JP5391843B2 - 撮像装置及びその異物除去プログラム - Google Patents

Description

本発明は、撮像素子に写り込む異物を振動により除去する機能を備えた撮像装置、及びその異物除去プログラムに関するものである。

従来、主にレンズ交換式のデジタル一眼レフカメラでは、レンズを交換した際に侵入する塵埃や、カメラ内部の駆動部品が動作したときに発生する磨耗粉など（以下、異物という）が、撮像素子の前面に配置された光学部材の表面に付着し、撮像素子で撮影した画像に写り込んでしまうという問題が生じていた。
そこで、撮像素子に写り込む異物を撮像素子の前方に配置した光学部材を振動させることにより除去するようにした技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００６−２９３０９７号公報

上記のような光学部材を圧電素子により振動させる従来技術では、共振周波数の異なる振動モードを複数組み合わせて振動させる方式が主流となっている。これによれば、光学部材全体を万遍なく振動させることができるため、異物の除去に一定の効果を得ることができる。しかしながら、例えば、ユーザが主要被写体である人物の顔の部分に異物が写り込まないようにしたいと考えても、必ずしも顔の位置にある異物が除去されるとは限らない。このように、従来技術では、ユーザにとって異物があってほしくなり部分に付着している異物を効率良く除去することは難しいものとなっていた。

本発明の課題は、主要被写体が存在する部分の異物を効率良く除去することができる撮像装置及びその異物除去プログラムを提供することにある。

本発明は、以下のような解決手段により前記課題を解決する。
請求項１に記載の発明は、被写体像を撮像する撮像手段と、前記撮像手段の前面に設けられた光学部材と、前記光学部材を振動させる振動手段と、振動波形の異なる複数の振動モードに関する情報を記憶する記憶手段と、前記撮像手段で撮像された前記被写体像の中から、予め設定された特徴領域を認識する特徴領域認識手段と、前記特徴領域認識手段により認識された前記特徴領域の前記光学部材上での位置を特定する特徴領域特定手段と、振動波形の異なる複数の前記振動モードの中から、前記特徴領域特定手段により特定された前記特徴領域の位置に振動波形の山部が存在する振動モードを選択する振動モード選択手段と、前記振動モード選択手段により選択された前記振動モードの振動条件を変更する振動モード変更手段と、振動波形の異なる複数の各振動モードに応じて前記振動手段を制御することにより前記光学部材を振動させる振動制御手段と、を備えることを特徴とする撮像装置である。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の撮像装置であって、前記振動モード変更手段は、選択された前記振動モードの振動条件として、当該振動モードの共振周波数による駆動回数及び駆動電圧の少なくとも一つを変更することを特徴とする。
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の撮像装置であって、前記振動モード変更手段は、前記特徴領域特定手段により特定された前記特徴領域の位置に基づいて、当該特徴領域の位置に振動波形の山部が存在する振動モードの振動条件を変更し、前記特徴領域の位置に振動波形の山部が存在しない振動モードの振動条件を変更しないことを特徴とする。
請求項４に記載の発明は、被写体像を撮像する撮像手段と、前記撮像手段の前面に設けられた光学部材と、前記光学部材を振動させる振動手段と、振動波形の異なる複数の振動モードに関する情報を記憶する記憶手段と、制御部と、を備えた撮像装置の異物除去プログラムであって、前記撮像手段で撮像された前記被写体像の中から、予め設定された特徴領域を認識する特徴領域認識ステップと、前記特徴領域認識ステップにより認識された前記特徴領域の前記光学部材上での位置を特定する特徴領域特定ステップと、振動波形の異なる複数の振動モードの中から、前記特徴領域特定ステップにより特定された前記特徴領域の位置に振動波形の山部が存在する振動モードを選択する振動モード選択ステップと、前記振動モード選択ステップにより選択された前記振動モードの振動条件を変更する振動モード変更ステップと、振動波形の異なる複数の各振動モードに応じて前記振動手段を制御することにより前記光学部材を振動させる振動制御ステップと、を前記制御部に実行させることを特徴とする。
なお、上記構成は、適宜改良してもよく、また、少なくとも一部を他の構成物に代替してもよい。

本発明によれば、主要被写体が存在する部分の異物を効率良く除去することができる撮像装置及びその異物除去プログラムを提供することができる。

実施形態に係わるカメラの構成を示すブロック図である。 振動ユニットの構成を示す斜視図である。 光学部材が共振したときの振動波形を示す説明図である。 （ａ）〜（ｄ）は顔認識領域と振動波形との関係を示す説明図である。 実施形態１における異物除去処理の制御手順を示すフローチャートである。 実施形態２における異物除去処理の制御手順を示すフローチャートである。

以下、図面を参照して、本発明に係わる撮像装置及びその異物除去プログラムの実施形態について説明する。ここでは、本発明をデジタルカメラに適用した場合の実施形態について説明する。
（実施形態１）

図１は、本実施形態に係わるカメラ１の構成を示すブロック図である。以下、各部について説明する。
撮影レンズ２は、入射した被写体光を屈折させて撮像部３側に出射する光学系であり、不図示の絞りユニットにより被写体光の光量が調節される。

撮像部３は、撮影レンズ２から出射された被写体光を撮像する部分であり、被写体光を露光して電気的な画像信号に変換して画像処理部７へ出力する。この撮像部３は、撮像素子４と、光学部材５と、振動ユニット６とを備えている。

撮像素子４は、被写体像を光電変換面で光電変換する撮像手段であり、フォトダイオード及びＣＣＤ又はＣＭＯＳなどで構成されている。光学部材５は、撮像素子４の前面に設けられ、撮像素子４の光電変換面上に被写体像を結像させるものであり、被写体光の分光特性やフィルタリング特性を備えている。この光学部材５は、積層された複数枚の水晶板やフィルタなどで構成されている。

振動ユニット６は、電圧の印加により振動して光学部材５を振動させる振動発生手段である。図２は、振動ユニット６の構成を示す斜視図である。本実施形態の振動ユニット６は、光学部材５の前面側の左右両端部に、この光学部材５を振動させる振動素子として一対の圧電素子６１、６２が設置されている。各圧電素子は板状に形成されており、光学部材５における有効撮影領域外の左右両端部にそれぞれ接着により貼り付けられている。

また、圧電素子６１、６２の端部には、フレキシブルプリント基板６３、６４が接続されている。これらフレキシブルプリント基板６３、６４は圧電素子駆動回路８（図１）と電気的に接続されており、この圧電素子駆動回路８から振動モードに応じた共振周波数の交流電圧が印加される。

圧電素子６１、６２に特定の周波数（光学部材５の共振周波数）の交流電圧が印加されると、圧電素子６１、６２の振動とともに光学部材５が共振して光学部材５の振動が発生する。この振動により光学部材５の表面に付着した異物が除去されることになる。なお、振動モードと振動波形については後述する。

画像処理部７は、撮像部３から出力された画像信号に対し、ノイズ除去、Ａ／Ｄ変換、色補正処理、サイズ変更、符号化などの、アナログ及びデジタルの画像処理を行い、最終的な画像データを作成する。この画像データは記憶部１２に一時的に記憶される。

圧電素子駆動回路８は、上述した振動ユニット６に対して、各振動モードに応じた周波数の電圧を印加する。この圧電素子駆動回路８と振動ユニット６とは、光学部材５を振動させる振動手段として機能する。

制御部９は、カメラ１全体の動作を制御するための回路であり、マイクロプロセッサにより構成されている。制御部９は、後述の記憶部１２に記憶された制御プログラムを読み出して実行することにより、カメラ１の各ハードウェア要素と協働して、本発明に係わる後述の各種機能を実現している。

制御部９は、不図示の測距ユニットにより検出された測距情報に基づいて、焦点調節のためのレンズ駆動量を演算するとともに、撮影レンズ２の一部を光軸方向に移動させる不図示のレンズ内モータ又はボディ内モータを駆動して、焦点調節を行う。また、制御部９は、不図示の測光ユニットにより検出された被写体光の輝度や、撮影レンズ２の種類、開放Ｆ値、焦点距離などのレンズ情報のほか、ユーザにより設定された撮影モード、不図示の感度設定部から入力された感度情報などに基づいて適正な露出値を演算する。そして、制御部９は、その露出値に応じた絞り値とシャッタスピード値を選択し、不図示の絞りユニットやシャッタユニットを駆動して露出制御を行う。

制御部９は、撮像部３で撮像された被写体像の中から、主要被写体として予め設定された特徴領域を認識する特徴領域認識手段としての処理を実行する。本実施形態では、ユーザにより後述する異物除去処理が指示されたときに、特徴領域として、人物の顔が存在する領域を顔認識領域として認識する顔認識処理を実行する。顔認識処理としては、例えば、撮像した被写体像に含まれる人物の顔の目、鼻、口などを特徴点として抽出し、これら特徴点に基づいて被写体像内に存在する人物の顔を認識する等の手法を用いることができる。ただし、顔認識の手法は、これに限られるものではなく種々の手法を採用することができる。

また、制御部９は、上記の顔認識処理で認識した顔認識領域の光学部材５上での位置を特定する特徴領域特定手段としての処理を実行する。
上記のような顔認識処理は、通常は、あらかじめ顔認識モードが設定されている場合における撮影時において実行される。本実施形態では、異物除去処理を開始したときに顔認識処理を実行して顔認識領域を認識するとともに、上記特定領域特定手段としての処理により特定した顔認識領域の光学部材５上での位置に応じて振動モードを選択するようにしている。

制御部９は、後述の記憶部１２にデータとして記憶されている、振動波形の異なる複数の振動モードの中から、上記顔認識領域の光学部材５上での位置に振動波形の山部が存在する振動モードを選択する振動モード選択手段としての処理を実行する。本実施形態では、顔認識領域の範囲と振動波形の山部の範囲とが略一致する（例えば８０％以上一致する）振動モードを選択するようにしている。ただし、顔認識領域の範囲と振動波形の山部の範囲との関係はこれに限定されるものではない。例えば、顔認識領域の範囲と振動波形の山部の範囲とが６０％以上一致する振動モードを選択するようにしてもよい。このように、顔認識領域の範囲と振動波形の山部の範囲とが一致する割合を低く設定した場合は、複数の振動モードが選択される可能性が高くなる。したがって、選択された各振動モードについて駆動条件を変更することになる。

制御部９は、上述の振動モード選択により選択した振動モードの振動条件を変更する振動モード変更手段としての処理を実行する。本実施形態では、振動モードの振動条件として、実施形態１では振動ユニット６の駆動回数を変更し、後述の実施形態２では駆動電圧を変更している。いずれの実施形態においても、上記特徴領域の位置に振動波形の山部が存在する振動モードの振動条件のみを変更し、それ以外の振動モードについては振動条件を変更しないようにしている。

制御部９は、振動波形の異なる複数の各振動モードに応じて圧電素子駆動回路８を制御して振動ユニット６を駆動することにより、光学部材５を振動させる振動制御手段としての処理を実行する。

操作部１０は、ユーザが制御部９に対して各種指令や設定情報を入力するための操作入力手段であり、不図示のダイアル、ボタン、レバー、スイッチなどで構成されている。
表示部１１は、撮像部３で撮像された撮影画像（再生画像、ライブビュー画像を含む動画）や、各種設定を行うためのメニュー画面、モード設定画面などを表示する表示装置である。

記憶部１２は、カメラ１の動作に必要な制御プログラムや設定データのほか、撮像により得られた画像データ、画像処理部７や制御部９などが処理を行う際に必要なデータを記憶する記憶装置である。また、記憶部１２は、振動波形の異なる複数の振動モードに関する情報、すなわち各振動モードの振動条件を記憶している。実施形態１においては、基準の駆動回数ＮＡ０、ＮＢ０、ＮＣ０や、実際の駆動回数ＮＡ、ＮＢ、ＮＣを記憶している。また後述の実施形態２においては、基準の駆動電圧ＶＡ０、ＶＢ０、ＶＣ０や、実際の駆動電圧ＶＡ、ＶＢ、ＶＣを記憶している。

メモリカードＩ／Ｆ（インターフェース）部１３は、記憶部１２に記憶されている画像データをメモリカード１４に記録し、またメモリカード１４に記録されている画像データを読み出す機能を備えた書き込み／読み出し装置である。このメモリカードＩ／Ｆ部１３の図示しないメモリカードスロットには、メモリカード１４が着脱自在に装着される。

次に、振動ユニット６における振動モードと振動波形について説明する。図３は、光学部材５が共振したときの振動波形を示す説明図である。図３では、各振動モードにおいて、光学部材５を異なる共振周波数で共振させたときの振動波形を模式的に示している。各振動波形では、振幅運動の一方の形状を実線で示し、他方の形状を二点鎖線で示している。すなわち、圧電素子６１、６２に印加する交流電圧のサイクルに従って、対称な２つの振幅形状が周期的に発生することになる。

圧電素子６１、６２に印加する共振周波数が高くなるにつれて振動波形の振幅周期も短くなり、振動波形の山部の数も多くなる。また、共振周波数が低くなるにつれて振動波形の振幅周期も長くなり、振動波形の山部の数も少なくなる。ここでは、山部の数が少ない順に振動モードＡ、振動モードＢ、振動モードＣが設定されている。なお、本実施形態では、説明を簡単にするため３つの振動モードを例とするが、振動モードの数はさらに多くてもよい。また、振動波形の「山部」とは、振動波形において最大振幅となる区間をいい、「節部」とは、隣り合う山部と山部との間の最小振幅となる区間をいう。

光学部材５の表面に付着した異物を除去する場合は、振動モードＡ、振動モードＢ、振動モードＣの順に異なる共振周波数による振動を発生させる。これによれば、光学部材５の有効撮影領域（横幅方向）では、振動モードＡ〜Ｃのいずれかの振動波形の山部による振幅が発生することになるため、光学部材５の有効撮影領域を含むほぼ全体を満遍なく振動させることができる。

なお、各振動モードでは、振動ユニット６の振動時間とその回数が基準の駆動回数として設定されている。例えば、振動モードＡにおいて５秒間×３回が基準の駆動回数として設定されているとすると、異物除去処理が実行されるごとに、振動モードＡでは、５秒間×３回の駆動が行われる。振動モードＢ、振動モードＣについても、それぞれ所定の駆動時間と駆動回数が設定されている。ただし、この駆動回数は変更可能であり、後述する実施形態１では、選択した振動モードにおける駆動回数を基準の駆動回数よりも１回多くするように制御している。また、後述する実施形態２では、選択した振動モードにおける駆動電圧を基準の駆動電圧よりも１０（Ｖ）高くなるように制御している。

次に、制御部９において、顔認識領域として特定された領域と、この領域に振動波形の山部が存在する振動モードを選択する場合の具体例について具体的に説明する。
図４（ａ）〜（ｄ）は、顔認識領域と振動波形との関係を示す説明図である。本実施形態の異物除去処理においては、上述したように、撮像した被写体像の中から、顔認識領域を認識する顔認識処理を実行する。

まず、制御部９は、被写体像の中から、主要被写体となる顔認識領域を認識する。図４（ａ）では、有効撮影領域１００内において、被写体像の顔認識領域１０１を認識した場合を示している。次に、制御部９は、認識した顔認識領域１０１の光学部材５上での位置を特定する。ここでは、有効撮影領域１００内において、顔認識領域１０１の範囲を示す位置情報（座標情報）を特定する。

次に、制御部９は、特定した顔認識領域１０１の位置に振動波形の山部が存在する振動モードを選択する。図４（ｂ）〜（ｄ）は、図３に示した振動モードＡ〜Ｃの山部を斜線、節部を白色で示している。すなわち、図４（ｂ）は振動モードＡの山部、図４（ｃ）は振動モードＢの山部、図４（ｄ）は振動モードＣの山部をそれぞれ示している。図４（ａ）に示す顔認識領域１０１の位置に振動波形の山部が存在する振動モードは、振動モードＣとなる。このため、制御部９は、振動モードＣを、振動条件を変更とする振動モードとして記憶部１２の所定記憶エリアに記憶する。

また、顔認識領域１０１の範囲と振動波形の山部の範囲とが６０％以上一致する振動モードを選択するようにした場合は、振動モードＢ，Ｃが選択されることになる。このため、制御部９は、振動モードＢと振動モードＣとを、振動条件を変更とする振動モードとして記憶部１２の所定記憶エリアに記憶する。

次に、実施形態１における異物除去処理の制御手順を図５に示すフローチャートを参照しながら説明する。この実施形態１では、異物が振動波形の山部に存在する振動モードの駆動回数を変更するようにしている。なお図５において、ＮＡ０、ＮＢ０、ＮＣ０は基準の駆動回数であり、所定の回数が初期値として設定されている。また、ＮＡ、ＮＢ、ＮＣは実際の駆動回数である。駆動回数ＮＡ、ＮＢ、ＮＣに変更がなければ、ＮＡ＝ＮＡ０、ＮＢ＝ＮＢ０、ＮＣ＝ＮＣ０となる。この異物除去処理のルーチンは、ユーザが操作部１０を操作して異物除去処理を指示することにより、記憶部１２に記憶された異物除去処理プログラムが起動することで実行される。

まず、制御部９は、記憶部１２に記憶している駆動回数ＮＡ、ＮＢ、ＮＣを初期値にリセットし（ステップＳ１０１）、撮像部３で撮像された被写体像の中から顔認識領域を認識する顔認識処理を実行する（ステップＳ１０２）。続いて、制御部９は、認識した顔認識領域の光学部材５上での位置を特定する（ステップＳ１０３）。なお、撮像された被写体像の画像データや、認識した顔認識領域の位置情報などのデータは、記憶部１２の所定記憶エリアに記憶される。次に、制御部９は、特定した顔認識領域の位置に振動波形の山部が存在する振動モードを選択する（ステップＳ１０４）。

次に、制御部９は、選択されたのが振動モードＡかどうかを判定する（ステップＳ１０５）。この判定でＮｏであれば、ステップＳ１０７へ進み、Ｙｅｓであれば、駆動回数ＮＡ＝ＮＡ０＋１とする（ステップＳ１０６）。続いて、制御部９は、選択されたのが振動モードＢかどうかを判定する（ステップＳ１０７）。この判定でＮｏであれば、ステップＳ１０９へ進み、Ｙｅｓであれば、駆動回数ＮＢ＝ＮＢ０＋１とする（ステップＳ１０８）。続いて、制御部９は、選択されたのが振動モードＣかどうかを判定する（ステップＳ１０９）。ここでＮｏであれば、ステップＳ１１１へ進み、Ｙｅｓであれば、駆動回数ＮＣ＝ＮＣ０＋１とする（ステップＳ１１０）。

ここで、上述した図４に示すような顔認識領域１０１が特定されたとすると、振動モードＣが選択されるため、振動モードＡ及び振動モードＢの駆動回数は初期値ＮＡ０となるが、振動モードＣの駆動回数は初期値よりも１回多い回数が設定される。すなわち、制御部９は、記憶部１２に記憶している駆動回数ＮＡ、ＮＢ、ＮＣのうち、ＮＣの駆動回数のみを変更することになる。

次に、制御部９は、記憶部１２に記憶している顔認識領域に関するデータ（画像データや位置情報など）を削除する（ステップＳ１１１）。そして、圧電素子駆動回路８を制御して、記憶部１２に記憶している駆動回数ＮＡ、ＮＢ、ＮＣに基づいて、各振動モードを実行する（ステップＳ１１２）。

なお、上記ステップＳ１０５、ステップＳ１０７、ステップＳ１０９の判定がいずれもＮｏであれば、駆動回数ＮＡ、ＮＢ、ＮＣは、基準の駆動回数ＮＡ０、ＮＢ０、ＮＣ０のままとなる。すなわち、顔認識領域の位置が特定された場合であっても、その顔認識領域の位置に振動波形の山部が存在する振動モードがない場合は、基準の駆動回数ＮＡ０、ＮＢ０、ＮＣ０により各振動モードが実行される。
また、ステップＳ１０２の顔認識処理において、顔認識領域を認識することができなかった場合は、ステップＳ１１１へ移行して、基準の駆動回数ＮＡ０、ＮＢ０、ＮＣ０により各振動モードが実行される。

上記実施形態１によれば、被写体像の中から顔認識領域を特定するとともに、この顔認識領域の位置に振動波形の山部が存在する振動モードの駆動回数を多くするようにしたので、光学部材５のうち、人物の顔の領域に対応する部分を通常よりも多く振動させることができる。したがって、人物の顔の部分に異物が写り込まないようにしたいユーザにとって、最も異物のあってほしくない部分の異物を効率良く除去することができる。

また、実施形態１においては、顔認識領域が特定されない場合は、基準の駆動回数ＮＡ０、ＮＢ０、ＮＣ０により各振動モードが実行されるので、通常の駆動回数による異物除去の効果を期待することができる。
さらに、実施形態１において、基準の駆動回数ＮＡ０、ＮＢ０、ＮＣ０の初期値をゼロに設定しておけば、顔認識領域の位置に振動波形の山部が存在する振動モードのみが実行されることになるので、異物除去処理に要する時間を短縮することができる。

次に、実施形態２における異物除去処理の制御手順を図６に示すフローチャートを参照しながら説明する。この実施形態２では、異物が振動波形の山部に存在する振動モードの駆動電圧を変更するようにしている。なお図６において、ＶＡ０、ＶＢ０、ＶＣ０は基準の駆動電圧（交流電圧の最大値）であり、所定の電圧値が初期値として設定されている。また、ＶＡ、ＶＢ、ＶＣは実際の駆動電圧である。駆動電圧ＶＡ、ＶＢ、ＶＣに変更がなければ、ＶＡ＝ＶＡ０、ＶＢ＝ＶＢ０、ＶＣ＝ＶＣ０となる。この異物除去処理のルーチンは、ユーザが操作部１０を操作して異物除去処理を指示することにより、記憶部１２に記憶された異物除去処理プログラムが起動することで実行される。

まず、制御部９は、記憶部１２に記憶している駆動電圧ＶＡ、ＶＢ、ＶＣを初期値にリセットし（ステップＳ２０１）、撮像部３で撮像された被写体像の中から顔認識領域を認識する顔認識処理を実行する（ステップＳ２０２）。続いて、制御部９は、認識した顔認識領域の光学部材５上での位置を特定する（ステップＳ２０３）。次に、制御部９は、特定した顔認識領域の位置に振動波形の山部が存在する振動モードを選択する（ステップＳ２０４）。

次に、制御部９は、選択されたのが振動モードＡかどうかを判定する（ステップＳ２０５）。この判定でＮｏであれば、ステップＳ２０７へ進み、Ｙｅｓであれば、駆動電圧ＶＡ＝ＶＡ０＋１０（Ｖ）とする（ステップＳ２０６）。続いて、選択されたのが振動モードＢかどうかを判定する（ステップＳ２０７）。この判定でＮｏであれば、ステップＳ２０９へ進み、Ｙｅｓであれば、駆動電圧ＶＢ＝ＶＢ０＋１０（Ｖ）とする（ステップＳ２０８）。続いて、選択されたのが振動モードＣかどうかを判定する（ステップＳ２０９）。ここでＮｏであれば、ステップＳ２１１へ進み、Ｙｅｓであれば、駆動電圧ＶＣ＝ＶＣ０＋１０（Ｖ）とする（ステップＳ２１０）。

ここで、上述した図４に示すような顔認識領域１０１が特定されたとすると、振動モードＣが選択されるため、振動モードＡ及び振動モードＢの駆動電圧はそれぞれ初期値ＶＡ０、ＶＢ０となるが、振動モードＣの駆動電圧は初期値よりも１０（Ｖ）高い電圧が設定される。すなわち、制御部９は、記憶部１２に記憶している駆動電圧ＶＡ、ＶＢ、ＶＣのうち、ＶＣの駆動電圧のみを変更することになる。

次に、制御部９は、記憶部１２に記憶している顔認識領域に関するデータ（画像データや位置情報など）を削除する（ステップＳ２１１）。そして、圧電素子駆動回路８を制御して、記憶部１２に記憶している駆動電圧ＶＡ、ＶＢ、ＶＣに基づいて、各振動モードを実行する（ステップＳ２１２）。

なお、上記ステップＳ２０５、ステップＳ２０７、ステップＳ２０９の判定がいずれもＮｏであれば、駆動電圧ＶＡ、ＶＢ、ＶＣは、基準の駆動電圧ＶＡ０、ＶＢ０、ＶＣ０のままとなる。すなわち、顔認識領域の位置が特定された場合であっても、その顔認識領域の位置に振動波形の山部が存在する振動モードがない場合は、基準の駆動電圧ＶＡ０、ＶＢ０、ＶＣ０により各振動モードが実行されることになる。
また、ステップＳ２０２の顔認識処理において、顔認識領域を認識することができなかった場合は、ステップＳ２１１へ移行して、基準の駆動回数ＮＡ０、ＮＢ０、ＮＣ０により各振動モードが実行される。

上記実施形態２によれば、被写体像の中から顔認識領域を特定するとともに、この顔認識領域の位置に振動波形の山部が存在する振動モードの駆動電圧を高くするようにしたので、光学部材５のうち、人物の顔の領域に対応する部分を通常よりも大きな振幅で振動させることができる。したがって、人物の顔の部分に異物が写り込まないようにしたいユーザにとって、最も異物のあってほしくない部分の異物を効率良く除去することができる。とくに、本実施形態では振動モードの駆動回数を変更しないので、異物除去処理に要する時間を通常時と同じにすることができる。

また、実施形態２においては、顔認識領域が特定されない場合は、基準の駆動電圧ＶＡ０、ＶＢ０、ＶＣ０により各振動モードが実行されるので、通常の駆動電圧による異物除去の効果を期待することができる。
さらに、実施形態２において、基準の駆動電圧ＮＡ０、ＮＢ０、ＮＣ０の初期値をゼロに設定しておけば、顔認識領域の位置に振動波形の山部が存在する振動モードのみが実行されることになるので、異物除去処理に要する時間を短縮することができる。

なお、他の実施形態として、異物が振動波形の山部に存在する振動モードにおいて、駆動回数と駆動電圧の両方を変更するようにしてもよい。すなわち、制御部９において、顔認識領域の位置に振動波形の山部が存在する振動モードの駆動回数を基準よりも多くし、且つ駆動電圧を基準よりも高くするように制御するものである。このように、駆動回数と駆動電圧の両方を変更するようにした場合は、光学部材５において人物の顔の領域に対応する部分を通常よりも更に多く、且つ大きな振幅で振動させることができるため、異物をより効率良く除去することができる。

また、駆動回数と駆動電圧の両方を変更する実施形態において、基準の駆動電圧および基準の駆動電圧をそれぞれゼロと設定すれば、異物が振動波形の山部に存在する振動モードのみが実行されることになるので、異物除去処理に要する時間を更に短縮することができる。
（変形形態）

以上説明した実施形態に限定されることなく、本発明は以下に示すような種々の変形や変更が可能であり、それらも本発明の範囲内である。
（１）異物除去処理が終了した後、記憶部１２に顔認識領域の位置情報を記憶しておき、次回の異物除去処理で同一の領域が特定された場合は、駆動回数や駆動電圧の値が更に大きくなるように制御してもよい。これによれば、主要被写体が位置することの多い領域に対して、より集中的に振動を与えることができる。
（２）実施形態１では、顔認識領域の位置に振動波形の山部が存在する振動モードの駆動回数を基準の駆動回数よりも１回多くする例について示したが、この例に限定されず、さらに多くの回数に変更するようにしてもよい。また、振動モードに応じて増やす回数が異なるようにしてもよい。
（３）実施形態２では、顔認識領域の位置に振動波形の山部が存在する振動モードの駆動電圧を基準の駆動電圧よりも１０（Ｖ）高くする例について示したが、この例に限定されず、さらに電圧値を高くするようにしてもよい。また、振動モードに応じて高くする電圧値が異なるようにしてもよい。
（４）顔認識処理において、複数の顔を認識したときは、測距情報に基づいて、カメラ１に最も近い位置に存在する人物を特定し、その人物の顔認識領の位置に振動波形の山部が存在する振動モードを選択するようにしてもよい。このように、カメラ１から最も近い位置に存在する人物は、被写体の中で最も目立つため、この人物の顔認識領域の駆動条件を変更して振動させることにより、可能な限り異物が目立たない画像を撮影することができる。
また、複数の顔を認識したときに、顔認識領域ごとに位置を特定し、該当する振動モードをそれぞれ選択するとともに、認識した顔認識領域の数だけ異物除去処理を繰り返し実行するようにしてもよい。これによれば、顔認識領域として認識したすべての領域に対して振動を与えることができる。
また、複数の顔を認識したときに、画面の中央付近に位置する顔認識領域を優先的に特定するようにしてもよい。これによれば、画面上で最も異物が目立ちやすい位置に存在する顔認識領域に対して振動を与えることができる。
さらに、複数の顔を認識したときに、あらかじめ登録された人物が存在する場合は、その人物の顔認識領域を優先的に特定するようにしてもよい。これによれば、他の領域に存在する異物が除去できなくても、ユーザにとって最も異物の写り込んでほしくない登録者の顔の部分に存在する異物のみを効率良く除去することができる。
（５）特徴領域として、人物の顔が存在する領域を顔認識領域とする例について示したが、人物以外の動物などの顔を特徴領域としてもよいし、異物の目立ちやすい白画像の領域を特徴領域として認識するようにしてもよい。また、上記のように種類の異なる特徴領域が認識可能となるようにして、最も多く認識された特徴領域の位置を特定するようにしてもよい。
（６）異物除去のために振動させる部材は光学部材５に限らず、この光学部材５の前面に設けた不図示の防塵フィルタを振動させるようにしてもよい。
（７）実施形態１、２では、記憶部１２に記憶された異物除去処理プログラムを起動することにより異物除去処理が実行される例について示したが、通常撮影時において、例えば通常の撮影モードが選択されている場合に、ユーザが構図を決めている間、或いはユーザが操作部１０を操作して撮像を指示したタイミングで異物除去処理プログラムを実行するようにしてもよい。
（８）制御部９により実行される異物除去処理プログラムの一部又は全部に相当するプログラムが記録された記憶媒体を用意し、必要に応じてその記録媒体をカメラ１へ装着して内部に記録されているプログラムを読み込むようにしてもよい。
また、上記実施形態及び変形形態は適宜に組み合わせて用いることができるが、各実施形態の構成は図示と説明により明らかであるため、詳細な説明を省略する。さらに、本発明は以上説明した実施形態によって限定されることはない。

４：撮像素子、５：光学部材、６：振動ユニット、８：圧電素子駆動回路、９：制御部、１０：操作部、１２：記憶部、６１，６２：圧電素子

Claims (4)

1. 被写体像を撮像する撮像手段と、
   前記撮像手段の前面に設けられた光学部材と、
   前記光学部材を振動させる振動手段と、
   振動波形の異なる複数の振動モードに関する情報を記憶する記憶手段と、
   前記撮像手段で撮像された前記被写体像の中から、予め設定された特徴領域を認識する特徴領域認識手段と、
   前記特徴領域認識手段により認識された前記特徴領域の前記光学部材上での位置を特定する特徴領域特定手段と、
   振動波形の異なる複数の前記振動モードの中から、前記特徴領域特定手段により特定された前記特徴領域の位置に振動波形の山部が存在する振動モードを選択する振動モード選択手段と、
   前記振動モード選択手段により選択された前記振動モードの振動条件を変更する振動モード変更手段と、
   振動波形の異なる複数の各振動モードに応じて前記振動手段を制御することにより前記光学部材を振動させる振動制御手段と、
   を備えることを特徴とする撮像装置。
2. 請求項１に記載の撮像装置であって、
   前記振動モード変更手段は、
   選択された前記振動モードの振動条件として、当該振動モードの共振周波数による駆動回数及び駆動電圧の少なくとも一つを変更すること、
   を特徴とする撮像装置。
3. 請求項１又は２に記載の撮像装置であって、
   前記振動モード変更手段は、
   前記特徴領域特定手段により特定された前記特徴領域の位置に基づいて、当該特徴領域の位置に振動波形の山部が存在する振動モードの振動条件を変更し、前記特徴領域の位置に振動波形の山部が存在しない振動モードの振動条件を変更しないこと、
   を特徴とする撮像装置。
4. 被写体像を撮像する撮像手段と、前記撮像手段の前面に設けられた光学部材と、前記光学部材を振動させる振動手段と、振動波形の異なる複数の振動モードに関する情報を記憶する記憶手段と、制御部と、を備えた撮像装置の異物除去プログラムであって、
   前記撮像手段で撮像された前記被写体像の中から、予め設定された特徴領域を認識する特徴領域認識ステップと、
   前記特徴領域認識ステップにより認識された前記特徴領域の前記光学部材上での位置を特定する特徴領域特定ステップと、
   振動波形の異なる複数の振動モードの中から、前記特徴領域特定ステップにより特定された前記特徴領域の位置に振動波形の山部が存在する振動モードを選択する振動モード選択ステップと、
   前記振動モード選択ステップにより選択された前記振動モードの振動条件を変更する振動モード変更ステップと、
   振動波形の異なる複数の各振動モードに応じて前記振動手段を制御することにより前記光学部材を振動させる振動制御ステップと、
   を前記制御部に実行させることを特徴とする異物除去プログラム。

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