JP4637059B2

JP4637059B2 - Illumination device and imaging device

Info

Publication number: JP4637059B2
Application number: JP2006164258A
Authority: JP
Inventors: 裕樹庭前
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2006-06-14
Filing date: 2006-06-14
Publication date: 2011-02-23
Anticipated expiration: 2026-06-14
Also published as: JP2007336129A

Description

本発明は、撮像面や光学部材に付着した異物の有無及びその３次元位置を判別するための照明装置及び撮像装置に関する。 The present invention relates to an illuminating device and an imaging device for determining the presence or absence of foreign matter attached to an imaging surface or an optical member and its three-dimensional position.

レンズ交換式のデジタルカメラでは、撮影レンズの交換時に埃やゴミが外部から侵入したり、クイックリターンミラーの駆動やフォーカルプレーンシャッタの作動によってカメラ内で磨耗粉等が発生したりする。そして、これら異物が移動し、撮像素子や撮像素子の保護用のカバーガラス、撮像素子の近傍に配置されている赤外カットフィルタや光学ローパスフィルタ等の表面に付着することがあった。このように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影されてしまい、撮影画像に悪影響を及ぼしていた。 In an interchangeable lens digital camera, dust and dirt enter from the outside when the photographing lens is replaced, and wear powder or the like is generated in the camera by driving a quick return mirror or operating a focal plane shutter. These foreign substances may move and adhere to the surface of an image sensor, a cover glass for protecting the image sensor, an infrared cut filter or an optical low-pass filter disposed in the vicinity of the image sensor. When shooting is performed with foreign matter attached in this way, the shadow of the foreign matter is shot together with the subject image by the imaging device, which adversely affects the shot image.

このような問題を解決するために、デジタルカメラ内に複数の光源を設け、撮像素子や光学フィルタに付着した異物を検出するデジタルカメラが開示されている（例えば、特許文献１参照）。このデジタルカメラでは、複数の光源を用いて撮像素子を順次照明させ、そのときに投影される異物の影の位置が異物の撮影光軸方向の位置に応じて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を明確に判別する。 In order to solve such a problem, there has been disclosed a digital camera in which a plurality of light sources are provided in a digital camera to detect foreign matters attached to an image sensor or an optical filter (for example, see Patent Document 1). In this digital camera, the image sensor is sequentially illuminated using a plurality of light sources, and the position of the shadow of the foreign object projected at that time varies depending on the position of the foreign object in the photographing optical axis direction. The photographing optical axis direction distance from the image sensor is calculated. As a result, it is clearly determined whether or not the foreign matter adheres to a range that can be cleaned from the outside.

また、カメラボディに取り付けるボディキャップに、カメラボディに取り付けたときの光軸に位置する光源を備えることが開示されている（例えば、特許文献２参照）。このカメラは、ボディキャップ内の光源を用いて異物検出用画像を撮像し、その画像から異物の撮像面内方向の位置を検出するものである。 Further, it is disclosed that a body cap attached to the camera body includes a light source positioned on the optical axis when attached to the camera body (see, for example, Patent Document 2). This camera captures a foreign object detection image using a light source in a body cap, and detects the position of the foreign object in the imaging plane direction from the image.

特開２００２−３００４４２号公報JP 2002-300442 A 特開２００４−３１７３７７号公報JP 2004-317377 A

しかしながら、特許文献１に開示されたデジタルカメラでは、カメラに複数の光源を内蔵する必要があり、カメラの大型化とカメラ内部の構造の複雑化につながる。 However, in the digital camera disclosed in Patent Document 1, it is necessary to incorporate a plurality of light sources in the camera, which leads to an increase in the size of the camera and a complicated structure inside the camera.

また、特許文献２に開示されたボディキャップとカメラでは、異物の撮像面内方向の位置のみが検出可能で、異物の撮像素子からの撮影光軸方向距離を算出することができない。これでは、撮影レンズの種類によって撮像画像に写る位置が異なる光学フィルタに付着した異物の影と、撮影レンズの種類によらず撮像画像に写る位置が同じになる撮像素子に付着した異物の影との区別ができず、異物による画像欠陥箇所の判別が正しく行われない。 In addition, the body cap and camera disclosed in Patent Document 2 can detect only the position of the foreign substance in the imaging plane direction, and cannot calculate the distance in the photographic optical axis direction of the foreign substance from the imaging device. In this case, the shadow of a foreign object attached to an optical filter whose position appears in a captured image differs depending on the type of the photographing lens, and the shadow of a foreign object attached to an imaging element whose position appears in the captured image regardless of the type of the photographing lens. Cannot be distinguished from each other, and the image defect portion due to the foreign matter is not correctly determined.

本発明は係る実情に鑑みてなされたものであり、撮像装置を大型化及び複雑化することなく、撮像素子や光学ローパスフィルタ等の表面に付着した異物の有無及びその３次元位置を正しく判別できるようにすることを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and can accurately determine the presence or absence of foreign matter attached to the surface of an imaging element, an optical low-pass filter, and the three-dimensional position thereof without increasing the size and complexity of the imaging apparatus. The purpose is to do so.

本発明の照明装置は、撮像装置のマウント機構に係合する係合部と、前記マウント機構に係合した状態において、前記撮像装置の撮像面に複数の光を投光する投光手段と、前記複数の光が投光される位置の相互間の距離及び前記複数の光が投光される位置から前記撮像装置内の予め定められた位置までの距離の情報を記録する記録手段と、前記撮像装置と通信を行う通信手段とを有することを特徴とする。
また、本発明の撮像装置は、上記記載の照明装置を用いて、前記撮像面及び光学部材に付着した異物を判別する撮像装置であって、前記投光手段に電力を供給し、点灯を制御する制御手段と、前記撮像面から前記光学部材までの距離の情報を記録する記録手段と、前記投光手段が前記撮像面に複数の光を投光したときに撮像した画像データと、前記記録手段が記録する距離の情報と、前記通信手段を介して取得される前記照明装置の記録手段が記録する距離の情報とに基づいて、前記付着した異物の有無及びその３次元位置を判別する判別手段とを有することを特徴とする。 An illumination device of the present invention includes an engaging portion that engages with a mount mechanism of an imaging device, and a light projecting unit that projects a plurality of lights onto the imaging surface of the imaging device in a state of being engaged with the mount mechanism, Recording means for recording information on a distance between positions where the plurality of lights are projected and a distance from a position where the plurality of lights are projected to a predetermined position in the imaging device; and It has the communication means which communicates with an imaging device, It is characterized by the above-mentioned.
The imaging device of the present invention is an imaging device that discriminates foreign matter attached to the imaging surface and the optical member by using the illumination device described above, and supplies power to the light projecting means to control lighting. Control means for recording, recording means for recording distance information from the imaging surface to the optical member, image data captured when the light projecting means projects a plurality of lights on the imaging surface, and the recording Discriminating the presence or absence of the adhered foreign matter and its three-dimensional position based on the distance information recorded by the means and the distance information recorded by the recording means of the lighting device acquired via the communication means Means.

本発明によれば、撮像装置を大型化及び複雑化することなく、撮像素子や光学ローパスフィルタ等の表面に付着した異物の有無及びその３次元位置を正しく判別することができる。 According to the present invention, it is possible to correctly determine the presence or absence of foreign matter attached to the surface of an imaging element, an optical low-pass filter, and the three-dimensional position thereof without increasing the size and complexity of the imaging apparatus.

（第１の実施の形態）
以下、図面に基づき本発明の第１の実施の形態に係るマウントキャップ１及びデジタルカメラ１０を説明する。図１は、マウントキャップ１をデジタルカメラ１０に装着した状態を説明する概念図である。 (First embodiment)
The mount cap 1 and the digital camera 10 according to the first embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a conceptual diagram illustrating a state in which the mount cap 1 is attached to the digital camera 10.

図１において、１はマウントキャップであり、レンズ等を装着するレンズマウント１１に装着される。１０はレンズ交換式のデジタルカメラであり、撮影条件等に応じたレンズを交換可能に装着することができる。 In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a mount cap, which is attached to a lens mount 11 for attaching a lens or the like. Reference numeral 10 denotes an interchangeable lens digital camera, which can be interchangeably mounted with a lens according to shooting conditions.

２はマウントキャップ１に設けられたマウント係合部であり、１１はデジタルカメラ１０の前面に位置するレンズマウント（マウント機構）である。デジタルカメラ１０においてレンズを取り外して、マウントキャップ１をレンズマウント１１に取り付ける際は、マウント係合部２とレンズマウント１１とを係合する。この場合に、常に同一の位置において係合するように、マウント係合部２及びレンズマウント１１の所定の位置にマーキングをしたり、相互が嵌合する嵌合爪及び嵌合部等を設けたりすることが好ましい。 Reference numeral 2 denotes a mount engaging portion provided on the mount cap 1, and 11 denotes a lens mount (mount mechanism) located on the front surface of the digital camera 10. When the lens is removed from the digital camera 10 and the mount cap 1 is attached to the lens mount 11, the mount engaging portion 2 and the lens mount 11 are engaged. In this case, marking is performed at a predetermined position of the mount engaging portion 2 and the lens mount 11 so as to always engage at the same position, or a fitting claw and a fitting portion that are fitted to each other are provided. It is preferable to do.

１２は撮像素子であり、デジタルカメラ１０に設けられたＣＭＯＳ等の固定撮像素子である。１３は撮像素子１２の前面（レンズマウント１１側）に配置された保護ガラスである。１４は保護ガラス１３の前面（レンズマウント１１側）に配置された光学ローパスフィルタである。レンズを交換するときに侵入する埃やゴミ、デジタルカメラ内で発生する磨耗粉等の異物は、これらの撮像素子１２、保護ガラス１３、光学ローパスフィルタ１４に付着することがある。 An image sensor 12 is a fixed image sensor such as a CMOS provided in the digital camera 10. Reference numeral 13 denotes a protective glass disposed on the front surface of the image sensor 12 (on the lens mount 11 side). Reference numeral 14 denotes an optical low-pass filter disposed on the front surface of the protective glass 13 (on the lens mount 11 side). Foreign matter such as dust and dirt entering when the lens is replaced and wear powder generated in the digital camera may adhere to the image sensor 12, the protective glass 13, and the optical low-pass filter 14.

１５はシャッタであり、光学ローパスフィルタ１４の前面（レンズマウント側）に配置されている。図１に示す状態においては、マウントキャップ１をデジタルカメラ１０に取り付けて、異物の撮像が可能な状態とするために、シャッタ１５は光学ローパスフィルタ１４を露出させるべく、上側に上昇した開き状態になっている。 A shutter 15 is disposed on the front surface (lens mount side) of the optical low-pass filter 14. In the state shown in FIG. 1, in order to attach the mount cap 1 to the digital camera 10 so that foreign objects can be imaged, the shutter 15 is opened upward to expose the optical low-pass filter 14. It has become.

１６はクイックリターンミラーであり、撮影光路をファインダ側、或いは撮像素子１２側に選択的に導くためのもので、図１に示す状態においては、撮影光路を撮像素子１２側に導く格納状態（ミラーアップ）になっている。 Reference numeral 16 denotes a quick return mirror that selectively guides the photographing optical path to the viewfinder side or the image sensor 12 side. In the state shown in FIG. 1, the retracted state (mirror) guides the photographing optical path to the image sensor 12 side. Up).

１７は、通常の撮像を行う撮像モードと、マウントキャップ１を取り付けて異物判別用画像データを撮像する異物判別モードとのいずれかのモードを選択するモード設定部である。モード設定部１７により設定されたモードが、制御部１９に設定される。 Reference numeral 17 denotes a mode setting unit that selects one of an imaging mode in which normal imaging is performed and a foreign object determination mode in which the mount cap 1 is attached to capture image data for determining foreign objects. The mode set by the mode setting unit 17 is set in the control unit 19.

１８はデジタルカメラ１０の操作部であり、レリーズボタン等の各種操作用ボタンを含む。ユーザによる操作に応じてレリーズ操作信号等がデジタルカメラ１０の制御部１９に送られる。 An operation unit 18 of the digital camera 10 includes various operation buttons such as a release button. A release operation signal or the like is sent to the control unit 19 of the digital camera 10 in accordance with an operation by the user.

１９は制御部であり、一般的にＣＰＵやその周辺回路（いずれも不図示）で構成される。この制御部１９は、通常の撮像を行うための制御のほかに、異物判別モードの撮像を行うための制御と、デジタルカメラ側端子２０とマウントキャップ側端子３とを介してマウントキャップ１に配置されたＬＥＤ４ａ及び４ｂへの電力供給と点消灯の制御等を行う。 Reference numeral 19 denotes a control unit, which is generally composed of a CPU and its peripheral circuits (both not shown). The control unit 19 is arranged on the mount cap 1 via the control for performing imaging in the foreign substance determination mode, the digital camera side terminal 20 and the mount cap side terminal 3 in addition to the control for performing normal imaging. For example, power supply to the LEDs 4a and 4b and control of turning on / off are performed.

ＬＥＤ４ａ及び４ｂ、ＬＥＤ回路基板５は、投光手段を構成する。ＬＥＤ回路基板５は撮像素子１２と平行に位置しており、このＬＥＤ回路基板５上にＬＥＤ４ａ及び４ｂが設けられている。ＬＥＤ４ａ及び４ｂは、同一の種類（色、形状等）、大きさのものであって、光軸３０を挟んで撮像素子１２に対して短手方向、すなわち重力方向の対称の位置に配置される。 The LEDs 4a and 4b and the LED circuit board 5 constitute a light projecting unit. The LED circuit board 5 is positioned in parallel with the imaging device 12, and LEDs 4 a and 4 b are provided on the LED circuit board 5. The LEDs 4a and 4b are of the same type (color, shape, etc.) and size, and are arranged in a short direction with respect to the image sensor 12 with the optical axis 30 interposed therebetween, that is, in a position symmetrical to the gravity direction. .

また、ＬＥＤ４ａ及び４ｂは、ＬＥＤ回路基板５において光量を同等にするために直列回路（不図示）で構成されている。デジタルカメラ側端子２０からマウントキャップ側端子３とＬＥＤ回路基板５を介して供給される電力によって、ＬＥＤ４ａと４ｂは点灯し、撮像素子１２に投光する。 Further, the LEDs 4a and 4b are configured by a series circuit (not shown) in order to make the light amount equal in the LED circuit board 5. The LEDs 4 a and 4 b are turned on by the power supplied from the digital camera side terminal 20 via the mount cap side terminal 3 and the LED circuit board 5, and are projected onto the image sensor 12.

以上のようにＬＥＤ４ａ及び４ｂを同一の種類と大きさ、直列回路という構成にすることにより、ＬＥＤ４ａ及び４ｂが点灯することによって生じる光学部材に付着した異物の２つの影は、同一の輝度と大きさになる。そのため、後述する異物判別方法において異物の付着した３次元位置を明確に判別することができる。尚、光学ローパスフィルタ１４に付着した異物の影が撮像素子１２の範囲に生じるようにするため、ＬＥＤ４ａ及び４ｂの間の距離はなるべく小さいほうがよい。 As described above, by making the LEDs 4a and 4b the same type, size, and series circuit, the two shadows of the foreign matter adhering to the optical member generated when the LEDs 4a and 4b are turned on have the same brightness and size. It will be. Therefore, it is possible to clearly determine the three-dimensional position where the foreign matter is attached in the foreign matter determination method described later. It should be noted that the distance between the LEDs 4a and 4b should be as small as possible so that the shadow of the foreign matter adhering to the optical low-pass filter 14 is generated in the range of the image sensor 12.

６はマウントキャップ１に設けられたＬＥＤメモリであり、ＬＥＤ４ａ及び４ｂの相互間の距離と、ＬＥＤ４ａ及び４ｂから撮像素子１２までの距離の情報を記録している。 Reference numeral 6 denotes an LED memory provided in the mount cap 1, which records information on the distance between the LEDs 4 a and 4 b and the distance from the LEDs 4 a and 4 b to the image sensor 12.

２１はデジタルカメラ１０に設けられた光学部材メモリであり、光学ローパスフィルタ１４と保護ガラス１３の撮像素子１２から距離の情報を記録している。 Reference numeral 21 denotes an optical member memory provided in the digital camera 10, which records distance information from the optical low-pass filter 14 and the image sensor 12 of the protective glass 13.

２２はデジタルカメラ１０に設けられた画像処理部であり、光学部材メモリ２１及びマウントキャップ側端子３とデジタルカメラ側端子２０を介してＬＥＤメモリ６から、後述する異物判別方法に必要な光学部材やＬＥＤの距離の情報を受ける。そして、画像処理部２２は、光学部材やＬＥＤの距離の情報と、ＬＥＤ４ａ及び４ｂが投光している状態で撮像した撮像素子１２から出力される画像データとを基に、後述する異物判別方法により異物の有無及びその３次元位置を判別し、その結果を表示部２３に表示する。尚、説明のために図１では、画像処理部２２がＣＰＵを含む制御部１９とは別に図示されているが、実際は制御部１９に設けられていてもよい。 Reference numeral 22 denotes an image processing unit provided in the digital camera 10, from the LED memory 6 via the optical member memory 21, the mount cap side terminal 3, and the digital camera side terminal 20, an optical member necessary for a foreign matter determination method described later, Receives LED distance information. Then, the image processing unit 22 uses the information on the distance between the optical member and the LED and the image data output from the image pickup device 12 picked up in a state where the LEDs 4a and 4b are projecting, to determine a foreign matter to be described later. The presence / absence of a foreign substance and its three-dimensional position are discriminated by this, and the result is displayed on the display unit 23. For illustration, the image processing unit 22 is illustrated separately from the control unit 19 including the CPU in FIG. 1, but may actually be provided in the control unit 19.

図２は、本発明の実施の形態に係るデジタルカメラ１０において、異物判別モードに切り替えたときのデジタルカメラ１０の動作例を示すフローチャートである。以下、その動作の流れを説明する。 FIG. 2 is a flowchart showing an operation example of the digital camera 10 when the digital camera 10 according to the embodiment of the present invention is switched to the foreign substance determination mode. The operation flow will be described below.

まず、ユーザが操作部１８を操作して異物判別モードに切り替えると、デジタルカメラ１０はステップＳ１に進んで異物判別動作をスタートし、ステップＳ２へ進む。 First, when the user operates the operation unit 18 to switch to the foreign object determination mode, the digital camera 10 proceeds to step S1, starts the foreign object determination operation, and proceeds to step S2.

次に、ステップＳ２では、デジタルカメラ１０にマウントキャップ１が装着されているか否かを判断し、装着されている場合はステップＳ３に進む。装着されていない場合、又はマウントキャップ１の装着位置が正しくない場合はステップＳ４に進み、表示部２３にエラー表示を行い、この処理を終了する。ここで、マウントキャップ１の装着の検知は、本実施の形態においては、マウントキャップ側端子３がデジタルカメラ側端子２０と電気的に接触するか否かによって行われる。尚、デジタルカメラ１０に装着されたものが、ＬＥＤ４ａ及び４ｂが設けられたマウントキャップ１か、レンズ又はその他のアクセサリであるかは、端子のパターンにより、電気的に区別して読み取ることで検知することが可能である。 Next, in step S2, it is determined whether or not the mount cap 1 is attached to the digital camera 10, and if so, the process proceeds to step S3. If it is not mounted or if the mounting position of the mount cap 1 is not correct, the process proceeds to step S4, an error is displayed on the display unit 23, and this process is terminated. Here, in the present embodiment, detection of mounting of the mount cap 1 is performed based on whether or not the mount cap side terminal 3 is in electrical contact with the digital camera side terminal 20. Whether the digital camera 10 is mounted with a mount cap 1 provided with LEDs 4a and 4b, a lens, or other accessories is detected by electrically distinguishing and reading according to the terminal pattern. Is possible.

次に、ステップＳ３では、マウントキャップ１のＬＥＤメモリ６からＬＥＤ４ａ及び４ｂの相互間の距離と、ＬＥＤ４ａ及び４ｂから撮像素子１２までの距離の情報を取得して、ステップＳ５に進む。ステップＳ３においてＬＥＤメモリ６からの情報を取得することにより、後述する画像処理部２２による異物判別が可能となる。 Next, in step S3, information on the distance between the LED memory 6 of the mount cap 1 and the LEDs 4a and 4b and the distance from the LEDs 4a and 4b to the image sensor 12 is acquired, and the process proceeds to step S5. By acquiring information from the LED memory 6 in step S3, foreign matter discrimination by the image processing unit 22 described later becomes possible.

ステップＳ５では、制御部１９が異物判別用画像の撮像条件を設定する。このとき設定する撮像条件は、感度、シャッタ速度、ホワイトバランスである。これらの設定値は、異物判別用画像として適当な輝度の画像が得られるように予め定められたものが用いられる。このようにして異物判別の準備が整うと、続くステップＳ６にて、制御部１９は、ＬＥＤ回路基板５を通じてＬＥＤ４ａ及び４ｂを点灯させ、撮像素子１２に投光する。 In step S <b> 5, the control unit 19 sets the imaging conditions for the foreign object discrimination image. The imaging conditions set at this time are sensitivity, shutter speed, and white balance. As these set values, those set in advance so as to obtain an image having an appropriate luminance as the foreign matter discrimination image are used. When the preparation for foreign matter determination is completed in this way, the control unit 19 turns on the LEDs 4a and 4b through the LED circuit board 5 and projects the light onto the image pickup device 12 in subsequent step S6.

次に、ステップＳ７では、撮像素子１２によって異物判別用画像の撮像を行う。続くステップＳ８では、制御部１９がＬＥＤ４ａ及び４ｂを消灯し、ステップＳ９に進む。 Next, in step S <b> 7, a foreign matter determination image is captured by the image sensor 12. In subsequent step S8, the control unit 19 turns off the LEDs 4a and 4b, and proceeds to step S9.

ステップＳ９では、ステップＳ７において撮像された異物判別用画像を、画像処理部２２に入力して、後述する異物判別方法によって異物の付着の有無及びその３次元位置を判別する。判別を完了したら、ステップＳ１０にて、表示部２３に異物判別が終了した旨の表示を行うと共に、異物の有無と、異物が付着していた場合はその位置を表示する。 In step S9, the foreign matter determination image captured in step S7 is input to the image processing unit 22, and the presence or absence of foreign matter and its three-dimensional position are determined by a foreign matter determination method described later. When the determination is completed, in step S10, the display unit 23 displays that the foreign object determination is completed, and also displays the presence / absence of the foreign object and the position when the foreign object is attached.

以下、ステップＳ９における異物判別方法の詳細について説明する。図３（ａ）は、ＬＥＤ４ａ及び４ｂが撮像素子１２に投光した状態で、光学ローパスフィルタ１４に付着した異物３０による影３０ａ及び３０ｂと、撮像素子１２に付着した異物３０の位置の関係を表した図である。図３（ｂ）は図３（ａ）の状態を撮像したときの画像である。尚、図３（ｂ）において、ｘ方向は撮像素子１２の長手方向、ｙ方向は撮像素子の短手方向をそれぞれ示す。 Hereinafter, the details of the foreign matter determination method in step S9 will be described. FIG. 3A shows the relationship between the positions of the shadows 30a and 30b caused by the foreign matter 30 attached to the optical low-pass filter 14 and the foreign matter 30 attached to the image pickup device 12 in a state where the LEDs 4a and 4b are projected onto the image pickup device 12. FIG. FIG. 3B is an image when the state of FIG. In FIG. 3B, the x direction indicates the longitudinal direction of the image sensor 12, and the y direction indicates the short direction of the image sensor.

撮像素子１２に付着した異物３１の影は１点であるのに対して、光学ローパスフィルタ１４に付着した異物３０の影は２点できており、その間の距離は下式（１）から計算できる。 While the shadow of the foreign material 31 attached to the image sensor 12 is one point, two shadows of the foreign material 30 attached to the optical low-pass filter 14 are formed, and the distance between them can be calculated from the following equation (1). .

この式（１）において、Ｄ₁は異物３０の２つの影の距離、Ｄ₂はＬＥＤ４ａ及び４ｂの間の距離、Ｌ₁は光学ローパスフィルタ１４から撮像素子１２までの距離、Ｌ₂はＬＥＤ４ａ及び４ｂから撮像素子１２までの距離である。画像処理部２２は、光学部材メモリ２１からＬ₁、ＬＥＤメモリ６からＤ₂とＬ₂を読み出し、式（１）からＤ₁を算出する。 In this equation (1), D ₁ is the distance between the _two shadows of the foreign object 30, D ₂ is the distance between the LEDs 4a and 4b, L ₁ is the distance from the optical low-pass filter 14 to the image sensor 12, and L ₂ is the LED 4a and This is the distance from 4b to the image sensor 12. The image processing unit 22 reads L ₁ from the optical member memory 21, D ₂ and L ₂ from the LED memory 6, and calculates D ₁ from Expression (1).

続いて、撮像素子１２から出力された異物判別用画像データから、輝度値が閾値以下の低い画素の座標を検出する。図３（ｂ）においては、座標（ｓ_x、ｓ_y）、（ｒ’_x、ｒ’_y）、（ｒ’’_x、ｒ’’_y）がこれに相当する。 Subsequently, the coordinates of a pixel whose luminance value is lower than a threshold value are detected from the foreign matter determination image data output from the image sensor 12. In FIG. 3B, the coordinates (s _x , s _y ), (r ′ _x , r ′ _y ), and (r ″ _x , r ″ _y ) correspond to this.

そして、検出した画素と、その画素からＬＥＤ４ａ及び４ｂの配列される方向である重力方向にＤ₁だけ平行移動した画素との輝度を比較し、輝度の高いほうの画素を検出する。これにより、光学ローパスフィルタ１４に付着した異物３０の影３０ａ（ｒ’_x、ｒ’_y）は、影３０ｂ（ｒ’’_x、ｒ’’_y（＝ｒ’_y−Ｄ₁））と同じ輝度と大きさなので、そのまま残る。一方、撮像素子１２に付着した異物３１（ｓ_x、ｓ_y）は、比較した画素（ｓ_x、ｓ_y−Ｄ₁）の方が輝度が高いため残らない。したがって、以上の処理の後に残った画素の輝度が、ある閾値以下の画素の場合、光学ローパスフィルタ１４に付着した異物と判別され、ある閾値より高い画素の場合は撮像素子１２に付着した異物と判別される。 Then, the detected pixels, and comparing the brightness of the arrayed pixels translated by D ₁ in the gravity direction in which the LED4a and 4b from the pixels, detects pixels of the higher luminance. As a result, the shadow 30a (r ′ _x , r ′ _y ) of the foreign material 30 attached to the optical low-pass filter 14 is the same as the shadow 30b (r ″ _x , r ″ _y (= r ′ _y −D ₁ )). It remains as it is because of its brightness and size. On the other hand, the foreign matter 31 (s _x , s _y ) attached to the image sensor 12 does not remain because the compared pixel (s _x , s _y −D ₁ ) has higher luminance. Therefore, when the luminance of the pixel remaining after the above processing is a pixel equal to or lower than a certain threshold value, it is determined as a foreign matter adhering to the optical low-pass filter 14. Determined.

さらに、光学ローパスフィルタ１４に付着したと判別された異物の撮像面内方向での付着位置（ｒ_x、ｒ_y）は、下式（２）によって計算される。 Further, the adhesion position (r _x , r _y ) of the foreign matter determined to have adhered to the optical low-pass filter 14 in the imaging plane direction is calculated by the following equation (2).

この式（２）において、Ｒ_x、Ｒ_yは撮像素子１２の有効画素の端部から端部までのｘ、ｙ方向それぞれにおける距離である（図３（ｂ）参照）。このようにして、光学ローパスフィルタ１４又は撮像素子１２に付着した異物３０、３１の３次元位置を判別することができる。尚、保護ガラス１３等の光学部材に付着した異物も、撮像素子１２からの距離を光学部材メモリ２１に記憶することにより、同様の処理をして、３次元位置を判別することが可能である。 In this equation (2), R _x and R _y are distances in the x and y directions from the end of the effective pixel of the image sensor 12 to the end (see FIG. 3B). In this manner, the three-dimensional positions of the foreign substances 30 and 31 attached to the optical low-pass filter 14 or the image sensor 12 can be determined. In addition, the foreign matter adhering to the optical member such as the protective glass 13 can be determined in a similar manner by storing the distance from the image pickup device 12 in the optical member memory 21 and performing the same processing. .

また、撮像素子１２や光学ローパスフィルタ１４等の光学部材の光軸方向での位置がデジタルカメラの種類によって異なる場合、デジタルカメラ間で共通の基準位置を設定しておけば、相互に対応可能にすることができる。この場合、光学ローパスフィルタ１４から撮像素子１２までの距離Ｌ₁は、光学ローパスフィルタ１４から基準位置までの距離から撮像素子１２から基準位置までの距離を引く。ＬＥＤ４ａ及び４ｂから撮像素子１２までの距離Ｌ₂は、ＬＥＤ４ａ及び４ｂから基準位置までの距離から撮像素子１２から基準位置の距離を引く。これにより、それぞれ種類の異なるデジタルカメラにおいて対応した値を算出することが可能である。 In addition, when the positions of optical members such as the image sensor 12 and the optical low-pass filter 14 in the optical axis direction differ depending on the type of digital camera, mutual correspondence is possible by setting a common reference position between the digital cameras. can do. In this case, the distance L ₁ from the optical low-pass filter 14 to the image sensor 12 is obtained by subtracting the distance from the image sensor 12 to the reference position from the distance from the optical low-pass filter 14 to the reference position. The distance L ₂ from the LEDs 4 a and 4 b to the image sensor 12 is obtained by subtracting the distance from the image sensor 12 to the reference position from the distance from the LEDs 4 a and 4 b to the reference position. Thereby, it is possible to calculate values corresponding to different types of digital cameras.

図４は、表示部２３に、判別された異物の有無及びその３次元位置の結果を表示した図である。異物の撮像面内方向の座標位置に、異物の付着した光学部材に対応して記号を分けて示している。これにより、ユーザは異物が光学ローパスフィルタ１４に付着しているとき等は自ら清掃することが可能であることが分かる。また、異物の付着した位置を正確に表示しているので、ユーザはその位置のみを目指して容易に清掃することができる。 FIG. 4 is a diagram in which the presence / absence of the determined foreign matter and the result of its three-dimensional position are displayed on the display unit 23. Symbols are shown separately at the coordinate positions of the foreign matter in the imaging plane corresponding to the optical member to which the foreign matter is attached. Thus, it can be understood that the user can clean the object by itself when the foreign matter is attached to the optical low-pass filter 14. In addition, since the position where the foreign substance is attached is accurately displayed, the user can easily clean only the position.

（第２の実施の形態）
次に本発明の第２の実施の形態について説明する。図５のマウントキャップ１ａは、図１のマウントキャップ１と比較して、光源がＬＥＤ４ｃのみである点が異なっている。また、２箇所の孔７ａ及び７ｂを設けたＬＥＤキャップ８と、孔７ａ及び７ｂの間の距離、孔７ａ及び７ｂから撮像素子１２までの距離の情報を記録している孔メモリ９とを有する点が異なっている。その他の点については、第１の実施の形態に係る構成と同等であり、共通する部分は同じ符号を付し、その説明を省略する。 (Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described. The mount cap 1a of FIG. 5 is different from the mount cap 1 of FIG. 1 in that the light source is only the LED 4c. The LED cap 8 is provided with two holes 7a and 7b, and a hole memory 9 that records information about the distance between the holes 7a and 7b and the distance from the holes 7a and 7b to the image sensor 12. The point is different. About another point, it is equivalent to the structure which concerns on 1st Embodiment, a common part attaches | subjects the same code | symbol, and abbreviate | omits the description.

ＬＥＤ４ｃは、ＬＥＤ回路基板５に配置され、制御部１９により電力供給と点消灯の制御が行われる。ＬＥＤキャップ８は、ＬＥＤ４ｃよりも撮像素子１２側において撮像素子１２と平行に位置して、それに設けられた孔７ａ及び７ｂ以外から撮像面に光を投光することのないように、ＬＥＤ４ｃの光を遮光している。ＬＥＤ４ｃからの光は、孔７ａ及び７ｂのそれぞれを通り、図６に示すように撮像素子１２に投光される。孔７ａ及び７ｂは同一の大きさであり、光軸３０を挟んで撮像素子１２に対して短手方向、すなわち重力方向の対称の位置に形成されている。 The LED 4 c is disposed on the LED circuit board 5, and power supply and lighting on / off are controlled by the control unit 19. The LED cap 8 is positioned in parallel to the image sensor 12 on the image sensor 12 side of the LED 4c, and the light of the LED 4c is not projected to the image pickup surface from other than the holes 7a and 7b provided therein. Is shielded from light. Light from the LED 4c passes through each of the holes 7a and 7b and is projected onto the image sensor 12 as shown in FIG. The holes 7 a and 7 b have the same size, and are formed at positions that are symmetric with respect to the imaging element 12 with respect to the image sensor 12 with the optical axis 30 interposed therebetween, that is, in a symmetric position in the direction of gravity.

以上の構成により、前述の第１の実施の形態と同様の作用を奏して、図３で説明した例と同様に光学ローパスフィルタ１４に付着した異物の影は２つ、撮像素子１２に付着した異物の影は１つとなる。 With the above configuration, the same effect as in the first embodiment described above is achieved, and two foreign object shadows attached to the optical low-pass filter 14 are attached to the image sensor 12 as in the example described with reference to FIG. There is one shadow of a foreign object.

異物の影３０ａ及び３０ｂとの距離Ｄ₁算出方法を説明する。孔メモリ９は、孔７ａ及び７ｂの間の距離と、孔７ａ及び７ｂから撮像素子１２までの距離の情報を記録している。画像処理部２２は、光学部材メモリ２１からＬ₁、孔メモリ９からＤ_2aとＬ_2aを読み出し、下式（３）からＤ₁を算出する。 The distance D ₁ calculated how the shadow 30a and 30b of the foreign matter will be described. The hole memory 9 records information on the distance between the holes 7 a and 7 b and the distance from the holes 7 a and 7 b to the image sensor 12. The image processing unit 22 reads L ₁ from the optical member memory 21, D _2a and L _2a from the hole memory 9, and calculates D ₁ from the following equation (3).

以下、前述の第１の実施の形態の異物判別方法と同様に行うことで、異物の３次元位置を判別することが出来る。 Thereafter, the three-dimensional position of the foreign matter can be discriminated by performing the same as the foreign matter discriminating method of the first embodiment described above.

尚、第１及び第２の実施の形態においては、光源又は孔を２つの構成としたが必ずしもこれに限定されるものではなく、３つ以上にしてもよい。例えば光源又は孔を３つにした場合、光学ローパスフィルタ１４等に付着した異物の影は３つでき、異物判別方法において３箇所の画素の輝度を比較することで、付着した異物の３次元位置を判別することが可能である。 In the first and second embodiments, the light source or the hole has two configurations. However, the configuration is not necessarily limited to this, and may be three or more. For example, when there are three light sources or holes, three shadows of foreign matter attached to the optical low-pass filter 14 and the like can be obtained, and the three-dimensional position of the attached foreign matter can be obtained by comparing the luminance of three pixels in the foreign matter discrimination method. Can be determined.

また、第１及び第２の実施の形態においては、光源又は孔の配置を重力方向に配列したが、必ずしもこれに限定されるものではなく、例えば撮像素子の長手方向に配置するようにしてもよい。 In the first and second embodiments, the arrangement of the light sources or the holes is arranged in the direction of gravity. However, the arrangement is not necessarily limited to this. For example, the arrangement may be made in the longitudinal direction of the image sensor. Good.

本発明の第１の実施の形態に係るマウントキャップ及びデジタルカメラを説明するための概念図である。It is a conceptual diagram for demonstrating the mount cap and digital camera which concern on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１の実施の形態における異物判別モード時の動作例を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the operation example at the time of the foreign material discrimination | determination mode in the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１の実施の形態における異物の影の位置関係を示す図である。It is a figure which shows the positional relationship of the shadow of the foreign material in the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１の実施の形態における表示部の表示例を示す図である。It is a figure which shows the example of a display of the display part in the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第２の実施の形態に係るマウントキャップ及びデジタルカメラを説明するための概念図である。It is a conceptual diagram for demonstrating the mount cap and digital camera which concern on the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第２の実施の形態における異物の影の位置関係を示す図である。It is a figure which shows the positional relationship of the shadow of the foreign material in the 2nd Embodiment of this invention.

Explanation of symbols

１マウントキャップ
２マウント係合部
３マウントキャップ側端子（通信手段）
４ａ、４ｂ、４ｃＬＥＤ
６ＬＥＤメモリ（記録手段）
７ａ、７ｂ孔
１０デジタルカメラ
１１レンズマウント（マウント機構）
１２撮像素子
１３保護ガラス
１４光学ローパスフィルタ
１９制御部
２１光学部材メモリ（記録手段）
２２画像処理部
２３表示部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Mount cap 2 Mount engaging part 3 Mount cap side terminal (communication means)
4a, 4b, 4c LED
6 LED memory (recording means)
7a, 7b Hole 10 Digital camera 11 Lens mount (mounting mechanism)
12 Image sensor 13 Protective glass 14 Optical low-pass filter 19 Control unit 21 Optical member memory (recording means)
22 Image processing unit 23 Display unit

Claims

An engaging portion that engages with the mount mechanism of the imaging device;
Projecting means for projecting a plurality of lights onto the imaging surface of the imaging device in a state of being engaged with the mount mechanism;
Recording means for recording information on a distance between positions where the plurality of lights are projected and a distance from a position where the plurality of lights are projected to a predetermined position in the imaging apparatus;
An illumination device comprising: a communication unit that communicates with the imaging device.

The lighting device according to claim 1, wherein the light projecting unit includes a plurality of light sources.

The lighting device according to claim 2, wherein the plurality of light sources are all of the same type and size and are arranged on a plane parallel to the imaging surface.

The lighting device according to claim 2, wherein the plurality of light sources are projected with the same light amount.

The lighting device according to claim 1, wherein the light projecting unit includes a light source and a lid member having a plurality of holes provided closer to the imaging surface than the light source.

The lighting device according to claim 5, wherein the plurality of holes have the same size and are formed on a surface of the lid member parallel to the imaging surface.

The lighting device according to claim 1, wherein the predetermined position in the imaging device is the imaging surface.

An imaging device that uses the illumination device according to any one of claims 1 to 7 to determine foreign matter attached to the imaging surface and the optical member,
Control means for supplying power to the light projecting means and controlling lighting;
Recording means for recording information on the distance from the imaging surface to the optical member;
Image data captured when the light projecting unit projects a plurality of lights onto the imaging surface, information on a distance recorded by the recording unit, and recording unit of the lighting device acquired via the communication unit And a discriminating means for discriminating the presence / absence of the adhered foreign substance and its three-dimensional position based on the distance information recorded by the camera.

The imaging apparatus according to claim 8, further comprising a display unit that displays the presence / absence of the foreign matter determined by the determination unit and a result of the three-dimensional position thereof.