JP2020182132A - 撮像装置及び撮像装置の制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 効率的なタイミングで異物除去を行うことを提供すること。【解決手段】 撮像装置は、撮像素子（２０）を有する撮像素子ユニット（４３）と、撮像素子ユニットの受光面に付着した異物を除去する異物除去手段（１９，４０）と、シャッタ制御手段（３２）と、シャッタ動作に応じたシャッタカウント値を取得するシャッタカウント手段（３１）と、シャッタカウント値に基づいて異物除去手段に異物除去を実行させるか否かを判定する判定手段（４２）と、判定手段の判定結果に基づいて前記異物除去手段に異物除去を実行させる制御手段（４２）と、を備える。【選択図】 図５

Description

本発明は撮像装置及び撮像装置の制御方法に関し、特に撮像素子ユニットの受光面に付着した異物などの異物を除去するごみ除去機能に関するものである。

画像信号を電気信号に変換して撮像するデジタルカメラ等の撮像装置では、撮影する光束をＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子で受光し、その撮像素子から出力される光電変換信号を画像データに変換してメモリカード等の記録媒体に記録する。このような撮像装置では、一般的に、撮像素子の前面側にローパスフィルタや、赤外カットフィルタなどの光学素子が配置され、撮像素子ユニットの受光面を構成している。撮像素子ユニットの受光面に異物が付着すると、その付着部分が黒い点となって撮影画像に写り込み、画質の低下をもたらす。

このような現象を回避する為に、ミラーボックスを密封構造にした撮像装置が提案されている。また、撮像素子ユニットの受光面側に配された、光を透過する防塵部材を圧電素子で振動させることで、防塵部材の表面に付着した異物等の異物を除去する撮像装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

さらに、撮影中もしくは撮影動作実行可能な状況をさけながら、所定時間以上の間隔で自動的に異物等の異物を除去する撮像装置が提案されている（例えば、特許文献２参照）。

特開２００３−３１９２２２号公報 特開２０１６−２０８１４６号公報

一般的に、シャッタを物理的に動作させるとカメラ内で異物等の異物が付着しやすくなる。しかしながら、上述の特許文献２の撮像装置では、時刻で異物除を行うタイミングを制御するため、ユーザーがカメラでどのくらい撮影をしたかに関わらず、所定時間経過すると異物除去を実行する。よって、何も撮影をしておらず異物等の異物が新たに付着する可能性が低い状態にあっても、所定の時間が経過すると、異物除去を実行するため、無駄な異物除去をしてしまう可能性がある。

そこで、本発明の目的は、効率的なタイミングで異物除去を行うことを提供することである。

本発明の一側面としての撮像装置は、撮像素子を有する撮像素子ユニットと、前記撮像素子ユニットの受光面に付着した異物を除去する異物除去手段と、シャッタ制御手段と、前記シャッタ動作に応じたシャッタカウント値を取得するシャッタカウント手段と、前記シャッタカウント手段が取得するシャッタカウント値を取得し、取得したシャッタカウント値に基づいてか否かを判定する第１の判定を行う判定手段と、前記判定手段の判定結果に基づいて前記異物除去手段に異物除去を実行させる制御手段と、を備えることを特徴とする。

本発明のその他の側面については、以下で説明する実施の形態で明らかにする。

本発明によれば、効率的なタイミングで異物除去を行うことを提供することができる。

実施例１におけるデジタル一眼レフカメラの構成を示すブロック図である。 図１に示すデジタル一眼レフカメラの外観図である。 実施例１のデジタル一眼レフカメラにおける撮像素子ユニットの構成を示す分解斜視図である。 図３に示す撮像素子ユニットの平面図である。 実施例１における異物除去処理に関するフローチャートである。 実施例２における異物除去処理に関するフローチャートである。 実施例３における異物除去処理に関するフローチャートである。 実施例４における異物除去処理に関するフローチャートである。 実施例５における異物除去処理に関するフローチャートである。

以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。

［実施例１］
実施例１では、本発明をレンズ交換式のデジタル一眼レフカメラに適用した場合について説明をする。

図１及び図２を参照して、デジタル一眼レフカメラの全体構成について説明する。

図１は第１の実施例に係るデジタル一眼レフカメラシステムの構成を示すブロック図である。図１に示すレンズ交換式の電子スチルカメラシステムは、交換可能な撮影レンズであるレンズユニット１００とカメラ本体２００とで構成される。

レンズユニット１００は、絞り１と絞りの駆動を制御する絞り駆動回路２と撮影光学系の焦点を制御するＡＦ駆動回路３と、レンズユニット１００全体を制御するレンズシステム制御回路４と撮影光学系を構成するレンズ５と通信端子６とを備える。撮影光学系は、通常複数枚のレンズから構成されることが多いが、図１では便宜上１枚のレンズで示している。通信端子６は、レンズユニット１００がカメラ本体２００と通信を行う為の通信端子である。レンズユニット１００は、この通信端子６及びカメラ本体側の通信端子１０を介してカメラ本体２００のマイクロコンピュータ４２と通信する。そして、マイクロコンピュータ４２からの制御に基づき、レンズシステム制御回路４は絞り駆動回路２を介して絞り１の制御を行うと共に、ＡＦ駆動回路３を介してレンズ５の位置を変位させて焦点を制御する。

カメラ本体２００はマイクロコンピュータ４２を備え、マイクロコンピュータ４２が各種センサからの出力およびユーザ操作に基づいて各制御回路を制御することにより、カメラ全体を制御する。カメラ本体２００は、自動露出（ＡＥ）機能を備え、ＡＥセンサー１５を用いて、レンズユニット１００を通した被写体の輝度を測光し、マイクロコンピュータ４２に測光値を出力する。また、カメラ本体２００はオートフォーカス（ＡＦ）機能も備え、ＡＦセンサー１１により取得した信号をマイクロコンピュータ４２に出力し、マイクロコンピュータ４２が入力信号に基づいてデフォーカス量情報を取得する。マイクロコンピュータ４２は測光値及びデフォーカス量情報に基づいて、レンズユニット１００の絞り１及びレンズ５をそれぞれ制御する。

クイックリターンミラー１２は、露光の際にはマイクロコンピュータ４２の制御により、不図示のアクチュエータによりアップダウンされる。撮影者は、ペンタプリズム１４及び光学ファインダ１６を介してフォーカシングスクリーン１３を観察することで、レンズユニット１００を通して得た被写体の光学像の焦点や構図の確認が可能となる。

フォーカルプレーンシャッタ（メカニカルシャッタ）１７は不図示の先幕、及び、後幕を有し、シャッタ制御回路３２により駆動を制御される。マイクロコンピュータ４２はシャッタ制御回路３２を介してフォーカルプレーンシャッタ１７を制御することで撮像素子２０の露光時間を自由に制御することができる。また、シャッタ制御回路３２はシャッタ回数検出回路３１に接続されており、シャッタ回数検出回路３１によって検出されたシャッタカウント値の情報をマイクロコンピュータ４２へ通知する。シャッタ回数検出回路３１は、シャッタ制御回路３２が動作したことを検出し、シャッタの動作回数をインクリメントする。取得したシャッタカウント値の情報は、シャッタ制御回路３２を介してマイクロコンピュータ４２に出力され、マイクロコンピュータ４２がシャッタカウント値に基づいて異物除去処理を行うか否かを判定する（第１の判定）。マイクロコンピュータ４２はさらに、第１の判定の判定結果に基づいて、後述する異物除去を行う。シャッタカウント値はシャッタが動作した回数を示す値であればシャッタが動作した回数そのものを表す値でなくてもよい。また、フォーカルプレーンシャッタ１７が物理的に動作することが受光面への異物の付着の一因となる。よって、ファインダモードからライブビューモードに遷移する際や、ライブビューモードからファインダモードに遷移する際にシャッタの動作が行われた場合にもシャッターカウントをインクリメントしてもよい。さらに、ライブビューモードに遷移して先幕のみが移動した状態ではインクリメントせずに、その後に、ライブビューモードが解除された際に後幕も移動したタイミングで１つカウンタを上げるように制御してもよい。また、シャッタ制御回路３２が電子シャッタを制御することで撮影を行うことが可能な場合、撮影を行った場合でも、それがフォーカルプレーンシャッタ１７が動作しない撮影の場合は、シャッターカウントをインクリメントしないようにしてもよい。一方で、上述のように撮影回数とシャッタが動作した回数とは必ずしも完全に一致しないことがあるが、撮影回数は概ねシャッタ回数を示すと考えられるため、撮影回数をシャッタカウント値として用いることもできる。ここで、撮影とは、レリーズ釦２０１の全押しのような撮影指示に基づいて、設定された露光条件により露光を行い、取得された画像信号に基づく画像が後で再生できるように記録する処理のことを指すものとする。

撮像素子ユニット４３は、光学フィルタ１８と撮像素子２０とを備える。

光学フィルタ１８は、一般的にローパスフィルタなどから構成され、フォーカルプレーンシャッタ１７より入射する光の高周波成分をカットして、撮像素子２０に被写体像を導光する。

撮像素子２０としては、一般的にＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子が用いられ、レンズユニット１００を通して撮像素子２０上に結像された被写体像を光電変換して電気信号として取り込み、Ａ／Ｄ変換回路２１に出力する。Ａ／Ｄ変換回路２１は、撮像素子２０によって電気信号に変換されたアナログ信号をデジタル信号に変換し、取得したデジタル信号を画像処理回路２２へ出力する。

画像処理回路２２は、Ａ／Ｄ変換回路２１によってデジタル信号に変換された画像データに対して、フィルタ処理、色変換処理、ガンマ／ニー処理を行い、メモリコントローラ２６に出力する。画像処理回路２２は、Ｄ／Ａ変換回路も内蔵しており、Ａ／Ｄ変換回路２１からのデジタル画像データやメモリコントローラ２６から入力される画像データをアナログ信号に変換して、画像表示部駆動回路２３を介して画像表示部２４に出力することが可能である。この画像処理回路２２による画像処理及び表示処理は、マイクロコンピュータ４２により切り替えられる。また、マイクロコンピュータ４２は、撮影画像のカラーバランス情報を基にホワイトバランスの調整を行う。尚、本発明及び本明細書では、撮像素子２０により取得された電気信号およびそれを変換、加工した信号をまとめて画像信号と呼ぶ。つまり撮像素子２０からＡ／Ｄ変換回路２１へ出力される信号も、Ａ／Ｄ変換回路２１から画像処理回路２２へ出力される信号も、画像処理回路２２からメモリコントローラ２６へ出力される信号も、画像表示部駆動回路２３へ出力される信号も画像信号と呼ぶ。

画像表示部駆動回路２３は、撮像素子２０により取得された画像信号に基づく画像を表示させるように、画像表示部２４を制御する表示制御手段である。また、画像表示部は、液晶表示部であってもよいし、ＥＬ素子を用いた表示部であってもよい。

メモリコントローラ２６は、画像処理回路２２から入力された未処理の画像データをバッファメモリ２５に格納したり、電源をオフにしても記憶しておくべき設定値を不揮発性メモリ３６に格納したり、画像処理済みの画像データを記録媒体２７に格納したりする。逆に、バッファメモリ２５や記録媒体２７から画像データを取り込んで画像処理回路２２への出力も行う。また、メモリコントローラ２６は、外部インターフェース２８を介して送られてくる画像データを記録媒体２７に格納する。逆に記録媒体２７に格納されている画像データを、外部インターフェース２８を介して外部に出力することも可能である。なお、インターフェース２８としては、例えば、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）や、ＩＥＥＥ（Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ）規格のものを用いることができる。勿論、これら以外の規格のものを用いても良く、無線通信であっても構わない。記録媒体２７は、着脱可能であっても無くても構わないが、ここでは着脱可能なメモリとする。

電源制御回路３５は、電力はＡＣ電源部２９もしくは２次電池部３０より供給され、マイクロコンピュータ４２から指示を受けて電源のオンオフを行う。電源制御回路３５は、更に、電源状態検知回路３４により検知された現在の電源状態の情報や電源種類検知回路３３により検知された現在の電源の種類の情報をマイクロコンピュータ４２に通知する。

撮影モード制御回路３８は、ユーザーによって操作された撮影モードがユーザー操作検知回路４１によって検知された時に、検知された撮影モードに応じた指示をマイクロコンピュータ４２から受ける。撮影モード制御回路３８は、この指示に従って撮影モードを制御する。また、撮影モード制御回路３８には撮影モード検知回路３７が接続され、この回路から現在設定されている撮影モード情報を取得し、マイクロコンピュータ４２に通知する。

圧電素子１９は、撮像素子ユニットの受光面である光学フィルタ１８に接続されており、光学フィルタ１８を振動させることで光学フィルタ１８に付着した異物などの異物を除去する異物除去手段として機能する。圧電素子１９としては、例えば、圧電体と内部電極とを交互に積層してなる積層型の圧電素子を用いることができる。圧電体間には内部電極が配されているが、この内部電極は金属材料で形成しているので、内部電極を通じて各圧電体に所定の電圧を印加し、圧電体を逆圧電効果による変位を起こさせる作用を有する。

光学フィルタ振動制御回路４０は圧電素子１９を振動させる回路である。光学フィルタ振動制御回路４０は、圧電素子１９の振動の振幅、振動時間、振動方向がそれぞれ所定の値となるように、マイクロコンピュータ４２の指示に従って圧電素子１９を振動させる。なお、圧電素子１９の駆動の仕方については詳細に後述する。

図２は、図１のデジタル一眼レフカメラシステムの外観図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は背面図である。なお、図１と共通する部分には同じ記号を付している。

カメラ本体２００は、ユーザ操作を受け付けるための部材を備える。本実施例では、ユーザ操作を受け付けるための部材は、レリーズ釦２０１、モードダイヤル２０２、電子ダイヤル２０３、十字キー２０４ａ、ｂ及び選択釦２０４ｃ、電源スイッチ２０５、スイッチ群２０６、ライブビューモード切り替えボタン２０７である。

レリーズ釦２０１が半押しされたことがユーザー操作検知回路４１により検知されると、ＡＥセンサー１５を用いて被写体の輝度を測定し測光を開始して、シャッター秒時や絞り値を演算する。次に、ＡＦセンサー１１を用いて、被写体のデフォーカス量を検出する。そして、カメラ本体２００側及びレンズユニット１００側それぞれの通信端子６、１０を用いてレンズユニット１００と通信し、レンズシステム制御回路４を介してＡＦ駆動回路３を用いて、レンズ５を合焦位置に駆動する。その後、レリーズ釦２０１が完全に押されると、クイックリターンミラー１２がミラーアップ状態になると共に、レンズシステム制御回路４により絞り駆動回路２を介して、演算された絞り値になるように絞り１が制御される。その後、露光が開始されると、入射光の内、光学フィルタ１８によりある特定の周波数成分がカットされた後、撮像素子２０に入射し、光電変換された画像信号を取り込む。取り込まれたアナログ信号はＡ／Ｄ変換回路２１によりデジタル信号に変換され、画像処理回路２２により、設定されているＩＳＯ値に基づいて画像処理が行われる。画像処理が行われた画像データは、メモリコントローラ２６を介して、一旦バッファメモリ２５に書き込まれ、その後、記録媒体２７に書き込まれたり、インターフェース２８を介して外部に送信されたりする。ただし、レリーズ釦２０１が完全に押された際に、シャッタ制御回路３２はフォーカルプレーンシャッタ１７を物理的に動かす場合もあるが、動かさずに、撮像素子を電子的に制御して（電子シャッタ）撮影する場合もある。

モードダイヤル２０２は、カメラのモードの設定を行う為のダイヤルであり、ユーザーは、このモードダイヤルを回すことで、スポーツモードや風景モードなど、カメラが有する各種モードの設定を行うことができる。電子ダイヤル２０３は、シャッター速度や絞りなどの撮影のための各種設定値を設定するためのダイヤルである。ユーザーは、この電子ダイヤルを回すことで各種設定値を設定することができる。また、ユーザは、画像表示部２４に表示されている設定内容やサムネイル画像などの選択を行う際、十字キー２０４ａを押下することにより、左右方向に選択範囲が動き、十字キー２０４ｂを押下することにより、上下方向に選択範囲が動く。また、選択された箇所で選択釦２０４ｃを押下することにより、選択した内容を設定することができる。さらに、カメラ本体２００は電源スイッチ２０５を備え、ユーザは電源スイッチ２０５を回すことで電源のＯＮ／ＯＦＦを行う。また、カメラ本体２００はスイッチ群２０６を備える。スイッチ群２０６には、カメラ内外の記録媒体に保存されている画像を液晶表示部に表示させる再生指示釦や、各種設定画面を画像表示部２４に表示させる為の設定画面表示指示釦などがある。ユーザーはこれらのスイッチを押下することにより、各種設定を行う為の画面を表示させたり、撮影画像の確認を行ったりすることなどが可能となる。

また、ユーザはライブビューモード切り替えボタン２０７を押下することで、ファインダモードからライブビューモードに切り替えたり、ライブビューモードからファインダモードへ切り替えたりすることができる。ファインダモードとは、ユーザがペンタプリズム１４及びファインダ１６を介してフォーカシングスクリーン１３を観察可能なモードであり、ユーザが観察する撮影範囲は撮像素子２０の影響を受けない。一方、ライブビューモードに切り替えると、フォーカルプレーンシャッタ１７の先幕が下がり、さらに、クイックリターンミラー１２はミラーアップ状態となり、撮像素子２０へと光束を導くようになる。そして、撮影の間にも所定の周期で露光を行い、露光により得られた画像信号に基づく画像を（ライブビュー映像）を画像表示部に順次表示するため、ユーザは画像表示部２４を見ながら撮影をすることが可能となる。しかしながら、ユーザが観察する映像は撮像素子２０の影響を受けるため、例えば、撮像素子２０の上流に配置された光学フィルタ１８を振動させると画像表示部２４に表示される画像が乱れる可能性がある。

次に、本実施例における撮像素子ユニットのメカ構成について、図３及び図４を用いて説明する。

図３は、光学フィルタ１８及び撮像素子２０を有する撮像素子ユニットの詳細な構成を示す斜視図である。

撮像素子ユニットは、光学フィルタ保持ユニット４７０と、撮像素子保持ユニット５００および、光学フィルタ保持ユニット４７０と撮像素子保持ユニット５００の間に挟まれたゴムシート５２０を備える。

光学フィルタ保持ユニット４７０は、光学フィルタ保持部材４２０と規制部材４６０とで光学フィルタ１８を挟み込み、光学フィルタ１８の外周部を弾性部材４５０で密閉することで、光学フィルタを保持する。光学フィルタ保持部材４２０は樹脂または金属で構成することができる。規制部材４６０は、光学フィルタ１８を光軸直交方向に、光学フィルタ保持部材４２０とで挟み込み、光軸と直交する方向に規制する板状の部材であり、周囲を光学フィルタ保持部材４２０に引掛けるように固定する。固定に際しては、光学フィルタ１８が光軸方向にも振動可能なように、振幅を考慮して隙間を設けている。

圧電素子１９は、電圧印加による伸縮方向が光軸と直交する方向（カメラ天地方向）に保持されている。圧電素子１９は光学フィルタ保持部材４２０と接着されており、光学フィルタ１８とは接着させない。光学フィルタ１８の一端は圧電素子１９と当接し、対向するもう一端は付勢部材４４０と当接する。付勢部材４４０は、光学フィルタ１８の運動が圧電素子１９の伸縮運動に追随するように、光学フィルタ１８を圧電素子１９に対して光軸に略直交する方向に付勢する。付勢部材４４０は、弾性体であれば、金属によって形成される板バネやコイルバネを用いてもよいし、ゴムやプラスチックなどの高分子重合体を用いてもよい。

上述したように、光学フィルタ保持部材４２０に対して、光学フィルタ１８を圧電素子１９と付勢部材４４０によって揺動自在に保持する。そして、光学フィルタ１８の外周部を枠状の弾性部材４５０で揺動自在に密閉し、規制部材４６０で固定する。このようにして光学フィルタ保持ユニット４７０を構成する。光学フィルタ保持ユニット４７０の光学フィルタ保持部材４２０の腕部は、弾性を有するゴムシート５２０を挟み込むように、撮像素子保持ユニット５００の撮像素子保持部材５１０に対して段ビス５３０で結合される。

図４は光学フィルタ保持ユニット４７０の正面図である。

図４において、４２０ａは光学フィルタ１８の周囲を囲む枠部であり、４２０ｂは取付け保持のための腕部である。いずれも光学フィルタ保持部材４２０を構成する部材であり、枠部４２０ａの一辺に圧電素子１９を収納する収納部４２１が設けられており、圧電素子１９の一端を接着等により固着する。

また、収納部４２１に対向する側にはバネ性を有する付勢部材４４０を収納する収納部４２２が設けられており、光学フィルタ１８を圧電素子１９の方向に付勢するように構成される。すなわち、光学フィルタ保持部材４２０に対して、光学フィルタ１８は圧電素子１９と付勢部材４４０とで略同一平面内方向で挟み込むように配置され、付勢部材４４０は、光学フィルタ１８の運動が圧電素子１９の伸縮運動に追随するようになっている。

なお、図３及び図４では、分かり易く説明するために光軸に対して図２のＸ軸方向に光学フィルタ１８を振動させる場合の構成についてのみ示している。しかしながら、本発明では、図２のＹ軸及びＺ軸方向に振動させるための圧電素子及び付勢部材がそれぞれ設けられており、３方向への振動制御を行うことが可能である。このように３方向に振動させることにより、例えばＺ軸（光軸）方向の１方向だけに光学フィルタ１８を振動させる場合に比べて、より効果的に異物を除去することが可能になる。また、振動軸の方向は３軸に限るものではなく、３軸以外の複数軸方向に振動可能なように、光学フィルタ１８の形状や圧電素子の数などを適宜変更することも可能である。

次に、図３及び図４に示す撮像素子ユニット４３の受光面を振動させることにより、異物を除去する異物除去処理について説明する。

ローパスフィルタ保持部材４２０に接続されている圧電素子１９に対して、光学フィルタ振動制御回路４０がマイクロコンピュータ４２の制御に従って所定の周期電圧を印加すると、圧電素子１９は光軸と略直角方向（ここでは図２のＸ軸方向）に振動する。また、不図示の圧電素子も光学フィルタ振動制御回路４０により印加される周期電圧に応じて振動する。これにより、圧電素子１９からの振動はローパスフィルタ保持部材４２０を介して光学フィルタ１８へ伝わり、光学フィルタ１８が振動することで光学フィルタ表面（撮像素子ユニットの受光面）に付着した異物を除去することができる。

また、上述した通り、光学フィルタ保持部材４２０と撮像素子２０との間をゴムシート５２０で、光学フィルタ１８と光学フィルタ保持部材４２０との間を圧電素子１９と弾性部材４５０とで封止している。このため、光学フィルタ１８と撮像素子２０の空間は、ゴミ等が侵入しないような密閉空間であり、また、光学フィルタ保持ユニット４７０の振動はゴムシート５２０によって吸収され、撮像素子２０にほとんど伝わらない構造となっている。これらの構成により、圧電素子１９が振動しても、撮像素子２０はほとんど振動せずに光学フィルタ１８のみが振動する。このため、被振動物の質量を小さくする、つまり、ほぼ光学フィルタ１８の質量のみにすることができ、より少ないエネルギーで光学フィルタ１８に振動を起こすことが可能となる。

次に、図５のフローチャートを用いて、本実施例における異物除去処理のフローを説明する。ここでは、シャッター動作に応じたカウント値を利用することで、効率的なタイミングで異物除去を行うことを可能にする方法について説明をする。本実施例において、図５に示した各フローチャートは、カメラ本体２００の電源がＯＮされると撮影処理と独立して実行され、電源がＯＦＦされるまで所定の周期で繰り返し実行される。

まず、図５の（ａ）にて、シャッタ回数検出回路３１によるシャッターカウント値のカウントのフローを説明する。まず、ステップＳ５０１にて、シャッタ回数検出回路３１からの出力に基づいてシャッター動作が行われたかを判断する。動作したと判定した場合は、ステップＳ５０２に進み、シャッターカウント値をインクリメントする。具体的には、レリーズ釦２０１が全押され、シャッタ回数検出回路３１によるシャッタ制御により撮影が行われた場合に、シャッターカウントをインクリメントする。また、シャッターカウントはバッファメモリ２５に格納してもよいし、電源ＯＦＦしても異物除去のタイミングを適切に判断できるようにするために、不揮発性メモリ３６に格納してもよい。 図５の（ｂ）にて異物除去処理のフローを説明する。本実施例において、異物除去処理は、マイクロコンピュータ４２により制御される。

まず、ステップＳ５２１で、マイクロコンピュータ４２はシャッタ回数検出回路３１により検出したシャッタカウント値に基づいて、圧電素子１９を振動させることによる異物除去を実行するか否かを判定する（第１の判定）。判定方法としては、シャッタカウント値が前回異物除去を実行すると判定した際のカウント値よりも所定数（Ｎ）以上増加しているか否かを判定する方法がある。例えば、Ｎを１０００とし、前回異物除去を実行すると判定した際のカウント値を最終履歴カウント値として記憶しておく。ステップＳ５２１では、最終履歴カウント値と現在のカウント値とを比較することで、前回異物除去を実行すると判定してから、１０００回以上のシャッタ動作が行われたかを判定することができる。ステップＳ５２１でマイクロコンピュータ４２が現在のカウント値が最終履歴カウント値から所定数（Ｎ）以上増加していると判定した場合、ステップＳ５２２へ進み、異物除去を実行する。ステップＳ５２１でマイクロコンピュータ４２が現在のカウント値が最終履歴カウント値から所定数（Ｎ）以上増加していないと判定した場合、ステップＳ５２１を繰り返し実行し、現在のカウント値が所定数以上増加したと判定されるまで待機する。ステップＳ５２２に進み、異物除去を実行すると、本フローは一度終了し、次の周期で再度ステップＳ５２１から開始する。例えば、撮影が実行され、現在のカウント値が更新されたタイミングで再度ステップＳ５２１から開始する。図５の（ｃ）にてステップＳ５２２で実行する異物除去動作のフローを説明する。本フローは、マイクロコンピュータ４２が光学フィルタ振動制御回路４０を介して圧電素子１９を制御することにより実行する。まず、圧電素子１９を実際に振動させて異物除去を実行する前に、ステップＳ５１１で、現時点のシャッタカウント値を、最終履歴カウント値としてバッファメモリ２５または不揮発性メモリ３６に記憶する。これにより、最終履歴カウント値が現在のシャッタカウント値で更新される。上述のように、最終履歴カウント値は、カメラ本体２００の電源をＯＦＦしてもシャッタ動作をカウントし続けるために、不揮発性メモリ３６に記憶しておくことが好ましい。本ステップにより、ステップＳ５２１によりステップＳ５２２を実行すると判定された際のシャッタカウント値が最終履歴カウント値として記憶される。

ステップＳ５１２で、図３と図４を用いて説明した、圧電素子１９により光学フィルタ１８を振動させることで受光面に付着した異物を除去する異物除去を実行する。

ステップＳ５１１とＳ５１２の順番をいれかえて、光学フィルタ１８の振動が完了してから、現在のシャッタカウント値を最終履歴カウントの値として記憶してもよい。ただし、最終履歴カウントを更新してから実際の異物除去（光学フィルタの振動）を実行すると、ステップＳ５１２の実行中に異物除去のキャンセルが発生した場合も最終履歴カウントが更新される。よって、ステップＳ５１２の異物除去のキャンセルと実行が繰り返されることを防ぐことができるため好ましい。以上のように、本実施例では、シャッター動作に応じたカウント値（シャッタカウント値）を利用することで、効率的なタイミングで異物除去を行うことが出来る。

［実施例２］
次に、実施例２における異物除去処理のフローについて、図６を用いて説明する。本実施例では、露光動作が終了したタイミングで異物除去処理のフローを行うことにより、光学フィルタ１８の振動により画像信号にノイズがのることを防ぐことを可能にする例について説明をする。本実施例は、図５（ｂ）に示した異物除去処理のフローが異なるが、カメラシステムの構成及び異物除去動作は実施例１と同様であるため説明を省略する。また、図５（ｂ）に示した異物除去処理のフローと同様にマイクロコンピュータ４２により実行され、カメラ本体２００の電源がＯＮされると電源がＯＦＦされるまで所定の周期で繰り返し実行される。本フローは、露光が開始されてから開始し、所定の周期や所定のタイミングで繰り返し実行される。

レリーズ釦２０１が押下され撮影を行う場合や、ライブビューモード切り替えボタン２０７が押下されて画像表示部２４にライブビュー映像を表示している場合は、撮像素子は被写体像を光電変換して電気信号として取り込んでおり、露光が実行されている。露光中に、光学フィルタ１８を振動させると、振動により取り込んだ画像信号にノイズがのってしまう可能性がある。そこで本実施例のマイクロコンピュータ４２は、撮像素子２０が露光中であるか否かを判断し、露光が終了したタイミングで実施例１の異物除去処理を実行する。本実施例では、異物除去処理を開始すると、まずＳ６０１にて、撮像素子の露光が終わったか判断する。終わったと判定された場合は、Ｓ６０２に進み、シャッタカウント値に基づいて異物除去動作を行うか否かを判定する。本ステップはＳ５２１と同様であるため説明を省略する。現在のシャッタカウント値が最終履歴カウント値から所定数（Ｎ）以上増加していると判定した場合、異物除去動作を行うと判定してステップＳ６０３へ進み、図５（ｃ）に示した異物除去動作を実行する。一方、現在のシャッタカウント値が最終履歴カウント値から所定数（Ｎ）以上増加していていないと判定した場合はステップＳ６０２で待機する。

以上のように、撮像素子から電気信号の取り込みを完了したタイミングで第１の判定を行うことにより、光学フィルタの振動による画像信号へのノイズの重畳を防ぐことが出来る。尚、本実施例では、Ｓ６０２でシャッタカウント値がＮ以上増加していないと判定された場合はＳ６０２で待機する例を説明したが、Ｓ６０１まで戻り、電気信号の取り込みが終了したかの判定から行ってもよい。

［実施例３］
次に、実施例３における異物除去動作キャンセルのフローについて、図７を用いて説明する。本実施例では、実施例２のように、撮像素子の露光が終了したタイミングで異物除去処理のフローを行い、さらに、撮像素子２０の露光が開始したタイミングで異物除去動作のキャンセルを行う。これにより、光学フィルタ１８の振動により画像信号にノイズがのることを防ぐことを可能にする例について説明をする。異物除去動作キャンセル処理を行う点で実施例１と異なるが、カメラシステムの構成、図５（ｃ）に示した異物除去動作は実施例１と同様であるため説明を省略する。また、異物除去動作を行うか否かの判定は、実施例２と同様であるため説明を省略する。さらに、本フローも、カメラ本体２００の電源がＯＮされると電源がＯＦＦされるまで所定の周期で繰り返し実行される。

異物除去動作キャンセル処理を開始すると、まず、ステップＳ６１１にて、マイクロコンピュータ４２は、撮像素子２０から電気信号を取り込み始めたか、つまり、露光が開始したか否かを判断する。撮像素子２０はマイクロコンピュータ４２の制御により露光動作を行うため、マイクロコンピュータ４２は撮像素子２０から電気信号を取り込み始めたかを判定することができる。また、ユーザー操作検知回路４１からの信号に基づいて、ユーザから露光開始指示（ライブビューモード開始指示と撮像開始指示）が入力されたことを検知し、露光を開始するように制御しつつ、撮像素子２０から電気信号を取り込み始めることを検知してもよい。取り込み始めた（または、取り込み始める）と判断された場合は、ステップＳ６１２に進む。一方、ステップＳ６１１で取り込み始めていないと判断された場合はステップＳ６１１に戻り、取り込み始めたと判断されるまで待機する。ステップＳ６１２にて、異物除去の動作中か否かを判断する。異物除去の動作中であると判断されるとステップＳ６１３に進み、ステップＳ６１３にて、異物除去動作のキャンセルを行う。一方、ステップＳ６１２で異物除去の動作中でないと判断された場合はステップＳ６１１に戻る。

以上のように、撮像素子から電気信号の取り込みを開始したタイミングで異物除去動作のキャンセルを行うことにより、光学フィルタの振動による画像信号へのノイズの重畳を防ぐことが出来る。

［実施例４］
次に実施例４における異物除去のフローについて、図８を用いて説明する。実施例２では、撮像素子から電気信号の取り込みを完了したタイミングですぐに異物除去処理が開始し、シャッタカウント値がＮ以上増えていれば異物除去動作を実行するため、連写中の一瞬の隙間でも異物除去動作を実行してしまう。また、実施例２と３を組み合わせても、連写中の一瞬の隙間でも異物除去動作を開始し、開始直後に撮影が再開して異物除去動作が途中でキャンセルされる可能性が高くなる。よって、本実施例では、異物除去処理を開始するタイミングを変更することで、すぐに撮影を再開しないタイミングを狙うことができる撮像装置について説明をする。これにより、異物除去処理の実行中に電気信号の取り込みを再開する可能性を低くしたり、異物除去動作を開始したのに途中でキャンセルされてしまい、異物の除去率が低下してしまうことを防止することができる。本フローも、カメラ本体２００の電源がＯＮされると電源がＯＦＦされるまで、マイクロコンピュータ４２により所定の周期で繰り返し実行される。

まず、Ｓ７０１では、ライブビューモードかどうかを判断する。具体的には、ライブビューモード切り替えボタン２０７が押下されてライブビューモードが設定されている状態なのかを判断する。ライブビューモードの場合、Ｓ７０２に進み、ライブビュー映像の画像表示装置への表示が（一時的に）停止されているかを判断する。ライブビューモードが設定されている状態あっても、各種設定を行う為のスイッチ群２０６を押下して、メニュー画面を表示していたり、記録された画像を再生していたりする（再生モードが実行されている）間はライブビュー映像が画像表示部に表示されない。Ｓ７０２ではこのようなライブビュー表示が一時的に停止しているタイミングを検知する。Ｓ７０２にて、ライブビュー映像の表示が消えていることが検知された場合（Ｓ７０２でＮｏ）、Ｓ７０４に進む。Ｓ７０２にて、ライブビュー映像が表示されていると判断された場合（Ｓ７０２でＹｅｓ）は、撮像素子の露光中であるため、異物除去処理を実行するか否か判定に進まずにＳ７０２で待機する。Ｓ７０４では、シャッタカウント値に基づいて異物除去動作を行うか否かを判定する。本ステップはＳ５２１と同様であるため説明を省略する。現在のシャッタカウント値が最終履歴カウント値から所定数（Ｎ）以上増加していると判定した場合、異物除去動作を行うと判定してステップＳ７０５へ進み、図５（ｃ）に示した異物除去動作を実行する。一方、現在のシャッタカウント値が最終履歴カウント値から所定数（Ｎ）以上増加していていないと判定した場合はステップＳ７０１に戻る。

また、Ｓ７０１で、ライブビューモードでないと判断した場合は、Ｓ７０３にて、撮影が終了したかを判断する。例えば、前述したレリーズ釦２０１が押下される際の流れにて、レリーズ釦２０１が半押しされ測光が開始し、全押しされると画像信号の取り込みが開始されるが、その後に、レリーズ釦２０１の押下状態が解除されたタイミングで撮影終了と判断してもよい。また、レリーズ釦２０１の押下状態が解除されたタイミングから所定時間経過したタイミングを撮影終了と判断してもよい。つまり、撮影指示が解除されたタイミングに対応するタイミングを撮影終了のタイミングとする。

Ｓ７０３で撮影が終了していないと判断された場合はＳ７０３で待機する。一方、Ｓ７０３で撮影が終了したと判断された場合は、Ｓ７０４に進む。撮影終了のタイミングを検知する際に、フローチャートではポーリング処理にてタイミングを検知しているが、割り込み処理にて検知してもよい。

以上のように、異物除去を実行するタイミングを判断することで、すぐに撮影を再開する可能性が低いタイミングを狙うことができ、異物除去動作を実施したのにキャンセルされてしまい異物の除去率が低下してしまうことを防止することが出来る。

尚、本実施例では、Ｓ７０２でライブビュー映像が表示されていると判断された場合や、Ｓ７０３が撮影が終了していないと判断された場合は、それぞれＳ７０２，Ｓ７０３で待機する例を説明した。しかしながら、Ｓ７０１に戻ってライブビューモードが設定されているか否かの判定から行ってもよい。

また、本実施例では、Ｓ７０３では撮影が終了したか否かを判断したが、撮影中か否かを判断し、撮影中の場合はＳ７０３で待機、もしくはＳ７０１に戻り、撮影中でないと判断された場合にＳ７０４に進むものとしてもよい。撮影中とは、撮影が開始してから終了するまでの間である。

［実施例５］
次に、実施例５における異物除去のキャンセルのフローについて、図９を用いて説明する。本実施例では、実施例４に示した方法で、異物除去処理を行った場合においても、適切なタイミングで異物除去動作のキャンセルを行うことにより、光学フィルタの振動によって画像信号にノイズがのることを防ぐことを可能にする例について説明をする。図９のフローは、撮像素子の電源がＯＮされてからＯＦＦされるまで、図８のフローと独立して所定の周期でマイクロコンピュータ４２により繰り返し実行される。まず、Ｓ７１１にて、ライブビューモードかどうかを判断する。ライブビューモードの場合、Ｓ７１２では、ライブビュー映像の表示を開始したかを判断する。本判断は、Ｓ７０２と反対の判断であり、例えば、ライブビューモードで、メニュー画面を表示していたり、記録された画像を再生したりして、ライブビュー表示が停止された状態でスイッチ群２０６を押下するとライブビュー映像の表示を再開する。Ｓ７１２ではこのようなタイミングを検知する。

マイクロコンピュータ４２は、実際に表示が再開されたことを検知してもよいし、表示を再開させるようなユーザの操作を受けたことを検知することで、表示の再開を検知してもよい。

Ｓ７１２にて、ライブビュー映像の表示を開始した（する）と判断した場合、Ｓ７１４に進み、開始していないと判断した場合はＳ７１１に戻る。

一方、Ｓ７１１にて、ライブビューモードでないと判断した場合は、Ｓ７１３にて、撮影が開始したかを判断する。例えば、前述したレリーズ釦２０１が押下された場合に撮影が開始したと判断する。撮影が開始した場合は、Ｓ７１４に進み、開始していないと判断した場合はＳ７１１に戻る。

Ｓ７１４にて、異物除去の動作中か否かを判断する。動作中の場合は、Ｓ７１５に進み、異物除去動作のキャンセルをする。一方、異物除去動作中でないと判断された場合はＳ７１１にもどる。

以上のように、異物除去処理キャンセルの処理を行うことで、第４の実施形態における異物除去のフローにおいても、適切なタイミングで異物除去動作のキャンセルを行うが出来る。

［変形例］
以上、本発明の好ましい実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。

例えば、実施例１〜５は、本発明をレンズ交換式のデジタル一眼レフカメラ適用した場合について説明をしたが、レンズ交換式のデジタル一眼レフカメラに限らず、撮像素子を備える撮像装置に適用可能である。例えば、レンズ交換式のミラーレス一眼カメラ、デジタルビデオカメラ、レンズ一体型のデジタルスチルカメラ、カメラ機能を有するスマートフォンなどに本発明を適用することができる。

また、実施例１〜５のカメラ本体２００は、画像表示部を備えるものとしたが、画像表示部を備えない撮像装置にも本発明は適用できる。その場合、画像表示部駆動回路２３が、カメラ本体２００と接続された電子機器の画像表示部を制御し、当該画像表示部に撮像素子２０により取得した画像信号に基づく画像を表示させる。ライブビュー撮影を行う際は電子機器が備える画像表示部にライブビュー映像が表示されるように、画像表示部駆動回路２３が制御を行う。

また、実施例１〜５では、シャッタ回数検出回路３１はシャッタ制御回路３２からの出力に基づいてシャッタ回数をカウントしたが、シャッタ回数のカウント方法は特に問わない。例えば、マイクロコンピュータ４２がシャッタ制御回路３２にシャッタを制御して撮影を行うように指示を出力するとともに、シャッタ回数検出回路３１にシャッタ回数をインクリメントするように指示を出力してもよい。

また、実施例１〜５では、各フローをポーリング処理するものとして記載したが、割り込み処理を行ってもよい。例えば、シャッタカウント値の増加が検知されたことを受けて異物除去処理を開始してもよい。

１ 絞り
２ 絞り駆動回路
３ ＡＦ駆動回路
４ レンズシステム制御回路
５ レンズ
６ 通信端子
１０ 通信端子
１１ ＡＦセンサー
１２ クイックリターンミラー
１３ フォーカシングスクリーン
１４ ペンタプリズム
１５ ＡＥセンサー
１６ ファインダ
１７ フォーカルプレーンシャッター
１８ 光学フィルタ
１９ 圧電素子
２０ 撮像素子
２１ Ａ／Ｄ変換回路
２２ 画像処理回路
２３ 画像表示部駆動回路
２４ 画像表示部
２５ バッファメモリ
２６ メモリコントローラ
２７ 記録媒体
２８ インターフェース
２９ ＡＣ電源部
３０ ２次電池部
３１ シャッタ回数検出回路
３２ シャッター制御回路
３３ 電源種類検知回路
３４ 電源状態検知回路
３５ 電源制御回路
３６ 不揮発性メモリ
３７ 撮影モード検知回路
３８ 撮影モード制御回路
４０ 光学フィルタ振動制御回路
４１ ユーザー操作検知回路
４２ マイクロコンピュータ
１００ レンズユニット
２００ カメラ本体
２０１ レリーズ釦
２０２ モードダイヤル
２０３ 電子ダイヤル
２０４ 十字キー及び選択釦
２０５ 電源スイッチ
２０６ スイッチ群

Claims (12)

1. 撮像素子を有する撮像素子ユニットと、
   前記撮像素子ユニットの受光面に付着した異物を除去する異物除去手段と、
   シャッタ動作を制御するシャッタ制御手段と、
   前記シャッタ動作に応じたシャッタカウント値を取得するシャッタカウント手段と、
   前記シャッタカウント手段が取得するシャッタカウント値を取得し、取得したシャッタカウント値に基づいて前記異物除去手段に異物除去を実行させるか否かを判定する第１の判定を行う判定手段と、
   前記判定手段の判定結果に基づいて前記異物除去手段に異物除去を実行させる制御手段と、を備えることを特徴とする撮像装置。
2. 前記判定手段は前記第１の判定において、取得したシャッタカウント値が、前回異物除去を行うと判定した際のシャッタカウント値よりも所定数以上増加している場合に異物除去処理を行うと判定することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記判定手段は、前記撮像素子が露光中であるか否かを判定する第２の判定を行い、前記第２の判定において前記撮像素子が露光中であると判定された場合は前記異物除去手段に前記異物除去を実行させないと判定することを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
4. 前記判定手段は、
   前記第２の判定において前記撮像素子が露光中であると判定した場合は前記第１の判定を行わないことで前記異物除去手段に前記異物除去を実行させないと判定し、
   前記第２の判定において前記撮像素子が露光中でないと判定した場合は前記第１の判定を行うことを特徴とする請求項３に記載の撮像装置。
5. 前記撮像素子により取得された画像信号に基づく画像を表示させる表示制御手段を備え、
   前記表示制御手段が、前記撮像素子により取得された画像信号を順次表示させる、ライブビューモードを実行可能であり、
   前記ライブビューモードにより前記画像信号が順次表示されている間、前記判定手段は前記撮像素子が前記露光中であると判定することを特徴とする請求項３または４に記載の撮像装置。
6. 前記制御手段は、前記異物除去の実行中に前記撮像素子による露光開始指示を受け付けると、前記異物除去処理を停止することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の撮像装置。
7. 前記判定手段は、前回の異物除去処理を途中で停止した場合であっても、取得したシャッタカウント値が、前回の異物除去処理を開始した際のシャッタカウント値よりも所定数以上増加している場合に異物除去処理を行うと判定することを特徴とする請求項６に記載の撮像装置。
8. 前記撮像素子により取得された画像信号に基づく画像を表示させる表示制御手段を備え、
   前記表示制御手段が、前記撮像素子により取得された画像信号を順次表示させる、ライブビューモードを実行可能であり、
   前記ライブビューモードにおいてライブビュー表示が停止されるタイミングを検知する第１の検知手段を備え、
   前記判定手段は、前記第１の検知手段により検出された前記ライブビュー表示が停止されるタイミングで前記第１の判定を行うことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の撮像装置。
9. 光学ファインダと、
   撮影が終了したタイミングを検知する第２の検知手段とを備え、
   撮影光学系により結像された被写体像を前記光学ファインダにより観察可能なファインダモードを実行可能であり、
   前記判定手段は、前記ファインダモードにおいて前記第２の検知手段により検出された前記撮影が終了したタイミングで前記第１の判定を行うことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の撮像装置。
10. 前記撮影が終了したタイミングは、撮影指示が解除されたタイミングまたは撮影指示が解除されたタイミングから所定時間経過したタイミングであることを特徴とする請求項９に記載の撮像装置。
11. 前記シャッタ制御手段は、メカニカルシャッタと電子シャッタとを制御することが可能であり、
    前記シャッタカウント手段は、前記メカニカルシャッタの動作に対応したカウント値を取得することを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の撮像装置。
12. 撮像素子を有する撮像素子ユニットと、前記撮像素子ユニットの受光面に付着した異物を除去する異物除去手段を備える撮像装置の制御方法であって、
    シャッタ動作に応じたシャッタカウント値を取得する工程と、
    取得したシャッタカウント値に基づいて前記異物除去手段に異物除去を実行させるか否かを判定する第１の判定を行う工程と、
    前記第１の判定の判定結果に基づいて前記異物除去手段に異物除去を実行させる工程とを有することを特徴とする撮像装置の制御方法。

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