(57)【要約】【課題】  撮影レンズが汚れているか否かをより確実に検出することが可能な汚れ検出方法及び撮像装置を提供すること。【解決手段】  撮影レンズ１４を通して結像され撮像素子１２によって撮像された被写体像のコントラスト値に応じて焦点合わせを実施するオートフォーカス手段と、センサ窓１８を通して被写体像が結像される第１及び第２の測距用ラインセンサと、を備える撮像装置において、第１の測距用ラインセンサ上に結像された被写体像の第１のコントラスト値及び第２の測距用ラインセンサ上に結像された被写体像の第２のコントラスト値を検出し、オートフォーカス手段によって焦点合わせが実施されときに撮像レンズによって結像された被写体像の第３のコントラスト値を検出し、第１及び第２のコントラスト値のうち何れか一方と第３のコントラスト値とを比較して撮影レンズが汚れているか否かを検出する。【選択図】  図３
2005277906.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮影レンズによって結像された被写体像のコントラスト値に応じて焦点合わせを実施するオートフォーカス手段と、センサ窓を通して被写体像が結像される第１及び第２の測距用ラインセンサと、を備える撮像装置における汚れ検出方法であって、
前記第１の測距用ラインセンサ上に結像された被写体像の第１のコントラスト値及び前記第２の測距用ラインセンサ上に結像された被写体像の第２のコントラスト値を検出する第１の検出工程と、
前記オートフォーカス手段によって焦点合わせが実施されたときに前記撮影レンズによって結像された被写体像の第３のコントラスト値を検出する第２の検出工程と、
前記第１及び第２のコントラスト値のうち何れか一方と前記第３のコントラスト値とを比較して前記撮影レンズが汚れているか否かを検出する第１の汚れ検出工程と
を備えることを特徴とする汚れ検出方法。
【請求項２】
前記第１の検出工程で検出された前記第１のコントラスト値と前記第２のコントラスト値とを比較して前記センサ窓が汚れているか否かを検出する第２の汚れ検出工程を更に備え、
前記第１の汚れ検出工程は、前記第２の汚れ検出工程において前記センサ窓の汚れが検出されていない場合に実施されることを特徴とする請求項１に記載の汚れ検出方法。
【請求項３】
撮影レンズによって結像された被写体像のコントラスト値に応じて焦点合わせを実施するオートフォーカス手段と、センサ窓を通して被写体像が結像される第１及び第２の測距用ラインセンサと、を有する撮像装置であって、
前記第１の測距用ラインセンサ上に結像された被写体像の第１のコントラスト値及び前記第２の測距用ラインセンサ上に結像された被写体像の第２のコントラスト値を検出するコントラスト検出部と、
前記第１及び第２のコントラスト値のうちの何れか一方と前記オートフォーカス手段によって焦点合わせが実施されたときに前記撮影レンズによって結像された被写体像のコントラスト値とを比較して前記撮影レンズが汚れているか否かを検出する汚れ検出部と
を備えることを特徴とする撮像装置。
【請求項４】
前記汚れ検出部は、
前記第１のコントラスト値と第２のコントラスト値とを比較して前記センサ窓の汚れが検出されていない場合に、前記撮影レンズが汚れているか否かを検出することを特徴とする請求項３記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置、及び、その撮像装置が有する撮影レンズの汚れ検出方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
デジタルカメラやビデオカメラなどの撮像装置においては、撮影レンズによって被写体の画像を撮像素子に結像している。そのため、撮影レンズが汚れていると撮像素子で撮像された被写体像の画質が悪くなる。
【０００３】
この撮影レンズの汚れを警告する手段を備えた撮像装置として、例えば、特許文献１に記載のものがある。この撮像装置では、撮像素子により撮像された被写体の画像データにおいて、被写体像における位置の違いによる明るさの急峻度（コントラスト値）を検出し、その急峻度に基づいて撮影レンズが汚れているか否かを検出している。より具体的には、検出した急峻度が予め設定した所定急峻度以上の場合には、撮影レンズは汚れていないとし、急峻度が予め設定した所定急峻度未満の場合には、撮影レンズが汚れているとしている。
【特許文献１】特開平１３−１１９６１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した特許文献１記載の撮像装置では、予め設定した所定急峻度に基づいて汚れを検出しているので、例えば、被写体自体のコントラストが低い場合にもレンズが汚れていると判断する場合がある。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、撮影レンズが汚れているか否かをより確実に検出することが可能な汚れ検出方法及び撮像装置を提供すること。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明に係る汚れ検出方法は、撮影レンズによって結像された被写体像のコントラスト値に応じて焦点合わせを実施するオートフォーカス手段と、センサ窓を通して被写体像が結像される第１及び第２の測距用ラインセンサと、を備える撮像装置における汚れ検出方法であって、第１の測距用ラインセンサ上に結像された被写体像の第１のコントラスト値及び第２の測距用ラインセンサ上に結像された被写体像の第２のコントラスト値を検出する第１の検出工程と、オートフォーカス手段によって焦点合わせが実施されたときに撮影レンズによって結像された被写体像の第３のコントラスト値を検出する第２の検出工程と、第１及び第２のコントラスト値のうち何れか一方と第３のコントラスト値とを比較して撮影レンズが汚れているか否かを検出する第１の汚れ検出工程とを備えることを特徴とする。
【０００７】
上記方法では、センサ窓を通して結像されている２つの被写体像の第１及び第２のコントラスト値の何れか一方と撮影レンズを通して結像されている被写体像のコントラスト値とを比較して撮影レンズが汚れているか否かを検出している。そのため、撮影レンズが汚れているか否かをより確実に検出することが可能である。
【０００８】
また、本発明に係る汚れ検出方法においては、第１の検出工程で検出された第１のコントラスト値と第２のコントラスト値とを比較してセンサ窓が汚れているか否かを検出する第２の汚れ検出工程を更に備え、第１の汚れ検出工程は、第２の汚れ検出工程においてセンサ窓の汚れが検出されていない場合に実施されることが好ましい。
【０００９】
この場合には、第２の汚れ検出工程においてセンサ窓が汚れていない場合に上記第１の汚れ検出工程が実施されて撮影レンズが汚れているか否かが検出される。そのため、撮影レンズの汚れの有無をより正確に検出することが可能である。
【００１０】
また、本発明に係る撮像装置は、撮影レンズによって結像された被写体像のコントラスト値に応じて焦点合わせを実施するオートフォーカス手段と、センサ窓を通して被写体像が結像される第１及び第２の測距用ラインセンサと、を有する撮像装置であって、第１の測距用ラインセンサ上に結像された被写体像の第１のコントラスト値及び第２の測距用ラインセンサ上に結像された被写体像の第２のコントラスト値を検出するコントラスト検出部と、第１及び第２のコントラスト値のうちの何れか一方とオートフォーカス手段によって焦点合わせが実施されたときに撮影レンズによって結像された被写体像のコントラスト値とを比較して撮影レンズが汚れているか否かを検出する汚れ検出部とを備えることが好ましい。
【００１１】
この撮像装置では、第１及び第２のコントラスト値の何れか一方と、焦点合わせが実施されたときに撮影レンズによって結像された被写体像のコントラスト値とが、汚れ検出部で比較されて撮影レンズが汚れているか否かが検出される。そのため、撮影レンズが汚れているか否かをより適切に検出することが可能である。
【００１２】
更に、本発明に係る撮像装置においては、上記汚れ検出部は、第１のコントラスト値と第２のコントラスト値とを比較してセンサ窓の汚れが検出されていない場合に、撮影レンズが汚れているか否かを検出することが好ましい。この場合には、汚れ検出部において、センサ窓の汚れが検出されない場合に撮影レンズが汚れているか否かが検出されるため、撮影レンズが汚れているか否かの検出がより確実になる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、撮影レンズが汚れているか否かをより確実に検出することが可能な汚れ検出方法及び撮像装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について説明する。なお、以下の説明においては、同一の要素には同一の符号を用いることとし、重複する説明は省略する。
【００１５】
図１は、本実施形態に係る汚れ検出方法を適用する撮像装置１０の正面斜視図である。図１に示す撮像装置１０は、例えば、デジタルカメラであって、その正面には、撮像素子１２に被写体像を結像させる撮影レンズ１４、被写体までの距離を測定するパッシブ測距方式の測距手段１６が内蔵されているセンサ窓１８、撮影者がシャッタレリーズを指示する際に操作するシャッタボタン２０、及び、静止画撮影や動画撮影などの撮影モードを選択するモードダイヤル２２等が設けられている。なお、撮影レンズ１４は、複数のレンズからなるレンズ系も含む意味である。
【００１６】
図２は、図１の撮像装置１０の背面斜視図である。撮像装置１０の背面には、撮像装置１０の電源のオン・オフの切り替えを行う電源スイッチ２４、被写体像や撮影状況などを表示する液晶表示部２６と、液晶表示部２６のオン・オフの切り替え行う表示ボタン２８と、撮影モードと再生モードとを切り替えるモードスイッチ３０、及び、ズーム操作の指示及びズーム量の調整や再生時の画像送りなどを操作するマルチファンクションボタン３２等が設けられている。
【００１７】
図３は、撮像装置１０のブロック図である。図３を参照して、撮像装置１０の構成をより詳細に説明する。
【００１８】
撮像装置１０は、センサ窓１８、測距手段１６、コントラスト検出部３４、撮像手段３６、撮像素子制御部３８、Ａ／Ｄ変換部４０、オートフォーカス（Auto Focus : AF）手段４２、コントラスト比較部（汚れ検出部）４４、測距結果比較部４６、液晶制御部４８、液晶表示部２６を含んで構成される。また、撮像装置１０は、撮像装置１０の全体を制御するＣＰＵ(Central Processing Unit)などのハードウェアも含んで構成されている。
【００１９】
まず、測距手段１６について説明する。測距手段１６は、パッシブ測距方式に基づいて被写体までの距離を算出する。なお、本実施形態では、測距手段１６で実施される測距をパッシブＡＦ測距という。
【００２０】
測距手段１６は、センサユニット５０と演算処理部５２とを備える。センサユニット５０は、パッシブ測距用の左右一対の結像レンズ５４Ｌ，５４Ｒ、左右一対の第１及び第２の測距用ラインセンサ５６Ｌ，５６Ｒ及びラインセンサ制御回路５８を含んで構成される。演算処理部５２は、ラインセンサ制御部６０、Ａ／Ｄ変換部６２、センサデータ格納部６４、相関演算部６６、ウインドウシフト部６８、極小値判定部７０、測距エラー判定部７２及び距離演算部７４を含んで構成される。
【００２１】
まず、センサユニット５０の上記各構成要素について説明する。
【００２２】
結像レンズ５４Ｌ，５４Ｒは、センサ窓１８とラインセンサ５６Ｌ，５６Ｒとの間に配置されている。結像レンズ５４Ｌ，５４Ｒは、センサ窓１８から入射する被写体７６からの外光をラインセンサ５６Ｌ，５６Ｒ上に結像する。
【００２３】
ラインセンサ５６Ｌ，５６Ｒは、例えば、２３４個などの多数に分割されたフォトダイオードなどのセル（画素）が直線状に配置されて構成される。ラインセンサ５６Ｌ，５６Ｒ上には、センサ窓１８及び左右一対の結像レンズ５４Ｌ，５４Ｒを通して被写体７６の一対の画像（被写体像）が結像される。ラインセンサ５６Ｌ，５６Ｒの各セルには、その出力信号（輝度信号）を取り出す際に使用されるセル番号が付されている。
【００２４】
ラインセンサ制御回路５８は、演算処理部５２のラインセンサ制御部６０からの要求信号に応じてラインセンサ５６Ｌ，５６Ｒを制御し、ラインセンサ５６Ｌ，５６Ｒの各セルからセル番号と関連付けて輝度信号を入力する。ラインセンサ制御回路５８は、入力した輝度信号を積分（加算）処理することにより、相関演算に使用するためのセンサデータを各セル毎にセル番号に関連付けて生成する。
【００２５】
次に、演算処理部５２の各構成要素について説明する。
【００２６】
ラインセンサ制御部６０は、測距処理の開始に伴いラインセンサ制御回路５８に要求信号を出力してラインセンサ制御回路５８にセンサデータを生成させる。Ａ／Ｄ変換部６２は、ラインセンサ制御回路５８からの各センサデータをデジタル信号に変換してセンサデータ格納部６４に入力する。センサデータ格納部６４は、Ａ／Ｄ変換部６２から入力されたセンサデータをラインセンサ５６Ｌ，５６Ｒの各セルの番号と関連付けたセンサデータとして格納する。
【００２７】
ウインドウシフト部６８は、センサデータ格納部６４に格納されたセンサデータから相関演算に使用する一対のセンサデータを読み出すための一対のウインドウのシフト操作を制御する。ウインドウシフト部６８は、ラインセンサ５６Ｌ，５６Ｒ上にそれぞれ一部重複して設定されたセンサ領域である複数（例えば、５つ）の測距エリア単位ごとに、センサデータ格納部６４から一群のセンサデータをそれぞれ読み出して相関演算させるように、一対のウインドウのシフト操作を制御する。
【００２８】
相関演算部６６は、ラインセンサ５６Ｌ，５６Ｒ上にそれぞれ設定された複数の測距エリア単位において一対のウインドウが交互に１つづつ相対的にシフト操作されるごとに、センサデータ格納部６４から一群のセンサデータを読み出して相関演算を実行する。本実施形態において、相関演算により得られる相関値は、値が小さいほど相関度が高く、一対のラインセンサ５６Ｌ，５６Ｒ上に結像された被写体７６の画像が相互に似ていることを示す。
【００２９】
ここで、被写体７６が遠距離に位置する場合には、一対のラインセンサ５６Ｌ，５６Ｒ上に結像される被写体７６の一対の被写体像の位置ズレが小さくなり、被写体７６が近距離に位置するほど、一対のラインセンサ５６Ｌ，５６Ｒ上に結像される被写体７６の一対の被写体像の位置ズレが大きくなる。
【００３０】
そして、一対の被写体像の位置ズレの大小は、一対の被写体像が相互に似ていることを示す相関度が最大となるまでの一対のウインドウのシフト量、換言すれば、相関演算により得られた相関値が最小極小値またはピーク値となるに至るまでの一対のウインドウのシフト量として検出することができる。
【００３１】
極小値判定部７０は、ラインセンサ５６Ｌ，５６Ｒの各測距エリア単位ごとに相関演算された相関値のうち、相関度が最大となる最小極小値を予め設定された相関度の基準値と比較する。そして、この基準値より小さい最小極小値を測距演算に有効な有効極小値として各測距エリア単位ごとに判定する。
【００３２】
測距エラー判定部７２は、極小値判定部７０により判定された極小値について測距エラーとするか否かの判定を行う。この測距エラー無しの判定信号が入力されることにより、距離演算部７４が一連の演算処理を開始する。
【００３３】
距離演算部７４は、各測距エリア単位ごとに測距エラーなしと判断された有効極小値に対応するウインドウのシフト量を決定し、そのシフト量に基づいて被写体７６までの距離を演算する。測距演算部７４は、各有効極小値に対応して算出された距離から被写体７６までの最終的な距離を決定する。最終的な距離は、例えば、算出された距離のうち最も近い距離として決定する。距離演算部７４は、被写体７６までの距離情報を測距結果比較部４６に入力する。
【００３４】
次に、コントラスト検出部３４について説明する。コントラスト検出部３４は、ラインセンサ５６Ｌ，５６Ｒ上に結像された被写体像のコントラスト値を検出する。
【００３５】
図４は、コントラスト検出部３４の機能を説明するための図であり、ラインセンサ５６Ｌから得られるセンサデータ群の一例を示す模式図である。図４では、ラインセンサ５６Ｌに含まれるすべてのセルのセンサデータを示している。縦軸は、センサデータであってＡ／Ｄ変換された値である。また、横軸は、センサデータのアドレス番号であってラインセンサ５６Ｌ，５６Ｒのセル番号に対応している。
【００３６】
コントラスト検出部３４は、ラインセンサ５６Ｌ，５６ＲからのセンサデータのＡ／Ｄ変換値のうち最大の値Ｌｍａｘと最小の値Ｌｍｉｎとの差を被写体像のコントラストとし、その差の値をコントラスト値として検出する。
【００３７】
コントラスト検出部３４は、ラインセンサ５６Ｌ，５６Ｒ上に結像された被写体像それぞれに対してコントラスト値を検出し、その検出結果をコントラスト比較部４４に入力する。本実施形態では、コントラスト検出部３４で検出されるコントラスト値のうち、ラインセンサ５６Ｌ上に結像された被写体像のコントラスト値を第１のコントラスト値と称し、ラインセンサ５６Ｒ上に結像された被写体像のコントラスト値を第２のコントラスト値と称す。
【００３８】
なお、コントラスト検出部３４は、極小値判定部７０で判定された有効極小値のうち、最終的な被写体７６までの距離の算出に用いられた有効極小値を含む測距エリアのセンサデータに基づいて被写体像のコントラスト値を検出することが好ましい。また、コントラスト検出部３４は、測距手段１６に含まれていてもよい。
【００３９】
次に、図３を参照して撮像手段３６について説明する。撮像手段３６は、撮影レンズ１４と撮像素子１２とを含んでいる。撮影レンズ１４は、モータドライバなどを介して駆動されるズームレンズ鏡胴などに保持されており、焦点合わせができるようになっている。撮影レンズ１４は、撮像素子１２上に被写体７６の画像（被写体像）を結像させる。なお、図３では、被写体７６からの外光はセンサ窓１８にのみ入射しているが、これは便宜的なものであって被写体７６からの外光は撮像レンズ１４にも入射している。
【００４０】
撮像素子１２は、複数のフォトダイオードなどからなるセル（画素）が２次元的に配列されている受光面を有する。撮像素子１２は、例えば、ＣＣＤ(Charge Coupled Device)であって、撮像素子制御部３８により制御される。撮像素子１２は、撮影レンズ１４を通して入射する被写体からの外光によって結像される被写体像を撮像し、電気信号として出力する。Ａ／Ｄ変換部４０は、撮像素子１２から出力された電気信号をＡ／Ｄ変換して画像データとしてＡＦ手段４２に入力する。
【００４１】
次に、ＡＦ手段４２について説明する。ＡＦ手段４２は、いわゆるコントラストＡＦを実施する。すなわち、ＡＦ手段４２は、撮像素子１２で撮像された被写体像のコントラスト値に応じて焦点合わせをする。
【００４２】
ＡＦ手段４２は、コントラスト検出部７８とレンズ制御部８０とを有している。コントラスト検出部７８は、撮像素子１２で撮像された被写体像のコントラスト値を検出する。
【００４３】
図５を参照して説明する。図５は、ＡＦ手段４２の機能を説明するための図である。図５には、撮像素子１２の受光面の模式図と、コントラスト値を検出するための画像データとを示している。
【００４４】
被写体像の画像データは、撮像素子１２の受光面において２次元的に配列されたセルに対応して２次元的に取得される。コントラスト検出部７８は、２次元的に配列されたセルのうち、直線状に配列されておりラインセンサ５６Ｌ（又は５６Ｒ）に対応する複数のセル（例えば、図５中の矢印Ａで示すライン）の画像データに基づいてコントラスト値を検出する。コントラスト検出部７８は、上記ライン（図５中の矢印Ａで示すライン）に含まれる画像データのうちの最大値Ｉｍａｘと最小値Ｉｍｉｎとの差をコントラスト値として検出する。
【００４５】
図３を参照すると、コントラスト検出部７８は、検出したコントラスト値をレンズ制御部８０に入力する。また、コントラスト検出部７８は、焦点合わせが実施されたときの被写体像のコントラスト値（第３のコントラスト値）をコントラスト比較部４４に入力する。更に、コントラスト検出部７８は、測距結果比較部４６に入力されている測距手段１６の測距結果を受け、レンズ制御部８０に入力する機能も有する。
【００４６】
レンズ制御部８０は、コントラスト検出部７８からの検出結果に応じて撮影レンズ１４の撮像素子１２に対する位置を調整する。また、レンズ制御部８０は、コントラスト検出部７８から入力される測距演算部７４で算出された被写体７６までの距離に応じて撮影レンズ１４の位置を調整する機能も有する。
【００４７】
より具体的には、レンズ制御部８０は、撮影レンズ１４を、例えば撮像素子１２から離れる方向に動かした場合に、コントラスト検出部７８から入力されるコントラスト値が増加すると、更にその方向に撮影レンズ１４を動かす。一方、撮影レンズ１４を上記方向に動かした場合に、コントラスト値が低下すると、撮影レンズ１４を反対側に動かす。レンズ制御部８０は、コントラスト値が最大のコントラスト値（第３のコントラスト値）になるように撮影レンズ１４の位置を調整する。
【００４８】
次に、コントラスト比較部４４について説明する。コントラスト比較部４４は、第１及び第２のコントラスト値の比較、又は、第１及び第２のコントラスト値の何れか一方と第３のコントラスト値との比較に基づいて、センサ窓１８又は撮影レンズ１４が汚れているか否かを検出する。なお、本実施形態では、第３のコントラスト値は第１のコントラスト値と比較するものとする。
【００４９】
図６を参照して、コントラスト値と汚れとの関係を説明する。図６は、センサ窓１８の汚れによるセンサデータの変化を示すグラフである。図６中のセンサデータは、ラインセンサ５６Ｌに含まれる各セルの輝度信号から得られたものであって、Ａ／Ｄ変換部６２でＡ／Ｄ変換されたデータである。
【００５０】
図６中のＩ線は、センサ窓１８が汚れていない場合におけるセンサデータを示している。図中のＩＩ線はセンサ窓１８が汚れている場合におけるセンサデータを示している。Ｉ線及びＩＩ線を比較してわかるように、センサ窓１８が汚れている場合には、隣り合うセンサデータ間の差が小さくなり、コントラスト値が低下している。このように、コントラスト値の低下はセンサ窓１８が汚れていることを示しているため、コントラスト値を比較することによって汚れを検出することが可能である。ここでは、センサ窓１８についてコントラスト値と汚れとの関係について説明しているが、撮影レンズ１４についても同様である。
【００５１】
再度、図３を参照してコントラスト比較部４４について説明する。コントラスト比較部４４は、第１及び第２のコントラスト値を比較する。そして、その比較結果に基づいてセンサ窓１８が汚れているか否かを検出する。
【００５２】
より具体的には、第１及び第２のコントラスト値の差Ｄ１を算出し、差Ｄ１が第１所定範囲外にある場合には、センサ窓１８の汚れを検出したとして、センサ窓１８が汚れている旨の窓汚れ警告信号を液晶制御部４８に出力する。上記第１所定範囲とは、センサ窓１８が汚れていない場合に差Ｄ１を実質的に０とみなせる許容範囲のことである。差Ｄ１が第１所定範囲外にある場合にセンサ窓１８が汚れているとするのは、以下の理由による。
【００５３】
すなわち、第１及び第２のコントラスト値は、ラインセンサ５６Ｌ，５６Ｒ上に結像されている被写体像のコントラスト値である。そして、それらの被写体像は、センサ窓１８を通った被写体からの外光によって結像されている。そのため、差Ｄ１が第１所定範囲外にある場合は、ラインセンサ５６Ｌ，５６Ｒそれぞれの前方のセンサ窓１８の領域（左側の領域、右側の領域）の一方に汚れがあることを示している。
【００５４】
また、コントラスト比較部４４は、差Ｄ１が第１所定範囲内にある場合、センサ窓１８の汚れが検出されなかったとして、第１及び第３のコントラスト値を比較する。そして、その比較結果に基づいて撮影レンズ１４が汚れているか否かを検出する。
【００５５】
より具体的には、第１及び第３のコントラストの差Ｄ２を算出する。そして、その差Ｄ２が、第２所定範囲外であって、第１のコントラスト値の方が第３のコントラスト値よりも大きい場合には、撮影レンズ１４の汚れを検出したとして、撮影レンズ１４が汚れている旨のレンズ汚れ警告信号を液晶制御部４８に出力する。
【００５６】
また、コントラスト比較部４４は、差Ｄ２が第２所定範囲外であって、第１のコントラスト値の方が第３のコントラスト値よりも小さい場合には、センサ窓１８の汚れを検出したとして、センサ窓１８が汚れている旨の窓汚れ警告信号を液晶制御部４８に出力する。
【００５７】
なお、上記第２所定範囲も、第１所定範囲と同様に撮影レンズ１４とセンサ窓１８とが汚れていない場合に、差Ｄ２を実質的に０とみなせる許容範囲である。
【００５８】
液晶制御部４８は、コントラスト比較部４４からの上述した窓汚れ警告信号又はレンズ汚れ警告信号を受けると、その警告信号に応じた警告内容を液晶表示部２６に表示する。液晶表示部２６は、例えば、液晶表示パネルである。
【００５９】
なお、上記撮像装置１０において、撮像素子制御部３８、Ａ／Ｄ変換部４０、ＡＦ手段４２、測距結果比較部４６、コントラスト比較部４４、コントラスト検出部３４、ＬＣＤ制御部４８及び演算処理部５２の各種機能は撮像装置１０が備えるＣＰＵにより制御される。
【００６０】
次に、図７〜図９を参照して上記撮像装置１０が有する撮影レンズ１４の汚れ検出方法について説明する。図７は、汚れ検出工程を示すフローチャートである。
【００６１】
まず、測距手段１６が、パッシブＡＦ測距を実施する（Ｓ１０）。このステップＳ１０のサブルーチンにおいては、図８のフローチャートに示すステップＳ１０Ａ〜Ｓ１０Ｇの処理が順次実行される。
【００６２】
まず、測距手段１６は、パッシブＡＦ測距設定処理を実行する（Ｓ１０Ａ）。すなわち、測距エリアの設定やウインドウのシフト開始位置などを設定する。また、ラインセンサ制御回路５８がラインセンサ制御部６０からの要求信号に応じて、ラインセンサ５６Ｌ，５６Ｒから輝度信号をセル番号に関連付けて取り込む。次に、ラインセンサ５６Ｌ，５６Ｒの輝度信号からセンサデータを生成するための積分処理を実行する（Ｓ１０Ｂ）。センサデータが生成されると、それらをＡ／Ｄ変換部６２がＡ／Ｄ変換して、センサデータ格納部６４に格納する（Ｓ１０Ｃ）。
【００６３】
続いて、相関演算部６６が、一対のウインドウに含まれる一対のセンサデータに対して相関演算を実行し最小極小値を算出する（Ｓ１０Ｄ）。更に、極小値判定部７０が測距演算に有効な最小極小値を有効極小値として判定すると（Ｓ１０Ｅ）、測距エラー判定部７２が有効極小値について測距エラーとするか否かの判定を行う（Ｓ１０Ｆ）。そして、距離演算部７４が、測距エラーなしと判断された有効極小値に対応するウインドウのシフト量を決定し、そのシフト量に基づいて被写体７６までの距離を演算する（Ｓ１０Ｇ）。
【００６４】
測距演算部７４は、得られた被写体７６までの距離を測距結果比較部４６に入力する。測距結果比較部４６は、その距離情報を、コントラスト検出部８０を介してレンズ制御部８０に入力する。レンズ制御部８０は、距離演算部７４で得られた被写体７６までの距離に応じて撮影レンズ１４の位置を調整する。
【００６５】
再度、図７を参照すると、ステップＳ１１において、コントラスト検出部３４は、センサ窓１８を通してラインセンサ５６Ｌ上に結像されている被写体像の第１のコントラスト値を検出する（第１の検出工程）。また、コントラスト検出部３４は、センサ窓１８を通してラインセンサ５６Ｒ上に結像されている被写体像の第２のコントラスト値を検出する。コントラスト検出部３４は、検出した第１及び第２のコントラスト値をコントラスト比較部４４に入力する。なお、ステップＳ１１の処理は、ステップＳ１０が実行されている際に並列して実行されてもよい。
【００６６】
ステップＳ１２において、コントラスト比較部４４は、第１のコントラスト値と第２のコントラスト値とを比較してセンサ窓１８が汚れているか否かを検出する（第２の汚れ検出工程）。
【００６７】
すなわち、第１及び第２のコントラスト値の差Ｄ１を算出し、その差Ｄ１が第１所定範囲外にある場合（Ｓ１２で「Ｎｏ」）、窓汚れ警告信号を液晶制御部４８に出力する。液晶制御部４８は、窓汚れ警告信号を受けると、液晶表示部２６にセンサ窓１８が汚れている旨の警告を表示する（Ｓ１３）。
【００６８】
また、差Ｄ１が第１所定範囲内にある場合（Ｓ１２で「Ｙｅｓ」）、ステップＳ１４において、ＡＦ手段４２がコントラストＡＦ（すなわち、焦点合わせ）を実施する。このステップＳ１４のサブルーチンでは、図９に示すステップＳ１４Ａ〜Ｓ１４Ｍの処理が順次実行される。
【００６９】
すなわち、まず、レンズ制御部８０が、撮影レンズ１４をｘ方向（例えば、撮像素子１２から被写体に向かう方向）に所定距離動かす（Ｓ１４Ａ）。撮影レンズ１４が移動すると、コントラスト検出部７８が被写体像のコントラスト値を検出し（Ｓ１４Ｂ）、レンズ制御部８０に入力する。レンズ制御部８０は、その入力されたコントラスト値と、撮影レンズ１４を動かす前のコントラスト値とを比較する（Ｓ１４Ｃ）。そのコントラスト値が増加している場合（Ｓ１４Ｃで「Ｙｅｓ」）には、レンズ制御部８０は、ステップＳ１４Ａに戻って同じｘ方向に更に撮影レンズ１４を移動させる。
【００７０】
また、ステップＳ１４Ｃにおいて、コントラスト値が低下している場合（Ｓ１４Ｃで「Ｎｏ」）には、レンズ制御部８０は、撮影レンズ１４の移動方向を反転させる（Ｓ１４Ｄ）。そして、レンズ制御部８０は、−ｘ方向に撮影レンズ１４を所定距離移動させ（Ｓ１４Ｅ）、コントラスト値を検出し（Ｓ１４Ｆ）、そのコントラスト値を移動前のものと比較する（Ｓ１４Ｇ）。
【００７１】
コントラスト値が増加していれば（Ｓ１４Ｇで「Ｙｅｓ」）、ステップＳ１４Ｅに戻ってその方向（−ｘ方向）に更に撮影レンズ１４を所定距離移動させる。コントラスト値が低下していれば（Ｓ１４Ｇで「Ｎｏ」）、撮影レンズ１４の移動方向を反転させる（Ｓ１４Ｈ）。そして、撮影レンズ１４を再度ｘ方向に所定距離移動させ（Ｓ１４Ｉ）、コントラスト値を検出し（Ｓ１４Ｊ）、移動前のコントラスト値と比較する（Ｓ１４Ｋ）。
【００７２】
コントラスト値が増加していれば（Ｓ１４Ｋで「Ｙｅｓ」）、ステップＳ１４Ｉに戻って同じｘ方向に更に撮影レンズ１４を所定距離移動させる。コントラスト値が低下していれば（Ｓ１４Ｋで「Ｎｏ」）、撮影レンズ１４の移動方向を反転させて（Ｓ１４Ｌ）、撮影レンズ１４を、−ｘ方向であってコントラスト値が最大になる位置に移動させる（Ｓ１４Ｍ）。
【００７３】
ステップＳ１４Ｍについて説明する。ステップＳ１４Ｄ、Ｓ１４Ｈ及びＳ１４Ｌにおいて撮影レンズ１４は移動方向を反転させている。この移動方向の反転は、移動によりコントラスト値の変化が増加から低下に反転した際に実施されるようになっている。そして、ステップＳ１４Ｌまでに２回移動方向が反転しているので、その間にコントラスト値の最大値が存在している。したがって、ステップＳ１４Ｍでは、その位置に撮影レンズ１４を移動させる。
【００７４】
再度、図７を参照すると、ステップＳ１５において、コントラスト検出部８０は、焦点合わせが実施されたときに撮像素子１２によって撮像された被写体像の第３のコントラスト値を検出し（第２の検出工程）、コントラスト比較部４４に入力する。
【００７５】
ステップＳ１６及びステップＳ１７において、コントラスト比較部４４は、第１のコントラスト値と第３のコントラスト値とを比較して撮影レンズ１４及びセンサ窓１８が汚れているか否かを検出する（第１の汚れ検出工程）。
【００７６】
すなわち、第１及び第３のコントラスト値の差Ｄ２を算出し、その差Ｄ２が第２所定範囲外であって（Ｓ１６で「Ｎｏ」）、第３のコントラスト値の方が大きい場合（Ｓ１７で「Ｙｅｓ」）には、センサ窓１８が汚れている旨の窓汚れ警告信号を液晶制御部４８に出力する。液晶制御部４８は、この窓汚れ警告信号を受けると、上述したステップＳ１３の処理を実施する。
【００７７】
また、コントラスト比較部４４は、差Ｄ２が第２所定範囲外であって（Ｓ１６で「Ｎｏ」）、第１のコントラスト値の方が大きい場合（Ｓ１７で「Ｎｏ」）には、撮影レンズ１４が汚れている旨のレンズ汚れ警告信号を液晶制御部４８に出力する。液晶制御部４８は、レンズ汚れ警告信号を受けると、液晶表示部２６に撮影レンズ１４が汚れている旨の警告を液晶表示部２６に表示する（Ｓ１８）。
【００７８】
また、差Ｄ２が第２所定範囲内である場合（Ｓ１６で「Ｙｅｓ」）は、撮影レンズ１４及びセンサ窓１８が共に汚れていないものとして汚れ検出の工程を終了する。なお、説明の都合上、ステップＳ１６とステップＳ１７とを分けて説明しているが、それらのステップは、同じ１つのステップで実施してもよい。
【００７９】
上記汚れ検出方法では、センサ窓１８を通して結像される被写体像の第１のコントラスト値と、オートフォーカス手段４２によって焦点合わせが実施されたときに撮影レンズ１４によって結像された被写体像の第３のコントラスト値とが比較されて撮影レンズ１４が汚れているか否かが検出される。言い換えれば、同一の被写体からの外光によって、ラインセンサ５６Ｌ上及び撮像素子１２上それぞれに結像されている被写体像のコントラスト値を比較して撮影レンズ１４の汚れを検出している。
【００８０】
そのため、撮像素子１２上の被写体像のみのコントラスト値に基づいて汚れを検出する場合に比べて、検出における誤判断が低減される。したがって、撮影レンズ１４が汚れているか否かをより確実に検出することが可能である。また、上記方法では、第１及び第３のコントラスト値を比較することにより、撮影レンズ１４の他にセンサ窓１８が汚れているか否かも検出できる。
【００８１】
更に、本実施形態に係る汚れ検出方法では、図７に示すように、まず、ラインセンサ５６Ｌ，５６Ｒ上の被写体像の第１及び第２のコントラスト値を比較してセンサ窓１８が汚れているか否かを検出する。そして、センサ窓１８の汚れが検出されていないとした場合に、第１及び第３のコントラスト値を比較して、撮影レンズ１４の汚れの検出を実施している。そのため、撮影レンズ１４が汚れているか否かをより正確に検出することができる。
【００８２】
また、センサ窓１８が一様に汚れていると、第１及び第２のコントラスト値の比較において差Ｄ１が第１所定範囲内になり、センサ窓１８が汚れていない状態とみなされる場合も考えられる。しかし、上記汚れ検出方法では、第１のコントラスト値と第３のコントラスト値とを更に比較することによって、センサ窓１８が汚れているか否かも確実に検出できるようになっている。
【００８３】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されないことは言うまでもない。例えば、第１及び第２のコントラスト値を比較する工程を設けずに、第１及び第２のコントラスト値のうちの何れか一方と、第３のコントラスト値とを比較して撮影レンズ１４の汚れを検出してもよい（第１の汚れ検出工程）。
【００８４】
また、コントラスト比較部４４からの警告信号を液晶制御部４８が受けて、液晶表示部２６に表示するようにしているが、この方法に限られない。例えば、撮像装置１０に、コントラスト比較部４４からの窓汚れ警告信号又はレンズ汚れ警告信号に応じて点灯するＬＥＤ（Light Emitting Diode）などを設けてもよい。更に、撮像装置１０がスピーカを有している場合には、各警告信号を音に変換して警告してもよい。また、液晶表示部２６はＣＲＴ(Cathode-Ray Tube)でもよく、この場合、コントラスト比較部４４は、ＣＲＴの制御部に警告信号を出力すればよい。
【００８５】
更に、ラインセンサ５６Ｌ上に結像されている被写体像のコントラスト値を第２のコントラスト値とし、ラインセンサ５６Ｒ上に結像されている被写体像のコントラスト値を第１のコントラスト値としてもよい。また、ラインセンサ５６Ｌを第２の測距用ラインセンサとし、ラインセンサ５６Ｒを第１の測距用ラインセンサとしてもよい。
【００８６】
また、パッシブＡＦ測距において、距離演算部７４で演算された被写体までの距離は、測距結果比較部４６及びコントラスト検出部７８を介さずに距離演算部７４に入力されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】本実施形態に係る汚れ検出方法を適用する撮像装置１０の正面斜視図である。
【図２】図１の撮像装置１０の背面斜視図である。
【図３】撮像装置１０のブロック図である。
【図４】コントラスト検出部３４の機能を説明するための図である。
【図５】ＡＦ手段４２の機能を説明するための図である
【図６】センサ窓１８の汚れによるセンサデータの変化を示すグラフである。
【図７】汚れ検出工程を示すフローチャートである。
【図８】パッシブＡＦ測距の処理手順を示すフローチャートである。
【図９】コントラストＡＦの処理手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００８８】
１０…撮像装置、１２…撮像素子、１４…撮影レンズ、１６…測距手段、１８…センサ窓、３４…コントラスト検出部、４２…オートフォーカス（ＡＦ）手段、４４…コントラスト比較部（汚れ検出部）、５６Ｌ…第１の測距用ラインセンサ、５６Ｒ…第２の測距用ラインセンサ、７６…被写体、７８…コントラスト検出部。
【図１】
2005277906.tif 000003
【図２】
2005277906.tif 000004
【図３】
2005277906.tif 000005
【図４】
2005277906.tif 000006
【図５】
2005277906.tif 000007
【図６】
2005277906.tif 000008
【図７】
2005277906.tif 000009
【図８】
2005277906.tif 000010
【図９】
2005277906.tif 000011