(57)【要約】【課題】デフォーカス量検出のためのラインセンサに異物が付着していた場合でも、デフォーカス量の検出誤差を極力抑制できるようにする。【解決手段】撮像素子と、撮像素子上に２次元に配列され、位相差検出方式により被写体像のデフォーカス量を検出するための信号を出力する光電変換センサと、撮像素子の前方に配置された光学部材と、光学部材の表面に付着した異物の情報である異物情報を記憶する記憶部と、光学部材を振動させる加振装置と、加振装置により光学部材を振動させる前の光電変換センサの出力信号と、加振装置により光学部材を振動させた後の光電変換センサの出力信号との差分値を演算する演算部と、異物情報に基づく補正データを用いて光電変換センサの出力信号を補正する補正部と、演算部により算出された差分値が所定の値以上である場合に、補正データを更新する更新部とを備える。【選択図】図４
2010103705.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮影光学系により結像された被写体像を光電変換する撮像素子と、
前記撮像素子上に２次元に配列され、位相差検出方式により前記被写体像のデフォーカス量を検出するための信号を出力する光電変換センサと、
前記撮像素子の前方に配置された光学部材と、
前記光学部材の表面に付着した異物の少なくとも位置と大きさの情報を含む異物情報を記憶する記憶手段と、
前記光学部材の表面に付着した異物を除去するために前記光学部材を振動させる加振手段と、
前記加振手段により前記光学部材を振動させる前の前記光電変換センサの出力信号と、前記加振手段により前記光学部材を振動させた後の前記光電変換センサの出力信号との差分値を演算する演算手段と、
前記異物情報に基づく補正データを用いて前記光電変換センサの出力信号を補正する補正手段と、
前記演算手段により算出された前記差分値が所定の値以上である場合に、前記補正データを更新する更新手段と、
を備えることを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記補正データは、前記光学部材の表面に付着した異物により生じる前記光電変換センサの出力信号の劣化を補正するための補正データであることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記演算手段は、前記加振手段により前記光学部材を振動させる前の前記光電変換センサの出力信号と、前記加振手段により前記光学部材を振動させた後の前記光電変換センサの出力信号との差分値のピーク値を算出し、前記更新手段は前記ピーク値が前記所定の値以上である場合に、前記補正データを更新す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】
前記演算手段は、前記加振手段により前記光学部材を振動させる前の前記光電変換センサの出力信号と、前記加振手段により前記光学部材を振動させた後の前記光電変換センサの出力信号との差分値の積分値を算出し、前記更新手段は前記積分値が前記所定の値以上である場合に、前記補正データを更新することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項５】
撮影光学系により結像された被写体像を光電変換する撮像素子と、前記撮像素子上に２次元に配列され、位相差検出方式により前記被写体像のデフォーカス量を検出するための信号を出力する光電変換センサと、前記撮像素子の前方に配置された光学部材と、前記光学部材の表面に付着した異物の少なくとも位置と大きさの情報を含む異物情報を記憶する記憶手段と、前記光学部材の表面に付着した異物を除去するために前記光学部材を振動させる加振手段と、を備える撮像装置を制御する方法であって、
前記加振手段により前記光学部材を振動させる前の前記光電変換センサの出力信号と、前記加振手段により前記光学部材を振動させた後の前記光電変換センサの出力信号との差分値を演算する演算工程と、
前記異物情報に基づく補正データを用いて前記光電変換センサの出力信号を補正する補正工程と、
前記演算工程において算出された前記差分値が所定の値以上である場合に、前記補正データを更新する更新工程と、
を備えることを特徴とする撮像装置の制御方法。
【請求項６】
請求項５に記載の制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＣＣＤやＣＭＯＳセンサ等の撮像素子を用いた撮像装置上に配置した位相差方式によるデフォーカス検出センサにおける、光学ローパスフィルター等の表面に付着した異物によるデフォーカス検出精度劣化を抑制する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、デジタルカメラやデジタルビデオカメラなどのように、ＣＣＤやＣＭＯＳセンサ等の撮像素子を用いて画像信号を生成し、それをデータとして記録する撮像装置が数多く出回るようになってきている。
【０００３】
また、デジタルカメラでは、特許文献１に開示されるように、ＣＣＤやＣＭＯＳセンサ等の撮像素子の前面であって撮影光軸上に配設された光学部材上にゴミ等の異物が付着した場合に、光学部材に振動を与えることにより、異物を取り除く技術が知られている。
【０００４】
また、特許文献２に開示されるように、撮像素子の前方に配置された保護ガラス、フィルター等にゴミが付着した場合でも、撮影画像への影響を抑制できるように補正する技術が知られている。
【特許文献１】特開２００７−１３４８０１号公報
【特許文献２】特開２００７−２１５１５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
撮像素子を用いた撮像装置上に配置した位相差方式によるデフォーカス検出センサを用いてデフォーカス量を検出するシステムにおいて、光学ローパスフィルター等の表面に異物が付着していると、この異物に対応する位置のラインセンサの出力が低下する。
【０００６】
この状態を図１Ａ乃至図１Ｄを参照して説明する。
【０００７】
図１Ａは、ラインセンサＡに異物の影響がない場合を示す。
【０００８】
ラインセンサＡ，Ｂの各センサの出力をプロットし、波形を整形した後、相関演算によりデフォーカス値Ｄ１が得られる。
【０００９】
一方、図１Ｂは、ラインセンサＡの一部であるＮ番目のセンサに異物が付着している場合を示す。
【００１０】
Ｎ番目のセンサの出力が低下することにより、ラインセンサＡ，Ｂの各センサの出力をプロットし相関演算によりデフォーカス値Ｄ２が得られる。
【００１１】
ラインセンサＡに異物の影響がない場合に対し、異物の影響がある場合には、デフォーカス量に、Ｄ２−Ｄ１分のずれが生じてしまう。
【００１２】
このとき検出されるデフォーカスは、理想的デフォーカス量に対し、（Ｄ２−Ｄ１）の誤差を生じている状態といえる。
【００１３】
以上が異物付着によるデフォーカス検出精度が劣化している状態についての説明である。
【００１４】
続いて図１Ｃに、ラインセンサ上に異物の影が投影されている場合のデフォーカス量のずれの影響を緩和するために、異物の付着による影響を補正するパラメータを用いた場合を示す。
【００１５】
ラインセンサＡの一部であるＮ番目のセンサに異物が付着している場合、Ｎ番目のセンサの出力が低下する。
【００１６】
このＮ番目のセンサの出力について補正パラメータｈ（Ｎ）を加算することにより、Ｎ番目のセンサの出力を補正する。補正後のラインセンサＡ，Ｂの各センサの出力をプロットし相関演算によりデフォーカス値Ｄ３が得られる。
【００１７】
このとき検出されるデフォーカス量は、理想的デフォーカス量Ｄ１に対し、（Ｄ３−Ｄ１）の誤差を生じるが、出力補正値の効果により、補正なしの場合よりもデフォーカス量の誤差を小さく抑制することができる。
【００１８】
以上のようにラインセンサに対して異物の影響が少なくなるように出力を補正するシステムでは、どのラインセンサに異物があるか、異物の大きさはどの程度であるか、といった異物とラインセンサの関係を関連付けておく必要がある。
【００１９】
一方、従来の光学部品を振動させることにより異物を除去する機能を有するシステムにおいては、異物除去機能を動作させると、異物が排除されるか、もしくは移動することがわかっている。
【００２０】
図１Ｄは、この異物除去機能を作動させたのち、ラインセンサ上に異物がなくなったにもかかわらず、異物が付着している場合の補正パラメータを引き続いて使用した場合を示す。
【００２１】
ラインセンサＡの一部であるＮ番目のセンサの異物が除去された場合、Ｎ番目のセンサの出力が本来の出力レベルに復帰する。
【００２２】
このＮ番目のセンサの出力について、それまでと同様に異物補正パラメータｈ（Ｎ）を加算すると、Ｎ番目のセンサの補正後の出力が、本来の値より大きくなるといった問題がある。
【００２３】
この後のＡＦ演算処理において、ラインセンサＡ，Ｂの各センサの出力をプロットし相関演算によりデフォーカス値Ｄ４が得られる。
【００２４】
このとき検出されるデフォーカス量は、理想的デフォーカス量Ｄ１に対し、（Ｄ４−Ｄ１）の誤差を生じる。
【００２５】
異物補正なしの場合に比べ、Ｎ番目のセンサの出力が本来の出力より持ち上がっている影響で、デフォーカス量の誤差が大きくなってしまうことがわかる。
【００２６】
このように、撮像面ラインセンサと異物除去機能を有するシステムにおいては、上記異物補正パラメータが適切でないと、デフォーカス検出誤差が大きくなるという問題があった。
【００２７】
従って、本発明は上述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、デフォーカス量検出のためのラインセンサに異物が付着していた場合でも、デフォーカス量の検出誤差を極力抑制できるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【００２８】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係わる撮像装置は、撮影光学系により結像された被写体像を光電変換する撮像素子と、前記撮像素子上に２次元に配列され、位相差検出方式により前記被写体像のデフォーカス量を検出するための信号を出力する光電変換センサと、前記撮像素子の前方に配置された光学部材と、前記光学部材の表面に付着した異物の少なくとも位置と大きさの情報を含む異物情報を記憶する記憶手段と、前記光学部材の表面に付着した異物を除去するために前記光学部材を振動させる加振手段と、前記加振手段により前記光学部材を振動させる前の前記光電変換センサの出力信号と、前記加振手段により前記光学部材を振動させた後の前記光電変換センサの出力信号との差分値を演算する演算手段と、前記異物情報に基づく補正データを用いて前記光電変換センサの出力信号を補正する補正手段と、前記演算手段により算出された前記差分値が所定の値以上である場合に、前記補正データを更新する更新手段と、を備えることを特徴とする。
【００２９】
また、本発明に係わる撮像装置の制御方法は、撮影光学系により結像された被写体像を光電変換する撮像素子と、前記撮像素子上に２次元に配列され、位相差検出方式により前記被写体像のデフォーカス量を検出するための信号を出力する光電変換センサと、前記撮像素子の前方に配置された光学部材と、前記光学部材の表面に付着した異物の少なくとも位置と大きさの情報を含む異物情報を記憶する記憶手段と、前記光学部材の表面に付着した異物を除去するために前記光学部材を振動させる加振手段と、を備える撮像装置を制御する方法であって、前記加振手段により前記光学部材を振動させる前の前記光電変換センサの出力信号と、前記加振手段により前記光学部材を振動させた後の前記光電変換センサの出力信号との差分値を演算する演算工程と、前記異物情報に基づく補正データを用いて前記光電変換センサの出力信号を補正する補正工程と、前記演算工程において算出された前記差分値が所定の値以上である場合に、前記補正データを更新する更新工程と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によれば、デフォーカス量検出のためのラインセンサに異物が付着していた場合でも、デフォーカス量の検出誤差を極力抑制することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００３２】
（第１の実施形態）
本実施形態では、撮影光学系により結像された被写体像を光電変換する撮像素子上に２次元に配列された位相差検出方式によるデフォーカス検出センサ（光電変換センサ）と、光学部品振動システムを用いた異物除去機能とを有するカメラについて説明する。
【００３３】
図２は、本発明を一眼レフタイプのデジタルカメラに適用した場合の電気回路のブロック構成を示す図である。
【００３４】
図２において、１０は、デジタル一眼レフカメラの制御を司るカメラ制御マイコンである。
【００３５】
電源制御部８１は、カメラ制御マイコン１０からの制御信号を受けて電源８０からカメラ各部へ電源を供給する。
【００３６】
電源スイッチ１４は、カメラ制御マイコン１０に接続されており、電源スイッチ１４がオンしていると、カメラが起動状態である。電源スイッチ１４がオンしていない場合には、カメラは不動作状態となる。
【００３７】
撮影者がメニュースイッチ１７をオンすると、メニューモードに移行する。メニューモードでは、メモリ制御回路５０、ＴＦＴ制御回路５２、ＴＦＴモニタ５４、ＴＦＴバックライト５５、および画像表示メモリ５６を駆動し、ＴＦＴモニタ５４へメニュー情報を表示する。撮影者が、電子ダイヤル１６、ＳＥＴ釦スイッチ１９、操作部２０などの操作を行うと、メニュー設定を変更することができる。変更したメニュー情報はメモリ５８に格納される。
【００３８】
撮影者が再生スイッチ１８をオンすると、再生モードに移行する。
【００３９】
再生モードでは、記録部６２、Ｉ／Ｆ６０、圧縮伸張回路５９を駆動し、メモリ制御回路５０、画像表示メモリ５６上に再生画像データを生成する。さらに、ＴＦＴ制御回路５２、ＴＦＴモニタ５４、ＴＦＴバックライト５５および画像表示メモリ５６を駆動し、再生画像を表示する。撮影者が電子ダイヤル１６などの操作を行うと、再生画像を変更することが出来る。
【００４０】
カメラ制御マイコン１０は、レンズ接続インターフェース７１を経由してレンズ制御マイコン２００とのデータ通信が可能かを検出する。
【００４１】
レンズ装着検知スイッチ７０がオンしている場合、レンズ（撮影光学系）が装着されレンズ制御マイコン２００とのデータ通信が可能と判断し、カメラ制御マイコン１０と、レンズ制御マイコン２００の間でデータを受け渡す。具体的には、レンズ絞り制御データ、ズーム制御情報、距離環制御情報など各レンズ制御データを受け渡す。なお、２０１は絞り制御回路、２０２はズーム制御回路、２０３は測距制御回路である。
【００４２】
さらにカメラ制御マイコン１０は、フラッシュ装着検知スイッチ７２がオンしているか、また、フラッシュ接続インターフェース７３を経由してフラッシュ制御マイコン１００とのデータ通信が可能かを検出する。フラッシュ１０５が装着されており通信可能な場合には、カメラ制御マイコン１０と、フラッシュ制御マイコン１００の間でデータを通信し、フラッシュ制御データ、ズーム位置情報、ガイドナンバー、メインコンデンサの充電量などの各フラッシュ制御データを受け渡す。なお、１０１はフラッシュの発光部、１０２はフラッシュの調光制御のための光量センサ、１０３はメインコンデンサの充電制御回路、１０４はフラッシュのズーミングを制御するズーム制御回路である。
【００４３】
カメラ制御マイコン１０は、レリーズスイッチ１５の第１スイッチＳＷ１のＯＮを検出すると、撮影モードに遷移し、測光回路１３を駆動し被写界の輝度を測光することにより測光制御データを取得する。
【００４４】
測距回路３５は、撮像素子３０を用いた撮像装置上に配置した位相差方式によるデフォーカス検出センサである。
【００４５】
カメラ制御マイコン１０は、測距回路３５を駆動するとともに、測距回路３５の出力を元に被写体のデフォーカス量を演算することによりＡＦデータを取得する。
【００４６】
カメラ制御マイコン１０は、レリーズスイッチ１５の第２スイッチＳＷ２のＯＮを検出すると、レリーズ動作を行う。カメラ制御マイコン１０は、前述の測光制御データとＡＦデータをもとに、シャッター制御量、レンズ絞り制御量を算出し、シャッター制御部１１を駆動し、レンズ制御マイコン２００へレンズ絞り制御量、測距制御駆動量を受け渡し、レンズ絞り駆動を行う。
【００４７】
カメラ制御マイコン１０は、メモリ制御回路５０に撮像回路ブロックの制御動作を開始させる。
【００４８】
撮像回路ブロックは、撮像素子を含む撮像回路３０、タイミング発生回路３１、撮像回路３０からの出力信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換回路３２、Ａ／Ｄ変換回路３２の出力を元に画像処理を行う画像処理回路３３から構成される。そして、メモリ制御回路５０は、撮像回路ブロックを駆動することにより、画像データを取得する。
【００４９】
カメラ制御マイコン１０は、画像確認モードに設定されている場合には、メモリ制御回路５０およびＴＦＴ制御回路５２へ表示コマンドを送り、画像処理で得られた画像データを元に表示用データを生成し、得られた表示用データをＴＦＴモニタ５４に表示する。
【００５０】
振動発生回路９０は、撮像素子の前方に配置された光学ローパスフィルター等の光学部品に接続された振動アクチュエータ（加振装置）を駆動する振動発生回路であり、カメラマイコン１０からの信号に基づいて、所定の振動を発生する。振動発生回路９０を駆動することにより、異物除去機能を動作させると、撮像面前方の光学部品の表面上に付着している異物が排除もしくは移動される。
【００５１】
以上が、本実施形態の一眼レフタイプデジタルカメラの電気回路のブロック構成の説明である。
【００５２】
次に、図３は本実施形態のデジタル一眼レフカメラの位相差ＡＦ（オートフォーカス）の動作を示すフローチャートである。
【００５３】
カメラのスイッチ等によりＡＦ操作を行った場合、ステップＳ３００よりＡＦ動作を開始する。
【００５４】
ステップＳ３１０では、カメラ制御マイコン１０により測距回路３５を初期値設定し、ＡＦセンサを駆動するためのデバイス設定を行う。続いてステップＳ３２０へ移行する。
【００５５】
ステップＳ３２０では測距回路３５を駆動し、ラインセンサＡ、ラインセンサＢの蓄積を行う。
【００５６】
ステップＳ３３０では各ラインセンサＡ，Ｂの出力波形を読み出す。
【００５７】
ステップＳ３４０では、シェーディング補正を行い、ラインセンサＡ、ラインセンサＢの各センサの出力値波形を補正する。
【００５８】
ステップＳ３５０では、ステップＳ３４０で得られた読み出し値と、ラインセンサ光軸上にある異物の位置情報、大きさ情報などのメモリ上に格納している異物補正データ（異物情報）に基づいて、ラインセンサＡ，Ｂの出力の補正処理を行う。続いてステップＳ３６０へ移行する。
【００５９】
ステップＳ３６０では、ステップＳ３５０で補正したデータを元に、ラインセンサＡ、ラインセンサＢの各センサ波形に対し波形評価を行う。続いてステップＳ３７０へ移行する。
【００６０】
ステップＳ３７０では、ステップＳ３６０での波形評価の結果から、デフォーカス演算処理を行い、デフォーカス量を算出し、プレディクション量を算出する。ステップＳ３８０へ遷移する。
【００６１】
ステップＳ３８０では、プレディクション量が所定値以内であれば、合焦範囲にあると判断し、ＡＦ処理を完了するとともに、ステップＳ４００に移行しＡＦ処理を終了し、メイン処理へ戻る。
【００６２】
ステップＳ３８０で、プレディクション量が所定値以内に無ければ、合焦状態に無いことからプレディクション量に応じてフォーカスレンズ駆動を行い、再測距のためステップＳ３２０へ遷移する。
【００６３】
以上、図４に示すフローチャートを用いて、位相差ＡＦラインセンサの光軸上にある異物の位置情報、大きさ情報などの異物補正データに基づいた、ラインセンサの信号の劣化の補正処理を行う動作について説明した。
【００６４】
図４は、本実施形態のデジタル一眼レフカメラの位相差ＡＦ異物補正データの更新シーケンスを示すフローチャートである。
【００６５】
カメラのスイッチ等により光学部材の振動による異物除去動作を操作した場合、ＡＦセンサの出力を補正するために、ステップＳ２００よりＡＦ異物補正データの更新シーケンスを開始する。
【００６６】
ステップＳ２０１では、カメラ制御マイコンにより測距回路３５を初期値設定し、ＡＦセンサを駆動するためのデバイス設定を行う。続いてステップＳ２１０へ移行する。
【００６７】
ステップＳ２１０では１回目のＡＦセンサ部の駆動を行い、ラインセンサＡ、ラインセンサＢの蓄積を行う。続いてステップＳ２１１へ移行する。
【００６８】
ステップＳ２１１では各ラインセンサの出力波形Ａ１（＊）、出力波形Ｂ１（＊）を読み出す。ここで、＊はセンサの番号を代表する記号である。センサをｎ列に配置した場合、＊がとりうる値は＊＝１〜ｎとなる。続いてステップＳ２１２へ移行する。
【００６９】
ステップＳ２１２では、シェーディング補正を行い、ラインセンサＡ、ラインセンサＢの各センサの出力値波形を補正する。補正後の波形をＡ１（＊）’、Ｂ１（＊）’とする。続いてステップＳ２２０へ移行する。
【００７０】
ステップＳ２２０では、カメラ制御マイコン１０は振動発生回路９０を駆動する。振動発生回路９０は、撮像素子の前方に配置された光学ローパスフィルター等の撮像面光学部品に接続された振動アクチュエータを駆動する振動発生回路であり、カメラマイコン１０からの信号に基づいて、所定の振動を発生する。
【００７１】
振動発生回路９０を駆動することにより、異物除去機能を動作させると、撮像面光学部品上に存在している異物が排除もしくは移動されることがわかっている。続いてステップＳ２３０へ移行する。
【００７２】
ステップＳ２３０では２回目のＡＦセンサ部の駆動を行い、ラインセンサＡ、ラインセンサＢの蓄積を行う。続いてステップＳ２３１へ移行する。
【００７３】
ステップＳ２３１では各ラインセンサの出力波形Ａ２（＊）、出力波形Ｂ２（＊）を読み出す。続いてステップＳ２３２へ移行する。
【００７４】
ステップＳ２３２では、シェーディング補正をおこない、ラインセンサＡ、ラインセンサＢの各センサの出力値波形を補正する。補正後の波形をＡ２（＊）’、Ｂ２（＊）’とする。続いてステップＳ２３３へ移行する。
【００７５】
ステップＳ２３３では、各ラインセンサＡの１回目の出力波形の補正後データＡ１（＊）’と２回目の出力波形の補正後データＡ２（＊）’を比較する。また、各ラインセンサＢの１回目の出力波形の補正後データＢ１（＊）’と２回目の出力波形の補正後データＢ２（＊）’を比較する。そして、以下の差分データ（差分値）を求める。
【００７６】
ラインセンサＡの差分データ＝Ａ２（＊）’−Ａ１（＊）’
ラインセンサＢの差分データ＝Ｂ２（＊）’−Ｂ１（＊）’
そして、ステップＳ２４０へ移行する。
【００７７】
ここで、しきい値をＫａ，Ｋｂとする。（Ｋａ，Ｋｂ）はともにあらかじめ決められた値であり、カメラマイコン１０の記憶領域に設定されているものとする。
【００７８】
ステップＳ２４０では、ラインセンサＡの差分データがしきい値Ｋａ未満であるか否かを評価するとともに、ラインセンサＢの差分データがしきい値Ｋｂ未満であるか否かを評価する。
【００７９】
ラインセンサＡの差分データがしきい値Ｋａ未満、かつ、ラインセンサＢの差分データがしきい値Ｋｂ未満であれば、ステップＳ２５２へ移行する。一方、ラインセンサＡの差分データがしきい値Ｋａ以上、あるいは、ラインセンサＢの差分データがしきい値Ｋｂ以上のいづれかであれば、ステップＳ２５０へ移行する。
【００８０】
ステップＳ２５２では、異物補正データＤＤＤを変更しない。続いてステップＳ２６０へ遷移する。
【００８１】
一方、ステップＳ２５０では、異物補正データＤＤＤを破棄し、新たにラインセンサＡあるいはＢの差分データを元に異物アドレスデータを生成し、この異物アドレスデータをもとに、新たに異物補正データ（ＤＤＤ’とする）を生成する。
【００８２】
異物補正データＤＤＤをＤＤＤ’に入替えた後、ステップＳ２６０へ遷移する。
【００８３】
ステップＳ２６０で、異物補正データ更新シーケンスを終了する。
【００８４】
以上述べたように、本実施形態においては、位相差ラインセンサの出力波形が異物による欠落等を生じる際に出力値を補正するための補正データ群を用いる。かつまた、異物除去機能を作動させる前の位相差ラインセンサの各センサ出力波形と、異物除去機能を差動させた後の位相差ラインセンサの各センサ出力波形とを比較演算した結果の度合いに応じて、上記の異物補正パラメータを変更するか否かを決定する。
【００８５】
続いて、本実施形態の位相差ラインセンサの異物補正データの仕組みを示すために、以下、図５Ａと図３のフローチャートとを対応させて、ＡＦの異物補正演算の動作について説明する。
【００８６】
ＡＦ波形データと異物補正の関係を図５Ａに示す。
【００８７】
図５Ａは、ラインセンサＡまたはラインセンサＢの出力波形をプロットしたものである。
【００８８】
ラインセンサＡおよびラインセンサＢの出力波形の補正処理は共通であることから、ここではラインセンサＡを例に挙げて説明する。
【００８９】
図５Ａは、ステップＳ３３０で得られるラインセンサＡの出力波形であり、ラインセンサＡのセンサｋ、ｋ＋１、ｋ＋２、ｋ＋３、ｋ＋４、ｋ＋５、ｋ＋６の各々の出力Ａ１（ｋ）、Ａ１（ｋ＋１）、Ａ１（ｋ＋２）、Ａ１（ｋ＋３）、Ａ１（ｋ＋４）、Ａ１（ｋ＋５）、Ａ１（ｋ＋６）を示している。センサｋ＋２の位置に、異物がある場合を例に挙げて以下説明する。
【００９０】
ステップＳ３４０では、シェーディング補正を行い、ラインセンサＡの各センサの出力値波形を補正する。補正後の波形を各々Ｓ１（ｋ）、Ｓ１（ｋ＋１）、Ｓ１（ｋ＋２）、Ｓ１（ｋ＋３）、Ｓ１（ｋ＋４）、Ｓ１（ｋ＋５）、Ｓ１（ｋ＋６）とする。なお、上記の説明では、図５Ａは、ラインセンサＡの出力波形を示すと説明したが、以下では、図５Ａは、ラインセンサＡの出力にシェーディング補正を行なった後の信号波形を示すものとする。
【００９１】
ステップＳ３５０では、カメラマイコン１０のメモリにある異物の位置と補正値のデータから、センサｋ＋２に対する補正量をｈ（ｋ＋２）、他のセンサの補正量をいずれもゼロとして以下の様に、センサ出力を補正する。
【００９２】
補正量を用いて、ラインセンサＡの各々の出力を補正すると、Ｓ１（ｋ）、Ｓ１（ｋ＋１）、｛Ｓ１（ｋ＋２）＋ｈ（ｋ＋２）｝、Ｓ１（ｋ＋３）、Ｓ１（ｋ＋４）、Ｓ１（ｋ＋５）、Ｓ１（ｋ＋６）となる。
【００９３】
このようにシェーディング補正後の波形に異物補正データを加算することにより、異物補正演算を行う。
【００９４】
ステップＳ３６０以降は前述のとおりであり、ＡＦ波形評価を行い、ラインセンサＡ、Ｂ間の相関演算により、デフォーカス演算、プレディクション演算をおこなう。
【００９５】
以上が、図５Ａおよび図３を用いたＡＦの異物補正演算の動作である。
【００９６】
続いて、ＡＦ異物補正データ更新シーケンスを、図５Ａ、図５Ｂ、図５Ｃ、図５Ｄと、図４のフローチャートを参照して説明する。
【００９７】
図５Ａ、図５Ｂ、図５ＣはラインセンサＡのセンサｋ、ｋ＋１、ｋ＋２、ｋ＋３、ｋ＋４、ｋ＋５、ｋ＋６の各々の出力Ａ１（ｋ）、Ａ１（ｋ＋１）、Ａ１（ｋ＋２）、Ａ１（ｋ＋３）、Ａ１（ｋ＋４）、Ａ１（ｋ＋５）、Ａ１（ｋ＋６）を示している。また、各補正値をｈ（ｋ）、ｈ（ｋ＋１）、ｈ（ｋ＋２）、ｈ（ｋ＋３）、ｈ（ｋ＋４）、ｈ（ｋ＋５）、ｈ（ｋ＋６）とする。説明の簡単化のため、ここではｈ（ｋ＋２）が正の値であり、他の補正値はゼロとする。
【００９８】
図５Ａは、センサｋ＋２の位置に、異物がある場合を示す。
【００９９】
図５Ｂは、センサｋ＋２の位置から異物が除去された状態を示す。
【０１００】
図５Ｃは、図５Ａと図５Ｂの波形の重なりと差異を表現するための図である。
【０１０１】
図５Ｄは、図５Ａと図５Ｂの差分を縦軸に置き換えた図である。ここでは、しきい値をＫａとする。
【０１０２】
図４のフローチャートとの対応において、図５Ａは、ステップＳ２１０で蓄積され、ステップＳ２１１にて読み出したラインセンサＡの出力波形である。ステップＳ２１２にて、これらの各出力値にシェーディング補正を行う。なお、上記の説明では、図５Ａは、ラインセンサＡの出力波形を示すと説明したが、以下では、図５Ａは、ラインセンサＡの出力にシェーディング補正を行なった後の信号Ａ１（ｋ）’、Ａ１（ｋ＋１）’、Ａ１（ｋ＋２）’、Ａ１（ｋ＋３）’、Ａ１（ｋ＋４）’、Ａ１（ｋ＋５）’、Ａ１（ｋ＋６）’の波形を示すものとする。
【０１０３】
以下、センサｋ＋２の位置に、異物がある場合を例に挙げて説明する。
【０１０４】
ステップＳ２２０では、カメラ制御マイコン１０は振動発生回路９０を駆動する。振動発生回路９０は、撮像素子の前方に配置された光学ローパスフィルター等の撮像面光学部品に接続された振動アクチュエータを駆動する振動発生回路であり、カメラマイコン１０からの信号に基づいて、所定の振動を発生する。振動発生回路９０を駆動することにより、光学部品の振動による除去機能を動作させると、撮像面光学部品上に存在している異物が排除もしくは移動される。この結果、ｋ＋２の位置に有った異物も除去される。
【０１０５】
ステップＳ２３０では、２回目のＡＦセンサ部の駆動を行う。図５Ｂは、ステップＳ２３０で蓄積され、ステップＳ２３１にて読み出した後、ステップＳ２２２にてシェーディング補正した後に得られるラインセンサＡの出力波形である。センサｋ＋２の位置にあった異物が無くなったものとして説明する。
【０１０６】
ステップＳ２３３では、１回目のＡＦデータと２回目のＡＦデータの波形の比較を行う。この様子を図５Ｃに示す。
【０１０７】
すなわち、ｋ＋２にあった異物が除去されたことにともない、波形データＡ１’と波形データＡ２’に差異が生じている様子を示している。
【０１０８】
ステップＳ２４０は、波形評価値の差分を求めるものであり、波形データＡ２’と波形データＡ１’の差分を演算した概念図を図５Ｄに示す。センサｋ＋２にあった異物の影響を排除した結果、波形データＡ２’のセンサｋ＋２の位置において、センサの出力差がしきい値レベルＫａを超えている状態を示す。
【０１０９】
ステップＳ２４０でしきい値レベルＫａを超えている場合には、異物補正データ群の再設定を行い、波形データＡ２’をもとに、補正値ｈ（＊）  （＊＝ｋ〜ｋ＋６）を再設定する。
【０１１０】
異物補正データ群を入替えた後、ステップＳ２６０へ遷移する。ここでは、ｈ（ｋ＋２）＝ゼロに設定する。
【０１１１】
一方、ステップＳ２４０でしきい値レベルＫａを下回っている場合には、異物補正データ群を変更せずそのまま使用する。ここではｈ（ｋ＋２）をそのまま使用し、他の補正値はゼロのままである。
【０１１２】
同様に、ラインセンサＡの差分データがしきい値Ｋａ未満、かつ、ラインセンサＢの差分データがしきい値Ｋｂ未満であれば、ステップＳ２５２へ移行する。一方、ラインセンサＡの差分データがしきい値Ｋａ以上、あるいは、ラインセンサＢの差分データがしきい値Ｋｂ以上のいづれかであれば、ステップＳ２５０へ移行する。
【０１１３】
ステップＳ２５２では、異物補正データＤＤＤを変更しない。
【０１１４】
ステップＳ２６０で、異物補正データ更新シーケンスを終了する。
【０１１５】
しきい値ＫａおよびＫｂは異物除去による差異を識別するために十分な大きさを持つ数値に設定している。
【０１１６】
以上が、図５Ａ〜図５Ｄ、および図４を用いた、ＡＦの異物補正データ更新シーケンスの説明である。
【０１１７】
以上説明したように、本実施形態によれば、異物除去機能を作動させた結果に応じて、異物補正パラメータを変更することにより、デフォーカス検出センサで検出されるデフォーカスに対する異物による検出誤差をより少なくすることができる。
【０１１８】
（第２の実施形態）
続いて、本発明の第２の実施形態について説明する。
【０１１９】
図６Ａ〜図６Ｄ、図７を参照して、ＡＦの異物補正データ更新シーケンスの第２の実施形態について説明する。図４のフローチャートのステップＳ２３２までのシーケンスは第１の実施形態と同じである。
【０１２０】
図４のステップＳ２３２に続く説明にあたり、図６Ａ、図６Ｂ、図６Ｃは、ラインセンサＡのセンサｋ、ｋ＋１、ｋ＋２、ｋ＋３、ｋ＋４、ｋ＋５、ｋ＋６に対する、シェーディング補正した後の各々の出力Ａ１（ｋ）’、Ａ１（ｋ＋１）’、Ａ１（ｋ＋２）’、Ａ１（ｋ＋３）’、Ａ１（ｋ＋４）’、Ａ１（ｋ＋５）’、Ａ１（ｋ＋６）’を示している。また、各補正値をｈ（ｋ）、ｈ（ｋ＋１）、ｈ（ｋ＋２）、ｈ（ｋ＋３）、ｈ（ｋ＋４）、ｈ（ｋ＋５）、ｈ（ｋ＋６）とする。説明の簡単化のため、ここではｈ（ｋ＋２）が正の値であり、他の補正値はゼロとする。
【０１２１】
図６Ａは、ラインセンサＡのシェーディング補正した後の出力をフィルタリングにより滑らかな曲線に生成した波形であり、センサｋ＋２の位置に、異物がある場合を示す。
【０１２２】
図６Ｂは、同様に滑らかな曲線を生成した波形を示すが、センサｋ＋２の位置から異物が除去されている状態を示す。
【０１２３】
図７のステップＳ２３４では、１回目のＡＦデータと２回目のＡＦデータの波形の比較をおこなう。
【０１２４】
図６Ｃは、図７のステップＳ２３４で得られる、ラインセンサＡ１の波形（図６Ａ）とラインセンサＡ２の波形（図６Ｂ）の差異を表現するための図である。
【０１２５】
図６Ｄは、図６Ａと図６Ｂの差分を縦軸に置き換えた図である。
【０１２６】
ステップＳ２４１では、各センサの出力の差をΔ（＊）  ＊＝ｋ〜ｋ＋６とすると、
Δｋ＝Ａ２（ｋ）’−Ａ１（ｋ）’
Δｋ＋１＝Ａ２（ｋ＋１）’−Ａ１（ｋ＋１）’
Δｋ＋２＝Ａ２（ｋ＋２）’−Ａ１（ｋ＋２）’
Δｋ＋３＝Ａ２（ｋ＋３）’−Ａ１（ｋ＋３）’
Δｋ＋４＝Ａ２（ｋ＋４）’−Ａ１（ｋ＋４）’
Δｋ＋５＝Ａ２（ｋ＋５）’−Ａ１（ｋ＋５）’
Δｋ＋６＝Ａ２（ｋ＋６）’−Ａ１（ｋ＋６）’
となる。この差分データ群のうち最大となるデータ（ピーク値）を求め、ｍａｘΔ（＊）  ＊＝ｋ〜ｋ＋６とする。続いてステップＳ２４２へ移行する。
【０１２７】
ステップＳ２４２では、ｍａｘΔ（＊）が所定値Ｋａ以上であるか否かを判定する。ｍａｘΔ（＊）がしきい値Ｋａ未満であれば、ステップＳ２５２へ移行し、一方、ｍａｘΔ（＊）がしきい値Ｋａ以上であれば、ステップＳ２５０へ移行する。
【０１２８】
ステップＳ２５２では、異物補正データＤＤＤを変更しない。続いてステップＳ２６０へ遷移する。
【０１２９】
ステップＳ２６０では、異物補正データ更新シーケンスを終了する。
【０１３０】
以上が、ＡＦの異物補正データ更新シーケンスの第２の実施形態である。
【０１３１】
第２の実施形態によれば、異物除去機能を作動させた際に、ラインセンサＡの出力をフィルタリングにより滑らかな曲線とした波形もしくはラインセンサＢの出力をフィルタリングにより滑らかな曲線とした波形をもとに、異物除去前後の波形比較を詳細に行うことが可能である。
【０１３２】
ラインセンサＡもしくはラインセンサＢの波形比較を詳細に行うことにより、変化量を第１の実施形態よりも詳細に検出することができる。こうして詳細に検出することによってデフォーカス検出センサで検出されるデフォーカスに対する異物による検出誤差をより少なくできるという効果がある。
【０１３３】
（第３の実施形態）
つづいて、本発明の第３の実施形態について、図８を参照して説明する。
【０１３４】
図８は、ＡＦの異物補正データ更新シーケンスの第３の実施形態の動作を示すフローチャートである。図４のステップＳ２３２までのシーケンスは第１の実施形態と同じである。
【０１３５】
図４のステップＳ２３２に続くステップＳ２３５では、ラインセンサＡ１の波形（図６Ａ）とラインセンサＡ２の波形（図６Ｂ）の差異を算出する。
【０１３６】
各センサの出力の差をΔ（＊）  ＊＝ｋ〜ｋ＋６、として、各センサの差分を縦軸に投影した図を図６Ｄに示す。図６Ｄの差分で囲まれた面積（積分値）をｓとすると、
面積ｓ＝∫｛Δ（＊）｝ｄｘ  （＊＝ｋ〜ｋ＋６）
で表わすことが出来る。続いてステップＳ２４７へ移行する。
【０１３７】
ステップＳ２４７では、面積ｓが所定値以上であるか否かを判定する。
【０１３８】
面積ｓが所定値未満であれば、ステップＳ２５２へ移行し、一方、面積ｓが所定値以上あれば、ステップＳ２５０へ移行する。
【０１３９】
ステップＳ２５２では、異物補正データＤＤＤを変更しない。続いてステップＳ２６０へ遷移する。
【０１４０】
ステップＳ２６０で、異物補正データ更新シーケンスを終了する。
【０１４１】
以上がＡＦの異物補正データ更新シーケンスの第３の実施形態である。
【０１４２】
第３の実施形態によれば、異物除去機能を作動させた際に、ラインセンサＡの出力をフィルタリングにより滑らかな曲線とした波形もしくはラインセンサＢの出力をフィルタリングにより滑らかな曲線とした波形をもとに投影面積を算出する。異物除去前後の波形の投影面積を用いて詳細に比較を行うことが可能である。
【０１４３】
ラインセンサＡもしくはラインセンサＢの波形の投影面積を用いて詳細に比較演算することにより、変化量を第１の実施形態よりも詳細に検出することができる。こうして詳細に検出することによってデフォーカス検出センサで検出されるデフォーカスに対する異物による検出誤差をより少なくすることができる。
【０１４４】
（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。
【０１４５】
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。
【０１４６】
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。
【図面の簡単な説明】
【０１４７】
【図１Ａ】本発明の第１の実施形態に係る撮像装置の演算処理を説明する概念図である。
【図１Ｂ】本発明の第１の実施形態に係る撮像装置の演算処理を説明する概念図である。
【図１Ｃ】本発明の第１の実施形態に係る撮像装置の演算処理を説明する概念図である。
【図１Ｄ】本発明の第１の実施形態に係る撮像装置の演算処理を説明する概念図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る撮像装置としてのレンズ交換式一眼レフデジタルカメラの回路構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る撮像装置のＡＦ演算処理を説明するフローチャートである。
【図４】本発明の第１の実施形態に係るＡＦ異物補正データ更新シーケンスを示すフローチャートである。
【図５Ａ】本発明の第１の実施形態に係る撮像装置の演算処理を説明する概念図である。
【図５Ｂ】本発明の第１の実施形態に係る撮像装置の演算処理を説明する概念図である。
【図５Ｃ】本発明の第１の実施形態に係る撮像装置の演算処理を説明する概念図である。
【図５Ｄ】本発明の第１の実施形態に係る撮像装置の演算処理を説明する概念図である。
【図６Ａ】本発明の第２の実施形態に係る撮像装置の演算処理を説明する概念図である。
【図６Ｂ】本発明の第２の実施形態に係る撮像装置の演算処理を説明する概念図である。
【図６Ｃ】本発明の第２の実施形態に係る撮像装置の演算処理を説明する概念図である。
【図６Ｄ】本発明の第２の実施形態に係る撮像装置の演算処理を説明する概念図である。
【図７】本発明の第２の実施形態に係るＡＦ異物補正データ更新シーケンスを示すフローチャートである。
【図８】本発明の第３の実施形態に係るＡＦ異物補正データ更新シーケンスを示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１４８】
１０  カメラ制御マイコン
３０  撮像回路
３５  測距回路
９０  振動発生回路
【図１Ａ】
2010103705.tif 000003
【図１Ｂ】
2010103705.tif 000004
【図１Ｃ】
2010103705.tif 000005
【図１Ｄ】
2010103705.tif 000006
【図２】
2010103705.tif 000007
【図３】
2010103705.tif 000008
【図４】
2010103705.tif 000009
【図５Ａ】
2010103705.tif 000010
【図５Ｂ】
2010103705.tif 000011
【図５Ｃ】
2010103705.tif 000012
【図５Ｄ】
2010103705.tif 000013
【図６Ａ】
2010103705.tif 000014
【図６Ｂ】
2010103705.tif 000015
【図６Ｃ】
2010103705.tif 000016
【図６Ｄ】
2010103705.tif 000017
【図７】
2010103705.tif 000018
【図８】
2010103705.tif 000019