CN1462145A - 电子摄像装置 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种确实地除去装卸附件装置时附着在构成部件上的灰尘这样的、带防尘功能的电子摄像装置的方案。本发明的电子摄像装置为一种能够装卸例如记录媒体(27)、外部电源(70)或者电子闪光单元(80)等附件装置的装置(摄像机)，包括成像被摄体的光学像的摄像镜头(1)、CCD单元(22)、配置在该CCD与摄像镜头之间的构成部件(防尘玻璃30)及以复数种频率振动该玻璃除去附着的灰尘的除尘装置(压电元件31及防尘玻璃驱动电路40)，在与上述附件装置中的任何一个安装时相对应的有效的时机通过压电元件31产生的共振动作有效地进行除尘动作。

Description

电子摄像装置

技术领域

本发明涉及一种有摄像元件的电子摄像装置，涉及一种能够除去附着在例如摄像机(カメラ)系统等的构成部件上的灰尘的带防尘功能的电子摄像装置。

背景技术

以前，作为有关光学装置的防尘功能的技术的一例，提出过通过振动保护摄像元件的保护玻璃(防尘玻璃)除掉附着在该玻璃上的灰尘这样的技术方案。具体有例如日本专利特愿平2000-401291号说明的方案，在这里用压电元件作为振动玻璃板的装置。该压电元件为与施加的电压相对应伸缩，以规定的1个周期振动所安装的玻璃板的构件。

装卸自由地提供了各种附件(アクセサリ)装置，使用时将所希望的附件装置安装在其本体上使用。但是在摄像机等场合，除装卸可更换镜头以外，在装卸附件装置时外部的空气循环到摄像机内部，空气中的灰尘进入摄像机的内部，这些灰尘大多附着在镜头玻璃或CCD等的表面。

但是，上述特愿平2000-401291号没有公开有关除去在装卸附件装置时附着在玻璃板上的灰尘这一点。

发明内容

因此，本发明的目的就是提供一种确实地除去装卸附件装置时附着在构成部件上的灰尘这样的、带防尘功能的电子摄像装置。

技术方案

为了达到解决上述问题的目的，本发明采用以下方法。即，根据第一种方案，提出一种能够装卸附件装置的电子摄像装置，包括：将被摄体的光学像变换成电信号的摄像装置、配置在上述摄像装置的前面的光学元件、通过振动上述光学元件除去附着在上述光学元件的表面的灰尘的除尘装置，其特征在于，与上述附件装置被装上相对应，控制用上述除尘装置进行除尘动作。

根据第二种方案，提出一种电子摄像装置，具有将被摄体的光学像变换成电信号的摄像装置，其特征在于，包括：在该电子摄像装置上自由装卸的附件装置、配置在上述摄像装置的前面的光学元件、使上述光学元件振动的加振装置、通过给上述加振装置提供频率信号驱动上述加振装置的驱动控制装置；

上述驱动控制装置有为了检测上述光学元件的共振频率而驱动上述加振装置的共振频率检测模式、和为了除去附着在上述光学元件上的灰尘而驱动上述加振装置的除尘模式；

在安装上上述附件装置的时刻，控制使上述共振频率检测模式和上述除尘模式连续执行。

根据第三种方案，提出一种电子摄像装置，具有将被摄体的光学像变换成电气信号的摄像装置，其特征在于，包括：相对于上述电子摄像装置自由装卸、使上述光学像成像在上述摄像装置上的摄像光学系统；配置在上述摄像光学系统与上述摄像装置之间的光学元件；使上述光学元件振动的加振装置；通过给上述加振装置提供频率信号驱动上述加振装置的驱动控制装置，上述驱动控制装置当上述摄像光学系统安装在上述电子摄像装置上时，控制驱动上述加振装置，使上述光学元件振动。

发明效果

这样，如果采用本发明，能够提供一种带防尘功能的、能够确实地除去装卸附件装置时附着在构成部件上的灰尘的电子摄像装置。

附图的简要说明

图1表示本发明所涉及的实施形态的摄像机(カメラ)的结构的方框结构图

图2表示作为本发明的实施形态的加振装置(防尘玻璃驱动电路)的电路结构的电路图

图3为了说明防尘玻璃驱动电路的动作，表示图2中的各部分中的信号波形的时间图

图4表示摄像机主体控制用微型计算机的摄像机时序过程的流程图

图5表示图4的流程图中“共振点检测动作”例行程序的详细过程的流程图

图6表示图4的流程图中“除尘动作”例行程序的详细过程的流程图

图7图7(a)、(b)表示本发明所涉及的防尘玻璃的振动形态，在玻璃板的周围产生节，整个面以相同的相位振动的形态(振动模式1)的说明图

图8图8(a)、(b)表示本发明所涉及的防尘玻璃的振动形态，玻璃板的内侧和外侧以相差180°的相位振动的形态(振动模式2)的说明图

图9表示EEPROM中占据的与频率补偿有关的表的区域的存放位置分配图

图10图10(a)、(b)表示与振动模式的频率补偿有关的控制参数，(a)为表示与振动模式1相对应的控制参数的详细情况的一览表，(b)为表示与振动模式2相对应的控制参数的详细情况的一览表

图11  图11(a)、(b)表示与振动模式相对应的补偿值，(a)为与振动模式1相对应的频率补偿表的详细表，(b)为与振动模式2相对应的频率补偿表的详细表

图12表示驱动频率与玻璃板的振动的振幅的关系的特性曲线

具体实施方式

下面举有摄像元件和各种附件装置的摄像机系统为例，根据实施形态详细说明本发明所涉及的带防尘功能的电子摄像装置。

图1用方框构成图表示本发明所涉及的一个实施形态的摄像机系统的结构。该摄像机系统主要由作为摄像机本体的主体单元100和作为附件装置的例如：作为可更换镜头的透镜单元10、记录下拍摄的图像数据的记录媒体27、外部电源70及外部安装的电子闪光单元80等构成。

使用者所希望的透镜单元10通过设置在主体单元100的前面的镜头固定件(图中没有示出)装卸自由地设定着。

上述记录媒体27为各种存储卡或外部安装的HDD等外部记录媒体，能够通过通信连接器35与摄像机本体通信并能够更换地安装着。

上述外部电源70内藏AC/DC转换功能，通过附属的连接器71和插头72，通过将插头72插入摄像机本体侧的插座37中，能够从例如家用电源插座提供必要的电源。

并且，上述电子闪光单元80由闪光灯泡81、DC/DC转换器82、闪光灯控制微型计算机83及电池84构成，通过闪光灯通信连接器85能够与摄像机本体通信地安装着。

透镜单元10的控制由镜头控制用微型计算机(以下称“Lucom”)5进行。主体单元100的控制由主体控制用微型计算机(以下称“Bucom”)50进行。并且，这些Lucom5和Bucom50在组合时通过通信连接器6能够通信地电气连接。于是作为摄像机系统，Lucom5一边从属地协助Bucom50动作一边处于工作状态。

透镜单元10内设置有摄像镜头1和光圈3。摄像镜头1由镜头驱动机构2内的图中没有示出的直流电机驱动。光圈3由光圈驱动机构4内的图中没有示出的步进电机驱动。Lucom5根据Bucom50的指令分别控制这些电机。

主体单元100内如图所示配设有下列构成部件。例如，设置有作为光学系统的单透镜反射式构成部件(快速转向镜体11、五角棱镜12、目镜13、副镜体14)，光轴上的焦平面式快门15、用于接收从上述副镜体14来的反射光束自动测距的AF传感器16。

并且设置了驱动控制所述AF传感器单元16的AF传感器驱动电路17、驱动控制所述快速转向镜体11的镜体驱动机构18、加载驱动所述快门15的前帘和后帘的弹簧的快门加载机构19、控制这些前帘和后帘的动作的快门控制电路20和根据从所述五角棱镜12来的光束测光处理的测光电路21。

光轴上设置了用于光电变换通过上述光学系统的被摄体像的CCD单元22作为光电变换元件，并且被设置在该CCD单元22与摄像镜头1之间的作为光学元件的防尘玻璃30保护着。并且在该防尘玻璃30的周边部安装了例如压电元件31作为以一定的频率振动该防尘玻璃30的加振装置的一部分。

并且，压电元件31有2个电极(后面详细叙述)，该压电元件31通过作为加振装置的一部分的防尘玻璃驱动电路40使防尘玻璃30振动，以便能够除去附着在其玻璃表面上的灰尘。因此，该摄像机系统为具有属于所谓“带防尘功能的摄像机”的基本结构的电子摄像机。

并且，为了测定CCD单元22周边的温度，在防尘玻璃30的近旁设置了温度测定电路33。

该摄像机系统还设置了利用与CCD单元22连接的CCD接口电路23、液晶监视器24、作为存储区域设置的SDRAM25、FlashROM26及记录媒体27等进行图像处理的图像处理控制装置28，不仅能够提供电子摄像功能还能提供电子记录显示功能。

作为其他的存储区域，设置了例如由EEPROM构成的非易失性存储器29作为存储摄像机控制所必需的规定的控制参数的非易失性存储装置，能够对Bucom50存取。

Bucom50上设置了用于用显示输出向使用者告知该摄像机的动作状态的动作显示用LCD51和摄像机操作开关52。上述摄像机操作开关52为包括例如释放开关、模式变换开关及电源开关等用于操作该摄像机所必需的操作钮的开关群。并且，设置了作为电源的电池54、将该电源的电压变换成构成该摄像机系统的各电路单元所需要的电压提供的电源电路53a，并设了检测通过插座37从外部电源70供给电流时电压的变化的电压检测电路53b。

如上所述构成的摄像机系统各部分如下工作。图像处理控制装置28根据Bucom50的指令控制CCD接口电路23从CCD单元22获取图像数据。该图像数据在CCD单元22变换成视频信号，在液晶监视器24上输出显示。使用者根据该液晶监视器24的显示图像确认拍摄的图像的影像。

SDRAM25为临时保管图像数据用的存储器，用作变换图像数据时的工作区等。并且，该图像数据变换成JPEG数据后被保管在记录媒体27中。

CCD单元22被透明的防尘玻璃30保护着。该防尘玻璃30的外周边缘部配置有用于加振其玻璃面的压电元件31，该压电元件31被防尘玻璃驱动电路40驱动，如后面详细叙述的那样作为这一目的的驱动装置动作。

CCD单元22及压电元件31被一体地收纳在以防尘玻璃30为一个面并且用虚线表示的框围成的外壳内，这一点对于防尘更好。

由于温度通常是影响玻璃制的物体的弹性系数、使其固有振动频率改变的一个重要因素，因此运用时必须测量其温度、考虑其固有振动频率的变化。最好是测定用于保护工作中温度急剧上升的CCD单元22的前面而设置的防尘玻璃30的温度变化，预测那时的固有频率。

因此在此例的情况下，设置了与上述温度测定电路33连接的传感器(图中没有示出)用于测定CCD单元22周边的温度。并且，该传感器的温度测定点最好设在非常靠近防尘玻璃30的振动面的近旁。

镜体(mirror)驱动机构18为用于驱动快速转向(quickly turn)镜体11向上位置和向下位置的机构，当该快速转向镜体11位于下位置时，从摄像镜头1来的光束被分割导向AF传感器单元16和五角棱镜12。

AF传感器单元16内的AF传感器的输出通过AF传感器驱动电路17传送给Bucom50进行众所周知的测距处理。

并且，使用者能够从与五角棱镜12相邻的目镜13目视被摄体，另一方面，通过该五角棱镜12的光束的一部分被导向测光电路21内的光电传感器(图中没有示出)，在这里根据检测到的光量进行众所周知的测光处理。

下面根据图2所示的防尘玻璃驱动电路40的电路图和图3的时间图说明本实施形态的带防尘功能的摄像机的防尘玻璃30的驱动及其动作和控制。

这里例示的防尘玻璃驱动电路40具有图2所示的电路结构，在其各部产生用图3的时间图表示的波形信号(Sig1～Sig6)，根据这些信号进行如下控制。即，防尘玻璃驱动电路40由如图2所例示的N进计数器41、1/2分频电路42、反相器43、多个MOS晶体管(Q00、Q01、Q02)44a、44b、44c、变压器45、电阻(R00)46、A/D转换器60、压电元件31的第1电极A和与之并列的第2电极B61、二极管(D00)62、电阻(R01、R02)63/64及电容(C00)65构成。

通过与所述变压器45的初级侧连接的晶体管(Q01)44b及晶体管(Q02)44c的ON/OFF的切换动作，在该变压器45的输出侧产生一定周期的信号(Sig4)，一边根据该一定周期的信号种种驱动具有2个电极A、B的压电元件31一边找出有效的共振频率，使防尘玻璃30有效地共振(后面详细叙述)。

Bucom50通过作为控制端口设置的2个IO端口P_PwCont及IO端口D_NCnt和存在于该Bucom50内部的时钟脉冲发生器55如下控制防尘玻璃驱动电路40。时钟脉冲发生器55以比施加给压电元件31的信号频率足够快的频率将脉冲信号(基本时钟信号)输出给N进计数器41。该输出信号为图3中的时间图表示的波形信号Sig1。并且该基本时钟信号被输入给N进计数器41。

N进计数器41计算该脉冲信号，每当达到规定的值“N”时输出计数终了的脉冲信号。即，将基本时钟信号分频为1/N。该输出信号为图3中的时间图表示的波形信号Sig2。

该被分频的脉冲信号高负载与低负载的比并非1∶1。因此通过1/2分频电路42将占空比向1∶1变换。

并且，该被变换的脉冲信号与图3中的时间图表示的波形信号Sig3相对应。

在该被变换的脉冲信号的高状态下，输入了该信号的MOS晶体管(Q01)44b为ON。另一方面，该脉冲信号通过反相器43施加给晶体管(Q02)44c。因此，在脉冲信号的低状态下，输入了该信号的晶体管(Q02)44c为ON。如果使与变压器45的初级侧连接的晶体管(Q01)44b与晶体管(Q02)44c交互地为ON，在输出侧产生如图3中的信号Sig4的周期信号。

变压器45的线圈比由电源电路53的单元(ュニツト)输出电压与驱动压电元件31所需要的电压决定。并且，电阻(R00)46是为了限制变压器45流过过大的电流而设置的。

驱动压电元件31时，晶体管(Q00)44a处于ON状态，必须从电源电路53的单元(ュニツト)向变压器45的中心引线施加电压。图中晶体管(Q00)44a的ON/OFF控制通过IO端口P_PwCont进行。N进计数器41的设定值“N”能够从IO端口D_NCnt设定。因此，Bucom50通过适当控制设定值“N”能够任意变更压电元件31的驱动频率。

此时，能够根据下式算出频率。

N：向计数器的设定值，fpls：时钟脉冲发生器输出脉冲的频率，fdrv：向压电元件施加的信号的频率，

fdrv＝fpls/2N……………(1式)

并且，根据该式的演算用Bucom50的CPU(控制装置)进行。

电极B61为用于检测玻璃板的振动状态的压电元件的电极。从该电极B61产生与其玻璃板的振动状态相对应的交流电压(监视信号)。这就是图3的时间图上的Sig5。

为了半波整流该监视信号，设置了与电极B61连接的二极管(D00)62。并且，通过紧随该二极管(D00)62后的电阻(R01、R02)63、64及电容(C00)65形成该监视信号的包络线。由这些电阻(R01、R02)63、64及电容(C00)65形成的检测电路决定的时间常数根据玻璃振动频率的不同最合适的值不同。本实施形态的玻璃板以2个共振模式(第1、第2驱动模式)驱动。在这2个共振模式中驱动频率相差大时，为了能够变更时间常数必须采用电路结构。用电阻(R01、R02)63、64将监视信号减低到能够输入给A/D转换器60的水平。该信号为图3的时间图上的Sig6。

该信号用A/D转换器60变换成数字数据，从Bucom50的IO端口D_DACin读取。Bucom50可以改变设定在N进计数器41中的值使监视信号达到最大电平。用表示最大电平的N进计数器41的值(共振频率)驱动玻璃时，能够有效地除去灰尘。

下面根据图4所示的控制程序的主程序具体说明上述摄像机主体控制用微型计算机(Bucom)50进行的控制。

摄像机的电源开关(图中没有示出)置于ON时，Bucom50开始工作，首先在#000中执行用于起动摄像机系统的处理。控制电源电路53给构成该摄像机系统的各电路单元提供电源。并且进行各电路单元的初期设定。

在#001中执行调用“共振点检测动作”子程序。该子程序检测适于有效地振动防尘玻璃30的驱动频率(共振频率)(后面详细叙述)。为此的频率数据存储在Bucom50的规定地址的存储区域内。

接着在#002中执行调用“除尘动作”子程序。该子程序通过以在上述#001中检测到的共振频率加振防尘玻璃30，除去附着在玻璃面上的灰尘，能够除去在不使用该摄像机拍摄期间使用者未察觉而附着的灰尘。

在本发明的特征之一的处理步骤#003～#0105中，对是否装有各种附件装置及其状态依次检测下去。

首先，#003为周期地执行的步骤，是通过与Lucom5进行通信动作检测透镜单元10的状态的动作步骤。而在#0041中，如果检测到透镜单元10安装在主体单元100上则转至#0044。而当检测到从主体单元100取下透镜单元10时，从#0042转向#0043，复位控制标记F_Lens。然后转移至#005。

在#0044中，设定控制标记F_Lens。该控制标记在透镜单元10安装在该摄像机的主体单元100上时标志“1”，而在透镜单元10取下时标志“0”。

#005为周期性地执行的步骤，是能够通过进行通信连接器35的状态判定检测记录媒体27安装到主体单元100内的状态的步骤。

在#0061中，如果检测到记录媒体27安装在主体单元100内则转向#0064。而当检测到记录媒体27从主体单元100取出时则从#0062转向#0063，复位控制标记F_Medum。然后转向#010。

在#0064中设定控制标记F_Medum。然后转向#008。该控制标记在记录媒体27安装在该摄像机的主体单元100内期间标志“1”，取出期间标志“0”。

同样地，能够用以下的处理过程判定附件装置电子闪光单元80或外部电源70等。即：

#010为周期性地执行的步骤，通过进行闪光灯通信连接器85的状态判定能够检测电子闪光单元80是否安装在主体单元100上。

在#0100中当检测到电子闪光单元80安装在主体单元100上时，则转向#0103，设定控制标记F_Strobe后，移向#008。而如果检测到电子闪光单元80从主体单元100取出则从#0101向#0102转移，复位控制标记F_Strobe，然后转向#0104。

并且，该控制标记也是在电子闪光单元80装着期间标志“1”，取出期间标志“0”。

并且，#0104也是周期性地执行的步骤，通过进行插座37的状态判定，检测插头72是否插入主体单元100的插座37中。

在#0105中，当通过插头72插入插座37中能够检测到外部电源70的连接时，转向#008，而如果外部电源70不连接时则转向#014。详细地讲，如果电流通过外部电源70向电源电路53a和电压检测电路53b提供，由于产生电压变化因此能够检测到。因此，这里即使不设定专门的控制标记也知道连接状态。

如果上述任何一个附件装置安装着，接着在#008中与上述一样执行调用“共振点检测动作”子程序，在紧随其后的#009中同样地执行调用用于除去防尘玻璃30的灰尘的“除尘动作”子程序。

通常，在透镜单元10没有安装在作为摄像机本体的主体单元100上的期间内，灰尘附着在镜头或防尘玻璃30等上的可能性高。因此最好在检测到透镜单元10装着的时候执行除尘动作。并且，如果更换镜头或安装附件装置，存在外部的空气循环到摄像机的内部使摄像机内部的温度变化的可能。因此，由于该温度的变化玻璃的共振频率也变化。因此，在上述#008中执行用于决定新的驱动频率(共振频率)的上述“共振点检测动作”，然后，在紧随其后的#009中以该决定的频率执行“除尘动”。

在#014中，判定作为摄像机操作开关中的一个的第一释放开关(图中没有示出)是否被操作。如果第一释放开关置于ON则转向#015，如果置于OFF则再次转向上述#003。

在#015中从测光电路21获取被摄体的辉度信息。然后根据该信息算出CCD单元22的曝光时间(Tv值)和摄像镜头1的光圈设定值(Av值)。

在#016中，经过AF传感器驱动电路17获取AF传感器单元16的检测数据。根据该数据算出焦距偏移量。

这里在#017中判定F_Lens的状态。由于为“0”时意味着透镜单元10不存在，因此下面的#018以后的摄影动作不能执行。因此在这种情况下再次转向上述#003。

在#018中，将焦距的偏移量传送给Lucom5，根据该偏移量指令摄像镜头1的驱动。

在#019中，判定作为摄像机操作开关52中的一个的第二释放开关(图中没有示出)是否被操作。在第二释放开关置于ON时则转向#0190，在OFF时则再次转向上述#003。

在#0190中根据控制标记F_Medum的值判定记录媒体的有无。如果是“1”以外，则再次转向上述#003。而如果是“1”则执行“除尘动作”例行程序以便在摄影动作之前将尘除去。但是为了避免由于该动作而产生时间迟滞，这里不执行“共振点检测动作”程序。

虽然为了确实地除去灰尘最好合起来进行这两个例行程序(routine)产生的动作，但如果共振频率没有变化的可能性，省略“共振点检测动作”例行程序也可以。

并且，省略该例行程序的执行，在更换镜头时、摄像机系统的电源起动时以及解除睡眠状态时等是例外。但是，在连拍模式时第二次摄像动作以后可以省略该例行程序的执行。

作为摄像动作，首先从#020将Av值输送给Lucom5，指令光圈3的驱动，在#021中使快速转向镜体11向上位置移动。在#022中使快门15的前帘开始走行，打开快门15。

在#0220中，如果控制标记F_Strobe设定在“1”，则在#0230中使闪光灯发光，如果在此值以外则使闪光灯不发光，在#023中指令图像处理控制装置28执行摄像动作。

如果用Tv值表示的时间表示CCD单元22摄像完了，则在#024中使快门15的后帘开始走行，在#025中向下位置驱动快速转向镜体11。

并且与此同时进行快门15的加载(charge)动作。然后在#026中对Lucom5发出让光圈3向开放位置回归的指令，在#027中对图像处理控制装置28发出将拍摄的图像数据向记录媒体27记录的指令。如果该图像数据的记录完了，则再次移向#003，反复一连串同样的处理步骤。

下面根据图5所示的流程图及图7(a)～图11(b)详细说明“共振点检测动作”子程序。在此之前，预先参照图7(a)～图8(b)简要说明共振对象的防尘玻璃30的支持结构及振动形态。

在本发明所涉及的电子摄像装置中，假设使防尘玻璃30的形状为圆盘状。并且沿该防尘玻璃30的玻璃板的圆周配置加振用的压电元件31，该玻璃板用圆周支持着。此时，该玻璃板用多个振动模式(振动形态)加振。本发明从该振动模式中选择2个模式分开使用。图7(a)、(b)及图8(a)、(b)表示选择的振动模式中玻璃板的振动状态。

图7(a)、(b)分别表示本实施形态所涉及的防尘玻璃30的振动形态。即，如果用作为加振装置动作的压电元件31施加振动，虽然在其玻璃板的周围产生不振动的“节”，但玻璃全面一般以相同的相位交互地反复用粗箭头所表示的图7(a)和图7(b)状态进行振动。这样的振动形态以下称为“振动模式1”。

同样地，根据施加的振动的频率，本实施形态的防尘玻璃30也可以以分别如图8(a)、(b)所示的状态振动。即，图8(a)、(b)中例示的防尘玻璃30的振动状态为玻璃板的内侧和外侧以相差180°的相位振动。详细地叙述为，图示的振动状态为玻璃板的周围和内部分别产生节的模式，如图所示，内侧的节所包围的区域的振动与内部的节的外侧区域(圆环状的区域)的振动相位相差180°。以下将其称为“振动模式2”。

因此，图5所示的该“共振点检测动作”子程序最初进行上述振动模式1和振动模式2两种振动模式中的共振频率的检测动作。

由于能够根据玻璃的特性(例如形状、组成、支持方法等)预测共振频率存在的范围，因此应该在该范围内给玻璃板施加振动检测共振点。否则，要花费比检测动作所需的时间多的时间。并且，如果不预测检测范围，有可能检测到想要的振动模式以外的高次共振模式中的共振频率。

因此在本实施形态中，预先将共振频率的检测动作所必需的参数存储在具有图9中用存储位置分配图表示的多个区域的EEPROM29中，例如有“与振动模式1相对应的控制参数”。与振动模式1相对应的控制参数的具体值用例示在图10(a)中的值保存着。例如，StartOffset表示该表的读出开始位置。

并且同样地，与振动模式1相对应的控制参数的具体值用图11(a)例示的值保存着作为“与振动模式1相对应的频率补偿表”。这样的数据表表示以振动模式1驱动玻璃时设定在N进计数器41中的值。该表作为时钟脉冲发生器55输出频率40(MHz)的脉冲信号算出。能够用已经说明过的(1式)算出例如驱动频率。

StopOffset表示与该振动模式1相对应的频率补偿表读出终了的位置。如果在StartOffset到StopOffset的范围改变驱动频率，玻璃板用表中的任何一个值以振动模式1振动。

StepTime表示应该用改变驱动频率时的1个频率驱动的时间。考虑防尘玻璃驱动电路40的稳定时间决定。即使改变驱动频率，玻璃板的振动也不一定立即跟随。如果不跟随，也不与监视信号的输出一致。

ADwait为决定A/D变换监视信号的频率的参数，根据玻璃的共振频率决定适当的值。M1OscTime表示以检测到的频率加振防尘玻璃30的时间。这在“除尘动作”子程序中必需。

以上为振动模式1中的控制参数。

与振动模式2相对应的控制参数的详细情况表示于图10(b)中。并且，与振动模式2相对应的频率补偿表的详细情况表示于图11(b)中，为与振动模式1同样结构的参数，由于基本相同，因此省略其说明。

下面再根据图5的流程图及图9～图12说明“共振点检测动作”的过程。

在#100中从EEPROM29读出4个控制参数(StartOffset、StopOffset、StepTime、ADwait)。

然后在#101中设定AddressM1+StartOffset作为EEPROM29的读出开始地址，设定AddressM1+StopOffset作为读出终了地址。AddressM1表示与振动模式1相对应的频率补偿表的顶部地址。

如果假设读出开始位置(StartOffset)为“3”，读出终了位置(StopOffset)为“9”，则将用图11(a)中的^*1至^*2表示的区域的预置值“N”设定给N进计数器41。即，从f1、f2、f3、……、f7的频率中检测出监视信号的输出为最大时的频率。

在#102中，为了确保临时保存监视信号的最大值而将作为监视信号的最小值的#0设定给存储器D_ADMAX。

在#103中，进行驱动压电元件31的准备动作。控制IO端口的P_PwCont，将晶体管Q00置于ON状态。并且使时钟脉冲发生器55开始输出脉冲信号。如果在该状态下将从表中获取的数据设定到N进计数器41中，则能够以希望的频率驱动压电元件31。

在#104中，从设定的EEPROM29的地址读出预置值(N)。然后将从IO端口的D_NCnt读出的预置值设定到N进计数器41中。

然后在#105中待机到频率驱动电路稳定为止的一定的时间。

在#106中将Steptime设定给时间计数器1，开始时间计数动作。如果保存例如如图10(a)所示的Steptime，则2(msec)被设定给时间计数器1。

在#107中，为了确保临时保存A/D转换器60的加法计算数据，将#0设定给存储区域D_ADSUM。并且为了确保计数A/D转换器60的动作回数，将#0设定给存储器D_ADcount。

在#108中，将ADwait设定给时间计数器2，开始计数动作。如果保存了例如如图10(a)所示的ADwait，则80(μsec)被设定给了时间计数器2。

然后，在#109中，用A/D转换器60获取监视信号的A/D变换值。

在#110中，将监视信号的A/D变换值加算到存储器区域D_ADSUM上。再递增计算存储区域D_ADcount(加1计算)。在#111中待机到时间计数器2的计数动作完了。

在#112中判定时间计数器1的计数动作是否完了。如果还没有完，则为了再次测定监视信号，移向上述#108。如果完了则移向#113。

在#113中根据存储区域D_ADSUM和D_Adcount求出AD变换的平均值。并且，平均值被保存到确保该平均值的记录的存储区域D_ADAVE中。D_ADAVE表示现在的驱动频率中的监视信号的电平。

在#114中比较D_ADAVE的内容与D_ADMAX的内容。如果D_ADAVE的内容比D_ADMAX的内容大，则移向#115，小时移向#119。

在#115中，将D_ADAVE的内容移到D_ADMAX中。并且，注销原来的最大值，这次测定值作为监视信号的最大值保存。并且，如果现在是在用振动模式1测定监视信号中，则从#116移向#117。而如果现在是在用振动模式2测定监视信号中，则从#116移向#118。

在#117中，将现在的EEPROM29的地址保存在D_M1resonant中。D_M1resonant为为了确保保存振动模式1用的地址的存储器上的区域。

在#118中，将现在的EEPROM的地址保存在D_M2resonant中。D_M2resonant为为了确保保存振动模式2用的地址的存储器上的区域。

这些D_M1resonant及D_M2resonant的值在后述的“除尘动作”子程序中使用。

在#119中，判定到用EEPROM读出终了地址表示的驱动频率的监视信号的测定是否完了。如果还没有完则移向#121，如果完了则移向其后的#120。

在#120中，进行停止驱动动作的处理。使晶体管Q00处于OFF，停止时钟脉冲发生器的动作。

在#121中，加1计算EEPROM29的读出地址，移向#104。

在#122中，判定振动模式1和振动模式2中共振点的检测动作是否完了。如果检测动作都完了则返回主程序。

如果只有振动模式1完了，则为了检测振动模式2中的共振频率移向#130。并且，由于#130、#131的动作与已经说明的#100、#101基本相同，因此其说明省略。并且，为了检测共振频率再次移向上述#102。

并且，本子程序在用2个参数(StartOffset、StopOffset)规定的范围内从频率补偿表中读出预置值。然后利用所有这些预置值驱动玻璃板，测定监视信号的电平。

图12表示频率与玻璃板的振幅的关系。并且，假定^*3表示共振模式1的特性。

本例行程序测定在图11(a)例示的f1、f2、f3、……、f7这样的频率(预置值)中监视信号的电平。^*3的特性中的共振频率为fc。fc相当于f4。本例行程序一边f1、f2、f3、f4这样依次改变驱动频率一边进行监视信号的测定。并且，即使超过共振频率fc也依f5、f5、f7这样的顺序继续驱动。

f1～f4为监视信号增加的方向。并且，从f5开始监视信号向减少方向变化。因此，如果检测到该监视信号由增加方向向减少方向变化，则不必用频率f5、f7驱动。并且，在频率变化范围宽的时候，为了缩短共振频率的检测时间，最好制作如这里例示的控制程序。

这里，对图6所示的“除尘动作”子程序进行说明。

该子程序这样设定：用上述振动模式1和振动模式2两个模式使防尘玻璃30共振那样地驱动压电元件31。一般地，根据灰尘的特性(例如重量、形状、材料等)，容易将灰尘除去的频率或振幅不同。因此，为了确实地除去灰尘最好用这两个振动模式使其玻璃板共振。当然，也可以用更多的振动模式使其共振。但是，由于存在除尘动作花费时间或者比这还要多花费时间的情况，因此应该充分考虑除尘效果的程度和所需要的时间设定适当的数。

因此，首先在#200中根据EEPROM29的与振动模式1相对应的控制参数读出M1OSCtime，根据与振动模式2相对应的控制参数读出M2OSCtime。

在#201中，进行驱动压电元件31的准备动作。控制IO端口的P_PwCont使晶体管Q00处于ON状态。并且，时钟脉冲发生器55开始输出脉冲信号。如果在这种状态下将从EEPROM29的表中获取的数据设定给N进计数器41，则能够以所希望的频率驱动压电元件31。

在#202中，从D_M1resonant指示的EEPROM29的地址中读取预置值(N)。该值被设定给N进计数器41。由此防尘玻璃驱动电路40以振动模式1的共振频率驱动其玻璃板。

在#203中，将M1OscTime设定给时间计数器1，开始计数动作。例如，如果保存如图10(a)所示的M1OscTime，则200(msec)被设定给时间计数器1。

在#204中，一直待机到时间计数器1的计数动作完了。

通过上述步骤，振动模式1的除尘动作完了。然后，为了确实地进行除尘，用振动模式2振动玻璃板。

在#205中，从D_M2resonant指示的EEPROM29的地址中读取预置值(N)。该值被设定给N进计数器41。由此防尘玻璃驱动电路40以振动模式2的共振频率驱动其玻璃板。

在#206中，将M2OscTime设定给时间计数器2，开始计数动作。例如，如果保存如图10(b)所示的M2OscTime，则100(msec)被设定给时间计数器2。

在#207中，一直待机到时间计数器2的计数动作完了。

然后在#208中进行停止驱动动作的处理。使晶体管Q00处于OFF状态，停止时钟脉冲发生器55的动作。

此后，返回主程序。

另外，在摄像机系统的设计阶段，预测玻璃板的共振频率的散布是非常困难的。因此，在该摄像机系统完成后，应该使决定压电元件31的驱动频率的控制参数能够设定。因此如上所述的本发明必要的参数都能够选择地存储在EEPROM29中。

并且，本“除尘动作”子程序只采用用上述“共振点检测动作”子程序检测到的共振频率进行玻璃板的驱动。

图12表示频率与玻璃板的振幅的关系。假设执行“共振点检测动作”子程序时的特性为^*3。共振频率fc为相当于图11(a)中的f4的频率。但是，由于没有预测共振频率这一主要原因，特性也有如^*4、^*5那样变动的可能。为了即使产生这样的变动也能够相对应，最好从EEPROM29的表中除f4以外还读出f3、f5的数据执行该子程序。

并且，由于温度变化，共振频率也在一定范围内变动，因此可以通过适当地设定根据一定的实验作成的温度补偿表，并能够参照地保存，在其运用时的温度中以最合适的共振频率驱动其玻璃板。因此，为了从与振动模式相对应的温度补偿表中读出与当时的温度相对应的参数，可以在该子程序执行之前用温度测定电路33的温度传感器(图中没有示出)检测温度信息(t)。

这样地，如果采用该实施形态的带防尘功能的电子摄像装置(例如摄像机)，由于是能装卸透镜单元10以及记录媒体27、外部电源70或者电子闪光单元80等附件装置，具有配置在摄像镜头1与CCD单元22之间的构成部件(防尘玻璃30)和用复数种频率使该玻璃振动除去附着的灰尘的除尘装置(压电元件31及防尘玻璃驱动电路40)，因此，能够对应上述附件装置中的任何一个的安装，在有效时机用压电元件31产生的共振动作除去灰尘。

特别在这里的防尘功能中，有为了检测出光学元件(防尘玻璃30)的共振频率而驱动加振装置(压电元件31)的共振频率检测模式，和为了除去附着在上述光学元件上的灰尘而驱动压电元件31的除尘模式，在安装了附件装置的时候，基本上连续执行上述共振频率检测模式和上述除尘模式。并且，为了摄影时不受因检测共振频率所需要的时间而造成的时滞的影响，在马上要摄影之前省略共振频率的检测动作。因此，能够既不给摄影时机造成坏影响，又能有效且确实地除去灰尘。

(变形例)

虽然上面以摄像机系统作为电子摄像装置的一例说明了保护玻璃(防尘玻璃)的实施形态，但即使在忌讳灰尘的其他的电子摄像装置中，或者在防尘玻璃以外的构成部件或其他的部位，如果同样使用本发明，也能获得与上述实施形态同等的效果。

并且，还能使用不能确定共振频率的玻璃以外的光学元件，在这种情况下，也不需要调整由于各个制品的分散引起的固有振动频率，能够期待与上述同等效果。

除此以外，可以在不脱离本发明实质的范围内做各种变形实施。

Claims (6)

1.一种能够装卸附件装置的电子摄像装置，包括：将被摄体的光学像变换成电信号的摄像装置、配置在上述摄像装置的前面的光学元件、通过振动上述光学元件除去附着在上述光学元件的表面的灰尘的除尘装置，其特征在于，与上述附件装置被装上相对应，控制用上述除尘装置进行除尘动作。

2.如权利要求1所述的电子摄像装置，其特征在于，上述附件装置为能够更换的摄像镜头、记录用上述摄像装置拍摄的电子图像的图像存储媒体、闪光装置或者外部电源中的至少1个。

3.一种电子摄像装置，具有将被摄体的光学像变换成电信号的摄像装置，其特征在于，包括：在该电子摄像装置上自由装卸的附件装置、配置在上述摄像装置的前面的光学元件、使上述光学元件振动的加振装置、通过给上述加振装置提供频率信号驱动上述加振装置的驱动控制装置；

上述驱动控制装置有为了检测上述光学元件的共振频率而驱动上述加振装置的共振频率检测模式、和为了除去附着在上述光学元件上的灰尘而驱动上述加振装置的除尘模式；

在安装上上述附件装置的时刻，控制使上述共振频率检测模式和上述除尘模式连续执行。

4.一种电子摄像装置，具有将被摄体的光学像变换成电气信号的摄像装置，其特征在于，包括：相对于上述电子摄像装置自由装卸、使上述光学像成像在上述摄像装置上的摄像光学系统；配置在上述摄像光学系统与上述摄像装置之间的光学元件；使上述光学元件振动的加振装置；通过给上述加振装置提供频率信号驱动上述加振装置的驱动控制装置，其特征在于，上述驱动控制装置当上述摄像光学系统安装在上述电子摄像装置上时，控制驱动上述加振装置，使上述光学元件振动。

5.如权利要求4所述的电子摄像装置，其特征在于，上述驱动控制装置在执行用于检测上述光学元件的共振频率的共振点检测动作后，以上述共振点检测动作检测到的共振频率驱动上述加振装置。

6.如权利要求4所述的电子摄像装置，其特征在于，上述驱动控制装置有为了检测上述光学元件的共振频率而驱动上述加振装置的共振频率检测模式、和为了除去附着在上述光学元件上的灰尘而驱动上述加振装置的除尘模式；在上述摄像光学系统被装上的时刻，连续执行上述共振频率检测模式和上述除尘模式；在摄像动作之前的一定的时间只执行上述除尘模式。

Images