JP4574075B2 - 異物付着判定装置及び異物付着判定方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、撮像素子を備えたカメラの撮像光学系への異物の付着状態を判定する異物付着判定装置及び異物付着判定方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
レンズ交換可能なデジタル一眼レフカメラでは、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埃などの異物が移動し、撮像素子のカバーガラスや撮像素子の近傍に配置された光学ローパスフィルター、あるいは赤外線カットフィルターの表面に付着することがある。そして、この異物が付着した状態で撮影を行うと、被写体像と共に撮像素子上に異物の影が写し込まれてしまい、良好な撮影ができなくなることがある。
【０００３】
このような問題を解決するために、ローパスフィルターや赤外線カットフィルターなどの光学フィルターと撮像素子とを離して配置し、その光学フィルター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、撮像素子近傍に異物が侵入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号公報にて、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。これは、動画を撮影しながらその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】
特開平１１−２４９００４号公報では、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、イメージセンサーの出力信号の補正手段が提案されている。これは、均一に照明されたイメージセンサーの出力信号の隣接する画素の差分値を積分し、そ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い、異物が検出されるとその異物によって低下したイメージセンサー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などでは、撮像素子が小さければクイックリターンミラーを小さくできるので、上記の光学フィルターと撮像素子の間隔を大きくする対策を取るためのスペースの確保が可能であったが、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の確保が困難になってきている。
【０００７】
また、このような異物の付着している場所と大きさ、及び撮影レンズの絞り値によっては、その異物の影が撮像素子上でボケてしまい、異物による悪影響が分かりにくくなるため、撮影者が異物の付着に気付かずに撮影を続け、撮影後に撮影条件の異なるシーンでその異物による悪影響に気付くという問題があった。
【０００８】
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検出するとともに、撮影結果に与える影響を考慮して分かりやすく評価する必要性が高まっていた。
【０００９】
本発明は、上記のような問題点に着目してなされたもので、撮像光学系への異物の付着状態を簡単に判定できる異物付着判定装置及び異物付着判定方法を提供することを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る異物付着判定装置及び異物付着判定方法は、次のように構成したものである。
【００１１】
（１）撮像素子を備えたカメラの撮像光学系への異物の付着状態を判定する異物付着判定装置であって、前記撮像光学系に付着した前記異物を検出する異物検出手段と、前記異物検出手段によって検出された前記異物の大きさによって重み付けを変え、その重み付けされた評価値の総量によって前記異物の付着状態を判定する判定手段と、前記重み付けを撮影レンズの開放絞り値に応じて変更する変更手段を有することを特徴とする。
【００１２】
（２）撮像素子を備えたカメラの撮像光学系への異物の付着状態を判定する異物付着判定装置であって、前記撮像光学系に付着した前記異物を検出する異物検出手段と、前記異物検出手段によって検出された前記異物の位置と大きさによって重み付けを変え、その重み付けされた評価値の総量によって前記異物の付着状態を判定する判定手段と、前記重み付けを撮影レンズの開放絞り値に応じて変更する変更手段を有することを特徴とする。
【００１３】
（３）撮像素子を備えたカメラの撮像光学系への異物の付着状態を判定する異物付着判定装置であって、前記撮像光学系に付着した前記異物を検出する異物検出手段と、前記異物検出手段によって検出された前記異物の大きさによって重み付けを変え、その重み付けされた評価値の総量によって前記異物の付着状態を判定する判定手段と、重み付けされた異物の総量を段階表示する表示手段を有することを特徴とする。
【００１４】
（４）撮像素子を備えたカメラの撮像光学系への異物の付着状態を判定する異物付着判定装置であって、前記撮像光学系に付着した前記異物を検出する異物検出手段と、前記異物検出手段によって検出された前記異物の位置と大きさによって重み付けを変え、その重み付けされた評価値の総量によって前記異物の付着状態を判定する判定手段と、重み付けされた異物の総量を段階表示する表示手段を有することを特徴とする。
【００１５】
（５）撮像素子を備えたカメラの撮像光学系への異物の付着状態を判定する異物付着判定方法であって、前記撮像光学系に付着した前記異物を検出し、前記異物検出手段によって検出された前記異物の大きさによって重み付けを変え、その重み付けされた評価値の総量によって前記異物の付着状態を判定し、前記重み付けを撮影レンズの開放絞り値に応じて変更することを特徴とする。
【００１６】
（６）撮像素子を備えたカメラの撮像光学系への異物の付着状態を判定する異物付着判定方法であって、前記撮像光学系に付着した前記異物を検出し、前記異物検出手段によって検出された前記異物の位置と大きさによって重み付けを変え、その重み付けされた評価値の総量によって前記異物の付着状態を判定し、前記重み付けを撮影レンズの開放絞り値に応じて変更することを特徴とする。
（７）撮像素子を備えたカメラの撮像光学系への異物の付着状態を判定する異物付着判定方法であって、前記撮像光学系に付着した前記異物を検出し、前記異物検出手段によって検出された前記異物の大きさによって重み付けを変え、その重み付けされた評価値の総量によって前記異物の付着状態を判定し、重み付けされた異物の総量を段階表示することを特徴とする。
（８）撮像素子を備えたカメラの撮像光学系への異物の付着状態を判定する異物付着判定方法であって、前記撮像光学系に付着した前記異物を検出し、前記異物検出手段によって検出された前記異物の位置と大きさによって重み付けを変え、その重み付けされた評価値の総量によって前記異物の付着状態を判定し、重み付けされた異物の総量を段階表示することを特徴とする。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図面について説明する。
【００２５】
（第一実施例）
図１は本発明に係るカメラの構成を示す断面図であり、交換レンズを使用するデジタル一眼レフカメラの待機時の状態を示している。
【００２６】
同図において、１はカメラ本体で、このカメラ本体１に対して着脱可能な交換レンズ２０はカメラのマウント部２とレンズのマウント部２２によって固定され、カメラの接点部３とレンズの接点部２４とが接触することによって電気的な接続がなされ、この接点部３，２４を介してカメラ本体１から交換レンズ２０への電力の供給やレンズを制御するための通信が行われる。
【００２７】
交換レンズ２０の撮影レンズ２１を透過した光束は、カメラのメインミラー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、ここで反射した光束はファインダーへと導かれ、透過した光束はサブミラー７にて下方へ反射し、焦点検出装置５へと導かれる。
【００２８】
焦点検出装置５は、撮影レンズ２１のデフォーカス量を検出し、撮影レンズ２１が合焦状態となるように撮影レンズ２１を駆動するレンズ駆動量を演算する。
このレンズ駆動量が接点部３，２４を介してレンズ２０へ送出されると、レンズは不図示のモーターを制御し、撮影レンズ２１を駆動して焦点調節を行う。
【００２９】
メインミラー５はミラー保持枠６に接着固定され、ヒンジ軸６ａによって枠体１０が回転可能に軸支されている。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、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に対して回転可能に軸支されている。
【００３０】
上記メインミラー５によってファインダーへと導かれた光束はピント板９に被写体像を結像し、撮影者はペンタプリズム１１及び接眼レンズ１２を介してこのピント板上の被写体像を観察できるように構成されている。
【００３１】
サブミラー７の後方にはシャッター１３が配置され、そのシャッター幕１３ａは通常閉じた状態になっている。シャッター１３の後方には光学ローパスフィルター及び赤外線カットフィルターを一体化した光学フィルター１４があり、撮影時には光学フィルター１４を透過した光束が更に後方に配置された撮像素子１５へと入射するように構成されている。
【００３２】
ＬＥＤ４は、光学フィルター１４の近傍に付着した異物を検出する際にミラーボックス下面側から撮像素子１５を照明するための照明装置である。
【００３３】
このように大きな撮像素子１５を搭載するデジタル一眼レフカメラでは、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、光学フィルター１４と撮像素子１５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、光学フィルター上に付着した塵や埃などの異物と撮像素子１５の距離が近くなり、異物の影が大きくボケることなく撮像素子上の被写体像に入ってしまう。そして、このような状態で撮影した画像は異物の黒い影が入ったのもとなり、画像の品位が大幅に低下する。したがって、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。
【００３４】
図２は上記構成のデジタル一眼レフカメラの異物検出時の動作状態を示す断面図である。
【００３５】
異物検知を行うには、最初に、ミラーボックス内を暗くするため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を退避させ、メインミラー保持枠６及びサブミラー保持枠８によってファインダーの接眼レンズ１２から入射してくる光束を遮光する。次に、カメラとレンズの接点部３，２４を介した通信によってレンズの絞り２３の絞り羽２３ａによって撮影レンズ２１から入射してくる光束を遮光する。そして、シャッター１３のシャッター幕１３ａを走行させてシャッター１３を開状態にする。
【００３６】
このようにして、外部からの光がミラーボックス内に入り込まないようにし、照明装置のＬＥＤ４と撮像素子１５の間の遮光部材が無くなった状態になってから照明装置によって撮像素子１５を均一に照明する。撮像素子１５はこの状態で電荷蓄積及び像信号の読み出しを行い、その像信号から光学フィルター上の異物の位置及び大きさを検出する。
【００３７】
その際、撮影レンズ２１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２１の絞り値によってボケ方が異なり、明るいレンズを開放で使用すると異物の影は大きくボケるために小さな異物は発見できなくなる。また、絞り２３を絞ったり暗いレンズを使用すると異物の影はあまりボケ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。
【００３８】
このように、撮影レンズ２１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２１や撮影条件によって異なり、安定した異物の検出ができない。また、撮影レンズ２１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、正確な異物検出ができない。
【００３９】
そこで、本実施例では点光源に近いＬＥＤ４によって撮像素子１５を照明することにより、異物の影がボケにくく小さな異物の検出も可能となり、撮影条件や撮影レンズ２１の影響を受けないために正確で安定した異物検出を可能としている。
【００４０】
そして、異物の付着している位置が画面の中央付近では重み付けを大きくし、周辺部では重み付けを小さくしている。また、異物の大きさが大きいときには重み付けを大きくし、小さければ重み付けを小さくしている。この重み付けされた値の総和を演算して異物の付着量を表示することによって、より人間の感覚に近い基準で異物の付着状況を知らせることができるようになる。
【００４１】
次に、図３を用いて上述の異物検出の原理を説明する。図３は撮像素子近傍の詳細を拡大して示す断面図である。
【００４２】
撮像素子１５は、大きく分けて撮像部１５ａとセラミックパッケージ１５ｂ、カバーガラス１５ｄからなっている。１５ｃはリード端子である。
【００４３】
図３の状態は、撮像素子１５のカバーガラス１５ｄの直前にある光学フィルター１４の表面に異物１９が付着した状態であり、この異物１９によって照明装置による照明光が遮られ、影１９ａができている。この影１９ａによってこの部分の撮像素子１５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、光学フィルター１４に付着した異物の位置と大きさを検出することができる。
【００４４】
図４は本発明に関わる上記カメラの電気回路構成を示すブロック図である。カメラ本体１００（カメラ本体１）と交換レンズ２００（交換レンズ２０）は通信用の接点部１２０，２２０（接点部３，２４）と電源用の接点部１２１，２２１（接点部３，２４）によって接続されている。
【００４５】
カメラ本体１００は、メインミラー１０１（メインミラー５）、サブミラー１０２（サブミラー７）を駆動するミラー駆動回路１０５、撮影レンズ２０１（撮影レンズ２１）のデフォーカス量を検出する焦点検出装置１０３、撮影時の露出を決めるために被写体の輝度を測定する測光回路１０４、シャッター１０７（シャッター１３）のシャッター幕（シャッター幕１３ａ）を駆動するためのシャッター駆動回路１０６、光学フィルター１１７（光学フィルター１４）の近傍の異物検出を行う際に撮像素子１１６（撮像素子１５）を照明する照明装置１１８、撮像素子１１６を駆動して撮像信号の読み出しを行う撮像素子駆動回路１１２、読み出した撮像信号を記憶するためのＲＡＭ１１３、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、画像データを記憶するためのフラッシュメモリ１１５、カメラの各電気回路及びレンズへの電力供給を行うカメラ電源回路１０９、これらの回路の制御及びレンズとの通信によってレンズの制御を行うカメラＣＰＵ１０８、及びスイッチ入力回路１１０、ＬＣＤパネル（表示手段）を駆動するＬＣＤ駆動回路１１１によって構成されている。
【００４６】
また、撮像素子近傍に付着した異物を検出する異物検出手段、その異物の位置、大きさによって重み付けを変えて評価し、また重み付けされた評価値の総量によって異物の量を評価する評価手段、異物の重み付けパラメータを撮影レンズ２０１の開放絞り値に応じて変更する変更手段、及び異物の重み付けパラメータを撮影者が任意に変更するための変更手段が、カメラＣＰＵ１０８によって構成されている。
【００４７】
交換レンズ２００は、カメラの焦点検出装置１０３のデフォーカス量に基づいて撮影レンズ２０１の焦点調節を行うフォーカス駆動モーター２０５を制御するためのフォーカス制御回路２０６、絞り２０４（絞り２３）の絞り羽（絞り羽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、レンズ内の各電気回路に電力を供給するためのレンズ電源回路２０８、カメラＣＰＵ１０８との通信結果に基づいてこれらの電気回路を制御するレンズＣＰＵ２０７によって構成されている。
【００４８】
ファインダー光学系から入射してくる光束を遮光するときには、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及びサブミラー１０２をミラーアップ状態にする。撮影レンズ２０１から入射してくる光束を遮光する際には、カメラＣＰＵ１０８からレンズＣＰＵ２０７に対して絞り２０４を閉じて遮光する命令を送出すると、これを受け取ったレンズＣＰＵ２０７は絞り制御回路２０２を制御して絞り駆動モーター２０３を所定量駆動し、絞り２０４の絞り羽によって撮影レンズ２０１の光束を遮光する。
【００４９】
また、シャッター１０７を開状態にするには、カメラＣＰＵ１０８によってシャッター駆動回路１０６を制御することにより、シャッター幕を走行させてシャッター１０７を開状態にする。
【００５０】
そして、異物の付着位置とその大きさの検出を行うときには、照明装置１１８により撮像素子１１６を照明し、光学フィルター１１７に付着した異物の影を撮像素子１１６から読み出した撮像信号から検出する。この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によって画像データに変換し、その画像データから輝度成分を抽出する。そして、その輝度の値が所定の値より小さい部分には異物が付着していると判定し、この輝度の値が低い部分の位置と大きさから異物の付着位置と大きさを検出するようになっている。
【００５１】
上記異物の付着が検出されると、カメラＣＰＵ１０８は検出された異物に対してその大きさと付着している位置に応じた重み付けを行い、この重み付けされた値の合計値を演算する。そして、異物の付着状態をＬＣＤパネルで知らせる際は、その合計値に応じた４段階の段階表示を行う。
【００５２】
撮影者は、そのＬＣＤの段階表示を見ることによって異物がどの程度付着しているか簡単に知ることができ、異物除去のクリーニングを行わなければいけないかどうかを容易に判断することができる。また、簡単に異物の付着状態を知ることができるので、必要に応じてクリーニングを行い撮影画像への異物の写り込み事故を未然に防ぐことができる。
【００５３】
すなわち、本実施例によると、外部からの光束が撮像素子１１６に入射しないように遮光する遮光手段により遮光してシャッター１０７を開状態にし、カメラのミラーボックス内に配置された照明手段によって撮像素子１１６を照明する。
そして、このときの撮像素子１１６の出力信号から光学ローパスフィルターや赤外線カットフィルター上に付着した異物を検出し、この異物の付着している位置や大きさに応じて重み付けを変えて評価することによって、異物の付着状態を人の感性に近い評価ができるようになり、撮影者に分かりやすい表示が可能となる。
【００５４】
また、上記重み付けを行った評価値の総量に応じた段階表示することによって、撮影者は異物の付着量を簡単かつ的確に把握することができるようになる。また、実際の使用環境では許容できる異物の付着量は撮影条件や撮影者によって異なり、撮影者がこれらの要因を考慮して異物を除去するためのクリーニングを行うかどうか判断するが、このような重み付けや段階表示をすることによって、より的確にクリーニングを行うか否かの判断ができるようになる。
【００５５】
更に、撮影条件（絞り値）に応じて上記重み付けのパラメータを変更したり、撮影者が任意に上記重み付けのパラメータを任意に変更できるようにすることによって、より適切な異物の付着量表示が行えるようになる。
【００５６】
次に、図５〜図９のフローチャートを用いて本実施例の動作を説明する。この図５〜図９のフローチャート及び後述する図１２〜図１８のフローチャートに示す制御処理は、図４のカメラＣＰＵ１０８により予め記憶されたプログラムに従って実行されるものである。
【００５７】
図５は異物検出の動作を示すフローチャートである。この異物検出のサブルーチンがコールされるとステップ（Ｓ１０１）に進み、異物検出をスタートしてステップ（Ｓ１０２）へ進む。ステップ（Ｓ１０２）では、カメラＣＰＵ１０８の通信データに基づいてレンズＣＰＵ２０７が絞り駆動回路２０２を制御して絞り駆動モーター２０３を駆動し、絞り２０４の絞り羽を閉状態にすることによって撮影レンズ２０１の光束を遮光する。
【００５８】
ステップ（Ｓ１０３）では、ミラー駆動回路１０５を制御してミラーアップ動作をさせ、ファインダーから入射してくる光束を遮光する。ステップ（Ｓ１０４）では、シャッター駆動回路１０６を制御することによってシャッター先幕を走行させてシャッター１０７を開状態にする。
【００５９】
上記異物検出の準備が整うと、続くステップ（Ｓ１０５）にて照明装置１１８のＬＥＤを点灯させて撮像素子１１６を照明する。そして、ステップ（Ｓ１０６）では、ＬＥＤで照明した状態で撮像素子駆動回路１１２により撮像素子１１６を制御して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電荷の蓄積を行うと、続くステップ（Ｓ１０７）にて電荷の蓄積を終了させる。
【００６０】
ステップ（Ｓ１０８）では、照明装置１１８のＬＥＤを消灯させ、続くステップ（Ｓ１０９）では撮像素子１１６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。
【００６１】
ステップ（Ｓ１０９）では、ＲＡＭ１１３に保存された撮像データを読み出し、続くステップ（Ｓ１１０）で異物検出の演算を行い、異物の付着状態を判定する。この演算処理の詳細については後述する。
【００６２】
ステップ（Ｓ１１１）では、異物検出処理が終了したのでカメラを初期状態に戻すためにシャッター駆動回路１０６を制御してシャッター１０７を閉状態にし、続くステップ（Ｓ１１２）でミラー駆動回路１０５を制御してミラー１０１，１０２をダウンさせ、ステップ（Ｓ１１３）で絞り制御回路２０２によって絞り駆動モーター２０３を制御して絞り２０４の絞り羽を全開状態にする。
【００６３】
そして、全ての異物検出の動作が終了すると、ステップ（Ｓ１１４）にて異物検出のサブルーチンをリターンする。
【００６４】
図６は上記の異物検出演算を行うサブルーチンのフローチャートである。図５のステップ（Ｓ１１０）にて異物検出演算サブルーチンがコールされると、ステップ（Ｓ２０１）へ進み、異物検出演算を開始する。
【００６５】
ステップ（Ｓ２０２）では、異物の付着量を評価する変数ＧＴＯＴＡＬを０に初期化し、続くステップ（Ｓ２０３）で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することによって、各画素の輝度データと色データを生成する。
【００６６】
ステップ（Ｓ２０４）では、輝度データと色データ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。続くステップ（Ｓ２０５）では、輝度データの値を所定の値と比較し、輝度が所定の値より低い低輝度のエリアを抽出する。
【００６７】
ステップ（Ｓ２０６）では、ステップ（Ｓ２０５）にて抽出された低輝度のエリアがある場合には異物の付着があると判断してステップ（Ｓ２０７）へ移行し、そうでない場合には異物の付着がないと判断してステップ（Ｓ２１２）へと進む。
【００６８】
ステップ（Ｓ２１２）では、異物の付着はないと判断したので異物付着レベルを示す変数ＧＬＥＶＥＬを０にリセットしてステップ（Ｓ２１６）へ進む。また、ステップ（Ｓ２０７）では、異物の付着があると判断したのでそれぞれの異物に対して付着している位置による重み付け演算を行う。ここでの重み付け演算の詳細は後述するが、画面中央部ほど重み付けを大きくし、周辺部ほど重み付けを小さくするようにしている。
【００６９】
ステップ（Ｓ２０８）では、それぞれの異物に対してその大きさによる重み付け演算を行う。ここでの重み付け演算の詳細は後述するが、大きいものほど重み付けを大きくし、小さいものほど重み付けを小さくするようにしている。
【００７０】
ステップ（Ｓ２０９）では、異物の付着量を評価するＧＴＯＴＡＬを演算する。具体的には、上記ステップ（Ｓ２０７），（Ｓ２０８）で重み付け演算を行った全異物の合計値を演算する。
【００７１】
ステップ（Ｓ２１０）では、異物の付着量の評価値ＧＴＯＴＡＬが６より小さいかどうかを判別し、ＧＴＯＴＡＬ＜６であれば異物の付着量は少ないと判断してステップ（Ｓ２１３）へ進み、異物付着レベルを示す変数ＧＬＥＶＥＬに「１」を入力する。また、ＧＴＯＴＡＬ＜６でなければステップ（Ｓ２１１）へ移行する。
【００７２】
ステップ（Ｓ２１１）では、異物の付着量の評価値ＧＴＯＬＡＴが１６より小さいかどうかを判別し、ＧＴＯＴＡＬ＜１６であれば付着している異物が少し撮影結果に悪影響を与えると判断してステップ（Ｓ２１４）へ進み、異物付着レベルを示す変数ＧＬＥＶＥＬに「２」を入力する。また、ＧＴＯＴＡＬ＜１６でなければステップ（Ｓ２１５）へ移行する。
【００７３】
ステップ（Ｓ２１５）では、付着している異物が撮影結果に与える影響が大きいと判断し、異物付着レベルを示す変数ＧＬＥＶＥＬに「３」を入力する。そして、上記ステップ（Ｓ２１２），（Ｓ２１３），（Ｓ２１４），（２１５）の何れかのステップにて異物付着レベルを示す変数ＧＬＥＶＥＬが０〜３の何れかに設定されるとステップ（Ｓ２１６）に進み、この異物検出演算サブルーチンを終了してリターンする。
【００７４】
次に、上述の異物の付着位置に応じた重み付け演算について説明する。ここでは撮影画面の異物の付着位置を図１０に示すように三つのゾーンＡ，Ｂ，Ｃに分け、それぞれのゾーンで重み付けを変えて、全ての異物に対して重み付け演算を行うようにしている。図１０の例では大小１３個の異物が付着しており、ＧＤ（１）〜ＧＤ（５）はゾーンＡ，ＧＤ（６）〜ＧＤ（１０）はゾーンＢ，ＧＤ（１１）〜ＧＤ（１３）はゾーンＣとなっている。
【００７５】
図７は付着位置による重み付け演算のフローチャートである。図６のステップ（Ｓ２０７）にてこのサブルーチンがコールされるとステップ（Ｓ３０１）に進み、付着位置による重み付け演算を開始する。
【００７６】
ステップ（Ｓ３０２）では、付着している異物の数をカウントし、そのカウント数を変数ＧＮにストアーするとともに、それぞれの異物に対して１〜ＧＮまでのナンバーリングを行う。続くステップ（Ｓ３０３）では、カウンターＮの値を初期化して「０」にする。そして、ステップ（Ｓ３０４）でカウンターＮに１を加算し、カウントアップする。
【００７７】
ステップ（Ｓ３０５）では、Ｎ番目の異物が付着している場所が図１０のＡの範囲内か否かを判別し、Ａの範囲内であればステップ（Ｓ３０７）へ移行し、そうでなければステップ（Ｓ３０６）へ進む。ステップ（Ｓ３０６）では、Ｎ番目の異物が付着している場所が図１０のＢの範囲内か否かを判別し、Ｂの範囲内であればステップ（Ｓ３０８）へ移行し、そうでなければステップ（Ｓ３０９）へ進む。
【００７８】
ステップ（Ｓ３０７）では、ゾーンＡは画面の周辺部なので重み付けが一番小さくＧＤ（Ｎ）へ１を入力する。ステップ（Ｓ３０８）では、ゾーンＢが中間の位置なので少し重み付けも上げてＧＤ（Ｎ）に２を入力する。ステップ（Ｓ３０９）では、ゾーンＣは画面の中央付近の重要な位置なので重み付けを大きくしＧＤ（Ｎ）へ３を入力する。このように、ゾーンＡの重み付けは１、ゾーンＢの重み付けは２、ゾーンＣの重み付けは３として演算する。
【００７９】
上記ステップ（Ｓ３０７），（Ｓ３０８），（Ｓ３０９）の何れかを実行するとステップ（Ｓ３１０）へ移行し、カウンターＮと異物の数ＧＮと比較する。Ｎ＝ＧＮであれば全異物に対する重み付け処理が終了しているのステップ（Ｓ３１１）へ進み、そうでなければステップ（Ｓ３０４）へ戻る。そして、ステップ（Ｓ３１１）で、このサブルーチンを終了してリターンする。
【００８０】
次に、大きさによる重み付け演算について説明する。図１０の例では、ＧＤ（２）、ＧＤ（１０）は大きさが７０μｍ以上の大きな異物であり、どのような撮影条件でも目立つようなものであるので、重み付けはもっとも高くなる。ＧＤ（５）、ＧＤ（８）は大きさが３０〜７０μｍの中程度の大きさであり、明るいレンズで撮影していればあまり目立たないが暗いレンズで撮影していると目立つような大きさであるので、重み付けも中程度になる。ＧＤ（１，３，４，６，７，９，１１，１２，１３）は大きさが３０μｍ以下であり、比較的小さくかなり絞り込んだ撮影でなければ目立たないような大きさであるので、重み付けは最も低くなる。
【００８１】
図８は付着した異物の大きさによる重み付け演算のフローチャートである。図６のステップ（Ｓ２０８）にてこのサブルーチンがコールされるとステップ（Ｓ４０１）に進み、異物の大きさによる重み付け演算を開始する。
【００８２】
ステップ（Ｓ４０２）では、カウンターＮの値を初期化して「０」にする。そして、ステップ（Ｓ４０３）でカウンターＮに１を加算し、カウントアップする。続くステップ（Ｓ４０４）では、異物の大きさが７０μｍ以上か未満かを判別し、７０μｍ以上であればステップ（Ｓ４０６）へ移行し、７０μｍ未満であればステップ（Ｓ４０５）へ進む。
【００８３】
ステップ（Ｓ４０５）では、異物の大きさが３０μｍ以上か未満かを判別し、３０μｍ以上であればステップ（Ｓ４０７）へ移行し、３０μｍ未満であればステップ（Ｓ４０８）に進む。
【００８４】
ステップ（Ｓ４０６）では、図１０のＧＤ（２）のような大きな異物なので重み付けを高くするためにＧＤ（Ｎ）の値に３を加算する。ステップ（Ｓ４０７）では、ＧＤ（８）のような中間の大きさなので中間の重み付けを行うためにＧＤ（Ｎ）の値に２を加算する。ステップ（Ｓ４０８）では、ＧＤ（１）のような小さな異物なので重み付けを低くするためにＧＤ（Ｎ）の値に１を加算する。
【００８５】
上記ステップ（Ｓ４０６）、ステップ（Ｓ４０７）、ステップ（Ｓ４０８）の何れかを実行するとステップ（Ｓ４０９）へ移行する。ステップ（Ｓ４０９）では、カウンターＮと異物の数ＧＮとを比較し、Ｎ＝ＧＮであれば全異物に対する重み付け処理が終了しているのステップ（Ｓ４１０）へ進み、そうでなければステップ（Ｓ４０３）へ戻る。そして、ステップ（Ｓ４１０）で、このサブルーチンを終了してリターンする。
【００８６】
このようにして、異物の位置及び大きさによって重み付けがなされる。例えば、図１０の例では次のように重み付けがなされる。
ＧＤ（１）はゾーンＡで大きさは小なのでＧＤ（１）＝１＋１＝２
ＧＤ（２）はゾーンＡで大きさは大なのでＧＤ（２）＝１＋３＝４
ＧＤ（５）はゾーンＡで大きさは中なのでＧＤ（５）＝１＋２＝３
ＧＤ（６）はゾーンＢで大きさは小なのでＧＤ（６）＝２＋１＝３
ＧＤ（８）はゾーンＢで大きさは中なのでＧＤ（１）＝２＋２＝４
ＧＤ（１０）はゾーンＢで大きさは中なのでＧＤ（１０）＝２＋２＝４
ＧＤ（１１）はゾーンＣで大きさは小なのでＧＤ（１）＝３＋１＝４
次に、図６のステップ（Ｓ２０９）で合計値演算サブルーチンがコールされると、重み付けされた異物のＧＤ（Ｎ）の値の合計値を演算するために図９のステップ（Ｓ５０１）に移行する。
【００８７】
ステップ（Ｓ５０２）では、カウンターＮの値を初期化して「０」にし、続くステップ（Ｓ５０３）でカウンターＮに１を加算し、カウントアップする。そして、ステップ（Ｓ５０４）で合計値ＧＴＯＴＡＬに重み付けされたＧＤ（Ｎ）の値を加算し、ステップ（Ｓ５０５）へ移行する。
【００８８】
ステップ（Ｓ５０５）では、カウンターＮと異物の数ＧＮとを比較し、Ｎ＝ＧＮであれば全異物に対する重み付け処理が終了しているのステップ（Ｓ５０６）へ進み、そうでなければステップ（Ｓ５０３）へ戻る。そして、ステップ（Ｓ５０６）でこのサブルーチンを終了してリターンする。
【００８９】
ここで、異物の付着量の表示は、重み付けされた合計値ＧＴＯＴＡＬにより判定されたＧＬＥＶＥＬの値に応じて段階表示されるが、その表示形態は図１１に示すようなバー表示を行い、異物の付着状態を感覚的に捕らえられるようにしている。
【００９０】
図１１の表示はカメラの上面や背面に配置された液晶表示パネルに表示されるバー表示であり、バッテリー残量表示やメモリーの残量表示などの表示部を兼用したものであっても良い。
【００９１】
そして、ＧＬＥＶＥＬ＝１の場合には図１１の（ａ）のように表示を点灯させず、ＧＬＥＶＥＬ＝１の場合には同図の（ｂ）のようにバーを１セグメントだけ表示し、ＧＬＥＶＥＬ＝２の場合には（ｃ）のようにバーを２セグメントだけ表示し、ＧＬＥＶＥＬ＝３の場合には（ｄ）のようにバーを３セグメントフル表示するようにしている。
【００９２】
撮影者はこの表示を見て光学フィルター１１７への異物の付着状態を知ることができ、必要に応じてクリーニングを行うことができるので、撮影前に異物を除去し、常に良好な状態で撮影ができるようになる。
【００９３】
（第二実施例）
本第二の実施例は、上記重み付けの値や判定閾値を撮影者が任意に設定し、自分の感性にあった異物検出及び表示ができるようにしたものであり、主要な構成は第一実施例と同じなのでここでは異なる部分について説明する。
【００９４】
図１２は本実施例の異物検出動作を示すフローチャートであり、撮影者が上記重み付けの値及び判定閾値を設定するための動作を示している。このサブルーチンがコールされると、ステップ（Ｓ６０１）に移行する。
【００９５】
ステップ（Ｓ６０２）では、異物の付着量が比較的少ないかどうかを判定するための閾値ＧＪ１を設定し、続くステップ（Ｓ６０３）で異物の付着量がかなり多いかどうかを判定するための閾値ＧＪ２を設定する。
【００９６】
ステップ（Ｓ６０４）では、異物の付着位置が図１０のＡの範囲で重み付け値ＧＡ１を設定し、続くステップ（Ｓ６０５）では、異物の付着位置が図１０のＢの範囲で重み付け値ＧＡ２を設定し、ステップ（Ｓ６０６）では、異物の付着位置が図１０のＣの範囲で重み付け値ＧＡ３を設定する。
【００９７】
次にステップ（Ｓ６０７）では、異物の大きさが３０μｍより小さいときの重み付け値ＧＢ１を設定し、続くステップ（Ｓ６０８）では、異物の大きさが３０μｍ以上で７０μｍ未満のときの重み付け値ＧＢ２を設定し、ステップ（Ｓ６０９）では、異物の大きさが７０μｍ以上のときの重み付け値ＧＢ３を設定する。
【００９８】
以上の各種パラメータの設定が終了すると、ステップ（Ｓ６１０）でこのサブルーチンを抜けてリターンする。
【００９９】
図１３は第二の実施例における異物検出演算処理のサブルーチンである。第一実施例と異なるところは、ステップ（Ｓ７１０）及びステップ（Ｓ７１１）の異物の付着量を判定する部分であり、ステップ（Ｓ７０１）〜ステップ（Ｓ７０９）は図６のステップ（Ｓ２０１）〜ステップ（Ｓ２０９）に対応し、ステップ（Ｓ７１２）〜ステップ（Ｓ７１６）はステップ（Ｓ２１２）〜ステップ（Ｓ２１６）に対応している。
【０１００】
ステップ（Ｓ７１０），ステップ（Ｓ７１１）では、図１２のステップ（Ｓ６０２），（Ｓ６０３）にて設定されたＧＪ１やＧＪ２の値に基づいて判定が行われ、ＧＪ１やＧＪ２が標準値より小さく設定されていれば少量の異物でもクリーニング必要という表示を行うようになり、ＧＪ１やＧＪ２が標準値より大きく設定されていれば大量の異物が付着しないとクリーニングが必要という表示を行わないようになる。このように、本実施例では撮影者や被写体に応じた適切な異物の検出ができるようになる。
【０１０１】
図１４は本実施例における異物の付着位置による重み付け演算のサブルーチンのフローチャートである。第一実施例との違いは、ステップ（Ｓ８０７）〜ステップ（Ｓ８０９）で、図１２のステップ（Ｓ６０４）〜（Ｓ６０６）で設定された重み付けの値ＧＡ１、ＧＡ２、ＧＡ３に基づいてそれぞれの重み付け演算がなされるので、付着位置による重み付けを任意に変えることができるようになることである。これによって、中央重点にチェックするか全体均一にチェックするかを撮影者が任意に設定できるようになる。
【０１０２】
図１４のステップ（Ｓ８０１）〜ステップ（Ｓ８０６）は図７のステップ（Ｓ３０１）〜ステップ（Ｓ３０６）に対応し、ステップ（Ｓ８１０），（Ｓ８１１）はステップ（Ｓ３１０），（Ｓ３１１）に対応している。
【０１０３】
また、図１５は本実施例における異物の大きさによる重み付け演算のサブルーチンのフローチャートである。第一実施例との違いは、ステップ（Ｓ９０６）〜ステップ（Ｓ９０８）で、図１２のステップ（Ｓ６０７）〜（Ｓ６０９）で設定された重み付けの値ＧＢ１、ＧＢ２、ＧＢ３に基づいてそれぞれの重み付け演算がなされるので、異物の大きさによる重み付けを任意に変えることができることである。これによって、大きい異物を重点的にチェックするか小さい異物も重要視するかを撮影者が設定することができる。
【０１０４】
図１５のステップ（Ｓ９０１）〜ステップ（Ｓ９０５）は図８のステップ（Ｓ４０１）〜ステップ（Ｓ４０５）に対応し、ステップ（Ｓ９０９），（Ｓ９１０）はステップ（Ｓ４０９），（Ｓ４１０）に対応している。
【０１０５】
（第三実施例）
実際の撮影では、使用するレンズのＦ値によって問題となる異物の大きさが異なる。例えば、明るい（Ｆ値の小さい）レンズでは少し大きめの異物であっても撮像素子上では異物の影が大きくボケるために問題とならないことがある。これに対して、暗い（Ｆ値の大きい）レンズでは小さい異物であっても撮像素子上では異物の影が大きくボケないために問題となることがある。
【０１０６】
本第三実施例では、上記のような問題を解決するために撮影レンズの開放Ｆ値を検出し、このＦ値に応じて異物の大きさによる重み付け演算を変更するようにしている。このように、撮影レンズに応じて大きさの重み付け演算を変更することによって、より的確に問題となる異物を選別し、適切なクリーニング警告を出すことができるようになる。
【０１０７】
本実施例の主要な構成は第一実施例と同じなので、ここでは異なる部分についてのみ説明する。
【０１０８】
図１６は本実施例の異物検出演算処理のサブルーチンである。第一実施例と異なるのは、ステップ（Ｓ１００２）の大きさの判定閾値設定サブルーチン及びステップ（Ｓ１０１０）の大きさによる重み付け演算サブルーチンであり、その他の動作は第一実施例と同じである。
【０１０９】
図１６のステップ（S１０１１）及びステップ（Ｓ１００３）〜ステップ（Ｓ１００９）は図６のステップ（Ｓ２０１）及びステップ（Ｓ２０２）〜ステップ（Ｓ２０７）に対応し、ステップ（Ｓ１０１１）〜（Ｓ１０１７）はステップ（Ｓ２０９）〜（Ｓ２１６）に対応している。
【０１１０】
図１７は本実施例における異物検出演算処理のフローチャートであり、大きさの判定を行うための閾値設定サブルーチンを示している。このサブルーチンがコールされると、ステップ（Ｓ１１０１）に移行する。
【０１１１】
ステップ（Ｓ１１０２）では、カメラとレンズの通信によって撮影レンズの開放Ｆ値（ＦＮ）の読み込みを行い、続くステップ（Ｓ１１０３）では、ステップ（Ｓ１１０２）で得られたＦＮが２．８未満か否かの判別を行い、ＦＮが２．８未満の明るいレンズであればステップ（Ｓ１１０５）へ移行し、そうでなければステップ（Ｓ１１０４）へ進む。
【０１１２】
ステップ（Ｓ１１０４）では、ステップ（Ｓ１１０２）で得られたＦＮが５．６未満か否かの判別を行い、ＦＮが２．８以上５．６未満のレンズであればステップ（Ｓ１１０６）へ移行し、ＦＮが５．６以上の暗いレンズであればステップ（Ｓ１１０７）へ進む。
【０１１３】
ステップ（Ｓ１１０５）では、明るいレンズが装着されているので大きさの判別閾値ＧＣ１を４０μｍに、ＧＣ２を７０μｍにと大きめの値に設定する。ステップ（Ｓ１１０６）では、中間的な明るさのレンズが装着されているので大きさの判別閾値ＧＣ１を３０μｍに、ＧＣ２を６０μｍにと中間の値に設定する。またステップ（Ｓ１１０７）では、暗いレンズが装着されているので大きさの判別閾値ＧＣ１を２０μｍに、ＧＣ２を５０μｍにと小さめの値に設定する。
【０１１４】
そして、ステップ（Ｓ１１０５），（Ｓ１１０６），（Ｓ１１０７）の何れかを実行するとステップ（Ｓ１１０８）へ進み、このサブルーチンをリターンする。
【０１１５】
このように、本実施例のサブルーチンでは撮影レンズのＦ値が小さいときには判定閾値のＧＣ１、ＧＣ２の値を大きくし、撮影レンズのＦ値が大きくなると判定閾値のＧＣ１、ＧＣ２の値を小さくするようにしている。
【０１１６】
図１８は本実施例における大きさによる重み付け演算のサブルーチンを示すフローチャートである。このサブルーチンでは、図１７の大きさの判定閾値設定サブルーチンにて設定された判定閾値ＧＣ１，ＧＣ２に従って、大きさによる重み付け演算が行われる。ステップ（Ｓ１２０１）〜（Ｓ１２０３）は、第一実施例の図８のステップ（Ｓ４０１）〜ステップ（Ｓ４０３）と対応しているので、ここでの説明は省略する。
【０１１７】
ステップ（Ｓ１２０４）では、異物の大きさがＧＣ２の値以上か否かを判定し、ＣＧ２以上の大きさであればステップ（Ｓ１２０６）へ移行し、そうでなければステップ（Ｓ１２０５）へ進む。ステップ（Ｓ１２０５）では、異物の大きさがＧＣ１の値以上か否かを判定し、ＣＧ１以上の大きさであればステップ（Ｓ１２０７）へ移行し、そうでなければステップ（Ｓ１２０７）へ進む。
【０１１８】
ステップ（Ｓ１２０６）では、重み付け３を加算し、ステップ（Ｓ１２０７）では、重み付け２を加算し、またステップ（Ｓ１２０８）では、重み付け１を加算しする。そして、ステップ（Ｓ１２０６），（Ｓ１２０７），（Ｓ１２０８）の何れかを実行すると、ステップ（Ｓ１２０９）へ進む。
【０１１９】
ステップ（Ｓ１２０９）では、カウンターＮを異物の数ＧＮと比較し、Ｎ＝ＧＮでなければ全異物の重み付けが終了していないのでステップ（Ｓ１２０３）へ戻り、Ｎ＝ＧＮで全異物の重み付けが終了していればステップ（Ｓ１２１０）へ進み、このサブルーチンをリターンする。
【０１２０】
このように、明るい撮影レンズが装着された場合と暗い撮影レンズが装着された場合では重み付けの判定基準が異なり、暗い撮影レンズの方が小さい異物でも重み付けが大きくなるようになっている。このため、実際の撮影で異物の影が写り込みやすい暗いレンズでは小さな異物でもクリーニングの警告が出される。また、小さな異物では影の写り込みが目立たない明るいレンズでは小さな異物ではクリーニングの警告が出されないようになる。
【０１２１】
したがって、撮影条件に応じた適切な異物の検出及び表示を行うことができるようになる。
【０１２２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、撮像素子近傍に付着した異物の大きさや位置を考慮して付着量を表示することができるので、撮影前に異物検出を行って撮影に支障のある異物の付着があるかどうか簡単に知ることができる。
【０１２３】
そして、撮影に支障の異物がある場合には異物を除去してから撮影を開始できるので、撮影画像への異物の写りこみを効率よく防止できるという効果がある。
【０１２４】
また、異物の重み付けや判定閾値を任意に設定できるようにすることによって、より撮影者の判断基準に近い判定を行うことができるようになる。
【０１２５】
さらに、撮影レンズの明るさに応じて異物の大きさ判定基準を変更するようにすることによって、実際に問題となる大きさの異物を選別し、クリーニングの警告表示を行うことができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るカメラの待機時の状態を示す断面図
【図２】本発明に係るカメラの異物検出時の動作状態を示す断面図
【図３】カメラの撮像素子近傍の詳細を示す断面図
【図４】カメラ電気回路構成を示すブロック図
【図５】第一実施例の異物検出動作を示すフローチャート
【図６】第一実施例の異物検出演算処理を示すフローチャート
【図７】第一実施例の異物の付着位置による重み付け演算処理を示すフローチャート
【図８】第一実施例の異物の大きさによる重み付け演算処理を示すフローチャート
【図９】第一実施例の合計演算処理を示すフローチャート
【図１０】撮影画面に異物が付着した状態を示す説明図
【図１１】異物の付着量の表示形態を示す説明図
【図１２】第二実施例の異物検出動作を示すフローチャート
【図１３】第二実施例の異物検出演算処理を示すフローチャート
【図１４】第二実施例の異物の付着位置による重み付け演算処理を示すフローチャート
【図１５】第二実施例の異物の大きさによる重み付け演算処理を示すフローチャート
【図１６】第三実施例の異物検出演算処理を示すフローチャート
【図１７】第三実施例の異物検出演算処理を示すフローチャート
【図１８】第三実施例の異物の大きさによる重み付け演算処理を示すフローチャート
【符号の説明】
１ カメラ本体
２ マウント部
３ 接点部
４ ＬＥＤ
５ メインミラー
６ ミラー保持枠
７ サブミラー
８ サブミラー保持枠
９ ピント板
１１ ペンタプリズム
１２ 接眼レンズ
１３ シャッター
１４ 光学フィルター
１５ 撮像素子
１９ 異物
２０ 交換レンズ
２１ 撮影レンズ
２２ マウント部
２３ 絞り
２４ 接点部
１００ カメラ本体
１０１ メインミラー
１０２ サブミラー
１０３ 焦点検出装置
１０４ 測光回路
１０５ ミラー駆動回路
１０６ シャッター駆動回路
１０７ シャッター
１０８ カメラＣＰＵ
１０９ カメラ電源回路
１１２ 撮像素子駆動回路
１１３ ＲＡＭ
１１４ 信号処理回路
１１５ フラッシュメモリ
１１６ 撮像素子
１１７ 光学フィルター
１１８ 照明装置
２００ 交換レンズ
２０１ 撮影レンズ
２０２ 絞り制御回路
２０３ 絞り駆動モーター
２０４ 絞り
２０５ フォーカス駆動モーター
２０６ フォーカス制御回路
２０７ レンズＣＰＵ
２０８ レンズ電源回路
【発明の属する技術分野】
本発明は、撮像素子を備えたカメラの撮像光学系への異物の付着状態を判定する異物付着判定装置及び異物付着判定方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
レンズ交換可能なデジタル一眼レフカメラでは、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埃などの異物が移動し、撮像素子のカバーガラスや撮像素子の近傍に配置された光学ローパスフィルター、あるいは赤外線カットフィルターの表面に付着することがある。そして、この異物が付着した状態で撮影を行うと、被写体像と共に撮像素子上に異物の影が写し込まれてしまい、良好な撮影ができなくなることがある。
【０００３】
このような問題を解決するために、ローパスフィルターや赤外線カットフィルターなどの光学フィルターと撮像素子とを離して配置し、その光学フィルター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、撮像素子近傍に異物が侵入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号公報にて、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。これは、動画を撮影しながらその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】
特開平１１−２４９００４号公報では、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、イメージセンサーの出力信号の補正手段が提案されている。これは、均一に照明されたイメージセンサーの出力信号の隣接する画素の差分値を積分し、そ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い、異物が検出されるとその異物によって低下したイメージセンサー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などでは、撮像素子が小さければクイックリターンミラーを小さくできるので、上記の光学フィルターと撮像素子の間隔を大きくする対策を取るためのスペースの確保が可能であったが、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の確保が困難になってきている。
【０００７】
また、このような異物の付着している場所と大きさ、及び撮影レンズの絞り値によっては、その異物の影が撮像素子上でボケてしまい、異物による悪影響が分かりにくくなるため、撮影者が異物の付着に気付かずに撮影を続け、撮影後に撮影条件の異なるシーンでその異物による悪影響に気付くという問題があった。
【０００８】
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検出するとともに、撮影結果に与える影響を考慮して分かりやすく評価する必要性が高まっていた。
【０００９】
本発明は、上記のような問題点に着目してなされたもので、撮像光学系への異物の付着状態を簡単に判定できる異物付着判定装置及び異物付着判定方法を提供することを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る異物付着判定装置及び異物付着判定方法は、次のように構成したものである。
【００１１】
（１）撮像素子を備えたカメラの撮像光学系への異物の付着状態を判定する異物付着判定装置であって、前記撮像光学系に付着した前記異物を検出する異物検出手段と、前記異物検出手段によって検出された前記異物の大きさによって重み付けを変え、その重み付けされた評価値の総量によって前記異物の付着状態を判定する判定手段と、前記重み付けを撮影レンズの開放絞り値に応じて変更する変更手段を有することを特徴とする。
【００１２】
（２）撮像素子を備えたカメラの撮像光学系への異物の付着状態を判定する異物付着判定装置であって、前記撮像光学系に付着した前記異物を検出する異物検出手段と、前記異物検出手段によって検出された前記異物の位置と大きさによって重み付けを変え、その重み付けされた評価値の総量によって前記異物の付着状態を判定する判定手段と、前記重み付けを撮影レンズの開放絞り値に応じて変更する変更手段を有することを特徴とする。
【００１３】
（３）撮像素子を備えたカメラの撮像光学系への異物の付着状態を判定する異物付着判定装置であって、前記撮像光学系に付着した前記異物を検出する異物検出手段と、前記異物検出手段によって検出された前記異物の大きさによって重み付けを変え、その重み付けされた評価値の総量によって前記異物の付着状態を判定する判定手段と、重み付けされた異物の総量を段階表示する表示手段を有することを特徴とする。
【００１４】
（４）撮像素子を備えたカメラの撮像光学系への異物の付着状態を判定する異物付着判定装置であって、前記撮像光学系に付着した前記異物を検出する異物検出手段と、前記異物検出手段によって検出された前記異物の位置と大きさによって重み付けを変え、その重み付けされた評価値の総量によって前記異物の付着状態を判定する判定手段と、重み付けされた異物の総量を段階表示する表示手段を有することを特徴とする。
【００１５】
（５）撮像素子を備えたカメラの撮像光学系への異物の付着状態を判定する異物付着判定方法であって、前記撮像光学系に付着した前記異物を検出し、前記異物検出手段によって検出された前記異物の大きさによって重み付けを変え、その重み付けされた評価値の総量によって前記異物の付着状態を判定し、前記重み付けを撮影レンズの開放絞り値に応じて変更することを特徴とする。
【００１６】
（６）撮像素子を備えたカメラの撮像光学系への異物の付着状態を判定する異物付着判定方法であって、前記撮像光学系に付着した前記異物を検出し、前記異物検出手段によって検出された前記異物の位置と大きさによって重み付けを変え、その重み付けされた評価値の総量によって前記異物の付着状態を判定し、前記重み付けを撮影レンズの開放絞り値に応じて変更することを特徴とする。
（７）撮像素子を備えたカメラの撮像光学系への異物の付着状態を判定する異物付着判定方法であって、前記撮像光学系に付着した前記異物を検出し、前記異物検出手段によって検出された前記異物の大きさによって重み付けを変え、その重み付けされた評価値の総量によって前記異物の付着状態を判定し、重み付けされた異物の総量を段階表示することを特徴とする。
（８）撮像素子を備えたカメラの撮像光学系への異物の付着状態を判定する異物付着判定方法であって、前記撮像光学系に付着した前記異物を検出し、前記異物検出手段によって検出された前記異物の位置と大きさによって重み付けを変え、その重み付けされた評価値の総量によって前記異物の付着状態を判定し、重み付けされた異物の総量を段階表示することを特徴とする。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図面について説明する。
【００２５】
（第一実施例）
図１は本発明に係るカメラの構成を示す断面図であり、交換レンズを使用するデジタル一眼レフカメラの待機時の状態を示している。
【００２６】
同図において、１はカメラ本体で、このカメラ本体１に対して着脱可能な交換レンズ２０はカメラのマウント部２とレンズのマウント部２２によって固定され、カメラの接点部３とレンズの接点部２４とが接触することによって電気的な接続がなされ、この接点部３，２４を介してカメラ本体１から交換レンズ２０への電力の供給やレンズを制御するための通信が行われる。
【００２７】
交換レンズ２０の撮影レンズ２１を透過した光束は、カメラのメインミラー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、ここで反射した光束はファインダーへと導かれ、透過した光束はサブミラー７にて下方へ反射し、焦点検出装置５へと導かれる。
【００２８】
焦点検出装置５は、撮影レンズ２１のデフォーカス量を検出し、撮影レンズ２１が合焦状態となるように撮影レンズ２１を駆動するレンズ駆動量を演算する。
このレンズ駆動量が接点部３，２４を介してレンズ２０へ送出されると、レンズは不図示のモーターを制御し、撮影レンズ２１を駆動して焦点調節を行う。
【００２９】
メインミラー５はミラー保持枠６に接着固定され、ヒンジ軸６ａによって枠体１０が回転可能に軸支されている。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、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に対して回転可能に軸支されている。
【００３０】
上記メインミラー５によってファインダーへと導かれた光束はピント板９に被写体像を結像し、撮影者はペンタプリズム１１及び接眼レンズ１２を介してこのピント板上の被写体像を観察できるように構成されている。
【００３１】
サブミラー７の後方にはシャッター１３が配置され、そのシャッター幕１３ａは通常閉じた状態になっている。シャッター１３の後方には光学ローパスフィルター及び赤外線カットフィルターを一体化した光学フィルター１４があり、撮影時には光学フィルター１４を透過した光束が更に後方に配置された撮像素子１５へと入射するように構成されている。
【００３２】
ＬＥＤ４は、光学フィルター１４の近傍に付着した異物を検出する際にミラーボックス下面側から撮像素子１５を照明するための照明装置である。
【００３３】
このように大きな撮像素子１５を搭載するデジタル一眼レフカメラでは、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、光学フィルター１４と撮像素子１５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、光学フィルター上に付着した塵や埃などの異物と撮像素子１５の距離が近くなり、異物の影が大きくボケることなく撮像素子上の被写体像に入ってしまう。そして、このような状態で撮影した画像は異物の黒い影が入ったのもとなり、画像の品位が大幅に低下する。したがって、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。
【００３４】
図２は上記構成のデジタル一眼レフカメラの異物検出時の動作状態を示す断面図である。
【００３５】
異物検知を行うには、最初に、ミラーボックス内を暗くするため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を退避させ、メインミラー保持枠６及びサブミラー保持枠８によってファインダーの接眼レンズ１２から入射してくる光束を遮光する。次に、カメラとレンズの接点部３，２４を介した通信によってレンズの絞り２３の絞り羽２３ａによって撮影レンズ２１から入射してくる光束を遮光する。そして、シャッター１３のシャッター幕１３ａを走行させてシャッター１３を開状態にする。
【００３６】
このようにして、外部からの光がミラーボックス内に入り込まないようにし、照明装置のＬＥＤ４と撮像素子１５の間の遮光部材が無くなった状態になってから照明装置によって撮像素子１５を均一に照明する。撮像素子１５はこの状態で電荷蓄積及び像信号の読み出しを行い、その像信号から光学フィルター上の異物の位置及び大きさを検出する。
【００３７】
その際、撮影レンズ２１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２１の絞り値によってボケ方が異なり、明るいレンズを開放で使用すると異物の影は大きくボケるために小さな異物は発見できなくなる。また、絞り２３を絞ったり暗いレンズを使用すると異物の影はあまりボケ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。
【００３８】
このように、撮影レンズ２１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２１や撮影条件によって異なり、安定した異物の検出ができない。また、撮影レンズ２１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、正確な異物検出ができない。
【００３９】
そこで、本実施例では点光源に近いＬＥＤ４によって撮像素子１５を照明することにより、異物の影がボケにくく小さな異物の検出も可能となり、撮影条件や撮影レンズ２１の影響を受けないために正確で安定した異物検出を可能としている。
【００４０】
そして、異物の付着している位置が画面の中央付近では重み付けを大きくし、周辺部では重み付けを小さくしている。また、異物の大きさが大きいときには重み付けを大きくし、小さければ重み付けを小さくしている。この重み付けされた値の総和を演算して異物の付着量を表示することによって、より人間の感覚に近い基準で異物の付着状況を知らせることができるようになる。
【００４１】
次に、図３を用いて上述の異物検出の原理を説明する。図３は撮像素子近傍の詳細を拡大して示す断面図である。
【００４２】
撮像素子１５は、大きく分けて撮像部１５ａとセラミックパッケージ１５ｂ、カバーガラス１５ｄからなっている。１５ｃはリード端子である。
【００４３】
図３の状態は、撮像素子１５のカバーガラス１５ｄの直前にある光学フィルター１４の表面に異物１９が付着した状態であり、この異物１９によって照明装置による照明光が遮られ、影１９ａができている。この影１９ａによってこの部分の撮像素子１５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、光学フィルター１４に付着した異物の位置と大きさを検出することができる。
【００４４】
図４は本発明に関わる上記カメラの電気回路構成を示すブロック図である。カメラ本体１００（カメラ本体１）と交換レンズ２００（交換レンズ２０）は通信用の接点部１２０，２２０（接点部３，２４）と電源用の接点部１２１，２２１（接点部３，２４）によって接続されている。
【００４５】
カメラ本体１００は、メインミラー１０１（メインミラー５）、サブミラー１０２（サブミラー７）を駆動するミラー駆動回路１０５、撮影レンズ２０１（撮影レンズ２１）のデフォーカス量を検出する焦点検出装置１０３、撮影時の露出を決めるために被写体の輝度を測定する測光回路１０４、シャッター１０７（シャッター１３）のシャッター幕（シャッター幕１３ａ）を駆動するためのシャッター駆動回路１０６、光学フィルター１１７（光学フィルター１４）の近傍の異物検出を行う際に撮像素子１１６（撮像素子１５）を照明する照明装置１１８、撮像素子１１６を駆動して撮像信号の読み出しを行う撮像素子駆動回路１１２、読み出した撮像信号を記憶するためのＲＡＭ１１３、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、画像データを記憶するためのフラッシュメモリ１１５、カメラの各電気回路及びレンズへの電力供給を行うカメラ電源回路１０９、これらの回路の制御及びレンズとの通信によってレンズの制御を行うカメラＣＰＵ１０８、及びスイッチ入力回路１１０、ＬＣＤパネル（表示手段）を駆動するＬＣＤ駆動回路１１１によって構成されている。
【００４６】
また、撮像素子近傍に付着した異物を検出する異物検出手段、その異物の位置、大きさによって重み付けを変えて評価し、また重み付けされた評価値の総量によって異物の量を評価する評価手段、異物の重み付けパラメータを撮影レンズ２０１の開放絞り値に応じて変更する変更手段、及び異物の重み付けパラメータを撮影者が任意に変更するための変更手段が、カメラＣＰＵ１０８によって構成されている。
【００４７】
交換レンズ２００は、カメラの焦点検出装置１０３のデフォーカス量に基づいて撮影レンズ２０１の焦点調節を行うフォーカス駆動モーター２０５を制御するためのフォーカス制御回路２０６、絞り２０４（絞り２３）の絞り羽（絞り羽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、レンズ内の各電気回路に電力を供給するためのレンズ電源回路２０８、カメラＣＰＵ１０８との通信結果に基づいてこれらの電気回路を制御するレンズＣＰＵ２０７によって構成されている。
【００４８】
ファインダー光学系から入射してくる光束を遮光するときには、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及びサブミラー１０２をミラーアップ状態にする。撮影レンズ２０１から入射してくる光束を遮光する際には、カメラＣＰＵ１０８からレンズＣＰＵ２０７に対して絞り２０４を閉じて遮光する命令を送出すると、これを受け取ったレンズＣＰＵ２０７は絞り制御回路２０２を制御して絞り駆動モーター２０３を所定量駆動し、絞り２０４の絞り羽によって撮影レンズ２０１の光束を遮光する。
【００４９】
また、シャッター１０７を開状態にするには、カメラＣＰＵ１０８によってシャッター駆動回路１０６を制御することにより、シャッター幕を走行させてシャッター１０７を開状態にする。
【００５０】
そして、異物の付着位置とその大きさの検出を行うときには、照明装置１１８により撮像素子１１６を照明し、光学フィルター１１７に付着した異物の影を撮像素子１１６から読み出した撮像信号から検出する。この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によって画像データに変換し、その画像データから輝度成分を抽出する。そして、その輝度の値が所定の値より小さい部分には異物が付着していると判定し、この輝度の値が低い部分の位置と大きさから異物の付着位置と大きさを検出するようになっている。
【００５１】
上記異物の付着が検出されると、カメラＣＰＵ１０８は検出された異物に対してその大きさと付着している位置に応じた重み付けを行い、この重み付けされた値の合計値を演算する。そして、異物の付着状態をＬＣＤパネルで知らせる際は、その合計値に応じた４段階の段階表示を行う。
【００５２】
撮影者は、そのＬＣＤの段階表示を見ることによって異物がどの程度付着しているか簡単に知ることができ、異物除去のクリーニングを行わなければいけないかどうかを容易に判断することができる。また、簡単に異物の付着状態を知ることができるので、必要に応じてクリーニングを行い撮影画像への異物の写り込み事故を未然に防ぐことができる。
【００５３】
すなわち、本実施例によると、外部からの光束が撮像素子１１６に入射しないように遮光する遮光手段により遮光してシャッター１０７を開状態にし、カメラのミラーボックス内に配置された照明手段によって撮像素子１１６を照明する。
そして、このときの撮像素子１１６の出力信号から光学ローパスフィルターや赤外線カットフィルター上に付着した異物を検出し、この異物の付着している位置や大きさに応じて重み付けを変えて評価することによって、異物の付着状態を人の感性に近い評価ができるようになり、撮影者に分かりやすい表示が可能となる。
【００５４】
また、上記重み付けを行った評価値の総量に応じた段階表示することによって、撮影者は異物の付着量を簡単かつ的確に把握することができるようになる。また、実際の使用環境では許容できる異物の付着量は撮影条件や撮影者によって異なり、撮影者がこれらの要因を考慮して異物を除去するためのクリーニングを行うかどうか判断するが、このような重み付けや段階表示をすることによって、より的確にクリーニングを行うか否かの判断ができるようになる。
【００５５】
更に、撮影条件（絞り値）に応じて上記重み付けのパラメータを変更したり、撮影者が任意に上記重み付けのパラメータを任意に変更できるようにすることによって、より適切な異物の付着量表示が行えるようになる。
【００５６】
次に、図５〜図９のフローチャートを用いて本実施例の動作を説明する。この図５〜図９のフローチャート及び後述する図１２〜図１８のフローチャートに示す制御処理は、図４のカメラＣＰＵ１０８により予め記憶されたプログラムに従って実行されるものである。
【００５７】
図５は異物検出の動作を示すフローチャートである。この異物検出のサブルーチンがコールされるとステップ（Ｓ１０１）に進み、異物検出をスタートしてステップ（Ｓ１０２）へ進む。ステップ（Ｓ１０２）では、カメラＣＰＵ１０８の通信データに基づいてレンズＣＰＵ２０７が絞り駆動回路２０２を制御して絞り駆動モーター２０３を駆動し、絞り２０４の絞り羽を閉状態にすることによって撮影レンズ２０１の光束を遮光する。
【００５８】
ステップ（Ｓ１０３）では、ミラー駆動回路１０５を制御してミラーアップ動作をさせ、ファインダーから入射してくる光束を遮光する。ステップ（Ｓ１０４）では、シャッター駆動回路１０６を制御することによってシャッター先幕を走行させてシャッター１０７を開状態にする。
【００５９】
上記異物検出の準備が整うと、続くステップ（Ｓ１０５）にて照明装置１１８のＬＥＤを点灯させて撮像素子１１６を照明する。そして、ステップ（Ｓ１０６）では、ＬＥＤで照明した状態で撮像素子駆動回路１１２により撮像素子１１６を制御して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電荷の蓄積を行うと、続くステップ（Ｓ１０７）にて電荷の蓄積を終了させる。
【００６０】
ステップ（Ｓ１０８）では、照明装置１１８のＬＥＤを消灯させ、続くステップ（Ｓ１０９）では撮像素子１１６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。
【００６１】
ステップ（Ｓ１０９）では、ＲＡＭ１１３に保存された撮像データを読み出し、続くステップ（Ｓ１１０）で異物検出の演算を行い、異物の付着状態を判定する。この演算処理の詳細については後述する。
【００６２】
ステップ（Ｓ１１１）では、異物検出処理が終了したのでカメラを初期状態に戻すためにシャッター駆動回路１０６を制御してシャッター１０７を閉状態にし、続くステップ（Ｓ１１２）でミラー駆動回路１０５を制御してミラー１０１，１０２をダウンさせ、ステップ（Ｓ１１３）で絞り制御回路２０２によって絞り駆動モーター２０３を制御して絞り２０４の絞り羽を全開状態にする。
【００６３】
そして、全ての異物検出の動作が終了すると、ステップ（Ｓ１１４）にて異物検出のサブルーチンをリターンする。
【００６４】
図６は上記の異物検出演算を行うサブルーチンのフローチャートである。図５のステップ（Ｓ１１０）にて異物検出演算サブルーチンがコールされると、ステップ（Ｓ２０１）へ進み、異物検出演算を開始する。
【００６５】
ステップ（Ｓ２０２）では、異物の付着量を評価する変数ＧＴＯＴＡＬを０に初期化し、続くステップ（Ｓ２０３）で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することによって、各画素の輝度データと色データを生成する。
【００６６】
ステップ（Ｓ２０４）では、輝度データと色データ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。続くステップ（Ｓ２０５）では、輝度データの値を所定の値と比較し、輝度が所定の値より低い低輝度のエリアを抽出する。
【００６７】
ステップ（Ｓ２０６）では、ステップ（Ｓ２０５）にて抽出された低輝度のエリアがある場合には異物の付着があると判断してステップ（Ｓ２０７）へ移行し、そうでない場合には異物の付着がないと判断してステップ（Ｓ２１２）へと進む。
【００６８】
ステップ（Ｓ２１２）では、異物の付着はないと判断したので異物付着レベルを示す変数ＧＬＥＶＥＬを０にリセットしてステップ（Ｓ２１６）へ進む。また、ステップ（Ｓ２０７）では、異物の付着があると判断したのでそれぞれの異物に対して付着している位置による重み付け演算を行う。ここでの重み付け演算の詳細は後述するが、画面中央部ほど重み付けを大きくし、周辺部ほど重み付けを小さくするようにしている。
【００６９】
ステップ（Ｓ２０８）では、それぞれの異物に対してその大きさによる重み付け演算を行う。ここでの重み付け演算の詳細は後述するが、大きいものほど重み付けを大きくし、小さいものほど重み付けを小さくするようにしている。
【００７０】
ステップ（Ｓ２０９）では、異物の付着量を評価するＧＴＯＴＡＬを演算する。具体的には、上記ステップ（Ｓ２０７），（Ｓ２０８）で重み付け演算を行った全異物の合計値を演算する。
【００７１】
ステップ（Ｓ２１０）では、異物の付着量の評価値ＧＴＯＴＡＬが６より小さいかどうかを判別し、ＧＴＯＴＡＬ＜６であれば異物の付着量は少ないと判断してステップ（Ｓ２１３）へ進み、異物付着レベルを示す変数ＧＬＥＶＥＬに「１」を入力する。また、ＧＴＯＴＡＬ＜６でなければステップ（Ｓ２１１）へ移行する。
【００７２】
ステップ（Ｓ２１１）では、異物の付着量の評価値ＧＴＯＬＡＴが１６より小さいかどうかを判別し、ＧＴＯＴＡＬ＜１６であれば付着している異物が少し撮影結果に悪影響を与えると判断してステップ（Ｓ２１４）へ進み、異物付着レベルを示す変数ＧＬＥＶＥＬに「２」を入力する。また、ＧＴＯＴＡＬ＜１６でなければステップ（Ｓ２１５）へ移行する。
【００７３】
ステップ（Ｓ２１５）では、付着している異物が撮影結果に与える影響が大きいと判断し、異物付着レベルを示す変数ＧＬＥＶＥＬに「３」を入力する。そして、上記ステップ（Ｓ２１２），（Ｓ２１３），（Ｓ２１４），（２１５）の何れかのステップにて異物付着レベルを示す変数ＧＬＥＶＥＬが０〜３の何れかに設定されるとステップ（Ｓ２１６）に進み、この異物検出演算サブルーチンを終了してリターンする。
【００７４】
次に、上述の異物の付着位置に応じた重み付け演算について説明する。ここでは撮影画面の異物の付着位置を図１０に示すように三つのゾーンＡ，Ｂ，Ｃに分け、それぞれのゾーンで重み付けを変えて、全ての異物に対して重み付け演算を行うようにしている。図１０の例では大小１３個の異物が付着しており、ＧＤ（１）〜ＧＤ（５）はゾーンＡ，ＧＤ（６）〜ＧＤ（１０）はゾーンＢ，ＧＤ（１１）〜ＧＤ（１３）はゾーンＣとなっている。
【００７５】
図７は付着位置による重み付け演算のフローチャートである。図６のステップ（Ｓ２０７）にてこのサブルーチンがコールされるとステップ（Ｓ３０１）に進み、付着位置による重み付け演算を開始する。
【００７６】
ステップ（Ｓ３０２）では、付着している異物の数をカウントし、そのカウント数を変数ＧＮにストアーするとともに、それぞれの異物に対して１〜ＧＮまでのナンバーリングを行う。続くステップ（Ｓ３０３）では、カウンターＮの値を初期化して「０」にする。そして、ステップ（Ｓ３０４）でカウンターＮに１を加算し、カウントアップする。
【００７７】
ステップ（Ｓ３０５）では、Ｎ番目の異物が付着している場所が図１０のＡの範囲内か否かを判別し、Ａの範囲内であればステップ（Ｓ３０７）へ移行し、そうでなければステップ（Ｓ３０６）へ進む。ステップ（Ｓ３０６）では、Ｎ番目の異物が付着している場所が図１０のＢの範囲内か否かを判別し、Ｂの範囲内であればステップ（Ｓ３０８）へ移行し、そうでなければステップ（Ｓ３０９）へ進む。
【００７８】
ステップ（Ｓ３０７）では、ゾーンＡは画面の周辺部なので重み付けが一番小さくＧＤ（Ｎ）へ１を入力する。ステップ（Ｓ３０８）では、ゾーンＢが中間の位置なので少し重み付けも上げてＧＤ（Ｎ）に２を入力する。ステップ（Ｓ３０９）では、ゾーンＣは画面の中央付近の重要な位置なので重み付けを大きくしＧＤ（Ｎ）へ３を入力する。このように、ゾーンＡの重み付けは１、ゾーンＢの重み付けは２、ゾーンＣの重み付けは３として演算する。
【００７９】
上記ステップ（Ｓ３０７），（Ｓ３０８），（Ｓ３０９）の何れかを実行するとステップ（Ｓ３１０）へ移行し、カウンターＮと異物の数ＧＮと比較する。Ｎ＝ＧＮであれば全異物に対する重み付け処理が終了しているのステップ（Ｓ３１１）へ進み、そうでなければステップ（Ｓ３０４）へ戻る。そして、ステップ（Ｓ３１１）で、このサブルーチンを終了してリターンする。
【００８０】
次に、大きさによる重み付け演算について説明する。図１０の例では、ＧＤ（２）、ＧＤ（１０）は大きさが７０μｍ以上の大きな異物であり、どのような撮影条件でも目立つようなものであるので、重み付けはもっとも高くなる。ＧＤ（５）、ＧＤ（８）は大きさが３０〜７０μｍの中程度の大きさであり、明るいレンズで撮影していればあまり目立たないが暗いレンズで撮影していると目立つような大きさであるので、重み付けも中程度になる。ＧＤ（１，３，４，６，７，９，１１，１２，１３）は大きさが３０μｍ以下であり、比較的小さくかなり絞り込んだ撮影でなければ目立たないような大きさであるので、重み付けは最も低くなる。
【００８１】
図８は付着した異物の大きさによる重み付け演算のフローチャートである。図６のステップ（Ｓ２０８）にてこのサブルーチンがコールされるとステップ（Ｓ４０１）に進み、異物の大きさによる重み付け演算を開始する。
【００８２】
ステップ（Ｓ４０２）では、カウンターＮの値を初期化して「０」にする。そして、ステップ（Ｓ４０３）でカウンターＮに１を加算し、カウントアップする。続くステップ（Ｓ４０４）では、異物の大きさが７０μｍ以上か未満かを判別し、７０μｍ以上であればステップ（Ｓ４０６）へ移行し、７０μｍ未満であればステップ（Ｓ４０５）へ進む。
【００８３】
ステップ（Ｓ４０５）では、異物の大きさが３０μｍ以上か未満かを判別し、３０μｍ以上であればステップ（Ｓ４０７）へ移行し、３０μｍ未満であればステップ（Ｓ４０８）に進む。
【００８４】
ステップ（Ｓ４０６）では、図１０のＧＤ（２）のような大きな異物なので重み付けを高くするためにＧＤ（Ｎ）の値に３を加算する。ステップ（Ｓ４０７）では、ＧＤ（８）のような中間の大きさなので中間の重み付けを行うためにＧＤ（Ｎ）の値に２を加算する。ステップ（Ｓ４０８）では、ＧＤ（１）のような小さな異物なので重み付けを低くするためにＧＤ（Ｎ）の値に１を加算する。
【００８５】
上記ステップ（Ｓ４０６）、ステップ（Ｓ４０７）、ステップ（Ｓ４０８）の何れかを実行するとステップ（Ｓ４０９）へ移行する。ステップ（Ｓ４０９）では、カウンターＮと異物の数ＧＮとを比較し、Ｎ＝ＧＮであれば全異物に対する重み付け処理が終了しているのステップ（Ｓ４１０）へ進み、そうでなければステップ（Ｓ４０３）へ戻る。そして、ステップ（Ｓ４１０）で、このサブルーチンを終了してリターンする。
【００８６】
このようにして、異物の位置及び大きさによって重み付けがなされる。例えば、図１０の例では次のように重み付けがなされる。
ＧＤ（１）はゾーンＡで大きさは小なのでＧＤ（１）＝１＋１＝２
ＧＤ（２）はゾーンＡで大きさは大なのでＧＤ（２）＝１＋３＝４
ＧＤ（５）はゾーンＡで大きさは中なのでＧＤ（５）＝１＋２＝３
ＧＤ（６）はゾーンＢで大きさは小なのでＧＤ（６）＝２＋１＝３
ＧＤ（８）はゾーンＢで大きさは中なのでＧＤ（１）＝２＋２＝４
ＧＤ（１０）はゾーンＢで大きさは中なのでＧＤ（１０）＝２＋２＝４
ＧＤ（１１）はゾーンＣで大きさは小なのでＧＤ（１）＝３＋１＝４
次に、図６のステップ（Ｓ２０９）で合計値演算サブルーチンがコールされると、重み付けされた異物のＧＤ（Ｎ）の値の合計値を演算するために図９のステップ（Ｓ５０１）に移行する。
【００８７】
ステップ（Ｓ５０２）では、カウンターＮの値を初期化して「０」にし、続くステップ（Ｓ５０３）でカウンターＮに１を加算し、カウントアップする。そして、ステップ（Ｓ５０４）で合計値ＧＴＯＴＡＬに重み付けされたＧＤ（Ｎ）の値を加算し、ステップ（Ｓ５０５）へ移行する。
【００８８】
ステップ（Ｓ５０５）では、カウンターＮと異物の数ＧＮとを比較し、Ｎ＝ＧＮであれば全異物に対する重み付け処理が終了しているのステップ（Ｓ５０６）へ進み、そうでなければステップ（Ｓ５０３）へ戻る。そして、ステップ（Ｓ５０６）でこのサブルーチンを終了してリターンする。
【００８９】
ここで、異物の付着量の表示は、重み付けされた合計値ＧＴＯＴＡＬにより判定されたＧＬＥＶＥＬの値に応じて段階表示されるが、その表示形態は図１１に示すようなバー表示を行い、異物の付着状態を感覚的に捕らえられるようにしている。
【００９０】
図１１の表示はカメラの上面や背面に配置された液晶表示パネルに表示されるバー表示であり、バッテリー残量表示やメモリーの残量表示などの表示部を兼用したものであっても良い。
【００９１】
そして、ＧＬＥＶＥＬ＝１の場合には図１１の（ａ）のように表示を点灯させず、ＧＬＥＶＥＬ＝１の場合には同図の（ｂ）のようにバーを１セグメントだけ表示し、ＧＬＥＶＥＬ＝２の場合には（ｃ）のようにバーを２セグメントだけ表示し、ＧＬＥＶＥＬ＝３の場合には（ｄ）のようにバーを３セグメントフル表示するようにしている。
【００９２】
撮影者はこの表示を見て光学フィルター１１７への異物の付着状態を知ることができ、必要に応じてクリーニングを行うことができるので、撮影前に異物を除去し、常に良好な状態で撮影ができるようになる。
【００９３】
（第二実施例）
本第二の実施例は、上記重み付けの値や判定閾値を撮影者が任意に設定し、自分の感性にあった異物検出及び表示ができるようにしたものであり、主要な構成は第一実施例と同じなのでここでは異なる部分について説明する。
【００９４】
図１２は本実施例の異物検出動作を示すフローチャートであり、撮影者が上記重み付けの値及び判定閾値を設定するための動作を示している。このサブルーチンがコールされると、ステップ（Ｓ６０１）に移行する。
【００９５】
ステップ（Ｓ６０２）では、異物の付着量が比較的少ないかどうかを判定するための閾値ＧＪ１を設定し、続くステップ（Ｓ６０３）で異物の付着量がかなり多いかどうかを判定するための閾値ＧＪ２を設定する。
【００９６】
ステップ（Ｓ６０４）では、異物の付着位置が図１０のＡの範囲で重み付け値ＧＡ１を設定し、続くステップ（Ｓ６０５）では、異物の付着位置が図１０のＢの範囲で重み付け値ＧＡ２を設定し、ステップ（Ｓ６０６）では、異物の付着位置が図１０のＣの範囲で重み付け値ＧＡ３を設定する。
【００９７】
次にステップ（Ｓ６０７）では、異物の大きさが３０μｍより小さいときの重み付け値ＧＢ１を設定し、続くステップ（Ｓ６０８）では、異物の大きさが３０μｍ以上で７０μｍ未満のときの重み付け値ＧＢ２を設定し、ステップ（Ｓ６０９）では、異物の大きさが７０μｍ以上のときの重み付け値ＧＢ３を設定する。
【００９８】
以上の各種パラメータの設定が終了すると、ステップ（Ｓ６１０）でこのサブルーチンを抜けてリターンする。
【００９９】
図１３は第二の実施例における異物検出演算処理のサブルーチンである。第一実施例と異なるところは、ステップ（Ｓ７１０）及びステップ（Ｓ７１１）の異物の付着量を判定する部分であり、ステップ（Ｓ７０１）〜ステップ（Ｓ７０９）は図６のステップ（Ｓ２０１）〜ステップ（Ｓ２０９）に対応し、ステップ（Ｓ７１２）〜ステップ（Ｓ７１６）はステップ（Ｓ２１２）〜ステップ（Ｓ２１６）に対応している。
【０１００】
ステップ（Ｓ７１０），ステップ（Ｓ７１１）では、図１２のステップ（Ｓ６０２），（Ｓ６０３）にて設定されたＧＪ１やＧＪ２の値に基づいて判定が行われ、ＧＪ１やＧＪ２が標準値より小さく設定されていれば少量の異物でもクリーニング必要という表示を行うようになり、ＧＪ１やＧＪ２が標準値より大きく設定されていれば大量の異物が付着しないとクリーニングが必要という表示を行わないようになる。このように、本実施例では撮影者や被写体に応じた適切な異物の検出ができるようになる。
【０１０１】
図１４は本実施例における異物の付着位置による重み付け演算のサブルーチンのフローチャートである。第一実施例との違いは、ステップ（Ｓ８０７）〜ステップ（Ｓ８０９）で、図１２のステップ（Ｓ６０４）〜（Ｓ６０６）で設定された重み付けの値ＧＡ１、ＧＡ２、ＧＡ３に基づいてそれぞれの重み付け演算がなされるので、付着位置による重み付けを任意に変えることができるようになることである。これによって、中央重点にチェックするか全体均一にチェックするかを撮影者が任意に設定できるようになる。
【０１０２】
図１４のステップ（Ｓ８０１）〜ステップ（Ｓ８０６）は図７のステップ（Ｓ３０１）〜ステップ（Ｓ３０６）に対応し、ステップ（Ｓ８１０），（Ｓ８１１）はステップ（Ｓ３１０），（Ｓ３１１）に対応している。
【０１０３】
また、図１５は本実施例における異物の大きさによる重み付け演算のサブルーチンのフローチャートである。第一実施例との違いは、ステップ（Ｓ９０６）〜ステップ（Ｓ９０８）で、図１２のステップ（Ｓ６０７）〜（Ｓ６０９）で設定された重み付けの値ＧＢ１、ＧＢ２、ＧＢ３に基づいてそれぞれの重み付け演算がなされるので、異物の大きさによる重み付けを任意に変えることができることである。これによって、大きい異物を重点的にチェックするか小さい異物も重要視するかを撮影者が設定することができる。
【０１０４】
図１５のステップ（Ｓ９０１）〜ステップ（Ｓ９０５）は図８のステップ（Ｓ４０１）〜ステップ（Ｓ４０５）に対応し、ステップ（Ｓ９０９），（Ｓ９１０）はステップ（Ｓ４０９），（Ｓ４１０）に対応している。
【０１０５】
（第三実施例）
実際の撮影では、使用するレンズのＦ値によって問題となる異物の大きさが異なる。例えば、明るい（Ｆ値の小さい）レンズでは少し大きめの異物であっても撮像素子上では異物の影が大きくボケるために問題とならないことがある。これに対して、暗い（Ｆ値の大きい）レンズでは小さい異物であっても撮像素子上では異物の影が大きくボケないために問題となることがある。
【０１０６】
本第三実施例では、上記のような問題を解決するために撮影レンズの開放Ｆ値を検出し、このＦ値に応じて異物の大きさによる重み付け演算を変更するようにしている。このように、撮影レンズに応じて大きさの重み付け演算を変更することによって、より的確に問題となる異物を選別し、適切なクリーニング警告を出すことができるようになる。
【０１０７】
本実施例の主要な構成は第一実施例と同じなので、ここでは異なる部分についてのみ説明する。
【０１０８】
図１６は本実施例の異物検出演算処理のサブルーチンである。第一実施例と異なるのは、ステップ（Ｓ１００２）の大きさの判定閾値設定サブルーチン及びステップ（Ｓ１０１０）の大きさによる重み付け演算サブルーチンであり、その他の動作は第一実施例と同じである。
【０１０９】
図１６のステップ（S１０１１）及びステップ（Ｓ１００３）〜ステップ（Ｓ１００９）は図６のステップ（Ｓ２０１）及びステップ（Ｓ２０２）〜ステップ（Ｓ２０７）に対応し、ステップ（Ｓ１０１１）〜（Ｓ１０１７）はステップ（Ｓ２０９）〜（Ｓ２１６）に対応している。
【０１１０】
図１７は本実施例における異物検出演算処理のフローチャートであり、大きさの判定を行うための閾値設定サブルーチンを示している。このサブルーチンがコールされると、ステップ（Ｓ１１０１）に移行する。
【０１１１】
ステップ（Ｓ１１０２）では、カメラとレンズの通信によって撮影レンズの開放Ｆ値（ＦＮ）の読み込みを行い、続くステップ（Ｓ１１０３）では、ステップ（Ｓ１１０２）で得られたＦＮが２．８未満か否かの判別を行い、ＦＮが２．８未満の明るいレンズであればステップ（Ｓ１１０５）へ移行し、そうでなければステップ（Ｓ１１０４）へ進む。
【０１１２】
ステップ（Ｓ１１０４）では、ステップ（Ｓ１１０２）で得られたＦＮが５．６未満か否かの判別を行い、ＦＮが２．８以上５．６未満のレンズであればステップ（Ｓ１１０６）へ移行し、ＦＮが５．６以上の暗いレンズであればステップ（Ｓ１１０７）へ進む。
【０１１３】
ステップ（Ｓ１１０５）では、明るいレンズが装着されているので大きさの判別閾値ＧＣ１を４０μｍに、ＧＣ２を７０μｍにと大きめの値に設定する。ステップ（Ｓ１１０６）では、中間的な明るさのレンズが装着されているので大きさの判別閾値ＧＣ１を３０μｍに、ＧＣ２を６０μｍにと中間の値に設定する。またステップ（Ｓ１１０７）では、暗いレンズが装着されているので大きさの判別閾値ＧＣ１を２０μｍに、ＧＣ２を５０μｍにと小さめの値に設定する。
【０１１４】
そして、ステップ（Ｓ１１０５），（Ｓ１１０６），（Ｓ１１０７）の何れかを実行するとステップ（Ｓ１１０８）へ進み、このサブルーチンをリターンする。
【０１１５】
このように、本実施例のサブルーチンでは撮影レンズのＦ値が小さいときには判定閾値のＧＣ１、ＧＣ２の値を大きくし、撮影レンズのＦ値が大きくなると判定閾値のＧＣ１、ＧＣ２の値を小さくするようにしている。
【０１１６】
図１８は本実施例における大きさによる重み付け演算のサブルーチンを示すフローチャートである。このサブルーチンでは、図１７の大きさの判定閾値設定サブルーチンにて設定された判定閾値ＧＣ１，ＧＣ２に従って、大きさによる重み付け演算が行われる。ステップ（Ｓ１２０１）〜（Ｓ１２０３）は、第一実施例の図８のステップ（Ｓ４０１）〜ステップ（Ｓ４０３）と対応しているので、ここでの説明は省略する。
【０１１７】
ステップ（Ｓ１２０４）では、異物の大きさがＧＣ２の値以上か否かを判定し、ＣＧ２以上の大きさであればステップ（Ｓ１２０６）へ移行し、そうでなければステップ（Ｓ１２０５）へ進む。ステップ（Ｓ１２０５）では、異物の大きさがＧＣ１の値以上か否かを判定し、ＣＧ１以上の大きさであればステップ（Ｓ１２０７）へ移行し、そうでなければステップ（Ｓ１２０７）へ進む。
【０１１８】
ステップ（Ｓ１２０６）では、重み付け３を加算し、ステップ（Ｓ１２０７）では、重み付け２を加算し、またステップ（Ｓ１２０８）では、重み付け１を加算しする。そして、ステップ（Ｓ１２０６），（Ｓ１２０７），（Ｓ１２０８）の何れかを実行すると、ステップ（Ｓ１２０９）へ進む。
【０１１９】
ステップ（Ｓ１２０９）では、カウンターＮを異物の数ＧＮと比較し、Ｎ＝ＧＮでなければ全異物の重み付けが終了していないのでステップ（Ｓ１２０３）へ戻り、Ｎ＝ＧＮで全異物の重み付けが終了していればステップ（Ｓ１２１０）へ進み、このサブルーチンをリターンする。
【０１２０】
このように、明るい撮影レンズが装着された場合と暗い撮影レンズが装着された場合では重み付けの判定基準が異なり、暗い撮影レンズの方が小さい異物でも重み付けが大きくなるようになっている。このため、実際の撮影で異物の影が写り込みやすい暗いレンズでは小さな異物でもクリーニングの警告が出される。また、小さな異物では影の写り込みが目立たない明るいレンズでは小さな異物ではクリーニングの警告が出されないようになる。
【０１２１】
したがって、撮影条件に応じた適切な異物の検出及び表示を行うことができるようになる。
【０１２２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、撮像素子近傍に付着した異物の大きさや位置を考慮して付着量を表示することができるので、撮影前に異物検出を行って撮影に支障のある異物の付着があるかどうか簡単に知ることができる。
【０１２３】
そして、撮影に支障の異物がある場合には異物を除去してから撮影を開始できるので、撮影画像への異物の写りこみを効率よく防止できるという効果がある。
【０１２４】
また、異物の重み付けや判定閾値を任意に設定できるようにすることによって、より撮影者の判断基準に近い判定を行うことができるようになる。
【０１２５】
さらに、撮影レンズの明るさに応じて異物の大きさ判定基準を変更するようにすることによって、実際に問題となる大きさの異物を選別し、クリーニングの警告表示を行うことができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るカメラの待機時の状態を示す断面図
【図２】本発明に係るカメラの異物検出時の動作状態を示す断面図
【図３】カメラの撮像素子近傍の詳細を示す断面図
【図４】カメラ電気回路構成を示すブロック図
【図５】第一実施例の異物検出動作を示すフローチャート
【図６】第一実施例の異物検出演算処理を示すフローチャート
【図７】第一実施例の異物の付着位置による重み付け演算処理を示すフローチャート
【図８】第一実施例の異物の大きさによる重み付け演算処理を示すフローチャート
【図９】第一実施例の合計演算処理を示すフローチャート
【図１０】撮影画面に異物が付着した状態を示す説明図
【図１１】異物の付着量の表示形態を示す説明図
【図１２】第二実施例の異物検出動作を示すフローチャート
【図１３】第二実施例の異物検出演算処理を示すフローチャート
【図１４】第二実施例の異物の付着位置による重み付け演算処理を示すフローチャート
【図１５】第二実施例の異物の大きさによる重み付け演算処理を示すフローチャート
【図１６】第三実施例の異物検出演算処理を示すフローチャート
【図１７】第三実施例の異物検出演算処理を示すフローチャート
【図１８】第三実施例の異物の大きさによる重み付け演算処理を示すフローチャート
【符号の説明】
１ カメラ本体
２ マウント部
３ 接点部
４ ＬＥＤ
５ メインミラー
６ ミラー保持枠
７ サブミラー
８ サブミラー保持枠
９ ピント板
１１ ペンタプリズム
１２ 接眼レンズ
１３ シャッター
１４ 光学フィルター
１５ 撮像素子
１９ 異物
２０ 交換レンズ
２１ 撮影レンズ
２２ マウント部
２３ 絞り
２４ 接点部
１００ カメラ本体
１０１ メインミラー
１０２ サブミラー
１０３ 焦点検出装置
１０４ 測光回路
１０５ ミラー駆動回路
１０６ シャッター駆動回路
１０７ シャッター
１０８ カメラＣＰＵ
１０９ カメラ電源回路
１１２ 撮像素子駆動回路
１１３ ＲＡＭ
１１４ 信号処理回路
１１５ フラッシュメモリ
１１６ 撮像素子
１１７ 光学フィルター
１１８ 照明装置
２００ 交換レンズ
２０１ 撮影レンズ
２０２ 絞り制御回路
２０３ 絞り駆動モーター
２０４ 絞り
２０５ フォーカス駆動モーター
２０６ フォーカス制御回路
２０７ レンズＣＰＵ
２０８ レンズ電源回路
Claims (8)
- 撮像素子を備えたカメラの撮像光学系への異物の付着状態を判定する異物付着判定装置であって、
前記撮像光学系に付着した前記異物を検出する異物検出手段と、
前記異物検出手段によって検出された前記異物の大きさによって重み付けを変え、その重み付けされた評価値の総量によって前記異物の付着状態を判定する判定手段と、
前記重み付けを撮影レンズの開放絞り値に応じて変更する変更手段を有することを特徴とする異物付着判定装置。 - 撮像素子を備えたカメラの撮像光学系への異物の付着状態を判定する異物付着判定装置であって、
前記撮像光学系に付着した前記異物を検出する異物検出手段と、
前記異物検出手段によって検出された前記異物の位置と大きさによって重み付けを変え、その重み付けされた評価値の総量によって前記異物の付着状態を判定する判定手段と、
前記重み付けを撮影レンズの開放絞り値に応じて変更する変更手段を有することを特徴とする異物付着判定装置。 - 撮像素子を備えたカメラの撮像光学系への異物の付着状態を判定する異物付着判定装置であって、
前記撮像光学系に付着した前記異物を検出する異物検出手段と、
前記異物検出手段によって検出された前記異物の大きさによって重み付けを変え、その重み付けされた評価値の総量によって前記異物の付着状態を判定する判定手段と、
重み付けされた異物の総量を段階表示する表示手段を有することを特徴とする異物付着判定装置。 - 撮像素子を備えたカメラの撮像光学系への異物の付着状態を判定する異物付着判定装置であって、
前記撮像光学系に付着した前記異物を検出する異物検出手段と、
前記異物検出手段によって検出された前記異物の位置と大きさによって重み付けを変え、その重み付けされた評価値の総量によって前記異物の付着状態を判定する判定手段と、
重み付けされた異物の総量を段階表示する表示手段を有することを特徴とする異物付着判定装置。 - 撮像素子を備えたカメラの撮像光学系への異物の付着状態を判定する異物付着判定方法であって、
前記撮像光学系に付着した前記異物を検出し、
前記異物検出手段によって検出された前記異物の大きさによって重み付けを変え、その重み付けされた評価値の総量によって前記異物の付着状態を判定し、
前記重み付けを撮影レンズの開放絞り値に応じて変更することを特徴とする異物付着判定方法。 - 撮像素子を備えたカメラの撮像光学系への異物の付着状態を判定する異物付着判定方法であって、
前記撮像光学系に付着した前記異物を検出し、
前記異物検出手段によって検出された前記異物の位置と大きさによって重み付けを変え、その重み付けされた評価値の総量によって前記異物の付着状態を判定し、
前記重み付けを撮影レンズの開放絞り値に応じて変更することを特徴とする異物付着判定方法。 - 撮像素子を備えたカメラの撮像光学系への異物の付着状態を判定する異物付着判定方法であって、
前記撮像光学系に付着した前記異物を検出し、
前記異物検出手段によって検出された前記異物の大きさによって重み付けを変え、その重み付けされた評価値の総量によって前記異物の付着状態を判定し、
重み付けされた異物の総量を段階表示することを特徴とする異物付着判定方法。 - 撮像素子を備えたカメラの撮像光学系への異物の付着状態を判定する異物付着判定方法であって、
前記撮像光学系に付着した前記異物を検出し、
前記異物検出手段によって検出された前記異物の位置と大きさによって重み付けを変え、その重み付けされた評価値の総量によって前記異物の付着状態を判定し、
重み付けされた異物の総量を段階表示することを特徴とする異物付着判定方法。
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