以下、本発明の好適な実施形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。尚、以下の実施形態は、特許請求の範囲に係る発明を限定するものではなく、また実施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実施に必須のものとは限らない。
(第1の実施形態)
<カメラの構成>
以下、本発明の第1の実施形態に係わる一眼レフデジタルカメラについて、図1、図2、図3を参照しながら説明する。なお、この一眼レフデジタルカメラの構成は、他の実施形態にも共通するものである。
図1および図2は、本実施形態に係わる一眼レフデジタルカメラの外観を示す図である。具体的には、図1はカメラ前面側から見た斜視図であって、撮影レンズユニットを外した状態を示し、図2はカメラ背面側から見た斜視図である。
図1において、1はカメラ本体であり、撮影時にユーザがカメラを安定して握り易いように前方に突出したグリップ部1aが設けられている。2はマウント部であり、着脱可能な撮影レンズユニット200a(図3参照)をカメラ本体に固定させる。マウント接点21は、カメラ本体と撮影レンズユニットとの間で制御信号、状態信号、データ信号などを伝達させると共に、撮影レンズユニット側に電力を供給する機能を有する。また、マウント接点21は電気通信のみならず、光通信、音声通信などを可能なように構成してもよい。
4は撮影レンズユニットを取り外す際に押し込むレンズロック解除釦である。5はカメラ筐体内に配置されたミラーボックスで、撮影レンズを通過した撮影光束はここへ導かれる。ミラーボックス5の内部には、クイックリターンミラー6が配設されている。クイックリターンミラー6は、撮影光束をペンタプリズム22(図3参照)の方向へ導くために撮影光軸に対して45°の角度に保持される状態と、撮像素子33(図3参照)の方向へ導くために撮影光束から退避した位置に保持される状態とを取り得る。
カメラ上部のグリップ側には、撮影開始の起動スイッチとしてのシャッタボタン7と、撮影時の動作モードに応じてシャッタスピードやレンズ絞り値を設定するためのメイン操作ダイヤル8とが配置されている。また、撮影系の動作モードを設定するための動作モード設定ボタン10も配置されている。これらの操作部材の操作結果の一部は、LCD表示パネル9に表示される。
シャッタボタン7は、第1ストローク(半押し)でスイッチSW1(後述の7a)がONし、第2ストローク(全押し)でスイッチSW2(後述の7b)がONする構成となっている。
また、動作モード設定ボタン10は、シャッタボタン7の1回の押込みで連写になるか1コマのみの撮影となるかの設定や、セルフ撮影モードの設定などを行うものであり、LCD表示パネル9にその設定状況が表示される。
カメラ上部中央には、カメラ本体に対してポップアップするストロボユニット11とストロボ取付け用のシュー溝12とストロボ接点13が配置されており、カメラ上部右寄りには撮影モード設定ダイヤル14が配置されている。
グリップに対して反対側の側面には、開閉可能な外部端子蓋15が設けられており、この外部端子蓋15を開けた内部には、外部インタフェースとしてビデオ信号出力用ジャック16とUSB出力用コネクタ17が納められている。
図2において、カメラ背面側には上方にファインダ接眼窓18が設けられ、更に背面中央付近には画像表示可能なカラー液晶モニタ19が設けられている。カラー液晶モニタ19の横に配置されたサブ操作ダイヤル20は、メイン操作ダイヤル8の機能の補助的役割を担い、例えばカメラのAEモードでは自動露出装置により算出された適正露出値に対する露出補正量を設定するために使用される。あるいは、シャッタスピードとレンズ絞り値の各々をユーザの意志によって設定するマニュアルモードにおいて、メイン操作ダイヤル8でシャッタスピードを設定し、サブ操作ダイヤル20でレンズ絞り値を設定するように使用される。また、このサブ操作ダイヤル20は、カラー液晶モニタ19に表示される撮影済み画像の表示選択にも用いられる。
43はカメラの動作を起動もしくは停止するためのメインスイッチである。44はクリーニングモードを動作させるためのクリーニング指示操作部材であり、光学ローパスフィルタ上に付着したゴミをふるい落とす動作を指示するためのものである。
なお、クリーニングモードはクリーニングモード指示操作部材44を用いて任意に動作させることもできるし、後述するように被写体の測光分布をもとに撮影シーンを考慮して自動で動作させることもできる。
図3は、本実施形態の一眼レフデジタルカメラの主要な電気的構成を示すブロック図である。なお、前述の図面と共通する部分は同じ記号で示している。
100はカメラ本体に内蔵されたマイクロコンピュータからなる中央処理装置(以下、MPUという)である。MPU100は、カメラの動作制御を司るものであり、各要素に対して様々な処理や指示を実行する。
100aはMPU100に内蔵されたEEPROMであり、時刻計測回路109の計時情報やその他の情報を記憶可能である。
MPU100には、ミラー駆動部101、焦点検出回路102、シャッタ駆動回路103、映像信号処理回路104、スイッチセンス回路105、測光回路106が接続されている。また、LCD駆動回路107、バッテリチェック回路108、時刻計測回路109、電源供給回路110、圧電素子駆動回路111も接続されている。これらの回路はMPUの制御により動作するものである。
また、MPU100は、撮影レンズユニット200a内に配置されたレンズ制御回路201と、マウント接点21を介して通信を行う。マウント接点21は撮影レンズユニット200aが接続されるとMPU100へ信号を送信する機能も備えている。これにより、レンズ制御回路201は、MPU100との間で通信を行い、撮影レンズユニット200a内の撮影レンズ200および絞り204の駆動を、AF駆動部202および絞り駆動部203を介して行うことが可能となる。なお、本実施形態では、撮影レンズ200を便宜上1枚のレンズで示しているが、実際は多数のレンズ群により構成されている。
AF駆動部202は、たとえばステッピングモータによって構成され、レンズ制御回路201の制御によって撮影レンズ200内のフォーカスレンズの位置を変化させることにより、撮像素子33に撮影光束の焦点を合わせるように調整する。
203は絞り駆動部であり、たとえばオートアイリスなどによって構成され、レンズ制御回路201によって絞り204の開口径を変化させ、光学的な絞り値を得るように構成されている。
クイックリターンミラー6は、撮影レンズ200を通過する撮影光束をペンタプリズム22へ導くとともに、その一部を透過させてサブミラー30に導く。サブミラー30は、クイックリターンミラー6を透過した撮影光束を焦点検出用センサユニット31へ導く。
ミラー駆動部101は、クイックリターンミラー6を、ファインダにより被写体像を観察可能とする位置と、撮影光束から待避する位置とへ駆動するためのものである。同時に、サブミラー30を、焦点検出用センサユニット31へ撮影光束を導く位置と、撮影光束から待避する位置とへ駆動する。具体的には、たとえばDCモータとギヤトレインなどから構成される。
31は不図示である結像面近傍に配置されたフィールドレンズ、反射ミラー、2次結像レンズ、絞り、複数のCCDから成るラインセンサ等から構成されている周知の位相差検出方式の焦点検出センサユニットである。焦点検出センサユニット31から出力された信号は、焦点検出回路102へ供給され、被写体像信号に変換された後MPU100へ送信される。MPU100は被写体像信号に基づいて、位相差検出法による焦点検出演算を行う。そして、デフォーカス量およびデフォーカス方向を求め、これに基づき、レンズ制御回路201およびAF駆動部202を介して、撮影レンズ200内のフォーカスレンズを合焦位置まで駆動する。
22はペンタプリズムであり、クイックリターンミラー6によって反射された撮影光束を正立正像に変換反射する光学部材である。ユーザは、ファインダ光学系を介して、ファインダ接眼窓18から被写体像を観察することができる。ペンタプリズム22は、撮影光束の一部を測光センサ45にも導く。測光回路106は、測光センサ45の出力を得て、観察面上の各エリアの輝度信号に変換し、MPU100に出力する。MPU100は、得られる輝度信号から測光値を算出し、露出値を決定する。
32は機械フォーカルプレーンシャッタであり、まず、図4に示すように、ユーザがファインダにより被写体像を観察している時には、機械フォーカルプレーンシャッタ32のシャッタ先幕32aが遮光位置にあると共に、シャッタ後幕32bは露光位置にある。次いで、撮影時には、図5に示すように、シャッタ先幕32aが遮光位置から露光位置へ移動する露光走行を行って被写体からの光を通過させ、撮像素子33で撮像を行う。所望のシャッタ秒時の経過後、図6に示すように、シャッタ後幕32bが露光位置から遮光位置へ移動する遮光走行を行って撮影を完了する。機械フォーカルプレーンシャッタ32は、MPU100の指令を受けたシャッタ駆動回路103によって制御される。
33は撮像素子で、本実施形態では、撮像デバイスであるCMOSセンサが用いられる。ただし、撮像デバイスには、CCD型、CMOS型およびCID型など様々な形態があり、何れの形態の撮像デバイスを採用してもよい。
34はクランプ/CDS(相関二重サンプリング)回路であり、A/D変換する前の基本的なアナログ処理を行うとともに、クランプレベルの変更も可能である。35はAGC回路(自動利得調整装置)であり、A/D変換する前の基本的なアナログ処理を行うとともに、AGC基本レベルの変更も可能である。36はA/D変換器であり、撮像素子33のアナログ出力信号をデジタル信号に変換する。
410は光学ローパスフィルタで、水晶からなる複屈折板および位相板を複数枚貼り合わせて積層し、更に赤外カットフィルタを貼り合わせて構成されている。
430は積層型の圧電素子であり、MPU100の指令を受けた圧電素子駆動回路111により加振され、その振動を光学ローパスフィルタ410に伝えるように構成されている。
400は、光学ローパスフィルタ410、圧電素子430、撮像素子33を、後述する他の部品と共にユニット化した撮像ユニットであり、詳細な構成については後述する。
104は映像信号処理回路であり、デジタル化された画像データに対してガンマ/ニー処理、フィルタ処理、モニタ表示用の情報合成処理など、ハードウエアによる画像処理全般を実行する。この映像信号処理回路104からのモニタ表示用の画像データは、カラー液晶駆動回路112を介してカラー液晶モニタ19に表示される。また、映像信号処理回路104は、MPU100の指示により、メモリコントローラ38を通じて、バッファメモリ37に画像データを保存することも可能である。更に、映像信号処理回路104は、JPEGなどの画像データ圧縮処理を行う機能も有している。連写撮影など連続して撮影が行われる場合は、一旦バッファメモリ37に画像データを格納し、メモリコントローラ38を通して未処理の画像データを順次読み出すことも可能である。これにより映像信号処理回路104は、A/D変換器36から入力されてくる画像データの速度に関わらず、画像処理や圧縮処理を順次行うことが可能となる。
メモリコントローラ38は、外部インタフェース40(図1におけるビデオ信号出力用ジャック16およびUSB出力用コネクタ17が相当する)から入力される画像データをメモリ39に記憶する機能を有する。また、メモリ39に記憶されている画像データを外部インタフェース40から出力する機能も有する。なお、メモリ39は、カメラ本体に対して着脱可能なフラッシュメモリなどである。
105はスイッチセンス回路であり、各スイッチの操作状態に応じて入力信号をMPU100に送信する。7aは、レリーズボタン7の第1ストローク(半押し)によりオンするスイッチSW1である。7bは、レリーズボタン7の第2ストローク(全押し)によりオンするスイッチSW2である。スイッチSW2がオンされると、撮影開始の指示がMPU100に送信される。
また、MPU100には、メイン操作ダイヤル8、サブ操作ダイヤル20、撮影モード設定ダイヤル14、メインスイッチ43、クリーニング指示操作部材44が接続されている。
107はLCD駆動回路であり、MPU100の指示に従って、LCD表示パネル9やファインダ内液晶表示装置41を駆動する。
108はバッテリチェック回路であり、MPU100からの信号に従って、所定時間バッテリチェックを行い、その検出出力をMPU100へ送る。
42は電源部であり、カメラの各要素に対して、必要な電源を供給する。
109は時刻計測回路でメインスイッチ43がOFFされて次にONされるまでの時間や日付を計測し、MPU100からの指令により、計測結果をMPU100へ送信することができる。
<加振装置の構成>
次に、本実施形態における光学ローパスフィルタ410を加振する構成について図7を参照して説明する。
図7は、光学ローパスフィルタ及び撮像素子周りの構成を示す分解斜視図である。
まず、420は、樹脂または金属製の光学ローパスフィルタ保持部材である。圧電素子430は、電圧印加による伸縮方向が光軸と直交する方向(カメラ天地方向)となるように保持されている。圧電素子430は光学ローパスフィルタ保持部材420とは接着されていてもいなくても良いが、光学ローパスフィルタ410とは接着させない。光学ローパスフィルタ410の一端は圧電素子430と当接し、対向する一端は付勢部材440と当接する。付勢部材440は、光学ローパスフィルタ410の運動が圧電素子430の伸縮運動に追随するように、光学ローパスフィルタ410を圧電素子430に対して光軸と略直交する方向に付勢する。付勢部材440は弾性体であれば、金属によって形成される板バネやコイルバネを用いてもよいし、ゴムやプラスチックなどの高分子重合体を用いてもよい。
次に460は、光学ローパスフィルタ410を光軸方向に光学ローパスフィルタ保持部材420との間で挟み込むように位置規制する板状の規制部材であり、周囲を光学ローパスフィルタ保持部材420に引掛けるように固定される。上述してきたように光学ローパスフィルタ保持部材420に対して、光学ローパスフィルタ410を圧電素子430と付勢部材440とでサンドイッチするように振動自在に保持する。また、光学ローパスフィルタ410の外周部を枠状の弾性部材450で振動自在に密閉し、規制部材460で光学ローパスフィルタ410の光軸方向の位置を規制する。これらの構成により、光学ローパスフィルタ保持ユニット470を構成する。
なお、光学ローパスフィルタ保持ユニット470の光学ローパスフィルタ保持部材420は、弾性を有するゴムシート520を挟み込んだ状態で、撮像素子保持ユニット500の撮像素子保持部材510に段ビス530で結合される。
次に、上記のように構成される加振装置の動作について説明する。
光学ローパスフィルタ保持部材420に収納されている圧電素子430にMPU100が所定の周期電圧を印加すると、圧電素子430は光軸と略直交する方向(カメラ天地方向)に振動する。光学ローパスフィルタ410は圧電素子430と付勢部材440とで略同一平面内方向で挟み込むように配置されている。したがって、光学ローパスフィルタ410は、圧電素子430に密着した状態で保持され、圧電素子430の振動により圧電素子430の振動方向と略平行な方向かつ光軸と略直交する方向(カメラ天地方向)に加振される。
なお、本実施形態では、上述のとおり光学ローパスフィルタ保持部材420と撮像素子33との間がゴムシート520で封止されている。また、光学ローパスフィルタ410と光学ローパスフィルタ保持部材420との間が圧電素子430と弾性部材450とで封止されている。そのため、光学ローパスフィルタ410と撮像素子33の間の空間は、塵埃等の異物が侵入しないような密閉空間となっている。
また、光学ローパスフィルタ保持ユニット470の振動は、ゴムシート520によって吸収され撮像素子33にほとんど伝わらない。この構成により、圧電素子430が振動しても、撮像素子33はほとんど振動せずに光学ローパスフィルタ410のみが振動することとなり、被振動物の質量を小さくでき、より少ないエネルギで光学ローパスフィルタ410を加振することが可能となる。
<カメラの動作>
次に、図8は、本実施形態の一眼レフデジタルカメラの全体動作を示すフローチャートである。
図8において、一眼レフデジタルカメラの電源がONになると(ステップS1でYES)、光学ファインダモードか否かを判別する(ステップS2)。光学ファインダモードであるときは(ステップS2でYES)、以下に説明するステップS3〜S17の処理を実行する。電子ファインダモードである場合(ステップS2でNO)については、後に詳しく説明する。
光学ファインダモードにおいて、まず、シャッタボタン7の第1ストローク(半押し)でSW1がONされたならば(ステップS3)、被写体からの光を測光センサ45で測光する(ステップS4)。そして、測光した輝度値を表わす出力電圧をデジタル信号に変換し、MPU100でシャッタ秒時と絞り204の絞り値とを計算する(ステップS5)。
次いで、焦点検出センサを用いて、被写体のデフォーカス量およびデフォーカス方向を求め、これに基づき、レンズ制御回路201およびAF駆動部202を介して、撮影レンズ200内のフォーカスレンズを合焦位置まで駆動する(ステップS6)。
シャッタボタン7の第2ストローク(全押し)でSW2がONされたか否か、つまり撮影を開始するか否かを判別し(ステップS7)、開始するときは、ステップS9へ進む。
ステップS9では、カメラの異物除去動作をオートで行う設定になっているかマニュアルで行う設定になっているかの判定を行い、オートで行うのならばステップS10へ進み、マニュアルで行うのならばステップS11へ進む。
ステップS10では、被写体の測光分布をもとに撮影シーンを判定して異物除去動作を行う。判定方法の詳細については後述する。そして、図5に示すようにクイックリターンミラー6を跳上げ(ステップS11)、続くステップS12では、シャッタ先幕32aが開く方向に走行して、撮像素子33で撮像を行う(ステップS13)。そして、シャッタ秒時の経過後、図6に示すようにシャッタ後幕32bが閉じる方向に走行して、被写体からの光を遮光する(ステップS14)。シャッタ後幕32bが閉じる方向に走行することによりスミアニングを防止することができる。その後、クイックリターンミラー6を下げて(ステップS15)、1回の撮影処理を終了する。
次いで絞り204を開き、ステップS13で撮像した画像を読出し、処理して、記録し、撮影した静止画をカラー液晶モニタ19に表示する(ステップS16)。
更に、シャッタ先幕32aを閉じる方向にチャージすると共に、シャッタ後幕32bを開く方向にチャージした後(ステップS17)、ステップS3の光学ファインダモード選択後の処理に戻る。
また、ステップS7の判別の結果、撮影を開始しないときは、光学ファインダモードを続行するか否かを判別し(ステップS8)、続行する場合は、ステップS3〜S7の処理を繰り返す。一方、ステップS8の判別の結果、光学ファインダモードを続行しないときは、光学ファインダモードを解除したと判断して、ステップS2の処理に戻り、それ以降の処理を繰り返す。
<異物除去動作の判別>
次に、図9、図10を用いて、図8のステップS10の異物除去動作の判定方法について説明する。
図9は異物除去動作の判定方法を示すフローチャートであり、図10は画面を例えば45個の測光エリアに分割した様子を示す図である。なお、この分割された各測光エリアは、多分割測光センサ45の各分割測光エリアに対応するものである。
測光回路106は、多分割測光センサ45の出力値を、図10のように観察面上の分割された各測光エリア71の輝度値に変換し、MPU100に出力する。MPU100は各輝度値から測光値を算出し、Ex(x=1〜45)という名前で45個のデータをそれぞれMPU100内のRAM(ランダムアクセスメモリ)に格納する(図8のステップS4)。そして、MPU100は、図9のステップS101では、各エリアの測光値の平均値AveEを以下のように計算する。
AveE=Ave(Ex) (x=1〜45)
そして、各測光値Exがその平均値AveEより大きいか否か判別し、
Ex>AveE (x=1〜45)
の条件を満たすならステップS102へ進み、それ以外ならステップS11へ進む。ここでは平均測光値を用いたが、それ以外の値でもよい。例えば、分割された測光エリア71の中央エリア71aの測光値でもよいし、主要被写体の測光値でもよいし、合焦された測距点に対応した測光エリアの測光値を用いてもよいし、これらを組み合わせた値でもよい。また、測距点を複数備えた多点AF機能を有するカメラにおいては、測光エリアごとの測光値すべてを比較する必要は無く、主要な合焦点以外の測距点での測距により無限遠と認識されないエリアの測光値は、比較の対象から外してもよい。これは、主要被写体ではなく、背景の測光値を比較・判別したいという考えに基づいている。
ステップS102では、ステップS101で条件を満たした測光エリア数が10以上あり、かつそのエリアが連続的に存在しているか否かを判別し、連続して10以上のエリアが存在するならステップS103へ進み、それ以外ならステップS11へ進む。なお、このステップS11とは、図8におけるステップS11を意味する。
エリア数が10以上であるとは、平均測光値より大きい測光値となる被写体が画面内の略1/4以上を占めているということである。なお、分割された測光エリア数の大小により、しきい値としてのエリア数は10より大きくてもよいし、小さくてもよい。
ステップS103では、ステップS101で条件を満たした測光エリア数n(ここではしきい値を上記のように10としているのでnは10以上の整数)において、各測光値Exの比較を行う。そして、それらの差の全てがEv2以下であるか否かを以下のように判別する。
|Exi−Exj|≦Ev2 (i=1〜n、j=1〜n)
ここで、Exi、Exjは、各エリアの測光値Exにi、jという番号を付けて区別したものである。
これらの差がすべてEv2以下であるならばステップS104へ進み、それ以外ならステップS11へ進む。言換えれば、ステップS102の条件を満たした各エリアが、ほぼ同一の輝度である否かを判断している。
ステップS104では、これまで述べてきたように光学ローパスフィルタ410を振動させて異物除去動作を行う。よって、以上のステップを踏むことで、互いに輝度差のほとんどない高輝度のエリアが連続して存在する被写体を撮影する際、異物除去動作を行うこととなる。
具体的には、図11のように風景の「空」を表す部分(図中太枠線内)や、図12のように人物の背景の「家の白壁」を表す部分(図中太枠線内)などが被写体に存在する場合、異物除去動作を行う条件を満たし、異物除去動作が自動的に行われる。即ち、撮影時に、SW2のON後、撮影動作を行う前に、異物除去動作を行う。
上述したように、塵埃等の異物が目立つ画像、つまり輝度が高く、かつ一様な画像(例えば、空の景色や白い壁など)の撮影時のみに自動的に異物除去動作を行うので、電力を無駄に消費することなく、異物の影響のない撮影を行うことが出来る。
<電子ファインダモードでの動作>
次に、図8のフローチャートにおいて、電子ファインダモードである場合(ステップS2でNO)について詳しく説明する。
図13は、本実施形態の一眼レフデジタルカメラにおける電子ファインダモードを示す概略断面図である。
クイックリターンミラー6は、常時、撮影光束を撮像素子33の方向へ導くために撮影光束から退避した位置にあると共に、シャッタ先幕32a及びシャッタ後幕32bは共に開いた位置にあり、常時撮像を行う電子ファインダ表示が行われている。
ユーザは、ファインダ光学系を介して、ファインダ接眼窓18から被写体像を観察することはできない。
撮影時は、まず、シャッタ先幕32aが開いた位置から閉じた位置へ移動する遮光チャージを行い、再びシャッタ先幕32aが開く方向に走行し、次いで、シャッタ秒時の経過後、シャッタ後幕32bが閉じる方向に走行して撮影を完了する。そして、次の電子ファインダ動作のために、常時撮像を行うべくシャッタ後幕32bのみが閉じた位置から開いた位置に移動する露光チャージを行う。
次に、図14のフローチャートを参照して、電子ファインダモードにおけるカメラの全体動作について説明する。
図8のステップS2の判別の結果、光学ファインダモードでないとき、即ち電子ファインダモードであるときは、図14におけるステップS18〜S35の処理により電子ファインダモードの処理を実行する。
電子ファインダモードにおいて、まず、クイックリターンミラー6を跳上げ(ステップS18)、シャッタ先幕32aを開く方向に走行させた後、撮像素子33で静止画の撮像を行い、シャッタ後幕32bを閉じる方向に走行させる(ステップS19)。
ステップS19で撮像した画像を読出し、処理して、記録し、撮像した静止画をカラー液晶モニタ19に一定時間表示する(ステップS20)。これにより、ユーザは構図等の確認を行うことができる。このとき、静止画から測光を行い(ステップS21)、MPU100でシャッタ秒時と絞り204の絞り値とを計算する(ステップS22)。
次いで、シャッタ後幕32bのみを開く方向にチャージし(ステップS23)、図13に示すように、撮像素子33で撮像を常時行い、動画を表示する(ステップS24)。
続くステップS25では、撮影を開始するか否かを判別し、開始するときは、ステップS26へ進む。
ステップS26では、カメラの異物除去動作をオートで行う設定になっているかマニュアルで行う設定になっているかの判定を行い、オートで行うのならばステップS27へ進み、マニュアルで行うのならばステップS28へ進む。
ステップS27では、被写体の測光分布をもとに撮影シーンを判定して異物除去動作を行う。判定方法の詳細については後述する。
その後、シャッタ先幕32aを閉じる方向にチャージし(ステップS28)、シャッタ先幕32aを開く方向に走行させて(ステップS29)、撮像素子33で静止画の撮像を行う(ステップS30)。そして、シャッタ秒時の経過後、シャッタ後幕32bを閉じる方向に走行させる(ステップS31)。
ステップS30で撮像した画像を読出し、処理して、記録し、撮影した静止画をカラー液晶モニタ19に一定時間表示し(ステップS32)、ステップS23以降の処理に戻る。
ステップS25での判別の結果、撮影を開始しないときは、電子ファインダモードを続行するか否かを判別し(ステップS33)、続行するときは、ステップS24〜S25の処理を繰り返す。
ステップS33の判別の結果、電子ファインダモードを続行しないときは、電子ファインダによる撮影モードを解除したと判断する。そして、クイックリターンミラー6を下げた後(ステップS34)、シャッタ先幕32aを閉じる方向にチャージし(ステップS35)、図8のステップS2の処理に戻り、それ以降の処理を繰り返す。
<異物除去動作の判別>
次に、図15を参照して、図14のステップS27の異物除去動作の判定方法について説明する。図15は異物除去動作の判定方法を示すフローチャートである。
映像信号処理回路104は、撮像素子33からクランプ/CDS回路34、AGC回路35、A/D変換器36の処理を通して得られたデジタル化された画像信号を、MPU100に出力する。
MPU100は、例えば図10のように観察画面を45個のエリアに分割し、得られた画像信号を分割した各エリア71の輝度値に変換する。そしてMPU100は各輝度値から測光値を算出し、Ex(x=1〜45)という名前で45個のデータをそれぞれMPU100内のRAM(ランダムアクセスメモリ)に格納する(図14のステップS21)。
その後のMUP100が行うステップS111〜S114は、これまでに述べたステップS101〜S104と同じである。つまり、ステップS111において、各エリアの測光値の平均値AveEと各測光値Exとを比較し、測光値Exが大きければステップS112へ進み、それ以外ならステップS28へ進む。ここでは平均測光値を用いたが、それ以外の値でもよい。例えば、分割されたエリア71の中央エリア71aの測光値でもよいし、主要被写体の測光値でもよいし、合焦された測距点に対応したエリアの測光値でもよいし、これらを組み合わせた値でもよい。また、測距点を複数備えた多点AF機能を有するカメラにおいては、エリアごとの測光値すべてを比較する必要は無く、主要な合焦点以外の測距点での測距により無限遠と認識されないエリアの測光値は、比較の対象から外してもよい。
ステップS112において、ステップS111で条件を満たしたエリア数が10以上あり、かつそのエリアが連続的に存在しているか否かを判別し、条件を満たすならステップS113へ進み、それ以外なら図14のステップS28へ進む。
ステップS113において、ステップS111で条件を満たした全てのエリア同士の測光値の比較を行い、それらの差の全てがEv2以下であるならステップS114へ進み、それ以外ならステップS28へ進む。
ステップS114では、これまで述べてきた光学ローパスフィルタ410を振動させて異物除去動作を行う。
(第2の実施形態)
この第2の実施形態では、第1の実施形態で説明したように測光分布に基づいて異物除去動作を行うか否かを判断するのではなく、測光分布に基づいて異物除去動作の作動時間を変える。その他は第1の実施形態と同様である。
図16は、第2の実施形態における異物除去動作の判定方法を示すフローチャートである。
まず、ステップS121〜ステップS123では、図9のステップS101〜ステップS103または図15のステップS111〜ステップS113と同様の判定を行い、全ての条件を満たすならばステップS124へ進む。また、各ステップで条件を満たさなければステップS125へ進む。
ステップS124では、これまで述べてきた光学ローパスフィルタ410を振動させる異物除去動作を通常作動時間よりも長い1秒間行う。
ステップS125では、異物除去動作を通常作動時間の0.5秒間行う。
ステップS124、ステップS125の後は、撮影動作に移行する。
このように、塵埃等の異物が目立つ画像、つまり輝度が高く、かつ一様な画像(例えば、空の景色や白い壁など)の撮影時のみに異物除去動作を通常よりも長く行うことにより、電力を無駄に消費することなく、異物の影響のない撮影を行うことが出来る。
ここで、異物除去動作の通常作動時間を0.5秒と設定したが、電力量や異物除去率、異物除去方法などを考慮した最適値であれば、0.5秒より長くても短くても良い。また、異物除去動作の通常より長い作動時間を通常作動時間の2倍と設定したが、これも電力量や異物除去率、異物除去方法などを考慮した最適値であれば、2倍より大きくても小さくても良い。また、輝度が高い画像であればあるほど、画像に対して異物が目立ちやすくなることを考慮すると、ステップS121のしきい値である所定値(例えば、測光平均値)に段階を設けてもよい。即ち、所定値が大きければ大きい程、つまり輝度のより高い被写体の撮影であればあるほど、異物除去の作動時間も段階的に長くなるように設定してもよい。
また、これまでは異物除去駆動時間の長さについて述べたが、異物の目立つ撮影の際に、異物除去駆動回数を通常よりも増やすようにしてもよい。
(第3の実施形態)
この第3の実施形態では、第1の実施形態で述べたように測光分布に基づいて異物除去動作を行うか否かを判断するのではなく、撮影シーンと測光分布に基づいて異物除去動作を行うか否かを判断する。その他は第1の実施形態と同様である。
図17は、第3の実施形態における異物除去動作の判定方法を示すフローチャートである。
まず、ステップS135において、MPU100は撮影モード設定ダイヤル14により設定された撮影モードが「風景モード」か否かの判別を行い、条件を満たすならステップS131へ進み、それ以外なら異物除去動作を行わず撮影動作に入る。なお、「風景モード」とは広がりのある風景や夜景などを撮るようなときに使用する撮影モードのことである。
ステップS131〜ステップS133は、これまで述べてきた測光分布の判別と同様であり、全ての条件を満たすならばステップS134へ進み、各ステップで条件を満たさなければ異物除去動作を行わず撮影動作に入る。
ステップS134では、これまで述べてきた光学ローパスフィルタ410を振動させる異物除去動作を行う。
ここで、ステップS135において撮影モード判別のパラメータとして「風景モード」を取り上げたのは、以下のような理由である。
即ち、「風景モード」で撮影する場合、被写体は動かないものであることが多いので、撮影の際、異物除去動作を行ったとしても、シャッターチャンスを逃がしてしまうことがなく、異物除去動作を行ってもよいと考えられるからである。
一方、その逆の観点から、動きの速い被写体の瞬間をとらえた写真を撮るようなときに使用する「スポーツモード」が撮影モードとして設定されているなら異物除去動作は行わないこととしてもよい。そして、それ以外の撮影モードならこれまで述べた測光分布に基づた異物除去動作を行う。これは、「スポーツモード」が選択されている時は、撮影の際、異物除去動作を行うと、せっかくのシャッターチャンスを逃してしまう恐れがあるので、異物除去動作は行わない方がよいと考えられるからである。
(第4の実施形態)
この第4の実施形態では、第2の実施形態で述べたように測光分布に基づいて異物除去動作の作動時間を変えるのではなく、撮影シーンと測光分布に基づいて異物除去動作の作動時間を変える。その他は第2の実施形態と同様である。
図18は、第4の実施形態における異物除去動作の判定方法を示すフローチャートである。
まず、ステップS145において、MPU100は撮影モード設定ダイヤル14にて設定された撮影モードが「風景モード」か否かの判別を行い、条件を満たすならステップS141へ進み、それ以外ならステップS146へ進む。
ステップS141〜ステップS143は、これまで述べてきた測光分布の判別と同様であり、全ての条件を満たすならばステップS144へ進み、各ステップで条件を満たさなければステップS146へ進む。
ステップS144では、図16のステップS124の処理と同様で、異物除去動作を通常作動時間よりも長い1秒間行う。
ステップS146では図16のステップS125の処理と同様で、異物除去動作を通常作動時間の0.5秒間行う。ステップS144、ステップS146の後は、撮影動作に移る。
こうすることによって、「風景モード」で撮影を行う際はシャッターチャンスを逃がしてしまう状況は少ないので、異物除去動作を通常よりも長い時間行って、異物の影響のより少ない撮影を行うことが出来る。
また、これまでに述べたように、「風景モード」ではなく「スポーツモード」が撮影モードとして選択されているなら、シャッターチャンスが厳しいという観点から、異物除去を通常時間駆動するものとしても良い。即ち、通常よりも長い時間の駆動は行わないようにしてもよい。
(第5の実施形態)
図19、図20を参照して、光学ローパスフィルタ上に付着した塵埃等の異物を除去する装置の別の形態について説明する。
撮像部600は、光透過性の光学素子611と、光学素子611を保持する保持部材612と、固体撮像素子613bと固体撮像素子613bを保護するための光透過性のカバー部材613aとで構成された固体撮像装置613とを備えている。また、固体撮像装置613のカバー部材613aと光学素子611との間を密封するためのシール部材614を備えている。なお、光学素子611は、具体的には光学ローパスフィルタである。
次に、621は不図示の駆動ユニットに連結され、光学素子611の表面に平行に図中矢印Aの方向に走行可能なレバーであり、耐磨耗性繊維622(例えば、東洋紡社製ダイニーマ)を備える。そして、耐磨耗性繊維622が清掃用ブラシとなっている。623は光学素子611に付着している異物である。ここで、耐磨耗性繊維622は光学素子611に接触するように長さが調整されている。
まず、レバー621は図中上方に位置しており、異物除去(クリーニングモード)の動作が開始されると下方に走査され、耐磨耗性繊維622も下方に走行する。そして、耐磨耗性繊維622が接触しながら下方に走行することで、光学素子611の表面に付着していた異物623が払い落とされることになる。そして、光学素子611の表面を下方に走査した後、上方の元の位置に復帰する。
(第6の実施形態)
図21、図22を参照して、光学ローパスフィルタ上に付着した塵埃等の異物を除去する装置のさらに別の形態について説明する。
撮像部700は、光透過性の光学素子711と、光学素子711を保持する保持部材712と、固体撮像素子713bと固体撮像素子713bを保護するための光透過性のカバー部材713aとで構成された固体撮像装置713とを備えている。また、固体撮像装置713のカバー部材713aと光学素子711との間を密封するためのシール部材714を備えている。なお、光学素子711は、具体的には光学ローパスフィルタである。
次に、721は光学素子711の表面に平行に図中矢印Aの方向に走行可能なポリイミド等の絶縁体であり、不図示のコイルによって帯電状態及び除電状態に切り替る。723は光学素子711に付着している異物である。
まず、絶縁体721は図中上方に位置しており、クリーニングモードの動作が開始されると、不図示のコイルに所定の電圧が印加されて絶縁体721は帯電し、下方に走査される。すると、絶縁体721は帯電しているので、光学素子711の表面に帯電した異物723が付着していた場合は、お互いに帯電している異物723と絶縁体721との間で静電気力が発生する。異物723は光学素子711の表面との付着力に抗してこの静電気力(静電吸着)によって、絶縁体721に引き寄せられる。そして、静電気力によって絶縁体721に引き寄せられた異物723は、絶縁体721の表面に留まる。
絶縁体721が下方への走査を終了すると、不図示のコイルにより帯電させた時とは逆の電圧を印加する。すると絶縁体721が除電される。この除電操作により、静電気力で絶縁体721の表面に付着していた異物723は、重力により絶縁体721の表面から離れて、落下する。その後、絶縁体721は上方の元の位置に復帰する。
これまでに述べたいずれの実施形態においても、塵埃等の異物が目立つ画像、つまり輝度が高く、かつ一様な画像(例えば、空の景色や白い壁など)の撮影時に異物除去動作を効率的に行うことができる。そのため、ユーザーは電力を無駄に消費することなく、異物の影響のない撮影を行うことが出来る。
(他の実施形態)
また、各実施形態の目的は、次のような方法によっても達成される。すなわち、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体(または記録媒体)を、システムあるいは装置に供給する。そして、そのシステムあるいは装置のコンピュータ(またはCPUやMPU)が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行する。この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、本発明には次のような場合も含まれる。すなわち、プログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているオペレーティングシステム(OS)などが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される。
さらに、次のような場合も本発明に含まれる。すなわち、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張カードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書込まれる。その後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張カードや機能拡張ユニットに備わるCPUなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される。
本発明を上記記憶媒体に適用する場合、その記憶媒体には、先に説明した手順に対応するプログラムコードが格納されることになる。