JP2001358974A - 電子カメラ - Google Patents
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Abstract
各種フィルタ又は撮像デバイスの受光面が帯びる電荷を
除去して塵埃を付着し難くすることにより、撮像デバイ
スが得る画像の画質の低下を抑制することができる電子
カメラを、提供する。 【解決手段】デジタルカメラ1は、クイックリターンミ
ラー23,ローパスフィルタ25a及び赤外線吸収フィ
ルタ25bを、撮影レンズ21とCCDエリアセンサ2
6との間に備えるとともに、イオン化された空気を発生
させるイオナイザ80と、このイオナイザ80の駆動を
開始させる静電気除去ボタンとを備えている。操作者が
静電気除去ボタンを押すと、イオナイザ80によってイ
オン化された空気が各フィルタ25a,25bやCCD
エリアセンサ26の受光面26aの帯電電荷を除去す
る。各フィルタ25a,25bには塵埃が付着し難くな
るため、CCDエリアセンサ26が得る画像の画質の低
下を抑制できる。
Description
した被写体像を撮像する撮像デバイスを備える電子カメ
ラに、関する。
存する電子スチルカメラやビデオカメラが、急速に普及
している。これらのいわゆる電子カメラは、撮影レンズ
が形成した被写体像を撮像デバイスによって画素毎の電
気信号に変換して(さらに、その電気信号をアナログデ
ジタル変換して)画像データとして記録媒体に記録する
機能を、有している。
は、一般に、ローパスフィルタや赤外線吸収フィルタ等
の各種のフィルタを、撮影レンズと撮像デバイスとの間
に、備えている。
置するのは、撮像デバイスが、規則的に列ぶ複数の画素
を受光面に備えているために、その画素間隔で決まる標
本化空間周波数に近似した空間周波数成分を有する被写
体が撮像されると、被写体の画像データにモアレが現れ
てしまうからである。そのため、被写体光をローパスフ
ィルタに透過させて、被写体像の空間周波数の中から、
標本化空間周波数成分近傍の空間周波数成分を、低減さ
せている。具体的には、ローパスフィルタは、水晶やリ
チウムナイオベート等からなる複屈折板を複数枚貼り合
せることにより一枚の光学的なフィルタとして形成され
ている。そして、一般的には、撮影光学系によって形成
される被写体像を4つの被写体像に分離して、上下左右
に半画素間隔ずつズレた4重像を受光面に形成すること
によって高周波数成分を平均化している。
するのは、被写体光の中から赤外波長成分を除去するた
めである。これは、撮像デバイスが人間の目と異なる分
光感度を有し、可視光の他に赤外光を受光してしまうか
らである。
た各種のフィルタの表面には、静電気によって塵埃が付
着し易い。このため、フィルタに付着した塵埃が、撮像
デバイスが得る画像の画質を、著しく低下させていた。
電性を有する強誘電性結晶が用いられるローパスフィル
タは、僅かな温度変化で表面に分極電荷を発生させる
(これを焦電気又はピロ電気という)ために、カメラ内
部の塵埃を引き寄せ易い。
に接着されずに、その受光面との間に隙間を有する状態
で設置されている場合には、静電気によって撮像デバイ
スの受光面に塵埃が付着してしまうため、撮像デバイス
が得る画像の画質が、低下してしまう。
を吹き付けたり、ブラシや布などを用いて拭き取ること
により、フィルタや撮像デバイスの受光面に付着した塵
埃を取り除くこともできるが、フィルタや撮像デバイス
が帯電していると、取り除いた塵埃が帯電電荷によって
フィルタや受光面に引き戻されるために、塵埃を除去し
難かった。
特に、撮影レンズと撮像デバイスとの間に配置される各
種のフィルタや撮像デバイスの受光面が帯びる電荷を除
去して塵埃を付着し難くすることにより、撮像デバイス
が得る画像の画質の低下を抑制することができる電子カ
メラを、提供することにある。
めに構成された本発明は、被写体像を形成する撮影レン
ズと、前記撮影レンズが形成した被写体像を電気信号に
変換する撮像デバイスとを備える電子カメラにおいて、
前記撮影レンズと前記撮像デバイスとの間に存在する光
学素子に帯電する電荷を除去する除電装置と、前記除電
装置へ駆動電流を供給する電源回路とを備えたことを、
特徴とする。
て駆動電流が除電装置へ入力された場合には、除電装置
が、前記撮影レンズと前記撮像デバイスとの間に存在す
る光学素子に帯電する電荷を、除去する。
や撮像デバイスの受光面には塵埃が付着し難くなるの
で、撮像デバイスが得る画像の画質が低下することが少
なくなる。
オン発生装置でも良いし、除電ブラシ装置でも良い。除
電装置がイオン発生装置の場合は、放電により電極周り
の空気をイオン化し、そのイオン化された空気をフィル
タや撮像デバイスの受光面に接触させることにより帯電
電荷を減少させる。また、除電装置が除電ブラシ装置で
ある場合は、接地された導電性を有するブラシをフィル
タに接触させることにより、フィルタの帯電電荷を放電
させる。
は、イオン化された空気が広範囲に拡散するように、攪
拌機構を備えても良い。この攪拌機構は、ブロワなどの
送風装置でも良いし、電子カメラが一眼レフ型のカメラ
である場合には、クイックリターンミラーを数回往復す
るよう駆動させることにより空気を攪拌する機構であっ
ても良い。
開始を指示するための入力装置を設けても良い。この入
力装置としては、ボタンが設けられても良いし、シャッ
タボタンが兼用されても良い。
は、撮影状態又は非撮影状態に関係なく操作者は所望す
る時にフィルタや撮像デバイスの受光面の除電を実行す
ることができる。
タボタンが兼用される場合は、撮影状態における露光直
前又は露光直後に、除電ブラシ装置のブラシやクイック
リターンミラーを駆動させてフィルタや撮像デバイスの
受光面の除電を行うように設定されても良いし、或い
は、ファインダー観察状態から撮影状態に切り替えられ
る時のクイックリターンミラーの駆動に合わせて、フィ
ルタや撮像デバイスの受光面の除電を行うように設定さ
れても良い。
に切り替えられる時のクイックリターンミラーの駆動に
合わせて除電を行う際には、クイックリターンミラーの
往復に合わせて除電ブラシ装置のブラシを往復させても
良いし、そのクイックリターンミラーの往復を空気の攪
拌に利用しても良い。後者の場合、シャッタボタンを押
下して撮影を行ったときの1回の往復により空気が攪拌
されることになる。
実施形態について図面を参照しながら説明する。
形態であるデジタルカメラ1の概略光学構成を示す断面
図である。また、図2は、本例のデジタルカメラ1の概
略内部構成を示すブロック図である。
ンズ21,絞り22,クイックリターンミラー23,フ
ォーカルプレーンシャッタ24,ローパスフィルタ25
a,赤外線吸収フィルタ25b,CCDエリアセンサ2
6,焦点板27,ペンタゴナルダハプリズム28,第1
乃至第3レンズ29a〜29cからなる接眼レンズ群2
9,集光レンズ30,及び、受光素子31を主要な光学
構成としており、これら光学構成とともに制御回路4
0,バッテリ60,操作パネル70,イオナイザ80,
及び、記録媒体100を、筐体10内に備えている。
では左側をいう)には、撮影レンズ21及び絞り22を
内蔵した図示せぬ交換レンズの鏡筒を取り付けるための
マウント11が、設けられている。但し、図1は、図示
せぬ交換レンズをマウント11から取り外した状態を示
している。
換レンズの鏡筒をマウント11に取り付けた時に、撮像
デバイスであるCCDエリアセンサ26の受光面26a
内の撮像領域の中心に、合致する。また、CCDエリア
センサ26の受光面26aの近傍には、ローパスフィル
タ25a及び赤外線吸収フィルタ25bが、この受光面
26aを覆うように、平行に配置されている。撮影レン
ズ21の光軸Axは、これらローパスフィルタ25a,
赤外線吸収フィルタ25b及び受光面26aの夫々に対
して直交する。
タ25aとの間には、非撮影状態(ファインダー観察状
態)の時に撮影レンズ21の光軸Axをペンタゴナルダ
ハプリズム28へ向けて折り曲げるクイックリターンミ
ラー23が、設けられている。
影レンズ21を透過した被写体光は、このクイックリタ
ーンミラー23において反射する。その反射光は、CC
Dエリアセンサ26の受光面26aと等価な位置にある
焦点板27上において一旦結像した後、ペンタゴナルダ
ハプリズム28を介して接眼レンズ群29に入射する。
そして、この接眼レンズ群29においては、被写体の正
立像が拡大観察される。
ための集光レンズ30が、光軸をペンタゴナルダハプリ
ズム28の射出面28aに向けた状態で、接眼レンズ群
29の光路に侵入しない位置に設置されている。この集
光レンズ30によって集光された光を受光する受光素子
31は、受光した光の強度に応じた信号を出力する。後
述する露出制御時においては、その出力信号に従って、
被写体の照度が判定され(TTL測定)、露出時の絞り
22の開口度とシャッタスピードとが決定される。
端辺には、CCDエリアセンサ26の受光面26aと平
行な回転軸23aが備えられており、撮影状態の時に
は、当該ミラー23はこの回転軸23aを中心に回転駆
動される。即ち、この撮影状態の時には、クイックリタ
ーンミラー23の反射面が、撮影レンズ21の光軸Ax
と平行となるとともに、CCDエリアセンサ26の受光
面26aに対して垂直となるために、撮影レンズ21か
らの被写体光が、当該ミラー23にて反射されることな
く、フィルタ25a,25bを透過してCCDエリアセ
ンサ26の受光面26a内の撮像領域へ入射する。
パスフィルタ25aとの間には、フォーカルプレーンシ
ャッタ24が、配置されており、当該シャッタ24は、
撮影状態における露出時(後述する操作パネル70の図
示せぬシャッタボタンが押された時)にのみ、先幕と後
幕との間に形成される任意の間隔を持つスリットを、所
定の速度で受光面26aの前を横切るように移動させる
ことにより、撮影レンズ21からの被写体光を受光面2
6aに到達させる。
面26a上に形成される被写体像は、ローパスフィルタ
25aによって、受光面26a内における上下左右に半
画素間隔ずつズレた4重像として形成される。また、受
光面26aに入射する被写体光からは、赤外線吸収フィ
ルタ25bによって、その赤外波長成分が除去されてい
る。
吸収フィルタ25bの近傍には、これらの表面にイオン
化された空気を供給するためのイオナイザ80が、設置
されている。このイオナイザ80は、接地された略円筒
状のアース電極82,このアース電極82の中心に設け
られる針状電極81,高電圧回路83,及び、インバー
タ84を備えたイオン発生装置であり、針状電極81を
ローパスフィルタ25a及び赤外線吸収フィルタ25b
へ向けた状態で、筐体10内に配置されている。
筐体10内のバッテリ60から供給される直流電圧を交
流に変換する。この交流電圧は、高電圧回路83内の変
圧器によって昇圧され、高電圧ケーブルCを介して針状
電極81に供給される。高電圧が印加された針状電極8
1の周囲には、放電が生じ、周囲の空気がイオン化され
る。
テリ60は、筐体10から取り外すことができるととも
に繰り返し充電をすることができ、筐体10に装着され
ている時は、内部回路40へも電源を供給する。
CPU41,電源回路42,モータドライバ43,CC
D駆動回路44,増幅器(AMP)45,アナログデジ
タル(A/D)変換器46,DSP(digital Signal P
rocessor)47,メモリコントローラ48,内部メモリ
49,画像メモリ50,及び、インターフェース回路5
1を、備えている。
イバ43,CCD駆動回路44,DSP47,メモリコ
ントローラ48,インターフェース回路51,操作パネ
ル70,及び、イオナイザ80に接続された中央処理装
置であり、これらデバイスを統合的に制御することによ
り本デジタルカメラ1の制御部として機能する。
行される各種のプログラム及びデータが記録されたメモ
リである。画像メモリ50は、画像データを記憶するメ
モリである。
命令に従って、内部メモリ49から画像メモリ50へデ
ータを転送する処理や,画像メモリ50からDSP47
へデータを転送する処理,DSP47から画像メモリ5
0へデータを転送する処理を行う。
に従って、露出制御時における絞り22の開口度の調整
やフォーカルプレーンシャッタ24の動作を制御すると
ともに、後述するイオナイザ制御処理においては、図示
せぬモータを制御することにより回転軸23aを介して
クイックリターンミラー23の動作を制御する。
するCCD駆動回路44に制御されるCCDエリアセン
サ26は、受光面26a上に形成される被写体像を光電
変換することにより画素信号として読み出し、その画素
信号をAMP45に送る。AMP45で増幅された画素
信号は、A/D変換器46によってデジタル画素信号に
変換された後、DSP47へ送られる。
て、デジタル画素信号をデジタル画像データとして画像
メモリ50に記録する。また、DSP47は、CPU4
1の命令に従って、画像メモリ50に記録されている画
像データを読み出し、シェーディング補正,ガンマ補
正,画像収縮又は画像拡張などの画像処理を施した後
に、画像メモリ50に記録する。
の命令に従って、画像メモリ50から読み出された画像
データに所定の処理を施し、その画像データを記録媒体
100に記録する。この記録媒体100は、筐体10か
ら取り外すことが可能なものであり、PCカードや小型
フラッシュメモリカードを用いることができる。
ンや静電気除去ボタンを含む各種のボタン又はダイヤル
等を備えており、操作者の操作による入力に対応する信
号をCPU41に出力する。その信号を受信したCPU
41は、それら信号に応じて各デバイスへ命令を出力す
る。例えば、図示せぬ静電気除去ボタンが操作者によっ
て押されると、CPU41は、イオナイザ80のインバ
ータ84に駆動開始命令を出力し、針状電極81に高電
圧を印加させる。
ーカルプレーンシャッタ24が、撮影に備えたチャージ
状態、即ち、ローパスフィルタ25a及び赤外線吸収フ
ィルタ25bを収容する空間を先幕により遮蔽している
状態にあるときに、上述した操作パネル70において図
示せぬ静電気除去ボタンが押下されると、CPU41
は、内部メモリ49からイオナイザ制御プログラムを読
み出し、イオナイザ制御処理を開始する。
チャートである。
では、CPU41は、インバータ84に対して駆動開始
命令を出力する。すると、インバータ84には電源が供
給され始め、高電圧回路83において昇圧された交流電
圧が、針状電極81に印加される。そして、針状電極8
1の周囲には、正負の極性にイオン化された空気が発生
する。また、このイオン化された空気は、同じ極性同士
のイオンが反発することにより、クイックリターンミラ
ー23を含む空間(ミラーボックス)内に徐々に拡散す
る。
ータドライバ43に対して駆動開始命令を出力し、フォ
ーカルプレーンシャッタ24の先幕を後幕から離れる方
向に移動させて全開させる。これにより、撮影状態にお
ける露出時以外では当該シャッタ24にて遮蔽されてい
るローパスフィルタ25a及び赤外線吸収フィルタ25
bを収容する空間がミラーボックスに対して開放され
る。そして、S01の処理においてイオン化された空気
が、当該空間に拡散していく。このイオン化された空気
は、ローパスフィルタ25a及び赤外線吸収フィルタ2
5bなどに帯電する電荷と結びつく。
ータドライバ43に対して駆動開始命令を出力して、ク
イックリターンミラー23を数回駆動させる。イオナイ
ザ80によってイオン化された空気は、上述したよう
に、ローパスフィルタ25a及び赤外線吸収フィルタ2
5bを収容する空間内を徐々に拡散するが、クイックリ
ターンミラー23を数回正逆に往復回転駆動させること
により、当該空間内の空気がこのクイックリターンミラ
ー23によって扇がれて攪拌されるので、このイオン化
された空気は、より早く且つより広範囲に送り込まれ
る。そして、所定の回数クイックリターンミラー23を
駆動させた後、CPU41は、処理をS04に進める。
バ43に対して駆動停止命令を出力して、フォーカルプ
レーンシャッタ24の先幕を閉じさせる。そして、フォ
ーカルプレーンシャッタ24は、撮影に備えたチャージ
状態に戻り、ローパスフィルタ25a及び赤外線吸収フ
ィルタ25bを収容する空間は遮蔽される。
ンバータ84に対して駆動停止命令を出力し、イオナイ
ザ制御処理を完了する。
0の図示せぬ静電気除去ボタンを押すと、ローパスフィ
ルタ25a及び赤外線吸収フィルタ25bを含む空間内
にイオン化された空気が導入され、そのイオン化された
空気は、これらフィルタ25a,25bに帯電する電荷
を減少させる。
よると、筐体10内に漂う塵埃がローパスフィルタ25
a及び赤外線吸収フィルタ25bに引き寄せられること
が少なくなるので、CCDエリアセンサ26が得る被写
体像の画像の画質が低下することを抑制することができ
る。また、これらフィルタ25a,25bに付着してし
まった塵埃が除去され易くもなる。
形態であるデジタルカメラ1’の概略光学構成を示す断
面図である。
で示したデジタルカメラ1と同一の構成である。但し、
撮影レンズ21及び絞り22を内蔵する図示せぬ交換レ
ンズの鏡筒を取り付けるためのマウント11とクイック
リターンミラー23とに挟まれる空間に、ローパスフィ
ルタ25’a及び赤外線吸収フィルタ25’bを配置す
るとともに、針状電極81をクイックリターンミラー2
3へ向けた状態でイオナイザ80を筐体10内に配置し
た構成としている。
上の図示せぬ静電気除去ボタンが操作者によって押され
ると、筐体10内のクイックリターンミラー23を含む
空間(ミラーボックス)全体に、イオン化された空気が
拡散する。また、このとき、フォーカルプレーンシャッ
タ24は、先幕が後幕から離れる方向に移動されること
によって全開され、クイックリターンミラー23は、数
回正逆に往復回転駆動される。
ン化された空気は、CCDエリアセンサ26,ローパス
フィルタ25’a,赤外線吸収フィルタ25’b,クイ
ックリターンミラー23,及び、フォーカルプレーンシ
ャッタ24などに帯電する電荷と結びつく。
によっても、筐体10内に漂う塵埃が、CCDエリアセ
ンサ26の受光面26a,ローパスフィルタ25’a,
及び、赤外線吸収フィルタ25’bに引き寄せられるこ
とが少なくなるので、CCDエリアセンサ26が得る被
写体像の画像の画質が低下することを抑制することがで
きる。また、この受光面26a及び各フィルタ25’
a,25’bに付着してしまった塵埃が除去され易くも
なる。
形態であるデジタルカメラ2におけるフォーカルプレー
ンシャッタ24からCCDエリアセンサ26までの概略
構成を示す分解斜視図である。また、図6は、本例のデ
ジタルカメラ2のCCDエリアセンサ26及び各フィル
タ25a,25bに除電ブラシ装置90を取り付けた状
態を示す側面図であり、図7は、本例のデジタルカメラ
2の概略内部構成を示すブロック図である。
態1で示したデジタルカメラ1と比較すると、ローパス
フィルタ25a及び赤外線吸収フィルタ25bの近傍に
配置したイオナイザ80の代わりに、フォーカルプレー
ンシャッタ24とローパスフィルタ25aとの間に除電
ブラシ装置90を設けていることを除いては、他の構成
を同一としている。従って、図5及び図6では、デジタ
ルカメラ2のフォーカルプレーンシャッタ24,除電ブ
ラシ装置90,各フィルタ25a,25b,及び、CC
Dエリアセンサ26のみを図示し、他の構成について
は、図示を省略している。
6の受光面26aには、互いに貼り合わされたローパス
フィルタ25a及び赤外線吸収フィルタ25bが、接着
されている。
ルプレーンシャッタ24との間に備えられる除電ブラシ
装置90は、ブラシ91と、導体からなるとともに接地
された支持軸92と、下端にスプールギア93aを設け
るとともにネジ山が形成された駆動軸93と、回転軸の
先端にピニオンギア94aを設けたモータ94とから、
構成されている。
電性を有する複数の繊維91bとから、構成される。こ
の平板91aは、CCDエリアセンサ26の受光面26
aの幅よりも若干長い長辺を有する略短冊状に形成され
ており、長辺側の一方の側縁には、複数の繊維91b
が、一定間隔で平板91aの短手方向に向けて植設され
ている。
アセンサ26の受光面26aの幅と同程度の距離だけ離
れた位置にて、互いに平行に、且つ、受光面26aと平
行に配置される。また、平板91aの一端側近傍には、
支持軸92が貫通しているとともに、他端側近傍には、
駆動軸93が捻じ込まれている。そして、モータ94が
駆動すると、ピニオンギア94a及びスプールギア93
aを介して駆動軸93が回転され、支持軸92によって
回転を規制された平板91aが、受光面26aに沿って
駆動される。
うに、ブラシ91の繊維91bがローパスフィルタ25
aの表面に接触するように配置されており、駆動軸93
がモータ94によって回転されると、ブラシ91は、ロ
ーパスフィルタ25aの表面に接触した状態で、CCD
エリアセンサ26の受光面26aに沿って平行に移動す
る。
CPU41は、除電ブラシ駆動回路95に接続されてい
る。そして、操作パネル70において図示せぬ静電気除
去ボタンが押されると、CPU41は、除電ブラシ制御
回路95に駆動開始命令を出力し、除電ブラシ制御回路
95は、モータ94の駆動の制御を開始する。
図示せぬ静電気除去ボタンを押すと、ブラシ91が、ロ
ーパスフィルタ25aの表面に沿って平行移動し、当該
フィルタ25aに帯電していた電荷を支持軸92を介し
て放電させる。また、ローパスフィルタ25aに付着し
ていた塵埃は、ブラシ91によって掃き落とされる。
よると、筐体10内に漂う塵埃がローパスフィルタ25
a及び赤外線吸収フィルタ25bに引き寄せられること
が少なり、また、ローパスフィルタ25aの表面に付着
する塵埃を取り除くことができるので、CCDエリアセ
ンサ26が得る被写体像の画像の画質が低下することを
抑制することができる。
メラによると、カメラの内部、特に、撮影レンズと撮像
デバイスとの間に配置される各種のフィルタや撮像デバ
イスの受光面が帯びる電荷を除去して塵埃を付着し難く
することにより、撮像デバイスが得る画像の画質の低下
を抑制することができる。
ジタルカメラの概略光学構成を示す断面図
ブロック図
オナイザ制御処理の制御内容を示すフローチャート
ジタルカメラの概略光学構成を示す断面図
ジタルカメラのフォーカルプレーンシャッタからCCD
エリアセンサまでの概略構成を示す分解斜視図
Dエリアセンサに除電ブラシ装置を取り付けた状態を示
す側面図
ブロック図
Claims (6)
- 【請求項1】被写体像を形成する撮影レンズと、前記撮
影レンズが形成した被写体像を電気信号に変換する撮像
デバイスとを備える電子カメラにおいて、 前記撮影レンズと前記撮像デバイスとの間に存在する光
学素子に帯電する電荷を除去する除電装置と、 前記除電装置へ駆動電流を供給する電源回路とを備えた
ことを特徴とする電子カメラ。 - 【請求項2】前記除電装置は、電極に高電圧を印加して
放電させることにより前記電極の周囲の空気をイオン化
させるイオン発生装置であることを特徴とする請求項1
記載の電子カメラ。 - 【請求項3】前記イオン発生装置によりイオン化された
空気を攪拌するための攪拌機構を更に備えたことを特徴
とする請求項2記載の電子カメラ。 - 【請求項4】前記撮影レンズと前記撮像デバイスとの間
にクイックリターンミラーを更に備えるとともに、 前記攪拌機構は、前記クイックリターンミラーを駆動さ
せることによりイオン化された空気を攪拌することを特
徴とする請求項3記載の電子カメラ。 - 【請求項5】前記撮影レンズからの被写体光を前記撮像
デバイスに所定の時間露光させるシャッタと、 前記撮像デバイスへの露光開始指示を入力するためのシ
ャッタボタンとを更に備えるとともに前記電源回路は、
前記シャッタボタンが押されて露光開始指示が前記シャ
ッタへ出力された時、同時に駆動電流を前記除電装置へ
出力することを特徴とする請求項1乃至3の何れかに記
載の電子カメラ。 - 【請求項6】前記撮影レンズと前記撮像デバイスとの間
にフィルタを備えるとともに、前記除電装置は、接地さ
れた導電性を有するブラシによって前記フィルタの表面
を拭き払うことにより前記フィルタの帯電電荷を放電さ
せる除電ブラシ装置であることを特徴とする請求項1記
載の電子カメラ。
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