JP4859177B2

JP4859177B2 - 撮像装置及びその制御方法

Info

Publication number: JP4859177B2
Application number: JP2005270406A
Authority: JP
Inventors: 雄史山本
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2005-09-16
Filing date: 2005-09-16
Publication date: 2012-01-25
Anticipated expiration: 2025-09-16
Also published as: JP2007079446A

Description

本発明は、例えばデジタルカメラ等の撮像装置内の光学系に付着した異物を自動的に除去する技術に関するものである。

従来から、レンズ交換式デジタル一眼レフカメラの撮影レンズの焦点面近傍に塵埃等の異物が存在すると、その異物の影が固体撮像素子に写り込んでしまうという問題がある。このような異物は、レンズ交換時に塵埃が外部から侵入したり、カメラ内部でのシャッタやミラーの動作に伴って発生する、その構造部材である樹脂等の微細な磨耗紛が原因と考えられている。このような原因で発生した異物が、特に固体撮像素子の保護用のカバーガラスとカバーガラスの全面に配設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（以下、ＬＰＦと略す）等の光学フィルタの間に入り込んでしまう場合がある。このような場合は、その異物を除去するためにカメラを分解しなければならなかった。このため、固体撮像素子のカバーガラスと光学フィルタとの間に異物が入り込まないように密閉構造にすることは極めて有効なものであった。

しかしながら、光学フィルタの固体撮像素子に対向する側と反対側（レンズ側）の表面に異物が付着した場合、それが焦点面の近傍である場合にはその異物が影となって固体撮像素子に写り込んでしまうという問題が依然として残っている。そこで、このような問題点を解決するために、撮像部前面に振動可能な防塵フィルタを設け、圧電素子によりこの防塵フィルタを振動させることにより、その防塵フィルタに付着している異物を除去することが提案されている（特許文献１）。

また、このような異物を除去するゴミ取り処理を起動する場合、撮影回数が所定回数に達すると自動的にゴミ取り動作を開始させることも提案されている（特許文献２）。
特開２００５−０２００７８号公報特開２００３−０１８４４０号公報

このようなカメラ内で発生するゴミ（異物）は、撮像操作に伴ってシャッタ等の部材が擦れ合ったり、ぶつかったりすることで発生する粉塵である場合が多く、その発生量はカメラの機種により異なる。また更には、そのカメラによる撮影回数でも違いがある。例えば、あるカメラにおいて撮影回数が１万回毎に発生するゴミの量を調べると、最初の１万回での発生量が最も多い場合があった。これは製造後間もないカメラよりも、使い込んだカメラの方が各部材における摩擦量が少なくなり、結果的に、発生するゴミの量が少なくなることが考えられる。従って、従来のように、所定の撮影回数の度に同じような自動ゴミ掃除を行っても、撮影回数により発生するゴミの量が異なるため、必ずしも適正にゴミ除去が行えるとは限らない。

本発明の目的は、上記従来技術の欠点を解決することにある。

本発明の特徴は、撮影した累積回数に基づいて、適正に異物を除去できる撮像装置とその制御方法を提供することにある。

上記目的を達成するために本発明の一態様に係る撮像装置は以下のような構成を備える。即ち、
撮影回数を計数する計数手段と、
撮像装置内の異物を除去する清掃動作を実行する清掃手段と、
前記計数手段で計数された撮影回数の累積回数が第１の撮影累積回数となるまでの間は、前記計数手段で計数された撮影回数が第１の値となる毎に前記清掃手段による前記清掃動作を実行し、前記計数手段で計数された撮影回数の累積回数が前記第１の撮影累積回数を超えた後には、前記計数手段で計数された撮影回数が前記第１の値よりも大きい第２の値となる毎に前記清掃手段による前記清掃動作を実行する制御手段と、を有することを特徴とする。

また上記目的を達成するために本発明の一態様に係る撮像装置は以下のような構成を備える。即ち、
撮影回数を計数する計数手段と、
撮像装置内の異物を除去する清掃動作を所定の時間だけ実行する清掃手段と、
前記計数手段で計数された撮影回数の累積回数が第１の撮影累積回数となるまでの間は、前記計数手段で計数された撮影回数が所定の回数となる毎に前記清掃手段による前記清掃動作を第１の時間だけ実行し、前記計数手段で計数された撮影回数の累積回数が前記第１の撮影累積回数を超えた後には、前記計数手段で計数された撮影回数が前記所定の回数となる毎に前記清掃手段による前記清掃動作を前記第１の時間より短い第２の時間だけ実行する制御手段とを有する制御手段と、を有することを特徴とする。

上記目的を達成するために本発明の一態様に係る撮像装置の制御方法は以下のような工程を備える。即ち、
撮影回数を計数する計数手段と、撮像装置内の異物を除去する清掃動作を実行する清掃手段を有する撮像装置の制御方法であって、
前記計数手段で計数された撮影回数の累積回数が第１の撮影累積回数となるまでの間は、前記計数手段で計数された撮影回数が第１の値となる毎に前記清掃手段による前記清掃動作を実行し、前記計数手段で計数された撮影回数の累積回数が前記第１の撮影累積回数を超えた後には、前記計数手段で計数された撮影回数が前記第１の値よりも大きい第２の値となる毎に前記清掃手段による前記清掃動作を実行することを特徴とする。

上記目的を達成するために本発明の一態様に係る撮像装置の制御方法は以下のような工程を備える。即ち、
撮影回数を計数する計数手段と、撮像装置内の異物を除去する清掃動作を所定の時間だけ実行する清掃手段を有する撮像装置の制御方法であって、
前記計数手段で計数された撮影回数の累積回数が第１の撮影累積回数となるまでの間は、前記計数手段で計数された撮影回数が所定の回数となる毎に前記清掃手段による前記清掃動作を第１の時間だけ実行し、前記計数手段で計数された撮影回数の累積回数が前記第１の撮影累積回数を超えた後には、前記計数手段で計数された撮影回数が前記所定の回数となる毎に前記清掃手段による前記清掃動作を前記第１の時間より短い第２の時間だけ実行することを特徴とする。

本発明によれば、撮影した累積回数に基づいて、適正に異物を除去できるという効果がある。

以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施の形態を詳しく説明する。尚、以下の実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものでなく、また本実施の形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須のものとは限らない。

以下、本発明の実施の形態に係るレンズ交換式デジタル一眼レフカメラ（以下、単にカメラと略す）の場合で説明する。

図１は、本発明の実施の形態に係るカメラの機能を説明する機能ブロック図である。

図１において、システム制御部１は、後述する撮像部制御回路３、メモリ制御部６、モータ制御回路１０、シャッタ制御回路１１、測光回路１２、焦点検出回路１３、液晶表示部１４、画像表示部１５、操作部１６、ゴミ掃除制御回路１７、レンズ制御回路１８との間でデータのやり取りを実行して、このカメラ全体の動作を制御している。このシステム制御部１は、ＣＰＵ１００、ＣＰＵ１００による制御処理時に各種データを一時的に格納してワークエリアを提供するＲＡＭ１０１、ＣＰＵ１００により実行されるプログラムを記憶しているＲＯＭ１０２を有している。またシステム制御部１は更にＥＥＰＲＯＭ１０３を有している。このＥＥＰＲＯＭ１０３には、撮影回数をカウントし累積して記憶するカウンタ１２０、自動ゴミ掃除モードに移行する撮影回数を記憶する回数テーブル１２１、自動掃除モードの実行時間を記憶する時間テーブル１２２が設けられている。尚、ＲＡＭ１０１には、後述するゴミ掃除許可フラグが設けられている。

撮像部２は、撮像素子（ＣＣＤ等）等の撮像に関するモジュール群である。撮像部制御回路３は、撮像素子（ＣＣＤ等）の駆動等の制御を行う。バッファメモリ４は、撮像部２で撮影された画像の画像データを入力して一時保存する。画像処理部５は、撮像部２で撮影されてバッファメモリ４に格納された画像データに対して画像処理を行う。バッファメモリ７は、この画像処理部５で処理された画像データを入力して格納する。メモリ制御部６は、これらバッファメモリ４，７へのデータの書込み、及びこれらメモリ４，７からのデータの読出しを制御する。インターフェース（Ｉ／Ｆ）８は、バッファメモリ７に格納されている画像処理済の画像データをハードディスク（ＨＤＤ）９に転送して記憶させる。

モータ制御回路１０は、ミラーやシャッタ（不図示）を駆動するモータを回転駆動する。シャッタ制御回路１１は、システム制御部１からの信号に従って、不図示のシャッタの先幕やシャッタの後幕を走行させ、撮像素子に被写体からの光を露光させる。測光回路１２は、測光センサ（不図示）からの出力をシステム制御部１に出力する。焦点検出回路１３は、フォーカス検出用センサ（不図示）からの信号を蓄積、及び読み出し制御し、焦点調整のための画像信号をシステム制御部１に出力する。システム制御部１は、周知の位相差検出方法により焦点検出を行い、脱着可能なレンズ内部にあるレンズ制御回路１８と通信を行ってレンズを駆動して焦点調節を行う。液晶表示部１４は、カメラのシャッタ秒時、絞り値、ＩＳＯ値、ＩＳＯブラケットのステップ値等の設定表示等やカメラの各種情報を表示する。画像表示部１５は、カメラの複数の設定（撮影系、再生系、セットアップ系、カスタム系）をさせるために、設定値を表示したり、撮影しようとしている画像や、撮影された画像を表示するＴＦＴ（不図示）を制御している。操作部１６は、各種ボタンやスイッチ、ダイヤルを有し、これらボタンやスイッチ等による操作を検出してシステム制御部１に通知している。尚、ダイヤルは位相差検出タイプで、そのダイヤルの回転数と回転方向とが判る仕組みとなっている。また、不図示のシャッタボタンも操作部１６に設けられているが、このシャッタボタンは２段階のストロークスイッチとなっていて、カメラの動作では、この第一ストローク（測光／ＡＦ開始ＳＷ１）で測光とＡＦ（自動焦点調整）を開始し、第二ストローク（撮影操作ＳＷ２）で撮影動作を開始する。

ゴミ掃除制御回路１７は、ＣＭＯＳ等のイメージセンサ、又は、イメージセンサの前面に取り付けられたフィルタ等に付着したゴミ等の異物を掃除する周知の回路で（例えば、特開２００３−１８４４０に記載のワイパー回路等）、システム制御部１からの指示に基づいて駆動される。レンズ制御回路１８は、不図示の脱着可能なレンズ内部に設けられており、システム制御部１からの指示に従ってレンズ内部の焦点調節や絞り駆動を行う。

図２は、本実施の形態に係るカメラにおける処理を説明するフローチャートで、この処理を実行するプログラムはＲＯＭ１０２に記憶されており、ＣＰＵ１００の制御の下に実行される。

まずステップＳ１で、レジスタの初期化やＲＡＭ１０１のデータの初期化、及び周辺回路の初期化等の初期設定を行う。次にステップＳ２で、操作部１６の不図示の設定ボタンや撮影操作ボタン、メイン電子ダイヤル、サブ電子ダイヤル等の状態を検出する。次にステップＳ３で、設定ボタンが操作されているかどうかを判定し、設定ボタンが操作されているとステップＳ４に進み、その設定ボタンの種類に応じた、カメラの各種設定を行う設定モードへ移行し、そうでないときはステップＳ５に進む。ステップＳ５では、測光／ＡＦ開始スイッチ（シャッタスイッチＳＷ１）の状態を調べ、ＳＷ１がオフであればステップＳ１５に進むが、オンであればステップＳ６に進み、シャッタ秒時（ＣＣＤの蓄積時間）、絞り値等を決定するための測光演算処理を行う。次にステップＳ７に進み、被写体に焦点を合わせるために、周知の位相差検出方式による測距動作を行う。そしてステップＳ８で、ステップＳ７の測距動作によるデータを基にレンズを駆動する。次にステップＳ９に進み、測光演算等により求められたシャッタ秒時、絞り値等、カメラの情報を表示部１４に表示する。

次にステップＳ１０で、シャッタスイッチ（ＳＷ２）がオンかどうかを調べ、オンであればステップＳ１１に進み、周知であるＣＣＤのゲイン設定、ＣＣＤ蓄積動作、ＣＣＤ読み出し、画像処理、画像書き込み等、撮影動作を行う。そしてステップＳ１２で、撮影回数をカウントするために、撮影累積回数を記憶しているカウンタ１２０の値をインクリメント（＋１）する。そしてステップＳ１３に進み、自動ゴミ掃除を行うかどうかの判定を行なってステップＳ１４に進む。この自動ゴミ掃除の判定は、図３及び図４を参照して詳しく後述する。

一方、ステップＳ１０で、ＳＷ２がオフされるとステップＳ１４に進み、測光／ＡＦ開始ＳＷ１の状態を調べる。ここでＳＷ１がオンであればならばステップＳ２に戻り、そうでなければステップＳ１５に進む。ステップＳ１５では、ステップＳ１３でセット或はリセットされたゴミ掃除許可フラグ（ＲＡＭ１０１）を調べ、ゴミ掃除許可フラグがオンにセットされていればステップＳ１６に進み、周知のゴミ掃除手段によりゴミ掃除を行う。そしてステップＳ１７で、ゴミ掃除許可フラグをオフにしてステップＳ２に戻る。一方、ステップＳ１５で、ゴミ掃除許可フラグがオフであればステップＳ２に進み、前述の処理を実行する。

図３は、図２のフローチャートのステップＳ１３の「自動ゴミ掃除の判定」処理を説明するフローチャートである。

図４は、本発明の実施の形態１に係る自動掃除を実行するか否かを判定する撮影累積回数の判定基準値を格納するテーブルを説明する図である。

まずステップＳ２１で、ＥＥＰＲＯＭ１０３に設けられているテーブルの先頭アドレス（図４の０番地）をセットする。次にステップＳ２２で、そのアドレスからデータを読み出し（図４の例では、最初はアドレス「０」のデータ「１」）、その読み出したデータをＲＡＭ１０１の変数ＤＡＴＡ１に格納する。次にステップＳ２３で、そのデータに「１０００」を乗算してＤＡＴＡ１に格納する。

次にステップＳ２４で、カウンタ１２０がカウントしている撮影累積回数と変数ＤＡＴＡ１の内容とを比較して、撮影累積回数がＤＡＴＡ１以上であればステップＳ２５に進み、そうでなければ、自動ゴミ掃除の判定を終了する。ステップＳ２５では、カウンタ１２０の撮影累積回数と変数ＤＡＴＡ１の値とを比較し、一致しているかどうかを判定する。ここで一致している場合はステップＳ２８に進み、ＲＡＭ１０１のゴミ掃除許可フラグをオンにセットして自動ゴミ掃除の判定を終了する。一致していない場合はステップＳ２６に進む。

ステップＳ２６で、変数ＤＡＴＡ１の値が最終データである「０」（図４に示すように、テーブルの最終データを「０」としている）かどうかを調べ、「０」でなければ、まだ参照していないテーブルのデータが存在するのでステップＳ２７に進み、テーブルを読み出すアドレス値をインクリメントしてステップＳ２２に進む。またステップＳ２６で、テーブルの全てのデータの読出しが終了すると、この自動ゴミ掃除を実行するか否かの判定処理を終了する。

ここで最終データをセットするのは、撮影累積回数がシャッタのメカ的な動作が保証される耐久回数を超えるためである。最終データである「０」と判断された場合には、ユーザにシャッタユニットの交換を促す警告を出すようにしてもよい。

以上ように処理することで、ゴミ掃除動作を実行するタイミングを撮影累積回数とデータテーブルの値に応じて決定することができる。

ここで図４で示すように、ゴミ掃除許可フラグをオンにセットする撮影累積回数について、撮影累積回数が増えるにつれてその間隔を多くするようにしている。つまり、図４によれば、最初の１００００回の撮影までは、１０００回ごとにゴミ掃除許可フラグをオンにして自動ゴミ除去を行うようにしているが、撮影累積回数が１００００回を超えて２００００回に至るまでは、２０００回ごとにゴミ掃除許可フラグをオンにするようにしている。更に２００００回を超えると、５０００回の撮影回数ごとにゴミ掃除許可フラグをオンにするようにしている。このように、撮影累積回数が増えるにつれ、ゴミ掃除去かフラグをオンにする間隔を多くするのは、カメラが製造されて間もない段階では、撮像操作に伴う部材間の擦れ、衝突による粉塵の発生量が多いからである。撮影累積回数が増えると、このような原因による、例えば塗装の剥げ落ちなどが減ってくるため、粉塵の発生量も小さくなる。したがって、このような粉塵の発生量を考慮して、ゴミ掃除許可フラグをオンにセットする撮影累積回数を予め設定されている。

尚、図４の例では、撮影累積回数の「１０００」回を単位として、自動ゴミ掃除を行うかどうかを判定しているが、本発明はこれに限定されるものでなく、任意の値をテーブルとして持たせることにより、所望の撮影回数に応じて自動ゴミ掃除を実行するように設定することができる。

［実施の形態２］
次に本発明の実施の形態２について説明する。尚、本実施の形態２に係るカメラの構成は前述の実施の形態１と同様であるため、その説明を省略する。尚、本実施の形態２でも前述の図２のフローチャートと同様にして自動ゴミ除去処理が実行される。

図５は、本発明の実施の形態２に係る自動ゴミ掃除処理を実行する時間テーブルを説明する図である。

図６は、本発明の実施の形態２に係るカメラによる図２のステップＳ１３の処理を説明するフローチャートである。

まずステップＳ３１で、カウンタ１２０で計数した撮影累積回数を「２０００」で割った余りの整数部［＝Ｉｎｔ｛（撮影累積回数）ｍｏｄ（２０００）｝を、ＲＡＭ１０１の変数ＤＡＴＡ１へ格納する。尚、ここでＩｎｔ（Ａ）は「Ａ」の整数部を示す。次にステップＳ３２で、カウンタ１２０で計数した撮影累積回数を「２０００」で割った商の整数部［＝Ｉｎｔ｛（撮影累積回数）／２０００｝を、ＲＡＭ１０１の変数ＤＡＴＡ２へ格納する。

次にステップＳ３３で、変数ＤＡＴＡ１の値が「０」かどうかを調べ、「０」であればステップＳ３４に進み、そうでなければ自動ゴミ掃除の判定を終了する。即ち、撮影累積回数が２０００回周期かどうかを調べ、そうであればステップＳ３４へ移行するが、そうでないときは自動ゴミ掃除を実行するタイミングでないと判断する。

ステップＳ３４では、変数ＤＡＴＡ２の値がデータの最大値（図５のデータテーブルのデータ数）以内かどうかをみる。そうであればステップＳ３７に進み、そうでなければステップＳ３５に進む。ステップＳ３７では、図５のデータテーブルの先頭アドレス「０」にＤＡＴＡ２の値を加算した後、−１したアドレスをデータの読込みアドレスとする。そしてステップＳ３８で、ステップＳ３７で求めた読み込みアドレスから読み出したデータに１００（msec）を乗算した値を、ゴミ掃除時間を記憶するメモリエリア（ＲＡＭ１０１）に格納する。

一方ステップＳ３４で、変数ＤＡＴＡ２の値がデータの最大値（図５のデータテーブルのデータ数）以内でないときはステップＳ３５に進み、ゴミ掃除時間を記憶するメモリエリアに１５００（msec）を格納する。こうしてステップＳ３５或はステップＳ３８を実行した後ステップＳ３６に進み、ＲＡＭ１０１のゴミ掃除許可フラグをオンにセットして自動ゴミ掃除の判定を終了する。

以上ように処理することで、撮影回数が２０００回周期となるタイミングで自動的にゴミ掃除を行うことができる。また撮影累積回数とデータテーブルとに基づいてゴミ掃除時間を決定することができる。

尚、図５のテーブルでは、撮影回数が少ない状態では、掃除を実行する時間を長くし、撮影回数が多くなるに従って掃除を行う時間が短くなっている。これは前述したように、製造後間もないカメラよりも、使い込んだカメラの方が各部材における摩擦量が少なくなり、結果的に発生するゴミの量が少なくなることが考えられるためである。そして最終的には、掃除を実行する時間が１５００msecで固定されている。尚、本発明はこれら時間に限定されるものでなく、撮影回数に応じて掃除時間が短くなるのであれば、このような時間に限定されるものではない。

以上説明したように本実施の形態によれば、撮影累積回数に応じて自動ゴミ掃除を開始させるデータテーブルを参照して、自動ゴミ掃除を行なわせることが可能となる。

また例えばカメラの機種に応じてテーブルを交換することにより、カメラの機種毎に、そのカメラが持つゴミ発生の特性に合わせた自動ゴミ掃除が可能となる。

また、これにより所定量のゴミが発生したタイミングで自動ゴミ掃除を実行できるため最適なゴミ除去を実行できる。

また所定撮影回数に応じて自動ゴミ掃除を行なう際、その撮影回数に応じて、ゴミ掃除制御の強さ（例えば、掃除する時間を変える等）を変更できる。これにより、カメラ内で発生するゴミの量に合った掃除を行なうことができ、ゴミの取り残しや、余分なゴミ除去動作を省略できる。

本発明の実施の形態１，２に係るカメラの機能を説明する機能ブロック図である。本実施の形態１，２に係るカメラにおける処理を説明するフローチャートである。図２のフローチャートのステップＳ１３の「自動ゴミ掃除の判定」処理を説明するフローチャートである。本発明の実施の形態１に係る自動掃除を実行するか否かを判定する撮影累積回数の判定基準値を格納するテーブルを説明する図である。本発明の実施の形態２に係る自動ゴミ掃除処理を実行する時間テーブルを説明する図である。本発明の実施の形態２に係るカメラによる図２のステップＳ１３の処理を説明するフローチャートである。

Claims

撮影回数を計数する計数手段と、
撮像装置内の異物を除去する清掃動作を実行する清掃手段と、
前記計数手段で計数された撮影回数の累積回数が第１の撮影累積回数となるまでの間は、前記計数手段で計数された撮影回数が第１の値となる毎に前記清掃手段による前記清掃動作を実行し、前記計数手段で計数された撮影回数の累積回数が前記第１の撮影累積回数を超えた後には、前記計数手段で計数された撮影回数が前記第１の値よりも大きい第２の値となる毎に前記清掃手段による前記清掃動作を実行する制御手段と、
を有することを特徴とする撮像装置。
撮影回数を計数する計数手段と、
撮像装置内の異物を除去する清掃動作を所定の時間だけ実行する清掃手段と、
前記計数手段で計数された撮影回数の累積回数が第１の撮影累積回数となるまでの間は、前記計数手段で計数された撮影回数が所定の回数となる毎に前記清掃手段による前記清掃動作を第１の時間だけ実行し、前記計数手段で計数された撮影回数の累積回数が前記第１の撮影累積回数を超えた後には、前記計数手段で計数された撮影回数が前記所定の回数となる毎に前記清掃手段による前記清掃動作を前記第１の時間より短い第２の時間だけ実行する制御手段とを有する制御手段と、
を有することを特徴とする撮像装置。
前記計数手段は、シャッタの動作回数を計数することにより、撮影累積回数とすることを特徴とする請求項１又は２に記載の撮像装置。
撮影回数を計数する計数手段と、撮像装置内の異物を除去する清掃動作を実行する清掃手段を有する撮像装置の制御方法であって、
前記計数手段で計数された撮影回数の累積回数が第１の撮影累積回数となるまでの間は、前記計数手段で計数された撮影回数が第１の値となる毎に前記清掃手段による前記清掃動作を実行し、前記計数手段で計数された撮影回数の累積回数が前記第１の撮影累積回数を超えた後には、前記計数手段で計数された撮影回数が前記第１の値よりも大きい第２の値となる毎に前記清掃手段による前記清掃動作を実行することを特徴とする撮像装置の制御方法。
撮影回数を計数する計数手段と、撮像装置内の異物を除去する清掃動作を所定の時間だけ実行する清掃手段を有する撮像装置の制御方法であって、
前記計数手段で計数された撮影回数の累積回数が第１の撮影累積回数となるまでの間は、前記計数手段で計数された撮影回数が所定の回数となる毎に前記清掃手段による前記清掃動作を第１の時間だけ実行し、前記計数手段で計数された撮影回数の累積回数が前記第１の撮影累積回数を超えた後には、前記計数手段で計数された撮影回数が前記所定の回数となる毎に前記清掃手段による前記清掃動作を前記第１の時間より短い第２の時間だけ実行することを特徴とする撮像装置の制御方法。