(57)【要約】【課題】レンズ交換式デジタルカメラにおいて、カメラボディ内に専用の光源を内蔵することなく撮像光路上の異物を検出できる異物検出治具を提供する。【解決手段】カメラボディに取り付けるボディキャップ２に、カメラボディに取り付けたときの光軸２０に位置するＬＥＤ２１を備え、このＬＥＤ２１を光源として、異物検出用画像を撮像する。撮像された異物検出用画像から異物により生じた影を検出し、その影の位置より撮像光路上の異物の位置を算出して、撮像画像の異物による像欠陥を補正する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズ交換式デジタルカメラの撮像光路上に存在する異物の検出に用いられ、
前記デジタルカメラのレンズマウント部分に取り付けるための取付手段と、
前記取付手段により前記レンズマウント部分に取り付けられたときに前記撮像光路の光軸上に位置する光源とを備えることを特徴とする異物検出治具。
【請求項２】
請求項１の異物検出治具において、
前記光源へ電源を供給する電源供給手段をさらに備えることを特徴とする異物検出治具。
【請求項３】
請求項１の異物検出治具において、
前記光源へ外部より電源を供給する電力供給端子をさらに備えることを特徴とする異物検出治具。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかの異物検出治具において、
前記光源の点灯状態を外部に示すパイロットランプをさらに備えることを特徴とする異物検出治具。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかの異物検出治具において、
前記光源は、白色または緑色に発光する光源であることを特徴とする異物検出治具。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかの異物検出治具において、
ユーザの操作により前記光源の点消灯を切り換えるスイッチをさらに備えることを特徴とする異物検出治具。
【請求項７】
請求項６の異物検出治具において、
前記光源が点灯されてから一定時間経過後に、前記光源を消灯するオートパワーオフ手段をさらに備えることを特徴とする異物検出治具。
【請求項８】
請求項１〜５のいずれかの異物検出治具において、
前記光源の点消灯を外部から指示する信号の入力端子をさらに備えることを特徴とする異物検出治具。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれかの異物検出治具を用いて撮像光路上に存在する異物を撮像するレンズ交換式デジタルカメラ本体において、
前記異物を撮像するための異物検出モードをユーザの操作により選択するモード選択手段と、
前記モード選択手段により選択されたモードを設定するモード設定手段とを備えることを特徴とするカメラ本体。
【請求項１０】
請求項１〜８のいずれかの異物検出治具を用いて撮像光路上に存在する異物を撮像するレンズ交換式デジタルカメラ本体において、
前記異物検出治具が取り付けられたとき、前記異物を撮像するための異物検出モードを設定するモード設定手段を備えることを特徴とするカメラ本体。
【請求項１１】
請求項９または１０のカメラ本体において、
前記異物検出モードが設定されたとき、前記異物を撮像するときの撮像条件を設定する撮像条件設定手段をさらに備えることを特徴とするカメラ本体。
【請求項１２】
請求項８の異物検出治具を用いて撮像光路上に存在する異物を撮像するレンズ交換式デジタルカメラ本体において、
前記異物を撮像するとき、前記光源の点灯を制御する点灯制御手段を備えることを特徴とするカメラ本体。
【請求項１３】
請求項１２のカメラ本体において、
前記異物を撮像するための異物検出モードを設定するモード設定手段と、
前記異物検出モードが設定されたとき、前記異物を撮像するときの撮像条件を設定する撮像条件設定手段とをさらに備えることを特徴とするカメラ本体。
【請求項１４】
請求項１３のカメラ本体において、
前記異物の撮像を実行するための実行条件を設定する実行条件設定手段と、
前記実行条件設定手段により設定された条件を満たし、さらに前記異物検出治具が取り付けられたときに前記モード設定手段により設定される前記異物検出モードに応答して、前記異物を前記撮像手段により撮像することを指令する異物撮像指令手段とをさらに備えることを特徴とするカメラ本体。
【請求項１５】
請求項９〜１４のいずれかのカメラ本体において、
撮像時の絞りと射出瞳距離に関する情報をその撮像画像とともに記録する記録制御手段をさらに備えることを特徴とするカメラ本体。
【請求項１６】
請求項１５のカメラ本体において、
前記記録制御手段は、撮像画像とともに、そのカメラボディの個体を識別するための個体番号または個体記号を記録することを特徴とするカメラ本体。
【請求項１７】
請求項１〜８のいずれかの異物検出治具と、請求項９〜１６のいずれかのカメラ本体とを備えることを特徴とするレンズ交換式デジタルカメラにおける異物検出システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レンズ交換式のデジタルカメラにおける撮像光路上に存在する異物の検出および像欠陥補正に関する。
【０００２】
【従来の技術】
デジタルカメラなどの電子カメラでは、撮像光路上にあり撮像素子の近傍に配置されたフィルタ等に異物が付着すると、その異物により生じた影が撮像画像の欠陥となる。特にレンズ交換式の電子カメラでは、レンズ交換時にミラーボックス内に入った塵や埃が付着するのを避けることは困難である。このような問題点を解決するため、撮像光路上に存在する異物の位置を検出して、その異物により生じた撮像画像の欠陥を補正する電子カメラが知られている。この電子カメラは、カメラボディ内に設けられた照明用光源を用いて異物の影を撮像し、その撮像画像から異物の位置を検出する（特許文献１）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−３７４４４５号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献１に記載の電子カメラでは、カメラボディ内に専用の光源を内蔵する必要がある。したがって、光源を内蔵していない既存の電子カメラにこの発明を適用することはできない。また、この電子カメラは光源を内蔵することによってカメラボディの構造が複雑となるため、カメラボディのコストアップにつながる。
【０００５】
本発明は、レンズ交換式デジタルカメラにおいて、カメラ本体内に専用の光源を内蔵することなく撮像光路上の異物を検出できる異物検出治具およびカメラ本体を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明による異物検出治具は、レンズ交換式デジタルカメラの撮像光路上に存在する異物の検出に用いられ、デジタルカメラのレンズマウント部分に取り付けるための取付手段と、取付手段によりレンズマウント部分に取り付けられたときに撮像光路の光軸上に位置する光源とを備えるものである。
請求項２の発明は、請求項１の異物検出治具において、光源へ電源を供給する電源供給手段をさらに備えるものである。
請求項３の発明は、請求項１の異物検出治具において、光源へ外部より電源を供給する電力供給端子をさらに備えるものである。
請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれかの異物検出治具において、光源の点灯状態を外部に示すパイロットランプをさらに備えるものである。
請求項５の発明は、請求項１〜４のいずれかの異物検出治具において、光源は白色または緑色に発光する光源とするものである。
請求項６の発明は、請求項１〜５のいずれかの異物検出治具において、ユーザの操作により光源の点消灯を切り換えるスイッチをさらに備えるものである。
請求項７の発明は、請求項６の異物検出治具において、光源が点灯されてから一定時間経過後に、光源を消灯するオートパワーオフ手段をさらに備えるものである。
請求項８の発明は、請求項１〜５のいずれかの異物検出治具において、光源の点消灯を外部から指示する信号の入力端子をさらに備えるものである。
請求項９の発明は、請求項１〜８のいずれかの異物検出治具を用いて撮像光路上に存在する異物を撮像するレンズ交換式デジタルカメラ本体において、異物を撮像するための異物検出モードをユーザの操作により選択するモード選択手段と、モード選択手段により選択されたモードを設定するモード設定手段とを備えるものである。
請求項１０の発明は、請求項１〜８のいずれかの異物検出治具を用いて撮像光路上に存在する異物を撮像するレンズ交換式デジタルカメラ本体において、異物検出治具が取り付けられたとき、異物を撮像するための異物検出モードを設定するモード設定手段を備えるものである。
請求項１１の発明は、請求項９または１０のカメラ本体において、異物検出モードが設定されたとき、異物を撮像するときの撮像条件を設定する撮像条件設定手段をさらに備えるものである。
請求項１２の発明は、請求項８の異物検出治具を用いて撮像光路上に存在する異物を撮像するレンズ交換式デジタルカメラ本体において、異物を撮像するとき、光源の点灯を制御する点灯制御手段を備えるものである。
請求項１３の発明は、請求項１２のカメラ本体において、異物を撮像するための異物検出モードを設定するモード設定手段と、異物検出モードが設定されたとき、異物を撮像するときの撮像条件を設定する撮像条件設定手段とをさらに備えるものである。
請求項１４の発明は、請求項１３のカメラ本体において、異物の撮像を実行するための実行条件を設定する実行条件設定手段と、実行条件設定手段により設定された条件を満たし、さらに異物検出治具が取り付けられたときにモード設定手段により設定される異物検出モードに応答して、異物を撮像手段により撮像することを指令する異物撮像指令手段とをさらに備えるものである。
請求項１５の発明は、請求項９〜１４のいずれかのカメラ本体において、撮像時の絞りと射出瞳距離に関する情報をその撮像画像とともに記録する記録制御手段をさらに備えるものである。
請求項１６の発明は、請求項１５のカメラ本体において、記録制御手段は、撮像画像とともに、そのカメラボディの個体を識別するための個体番号または個体記号を記録するものである。
請求項１７の発明によるレンズ交換式デジタルカメラの異物検出システムは、請求項１〜８のいずれかの異物検出治具と、請求項９〜１６のいずれかのカメラ本体とを備えるものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
−第１の実施の形態−
本発明を適用した異物検出システムの第１の実施の形態を図１に示す。この異物検出システムは、デジタルカメラのカメラボディに取り付けられるボディキャップに光源を設け、このボディキャップを治具として用いることにより、撮像光路上の異物を検出するための画像を撮像する。さらに、撮像された異物検出用画像から異物により生じた影を検出し、その影の位置より撮像光路上の異物の位置を算出して、撮像画像の異物による像欠陥を補正する。図１の異物検出システムは、カメラボディ１、ボディキャップ２、レンズ３、パソコン４、モニタ５、およびメモリカードリーダ６を有する。カメラボディ１は、一般的に用いられているレンズ交換式デジタルカメラのカメラボディであり、レンズマウント部１１、撮像部１２、メモリカード１３、出力インタフェース１４、および制御部１７を有する。
【０００８】
レンズマウント部１１は、カメラボディ１にボディキャップ２やレンズ３を取り付けるための部分である。ボディキャップ２やレンズ３には、このレンズマウント部１１に取り付けるための機構が備えられており、これらを任意に交換してレンズマウント部１１に取り付けることができる。ボデイキャップ２は、レンズ３を取り付けていないときにカメラボディ１の内部を保護するためのキャップであるとともに、後に説明するように異物検出用の画像を撮像するときの治具としても用いられる。レンズ３は撮像用交換レンズであり、撮像の用途によって様々なものが用いられる。
【０００９】
撮像部１２は、レンズマウント部１１に取り付けられたレンズ３を通して外部より入力される被写体の像を撮像し、その撮像画像データをメモリカード１３に出力する。撮像部１２は、ＣＣＤなどの撮像素子や、撮像素子前方に配置された光学フィルタなどの光学部材を備えている。この光学部材は撮像光路上にあり、レンズ３を交換するときに不図示のミラーボックス内に侵入する塵や埃などの異物が付着することがある。光学部材に付着したこれらの異物による影が撮像されると、撮像画像においてその部分は像欠陥となる。このような問題点を解決するため、撮像部１２は通常の撮像画像の他に、ボディキャップ２を治具として用いて、光学部材に付着した異物を検出するための異物検出用画像を後に説明するようにして撮像する。なお、撮像部１２は、制御部１７によって制御されている。
【００１０】
メモリカード１３は、撮像部より出力された異物検出用画像および撮像画像のデータを記録する。メモリカード１３はカメラボディ１より取り外すことができ、取り外したメモリカード１３をメモリカードリーダ６に装着することで、記録されたこれらの画像データをパソコン４に読み込ませることができる。また、メモリカード１３に記録されたこれらの画像データは、出力インタフェース１４を介して直接パソコン４に出力することもできる。メモリカード１３には、たとえばコンパクトフラッシュ（登録商標）やスマートメディア（登録商標）などに代表される記録用デバイスが用いられる。
【００１１】
パソコン４は、メモリカード１３に記録された異物検出用画像および撮像画像データをメモリカードリーダ６または出力インタフェース１４を介して読み込み、異物検出プログラムを実行する。異物検出プログラムを実行することにより、パソコン４は異物検出用画像を用いて、光学部材に付着した撮像光路上の異物の位置を算出し、その検出結果に基づいて撮像画像の像欠陥を補正する。パソコン４に読み込まれた画像データおよび異物検出プログラムにより像欠陥を補正された撮像画像データは、内部のハードディスクなどの記録装置に記録されるとともに、モニタ５に画像表示される。このときの異物検出用画像の撮像方法、異物位置の算出方法および像欠陥の補正方法について、以下に順に説明する。
【００１２】
（１）異物検出用画像の撮像
異物検出用画像を撮像するための治具として用いられるボディキャップ２の例を図２に示す。ボディキャップ２の内部には、ＬＥＤ２１、パイロットランプ２２、スイッチ２３、電池２４、電気回路基板２５が備えられている。なお、このボディキャップ２を図１のレンズマウント部１１へ取り付けるときの取り付け方向は、図２において矢印に示す右側の方向である。
【００１３】
ＬＥＤ２１は、ボディキャップ２をレンズマウント部１１に取り付けたとき、図２の符号２０に示す撮像光路の光軸上に位置するように配置されている。このＬＥＤ２１を光源として異物検出用画像を撮像する。このとき、撮像素子までの距離に対してＬＥＤ２１の大きさを十分小さいものとすることで、この光源は点光源とみなすことができる。なお、一般的なベイヤ配列の撮像素子では、ＲＧＢ各色のうちＧ（緑）に対応する素子が多く配置されているため、光源が単色光である場合には、撮像素子において緑色の光に対する感度が特に高い。また、光源が白色光である場合は、ＲＧＢ全ての色成分がこの光源に含まれているため、全ての素子で光を検出することができる。そのため、ＬＥＤ２１には緑色または白色に発光するＬＥＤを用いるのが好ましい。
【００１４】
パイロットランプ２２は、たとえばＬＥＤなどの発光素子で構成され、ボディキャップ２をレンズマウント部１１に取り付けたとき、外側からその点灯状態を視認できるように配置されている。このパイロットランプ２２をＬＥＤ２１の点灯と同期させて点灯することにより、ユーザはカメラのファインダーを覗かなくても外側から容易にＬＥＤ２１の点灯状態を確認できる。
【００１５】
スイッチ２３は、ユーザが操作することにより、ＬＥＤ２１およびパイロットランプ２２の点消灯（オン／オフ）を切り換えるスイッチである。このスイッチ２３は、カメラバッグ内などにおいて不意に切り換わらないような構造とするのが好ましい。たとえば、２つの操作部位を同時に押すことにより切り換える構造や、ばねや固定具により不意に操作されることを防ぐ構造、あるいは操作部位にカバーが付いているような構造などが考えられる。
【００１６】
電池２４は、ＬＥＤ２１やパイロットランプ２２など、ボディキャップ２の各電気部品が動作するための電源を供給する。電池２４には、たとえばボタン電池などが用いられる。電気回路基板２５は、ＬＥＤ２１、パイロットランプ２２、スイッチ２３、電池２４をそれぞれ電気的に接続するための回路パターンや、その他各種の電気部品などにより構成される。電気回路基板２５には、ＬＥＤ２１が一定時間、たとえば３０秒間点灯し続けたときに、無駄な電池消費を防ぐために自動的にＬＥＤ２１を消灯するオートパワーオフ機能が組み込まれている。
【００１７】
次に、以上説明したボディキャップ２を用いて異物検出用画像を撮像する方法を説明する。異物検出用画像を撮像するとき、ユーザはまずボディキャップ２をレンズマウント部１１へ取り付け、その次に撮像条件を設定する。このとき設定する撮像条件は、感度、シャッター速度およびホワイトバランスである。これらの設定値は、ＬＥＤ２１を光源として撮像したときに適切な輝度の画像を得られるようにあらかじめ測定によって決められたものが用いられる。なお、前述のようにＬＥＤ２１は点光源とみなされる。また、ボディキャップ２には絞り機構が付いていないため、撮像条件として絞りを設定する必要はない。
【００１８】
撮像条件を設定したら、ユーザはスイッチ２３を操作してＬＥＤ２１を点灯した後、不図示のレリーズボタンの操作などにより、設定した撮像条件による撮像を行う。なお、ＬＥＤ２１を点灯した後に撮像条件の設定を行って撮像することとしてもよい。この撮像により得られた異物検出用画像のデータは、通常の撮像画像データと同様に、撮像部１２よりメモリカード１３に出力され記録される。異物検出用画像を撮像した後は、スイッチ２３の操作または前述のオートパワーオフ機能により、ＬＥＤ２１を消灯する。
【００１９】
このようにしてメモリカード１３に記録された異物検出用画像のデータは、パソコン４に読み込まれる。パソコン４は、異物検出プログラムを実行することにより、この異物検出用画像データを用いて光学部材に付着した撮像光路上の異物の位置を算出する。その方法を次に説明する。
【００２０】
（２）異物位置の算出
上記のようにして得られた異物検出用画像には、撮像部１２の光学部材に付着した異物により生じた影が撮像されている。撮像画像における異物の影の位置と、光学部材に付着した異物の位置との関係の例を、図３（ａ）および（ｂ）に示す。図３（ａ）は異物が点状の場合を示しており、撮像面３１の前方の撮像光路上にある光学部材３２に、点状の異物３３が付着している。このとき、ＬＥＤ２１を点光源として撮像した異物検出用画像において、光軸２０から距離ｒ’の位置に異物３３の影が撮像されたとすると、光軸２０から異物３３が付着している位置までの距離ｒは下記の式（１）により表される。
【数１】
ｒ＝ｒ’・（Ｌ−ｄ）／Ｌ    ・・・・・・・・・（１）
ただし
Ｌ：撮像面３１からＬＥＤ２１までの距離
ｄ：撮像面３１から異物３３までの距離（撮像面３１から光学部材３２表面までの距離）
【００２１】
図３（ｂ）は、異物が面状の場合を示している。光学部材３２上に面状の異物３４が付着しており、撮像画像において、光軸２０から距離ｒ１’〜ｒ２’の範囲に異物３４の影が撮像されたとする。このとき、光軸２０から異物３４が付着している範囲までの距離ｒ１およびｒ２は、図３（ａ）の場合と同様に下記の式（２）により表される。
【数２】
ｒ１＝ｒ１’・（Ｌ−ｄ）／Ｌ
ｒ２＝ｒ２’・（Ｌ−ｄ）／Ｌ    ・・・・・・・・・（２）
【００２２】
パソコン４は、読み込んだ異物検出用画像データから、たとえば、輝度値がしきい値以下となる画素や、隣接する画素の輝度値あるいは画像の平均輝度値との輝度差がしきい値以上となる画素などを検出して、これを異物の影とする。さらに、検出された異物の影の位置より、上記に説明したような関係を用いて、光学部材３２に付着した撮像光路上の異物の位置を算出する。パソコン４は、このようにして算出した異物の位置を記憶しておき、カメラボディ１において通常撮像された撮像画像を読み込んだとき、記憶した異物の位置に基づいて、その異物により撮像画像に生じた像欠陥を補正する。その像欠陥の補正方法を次に説明する。
【００２３】
（３）像欠陥の補正
撮像画像における像欠陥の位置と大きさは、上記のようにして算出された撮像光路上の異物の位置と、撮像時の射出瞳距離および絞りの大きさに基づいて推定することができる。たとえば、絞りを最小としたときの点状の異物による像欠陥の位置と、その異物の撮像光路上の位置および撮像時の射出瞳距離との間には、図３（ａ）に示す関係が成り立つ。このとき、撮像面３１からＬＥＤ２１までの距離Ｌが射出瞳距離に相当し、光軸２０から距離ｒの位置にある異物により、光軸２０から距離ｒ’の位置に像欠陥が現れる。すなわち、像欠陥の位置は、撮像光路上の異物の位置と撮像時の射出瞳距離により決定される。
【００２４】
一方、像欠陥の大きさは、絞りの大きさにより変化する。その様子を、図４（ａ）および（ｂ）に示す。図４（ａ）は、絞りの大きさを表すＦ値が大きい場合、すなわち絞りが小さい場合を示し、図４（ｂ）は、Ｆ値が小さい場合、すなわち絞りが大きい場合を示す。図４に示される関係と、Ｆ値の定義式（Ｆ＝焦点距離／レンズの有効口径）とにより、撮像面から異物の位置までの距離ｄと異物の影の広がりΓは、下記の式（３）によって表される。このように、像欠陥の大きさは、絞りの大きさによって決定される。
【数３】
Γ＝ｄ／Ｆ      ・・・・・・（３）
【００２５】
以上説明したように、点状の異物に対する像欠陥の位置と大きさは、撮像光路上の異物の位置と、撮像時の射出瞳距離および絞りの大きさに基づいて、決定することができる。また、面状の異物に対しても、これと同様にして、撮像光路上の異物の位置と、撮像時の射出瞳距離および絞りの大きさに基づいて、像欠陥の位置と大きさを決定することができる。このようにして、検出された撮像光路上の異物に対する像欠陥の位置と大きさを決定することで、撮像画像における像欠陥の位置と大きさを推定することができる。
【００２６】
パソコン４は、読み込んだ異物検出用画像から算出された異物の位置により、以上説明したような関係に基づいて、撮像画像における像欠陥の位置と大きさを推定する。さらに、読み込んだ撮像画像において、推定された像欠陥に当たる画素の情報を補正する。このときの画素情報の補正は、たとえば、像欠陥とされた画素の画素値を、その画素に最も近く像欠陥の位置にはない画素の画素値と置き換えることによって行われる。なお、射出瞳距離および絞りの大きさに関する情報は、撮像時に撮像画像データとともにメモリカード１３に記録され、パソコン４において撮像画像データを読み込むときに同時に読み込まれる。
【００２７】
このようにして、異物検出用画像から算出された撮像光路上の異物の位置により、通常撮像された撮像画像の像欠陥を補正することができる。なお、撮像画像に対して必ずこのような像欠陥の補正処理が行われるのではなく、撮像画像ごとに像欠陥の補正処理を行うか否かをユーザが選択するようにしてもよい。
【００２８】
以上説明したようにして、図１の異物検出システムは、ボディキャップ２を治具として用いて異物検出用画像を撮像する。撮像された異物検出用画像は、メモリカード１３をメモリカードリーダ６に装着するか、または出力インタフェース１４とパソコン４を接続することにより、パソコン４へ出力される。異物検出用画像がパソコン４へ出力されると、図５に示すように、パソコン４は、その異物検出用画像を読み込み（ステップＳ２１）、撮像光路上の異物を検出し、その位置を算出して記憶する（ステップＳ２２）。その後、パソコン４は、メモリカード１３に記録されたカメラボディ１の通常撮像による撮像画像を読み込み（ステップＳ２３）、その撮像画像における像欠陥を補正する（ステップＳ２４）。
【００２９】
上述した異物検出システムによれば、以下の作用効果を奏する。
（１）異物検出用画像を撮像する際に治具として用いられるボディキャップ２にＬＥＤ２１を備えるようしたので、カメラボディ内に専用の光源を内蔵することなく、異物検出用画像を撮像することができる。また、ボディキャップ２をレンズマウント部１１に取り付けたときに、ＬＥＤ２１が撮像光路の光軸上に位置するようにしたので、撮像された異物検出用画像により撮像光路上の異物の位置を算出することができる。
（２）ボディキャップ２に、パイロットランプ２２、スイッチ２３、電池２４、電気回路基板２５を設けたので、これらによって、外部からのＬＥＤ２１の点灯状態の確認、ＬＥＤ２１の点消灯の切り換え、ＬＥＤ２１への電源供給、一定時間経過後にＬＥＤ２１を自動的に消灯するオートパワーオフをそれぞれ実現することができる。そのため、既存のカメラボディにおいて異物検出用画像を撮像することができ、また、ボディキャップ２の使い勝手を向上することができる。
（３）ＬＥＤ２１に白色または緑色に発光するＬＥＤを用いることにより、撮像された異物検出用画像から効果的に撮像光路上の異物を検出することができる。
（４）カメラボディ１では、通常の撮像時における絞りと射出瞳距離に関する情報を撮像画像データとともに記録することとしたので、パソコン４において、この情報を用いて撮像画像の像欠陥の位置と大きさを推定することができ、その像欠陥を補正することができる。
【００３０】
−第２の実施の形態−
本発明を適用した異物検出システムの第２の実施の形態を図６に示す。図６のカメラボディ１Ａは、異物検出モードに切り換えることにより自動的に撮像条件の設定および点光源の点灯を行って異物検出用画像を撮像するものである。カメラボディ１Ａは、図１のカメラボディ１と比較して、制御部１７に代わる制御部１７Ａと、モード設定部１５とを有する点が異なっている。また、このカメラボディ１Ａのレンズマウント部１１には、ボディキャップ２に代えて、ボディキャップ２Ａが取り付けられる。その他の点については第１の実施の形態と同じであるため、以下において説明を省略する。
【００３１】
モード設定部１５は、レンズ３を用いて通常の撮像を行う撮像モードと、ボディキャップ２Ａを治具として用いて異物検出用画像を撮像する異物検出モードとのどちらかのモードを制御部１７Ａに設定する。このモード設定の切り換えは、ボディキャップ２Ａがレンズマウント部１１に取り付けられたことを検出して自動的に行う。
【００３２】
ボディキャップ２Ａの構造例を図７に示す。ボディキャップ２Ａには複数の端子２６が備えられている。図６のレンズマウント部１１には、この端子２６と接する不図示の端子が備えられており、ボディキャップ２Ａは端子２６により制御部１７Ａからの制御信号を入力する。また、端子２６がレンズマウント部１１の端子と接することにより、その端子の信号レベルが変化し、モード設定部１５において、ボディキャップ２Ａが装着されたことを検出することができる。なお、ボディキャップ２Ａは図２のスイッチ２３および電池２４に相当する構成は有しておらず、ＬＥＤ２１の点消灯の制御およびＬＥＤ２１への電源供給は、端子２６を介してカメラボディ１Ａにより行われる。
【００３３】
カメラボディ１Ａにおいて、ボディキャップ２Ａを用いて異物検出用画像を撮像するときの処理内容を、図８のフローチャートにより説明する。ボディキャップ２Ａがレンズマウント部１１に取り付けられると（ステップＳ１がＹＥＳ）、モード設定部１５により、制御部１７Ａが撮像モードから異物検出モードに切り換えられ（ステップＳ２）、制御部１７Ａは、異物検出用画像の撮像条件を自動的に設定する（ステップＳ３）。このとき設定する撮像条件は、第１の実施の形態においてユーザが設定するときと同様であり、感度、シャッター速度およびホワイトバランスである。これらの設定値は、適切な輝度の画像を得られるようにあらかじめ測定によって決められたものが用いられる。
【００３４】
こうして撮像条件を設定し、さらにユーザより異物検出用画像の撮像を指示されると（ステップＳ４がＹＥＳ）、制御部１７Ａはボディキャップ２Ａへ制御信号を出力してＬＥＤ２１を点灯し（ステップＳ５）、次いで、撮像部１２によって異物検出用画像の撮像を行う（ステップＳ６）。撮像された異物検出用画像は、メモリカード１３に記録される（ステップＳ７）。なお、異物検出用画像を撮像した後、制御部１７ＡはＬＥＤ２１を消灯する。
【００３５】
また、ボディキャップ２Ａの代わりにレンズ３がレンズマウント部１１に取り付けられており（ステップＳ１がＮＯでステップＳ８がＹＥＳ）、ユーザより撮像を指示された場合（ステップＳ９がＹＥＳ）、制御部１７Ａは、撮像部１２によって通常の撮像を行う（ステップＳ１０）。この撮像画像は、メモリカード１３に記録される（ステップＳ７）。
【００３６】
このようにして、ステップＳ７でメモリカード１３に記録された異物検出用画像および撮像画像は、メモリカード１３をメモリカードリーダ６に装着するか、または出力インタフェース１４とパソコン４を接続することにより、パソコン４へ出力される。パソコン４は、この異物検出画像を読み込むと、第１の実施の形態と同様の処理（図５参照）を行い、撮像画像の像欠陥を補正する。
【００３７】
上述した異物検出システムによれば、以下の作用効果を奏する。
（１）ボディキャップ２Ａは、外部のカメラボディ１ＡよりＬＥＤ２１の電源を供給され、さらにＬＥＤ２１の点灯状態を制御されることとしたので、ボディキャップ２Ａの構造を簡単にすることができる。
（２）カメラボディ１Ａは、異物検出用画像を撮像するための異物検出モードを有し、この異物検出モードが選択されたとき、撮像条件を自動的に設定する。さらに、異物検出用画像を撮像するとき、ＬＥＤ２１の点灯状態を制御する。このようにしたので、異物検出用画像を簡単に撮像できる。
（３）ボディキャップ２Ａがレンズマウント部１１に取り付けられたときに、異物検出モードを自動的に選択するようにしたので、異物検出モードを簡単に選択することができる。
【００３８】
なお、上述した異物検出システムにおいて、異物検出モードをユーザの操作により選択されるようにしてもよい。この場合、異物検出モードと撮像モードの切り換えは、カメラボディ１Ａに備えられたモード選択スイッチの操作により行う。また、図８のステップＳ１の判定処理は、このモード選択スイッチがどちらのモードに切り換えられているかによって行い、異物検出モードに切り換えられている場合はＹＥＳ、撮像モードに切り換えられている場合はＮＯとする。
【００３９】
−第３の実施の形態−
本発明を適用した異物検出システムの第３の実施の形態を図９に示す。図９のカメラボディ１Ｂは、設定された実行条件により異物検出用画像を自動的に撮像するものである。カメラボディ１Ｂは、第２の実施の形態におけるカメラボディ１Ａと比較して、条件設定部１６を有する点が異なる。その他の点については第２の実施の形態と同じであるため、以下において説明を省略する。
【００４０】
条件設定部１６は、自動的に異物検出用画像の撮像を実行するための条件を設定する。このとき設定する実行条件は、たとえば、時刻や日時、前回異物検出用画像を撮像してからの経過時間、レンズの交換回数、撮像回数などが考えられる。設定された実行条件を満たし、かつボディキャップ２Ａがレンズマウント部１１に取り付けられたことが検出されると、制御部１７Ａはモード設定部１５によって異物検出モードに自動的に切り換えられ、撮像部１２によって異物検出用画像を自動的に撮像する。
【００４１】
このようにして自動的に撮像された異物検出用画像のデータは、メモリカード１３に記録される。メモリカード１３をメモリカードリーダ６に装着するか、または出力インタフェース１４とパソコン４を接続することにより、この異物検出用画像のデータはパソコン４へ出力されて、パソコン４に読み込まれる。パソコン４は、第１および第２の実施の形態と同様の処理を行って、異物検出用画像により撮像画像の像欠陥を補正する。
【００４２】
図１０に、カメラボディ１Ｂにおいて実行される、異物検出用画像の撮像を自動的に行う処理のフローチャートを示す。この処理は、カメラボディ１Ｂの動作時には常に実行される。
【００４３】
ステップＳ３１では、条件設定部１６において設定された異物検出用画像を撮像する実行条件が満たされるか否かを判定する。実行条件が満たされる場合、たとえば設定された時刻や日時を越えている場合や、レンズの交換回数や撮像回数が設定された回数以上となっている場合は、ステップＳ３２へ進む。実行条件が満たされない場合は、ステップＳ３１を繰り返し実行する。この間は撮像モードとなり、通常のカメラ撮像動作が行われる。なお、このステップＳ３１の判定においては、その実行条件により異なる各種のカウント値、たとえば、前回異物検出用画像を撮像してからの経過時間、レンズの交換回数、撮像回数などのカウント値が用いられる。これらのカウント値は、それぞれのカウント条件に基づいて適宜カウントアップされる。
【００４４】
ステップＳ３２では、ボディキャップ２Ａがレンズマウント部１１に取り付けられているか否かを判定し、取り付けられている場合はステップＳ３３へ進む。取り付けられていない場合はステップＳ３１へ戻る。このとき、不図示のディスプレイへの表示などにより、ユーザにボディキャップ２Ａを取り付けて異物検出用画像の撮像を実行するよう促すことが好ましい。
【００４５】
ステップＳ３３では、モード設定部１５により、撮像モードから異物検出モードへの切り換えを行う。次のステップＳ３４では、制御部１７Ａにおいて異物検出画像の撮像条件の設定を行う。このとき、第２の実施の形態と同様に、感度、シャッター速度およびホワイトバランスを、適切な輝度の画像を得られるよう、あらかじめ測定によって決められた設定値にする。
【００４６】
ステップＳ３５では、図７に示すボディキャップ２ＡのＬＥＤ２１を点灯し、次のステップＳ３６において、撮像部１２によって異物検出用画像を撮像する。撮像された異物検出用画像のデータは、ステップＳ３７でメモリカード１３に記録される。ステップＳ３８では、ステップＳ３１における判定で用いられたカウント値をクリアし、次のステップＳ３９において、モード設定部１５により、異物検出モードから撮像モードへの切り換えを行う。ステップＳ３９を実行した後はステップＳ３１へ戻り、図１０の処理を再び繰り返す。
【００４７】
上述した異物検出システムによれば、設定された実行条件を満たし、かつボディキャップ２Ａが取り付けられているときに自動的に異物検出モードを実行して異物検出用画像を撮像するようにした。このようにしたので、実行条件を設定することで、異物検出用画像を定期的かつ自動的に撮像することができる。
【００４８】
なお、上述した各実施の形態において、異物検出用画像を含む撮像画像とともに、カメラボディの個体を識別するための個体番号または個体記号を記録するようにしてもよい。このようにすることで、複数のカメラボディによる撮像画像を同一のパソコンで処理するときに、自動的にいずれのカメラボディの撮像画像であるかを識別することができる。すなわち、算出した異物の位置をカメラボディごとに記憶する。
【００４９】
上述した各実施の形態において、カメラボディ１、１Ａおよび１Ｂと、ボディキャップ２および２Ａは、適宜その構成を組み替えて用いてもよい。たとえば、ボディキャップ２Ａにおいて、ボディキャップ２の電池２４に相当する構成を備えることとし、この電池により、ＬＥＤ２１とパイロットランプ２２の電源を供給することとしてもよい。
【００５０】
上述した各実施の形態では、異物検出治具をボディキャップ２または２Ａで実現し、光源をＬＥＤ２１、パイロットランプをパイロットランプ２２、スイッチをスイッチ２３、電源供給手段を電池２４、オートパワーオフ手段を電気回路基板２５、電力供給手段を端子２６によりそれぞれ実現している。また、カメラ本体をカメラボディ１、１Ａまたは１Ｂのいずれかで実現し、モード設定手段をモード設定部１５、実行条件設定手段を条件設定部１６、撮像条件設定手段、点灯制御手段および異物撮像指令手段を制御部１７Ａでそれぞれ実現している。しかし、これらはあくまで一例であり、本発明の特徴が損なわれない限り、各構成要素は上述の実施の形態に限定されない。
【００５１】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したように構成しているので、レンズ交換式デジタルカメラにおいて、カメラボディ内に専用の光源を内蔵することなく撮像光路上の異物を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による異物検出システムの第１の実施の形態を示す図
【図２】第１の実施の形態におけるボディキャップの例を示す図
【図３】撮像画像における異物の影の位置と光学部材に付着した異物の位置との関係の例を示す図であり、（ａ）は異物が点状の場合、（ｂ）は異物が面状の場合をそれぞれ示す。
【図４】撮像画像における像欠陥の大きさが絞りの大きさにより変化する様子を示す図であり、（ａ）は絞りが小さいとき、（ｂ）は絞りが大きいときをそれぞれ示す。
【図５】パソコンにおける異物位置の算出および像欠陥補正の処理フローを示すフローチャート
【図６】本発明による異物検出システムの第２の実施の形態を示す図
【図７】第２および第３の実施の形態におけるボディキャップの例を示す図
【図８】第２の実施の形態において異物検出用画像の撮像を行うときの処理フローを示すフローチャート
【図９】本発明による異物検出システムの第３の実施の形態を示す図
【図１０】第３の実施の形態において異物検出用画像の撮像を行うときの処理フローを示すフローチャート
【符号の説明】
１、１Ａ、１Ｂ：カメラボディ            ２、２Ａ：ボディキャップ
３：レンズ                        ４：パソコン
５：モニタ                        ６：メモリカードリーダ
１１：レンズマウント部            １２：撮像部
１３：メモリカード                １４：出力インタフェース
１５：モード設定部                １６：条件設定部
１７、１７Ａ：制御部                      ２１：ＬＥＤ
２２：パイロットランプ            ２３：スイッチ
２４：電池                        ２５：電気回路基板
２６：端子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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