部からクリーニング可能な範囲に付着して
いるときもあれば、撮像素子と光学フィルタとにより挟
まれた（密閉された）空間内や撮像素子のパッケージ内
で、外部からのクリーニングが不可能な範囲に付着して
いるときもある。さらに、撮像素子の画素欠陥が異物と
して検出される場合もある。

【００１３】そして、外部からクリーニング可能な範囲
に付着している場合とそれ以外の場合とを区別できない
と、後者の場合に撮影者に無駄な作業を促すことにな
り、かえって好ましくない。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明では、撮影レンズの着脱が可能なカメラ本
体内に設けられた撮像素子により画像撮影を行うカメラ
システムにおいて、カメラ本体内に設けられ、互いに異
なる方向から撮像素子を照明する複数の照明手段と、カ
メラ本体内への外光入射を遮断又は制限した状態で、複
数の照明手段により撮像素子を順次照明させ、これら各
照明を行ったときの撮像素子からの出力信号に基づい
て、それぞれ撮像素子又はその近傍に異物が付着してい
るか否かおよび異物が付着している場合の撮像面内方向
での異物付着位置を判別する判別手段と、この判別手段
による上記各照明を行ったときのそれぞれの異物付着位
置の判別結果の差に基づいて撮像素子から異物までの撮
影光軸方向での距離を演算する距離演算手段とを設けて
いる。

【００１５】すなわち、カメラ本体内への外光（撮影レ
ンズやファインダー光学系から入射する外光）を遮断又
は制限した状態で主として照明手段からの照明光を受け
た撮像素子からの出力信号に基づいて異物の付着を判別
する。これにより、撮影レンズの仕様や撮影条件によっ
て検出結果が左右されることなく、正確にかつ安定して
撮像素子又はその近傍（例えば、光学フィルタ）への異
物の付着を検出することが可能となる。

【００１６】しかも、複数の照明手段により異なる方向
から撮像素子を順次照明した際に、異物の撮影光軸方向
の位置に応じて撮像素子上に投影される異物の影の位置
（判別される異物付着位置）の差が異なることを利用し
て、異物の撮像素子からの撮影光軸方向距離を演算す
る。これにより、異物が外部からクリーニング可能な範
囲に付着しているかそうでないか（外部からのクリーニ
ングができない範囲に付着している場合や撮像素子の画
素欠陥が異物として検出される場合）を明確に判別する
ことが可能となる。

【００１７】なお、異物が外部からクリーニング可能な
範囲に付着していると判別された場合には、撮影者に異
物除去を促す警告動作を行わせるようにするとよい。

【００１８】これにより、撮影者に異物の除去のための
クリーニングを行わせて、撮影画像に対する異物の影響
を撮影前に未然に防止することが可能となる。

【００１９】

【発明の実施の形態】（第１実施形態）図１および図４
には、本発明の第１実施形態であるデジタル一眼レフカ
メラシステムの構成を示している。

【００２０】この図において、交換式の撮影レンズ（以
下、交換レンズという）２０は、カメラ本体１のマウン
ト部２と交換レンズ２０のマウント部２２とによって接
続固定される。そして、カメラ本体１の接点部３と交換
レンズ２０の接点部２４とが接触することによって電気
的な接続がなされ、これら接点部を介してカメラ本体１
から交換レンズ２０への電力供給や交換レンズ２０を制
御するための信号の通信が行われる。

【００２１】交換レンズ２０内のレンズ系２１および絞
り２３を透過した光束は、カメラ本体１内のメインミラ
ー５に入射する。メインミラー５はハーフミラーとなっ
ており、このメインミラー５で反射した光束は、ピント
板９，ペンタプリズム１１および接眼レンズ１２により
構成されるファインダー光学系へと導かれる。また、メ
インミラー５を透過した光束は、サブミラー７によって
下方へ反射され、焦点検出装置１６へと導かれる。

【００２２】焦点検出装置１６は、レンズ系２１のデフ
ォーカス量を検出し、レンズ系２１が合焦状態となるよ
うにレンズ系２１を駆動するためのレンズ駆動量を演算
し、このレンズ駆動量を上記接点部３，２４を介して交
換レンズ２０側へ送出する。これにより、交換レンズ２
０内に設けられたレンズＣＰＵ２０７（図４参照）は、
フォーカス駆動モーター２０５を制御して、レンズ系２
１を駆動し、焦点調節を行う。

【００２３】メインミラー５はミラー保持枠６に接着固
定されており、ミラー保持枠６に設けられたヒンジ軸６
ａはミラーボックス２５により上下方向に回転可能に支
持されている。

【００２４】また、サブミラー７は、サブミラー保持枠
８に対して接着固定されており、このサブミラー保持枠
８は不図示のヒンジ軸によってメインミラー保持枠６に
より展開・折り畳み回転が可能に支持されている。

【００２５】メインミラー５によってファインダー光学
系へと導かれた光束は、このファインダー光学系を構成
するピント板９に被写体像を結像し、撮影者はペンタプ
リズム１１および接眼レンズ１２を介してこのピント板
９上の被写体像を観察することができる。

【００２６】また、メインミラー５およびサブミラー７
の後方には、シャッタ１３が配置されており、このシャ
ッタ１３におけるシャッタ先幕１３ａは非撮影時は閉じ
た状態になっている。

【００２７】シャッタ１３の後方には、光学ローパスフ
ィルターおよび赤外線カットフィルターを一体化した光
学フィルタ１４が配置されている。撮影時には、シャッ
タ先幕１３ａが開いたシャッタ１３を通過し、光学フィ
ルタ１４を透過した光束が、さらにその後方に配置され
た撮像素子１５へと入射する。

【００２８】ＬＥＤ（照明手段）４ａ，４ｂは、カメラ
本体１内におけるメインミラー５の下方（ミラーボック
ス２５の下面側）の左右であって撮影光軸に対して略対
称となる位置にそれぞれ配置されており、後述するよう
に異物を検知する際には、ミラーボックス２５の下面に
形成された開口部２５ａ，２５ｂを通して撮像素子１５
を照明するため点灯する。

【００２９】このように構成されたカメラにおいて、比
較的大きな撮像素子１５を搭載する場合、ピント板９や
メインミラー５を小型化することができないために光学
フィルタ１４と撮像素子１５との間隔を広げるような構
成をとることが困難である。このため、光学フィルタ１
４上に付着した塵などの異物と撮像素子１５の距離が近
くなり、異物の影が大きくぼけることなく撮像素子１５
上の被写体像内に写ってしまう。

【００３０】このような状態で撮影した画像は、異物の
黒い影が写り込んだものとなり、画像の品位が大幅に低
下する。このため、このような異物の付着を撮影前に検
知し、必要に応じてクリーニングできるようにする必要
がある。

【００３１】図２には、異物検知を行う際のカメラの動
作状態を示している。異物検知を行うには、ミラーボッ
クス２５内（つまりはカメラ本体１内）を暗くするため
に、まず最初にミラーアップ動作によってメインミラー
５とサブミラー７を撮影光路外に退避させ、メインミラ
ー保持枠６およびサブミラー保持枠８によって、ファイ
ンダ光学系の接眼レンズ１２からミラーボックス内に入
射してくる外光を遮断する。

【００３２】次に、カメラ本体１と交換レンズ２０の接
点部３，２４を介した通信によって、交換レンズ２０に
内蔵された絞り２３の絞り羽根２３ａを全閉動作させ、
交換レンズ２０からミラーボックス内に入射する光束を
遮断する。

【００３３】そして、シャッタ１３のシャッタ先幕１３
ａを走行させ、シャッタ１３を開状態にする。

【００３４】こうしてカメラ本体１外からの光がミラー
ボックス内に入り込まないようにするとともに、ＬＥＤ
４ａ，４ｂと撮像素子１５の間のシャッタ先幕１３ａが
開いた状態になってから、まずＬＥＤ４ａによって撮像
素子１５をほぼ均一に照明する。撮像素子１５はこの状
態で電荷蓄積および像信号の読み出しを行い、この像信
号から光学フィルタ１４上の異物の有無を判別する。

【００３５】次に、ＬＥＤ４ａを消灯させるとともにＬ
ＥＤ４ｂによって撮像素子１５をほぼ均一に照明する。
撮像素子１５はこの状態で電荷蓄積および像信号の読み
出しを行い、この像信号から光学フィルタ１４上の異物
の有無を判別する。

【００３６】ここで、前述したように、交換レンズ２０
の仕様や撮影条件に応じて交換レンズ２０やファインダ
ー光学系を通って入射する外光が明るいと、異物の影が
撮像素子１５上でぼけてしまうので、本実施形態では、
点光源に近いＬＥＤ４によって撮像素子１５を、少なく
とも上記外光よりも明るく照明することによって、異物
の影をぼけにくくし、小さな異物をも正確に、かつ撮影
レンズの影響を受けずに安定して検出できるようにして
いる。

【００３７】図３には、異物検出原理を説明するため、
撮像素子１５の近傍を拡大して示している。撮像素子１
５は、撮像部１５ａと、セラミックパッケージ１５ｂ
と、カバーガラス１５ｄとから構成されている。

【００３８】図３は、撮像素子１５のカバーガラス１５
ｄの直前に配置された光学フィルタ１４の表面に異物１
９が付着した状態を示している図３において、異物１９
によってＬＥＤ４ａ，４ｂによる照明光が遮られ、影１
９ａができている。この状態で、撮像素子１５における
影１９ａが投影された部分の出力信号は、周囲の影にな
ってない部分の出力信号より低くなるので、この出力信
号の低下している部分を検出することによって、光学フ
ィルタ１４に付着した異物１９の有無および異物１９の
位置（影の投影位置）を検出することができる。

【００３９】そして、ＬＥＤ４ａを点灯させたときの異
物の検出位置とＬＥＤ４ｂを点灯させたときの異物の位
置のずれ量（位相差）から撮像素子１５と異物１９との
撮影光軸方向の距離を算出することができる。

【００４０】図５は、撮像素子１５と異物１９との距離
を演算する原理を説明するための図である。この図で
は、ＬＥＤ４ａによって照明された光学フィルタ１４の
表面に付着した異物１９の影１９ａは、撮像素子１５の
撮像部１５ａに対して実際の異物１９の撮像面内方向で
の位置よりも右側にずれた位置に投影される。

【００４１】また、ＬＥＤ４ｂによって照明された異物
１９の影１９ｂは、撮像素子１５の撮像部１５ａに対し
て実際の異物１９の撮像面内方向での位置よりも左にず
れた位置に投影される。

【００４２】このときの、影１９ａの投影位置と影１９
ｂの投影位置とのずれ量（位相差）はδ１である。

【００４３】これに対して、撮像素子のパッケージ内の
撮像部１５ａに付着した異物１８では、ＬＥＤ４ａ，４
ｂの照明光による異物１８の影の投影位置間のずれ量
（位相差）はδ２となる。

【００４４】図５によれば、撮像部１５ａから離れた光
学フィルタ１４に付着した異物１９に関する影の投影位
置の位相差δ１は、撮像部１５ａ近くに付着した異物１
８に関する影の投影位置の位相差δ２よりも大きくな
る。また、位相差δ２はきわめて小さな値となる。

【００４５】このように、撮像部１５ａと異物との間の
距離が大きくなるほど、上記位相差も大きくなるため、
この位相差に基づいて撮像部１５ａと異物との間の距離
を測定することができる。

【００４６】そして、この距離によって、付着した異物
が光学フィルタ１４上にあり、外部からクリーニング可
能なものなのか、それ以外のものなのか（撮像素子１５
のパッケージ内のように外部からはクリーニング不可能
なものや、撮像部１５ａにおける画素欠陥が異物として
検出されたのか）の判別が可能になる。

【００４７】こうして、撮影前にクリーニングで除去可
能な異物の検出を正確に行えるようになり、警告動作を
通じて、クリーニングの必要性および異物の除去可能性
を撮影者に正確に知らせることができる。

【００４８】図６には、上記カメラシステムの電気回路
構成を示している。カメラ本体１と交換レンズ２０は、
上記接点３，２４のうち通信用接点１２０，２２０と電
源用接点１２１，２２１によって電気的に接続されてい
る。

【００４９】カメラ本体１には、メインミラー５および
サブミラー７を駆動するミラー駆動回路１０５と、レン
ズ系２１のデフォーカス量を検出する焦点検出装置１６
と、撮影時の露出を決めるために被写体輝度を測定する
測光回路１０４と、シャッタ１３のシャッタ先幕１３ａ
を駆動するためのシャッタ駆動回路１０６とが設けられ
ている。

【００５０】また、カメラ本体１には、光学フィルタ１
４上の異物検知を行う際に撮像素子１５を照明するＬＥ
Ｄ４ａ，４ｂを駆動するＬＥＤ駆動回路１１８と、撮像
素子１５を駆動して撮像素子１５から撮像信号の読み出
しを行う撮像素子駆動回路１１２と、読み出した撮像信
号を記憶するためのＲＡＭ１１３と、このＲＡＭ１１３
に記憶された撮像信号を所定の画像データに変換する信
号処理回路１１４と、画像データを記憶するためのフラ
ッシュメモリ１１５とが設けられている。

【００５１】さらに、カメラ本体１には、カメラ本体１
内の各回路および交換レンズ２０への電力供給を行うカ
メラ電源回路１０９と、これらの回路の制御および交換
レンズ２０側へのレンズ制御信号の通信を行うカメラＣ
ＰＵ１０８とが設けられている。

【００５２】一方、交換レンズ２０には、焦点検出装置
１０３のデフォーカス量に基づいてカメラＣＰＵ１０８
から送信された信号に応じてフォーカス駆動モーター２
０５を制御するフォーカス制御回路２０６と、カメラＣ
ＰＵ１０８から送信された信号に応じて、絞り２３の絞
り羽根２３ａを駆動する絞り駆動モーター２０３を制御
する絞り制御回路２０２と、交換レンズ２０内の各回路
に電力を供給するレンズ電源回路２０８と、カメラＣＰ
Ｕ１０８との通信結果に基づいて上記各回路を制御する
レンズＣＰＵ２０７とが設けられている。

【００５３】ファインダー光学系から入射する外光を遮
断するときには、カメラＣＰＵ１０８がミラー駆動回路
１０５を制御してメインミラー１０１およびサブミラー
１０２をミラーアップ状態にする。

【００５４】撮影レンズ２０１から入射する外光を遮断
するときには、カメラＣＰＵ１０８からレンズＣＰＵ２
０７に対して絞り２３を全閉する命令が送出されると、
これを受け取ったレンズＣＰＵ２０７は絞り制御回路２
０２を制御して絞り駆動モーター２０３を所定量駆動
し、絞り２３の絞り羽根２３ａを全閉位置に駆動する。

【００５５】シャッタ１３を開状態にするには、カメラ
ＣＰＵ１０８にからの信号によってシャッタ駆動回路１
０６を動作させることによってシャッタ先幕１３ａを開
方向に走行させる。

【００５６】異物検出を行うときには、まずＬＥＤ駆動
回路１１８によってＬＥＤ４ａを点灯させて撮像素子１
５を照明し、光学フィルタ１４に付着した異物の影の位
置と大きさを撮像素子１５から読み出した撮像信号から
検出する。

【００５７】撮像信号から異物付着の検出を行うために
は、信号処理回路１１４によって撮像信号を画像データ
に変換し、この画像データから低輝度成分を抽出する。
そして、この輝度成分の値（輝度値）が所定値より小さ
い場合に、この低輝度成分を出力している画素又は画素
群部分に異物が付着していると判定する。

【００５８】次にＬＥＤ駆動回路１１８によってＬＥＤ
４ｂを点灯させて撮像素子１５を照明し、同様にして異
物の影の位置と大きさを検出する。そして、これら異物
の影の位相差を演算することによって、異物と撮像素子
１５との間の距離を検出することができる。

【００５９】異物の付着が検出されると、カメラＣＰＵ
１０８は、ＬＣＤ駆動回路１１１によって表示用ＬＣＤ
（図示せず）を駆動制御して、（クリーニング可能な）
異物が付着している旨を示す情報をＬＣＤに表示し、撮
影者に対して異物が付着していることを知らせる。

【００６０】そして、撮影者はこのＬＣＤ表示を見るこ
とによって、光学フィルタ１４に異物が付着しているこ
とを認識できるので、交換レンズ２０をカメラ本体１か
ら取り外して異物を除去するためのクリーニングを行わ
なければいけないかどうか（および除去できるのかどう
か）を撮影前に簡単に知ることができる。

【００６１】これによって、従来のように、撮影された
結果の画像を注意深く見てはじめて異物の付着に気が付
くといった、撮影画像への異物の写り込みを未然に防ぐ
ことができる。

【００６２】図７には、上述した異物検出のための主と
してカメラＣＰＵ１０８（判別手段および警告手段）の
動作を示すフローチャート（通常のカメラ動作を制御す
るためのメインルーチンに対するサブルーチン）を示し
ている。

【００６３】異物検出のサブルーチンがコールされる
と、カメラＣＰＵ１０８は、ステップ（１０１）に進ん
で異物検出動作をスタートし、ステップ（１０２）へ進
む。

【００６４】ステップ（１０２）では、カメラＣＰＵ１
０８はレンズＣＰＵ２０７に対して絞り２３を閉じ（全
閉）状態に駆動させるための信号を送出し、これを受け
たレンズＣＰＵ２０７は絞り駆動回路２０２を通じて絞
り駆動モーター２０３を制御し、絞り２３の絞り羽根２
３ａを閉じ状態にさせて交換レンズ２０から入射する外
光を遮断する。

【００６５】次に、ステップ（１０３）では、カメラＣ
ＰＵ１０８は、ミラー駆動回路１０５を通じてミラーア
ップ動作を行わせ、ファインダー光学系から入射する外
光を遮断する。

【００６６】次に、ステップ（１０４）では、カメラＣ
ＰＵ１０８は、シャッタ駆動回路１０６を通じてシャッ
タ１３のシャッタ先幕１３ａを開方向に走行させてシャ
ッタ１３を開状態にする。

【００６７】こうして異物検出の準備が整うと、続くス
テップ（１０５）にて、カメラＣＰＵ１０８は、ＬＥＤ
駆動回路１１８を通じてＬＥＤ（照明１）４ａを点灯さ
せ、撮像素子１５を照明させる。

【００６８】そして、撮像素子１５を照明した状態で、
ステップ（１０６）にて、カメラＣＰＵ１０８は、撮像
素子駆動回路１１２を通じて撮像素子１１６を制御し、
受光部の電荷の蓄積を開始する。電荷の蓄積を開始して
から所定時間経過後、ステップ（１０７）にて電荷蓄積
を終了させる。

【００６９】次に、ステップ（１０８）では、カメラＣ
ＰＵ１０８はＬＥＤ４を消灯させ、続くステップ（１０
９）では、撮像素子１５の受光部で蓄積された電荷を転
送路に転送し、各画素の電荷（撮像信号）を順次電圧と
して読み出し、これをＡ／Ｄ変換器によってデジタル撮
像データに変換し、ＲＡＭ１１３に記憶保存する。

【００７０】ステップ（１０９）でＲＡＭ１１３に保存
された撮像データは続くステップ（１１０）で演算処理
され、ＬＥＤ４ａによる照明で検出された異物の影の位
置と大きさを演算する。この演算処理の詳細については
後述する。

【００７１】次に、ステップ（１１１）では、カメラＣ
ＰＵ１０８はＬＥＤ駆動回路１１８を通じてのＬＥＤ
（照明２）４ｂを点灯させて撮像素子１５を照明させ
る。そして、ステップ（１１２）にて撮像素子１５を制
御して受光部の電荷の蓄積を開始させる。電荷の蓄積を
開始してから所定時間経過後、続くステップ（１１３）
にて電荷の蓄積を終了させる。

【００７２】次に、ステップ（１１４）では、カメラＣ
ＰＵ１０８はＬＥＤ４ｂを消灯させ、続くステップ（１
１５）では、撮像素子の受光部で蓄積された電荷を転送
路に転送し、各画素の電荷（撮像信号）を順次電圧とし
て読み出し、これをＡ／Ｄ変換器によってデジタル撮像
データに変換し、ＲＡＭ１１３に記憶保存する。

【００７３】ステップ（１１５）でＲＡＭ１１３に保存
された撮像データは続くステップ（１１６）で演算処理
され、ＬＥＤ４ｂの照明で検出された異物の影の位置と
大きさを演算する。この演算処理の詳細については後述
する。

【００７４】続いてステップ（１１７）では、カメラＣ
ＰＵ１０８はステップ（１１０），（１１６）で演算さ
れた異物の影の位相差を演算し、異物と撮像素子１５と
の間の撮影光軸方向の距離を演算する。

【００７５】次に、ステップ（１１８）では、ステップ
（１１７）の演算結果からクリーニングによって除去可
能な光学フィルタ１４上に付着している異物が存在する
かどうかを判別し、該当する異物があればステップ（１
２０）へ移行して、該当する異物がなければステップ
（１１９）へ進む。

【００７６】ステップ（１１９）では異物の付着がない
ものとして、異物付着を識別するＧＦフラグをリセット
し、ステップ（１２１）へと進む。一方、ステップ（１
２０）では、異物の付着があるものとして、異物付着を
識別するＧＦフラグをセットし、ステップ（１２０ａ）
にてＬＣＤ駆動回路１１１を通じて表示用ＬＣＤに警告
表示を行わせる。その後、ステップ（１２１）に進む。

【００７７】これにより、撮影者に光学フィルタ１４に
異物が付着していることを知らせ、撮影者に光学フィル
ター１４のクリーニングを撮影前に促すことができる。

【００７８】ステップ（１２１）では、カメラＣＰＵ１
０８は、異物検知処理が終了したことによってカメラシ
ステムの状態を初期状態に戻すため、シャッタ駆動回路
１０６を通じてシャッタ１３を閉状態にし、ステップ
（１２２）では、ミラー駆動回路１０５を通じてメイン
ミラー５をダウンさせ、ステップ（１２３）では、絞り
駆動回路２０２を通じて絞り駆動モーター２０３を制御
し、絞り２３を全開状態にする。

【００７９】全ての異物検知動作が終了すると、カメラ
ＣＰＵ１０８は、ステップ（１２４）にて異物検知のサ
ブルーチンをリターン（メインルーチンに復帰）する。

【００８０】図８には、上記ステップ（１１０），（１
１６）にて行われる異物検出演算を行うためのサブルー
チンのフローチャートを示している。

【００８１】ステップ（１１０），（１１６）にて異物
検出演算サブルーチンがコールされると、カメラＣＰＵ
１０８はステップ（２０１）へ進み、異物検出演算を開
始する。

【００８２】ステップ（２０２）では、ＲＡＭ１１３に
保存された撮像データを信号処理回路１１４にて画像デ
ータに変換させる。これにより、各画素の輝度データと
色データとが生成される。

【００８３】次に、ステップ（２０３）では、カメラＣ
ＰＵ１０８は、輝度データと色データとによって構成さ
れる画像データから輝度データだけを抽出する。そして
続くステップ（２０４）では、輝度データの値を所定値
と比較し、輝度データがこの所定値より低い低輝度エリ
アを抽出する。

【００８４】次に、ステップ（２０５）では、カメラＣ
ＰＵ１０８は、ステップ（２０４）にて抽出された低輝
度エリアの位置と大きさを検出する。

【００８５】そして、ステップ（２０８）では、異物検
出演算サブルーチンを終了してリターンする（ステップ
（１１０），（１１６）に進む）。

【００８６】（第２実施形態）上記第１実施形態では、
絞り２３を全閉状態として、すなわち交換レンズ２０か
らの入射光を完全に遮断した状態で異物検出を行う場合
について説明したが、絞りが完全に閉じ状態にならない
交換レンズを用いる場合でも異物検出は可能である。

【００８７】このような交換レンズを用いる場合、絞り
を最小絞り（小絞り）径まで絞っても、外界の輝度が高
い場合には、異物検出のためのＬＥＤ４からの照明光よ
りも強い外光が交換レンズから入射してくるため、正確
な異物検出ができなくなってしまう。

【００８８】そこで、本実施形態では、絞りを最小絞り
径まで絞った状態でピント面９に結像した外界像の輝度
を測光回路にて測光し、このときの測光輝度（つまり
は、撮像素子上の輝度）が正確な異物検知をするのに不
適切であると判断した場合には判別不能である旨の警告
表示をＬＣＤに表示させ、撮影者が交換レンズをレンズ
キャップで遮光したり外界部分のうち低輝度領域に交換
レンズを向けたり、手や物で交換レンズの前を覆って遮
光するなどの対処を促した場合には、正確な異物検出を
行えるようにすればよい。

【００８９】なお、上記各実施形態では、撮像素子１５
の近傍に配置された光学フィルタ１４に付着した異物の
検出を行う場合について説明したが、本発明は、光学フ
ィルタを持たない場合や光学フィルタが撮像素子と一体
化されている場合等に、撮像素子自体に付着した異物を
検出することにも用いることができる。

【００９０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
カメラ本体内への外光（撮影レンズやファインダー光学
系から入射する外光）を遮断又は制限した状態で主とし
て照明手段からの照明光を受けた撮像素子からの出力信
号に基づいて異物の付着を判別するようにしているの
で、撮影レンズの仕様や撮影条件によって検出結果が左
右されることなく、正確にかつ安定して撮像素子又はそ
の近傍（例えば、光学フィルタ）への異物の付着を検出
することができる。

【００９１】しかも、複数の照明手段により異なる方向
から撮像素子を順次照明した際に、異物の撮影光軸方向
の位置に応じて撮像素子上に投影される異物の影の位置
（判別される異物付着位置）の差が異なることを利用し
て、異物の撮像素子からの撮影光軸方向距離を演算する
ので、異物が外部からクリーニング可能な範囲に付着し
ているかそうでないか（外部からのクリーニングができ
ない範囲に付着している場合や撮像素子の画素欠陥が異
物として検出される場合）を明確に判別することができ
る。

【００９２】そして、異物が外部からクリーニング可能
な範囲に付着していると判別された場合に、撮影者に異
物除去を促す警告動作を行わせることができ、撮影者に
異物の除去のためのクリーニングを行わせて、撮影画像
に対する異物の影響を撮影前に未然に防止することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態であるデジタル一眼レフ
カメラシステムの中央断面図である。

【図２】上記第１実施形態のカメラシステムの異物検出
を行う状態の中央断面図である。

【図３】上記第１実施形態のカメラシステムにおける異
物検出原理を説明するための撮像素子近傍の拡大図であ
る。

【図４】上記第１実施形態のカメラシステムの平面断面
図である。

【図５】上記第１実施形態のカメラシステムにおける異
物の位相差検出原理を説明するための撮像素子近傍の拡
大図である。

【図６】上記第１実施形態のカメラシステムにおける電
気回路を示すブロック図である。

【図７】上記第１実施形態のカメラシステムにおける異
物検出動作のフローチャートである。

【図８】上記第１実施形態のカメラシステムにおける異
物検出演算動作のフローチャートである。

【符号の説明】

１ カメラ本体 ４ａ，４ｂ ＬＥＤ ５ メインミラー ７ サブミラー ９ ピント板 １１ ペンタプリズム １２ 接眼レンズ １３ シャッタ １４ 光学フィルタ １５ 撮像素子 １８，１９ 異物 ２０ 交換レンズ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H054 AA01 2H100 EE06 5C022 AA13 AC18 AC42 AC69 AC74 AC78

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 撮影レンズの着脱が可能なカメラ本体内
   に設けられた撮像素子により画像撮影を行うカメラシス
   テムにおいて、 前記カメラ本体内に設けられ、互いに異なる方向から前
   記撮像素子を照明する複数の照明手段と、 前記カメラ本体内への外光入射を遮断又は制限した状態
   で、前記複数の照明手段により前記撮像素子を順次照明
   させ、これら各照明を行ったときの前記撮像素子からの
   出力信号に基づいて、それぞれ前記撮像素子又はその近
   傍に異物が付着しているか否かおよび異物が付着してい
   る場合の撮像面内方向での異物付着位置を判別する判別
   手段と、 この判別手段による前記各照明を行ったときのそれぞれ
   の異物付着位置の判別結果の差に基づいて前記撮像素子
   から異物までの撮影光軸方向での距離を演算する距離演
   算手段とを有することを特徴とするカメラシステム。
2. 【請求項２】 前記距離演算手段により演算された異物
   までの距離に基づいてこの異物を外部から除去可能か否
   かを判別し、除去可能であるときに異物除去を促す警告
   動作を行う警告手段を有することを特徴とする請求項１
   に記載のカメラシステム。
3. 【請求項３】 前記カメラ本体に対して絞り装置を内蔵
   した撮影レンズの着脱が可能であるとともに、前記カメ
   ラ本体内に前記撮影レンズからの入射光をファインダー
   光学系に導くミラー部材を有しており、 前記判別手段は、前記絞り装置を全閉動作させるととも
   に、前記ミラー部材をファインダー光学系から前記カメ
   ラ本体内への外光入射を遮断する位置に動作させた状態
   で判別を行うことを特徴とする請求項１又は２に記載の
   カメラシステム。
4. 【請求項４】 前記カメラ本体に対して絞り装置を内蔵
   した撮影レンズの着脱が可能であるとともに、前記カメ
   ラ本体内に前記撮影レンズからの入射光をファインダー
   光学系に導くミラー部材を有しており、 前記判別手段は、前記絞り装置を小絞り動作させるとと
   もに、前記ミラー部材をファインダー光学系から前記カ
   メラ本体内への外光入射を遮断する位置に動作させた状
   態で判別を行うことを特徴とする請求項１又は２に記載
   のカメラシステム。
5. 【請求項５】 前記撮像素子の光入射側であって前記照
   明手段よりも撮像素子側に、前記撮像素子への光入射を
   制御するシャッタ装置を備えており、 前記判別手段は、前記シャッタ装置を開動作させて判別
   を行うことを特徴とする請求項３又は４に記載のカメラ
   システム。
6. 【請求項６】 前記複数の照明手段は、互いに撮影光軸
   に対して略対称となる位置に配置されていることを特徴
   とする請求項１から５のいずれかに記載のカメラシステ
   ム。