JP2010263316A - 撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】レリーズタイムラグを抑制しつつ、異物を効率的に除去することができる撮像装置を提供する。
【解決手段】被写体を撮像して画像データを出力する撮像部と、前記撮像部の撮像面側に設けられた光学部材と、前記光学部材を振動させる加振部と、前記撮像部から出力された前記画像データに基づいて前記被写体の特徴領域を認識する特徴領域認識部と、前記加振部が前記光学部材を振動させる際、前記特徴領域認識部により認識された前記特徴領域の位置に振動波形の山部を合わせる制御部と、を備える。
【選択図】図４

Description

本発明は、撮像装置に関するものである。

従来、レンズ交換式のデジタル一眼レフカメラでは、レンズを交換した際に侵入する塵埃やカメラ内の駆動部品から発生する磨耗粉（以下、異物という）が、撮像素子の前面に配置された光学部材の表面に付着し、撮像素子で撮影された画像に写り込んでしまうという問題が生じていた。

そこで、撮像素子の前面部に配置される光学素子の表面上に付着した異物を除去するために、異物位置情報に基づいて加振装置の駆動パラメータを制御する撮像装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００８−５０５８号公報

しかし、光学素子の表面上に付着した異物の数及び場所によっては、複数の駆動パラメータで加振することになり、異物除去に要する時間が長くなる。特に、撮像装置のレリーズタイミングで異物の除去を行うと、レリーズタイムラグが大きくなってしまい、撮影者の意図するタイミングで撮影できないおそれがある。

本発明の課題は、レリーズタイムラグを抑制しつつ、異物を効率的に除去することができる撮像装置を提供することにある。

請求項１に記載の撮像装置は、被写体を撮像して画像データを出力する撮像部と、前記撮像部の撮像面側に設けられた光学部材と、前記光学部材を振動させる加振部と、前記撮像部から出力された前記画像データに基づいて前記被写体の特徴領域を認識する特徴領域認識部と、前記加振部が前記光学部材を振動させる際、前記特徴領域認識部により認識された前記特徴領域の位置に振動波形の山部を合わせる制御部と、を備えることを特徴とする。
請求項２に記載の撮像装置は、請求項１に記載の撮像装置において、前記加振部は、少なくとも前記光学部材の直交する二辺それぞれに沿って配置されることを特徴とする。
請求項３に記載の撮像装置は、請求項１又は２に記載の撮像装置において、前記被写体の特徴領域を登録する登録部を更に備え、前記特徴領域認識部は、前記登録部により登録された前記特徴領域を認識し、前記制御部は、前記加振部が前記光学部材を振動させる際、前記登録部に登録された前記特徴領域の位置に振動波形の山部を合わせることを特徴とする。
請求項４に記載の撮像装置は、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の撮像装置において、前記制御部は、前記加振部による振動の伝播方向における前記特徴領域の長さよりも、振動波形の半周期が長くなるように前記光学部材を振動させることを特徴とする。

本発明によれば、レリーズタイムラグを抑制しつつ、異物を効率的に除去することができる撮像装置を提供することができる。

第１実施形態に係わるカメラを示す図である。（ａ）は光軸Ａにおけるカメラの横断面図である。（ｂ）は光軸Ａにおけるカメラの縦断面図である。 撮像ユニットの分解斜視図である。 光学ＬＰＦを示す説明図である。（ａ）は光学ＬＰＦを被写体側から見た正面図である。（ｂ）は光学ＬＰＦをｙ方向から見た側面図である。（ｃ）は光学ＬＰＦをｘ方向（ｘマイナス方向）から見た側面図である。（ｄ）〜（ｆ）は光学ＬＰＦをｙ方向から見たときのモード１〜モード３の振動波形（共振波形）を示す説明図である。（ｇ）は光学ＬＰＦをｘ方向（ｘマイナス方向）から見たときのモード４の振動波形を示す説明図である。 カメラの電気的な構成を示すブロック図である。 第１実施形態のカメラにおいて顔認識モードが設定されたときの基本的な処理の手順を示すフローチャートである。 図５における異物除去処理の手順を示すフローチャートである。 顔認識領域の位置と振動波形の山部との位置関係を示す説明図である。 顔認識領域の位置と振動波形の山部との位置関係を示す説明図である。 顔認識領域の位置と振動波形の山部との位置関係を示す説明図である。 顔認識領域の位置と振動波形の山部との位置関係を示す説明図である。 顔認識領域の位置と振動波形の山部との位置関係を示す説明図である。 第２実施形態における顔認識領域の位置と振動波形の山部との位置関係を示す説明図である。 第３実施形態における顔認識領域の位置と振動波形の山部との位置関係を示す説明図である。

以下、図面を参照して、本発明に係わる撮像装置をデジタル一眼レフカメラに適用した場合の実施形態について説明する。なお、以下に示す図には、説明と理解とを容易にするために、必要に応じてｘｙｚの直交座標系を設けた。この座標系では、撮影者が光軸Ａを水平として横長の画像を撮影する場合のカメラ位置（以下、正位置という）において撮影者から見て左側に向かう方向をｘプラス方向とする。また、正位置において上側に向かう方向をｙプラス方向とする。さらに、正位置において被写体に向かう方向をｚ方向とする。
（第１実施形態）

図１は、第１実施形態に係わるカメラ１を示す図である。図１（ａ）は、光軸Ａにおけるカメラ１の横断面図であり、図１（ｂ）は、光軸Ａにおけるカメラ１の縦断面図である。

カメラ１は、撮像装置としてのカメラボディ１０と、レンズ鏡筒５０と、を備える。本実施形態のカメラ１は、カメラボディ１０に対してレンズ鏡筒５０が着脱可能なレンズ交換式のデジタル一眼レフカメラである。なお、図１において、レンズ鏡筒５０のレンズＬは、レンズを簡略化して描いている。また、レンズＬは、実際には複数のレンズにより構成される。

カメラボディ１０は、ミラーユニット１１と、ファインダスクリーン１２と、ペンタミラー１２ａと、接眼レンズ１４と、測光素子１５と、ＡＦ検出素子１６と、シャッタ１７と、シーケンスモータ１８と、表示部１９と、撮像ユニット２０と、を備える。

ミラーユニット１１は、メインミラー１１ａと、サブミラー１１ｂとを備える。メインミラー１１ａは、撮影光路内に配置され被写体光をペンタミラー１２ａの方向へ反射する観察位置（図中実線で示す位置）と、撮影光路内から退避した退避位置（図中２点鎖線で示す位置）との間で、回動可能に構成されている。メインミラー１１ａは、被写体観察時には観察位置に配置され、一方、撮影時には退避位置に配置される。メインミラー１１ａは、その中心付近がハーフミラーになっている。

サブミラー１１ｂは、メインミラー１１ａが観察位置にあるときに、ハーフミラーを通過した被写体光をＡＦ検出素子１６の方向へ反射する部材である。サブミラー１１ｂは、メインミラー１１ａの退避にともなって、メインミラー１１ａの裏面に重なるように配置され、撮影光路から退避する。

ファインダスクリーン１２は、被写体観察時に、メインミラー１１ａから導かれた被写体光を結像する部材である。ファインダスクリーン１２に結像した像は、ペンタミラー１２ａによって、接眼レンズ１４の方向に導かれ、撮影者によって観察される。

測光素子１５は、ファインダスクリーン１２に結像した被写体の光量（以下、被写体光量という）を検出するセンサである。測光素子１５が検出した被写体光量の情報は、不図示のボディ制御部に出力され、撮影時の露出を決定する際に利用される。

ＡＦ検出素子１６は、被写体観察時に、サブミラー１１ｂから導かれた被写体光に基づいて、レンズＬの焦点調節状態を検出するセンサである。ＡＦ検出素子１６は、サブミラー１１ｂから導かれた被写体光を不図示のマスクにより２つに分けた後、不図示の２つのラインセンサ上に再結像させ、ラインセンサ上の像の相対的なずれ量（位相差）を算出することにより、レンズＬの焦点調節状態を検出する。

シャッタ１７は、所定間隔で走行する複数のシャッタ幕を備える。シャッタ１７は、レリーズボタンの操作に応じて、前記シャッタ幕を開閉して、撮像面に入射される光量を調整する。

シーケンスモータ１８は、ミラーユニット１１の駆動や、シャッタ１７のチャージ等を行う駆動装置である。

表示部１９は、カメラボディ１０の背面（ｚマイナス方向の面）に配置された液晶表示装置等の表示装置である。表示部１９は、撮像ユニット２０で撮像された撮影画像（再生画像、ライブビュー画像）や、各種設定を行うためのメニュー画面等を表示する。

撮像ユニット２０は、撮影時において、メインミラー１１ａが退避位置に配置されることによって、撮像素子２２に結像した像を電気信号に変換して、後述するボディ制御部３５に出力する装置である。

図２は、撮像ユニット２０の分解斜視図である。撮像ユニット２０は、ブラケット２１と、撮像素子２２と、光学的ローパスフィルタ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｌｏｗ Ｐａｓｓ Ｆｉｌｔｅｒ；以下「光学ＬＰＦ」という）２３と、加振部としての振動素子２５（２５Ｘ，２５Ｙ）と、ＰＣ（フレキシブルプリント基板）２６と、固定板２７と、押えモルト２８とを備えている。光学ＬＰＦ２３と撮像素子２２とは、被写体側からこの順で配置されている。

ブラケット２１は、撮像ユニット２０のベースとなる部材である。ブラケット２１は、板状に形成されている。

撮像素子２２は、レンズＬを透過して表面に結像した光を電気信号に変換する光電変換素子であり、被写体像を撮像する撮像手段として機能する。撮像素子２２は、例えば、フォトダイオード及びＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ−Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）等で構成される。撮像素子２２は、ブラケット２１に保持されており、ブラケット２１を介して電気基板２２ａ（図１参照）に実装されている。撮像素子２２の電気信号は、後述のボディ制御部３５に出力される。

光学ＬＰＦ２３は、レンズＬを透過した被写体光から高周波成分等を取り除いて、被写体光を撮像素子２２へと導くための光学フィルタであり、撮像素子２２の前面に設けられた光学部材として機能する。光学ＬＰＦ２３は、板状に形成され、枠体状に形成されたマスクゴム２４を介して、ブラケット２１に保持される。

撮像ユニット２０は、振動素子２５として、一対の振動素子２５Ｘと、同じく一対の振動素子２５Ｙとを有する。図２に示すように、振動素子２５Ｘ及び振動素子２５Ｙは、光学ＬＰＦ２３の直交する二辺に配置されている。

振動素子２５Ｘは、ＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）により長板状に形成された振動子である。振動素子２５Ｘは、光学ＬＰＦ２３の被写体側表面のｙ方向両縁部に、光学ＬＰＦ２３の被写体側表面に当接した状態で、長手方向がｘ方向になるように配置される。

振動素子２５Ｘは、鋸歯状の波形の電圧を連続的に印加することで、繰り返し伸張して振動をする。振動素子２５Ｘは、例えば６０［ｋＨｚ］〜１００［ｋＨｚ］程度で振動して、光学ＬＰＦ２３を振動させる。

振動素子２５Ｙは、振動素子２５Ｘと同じ振動子である。振動素子２５Ｙは、光学ＬＰＦ２３の被写体側表面のｘ方向両縁部に、長手方向がｙ方向になるように配置される。振動素子２５Ｙは、ｙ方向に振動を発生し、光学ＬＰＦ２３を振動させる。

ＦＰＣ２６は、振動素子駆動回路３１（図４参照）から振動素子２５Ｘ，２５Ｙへと駆動電圧を伝達する電気基板である。ＦＰＣ２６と振動素子２５Ｘ，２５Ｙとは、接着テープ２６ａにより接着される。

固定板２７は、ＦＰＣ２６、振動素子２５Ｘ，２５Ｙ等の部品を、ブラケット２１に固定するための部材である。固定板２７は、弾力を有する押さえモルト２８でこれらの部品を押さえ込んだ状態でブラケット２１にネジ止めされることによって、これらの部品をブラケット２１に固定する。

なお、振動素子２５による振動は、光学ＬＰＦ２３からマスクゴム２４にも伝わるが、マスクゴム２４の振動は、内部のゴム部材により吸収されて減衰する。このため、振動素子２５の振動は、撮像素子２２やブラケット２１等の外部の支持部材と共振し合うことはない。

図３は、光学ＬＰＦ２３を示す説明図である。図３（ａ）は、光学ＬＰＦ２３を被写体側から見た正面図である。図３（ｂ）は、光学ＬＰＦ２３をｙ方向から見た側面図である。図３（ｃ）は、光学ＬＰＦ２３をｘ方向（ｘマイナス方向）から見た側面図である。図３（ｄ）〜図３（ｆ）は、光学ＬＰＦ２３をｙ方向から見たときのモード１〜モード３の振動波形（共振波形）を示す説明図である。図３（ｇ）は、光学ＬＰＦ２３をｘ方向（ｘマイナス方向）から見たときのモード４の振動波形を示す説明図である。なお、図３（ａ）〜（ｃ）には、光学ＬＰＦ２３上に配置された振動素子２５Ｘ，２５Ｙを模式的に示している。

図３（ｄ）〜図３（ｆ）に示す振動波形は、光学ＬＰＦ２３のｙ方向両縁部に配置された振動素子２５Ｙの共振により発生する波形である。また、図３（ｇ）に示す振動波形は、光学ＬＰＦ２３のｘ方向両縁部に配置された振動素子２５Ｘの共振により発生する波形である。本実施形態では、振動モードとして、モード１（共振周波数ｆ１）、モード２（共振周波数ｆ２）、モード３（共振周波数ｆ３）、及びモード４（共振周波数ｆ４）の４つの振動モードが設定されている。共振周波数ｆは、ｆ１＜ｆ２＜ｆ３＜ｆ４の関係となる。

各モードの振動波形では、振幅運動の一方の形状を実線で示し、対称となる他方の形状を一点鎖線で示している。すなわち、光学ＬＰＦ２３には、振動素子２５Ｘ，２５Ｙに印加する交流電圧のサイクルに従って、対称な２つの振動波形が周期的に発生する。図３に示すように、共振周波数が高くなるにつれて振動波形の振幅周期も短くなり、振動波形の山部の数も多くなる。振動波形の「山部」とは、波形が最大振幅となる位置をいう。また、振動波形の「節部」とは、隣接する山部と山部との間の位置をいう。

振動素子２５Ｘは、選択されたモード１〜３の共振周波数で振動することによって、光学ＬＰＦ２３を図３（ｄ）〜（ｆ）のいずれかに示す振動波形で振動させる。また、振動素子２５Ｙは、選択されたモード４の共振周波数で振動することによって、光学ＬＰＦ２３を図３（ｇ）に示す振動波形で振動させる。これにより、光学ＬＰＦ２３の各振動波形の山部に対応する位置では、光学ＬＰＦ２３自体が最大振幅で振動するため、表面に付着した異物を振るい落とされることになる。

次に、カメラ１の電気的な構成について説明する。図４は、カメラ１の電気的な構成を示すブロック図である。図４では、図１及び図２に示した部分を同一符号で示す。また、当該部分の説明を省略する。

カメラボディ１０において、振動素子駆動回路３１は、振動素子２５Ｘ，２５Ｙに対して、後述のボディ制御部３５により選択された振動モードに応じた共振周波数の電圧を印加する電気回路である。

通信部３２は、レンズ鏡筒５０側の通信部５３との間で、データや信号を送受信するための回路である。

記憶部３３は、カメラ１の動作に必要なプログラムやデータ等を記憶する記憶装置である。また、カメラボディ１０は、撮影した画像データを不図示のメモリカードに記録したり、メモリカードから画像データを読み出したりするための不図示のカードスロット部を備える。メモリカードは、カードスロット部に着脱自在に装着される。

レリーズボタン３４は、ユーザがシャッタ１７やミラーユニット１１を動作させて、被写体像を撮像素子２２に撮像させるために操作する操作ボタンである。本実施形態では、ユーザがレリーズボタン３４を半押しするとフォーカスと露出値が定まり、レリーズボタン３４を全押しするとシャッタ１７やミラーユニット１１が動作して、撮像素子２２に撮像が行われる。なお、後述する顔認識モードでは、カメラ１を被写体に向けることにより、自動的に顔認識の処理が実行される。そして、レリーズボタン３４を半押しすると、その時点で顔認識した位置にフォーカスが定まる。なお、図示していないが、カメラ１には、ユーザの操作入力を受け付ける操作部として機能する不図示のダイアル、ボタン、レバーなどが設けられている。
ボディ制御部３５は、カメラボディ１０を統括的に制御するための制御部であり、ＣＰ
Ｕ（中央演算装置）等で構成される。ボディ制御部３５は、記憶部３３に記憶された各種プログラムを適宜読み出して実行することにより、前述した各ハードウェア要素と協働して、本発明に係る各種機能を実現している。

ボディ制御部３５は、撮像素子２２で撮像された被写体像の中から、予め設定された特徴領域を認識する特徴領域認識手段としての処理を実行する。本実施形態のボディ制御部３５では、顔認識モードが設定されたときに、特徴領域として、人物の顔が存在する認識を顔認識領域として認識する顔認識処理を実行する。なお、顔認識処理としては、例えば、撮像した被写体像に含まれる人物の顔の目、鼻、口などを特徴点として抽出し、これら特徴点に基づいて被写体像内に存在する人物の顔を認識する等の手法を用いることができる。ただし、顔認識の手法は、これに限られるものではなく種々の手法を採用することができる。

また、ボディ制御部３５は、上述した顔認識機能により認識された顔の位置に、振動波形の山部を有する振動モードを選択する振動モード選択手段としての処理を実行する。本実施形態では、顔認識領域の中心と振動波形の山部の中心とが略一致する振動モードを選択するようにしている。ただし、顔認識領域と振動波形の山部との位置関係はこれに限定されるものではなく、顔認識領域に対して振動波形の山部が所定範囲内に存在していれば、その振動モードを選択するようにしてもよい。

また、ボディ制御部３５は、顔認識領域の位置に振動波形の山部を有する振動モードを選択する際に、最初にモード１〜３の中から選択するようにしている。そして、モード１〜３の中に該当する振動モードがない場合には、次に顔認識領域の位置とモード４の振動波形の山部とが一致するかどうかを判定するようにしている。これは、光学ＬＰＦ２３のｘ方向に配置された振動素子２５Ｙでは、ｙ方向に配置された振動素子２５Ｘよりも、共振周波数の異なる振動モードをより多く設定することができるためである。したがって、最初に数の多いモードの中から最適な振動モードを選択するように制御することにより、顔認識領域の位置に振動波形の山部を有する振動モードを短時間に効率良く選択することができる。

また、ボディ制御部３５は、振動素子モード選択手段としての処理により選択した振動モードに応じて振動素子２５Ｘ，２５Ｙを振動させる振動素子制御手段としての処理を実行する。本実施形態のボディ制御部３５は、振動素子駆動回路３１を介して振動素子２５Ｘ，２５Ｙを振動させている。

また、ボディ制御部３５は、撮像素子２２で撮像された被写体像の中から、予め登録された主要被写体を認識する主要被写体認識手段としての処理を実行する。本実施形態のボディ制御部３５は、予め登録された主要被写体として、登録された人物の顔を認識する。ボディ制御部３５は、予め登録された人物の顔を認識したときは、振動モード選択手段としての処理において、上述の主要被写体認識手段としての処理で認識した顔の位置に振動波形の山部を有する振動モードを選択する。

ここで、予め登録された人物の顔を認識する処理としては、例えば、人物の顔の特徴的な部分、すなわち人物の顔として特定した領域から瞳や鼻穴などの特徴点を抽出し、これらの特徴点と、予め登録された人物の顔の特徴点とを比較するなどの手法を用いることができる。登録された人物に関するデータは記憶部３３に記憶される。

なお、ボディ制御部３５による主要被写体認識手段としての処理は、顔認識領域の位置に振動波形の山部を有する振動モードを選択することができなかったときに実行される。

一方、レンズ鏡筒５０の操作検知部５１は、レンズ鏡筒５０に設けられた不図示の操作部の操作を検知するための検出部である。操作検知部５１は、測光方式の選択等（例えば絞り優先測光等）等を検知する。
操作量検知部５２は、レンズ鏡筒５０の操作部（図示せず）に応じて、その操作量を検出するための検出部である。操作量検知部５２は、その操作量に応じて、絞り値等を検出することができる。

通信部５３は、カメラボディ１０側の通信部３２との間で、情報の送受信をするための回路である。

レンズ制御部５４は、レンズ鏡筒５０を統括的に制御するための制御部であり、ＣＰＵ等で構成される。レンズ制御部５４は、操作検知部５１や操作量検知部５２で検知された情報を通信部５３を介してカメラボディ１０側に送信する。また、レンズ制御部５４は、カメラボディ１０側のボディ制御部３５から送信された信号を通信部５３を介して受信する。

次に、上記のように構成されたカメラ１において、顔認識モードが設定されたときの基本的な処理の手順を図５のフローチャートにより説明する。この顔認識モードの処理は、ユーザが不図示の操作部を操作して顔認識モードを設定することにより、記憶部３３（図４）に記憶された顔認識モードの処理プログラムが起動することで実行される。

まず、ステップＳ１０１において、ボディ制御部３５は、上述した顔認識処理を開始する。続くステップＳ１０２において、ボディ制御部３５は、測光素子１５を制御して、被写体光量の測定を開始するとともに、ユーザ操作により選択された露出制御モードに応じて（又はマニュアル露出モードにおいてユーザ操作された）シャッタースピード、絞り値を設定する。

ステップＳ１０３において、ボディ制御部３５は、レリーズボタン３４が半押しされたかどうかを判定する。この判定でＹＥＳであれば、ステップＳ１０４において、ボディ制御部３５は、顔認識処理で認識した顔認識領域と、その時点で設定したシャッタースピード、絞り値とを決定する。続くステップＳ１０５において、ボディ制御部３５は、レリーズボタン３４が全押しされたかどうかを判定する。この判定でＹＥＳであれば、ステップＳ１０６へ進む。一方、ステップＳ１０５又はステップＳ１０３の判定でＮＯであれば、ステップＳ１０２へ戻る。

ステップＳ１０６において、ボディ制御部３５は、ステップＳ１０４で決定した顔認識領域の位置情報を取得する。続くステップＳ１０７において、ボディ制御部３５は、記憶部３３に白画面の画像データが記憶されているかどうかを判定する。

白画面の画像データとは、光学ＬＰＦ２３に付着した異物を検出するために用いるデータである。白画面の画像データは、例えばレンズ鏡筒５０の先端から１０ｃｍほど離れた位置に、明るく均一な白色被写体を固定し、これを画面いっぱいに撮影することにより取得することができる。ユーザは、上記のような手法により予め白画面の画像データを取得しておき、これを記憶部３３に記憶させることができる。

ステップＳ１０７の判定でＹＥＳであれば、ステップＳ１０８において、ボディ制御部３５は、白画面上において顔認識領域の位置に異物が有るかどうかを判定する。この、ステップＳ１０８の判定でＹＥＳであれば、ステップＳ１０９へ進み、ボディ制御部３５は、後述する異物除去処理を実行する。

ステップＳ１０９の異物除去処理に続いて、又はステップＳ１０８の判定でＮＯであれば、ステップＳ１１０において、ボディ制御部３５は、撮像処理を実行する。ここでは、ミラーユニット１１を退避位置まで駆動するとともに、シャッタ１７を所定のタイミングで開閉動作させ、被写体像を撮像素子２２に撮像させる。撮像後、ミラーユニット１１を観察位置に復帰させるとともに、シャッタ１７をチャージする。

上述のように、本実施形態では、白画面上において、顔認識領域の位置に異物が有る場合のみ異物除去処理を実行している。すなわち、撮影者にとって異物の写り込んで欲しくない領域である顔の部分に異物が存在する場合のみ異物除去処理を実行している。これによれば、顔認識領域の位置に異物が存在していない場合には異物除去処理が省略されるため、不要な異物除去処理によりレリーズタイムラグが長くなるのを防ぐことができる。

ステップＳ１１１において、ボディ制御部３５は、記録処理を実行する。ここでは、撮像された画像信号を不図示の画像処理部で画像データとして生成し、この画像データを不図示のメモリカードに記録する。

次に、ステップＳ１１２において、ボディ制御部３５は顔認識モードが終了したかどうかを判定する。この判定でＮＯであれば、ボディ制御部３５はステップＳ１０２へ戻る。また、ステップＳ１１２の判定でＹＥＳであれば、すなわち、ユーザが不図示の操作部により他の撮影モードを設定するなどの操作を行った場合には、本ルーチン処理を終了する。

次に、図５のステップＳ１０９に示す異物除去処理について説明する。図６は、異物除去処理の手順を示すフローチャートである。この異物除去処理は、図５に示すフローチャートのサブルーチンとして実行される。

まず、ステップＳ２０１において、ボディ制御部３５は、図５のステップＳ１０６で取得した顔認識領域の位置情報に基づいて、顔認識領域の位置に振動波形の山部を有する振動モードをモード１〜３から選択する。ステップＳ２０２において、ボディ制御部３５は、該当する振動モードが有るかどうかを判定する。この判定でＹＥＳであれば、ステップＳ２０３へ進み、ボディ制御部３５は、選択したモード１〜３のいずれかの振動モードを実行して、本サブルーチンの処理を終了する。また、ステップＳ２０２の判定でＮＯであれば、ステップＳ２０４へ進む。

ステップＳ２０４において、ボディ制御部３５は、顔認識領域の位置とモード４の振動波形の山部とが一致するかどうかを判定する。このステップＳ２０４の判定でＹＥＳのときは、ステップＳ２０３へ進み、選択したモード４の振動モードを実行する。また、ステップＳ２０４の判定でＮＯであれば、ステップＳ２０５へ進む。

ステップＳ２０５において、ボディ制御部３５は、顔認識領域に登録された人物が存在するかどうかを判定する。この判定でＹＥＳであれば、ステップＳ２０６へ進み、ボディ制御部３５は、登録された人物の存在する顔認識領域の位置に振動波形の山部を有する振動モードをモード１〜４の中から選択する。次に、ステップＳ２０７において、ボディ制御部３５は、該当する振動モードが有るかどうかを判定する。この判定でＹＥＳであれば、ステップＳ２０３へ進み、ボディ制御部３５は、選択した振動モードを実行して、本サブルーチンの処理を終了する。

一方、ステップＳ２０５の判定、又はステップＳ２０７の判定でＮＯである場合は、ステップＳ２０８へ進み、ボディ制御部３５は、予め設定された振動モードを実行して、本サブルーチンの処理を終了する。なお、ステップＳ２０８の処理に用いられる振動モードとして、例えば、山部の数が最も多いモード３を選択する。このように、どの振動モードでも対応できない場合は、予め山部の数が多い振動モードを設定する。これによれば、顔認識領域の位置と振動波形の山部とが略一致する可能性が高くなるので、異物を除去する確率をより高めることができる。

次に、顔認識領域に振動波形の山部を有する振動モードを選択する処理の具体例について説明する。図７〜図１１は、顔認識領域の位置と振動波形の山部との位置関係を示す説明図であり、図３と同じく光学ＬＰＦ２３を被写体側から見たときの正面図を示している。

図７に示すように、光学ＬＰＦ２３の中央に顔認識領域６１が存在する場合において、顔認識領域６１の位置と振動波形の山部とが略一致する振動モードはモード１となるため、この例ではモード１が選択される。また、図８に示すように、光学ＬＰＦ２３の中央付近に２つの顔認識領域６２、６３が存在する場合において、これら顔認識領域６２、６３の位置と振動波形の山部とが略一致する振動モードはモード２となるため、この例ではモード２が選択される。更に、図９に示すように、光学ＬＰＦ２３のｘ方向に沿って４つの顔認識領域６４〜６７が存在する場合において、これら顔認識領域６４〜６７の位置と振動波形の山部とが略一致する振動モードはモード３となるため、この例ではモード３が選択される。モード１〜３は、光学ＬＰＦ２３の被写体側表面のｘ方向両縁部に配置された振動素子２５Ｙにより振動が発生する振動モードである。

このように、図６のステップＳ２０１の処理では、顔認識領域に振動波形の山部を有する振動モードをモード１〜３から選択する。一方、図１０に示すように、光学ＬＰＦ２３のｘ方向に沿って５つの顔認識領域７１〜７５が存在する場合は、顔認識領域７１〜７５の位置と振動波形の山部とが略一致する振動モードはモード１〜３のいずれにもないため、図６のステップＳ２０２の判定はＮＯとなる。

この場合は、図６のステップＳ２０４の処理として、図１０に示すように、顔認識領域とモード４の振動波形の山部とが一致するかどうかを判定する。モード４は、光学ＬＰＦ２３の被写体側表面のｙ方向両側部に配置された振動素子２５Ｙにより振動が発生する振動モードである。図１０では、顔認識領域７１〜７５と、モード４の振動波形の山部とが略一致するため、モード４が選択される。

また、図６のステップＳ２０４において、顔認識領域とモード４の振動波形の山部とが一致しない場合は、予め登録された人物の存在する顔認識領域の位置と振動波形の山部とが略一致する振動モードを選択する。例えば、図１１に示すように、光学ＬＰＦ２３のｘ方向に沿って５つの顔認識領域７１〜７５が存在する場合に、モード１〜４のいずれの振動モードにおいても、顔認識領域の位置と振動波形の山部とが略一致しない場合は、予め登録された人物の存在する顔認識領域の位置と振動波形の山部とが略一致する振動モードを選択する。図１１において、顔認識領域７５が、予め登録された人物の存在する顔認識領域であるとすると、この顔認識領域７５の位置と振動波形の山部とが略一致する振動モードはモード３となるため、この例ではモード３が選択される。

上述した第１実施形態によれば、以下の効果を奏する。
（１）撮影動作毎に、顔認識領域の位置に振動波形の山部を有する振動モードを選択して異物除去処理を実行するようにしたので、撮影者にとって異物の写り込んで欲しくない領域である顔の部分に存在する異物を確実に除去することができる。また、異物除去処理を１つの振動モードで実行するため、複数の振動モードで振動させる場合に比べて、異物を除去する時間を短くすることができる。したがって、本実施形態に係わるカメラ１によれば、レリーズタイムラグを抑制しつつ、異物を効率的に除去することができる。
（２）振動素子２５として、光学ＬＰＦ２３の直交する二辺に振動素子２５Ｘ，２５Ｙを配置したので、光学ＬＰＦ２３のｘ方向及びｙ方向のいずれの方向にも振動を発生させることができる。これによれば、ｘ方向又はｙ方向のいずれか一方の方向に振動を発生させる場合に比べて、顔認識領域の位置に振動波形の山部を有する振動モードをより多く設定することができる。したがって、顔認識領域の位置に振動波形の山部を有する振動モードの中から、より適切な振動モードを選択することができる。
また、顔認識領域の位置に振動波形の山部を有する振動モードを選択する際に、最初にモード１〜３の中から選択し、該当するモードがない場合には、顔認識領域の位置とモード４の振動波形の山部とが一致するかどうかを判定するようにしている。このように、最初に数の多いモードの中から最適な振動モードを選択することにより、顔認識領域の位置に振動波形の山部を有する振動モードを短時間に効率良く選択することができる。
（３）顔認識領域の位置に振動波形の山部を有する振動モードがない場合は、登録された人物の存在する顔認識領域の位置に振動波形の山部を有する振動モードを選択して異物除去処理を実行するようにしたので、他の顔認識領域に存在する異物は除去できなくても、撮影者にとって最も異物の写り込んで欲しくない登録者の顔の部分に存在する異物を確実に除去することができる。
（第２実施形態）

第１実施形態では、顔認識領域の位置に振動波形の山部を有する振動モードがない場合の処理として、登録された人物の存在する顔認識領域の位置に振動波形の山部を有する振動モードを選択して異物除去処理を実行している。しかしながら、顔認識領域の位置に振動波形の山部を有する振動モードがない場合の処理はこれに限らず、種々の対応が考えられる。

本実施形態では、顔認識領域が多数あり、１つの振動モードではすべての顔認識領域を振動波形の山部で振動させることができない場合に、最も多くの顔認識領域を振動波形の山部で振動させることができる振動モードを選択するようにしている。

図１２は、第２実施形態における顔認識領域の位置と振動波形の山部との位置関係を示す説明図であり、図３と同じく光学ＬＰＦ２３を被写体側から見たときの正面図を示している。図１２に示すように、光学ＬＰＦ２３のｘ方向に沿って５つの顔認識領域７１〜７５が存在する場合に、最も多くの顔認識領域を振動波形の山部で振動させることができる振動モードはモード２となる。すなわち、モード２では、５つの顔認識領域７１〜７５のうち、顔認識領域７２及び７４の位置と振動波形の山部とが略一致する。したがって、この例ではモード２が選択される。本実施形態によれば、すべての顔認識領域で異物を除去することが難しい場合において、レリーズタイムラグを長くすることなしに、可能な限り多くの顔認識領域に存在する異物を除去することができる。

また、異物除去の対象となる顔認識領域の数に制限を加えるようにしてもよい。例えば、顔認識領域を３つまで対応させた場合には、顔認識領域が４つ以上認識された場合でも、３つの顔認識領域にのみ対応するように振動モードが選択される。この場合、３つの顔認識領域は、画面の中心付近に位置する顔認識領域を優先して選択してもよいし、登録された人物の存在する顔認識領域の近傍に存在する顔認識領域を優先して選択するようにしてもよい。また、対応する顔認識領域の数はユーザの操作入力により変更可能としてもよい。このように、異物除去の対象となる顔認識領域の数に制限を加えることにより、撮影者が必要とする範囲で効率良く異物除去を行うことができる。

また、異物除去の対象となる顔認識領域として、カメラ１から最も近い位置に存在する人物の顔認識領域に対応する振動モードを選択するようにしてもよい。このように、カメラ１から最も近い位置に存在する人物は、被写体として最も目立つ人物となるため、この人物の顔認識領域を優先的に振動させることにより、可能な限り異物が目立たない画像を撮影することができる。

また、複数の振動モードを選択し、これらの振動モードにより異物除去を連続して実行するようにしてもよい。この場合は、通常の振動時間で異物除去を実行するとレリーズタイムラグは長くなるが、それぞれの振動時間を少なくすることにより、異物除去に要する時間を可能な限り短くすることができる。この場合も、選択する振動モードの数や振動時間はユーザの操作入力により変更可能としてもよい。
（第３実施形態）

本実施形態では、顔認識領域の大きさ、すなわち人物の顔の大きさに応じて振動モードを選択する例について説明する。

図１３は、第３実施形態における顔認識領域の位置と振動波形の山部との位置関係を示す説明図であり、図３と同じく光学ＬＰＦ２３を被写体側から見たときの正面図を示している。また、図１３では、顔認識領域８１の位置に振動波形の山部を有する振動モードとして、共振周波数の異なるモードＡとモードＢとを用いて説明する。

図１３において、振動素子２５Ｙにより振動が発生する方向、すなわちｘ方向における顔認識領域８１の幅をＷ、モードＡにおける振動波形の半周期の幅をＴ１、モードＢにおける振動波形の半周期の幅をＴ２とする。本実施形態のモードＡ，Ｂは、上述したように、ともに顔認識領域８１の位置に振動波形の山部を有する振動モードである。このように、顔認識領域８１の位置に振動波形の山部を有する振動モードが複数存在する場合、本実施形態のボディ制御部３５では、振動モード選択手段の処理として、顔認識領域８１の幅Ｗよりも、振動波形の半周期の幅（Ｔ２）が長いモードＢを選択する。

これは、顔認識領域８１の幅Ｗよりも、振動波形の半周期の幅（Ｔ１）が短いモードＡを選択すると、顔認識領域８１内に振動波形の節部が入ってしまい、顔認識領域８１を十分に振動させることができない場合があるからである。したがって、本実施形態のように、顔認識領域８１の幅Ｗよりも、振動波形の半周期の幅（Ｔ２）が長いモードＢを選択することにより、顔認識領域８１に十分な振動を与えることができる。
（変形形態）

以上説明した実施形態に限定されることなく、本発明は以下に示すような種々の変形や変更が可能であり、それらも本発明の範囲内である。
（１）異物除去のために振動させる光学部材は光学ＬＰＦ２３に限らず、光学ＬＰＦ２３の前面に設けた不図示の防塵フィルタを振動させるようにしてもよい。
（２）特徴領域として人物の顔を認識する例について示したが、人物以外の動物などの顔を特徴領域としてもよい。
（３）振動素子２５Ｘ、２５Ｙを、それぞれ異なる（又は同じ）共振周波数の振動モードにより同時に駆動するようにしてもよい。
（４）図５に示すように、白画面の画像データにより顔認識領域の位置に異物が有るかどうかを判定した場合は、予め登録された人物の顔を認識した場合でも、異物の存在する顔認識領域の位置に振動波形の山部を有する振動モードを選択するようにしてもよい。

また、上記実施形態及び変形形態は適宜に組み合わせて用いることができるが、各実施形態の構成は図示と説明により明らかであるため、詳細な説明を省略する。さらに、本発明は以上説明した実施形態によって限定されることはない。

１：カメラ、１０：カメラボディ、２０：撮像ユニット、２２：撮像素子、２３：光学ＬＰＦ、２５Ｘ，２５Ｙ：振動素子、３１：振動素子駆動回路、３３：記憶部、３４：レリーズボタン、３５：ボディ制御部、５０：レンズ鏡筒、５４：レンズ制御部

Claims (4)

1. 被写体を撮像して画像データを出力する撮像部と、
   前記撮像部の撮像面側に設けられた光学部材と、
   前記光学部材を振動させる加振部と、
   前記撮像部から出力された前記画像データに基づいて前記被写体の特徴領域を認識する特徴領域認識部と、
   前記加振部が前記光学部材を振動させる際、前記特徴領域認識部により認識された前記特徴領域の位置に振動波形の山部を合わせる制御部と、
   を備えることを特徴とする撮像装置。
2. 請求項１に記載の撮像装置において、
   前記加振部は、少なくとも前記光学部材の直交する二辺それぞれに沿って配置されることを特徴とする撮像装置。
3. 請求項１又は２に記載の撮像装置において、
   前記被写体の特徴領域を登録する登録部を更に備え、
   前記特徴領域認識部は、前記登録部により登録された前記特徴領域を認識し、
   前記制御部は、前記加振部が前記光学部材を振動させる際、前記登録部に登録された前記特徴領域の位置に振動波形の山部を合わせること、
   を特徴とする撮像装置。
4. 請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の撮像装置において、
   前記制御部は、前記加振部による振動の伝播方向における前記特徴領域の長さよりも、振動波形の半周期が長くなるように前記光学部材を振動させること、
   を特徴とする撮像装置。

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