撮像装置
【課題】 ユーザおよび修理センターの作業者に、焦点検出系ゴミの検出情報を知らせる。
【解決手段】 焦点検出系ゴミを検出する焦点検出系ゴミ検出手段７と、焦点検出系ゴミ検出手段により検出された焦点検出系ゴミの検出情報を記録手段１７に記録させる制御手段７とを有する。
【解決手段】 焦点検出系ゴミを検出する焦点検出系ゴミ検出手段７と、焦点検出系ゴミ検出手段により検出された焦点検出系ゴミの検出情報を記録手段１７に記録させる制御手段７とを有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、焦点検出光学系のゴミを検出する機能を有する撮像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、一般的な交換レンズ式一眼レフカメラシステムの位相差ＡＦ方式の自動焦点検出装置では、交換レンズの２つの互いに異なる射出瞳領域を通過した被写体光束が形成する２つの像を、ラインセンサー対で受光して光電変換する。そして、その出力である像信号の相対位置変位を求めることにより、交換レンズの焦点はずれ量、いわゆるデフォーカス量を検出するという方式が一般的である。この場合、ラインセンサー対は被写体空間の特定領域の輝度分布のみを抽出するため、その領域に輝度分布を有しない被写体ではデフォーカス量を検出することができない。そこで、ラインセンサー対とそれに対応する焦点検出光学系を複数用意して、複数の被写体領域の輝度分布を抽出することによって、より多くの被写体に対して焦点検出を可能とする方法が提案されている。また、個々の領域内において、ラインセンサー対が撮影画面の垂直方向および水平方向に直交するように配置（以下、クロス位相差ＡＦ）する方法も提案されている。
【０００３】
具体的に、図４においてクロス位相差ＡＦ方式の焦点検出光学系を説明する。この図では説明を簡単にするために、撮影画面上の中心のみの領域で焦点検出可能な構成であり、位相差ＡＦの対となるラインセンサーは領域内において、撮影画面の垂直方向および水平方向に直交するように配置されている。よって、ラインセンサー対の総数は２本である。より一般的な自動焦点検出装置では、クロス位相差ＡＦに加えて、さらに、同一方向に複数のラインセンサー対を配置し、かつ複数のラインセンサー対の画素を１／２画素ずらして配置（千鳥配列）とすることで検出精度を向上させる方法も提案されている。これは、第１に、複数のラインセンサー対の焦点検出結果を平均することで焦点検出の繰り返し誤差を軽減できる。第２に、ラインセンサーを構成する各画素は画素内において、画素の中心は感度が高く、画素の端は低いという感度特性ムラがある。そのため、ラインセンサー上の被写体像が１画素範囲内の微小移動に対しても位相形状が変化し、焦点検出結果が変化するフェーズ・イン・アウトという現象が生じるが、この現象を打ち消す（軽減する）ことができる。
【０００４】
実際の位相差ＡＦ方式の自動焦点検出装置での総ライン数は、数十から数百という非常に多いラインセンサー対となることが一般的である。
【０００５】
図４に戻って、同図においては、交換レンズ（撮影レンズ）の光軸上に、交換レンズの予定焦点面の近傍に視野マスク、フィールドレンズ、また光軸に対して対称にかつ直交に配置された２対の２次光学系が配置される。フィールドレンズは交換レンズの射出瞳領域を２次光学系に結像させる作用を有しており、縦方向の２領域を通過した光束が縦方向のラインセンサー対に、横方向の２領域を通過した光束が横方向のラインセンサー対にそれぞれ入射するようになっている。図４に示す焦点検出光学系では、交換レンズの焦点が予定焦点面より前方にある場合、各ラインセンサー対上に形成される被写体像は互いに近付いた状態になり、焦点が後方にある場合には、被写体像は互いに離れた状態になる。この被写体像の相対位置変位量は交換レンズの焦点はずれ量と特定の関数関係にあるため、各ラインセンサー対の出力に対してそれぞれ適当な演算を行えば、デフォーカス量を検出することができる。
【０００６】
このような焦点光学系では、ラインセンサー対は被写体の縦方向および横方向の光量分布を抽出するため、様々な被写体のパターンに対応することができる。具体的には、ラインセンサーは、直交するコントラスト、すなわち、水平方向のラインセンサーであれば縦線のような被写体に対しては高コントラストとなり、焦点検出精度が高い。一方、平行するコントラスト、すなわち、横線のような被写体に対しては低コントラストあるいはノーコントラストとなり、焦点検出精度が著しく低下してしまう。逆に、垂直方向のラインセンサーは横線のような被写体が直行するコントラストとなり、焦点検出精度が高くなる。クロス位相差ＡＦとすることで縦線、横線どちらのような被写体でも安定した焦点検出を行うことができる。
【０００７】
そして、縦方向もしくは横方向のデフォーカス量のどちらかを１つを、最終的なデフォーカス量として選択する。選択手段は様々な手法が提案されているが、被写体像信号のコントラストや信頼性を比較し、所定の閾値を満たせば、撮影レンズの距離環位置がより至近となる方向のデフォーカス量を選択するのが一般的である。
【０００８】
従来より、交換レンズ着脱の際に塵や埃等の空気中に浮遊するゴミがＡＦセンサーや焦点検出光学系の光路上にある主ミラーやサブミラーに付着し（以下、焦点検出系ゴミ）、焦点検出精度が著しく低下してしまう課題があった。
【０００９】
具体的には図５で示すように、縦軸にラインセンサー対の像出力、横軸にラインセンサー対の画素位置を取れば、焦点検出系ゴミによって、あるラインセンサー対の像信号出力が低下する。焦点検出系ゴミが焦点検出光学系に写り込んだ場合には、被写体のコントラストが全くない場合でも、撮影レンズの距離環位置がより至近となる方向のデフォーカス量が検出されてしまう。
【００１０】
この課題に対して、特許文献１では、焦点検出系ゴミによって検出される偽のデフォーカス量は、撮影レンズのフォーカシングレンズをいくら駆動させても、偽のデフォーカス量が再び検出されることに着目している。この状態にあるとき焦点検出系ゴミが付着していると判定し、このラインセンサーでの焦点検出を禁止する技術を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特許２９５２２１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、上述の特許文献１に開示された従来技術では、次のような課題があった。
【００１３】
第１に、カメラが焦点検出系ゴミを検出し、該当ラインセンサーを焦点検出対象から外してしまうと、本来の性能を発揮できない状態にあるにも関わらず、残りのラインセンサーによって自動焦点調節が可能である。そのため、ユーザは焦点検出系ゴミが付着していることを容易には認識できない。
【００１４】
第２に、焦点検出系ゴミの検出を警告等でユーザに告知したとしても、焦点検出系ゴミを取り除くためにはカメラに対する知識や専用の道具が必要であり、ユーザ自身では容易に対処できない。容易に対処できないにも関わらず、撮影動作中において、自動焦点調節の度に警告されるのは、ユーザにとっては非常に煩わしい。
【００１５】
第３に、修理センターの作業者であっても、焦点検出系ゴミが付着していることを発見するために、焦点検出系にコントラストのない一様光を当てて、全てのラインセンサーに対して、特定画素の像信号出力に低下がないか確認する手間がかかる。
【００１６】
（発明の目的）
本発明の目的は、ユーザや修理センターの作業者に、焦点検出系ゴミの検出情報を知らせることができる撮像装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記目的を達成するために、本発明の撮像装置は、焦点検出系ゴミを検出する焦点検出系ゴミ検出手段と、前記焦点検出系ゴミ検出手段により検出された焦点検出系ゴミの検出情報を記録手段に記録させる制御手段とを有することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、ユーザや修理センターの作業者に、焦点検出系ゴミの検出情報を知らせることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施例１に係るカメラシステムを示すブロック図である。
【図２】本発明の実施例２に係る撮影画像の表示例を示す図である。
【図３】本発明の実施例３に係るカメラシステムを示すブロック図である。
【図４】一般的な焦点検出光学系を説明するための図である。
【図５】ラインセンサーに焦点検出系ゴミが付着した場合の像信号出力を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明を実施するための形態は、以下の実施例１ないし３に記載される通りである。
【実施例１】
【００２１】
図１は本発明の撮像装置の実施例１である交換レンズ式デジタルカメラの構成を示すブロック図である。図１において、１はレンズＭＰＵ（マイクロプロセッシングユニット）であり、交換レンズ１００に関わる制御を行う。２は撮影レンズのフォーカシングレンズを駆動するためのレンズ駆動ユニット、３は撮影レンズ、４は絞りを駆動するための絞り駆動ユニット、５は絞りである。
【００２２】
前記レンズＭＰＵ１、レンズ駆動ユニット２、撮影レンズ３、絞り駆動ユニット４、絞り５によって交換レンズ１００は構成される。また、交換レンズ１００は、図中の点線で示すようにマウント６を介してカメラボディ１１０に接続され、カメラボディ１１０と着脱可能となっている。
【００２３】
７はカメラＭＰＵであり、カメラボディ１１０に関わる制御を行う。８はメインミラー、９はサブミラーである。１０はミラー駆動ユニットであり、撮影時に光軸上に配置されたメインミラー８およびサブミラー９を退避させる。１１はデフォーカス量検出ユニットであり、不図示の焦点検出光学系によって導かれた被写体像を光電変換し、電位変化として出力する。１２はイメージャ（撮像素子）、１３は撮影ユニットであり、イメージャ１２から撮影画像を生成する。１４はピント板、１５はペンタプリズム、１６はファインダである。
【００２４】
１７は不揮発性メモリのＥＥＰＲＯＭであり、焦点検出系ゴミの検出情報を記録する記録手段に相当する。１８は記録ユニットであり、着脱可能なメモリカードへ撮影画像をファイルとして記録する。１９はＰＣ用Ｉ／Ｆユニット（インターフェースユニット）であり、ＰＣ（パーソナルコンピュータ）とケーブルを介して接続することが可能である。接続時には、ＰＣ上から専用のＰＣアプリケーションを起動することで、記録ユニット１８に装着されているメモリカード内の撮影画像ファイルをＰＣへコピーすることや移動することができる。また、メモリカードを記録ユニット１８から外し、ＰＣ周辺機器であるカードリーダへ装着することで、撮影画像ファイルをＰＣへコピーすることや移動することもできる。
【００２５】
２０はカメラの諸設定（シャッター速度、絞り数値、ＩＳＯ感度等）を設定するためのダイヤル／ＳＷユニットである。２１は表示ユニットであり、カメラの諸設定や、撮影画像の表示を制御する。２２は表示ユニット２１により表示画面が制御される表示パネル、２３は外部のＰＣである。
【００２６】
メインＳＷをオンすることでカメラＭＰＵ７およびレンズＭＰＵ１が起動され、カメラシステムは機能する。ＳＷ１はレリーズボタンの第１ストローク操作（半押し）によりオンする撮影準備スイッチ、ＳＷ２はレリーズボタンの第２ストローク操作（全押し）によりオンするレリーズスイッチである。自動焦点調節に必要となる焦点はずれ量であるデフォーカス量は、デフォーカス量検出ユニット１１からの出力によってカメラＭＰＵ７により計算される。
【００２７】
本実施例でのデフォーカス量検出ユニット１１は、説明を簡単にするために、撮影画面上の中心のみの１点の焦点検出領域で焦点検出可能とする。位相差ＡＦの対となるラインセンサーは焦点検出領域内において、撮影画面の垂直方向および水平方向に直交するように配置されている。すなわち、ラインセンサーの総数は２本である。
【００２８】
撮影準備スイッチＳＷ１がオンされると自動焦点調節装置が動作する。カメラＭＰＵ７は、デフォーカス量検出ユニット１１の２本のラインセンサーから電位変化として被写体像を読み出し、被写体像信号のコントラストや信頼性を比較し、所定の閾値を満たせば、それぞれについてデフォーカス量を検出する。デフォーカス量が２本のラインセンサーのそれぞれから検出できた場合には、撮影レンズの距離環位置がより至近となる方向のデフォーカス量を選択する。この理由は、背景の写り込みのような遠近競合の影響を受けた可能性のあるデフォーカス量の検出結果を排除するためである。カメラＭＰＵ７はこのデフォーカス量を基にレンズＭＰＵ１へ駆動命令を通信で伝達し、レンズＭＰＵ１がレンズ駆動ユニット２を制御することでフォーカシングレンズは駆動される。
【００２９】
正常な焦点調節動作においては、デフォーカス量の検出とフォーカシングレンズの駆動を繰り返すことで、デフォーカス量が被写界深度内に収まり、合焦と判定され、自動焦点調節は終了する。一方、焦点検出系ゴミが付着していた場合、焦点検出系ゴミは至近方向の偽のデフォーカス量として検出される。よって、２本のラインセンサーのいずれかに焦点検出系ゴミが付着していた場合、デフォーカス量の検出とフォーカシングレンズの駆動をいくら繰り返しても、至近方向の偽のデフォーカス量が検出され続けるため、所定回数駆動を繰り返しても合焦と判定されない。この場合において、カメラＭＰＵ７は焦点検出系ゴミが付着していると判定し、該当ラインセンサーによるデフォーカス量の検出を禁止し、ＥＥＰＲＯＭ１７にどのラインセンサーに焦点検出系ゴミが付着しているかを焦点検出系ゴミ検出情報として記録する。それ以降は、残されたラインセンサーだけで焦点調節動作が行われる。カメラＭＰＵ７は、焦点検出系ゴミ検出手段に相当し、また、焦点検出系ゴミの検出情報をＥＥＰＲＯＭ１７に記録させる制御手段に相当する。さらに、制御手段であるカメラＭＰＵ７は、ＰＣ用Ｉ／Ｆユニット１９に外部のＰＣが接続された場合に、外部のＰＣへの読み出しが可能なように焦点検出系ゴミの検出情報をＥＥＰＲＯＭ１７に記録させる。
【００３０】
残されたラインセンサーだけで焦点調節動作が行われる場合には、平行するコントラスト、すなわち、残されたラインセンサーと同一方向になるような線や、背景への遠近競合が発生するような被写体においては、本来の性能を発揮できない。しかながら、通常の被写体を撮影する場合においては、常にそのような焦点検出が難しい苦手な条件が続くのではなく、そのような苦手な条件でなければ、正しく自動焦点調節を行うことができる。
【００３１】
続いて、レリーズスイッチＳＷ２がオンされているのであれば、カメラＭＰＵ７は撮影のための一連の動作を行う。第１ステップとして、カメラＭＰＵ７はミラー駆動ユニット１０を制御することで、メインミラー８およびサブミラー９を退避させる。第２ステップとして、レンズＭＰＵ１へ絞り駆動命令を通信で伝達し、レンズＭＰＵ１は絞り駆動ユニット４を制御することで絞り５を動作させる。第３ステップとして、カメラＭＰＵ７は、撮影ユニット１３を制御することで撮影画像を生成する。第４ステップとして、撮影画像を記録ユニット１８に装着されているメモリカードへ撮影画像ファイルとして書き込む。
【００３２】
撮影のための一連の動作は、以上の第１ステップから第４ステップで完了するが、撮影終了後、ユーザがピント不良や他の故障により、カメラを修理センサーに持ち込んだとき、作業者は以下の作業を行う。ＰＣ用Ｉ／Ｆユニット１９と、ＰＣ２３とをケーブルを介して接続し、ＰＣ２３上から専用のＰＣアプリケーションを起動する。次に、ＥＥＰＲＯＭ１７に記録されている焦点検出系ゴミ検出情報を読み出し、特定のラインセンサーのゴミ検出情報が記録されていれば、その情報を基に焦点検出系ゴミを取り除き、ＥＥＰＲＯＭ１７に記録されている焦点検出系ゴミ検出情報を消去する。
【００３３】
上記構成においては、ＥＥＰＲＯＭ１７に記録されている焦点検出系ゴミ検出情報は作業者のみが消去できる構成としている。これは、実際の位相差ＡＦ方式の自動焦点検出装置での総ライン数は、数十から数百という非常に多いラインセンサー対となることが一般的であり、ラインセンサー対のいくつかに焦点検出系ゴミが付着しても実用上問題がないという考え方による。
【００３４】
また、例えば、中心および上下左右に合計５個の被写体領域を撮影画面に配置し、個々の領域をクロス位相差ＡＦかつ千鳥配列の構成としたとした場合のラインセンサー対の総数は、５×２×２＝２０となる。このとき、あるライン数以上の焦点検出系ゴミ検出を行った場合には敢えてエラー表示をしてもよい。また、特定領域に含まれる全てのラインセンサー対に焦点検出系ゴミ検出が付着していると判定された場合には、同様に敢えてエラー表示をしてもよい。さらに、焦点検出系ゴミ検出は撮影動作の振動やカメラの姿勢によってゴミが移動してしまう可能性もあるため、所定回数以上の焦点検出を行った場合には、再度、焦点検出系ゴミの検出を行い、このとき焦点検出系ゴミが検出されなければ焦点検出系ゴミ検出情報をＥＥＰＲＯＭ１７から消去してもよい。
【００３５】
上記構成においては、ＥＥＰＲＯＭ１７に、焦点検出系ゴミの検出情報が記録されているので、修理センターの作業者は、位相差ＡＦ方式の自動焦点調節装置での、故障、修理に関する有益な情報を得ることが可能となる。
【００３６】
すなわち、焦点検出系ゴミが付着していることを発見するために、焦点検出系にコントラストのない一様光を当てて、全てのラインセンサーに対して、特定画素の像信号の出力低下がないか確認するような手間がかからない。
【実施例２】
【００３７】
実施例２では、レリーズスイッチＳＷ２がオンされているときの撮影のための一連の動作において、実施例１からさらに以下の処理が追加される。
【００３８】
具体的には、実施例１の第４ステップでは、撮影画像を記録ユニット９に装着されているメモリカードへ撮影画像ファイルとして書き込む。これに対して、実施例２では、このとき、カメラＭＰＵ７は、ＥＥＰＲＯＭ１７を読み出すことで、焦点検出系ゴミ検出情報を取得し、撮影画像に撮影情報として一緒に埋め込む。具体的には、撮影画像ファイルは、デジタルカメラ用のＥＸＩＦ（ｅｘｃｈａｎｇｅａｂｌｅ ｉｍａｇｅ ｆｉｌｅ ｆｏｒｍａｔ）ファイルフォーマットに従って埋め込む。撮影情報としては、カメラ機種名、撮影日時、Ｔｖ（シャッター速度）、Ａｖ（絞り数値）、ＩＳＯ感度等の撮影情報とする。ＥＸＩＦには、メーカーノートという仕様があり、ここにメーカー独自の情報を埋め込むことが可能であり、焦点検出系ゴミ検出情報はこのメーカーノートに埋め込まれる。撮影のための一連の動作は、以上の第１ステップから第４ステップで完了する。
【００３９】
撮影終了後、ユーザは、ＰＣ用Ｉ／Ｆユニット１９と、外部のＰＣ２３とをケーブルを介して接続し、ＰＣ２３上から専用のＰＣアプリケーションを起動する。これによりカメラＭＰＵ７は、記録ユニット１８に装着されているメモリカード内の撮影画像ファイルをＰＣ２３へコピーもしくは移動させ、外部のＰＣの表示画面に表示させる。
【００４０】
図２は、専用のＰＣアプリケーションで撮影画像ファイルが開かれる場合の外部のＰＣの表示画面を示す。画面には、ファイル名に加え、ＥＸＩＦ情報であるファイル名、カメラ機種名、レンズ機種名、撮影日時、Ｔｖ（シャッター速度）、Ａｖ（絞り数値）、ＩＳＯ感度等の撮影情報が表示される。さらに、メーカーノートにある焦点検出系ゴミ検出情報も読み出され、ゴミの付着が検出されていれば、「メインテナンス情報」の項目と「位相差ＡＦユニットにゴミが付着しています」という内容が画面上に表示される。
【００４１】
上記構成においては、撮影画像ファイルに、焦点検出系のゴミ検出情報が埋め込まれているので、カメラと撮影画像ファイルを関連付けて、焦点検出系ゴミ検出情報をユーザへ告知することができる。また、修理センターの作業者は、ユーザから撮影画像ファイルの提供を受けることで、位相差ＡＦ方式の自動焦点調節装置での、故障、修理に関する有益な情報を得ることができる。
【００４２】
すなわち、カメラが焦点検出系ゴミを検出し、該当ラインセンサーを焦点検出対象から外してしまい、本来の性能を発揮できない状態であったことを、ユーザは撮影後に容易に認識できる。また、焦点検出系ゴミを取り除くためにはカメラに対する知識や専用の道具が必要であり、ユーザは撮影中には容易に対処できない。容易に対処できないにも関わらず、撮影動作中において、自動焦点調節の度に警告されるような煩わしさがない。また、修理センターの作業者にとっても、焦点検出系ゴミが付着していることを発見するために、焦点検出系にコントラストのない一様光を当てて、全てのラインセンサーに対して、特定画素の像信号の出力低下がないか確認するような手間がかからない。
【実施例３】
【００４３】
実施例１および２では、焦点検出系ゴミ検出情報を表示するための手段として、専用のＰＣアプリケーションを用いているが、例えば、図３に示すように、一般的なＰＣアプリケーションであるＷＥＢブラウザを起動させ、インターネット２４を経由して、専用のＷＥＢサーバ２５上にあるプログラムが焦点検出系ゴミ検出情報をＷＥＢブラウザに表示させても適用可能である。本実施例３においては、専用のＰＣアプリケーションと同等の機能に加えて、ユーザからのＷＥＢサーバ２５へのアクセスを修理センターの作業者がモニターし、ＷＥＢブラウザ２５の通信機能を用いて、ユーザ自身が焦点検出系ゴミを取り除く場合の説明や、修理センターへの持ち込みの依頼を行う交換レンズ式デジタルカメラの遠隔診断システムが可能となる。
【符号の説明】
【００４４】
７ カメラＭＰＵ
１１ デフォーカス量検出ユニット
１３ 撮影ユニット
１７ ＥＥＰＲＯＭ
１８ 記録ユニット
１９ ＰＣ用Ｉ／Ｆユニット
【技術分野】
【０００１】
本発明は、焦点検出光学系のゴミを検出する機能を有する撮像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、一般的な交換レンズ式一眼レフカメラシステムの位相差ＡＦ方式の自動焦点検出装置では、交換レンズの２つの互いに異なる射出瞳領域を通過した被写体光束が形成する２つの像を、ラインセンサー対で受光して光電変換する。そして、その出力である像信号の相対位置変位を求めることにより、交換レンズの焦点はずれ量、いわゆるデフォーカス量を検出するという方式が一般的である。この場合、ラインセンサー対は被写体空間の特定領域の輝度分布のみを抽出するため、その領域に輝度分布を有しない被写体ではデフォーカス量を検出することができない。そこで、ラインセンサー対とそれに対応する焦点検出光学系を複数用意して、複数の被写体領域の輝度分布を抽出することによって、より多くの被写体に対して焦点検出を可能とする方法が提案されている。また、個々の領域内において、ラインセンサー対が撮影画面の垂直方向および水平方向に直交するように配置（以下、クロス位相差ＡＦ）する方法も提案されている。
【０００３】
具体的に、図４においてクロス位相差ＡＦ方式の焦点検出光学系を説明する。この図では説明を簡単にするために、撮影画面上の中心のみの領域で焦点検出可能な構成であり、位相差ＡＦの対となるラインセンサーは領域内において、撮影画面の垂直方向および水平方向に直交するように配置されている。よって、ラインセンサー対の総数は２本である。より一般的な自動焦点検出装置では、クロス位相差ＡＦに加えて、さらに、同一方向に複数のラインセンサー対を配置し、かつ複数のラインセンサー対の画素を１／２画素ずらして配置（千鳥配列）とすることで検出精度を向上させる方法も提案されている。これは、第１に、複数のラインセンサー対の焦点検出結果を平均することで焦点検出の繰り返し誤差を軽減できる。第２に、ラインセンサーを構成する各画素は画素内において、画素の中心は感度が高く、画素の端は低いという感度特性ムラがある。そのため、ラインセンサー上の被写体像が１画素範囲内の微小移動に対しても位相形状が変化し、焦点検出結果が変化するフェーズ・イン・アウトという現象が生じるが、この現象を打ち消す（軽減する）ことができる。
【０００４】
実際の位相差ＡＦ方式の自動焦点検出装置での総ライン数は、数十から数百という非常に多いラインセンサー対となることが一般的である。
【０００５】
図４に戻って、同図においては、交換レンズ（撮影レンズ）の光軸上に、交換レンズの予定焦点面の近傍に視野マスク、フィールドレンズ、また光軸に対して対称にかつ直交に配置された２対の２次光学系が配置される。フィールドレンズは交換レンズの射出瞳領域を２次光学系に結像させる作用を有しており、縦方向の２領域を通過した光束が縦方向のラインセンサー対に、横方向の２領域を通過した光束が横方向のラインセンサー対にそれぞれ入射するようになっている。図４に示す焦点検出光学系では、交換レンズの焦点が予定焦点面より前方にある場合、各ラインセンサー対上に形成される被写体像は互いに近付いた状態になり、焦点が後方にある場合には、被写体像は互いに離れた状態になる。この被写体像の相対位置変位量は交換レンズの焦点はずれ量と特定の関数関係にあるため、各ラインセンサー対の出力に対してそれぞれ適当な演算を行えば、デフォーカス量を検出することができる。
【０００６】
このような焦点光学系では、ラインセンサー対は被写体の縦方向および横方向の光量分布を抽出するため、様々な被写体のパターンに対応することができる。具体的には、ラインセンサーは、直交するコントラスト、すなわち、水平方向のラインセンサーであれば縦線のような被写体に対しては高コントラストとなり、焦点検出精度が高い。一方、平行するコントラスト、すなわち、横線のような被写体に対しては低コントラストあるいはノーコントラストとなり、焦点検出精度が著しく低下してしまう。逆に、垂直方向のラインセンサーは横線のような被写体が直行するコントラストとなり、焦点検出精度が高くなる。クロス位相差ＡＦとすることで縦線、横線どちらのような被写体でも安定した焦点検出を行うことができる。
【０００７】
そして、縦方向もしくは横方向のデフォーカス量のどちらかを１つを、最終的なデフォーカス量として選択する。選択手段は様々な手法が提案されているが、被写体像信号のコントラストや信頼性を比較し、所定の閾値を満たせば、撮影レンズの距離環位置がより至近となる方向のデフォーカス量を選択するのが一般的である。
【０００８】
従来より、交換レンズ着脱の際に塵や埃等の空気中に浮遊するゴミがＡＦセンサーや焦点検出光学系の光路上にある主ミラーやサブミラーに付着し（以下、焦点検出系ゴミ）、焦点検出精度が著しく低下してしまう課題があった。
【０００９】
具体的には図５で示すように、縦軸にラインセンサー対の像出力、横軸にラインセンサー対の画素位置を取れば、焦点検出系ゴミによって、あるラインセンサー対の像信号出力が低下する。焦点検出系ゴミが焦点検出光学系に写り込んだ場合には、被写体のコントラストが全くない場合でも、撮影レンズの距離環位置がより至近となる方向のデフォーカス量が検出されてしまう。
【００１０】
この課題に対して、特許文献１では、焦点検出系ゴミによって検出される偽のデフォーカス量は、撮影レンズのフォーカシングレンズをいくら駆動させても、偽のデフォーカス量が再び検出されることに着目している。この状態にあるとき焦点検出系ゴミが付着していると判定し、このラインセンサーでの焦点検出を禁止する技術を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特許２９５２２１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、上述の特許文献１に開示された従来技術では、次のような課題があった。
【００１３】
第１に、カメラが焦点検出系ゴミを検出し、該当ラインセンサーを焦点検出対象から外してしまうと、本来の性能を発揮できない状態にあるにも関わらず、残りのラインセンサーによって自動焦点調節が可能である。そのため、ユーザは焦点検出系ゴミが付着していることを容易には認識できない。
【００１４】
第２に、焦点検出系ゴミの検出を警告等でユーザに告知したとしても、焦点検出系ゴミを取り除くためにはカメラに対する知識や専用の道具が必要であり、ユーザ自身では容易に対処できない。容易に対処できないにも関わらず、撮影動作中において、自動焦点調節の度に警告されるのは、ユーザにとっては非常に煩わしい。
【００１５】
第３に、修理センターの作業者であっても、焦点検出系ゴミが付着していることを発見するために、焦点検出系にコントラストのない一様光を当てて、全てのラインセンサーに対して、特定画素の像信号出力に低下がないか確認する手間がかかる。
【００１６】
（発明の目的）
本発明の目的は、ユーザや修理センターの作業者に、焦点検出系ゴミの検出情報を知らせることができる撮像装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記目的を達成するために、本発明の撮像装置は、焦点検出系ゴミを検出する焦点検出系ゴミ検出手段と、前記焦点検出系ゴミ検出手段により検出された焦点検出系ゴミの検出情報を記録手段に記録させる制御手段とを有することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、ユーザや修理センターの作業者に、焦点検出系ゴミの検出情報を知らせることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施例１に係るカメラシステムを示すブロック図である。
【図２】本発明の実施例２に係る撮影画像の表示例を示す図である。
【図３】本発明の実施例３に係るカメラシステムを示すブロック図である。
【図４】一般的な焦点検出光学系を説明するための図である。
【図５】ラインセンサーに焦点検出系ゴミが付着した場合の像信号出力を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明を実施するための形態は、以下の実施例１ないし３に記載される通りである。
【実施例１】
【００２１】
図１は本発明の撮像装置の実施例１である交換レンズ式デジタルカメラの構成を示すブロック図である。図１において、１はレンズＭＰＵ（マイクロプロセッシングユニット）であり、交換レンズ１００に関わる制御を行う。２は撮影レンズのフォーカシングレンズを駆動するためのレンズ駆動ユニット、３は撮影レンズ、４は絞りを駆動するための絞り駆動ユニット、５は絞りである。
【００２２】
前記レンズＭＰＵ１、レンズ駆動ユニット２、撮影レンズ３、絞り駆動ユニット４、絞り５によって交換レンズ１００は構成される。また、交換レンズ１００は、図中の点線で示すようにマウント６を介してカメラボディ１１０に接続され、カメラボディ１１０と着脱可能となっている。
【００２３】
７はカメラＭＰＵであり、カメラボディ１１０に関わる制御を行う。８はメインミラー、９はサブミラーである。１０はミラー駆動ユニットであり、撮影時に光軸上に配置されたメインミラー８およびサブミラー９を退避させる。１１はデフォーカス量検出ユニットであり、不図示の焦点検出光学系によって導かれた被写体像を光電変換し、電位変化として出力する。１２はイメージャ（撮像素子）、１３は撮影ユニットであり、イメージャ１２から撮影画像を生成する。１４はピント板、１５はペンタプリズム、１６はファインダである。
【００２４】
１７は不揮発性メモリのＥＥＰＲＯＭであり、焦点検出系ゴミの検出情報を記録する記録手段に相当する。１８は記録ユニットであり、着脱可能なメモリカードへ撮影画像をファイルとして記録する。１９はＰＣ用Ｉ／Ｆユニット（インターフェースユニット）であり、ＰＣ（パーソナルコンピュータ）とケーブルを介して接続することが可能である。接続時には、ＰＣ上から専用のＰＣアプリケーションを起動することで、記録ユニット１８に装着されているメモリカード内の撮影画像ファイルをＰＣへコピーすることや移動することができる。また、メモリカードを記録ユニット１８から外し、ＰＣ周辺機器であるカードリーダへ装着することで、撮影画像ファイルをＰＣへコピーすることや移動することもできる。
【００２５】
２０はカメラの諸設定（シャッター速度、絞り数値、ＩＳＯ感度等）を設定するためのダイヤル／ＳＷユニットである。２１は表示ユニットであり、カメラの諸設定や、撮影画像の表示を制御する。２２は表示ユニット２１により表示画面が制御される表示パネル、２３は外部のＰＣである。
【００２６】
メインＳＷをオンすることでカメラＭＰＵ７およびレンズＭＰＵ１が起動され、カメラシステムは機能する。ＳＷ１はレリーズボタンの第１ストローク操作（半押し）によりオンする撮影準備スイッチ、ＳＷ２はレリーズボタンの第２ストローク操作（全押し）によりオンするレリーズスイッチである。自動焦点調節に必要となる焦点はずれ量であるデフォーカス量は、デフォーカス量検出ユニット１１からの出力によってカメラＭＰＵ７により計算される。
【００２７】
本実施例でのデフォーカス量検出ユニット１１は、説明を簡単にするために、撮影画面上の中心のみの１点の焦点検出領域で焦点検出可能とする。位相差ＡＦの対となるラインセンサーは焦点検出領域内において、撮影画面の垂直方向および水平方向に直交するように配置されている。すなわち、ラインセンサーの総数は２本である。
【００２８】
撮影準備スイッチＳＷ１がオンされると自動焦点調節装置が動作する。カメラＭＰＵ７は、デフォーカス量検出ユニット１１の２本のラインセンサーから電位変化として被写体像を読み出し、被写体像信号のコントラストや信頼性を比較し、所定の閾値を満たせば、それぞれについてデフォーカス量を検出する。デフォーカス量が２本のラインセンサーのそれぞれから検出できた場合には、撮影レンズの距離環位置がより至近となる方向のデフォーカス量を選択する。この理由は、背景の写り込みのような遠近競合の影響を受けた可能性のあるデフォーカス量の検出結果を排除するためである。カメラＭＰＵ７はこのデフォーカス量を基にレンズＭＰＵ１へ駆動命令を通信で伝達し、レンズＭＰＵ１がレンズ駆動ユニット２を制御することでフォーカシングレンズは駆動される。
【００２９】
正常な焦点調節動作においては、デフォーカス量の検出とフォーカシングレンズの駆動を繰り返すことで、デフォーカス量が被写界深度内に収まり、合焦と判定され、自動焦点調節は終了する。一方、焦点検出系ゴミが付着していた場合、焦点検出系ゴミは至近方向の偽のデフォーカス量として検出される。よって、２本のラインセンサーのいずれかに焦点検出系ゴミが付着していた場合、デフォーカス量の検出とフォーカシングレンズの駆動をいくら繰り返しても、至近方向の偽のデフォーカス量が検出され続けるため、所定回数駆動を繰り返しても合焦と判定されない。この場合において、カメラＭＰＵ７は焦点検出系ゴミが付着していると判定し、該当ラインセンサーによるデフォーカス量の検出を禁止し、ＥＥＰＲＯＭ１７にどのラインセンサーに焦点検出系ゴミが付着しているかを焦点検出系ゴミ検出情報として記録する。それ以降は、残されたラインセンサーだけで焦点調節動作が行われる。カメラＭＰＵ７は、焦点検出系ゴミ検出手段に相当し、また、焦点検出系ゴミの検出情報をＥＥＰＲＯＭ１７に記録させる制御手段に相当する。さらに、制御手段であるカメラＭＰＵ７は、ＰＣ用Ｉ／Ｆユニット１９に外部のＰＣが接続された場合に、外部のＰＣへの読み出しが可能なように焦点検出系ゴミの検出情報をＥＥＰＲＯＭ１７に記録させる。
【００３０】
残されたラインセンサーだけで焦点調節動作が行われる場合には、平行するコントラスト、すなわち、残されたラインセンサーと同一方向になるような線や、背景への遠近競合が発生するような被写体においては、本来の性能を発揮できない。しかながら、通常の被写体を撮影する場合においては、常にそのような焦点検出が難しい苦手な条件が続くのではなく、そのような苦手な条件でなければ、正しく自動焦点調節を行うことができる。
【００３１】
続いて、レリーズスイッチＳＷ２がオンされているのであれば、カメラＭＰＵ７は撮影のための一連の動作を行う。第１ステップとして、カメラＭＰＵ７はミラー駆動ユニット１０を制御することで、メインミラー８およびサブミラー９を退避させる。第２ステップとして、レンズＭＰＵ１へ絞り駆動命令を通信で伝達し、レンズＭＰＵ１は絞り駆動ユニット４を制御することで絞り５を動作させる。第３ステップとして、カメラＭＰＵ７は、撮影ユニット１３を制御することで撮影画像を生成する。第４ステップとして、撮影画像を記録ユニット１８に装着されているメモリカードへ撮影画像ファイルとして書き込む。
【００３２】
撮影のための一連の動作は、以上の第１ステップから第４ステップで完了するが、撮影終了後、ユーザがピント不良や他の故障により、カメラを修理センサーに持ち込んだとき、作業者は以下の作業を行う。ＰＣ用Ｉ／Ｆユニット１９と、ＰＣ２３とをケーブルを介して接続し、ＰＣ２３上から専用のＰＣアプリケーションを起動する。次に、ＥＥＰＲＯＭ１７に記録されている焦点検出系ゴミ検出情報を読み出し、特定のラインセンサーのゴミ検出情報が記録されていれば、その情報を基に焦点検出系ゴミを取り除き、ＥＥＰＲＯＭ１７に記録されている焦点検出系ゴミ検出情報を消去する。
【００３３】
上記構成においては、ＥＥＰＲＯＭ１７に記録されている焦点検出系ゴミ検出情報は作業者のみが消去できる構成としている。これは、実際の位相差ＡＦ方式の自動焦点検出装置での総ライン数は、数十から数百という非常に多いラインセンサー対となることが一般的であり、ラインセンサー対のいくつかに焦点検出系ゴミが付着しても実用上問題がないという考え方による。
【００３４】
また、例えば、中心および上下左右に合計５個の被写体領域を撮影画面に配置し、個々の領域をクロス位相差ＡＦかつ千鳥配列の構成としたとした場合のラインセンサー対の総数は、５×２×２＝２０となる。このとき、あるライン数以上の焦点検出系ゴミ検出を行った場合には敢えてエラー表示をしてもよい。また、特定領域に含まれる全てのラインセンサー対に焦点検出系ゴミ検出が付着していると判定された場合には、同様に敢えてエラー表示をしてもよい。さらに、焦点検出系ゴミ検出は撮影動作の振動やカメラの姿勢によってゴミが移動してしまう可能性もあるため、所定回数以上の焦点検出を行った場合には、再度、焦点検出系ゴミの検出を行い、このとき焦点検出系ゴミが検出されなければ焦点検出系ゴミ検出情報をＥＥＰＲＯＭ１７から消去してもよい。
【００３５】
上記構成においては、ＥＥＰＲＯＭ１７に、焦点検出系ゴミの検出情報が記録されているので、修理センターの作業者は、位相差ＡＦ方式の自動焦点調節装置での、故障、修理に関する有益な情報を得ることが可能となる。
【００３６】
すなわち、焦点検出系ゴミが付着していることを発見するために、焦点検出系にコントラストのない一様光を当てて、全てのラインセンサーに対して、特定画素の像信号の出力低下がないか確認するような手間がかからない。
【実施例２】
【００３７】
実施例２では、レリーズスイッチＳＷ２がオンされているときの撮影のための一連の動作において、実施例１からさらに以下の処理が追加される。
【００３８】
具体的には、実施例１の第４ステップでは、撮影画像を記録ユニット９に装着されているメモリカードへ撮影画像ファイルとして書き込む。これに対して、実施例２では、このとき、カメラＭＰＵ７は、ＥＥＰＲＯＭ１７を読み出すことで、焦点検出系ゴミ検出情報を取得し、撮影画像に撮影情報として一緒に埋め込む。具体的には、撮影画像ファイルは、デジタルカメラ用のＥＸＩＦ（ｅｘｃｈａｎｇｅａｂｌｅ ｉｍａｇｅ ｆｉｌｅ ｆｏｒｍａｔ）ファイルフォーマットに従って埋め込む。撮影情報としては、カメラ機種名、撮影日時、Ｔｖ（シャッター速度）、Ａｖ（絞り数値）、ＩＳＯ感度等の撮影情報とする。ＥＸＩＦには、メーカーノートという仕様があり、ここにメーカー独自の情報を埋め込むことが可能であり、焦点検出系ゴミ検出情報はこのメーカーノートに埋め込まれる。撮影のための一連の動作は、以上の第１ステップから第４ステップで完了する。
【００３９】
撮影終了後、ユーザは、ＰＣ用Ｉ／Ｆユニット１９と、外部のＰＣ２３とをケーブルを介して接続し、ＰＣ２３上から専用のＰＣアプリケーションを起動する。これによりカメラＭＰＵ７は、記録ユニット１８に装着されているメモリカード内の撮影画像ファイルをＰＣ２３へコピーもしくは移動させ、外部のＰＣの表示画面に表示させる。
【００４０】
図２は、専用のＰＣアプリケーションで撮影画像ファイルが開かれる場合の外部のＰＣの表示画面を示す。画面には、ファイル名に加え、ＥＸＩＦ情報であるファイル名、カメラ機種名、レンズ機種名、撮影日時、Ｔｖ（シャッター速度）、Ａｖ（絞り数値）、ＩＳＯ感度等の撮影情報が表示される。さらに、メーカーノートにある焦点検出系ゴミ検出情報も読み出され、ゴミの付着が検出されていれば、「メインテナンス情報」の項目と「位相差ＡＦユニットにゴミが付着しています」という内容が画面上に表示される。
【００４１】
上記構成においては、撮影画像ファイルに、焦点検出系のゴミ検出情報が埋め込まれているので、カメラと撮影画像ファイルを関連付けて、焦点検出系ゴミ検出情報をユーザへ告知することができる。また、修理センターの作業者は、ユーザから撮影画像ファイルの提供を受けることで、位相差ＡＦ方式の自動焦点調節装置での、故障、修理に関する有益な情報を得ることができる。
【００４２】
すなわち、カメラが焦点検出系ゴミを検出し、該当ラインセンサーを焦点検出対象から外してしまい、本来の性能を発揮できない状態であったことを、ユーザは撮影後に容易に認識できる。また、焦点検出系ゴミを取り除くためにはカメラに対する知識や専用の道具が必要であり、ユーザは撮影中には容易に対処できない。容易に対処できないにも関わらず、撮影動作中において、自動焦点調節の度に警告されるような煩わしさがない。また、修理センターの作業者にとっても、焦点検出系ゴミが付着していることを発見するために、焦点検出系にコントラストのない一様光を当てて、全てのラインセンサーに対して、特定画素の像信号の出力低下がないか確認するような手間がかからない。
【実施例３】
【００４３】
実施例１および２では、焦点検出系ゴミ検出情報を表示するための手段として、専用のＰＣアプリケーションを用いているが、例えば、図３に示すように、一般的なＰＣアプリケーションであるＷＥＢブラウザを起動させ、インターネット２４を経由して、専用のＷＥＢサーバ２５上にあるプログラムが焦点検出系ゴミ検出情報をＷＥＢブラウザに表示させても適用可能である。本実施例３においては、専用のＰＣアプリケーションと同等の機能に加えて、ユーザからのＷＥＢサーバ２５へのアクセスを修理センターの作業者がモニターし、ＷＥＢブラウザ２５の通信機能を用いて、ユーザ自身が焦点検出系ゴミを取り除く場合の説明や、修理センターへの持ち込みの依頼を行う交換レンズ式デジタルカメラの遠隔診断システムが可能となる。
【符号の説明】
【００４４】
７ カメラＭＰＵ
１１ デフォーカス量検出ユニット
１３ 撮影ユニット
１７ ＥＥＰＲＯＭ
１８ 記録ユニット
１９ ＰＣ用Ｉ／Ｆユニット
【特許請求の範囲】
【請求項１】
焦点検出系ゴミを検出する焦点検出系ゴミ検出手段と、
前記焦点検出系ゴミ検出手段により検出された焦点検出系ゴミの検出情報を記録手段に記録させる制御手段とを有することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記制御手段は、撮影画像に前記焦点検出系ゴミの検出情報を埋め込むことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
外部のパーソナルコンピュータと接続するインターフェースユニットを有し、
前記制御手段は、前記インターフェースユニットに前記外部のパーソナルコンピュータが接続された場合に、前記外部のパーソナルコンピュータへの読み出しが可能なように前記焦点検出系ゴミの検出情報を前記記録手段に記録させることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項４】
外部のパーソナルコンピュータと接続するインターフェースユニットを有し、
前記制御手段は、前記インターフェースユニットに前記外部のパーソナルコンピュータが接続された場合に、前記外部のパーソナルコンピュータの表示画面に、前記焦点検出系ゴミの検出情報が埋め込まれた撮影画面を表示させることを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
【請求項１】
焦点検出系ゴミを検出する焦点検出系ゴミ検出手段と、
前記焦点検出系ゴミ検出手段により検出された焦点検出系ゴミの検出情報を記録手段に記録させる制御手段とを有することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記制御手段は、撮影画像に前記焦点検出系ゴミの検出情報を埋め込むことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
外部のパーソナルコンピュータと接続するインターフェースユニットを有し、
前記制御手段は、前記インターフェースユニットに前記外部のパーソナルコンピュータが接続された場合に、前記外部のパーソナルコンピュータへの読み出しが可能なように前記焦点検出系ゴミの検出情報を前記記録手段に記録させることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項４】
外部のパーソナルコンピュータと接続するインターフェースユニットを有し、
前記制御手段は、前記インターフェースユニットに前記外部のパーソナルコンピュータが接続された場合に、前記外部のパーソナルコンピュータの表示画面に、前記焦点検出系ゴミの検出情報が埋め込まれた撮影画面を表示させることを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１２−２０３２０６（Ｐ２０１２−２０３２０６Ａ）
【公開日】平成２４年１０月２２日（２０１２．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−６７８１１（Ｐ２０１１−６７８１１）
【出願日】平成２３年３月２５日（２０１１．３．２５）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月２２日（２０１２．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月２５日（２０１１．３．２５）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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