CN1941848A - 电子摄像装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种不会招致图像质量下降并且消除无用耗电的电子摄像装置。该电子摄像装置具有：摄影光学系统，其对被摄物体的光学像进行成像；摄像单元，其包括把由上述摄影光学系统所成像的光学像变换成电信号的光电变换元件；光学元件，其配置在上述摄影光学系统和上述光电变换元件之间，防止灰尘等附着到上述光电变换元件的光电变换面上；以及控制单元，其通过使上述光学元件以规定频率振动来使上述光学元件进行灰尘除去动作；其特征在于，上述控制单元在与上述摄像单元的摄像动作相关连的第1定时，使上述光学元件以第1振动形式进行振动，同时在除了上述摄像单元的摄像动作以外的第2定时，使上述光学元件以第2振动形式进行振动。

Description

电子摄像装置

本发明是申请号为200410006071.9、申请日为2004年2月27日、发明名称为“电子摄像装置”的分案申请。

技术领域

本发明涉及电子摄像装置，具体涉及具有可除去附着在例如照相机系统等的构成部件上的灰尘的防尘功能的电子摄像装置。

背景技术

以往，作为与光学装置的防尘功能有关的技术的一例，提出了一种通过使保护摄像元件的保护玻璃(防尘玻璃)振动来掸落附着在该防尘玻璃上的灰尘的技术。例如，有特开2002-204379号中揭示的技术，其中，使用压电元件作为使防尘玻璃振动的单元。该压电元件对所施加的电压作出反应并伸缩，以规定的1个周期对所安装的防尘玻璃进行加振。

可以设想灰尘附着在防尘玻璃上的各种状况。在更换摄影透镜时，存在因反射镜盒露出而使灰尘从照相机外部侵入并附着到防尘玻璃上的危险。灰尘附着在防尘玻璃上的可能性在未安装可更换透镜(透镜单元)的情况下使快门处于开启(OPEN)状态时更高。一般认为，即使在这种状况下，如果快门速度快，则问题较少。

另一方面，随着摄像元件的性能的提高，一部分用户把照相机安装到望远镜上，进行天体照片的摄影。在天体照片的摄影中，由于被摄物体亮度低，因而快门时间长。因此，在快门开启中有灰尘附着的危险。此外，望远镜大多比照相机的可更换透镜大，密闭性也低。因此，含有灰尘的空气和防尘玻璃接触的可能性也变大。

在上述现有技术中没有公开这种长曝光时间中快门开启时灰尘附着问题的处理方法。

发明内容

本发明是着眼于该课题而提出的，本发明的目的是提供一种电子摄像装置，其通过在进行例如长时间曝光的摄像动作时进行合适的灰尘除去动作，不会招致图像质量下降，并消除无用耗电。

发明1的电子摄像装置，具有：摄影光学系统，其对被摄物体的光学像进行成像；摄像单元，其包括把由上述摄影光学系统所成像的光学像变换成电信号的光电变换元件；光学元件，其配置在上述摄影光学系统和上述光电变换元件之间，防止灰尘等附着到上述光电变换元件的光电变换面上；以及控制单元，其通过使上述光学元件以规定频率振动来使上述光学元件进行灰尘除去动作；其特征在于，上述控制单元在与上述摄像单元的摄像动作相关连的第1定时，使上述光学元件以第1振动形式进行振动，同时在除了上述摄像单元的摄像动作以外的第2定时，使上述光学元件以第2振动形式进行振动。

发明2的特征在于，在发明1所述的电子摄像装置中，上述第1定时是与上述摄像单元的摄像动作的开始对应的定时，上述第2定时是与上述摄影光学系统的更换对应的定时。

发明3的特征在于，在发明1所述的电子摄像装置中，上述电子摄像装置具有根据手动操作使上述光学元件振动的模式，在该模式中，使上述光学元件以上述第2振动形式进行振动。

发明4的特征在于，在发明1或3所述的电子摄像装置中，上述第2振动形式是使上述光学元件以其谐振频率振动的振动形式。

发明5的特征在于，在发明1所述的电子摄像装置中，上述第1振动形式是使上述光学元件以其谐振频率以外的频率振动的振动形式。

发明6的特征在于，在发明1所述的电子摄像装置中，上述第1振动形式是使上述光学元件间歇振动的振动形式。

发明7的特征在于，在发明1所述的电子摄像装置中，上述第1振动形式是使上述光学元件产生行波的振动形式。

发明8的特征在于，在发明1所述的电子摄像装置中，在曝光时间长的摄像动作中或者在B门摄影中执行上述第1振动形式。

发明9的特征在于，在发明1所述的电子摄像装置中，上述第1振动形式是耗电比上述第2振动形式少的振动形式。

本发明10的电子摄像装置，具有：摄影光学系统，其对被摄物体的光学像进行成像；摄像单元，其包括把由上述摄影光学系统所成像的光学像变换成电信号的光电变换元件；以及光学元件，其配置在上述摄影光学系统和上述光电变换元件之间，防止灰尘等附着到上述光电变换元件的光电变换面上；其特征在于，具有控制单元，该控制单元当快门时间大于等于规定值或者选择了B门摄影时，通过与上述摄像单元的摄像动作相关连使上述光学元件以规定振动形式振动，对上述光学元件进行灰尘除去动作。

发明11的特征在于，在发明10所述的电子摄像装置中，上述控制单元以偏离于上述光学元件的谐振频率的频率使该光学元件进行振动。

发明12的特征在于，在发明10所述的电子摄像装置中，上述控制单元使上述光学元件间歇地进行振动。

发明13的特征在于，在发明10所述的电子摄像装置中，上述控制单元以使上述光学元件产生行波的形式使该光学元件进行振动。

附图说明

图1是示出把本发明应用于数字照相机时的实施方式的概略构成的局部切开斜视图。

图2是示出根据本发明的一个实施方式的照相机的系统构成的方框图。

图3是把本实施方式的照相机1中的摄像单元15的一部分取出进行表示的图，是把该摄像单元分解进行表示的要部分解斜视图。

图4是把本实施方式的照相机1中的摄像单元15的一部分取出进行表示的图，是把该摄像单元组装状态的一部分切断进行表示的斜视图。

图5是把本实施方式的照相机1中的摄像单元15的一部分取出进行表示的图，是沿着图4的切断面的断面图。

图6是仅把本照相机1中的摄像单元15中的防尘滤镜21和与其一体设置的压电元件22取出进行表示的正面图。

图7是示出向图6的压电元件22施加了驱动电压时的防尘滤镜21和压电元件22的状态变化，是沿着图6的A-A线的断面图。

图8是示出向图6的压电元件22施加了驱动电压时的防尘滤镜21和压电元件22的状态变化，是沿着图6的B-B线的断面图。

图9是概念性示出本电子摄像装置中的摄像单元中向防尘滤镜21施加振动的加振单元的构成的图。

图10是示出以防尘滤镜21的中心部为轴产生向旋转方向X行进的行波(progressive wave)振动的状态的图。

图11是概略地示出在图2中说明的本电子摄像装置1中的防尘滤波器驱动电路140的构成的电路图。

图12是示出从图11的防尘滤波器驱动电路140中的各构成部件输出的各信号形态的时序图。

图13是用于对根据本发明第1实施方式的照相机系统中的Bucom150的动作进行说明的流程图。

图14是用于对在图13中说明的子程序“清除(CleanUp)动作”(步骤S106)进行详细说明的图。

图15是用于对在图13中说明的子程序“摄像动作”进行详细说明的图。

图16是示出防尘玻璃的振幅和驱动频率的关系的图。

图17是用于对根据本发明的第2实施方式的照相机系统中的Bucom150的动作进行说明的流程图。

图18是用于对根据本发明的第3实施方式的照相机系统中的Bucom150的动作进行说明的流程图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。

图1是示出把本发明应用于数字照相机时的实施方式的概略构成的局部切开斜视图。

即，图1是切断照相机主体的一部分，概略示出其内部构成的斜视图。

本实施方式的照相机1由各自分体构成的照相机主体部11和透镜单元12组成，该照相机主体部11和透镜单元12这两者相互可以自由装卸。

而且，透镜单元12把由多个透镜及其驱动机构等组成的摄影光学系统12a保持在内部。

该摄影光学系统12a由例如多个光学透镜等构成，以便通过使来自被摄物体的光束透过，使由该被摄物体光束形成的被摄物体的像在规定位置(下述的摄像元件的光电变换面上)成像。

该透镜单元12被配设成向照相机主体部11的前面突出。此外，照相机主体部11是所谓的单透镜反射方式照相机，其在内部具有各种构成部件等，并在其前面具有作为连结部件的摄影光学系统安装部11a，该摄影光学系统安装部11a用于装卸自由地配置用于保持摄影光学系统12a的透镜单元12。

也就是说，在照相机主体部11的前面侧的大致中央部形成有可把被摄物体光束引导到该照相机主体部11的内部的具有规定口径的曝光用开口，在该曝光用开口的周缘部形成有摄影光学系统安装部11a。

而且，除了在该照相机主体部11的前面上配设有上述摄影光学系统安装部11a以外，还在上面部、背面部等的规定位置配设有用于使照相机主体部11动作的各种操作部件，例如，用于产生使摄影动作开始的指示信号等的释放按钮17等。

在该照相机主体部11的内部分别在规定位置配设有各种构成部件：例如，取景器装置13，其构成所谓的观察光学系统；快门部14，其具有对被摄物体光束向摄像元件的光电变换面照射的时间等进行控制的快门机构等；摄像单元15，其包括用于获得与被摄物体像对应的图像信号的未作图示的摄像元件以及配设在该摄像元件的光电变换面的前面侧的规定位置的作为用于预防灰尘等附着到该光电变换面上的防尘部件的防尘滤镜(也称为防尘玻璃)21等；和以安装有构成电路的各种电气部件的主电路基板16为首的多个电路基板(仅对主电路基板16作了图示)等。

取景器装置13由以下部分构成：快速复原反射镜13b，其可使透过摄影光学系统12a的被摄物体光束的光轴折曲，将其引导到观察光学系统侧；五棱镜13a，其接受从该快速复原反射镜13b出射的光束，形成正立正像；以及目镜13c等，该目镜13c成像最适合于放大观察由该五棱镜13a形成的像的形式的像。

快速复原反射镜13b被构成为：在避开摄影光学系统12a的光轴的位置和该光轴上的规定位置之间自由移动，被配置成在通常状态下，在摄影光学系统12a的光轴上相对该光轴具有规定的角度，例如角度45度。

这样，在该照相机1处于通常状态时，透过摄影光学系统12a的被摄物体光束的光轴由快速复原反射镜13b折曲，该光束被反射到配置在该快速复原反射镜13b上方的五棱镜13a侧。

另一方面，在本照相机1执行摄影动作时，该快速复原反射镜13b移动到避开摄影光学系统12a的光轴的规定位置，这样，被摄物体光束被引导到摄像元件侧。

此外，快门部14采用例如焦平面方式的快门机构及其驱动电路等与现有的照相机等中一般利用的部件相同的部件。

图2是示出根据本发明的一个实施方式的照相机的系统构成的方框图。

即，该实施方式的照相机系统主要由照相机主体11和作为可更换透镜的透镜单元12构成，在照相机主体11的前面自由装卸地安装有所需的透镜单元12。

透镜单元12的控制由透镜控制用微计算机(以下称为Lucom)205执行。

照相机主体11的控制由主体控制用微计算机(以下称为Bucom)150执行。

另外，将这些Lucom205和Bucom150连接在一起时，通过通信连接器206进行可通信的电连接。

而且，在该情况下，作为照相机系统，Lucom205一面从属于Bucom150进行协作，一面进行工作。

此外，在透镜单元12内设有摄影光学系统12a和光圈203。

该摄影光学系统12a由位于透镜驱动机构202内的未作图示的直流电动机驱动。

此外，光圈203由位于光圈驱动机构204内的未作图示的步进电动机驱动。

Lucom205根据来自Bucom150的指令来控制这些各个电动机。

并且，在该照相机主体11内，如图所示配设有以下构成部件。

例如，设有：作为光学系统的单透镜反射方式的构成部件(五棱镜13a，快速复原反射镜13b，目镜13c，副反射镜114)；光轴上的焦平面式快门115；以及用于接受来自上述副反射镜14的反射光束进行自动测距的AF传感器单元116。

此外，设有：AF传感器驱动电路117，其对上述AF传感器单元116进行驱动控制；反射镜驱动机构118，其对上述快速复原反射镜13b进行驱动控制；快门储能机构119，其储备用于驱动上述快门115的前幕和后幕的弹性力；快门控制电路120，其控制这些前幕和后幕的移动；以及测光电路121，其根据来自上述五棱镜13a的光束进行测光处理。

在光轴上设有用于对通过上述光学系统的被摄物体像进行光电变换的摄像元件27作为光电变换元件。

在该情况下，该摄像元件27受防尘滤镜21的保护，该防尘滤镜21是配设在该摄像元件27和摄影光学系统12a之间的作为光学元件的透明玻璃部件。

而且，作为使该防尘滤镜21以规定频率振动的加振单元的一部分，例如，在该防尘滤镜21的周缘部安装有压电元件22。

此外，压电元件22具有2个电极，该压电元件22可利用作为加振单元一部分的防尘滤波器驱动电路140来使防尘滤镜21振动，除去附着在该玻璃表面上的灰尘。

另外，为了测定摄像元件27的周边温度，在防尘滤镜21的近旁设有温度测定电路133。

在该照相机系统中还设有：接口电路123，其与摄像元件27连接；液晶监视器124；SDRAM 125，其作为存储区域而设置；以及图像处理控制器128，其利用FlashROM126和记录介质127等进行图像处理，在该照相机系统中，可提供电子摄像功能和电子记录显示功能。

作为其他存储区域，作为用于存储控制照相机所需的规定控制参数的非易失性存储单元，设置有例如由EEPROM构成的非易失性存储器129，其可以由Bucom150进行存取。

此外，在Bucom150内设有：动作显示用LCD151，其用于把该照相机的动作状态通过显示输出告知给用户；以及照相机操作开关(SW)152。

上述照相机操作开关152是例如包括释放开关、模式变更开关和电源开关等的操作该照相机所需的操作按钮的开关组。

而且还设有：作为电源的电池154；以及电源电路153，其把该电源电压变换成构成该照相机系统的各电路单元所需的电压并提供该电压。

以下，对上述构成的照相机系统的动作进行说明。首先，图像处理控制器128根据Bucom150的指令来控制接口电路123，从摄像元件27取入图像数据。

该图像数据由图像处理控制器128变换成视频信号，由液晶监视器124进行输出显示。

用户可从该液晶监视器124的显示图像确认所拍摄的图像。

SDRAM125是图像数据的临时保存用存储器，用作变换图像数据时的工作区域等。

此外，该图像数据被设定成在变换成JPEG数据后被保存在记录介质127内。

摄像元件27如上所述，受由透明玻璃部件构成的防尘滤镜21的保护。

在该防尘滤镜21的周缘部配置有用于对其玻璃面加振的压电元件22，该压电元件22如以下详细说明的那样，由也作为该压电元件22的驱动单元工作的防尘滤波器驱动电路140来驱动。

为了防尘，最好将摄像元件27和压电元件22一体容纳在以防尘滤镜21为一面并由虚线所示的框体包围的壳体内。

通常，由于温度是对玻璃制材料的弹性系数产生影响，使其固有频率发生变化的主要原因之一，因而必须在使用时计测其温度，考虑其固有频率的变化。

最好对为了保护在工作中温度急剧上升的摄像元件27的前面而设置的防尘滤镜21的温度变化进行测定，预测此时的固有频率。

因此，在该例的情况下，与上述温度测定电路133连接的传感器(未作图示)是为了测定摄像元件27的周边温度而设置的。

另外，最好将该传感器的温度测定点设定在离防尘滤镜21的振动面很近的位置。

反射镜驱动机构118是用于把快速复原反射镜13b向上(UP)位置和下(DOWN)位置驱动的机构，当该快速复原反射镜13b在下位置时，来自摄影光学系统12a的光束被分割引导到AF传感器单元116侧和五棱镜13a侧。

来自AF传感器单元116内的AF传感器的输出通过AF传感器驱动电路117被发送到Bucom150进行公知的测距处理。

此外，用户可从与五棱镜13a邻接的目镜13c目视被摄物体，另一方面，通过该五棱镜13a的光束的一部分被引导到测光电路121内的光传感器(未作图示)，此处根据所检测的光量进行公知的测光处理。

以下，对本实施方式的照相机1中的摄像单元15的详细情况进行说明。

图3、图4和图5是把本实施方式的照相机1中的摄像单元15的一部分取出进行表示的图，图3是对该摄像单元进行分解表示的要部分解斜视图。

此外，图4是把该摄像单元组装状态的一部分切断进行表示的斜视图，图5是沿着图4的切断面的断面图。

另外，虽然本实施方式的照相机1的摄像单元15如上所述，是由包括快门部14的多个部件构成的单元，但在图3至图5中，仅保留其主要部分的图示，省略对快门部14的图示。

此外，为了示出各构成部件的位置关系，在图3至图5中，还一起示出了主电路基板16，该主电路基板16设置在该摄像单元15的近旁，安装有摄像元件27，同时还安装有由图像信号处理电路和工作存储器等构成的摄像系统的电路。

另外，该主电路基板16就其自身细节而言，采用在现有的照相机等中一般利用的主电路基板，因而省略其说明。

摄像单元15由以下部分构成：摄像元件27，其由CCD等构成，获得与透过摄影光学系统12a照射到自己的光电变换面上的光对应的图像信号；摄像元件固定板28，其由固定支撑该摄像元件27的薄板状部件构成；光学低通滤波器(Low Pass Filter：以下称为光学LPF)25，其配设在摄像元件27的光电变换面的一侧，是为了从透过摄影光学系统12a照射的被摄物体光束中去除高频成分而形成的光学元件；低通滤波器支承部件26，其配置在该光学LPF25和摄像元件27之间的周缘部，由大致框形的弹性部件等形成；摄像元件容纳壳体部件24(以下称为CCD壳体24)，其配设成在容纳并保持固定摄像元件27的同时把光学LPF25(光学元件)紧贴支撑于其周缘部位至其近旁部位，并使规定部位与下述防尘滤波器支承部件23紧密接触；防尘滤波器支承部件23，其配置在该CCD壳体24的前面侧，把防尘滤镜21紧贴支撑于其周缘部位至其近旁部位；防尘滤镜21，其是防尘部件，由该防尘滤波器支承部件23支撑，在摄像元件27的光电变换面侧的光学LPF25的前面侧，与该光学LPF25之间保持规定间隔，相对配置在规定位置；压电元件22，其配设在该防尘滤镜21的周缘部，是用于对该防尘滤镜21施加规定振动的加振用部件，例如，由电气机械变换元件等组成；以及按压部件20等，该按压部件20由用于使防尘滤镜21与防尘滤波器支承部件23气密接合并保持固定的弹性体构成。

摄像元件27通过在自己的光电变换面上接受透过摄影光学系统12a的被摄物体光束进行光电变换处理，取得与形成在该光电变换面上的被摄物体像对应的图像信号，其例如使用电荷耦合元件(CCD：ChargeCoupled Device)。

该摄像元件27隔着摄像元件固定板28安装在主电路基板16上的规定位置。

在该主电路基板16上，如上所述，同时安装有图像信号处理电路和工作存储器等，从摄像元件27输出的信号由这些电路来处理。

在摄像元件27的前面侧夹着低通滤波器支承部件26配设有光学LPF25。

而且，配设有CCD壳体24，以包覆这些摄像元件27、低通滤波器支承部件26和光学LPF25。

也就是说，在CCD壳体24内，在大致中央部分设有矩形的开口24c，在该开口24c内，从其后方侧配设光学LPF25和摄像元件27。

在该开口24c的后方侧的内周缘部，如图4和图5所示，形成有断面大致为L字形的阶梯部24a。

如上所述，在光学LPF25和摄像元件27之间配设有由弹性部件等构成的低通滤波器支承部件26。

该低通滤波器支承部件26配设在摄像元件27的前面侧的周缘部中避开其光电变换面的有效范围的位置，并与光学LPF25的背面侧的周缘部近旁接触。

而且，使光学LPF25和摄像元件27之间保持大致气密性。

由此，由低通滤波器支承部件26提供的向光轴方向的弹性力作用于光学LPF25上。

因此，通过把光学LPF25的前面侧的周缘部配置成与CCD壳体24的阶梯部24a大致气密接触，抵抗要使该光学LPF25在其光轴方向移位的低通滤波器支承部件26的弹性力，对该光学LPF25在光轴方向的位置进行限制。

换言之，从背面侧插入到CCD壳体24的开口24c的内部的光学LPF25由CCD壳体24的阶梯部24a进行光轴方向的位置限制。

由此，该光学LPF25不会从CCD壳体24的内部向前面侧脱出到外部。

这样，当光学LPF25从背面侧插入到CCD壳体24的开口24c的内部之后，在光学LPF25的背面侧配设摄像元件27。

在该情况下，在光学LPF25和摄像元件27之间，在周缘部夹着低通滤波器支承部件26。

此外，将摄像元件27如上所述夹着摄像元件固定板28安装在主电路基板16上。

然后，使用螺钉28b将摄像元件固定板28从CCD壳体24的背面侧隔着垫片28a固定到螺钉孔24e上。

此外，使用螺钉16d将主电路基板16隔着垫片16c固定在摄像元件固定板28上。

在CCD壳体24的前面侧，使用螺钉23b将防尘滤波器支承部件23固定到CCD壳体24的螺钉孔24b上。

在该情况下，在CCD壳体24的周缘侧的前面侧的规定位置，如图4和图5中详细所示，形成大致环状的环形槽24d。

另一方面，在防尘滤波器支承部件23的周缘侧的背面侧的规定位置，在整个圆周上形成大致环状的与CCD壳体24的环形槽24d对应的环状凸部23d(图3未作图示)。

因此，通过使环状凸部23d和环形槽24d配合，来使CCD壳体24和防尘滤波器支承部件23在环状区域，即：形成有环形槽24d和环状凸部23d的区域内相互大致气密地配合。

防尘滤镜21作为整体形成圆形至多角形的板状，至少在从自己的中心向放射方向具有规定宽度的区域形成透明部，该透明部在光学LPF25的前面侧以规定间隔对置配置。

此外，在防尘滤镜21的一面(在本实施方式中为背面侧)的周缘部，使用例如用粘合剂粘贴等方法把压电元件22配设成为一体，该压电元件22是用于对该防尘滤镜21施加振动的规定的加振用部件，由电气机械变换元件等形成。

该压电元件22通过从外部施加规定的驱动电压，可使防尘滤镜21产生规定振动。

而且，防尘滤镜21由采用板弹簧等弹性体构成的按压部件20来保持固定，以便与防尘滤波器支承部件23气密接合。

在防尘滤波器支承部件23的大致中央部近旁设有圆形或多角形的开口23f。

该开口23f使透过摄影光学系统12a的被摄物体光束通过，被设定成使该光束照射到配置在其后方的摄像元件27的光电变换面上所需的足够大的尺寸。

在该开口23f的周缘部，形成大致环状的向前面侧突出的壁部23e(参照图4和图5)，在该壁部23e的前端侧，进一步向前面侧突出地形成支承部23c。

另一方面，在防尘滤波器支承部件23的前面侧的外周缘部近旁，在规定位置形成多个(本实施方式中为3个部位)向前面侧突出的突状部23a。

该突状部23a是为了固定设置用于固定保持防尘滤镜21的按压部件20而形成的部位，将该按压部件20使用螺钉20a等固定部件固定设置到突状部23a的前端部。

按压部件20如上所述是由板弹簧等弹性体形成的部件，通过将其基端部固定到突状部23a上，将自由端部与防尘滤镜21的外周缘部接触，把该防尘滤镜21向防尘滤波器支承部件23侧，即光轴方向按压。

在该情况下，通过使配设在防尘滤镜21的背面侧的外周缘部的压电元件22的规定部位与支承部23c接触，对防尘滤镜21和压电元件22在光轴方向的位置进行限制。

这样，防尘滤镜21被固定保持成隔着压电元件22与防尘滤波器支承部件23气密接合。

换言之，防尘滤波器支承部件23依靠按压部件20的压力，隔着压电元件22与防尘滤镜21气密接合。

另外，如上所述，防尘滤波器支承部件23和CCD壳体24以及环形槽24d和环状凸部23d(参照图4和图5)相互大致气密配合，与此同时，防尘滤波器支承部件23和防尘滤镜21依靠按压部件20的压力，通过压电元件22气密接合。

此外，配设在CCD壳体24内的光学LPF25被配设成在该光学LPF250的前面侧的周缘部和CCD壳体24的阶梯部24a之间为大致气密状态。

而且，在光学LPF25的背面侧，隔着低通滤波器支承部件26配设有摄像元件27，在光学LPF25和摄像单元27之间也保持大致气密性。

这样，在光学LPF25和防尘滤镜21对置的空间内形成有规定的空隙部51a。

此外，由光学LPF25的周缘侧，即：CCD壳体24、防尘滤波器支承部件23和防尘滤镜21形成空间部51b。

该空间部51b是形成为向光学LPF25的外侧伸出的密封空间(参照图4和图5)。

此外，该空间部51b被设定成比空隙部51a宽敞的空间。

而且，由空隙部51a和空间部51b组成的空间是由如上所述的CCD壳体24、防尘滤波器支承部件23、防尘滤镜21和光学LPF25大致气密密封的密封空间51。

这样，在本实施方式的照相机中的摄像单元15中，构成密封结构部，该密封结构部形成大致密闭的密封空间51，该密封空间51形成在光学LPF25和防尘滤镜21的周缘，包括空隙部51a。

而且，该密封结构部设置在光学LPF25的周缘至其近旁的外侧的位置。

而且，在本实施方式中，由作为第1部件的防尘滤波器支承部件23和作为第2部件的CCD壳体24等构成密封结构部，该防尘滤波器支承部件23把防尘滤镜21紧贴支撑于其周缘部位至其近旁部位，该CCD壳体24配设成将光学LPF25紧贴支撑于其周缘部位至其近旁部位，同时在自己的规定部位与防尘滤波器支承部件23紧密接触。

在上述构成的本实施方式的照相机中，通过在摄像元件27的前面侧的规定位置上对置配置防尘滤镜21，将形成在摄像元件27的光电变换面和防尘滤镜21的周缘的密封空间51密封，事先预防灰尘等附着在摄像元件27的光电变换面上。

而且，在该情况下，通过向配设成与该防尘滤镜21的周缘部成为一体的压电元件22施加周期电压，对防尘滤镜21施加规定振动，可除去附着在防尘滤镜21的前面侧的露出面上的灰尘等。

图6是仅把在本照相机1中的摄像单元15中的防尘滤镜21和与该防尘滤镜21一体设置的压电元件22取出进行表示的正面图。

此外，图7和图8示出了向图6的压电元件22施加驱动电压时的防尘滤镜21和压电元件22的状态变化，图7是沿着图6的A-A线的断面图，图8是沿着图6的B-B线的断面图。

此处，例如，当向压电元件22施加了负(minus；-)电压时，防尘滤镜21如图7和图8中的实线所示发生变形，另一方面，当向压电元件22施加了正(Plus；+)电压时，防尘滤镜21按照这些图中的虚线所示发生变形。

在该情况下，由于在由图6至图8的参照符号21a所示的振动节位置，振幅实质为零，因而设定成使防尘滤波器支承部件23的支承部23c与对应于该节21a的部位接触。

这样，可高效地支撑防尘滤镜21，而不阻碍防尘滤镜21的振动。

而且，在该状态下，通过在规定时间控制防尘滤波器驱动电路140，向压电元件22施加周期电压，使防尘滤镜21振动，除去附着在该防尘滤镜21表面上的灰尘等。

另外，此时的谐振频率由防尘滤镜21的形状、厚度和材质等来决定。

虽然在上述图6至图8所示的例中，示出了发生1次振动的情况，但不限于此，也可以发生高次振动。

图9是概念性示出本电子摄像装置中的摄像单元中向防尘滤镜21施加振动的加振单元的构成的图。

如图9所示，圆环形的压电元件22被极化成22a和22b。在该情况下，压电元件22a和22b在沿圆周方向作了8分割的区域内在厚度方向被极化，极化方向用正(+)和负(-)来表示，极化方向相反的区域被交替配置。而且，一个压电元件22b配置在相对另一压电元件22a仅偏移振动波长(此处1波长相当于正(+)、负(-)极化区域的长度)的四分之一波长(1/4λ)的位置。

使用防尘滤波器驱动电路140，对这样构成的压电元件22a和22b滤波器在各自的厚度方向施加规定频率的电压。

在该情况下，从防尘滤波器驱动电路140的振荡器34输出的频率信号(第1周期电压信号)被直接施加给压电元件22b，另一方面，对压电元件22a，使用防尘滤波器驱动电路140的90°相位器35施加相位偏移90°的信号(第2周期电压信号)。

通过把这种信号施加给各压电元件22a和22b，防尘滤镜21如图10(仅显示防尘滤镜21)所示，产生以防尘滤镜21的中心部为轴，向旋转方向X行进的行波振动(产生峰Y和谷T交替的等间隔、等振幅的振动)。

另外，当在任意时间看由压电元件22a和22b产生的行波时，其相对防尘滤镜21的中心部(光轴)为大致对称形状。

图11是概略性地示出在图2说明的本电子摄像装置1中的防尘滤波器驱动电路140的构成的电路图。图12是示出从图11的防尘滤波器驱动电路140中的各构成部件输出的各信号形态的时序图。

尽管在主体控制用微计算机41的内部设有时钟发生器255，然而该时钟发生器255按照比要施加给压电元件22a、22b的信号频率足够快的频率输出脉冲信号(基本时钟)(参照图12所示的Sig1)。该基本时钟信号被输入到防尘滤波器驱动电路140的N进制计数器241。N进制计数器241对脉冲信号进行计数，在每次达到规定值＝N时，输出计数结束脉冲信号。即，对基本时钟信号进行1/N分频(参照图12所示的Sig2)。

分频后的脉冲信号，由于高(High)和低(Low)的占空比不是1∶1，因而通过第一1/2分频电路242-1把占空比变换成1∶1。此时，频率变为一半(参照图12所示的Sig3)。来自第一1/2分频电路242-1的输出信号被输入到第二1/2分频电路242-2和“异或”(ExOR)电路247。输入到第二1/2分频电路242-2的脉冲信号，频率再变为一半后输出(参照图12所示的Sig4)。

此处，在脉冲信号Sig4的高(High)状态下，MOS晶体管Q01(244b1)处于接通(ON)状态。而且，脉冲信号Sig4通过第1反相器243-1被施加给MOS晶体管Q02(244c1)。在该情况下，在脉冲信号Sig4的低(Low)状态下，MOS晶体管Q02(244c1)处于接通状态。

这样，如果与变压器A(245-1)的1次侧连接的2个MOS晶体管Q01(244b1)和Q02(244c1)处于交替接通状态，则在该变压器A(245-1)的2次侧产生图12所示的Sig5的信号。在该情况下，变压器A(245-1)的绕组比由电源电路153的输出电压和驱动另一压电元件22a所需的电压来决定。

另外，电阻R00(246-1)是为了限制过大电流流入变压器A(245-1)而配设的。

当驱动压电元件22a时，Q00(244a1)处于接通(ON)状态，并且有必要从电源电路153向变压器A(245-1)的中心抽头施加电压。而且，在该情况下，由主体控制用微计算机150的P_PwContA进行Q00(244a1)的接通或断开控制。

此外，N进制计数器241的设定值＝N是由主体控制用微计算机150的端口＝D_NCnt来设定的。也就是说，主体控制用微计算机150通过对设定值＝N进行控制，可任意变更压电元件22a、22b的驱动频率。

使用下式(1)算出驱动频率。

fdrv＝fpls/4N    ……(1)

式中，N：对N进制计数器241的设定值

fpls：时钟发生器255的输出脉冲频率

fdrv：向压电元件22a施加的信号的频率

由此，向压电元件22a施加规定电压的驱动信号(Sig5)。

另一方面，第一1/2分频电路242-1的输出信号Sig3经由“异或”(ExOR)电路247被输出到第三1/2分频电路242-3。在该情况下，当主体控制用微计算机150的端口P_θCont处于高(High)状态时，脉冲信号Sig3反转。之后，被输出到第三1/2分频电路242-3。

此外，当端口P_θCont处于低(Low)状态时，脉冲信号Sig3在原来状态下被输出到第三1/2分频电路242-2(参照图12所示的Sig6)。该脉冲信号Sig6由第三1/2分频电路242-3再分成一半频率之后被输出(参照图12所示的Sig7)。这样，驱动第2反相器243-2、Q11(244b2)、Q12(244c2)、变压器B(245-2)，向压电元件22b施加规定电压的驱动信号(Sig8)。

另外，第2反相器243-2、Q11(244b2)、Q12(244c2)、变压器B(245-2)、电阻R10的各自的功能与上述第1反相器243-1、Q01(244b1)、Q02(244c1)、变压器A(245-1)、电阻R00(246-1)各自的功能大致相同。此外，在第一～第三1/2分频电路242-1、242-2、242-3的任何一个内，都对所输入的脉冲信号的上升沿作出反应，进行分频动作。而且，即使脉冲信号的频率相同，当信号反转时，第二1/2分频电路242-2和第三1/2分频电路242-3各自输出的脉冲信号也产生相位差异。该情况下的相位差为90°。

因此，在施加给压电元件22a的信号Sig5和施加给压电元件22b的信号Sig8之间产生90°的相位差。而且，该相位差可通过主体控制用微计算机150的端口P_θCont来控制。例如，如果端口P_θCont在高(High)状态下，则产生90°的相位差，如果在低(Low)状态下，则不产生相位差。也就是说，通过对端口P_θCont进行控制，可对防尘滤镜21施加不同形式的振动。

第1实施方式

图13是用于对根据本发明第1实施方式的照相机系统中的Bucom150的动作进行说明的流程图。

如果对照相机的电源开关作了接通(ON)操作，则Bucom150开始工作。在步骤S100，执行用于起动照相机系统的处理。控制电源电路153，向构成该照相机系统的各电路单元提供电力。此外进行各电路的初始设定。

步骤S101是用于通过与Lucom205进行通信动作来检测透镜单元12的状态的动作步骤，其被周期性地执行。如果在步骤S102检测出透镜单元12已安装到照相机主体11上，则从步骤S102转到步骤S103。在步骤S103，以谐振频率(f0)同相驱动设置在防尘滤镜21上的2个压电元件22a、22b规定时间(T0)。为了对2个压电元件22a、22b进行加振，把为N进制计数器241设定的值存储在非易失性存储器129内。为了除去附着在防尘滤镜21上的灰尘，把对防尘滤镜21进行加振的时间(T0)也存储在非易失性存储器129内。根据这些数据执行防尘动作。防尘滤镜21如图7和图8所示进行振动，除去灰尘。

另一方面，当在步骤S102未检测出透镜单元12已安装到照相机主体11上时，从步骤S102转到步骤S104。步骤S104是对照相机操作开关152的状态进行周期性检测的处理步骤。在步骤S105，对照相机操作开关152之一的清除开关的状态进行判定。此处，当操作了清除开关时，转到步骤S106，执行子程序“清除动作”。子程序“清除动作”的详情如下所述。

另一方面，在步骤S105，当未操作清除开关时，转到步骤S107。在步骤S107，对照相机操作开关152之一的第一释放开关的状态进行判定。如果第一释放开关接通(ON)，则转到步骤S108，如果断开(OFF)，则转到步骤S101。

如果转到步骤S108，则从测光电路121获得被摄物体的亮度信息。然后，根据该信息来算出摄像元件27的曝光时间(Tv值)和透镜单元12的光圈设定值(Av值)。

在下一步骤S109，经由AF传感器驱动电路117获得AF传感器单元116的检测数据。Bucom150根据该数据来算出焦点偏差量。在步骤S110，判定该算出的偏差量是否在许可范围内，在否的情况下，在步骤S111对摄影光学系统12a中的摄影透镜进行驱动控制，返回到步骤S101。

另一方面，当在步骤S110，偏差量在许可范围内时，转到步骤S112。在步骤S112，对照相机操作开关152之一的第2释放开关的操作状态进行判定。当进行了照相机操作开关152的操作时，转到步骤S113，当没有操作时，转到步骤S101。

在步骤S113，根据在步骤S105算出的Av值来设定摄影光学系统12a中的摄影透镜的光圈。在步骤S114，将快速复原反射镜13b向上位置驱动。

在随后的步骤S115到步骤S117的步骤，进行防尘许可标志的设定。防尘许可标志是用于指示是否与摄像动作并行执行灰尘除去动作的标志。当防尘许可标志被清除(“0”)时，灰尘除去动作被禁止，当防尘许可标志被设定(“1”)时，灰尘除去动作被许可。当快门时间比规定时间长时设定防尘许可标志。当快门时间长时，防尘滤镜21接触外部空气的时间变长，在曝光中有灰尘附着在防尘滤镜21上的危险。

而当选择了B门摄影(bulb摄影)时，在用户接通释放开关的期间，由于快门14被维持在开启(Open)状态，因而有灰尘附着的危险。并且，在B门摄影中，快门14的开启时间不能预测(照相机侧不能检测到用户期望的曝光时间)。因此，在B门摄影中必定需要进行灰尘除去动作。

在本实施方式中，尽管未作特别提及，然而可以根据摄影模式来判定是否执行灰尘除去动作。这是因为在摄影模式中存在快门时间大的动作模式(夜景摄影模式等)。

首先在步骤S115判定快门时间是否比规定值大。此处，如果大于等于规定值，则转到步骤S117，以便设定防尘许可标志，如果小于规定值，则转到步骤S116，以便清除防尘许可标志。

此外，在步骤S115也对是否选择了B门摄影进行判定。当选择了B门摄影时，执行步骤S117，以便设定防尘许可标志，如果未选择B门摄影，则执行步骤S116，以便清除防尘许可标志。在执行步骤S116或步骤S117后，转到步骤S118。

在步骤S118，对快门14进行开启(OPEN)控制。在步骤S119，执行子程序“摄像动作”。子程序“摄像动作”的详细动作如下所述。在步骤S120，对快门14进行关闭(CLOSE)控制。在步骤S121，将快速复原反射镜13b向下位置驱动。进而，在步骤S122，给快门14储能。在步骤S123，将摄影光学系统12a中的摄影透镜的光圈向开放位置驱动。在步骤S124，从摄像元件27取入图像数据，将其变换成规定格式之后，保存到记录介质。

图14是用于对在图13中说明的子程序“清除动作”(步骤S106)进行详细说明的图。如果用户接通(ON)清除开关，则执行该子程序。灰尘除去动作根据需要由照相机自动执行。然而，除了照相机自动执行的灰尘除去动作以外，如果能根据用户的意思执行灰尘除去动作则比较方便。

此外，为了在照相机的制造工序中进行动作测试，必须能通过手动操作任意执行灰尘除去动作。为了满足这些要求，存在该子程序。此外，在该子程序中，由于快速复原反射镜13b固定在上位置，并且快门14也处于开启(OPEN)状态，因而可观察加振中的防尘滤镜21的状态。当附着有大的灰尘时，不希望将其掸落在防尘滤镜21和快门14之间。也可通过使用该子程序的灰尘除去动作将灰尘排到照相机外部。

首先在步骤S150，使快速复原反射镜13b移动到上状态。在步骤S151，把快门14设定为开启(OPEN)状态。在步骤S152，开始以频率f0同相驱动2个压电元件22a、22b。这样，防尘滤镜21如图7和图8所示开始振动。

在步骤S153，检测清除开关的状态，在步骤S153等待直到该清除开关断开(OFF)。在清除开关接通期间，继续防尘滤镜21的加振动作。用户可以只要在必要时间内把清除开关保持在接通状态即可。如果清除开关断开，则转到步骤S154，停止设置在防尘滤镜21上的压电元件22a、22b的驱动。之后，转到步骤S155。

在步骤S155，把快门14设定为关闭状态。在步骤S156，把快速复原反射镜13b向下位置驱动。在步骤S157，执行快门14的储能动作。然后返回。

图15是用于对在图13中说明的子程序“摄像动作”(步骤S119)进行详细说明的图。在步骤S200，对防尘许可标志的状态进行判定。如果防尘许可标志是“1”，则转到步骤S201，以便开始防尘滤镜21的加振动作，如果防尘许可标志是“0”，则转到步骤S202。在步骤S201，向2个压电元件22a、22b施加频率为(f0+Δf)且同相的驱动信号。f0是谐振频率，Δf是下述的偏移量。

谐振频率f0由防尘滤镜21的材质和形状来决定。如果以谐振频率f0驱动防尘滤镜21，则如图16所示，防尘滤镜21的振幅最大。防尘滤镜21的振幅越大，掸去灰尘的能力就越大。然而，在谐振频率f0时，由于压电元件22a、22b的阻抗下降，因而防尘滤镜21的驱动所需的电力增大。此外，如果防尘滤镜21大幅度变形，则由防尘滤镜21产生的象差增大，存在招致图像劣化的危险。

因此，在本实施方式中，考虑了这些问题，故意使摄像动作中的防尘滤镜21的驱动频率偏离于谐振频率f0。偏移量(Δf)被存储在非易失性存储器129内。如果滤波器以谐振频率f0以外的频率驱动防尘滤镜21，则虽然防尘滤镜21的振幅减少，但如果不是以除去已附着的灰尘为目的，而是以阻止灰尘附着为目的，则振幅的一些减少不成为大的问题。

在下一步骤S202，指示图像处理控制器128开始摄像动作。在步骤S203，判定是否是在B门摄影中。如果是在B门摄影中，则转到步骤S204。在步骤S204，等待直到释放开关断开。如果释放开关断开，则转到步骤S206。

另一方面，当在步骤S203，不是在B门摄影中时，从步骤S203转到步骤S205。在步骤S205，使定时计数器动作，在步骤S108决定的快门时间期间内等待。之后，转到步骤S206。

在步骤S206，向图像处理控制器128发送摄像动作的停止命令。在步骤S207，对防尘许可标志的状态进行判定。如果防尘许可标志是“1”，则在步骤S208，在停止防尘滤镜21的加振动作之后，返回到主程序。而当防尘许可标志是“0”时，立即返回到主程序。

根据上述第1实施方式，在具有使防尘滤波器振动来除去灰尘的功能的照相机系统中，由于在摄影透镜更换时或者在操作清除开关时，以防尘滤镜21的谐振频率对该防尘滤镜21进行加振，同时在进行长时间曝光的摄像动作时或者在B门摄影时，以从谐振频率f0仅偏移Δf的频率(f0+Δf)对防尘滤镜21进行加振，因而提供不会招致图像质量劣化并且消除无用耗电的电子摄像装置。

第2实施方式

图17是用于对根据本发明第2实施方式的照相机系统中的Bucom150的动作进行说明的流程图。第2实施方式的特征在于，在第1实施方式中说明的子程序“摄像动作”(图13的步骤S119)中，间歇地驱动器防尘滤镜21。其他步骤与第1实施方式相同。

首先在步骤S400，检测防尘许可标志的状态。如果防尘许可标志是“1”，则转到步骤S401，以便开始防尘滤镜21的加振动作。在步骤S401，向对防尘滤镜21进行加振的压电元件22a、22b施加规定的驱动信号。之后，转到步骤S402。

另一方面，如果在步骤S400，防尘许可标志是“0”，则立即转到步骤S402。在步骤S402，指示图像处理控制器128开始摄像动作。在步骤S403，判定是否是在B门摄影中。如果是B门摄影，则转到步骤S405，检测释放开关的状态。如果检测出释放开关断开，则转到步骤S406，如果释放开关处于接通状态，则转到步骤S4050。在步骤S4050，在规定时间内停止防尘滤镜21的加振动作。然后，再开始加振动作。在步骤S4051，等待规定时间，以便持续进行加振动作。通过步骤S4050和步骤S4051的作用，间歇地执行B门摄影中的灰尘除去动作。B门摄影动作是在对天体等的亮度低的被摄物体进行摄影时利用的。因此，有时曝光时间非常长。因此，希望尽量减少灰尘除去动作所需的电力。因此，通过间歇地进行防尘滤镜21的驱动动作来抑制驱动电力。

另一方面，当在步骤S403中不是B门摄影中时，转到步骤S404。在步骤S404，使定时计数器动作，并在步骤S108决定的快门时间内进行等待。然后转到步骤S406。在本实施方式中，连续执行灰尘除去动作。然而，当快门时间长时，最好是与B门摄影同样，间歇地执行灰尘除去动作。例如，设定用于判定是连续执行还是间歇执行曝光中的灰尘除去动作的判定值。然后在图17中增加根据该判定值对连续动作和间歇动作进行切换的处理步骤。

在步骤S406，向图像处理控制器128发送摄像动作的停止命令。在步骤S407，对防尘许可标志的状态进行判定。如果防尘许可标志是“1”，则在步骤S408，在停止防尘滤镜21的加振动作之后，返回到主程序。而如果防尘许可标志是“0”，则立即返回到主程序。

根据上述第2实施方式，在具有使防尘滤波器振动来除去灰尘的功能的照相机系统中，由于在摄影透镜更换时或者在操作清除开关时，以防尘滤镜21的谐振频率对该防尘滤镜21进行加振，同时在进行长时间曝光的摄像动作时或者在B门摄影时，间歇地防尘滤镜21进行加振，因而提供消除无用耗电的电子摄像装置。

第3实施方式

图18是用于对根据本发明第3实施方式的照相机系统中的Bucom150的动作进行说明的流程图。第3实施方式的特征在于，在第1实施方式中说明的子程序“摄像动作”(图13的步骤S119)中，使用行波来驱动防尘滤镜21。其他步骤与第1实施方式相同。

首先在步骤S300，对防尘许可标志的状态进行判定。如果标志是“1”，则转到步骤S301，以便开始防尘滤镜21的加振动作。在步骤S301，向2个压电元件22a、22b施加频率为(fs)且彼此成90°的相位的驱动信号。通过该动作，如图10所示，在防尘滤镜21中产生行波。通过选择防尘滤镜21的变形量少的驱动方式，可抑制由防尘滤镜21产生的象差的增大。在步骤S301之后，转到步骤S302。

另一方面，如果在步骤S300，标志是“0”，则立即转到步骤S302。在步骤S302，指示图像处理控制器128开始摄像动作。在步骤S303，判定是否是B门摄影中。如果是B门摄影中，则转到步骤S304。在步骤S304，进行等待直到释放开关断开。如果释放开关断开，则转到步骤S306。

另一方面，当在步骤S303中不是在B门摄影中时，从步骤S303转到步骤S305，使定时计数器动作，并在步骤S108决定的快门时间内等待。在步骤S305后，转到步骤S306。

在步骤S306，向图像处理控制器128发送摄像动作的停止命令。在步骤S307，对防尘许可标志的状态进行判定。如果标志是“1”，则在步骤S308，在停止防尘滤镜21的加振动作之后，返回到主程序。此外，如果标志是“0”，则立即返回到主程序。

根据上述第3实施方式，在具有使防尘滤波器振动来除去灰尘的功能的照相机系统中，由于在摄影透镜更换时或者在操作清除开关时，以防尘滤镜21的谐振频率(非行波)对该防尘滤镜21进行加振，同时在进行长时间曝光的摄像动作时或者在B门摄影时，驱动防尘滤镜21以便产生行波，因而可提供不会因象差增大而招致图像质量下降的电子摄像装置。

根据本发明，可提供一种电子摄像装置，其由于例如在进行长时间曝光的摄像动作时，进行合适的灰尘除去动作，因而不会招致图像质量下降且消除了无用耗电。

Claims (4)

1.一种电子摄像装置，其具有：

摄影光学系统，其对被摄物体的光学像进行成像；

摄像单元，其包括把由上述摄影光学系统所成像的光学像变换成电信号的光电变换元件；以及

光学元件，其配置在上述摄影光学系统和上述光电变换元件之间，防止灰尘等附着到上述光电变换元件的光电变换面上；

其特征在于，

具有控制单元，该控制单元当快门时间大于等于规定值或者选择了B门摄影时，通过与上述摄像单元的摄像动作相关连使上述光学元件以规定振动形式振动，对上述光学元件进行灰尘除去动作。

2.根据权利要求1所述的电子摄像装置，其特征在于，上述控制单元以偏离于上述光学元件的谐振频率的频率使该光学元件进行振动。

3.根据权利要求1所述的电子摄像装置，其特征在于，上述控制单元使上述光学元件间歇地进行振动。

4.根据权利要求1所述的电子摄像装置，其特征在于，上述控制单元以使上述光学元件产生行波的形式使该光学元件进行振动。

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