JP2006293097A - 防塵機能付き光学装置 - Google Patents

Abstract

【課題】焦点検出光学系の配置に関わらず、焦点検出光学系に対して確実な防塵効果が得られる防塵機能付き光学装置を提供する。
【解決手段】防塵ガラス３２５を含む焦点検出光学系３１２の光路上に塵などの異物が存在するか否かを塵有無判別手段３３４により判別し、この判別結果に基づいて防塵ガラス３２５を振動させる加振手段３１４を駆動制御、例えば異物が存在すると判別された場合には加振手段３１４による加振動作を行わせものとし、塵を検出したら防塵動作を行わせることで、焦点検出光学系３１２の上向き配置に関わらず、塵が防塵ガラス３２５上に継続的に累積する前に確実な防塵効果が得られる防塵動作を行わせるようにした。また、送風手段３３５により防塵ガラス３２５の塵付着面に向けて送風することで除去した塵の舞い戻りを防止するようにした。
【選択図】 図１

Description

本発明は、デジタルカメラシステムなどの電子撮像装置の内部に付着した塵を除去可能な防塵機能付き光学装置に関するものである。

近年、光学装置の防塵機能に関する技術の一例として、撮像素子を保護する保護ガラスを振動させることで、そのガラスに付着した塵を払い落とすという技術が提案されている。その一例として、特許文献１によれば、ガラス板を振動させる手段として圧電素子が用いられている。この圧電素子は、印加される電圧に反応して伸縮することでガラス板を所定の一つの周期で加振する。

また、従来からレンズ交換式の一眼レフレックスカメラのオートフォーカス（自動焦点、ＡＦ）検出方式として、ＴＴＬ位相差検出方式が多く採用されている。この方式のカメラでは、撮影時に上方へアップするミラー機構が採用されているため、焦点検出センサ及び焦点検出光学系は、そのミラーの下方位置に配置されている。このため、レンズ交換時にはミラー部分が露出する結果、レンズマウント部分から侵入した塵、埃などの異物がＡＦ検出光学系に付着し、焦点検出精度が低下するという問題点があった。

そこで、ＡＦ検出光学系に付着した異物が焦点検出精度に及ぼす影響を除去する従来技術として、デフォーカス量の変化でＡＦ検出光学系上のゴミ検出を行う技術（例えば、特許文献２参照）、あるいは、特許文献１に開示の技術に従いゴミ検出がなされると、焦点検出信号を補正する技術（例えば、特許文献３参照）が提案されている。

さらに、特許文献４に開示の技術は、検出デフォーカス量が連続して所定の範囲内を示す場合は塵が付着していると判定し、焦点検出結果に基づくレンズ駆動を禁止している。

特開２００４−４８６６５号公報 特開平５−２７１５６号公報 特開平９−１５２５４７号公報 特開平１０−５５００９号公報

しかしながら、特許文献２，３に記載のものは、ゴミ付着を検出して焦点検出信号を補正するものの、ゴミそのものを除去するものではない。したがって、ゴミが継続的に累積して付着した場合には、その補正精度にも限界が生じてしまう。

また、通常のカメラにおける焦点検出用光束の光路は、撮影レンズを通過した光束をカメラボディ内のメインミラーを透過させた後、サブミラーで反射させてミラーボックス下方に導くようにしている。そして、ミラーボックス下部に配置された焦点検出光学系は受光窓部分を上向きとして、この光束を入射させることで焦点検出に使用する。特許文献１に開示の防塵ガラスをこのような焦点検出光学系の受光窓部に配置すると、ガラス面はほぼ水平となる。したがって、防塵ガラスを振動させて付着した塵を除去しようとしても、一旦ガラス面から離れた塵が殆ど舞い戻ってしまい、防塵効果を期待できない。

さらに、特許文献４のものは、検出デフォーカス量が連続して所定の範囲内を示す場合は、塵が付着していると判定し、焦点検出結果に基づくレンズ駆動、すなわちＡＦ動作を禁止しているが、誤った焦点調節は防止できるものの、焦点調節そのものができないという根本的な不具合は解消されない。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、焦点検出光学系の配置に関わらず、焦点検出光学系に対して確実な防塵効果が得られる防塵機能付き光学装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、請求項１に係る防塵機能付き光学装置は、撮像レンズの焦点状態を検出するための焦点検出光学系により結像される光学像を受光して電気信号に変換する焦点検出用の光電変換素子と、前記光電変換素子よりも前段の光路上に配設された防塵用の光学素子と、前記光学素子を所定の周波数で振動させる加振手段と、前記光電変換素子の出力に基づいて前記光路上に塵、その他の異物が存在するか否かを判別する塵有無判別手段と、前記塵有無判別手段の判別結果に基づいて前記加振手段を駆動制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする。

請求項２に係る防塵機能付き光学装置は、上記発明において、前記制御手段は、前記塵有無判別手段により異物が存在すると判別された場合には前記加振手段による加振動作を行わせ、前記塵有無判別手段により異物が存在しないと判別された場合には前記加振手段による加振動作を行わないように駆動制御することを特徴とする。

請求項３に係る防塵機能付き光学装置は、上記発明において、前記光学素子の塵付着面に向けて送風する送風手段をさらに備え、前記制御手段は、前記塵有無判別手段の判別結果に基づいて前記加振手段を駆動制御するとともに、前記送風手段の動作タイミングを制御することを特徴とする。

請求項４に係る防塵機能付き光学装置は、撮像レンズの焦点状態を検出するための焦点検出光学系により結像される光学像を受光して電気信号に変換する焦点検出用の光電変換素子と、前記光電変換素子よりも前段の光路上に配設された防塵用の光学素子と、前記光学素子を所定の周波数で振動させる加振手段と、前記光学素子の塵付着面に向けて送風する送風手段と、前記加振手段を駆動制御するとともに、前記送風手段の動作タイミングを制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする。

請求項５に係る防塵機能付き光学装置は、上記発明において、前記送風手段は、前記光学素子の近傍で前記撮像レンズを含む撮像光路中に配置されたミラーを含み、該ミラーが回動変位することにより前記光学素子の塵付着面に向けて送風することを特徴とする。

本発明に係る防塵機能付き光学装置によれば、防塵用の光学素子を含む焦点検出光学系の光路上に塵などの異物が存在するか否かを判別し、この判別結果に基づいて光学素子を振動させる加振手段を駆動制御、例えば異物が存在すると判別された場合には加振手段による加振動作を行わせるようにしたので、塵を検出したら防塵動作を行わせることで、焦点検出光学系の配置に関わらず、塵が光学素子上に継続的に累積する前に確実な防塵効果が得られる防塵動作を行わせることができるという効果を奏する。

また、別の本発明に係る防塵機能付き光学装置によれば、防塵用の光学素子の塵付着面に向けて送風する送風手段を備え、光学素子を振動させる加振手段の駆動制御に並行してこの送風手段の動作タイミングを制御するようにしたので、加振動作により光学素子の防塵動作を行うとともに送風動作を行うことで、焦点検出光学系の配置に関わらず、防塵動作により光学素子から舞い上がった塵が舞い戻らないように光学素子面から移動させて取り除くことができ、確実な防塵効果が得られる防塵動作を行わせることができるという効果を奏する。

以下に添付図面を参照して、本発明の防塵機能付き光学装置として光電変換素子を有するデジタルカメラシステムを一例に挙げた実施の形態に基づき詳述する。

図１は、本実施の形態の防塵機能付き光学装置としてのデジタルカメラシステムの要部構成例に対応する制御系を主体として示す概念的な概略ブロックである。この防塵機能付き光学装置は、撮像レンズの焦点状態を検出するための焦点検出光学系３１２により結像される光学像を受光して電気信号に変換する焦点検出用光電変換素子としての光電変換素子３１３を備えている。さらに、本実施の形態の防塵機能付き光学装置は、光電変換素子３１３、さらには焦点検出光学系３１２よりも前段の光路上に配設された防塵用の光学素子としての防塵ガラス３２５と、この防塵ガラス３２５を振動させる加振手段３１４を備えている。この加振手段３１４は、例えば電気機械変換素子である圧電セラミックス等を利用した圧電素子とこの圧電素子を所定の駆動周波数で駆動することで防塵ガラス３２５を振動させる防塵ガラス駆動回路とにより構成されるが、防塵ガラス３２５を適切に振動させ得る手段であればよい。また、本実施の形態の防塵機能付き光学装置は、この加振手段３１４中の防塵ガラス駆動回路の動作を制御する制御手段３３３を備えている。

また、本実施の形態の防塵機能付き光学装置は、光電変換素子３１３の出力に基づいて焦点検出光学系３１２の光路上に塵、埃、その他の異物が存在するか否かを判別する塵有無判別手段３３４を備えている。制御手段３３３は、塵有無判別手段３３４の判別結果に基づき加振手段３１４を駆動制御する。具体的には、制御手段３３３は、塵有無判別手段３３４により異物が存在すると判別された場合には加振手段３１４による加振動作を行わせ、塵有無判別手段３３４により異物が存在しないと判別された場合には加振手段３１４による加振動作を行わないように駆動制御する。

さらに、本実施の形態の防塵機能付き光学装置は、防塵ガラス３２５の塵付着面に向けて送風する送風手段３３５を備えている。この送風手段３３５は、加振手段３１４の加振動作と並行して防塵ガラス３２５の塵付着面に向けて送風するように制御手段３３３によってその動作タイミングが制御される。

したがって、本実施の形態の防塵機能付き光学装置によれば、防塵ガラス３２５を含む光路上に塵などの異物が存在するか否かを判別し、この判別結果に基づいて加振手段３１４を駆動制御、例えば異物が存在すると判別された場合には加振手段３１４による加振動作を行わせることで、焦点検出光学系３１２の配置に関わらず、塵が防塵ガラス３２５上に継続的に累積する前に確実な防塵効果が得られる防塵動作を行わせることができる。また、防塵ガラス３２５の塵付着面に向けて送風する送風手段３３５を備え、防塵ガラス３２５を振動させる加振手段３１４の駆動制御に並行してこの送風手段３３５の動作タイミングを制御することにより、加振動作により防塵ガラス３２５の防塵動作を行うとともに送風動作を行うことで、焦点検出光学系３１２の配置に関わらず、防塵動作により防塵ガラス３２５から舞い上がった塵が舞い戻らないように防塵ガラス３２５面から移動させて取り除くことができ、確実な防塵効果が得られる防塵動作を行わせることができる。

図２は、図１に示した防塵機能付き光学装置が搭載されたデジタルカメラシステムとしての具体的な構成例を示すブロック構成図である。このカメラシステムは、交換レンズとしてのレンズユニット１０と、カメラ本体としてのボディユニット１００から主に構成されており、ボディユニット１００の前面に対して、マウント２０７を介して所望のレンズユニット１０が着脱自在に設定されている。

レンズユニット１０の制御はレンズ制御用マイクロコンピュータ（以下“Ｌｕｃｏｍ”と称する）５が行う。ボディユニット１００の制御は、前述の制御手段３３３が行う（なお、以下の説明では、制御手段３３３をボディ制御用マイクロコンピュータ（以下“Ｂｕｃｏｍ”と称する）３３３と表記する）。これらＬｕｃｏｍ５とＢｕｃｏｍ３３３とは、合体時において通信コネクタ６を介して通信可能に電気的接続がなされる。そしてカメラシステムとしてＬｕｃｏｍ５がＢｕｃｏｍ３３３に従属的に協働しながら稼動するようになっている。

レンズユニット１０内には撮影レンズ３０１と絞り３が設けられている。撮影レンズ３０１はレンズ駆動機構２内にある図示しないＤＣモータによって駆動される。絞り３は絞り駆動機構４内にある図示しないステッピングモータによって駆動される。Ｌｕｃｏｍ５はＢｕｃｏｍ３３３の指令に従ってこれら各モータを制御する。

ボディユニット１００内には次の構成部材が図示のように配設されている。例えば、光学系としての一眼レフ方式の構成部材（クイックリターンミラー３０５、ペンタプリズム３０６、接眼レンズ１３、サブミラー３１１）と、光軸上のフォーカルプレーン式のシャッタ１５と、サブミラー３１１からの反射光束を受けて自動測距するための焦点検出用光学部３３６が設けられている。焦点検出用光学部３３６は、ミラー１６０、セパレータ絞り１６１、セパレータレンズ１６２、及びラインセンサ構成の光電変換素子３１３（以下では、ＡＦセンサユニット３１３という）により構成されている。

また、焦点検出用光学部３３６を駆動制御するＡＦセンサ駆動回路１７と、クイックリターンミラー３０５を駆動制御するミラー駆動機構１８と、シャッタ１５の先幕と後幕を駆動するばねをチャージするシャッタチャージ機構１９と、それら先幕と後幕の動きを制御するシャッタ制御回路２０と、ペンタプリズム３０６からの光束に基づき測光処理する測光回路２１が設けられている。

撮影レンズ３０１の光軸上には、撮像用光学系３０２を通過した被写体像を光電変換するためのＣＣＤユニット３０３が光電変換素子として設けられ、さらにこのＣＣＤユニット３０３と撮影レンズ３０１との間には防塵ガラス３２１が防塵用の光学素子として設けられており、この防塵ガラス３２１を所定の周波数で振動させる圧電素子３２２がその防塵ガラス３２１の周縁部に取り付けられている。この圧電素子３２２が防塵ガラス駆動回路３３２中の駆動回路３３２Ａ（図３参照）によって防塵ガラス３２１を振動させて、そのガラス表面に付着していた塵を除去できるように構成されている。

また、ファインダ光軸上には、ファインダ光学系３０８を通過した被写体像を光電変換するためのファインダＣＣＤユニット３０９が光電変換素子として設けられている。また、ファインダ光学系３０８を通過した被写体像の一部を反射してファインダＣＣＤユニット３０９に導くためのハーフミラー１２８及びファインダＣＣＤレンズ１２６が配置されている。

ファインダＣＣＤユニット３０９で撮像された画像は、カメラボディ背面等に配置された液晶モニタ２４に表示される。これにより、ファインダを覗かなくても撮影しようとしている画像を観察することができる。さらに、ファインダＣＣＤユニット３０９は、ファインダＣＣＤレンズ１２６との間の光路上に配設された防塵用の光学素子としての防塵ガラス３２３によって保護されている。この防塵ガラス３２３を所定の周波数で振動させる圧電素子３２４は、防塵ガラス３２３の周縁部に取り付けられている。この圧電素子３２４が防塵ガラス駆動回路３３２中の駆動回路３３２Ｂ（図３参照）によって防塵ガラス３２３を振動させて、そのガラス表面に付着していた塵を除去できるように構成されている。

焦点検出用光学部３３６は、ＡＦセンサユニット３１３、さらには焦点検出光学系３１２よりも前段の光路上にＡＦセンサユニット３１３と平行に配設された防塵ガラス３２５により保護されている。この防塵ガラス３２５は、焦点検出光学系３１２を密閉構造的に保護している。この防塵ガラス３２５を所定の周波数で振動させる加振手段３１４中の圧電素子３２６は、防塵ガラス３２５の周縁部に取り付けられている。この圧電素子３２６が防塵ガラス駆動回路３３２中の駆動回路３３２Ｃ（図３参照）によって防塵ガラス３２５を振動させて、そのガラス表面に付着していた塵を除去できるように構成されている。ここで、焦点検出光学系３１２は受光窓部分をやや上向きとして、ミラー３１１からの光束を入射させることで焦点検出に使用するものであり、防塵ガラス３２５はクイックターンミラー３０５の近傍下方に位置しており、当該カメラが横向き状態の場合に、防塵ガラス３２５の塵付着面方向は鉛直上向き方向となるように設定されている。

もし、防塵ガラス３２５が存在しなければ、レンズ着脱時にマウント２０７から侵入した塵が受光窓部分の外面等に付着し、ＡＦ検出時に悪影響を及ぼす。しかし、防塵ガラス３２５によって侵入する塵から保護し、この防塵ガラス３２５の外面に付着する塵を圧電素子３２６による加振振動で除去することによって、焦点検出精度の低下をなくすことができる。

このようにして、図２に示すような本実施の形態のカメラシステムはいわゆる「防塵機能付きカメラ」に属する基本構造をもつ電子カメラである。

なお、ＣＣＤユニット３０３、ファインダＣＣＤユニット３０９、ＡＦセンサユニット３１３それぞれの周辺の温度を測定するために、防塵ガラス３２１，３２３，３２５の近傍には、温度測定回路３３が設けられている。

また、このカメラシステムには、ＣＣＤユニット３０３に接続したＣＣＤインターフェイス回路２３、ファインダＣＣＤユニット３０９に接続したファインダＣＣＤインターフェイス回路１２７、液晶モニタ２４、記憶領域として設けられたＳＤＲＡＭ２５、ＦｌａｓｈＲＯＭ２６及び記録メディア２７などを利用して画像処理する画像処理コントローラ２８が設けられ、電子撮像機能と共に電子記録表示機能を提供できるように構成されている。その他の記憶領域としては、カメラ制御に必要な所定の制御パラメータを記憶する例えばＥＥＰＲＯＭからなる不揮発性メモリ２９が、Ｂｕｃｏｍ３３３からアクセス可能に設けられている。

また、Ｂｕｃｏｍ３３３には、当該カメラシステムの動作状態を表示出力によってユーザへ告知するための動作表示用ＬＣＤ５１と、カメラ操作ＳＷ５２とが設けられている。カメラ操作ＳＷ５２は、例えばレリーズＳＷ、モード変更ＳＷ及びパワーＳＷなどの、当該カメラを操作するために必要な操作釦を含むスイッチ群である。さらに、電源としての電池５４と、この電源の電圧を、当該カメラシステムを構成する各回路ユニットが必要とする電圧に変換して供給する電源回路５３が設けられている。

上述した如くに構成されたカメラシステムでは、各部が次のように稼動する。画像処理コントローラ２８は、Ｂｕｃｏｍ３３３の指令に従ってＣＣＤインターフェイス回路２３又はファインダＣＣＤインターフェイス回路１２７を制御してＣＣＤユニット３０３又はファインダＣＣＤユニット３０９から画像データを取り込む。この画像データは画像処理コントローラ２８でビデオ信号に変換され、液晶モニタ２４にて出力表示される。ユーザはこの液晶モニタ２４の表示画像から、撮影した画像イメージを確認できる。

ＳＤＲＡＭ２５は画像データの一時的保管用メモリであり、画像データが変換される際のワークエリアなどに使用される。またこの画像データはＪＰＥＧデータに変換された後には記録メディア２７に保管されるように設定されている。

ＣＣＤユニット３０３は、前述のように、透明な防塵ガラス３２１によって保護されている。この防塵ガラス３２１の周縁部にはそのガラス面を加振するための圧電素子３２２が配置されており、この圧電素子３２２は、駆動回路３３２Ａによって駆動される。ＣＣＤユニット３０３及び圧電素子３２２は、防塵ガラス３２１を一面とし、かつ、破線で示すような枠体によって囲まれたケース内に一体的に収納されることが、防塵のためにはより好ましい。

また、通常、温度はガラス製の物材の弾性係数に影響し、その固有振動数を変化させる要因の一つであるため、運用時にその温度を計測してその固有振動数の変化を考慮しなければならない。稼動中に温度上昇が激しいＣＣＤユニット３０３の前面を保護するため設けられた防塵ガラス３２１の温度変化を測定してその時の固有振動数を予想するほうがよい。したがって、本実施の形態の場合、温度測定回路３３に接続されたセンサ（不図示）が、ＣＣＤユニット３０３の周辺温度を測定するため設けられている。なお、そのセンサの温度測定ポイントは、防塵ガラス３２１の振動面のごく近傍に設定されるのが好ましい。

ファインダＣＣＤユニット３０９は、ＣＣＤユニット３０３と同様に、透明な防塵ガラス３２３によって保護されている。この防塵ガラス３２３の周縁部には、そのガラス面を加振するための圧電素子３２４が配置されており、この圧電素子３２４は駆動回路３３２Ｂによって駆動される。ファインダＣＣＤユニット３０９及び圧電素子３２４は、防塵ガラス３２３を一面とし、かつ、破線で示すような枠体によって囲まれたケース内に一体的に収納されることが、防塵のためにはより好ましい。

さらに、防塵ガラス３２３の温度変化を測定し、その時の固有振動数を予想するため、温度測定回路３３に接続されたセンサ（不図示）が、ファインダＣＣＤユニット３０９の周辺温度を測定するため設けられている。なお、そのセンサの温度測定ポイントは、防塵ガラス３２３の振動面のごく近傍に設定されるのが好ましい。

ミラー駆動機構１８は、クイックリターンミラー３０５をアップ位置とダウン位置へ駆動するための機構であり、このクイックリターンミラー３０５がダウン位置にある時、撮影レンズ３０１からの光束は焦点検出用光学部３３６側とペンタプリズム３０６側へと分割されて導かれる。焦点検出用光学部３３６内のＡＦセンサユニット３１３からの出力は、ＡＦセンサ駆動回路１７を介してＢｕｃｏｍ３３３へ送信されて周知の測距処理が行われる。

また、ペンタプリズム３０６に隣接する接眼レンズ１３からはユーザが被写体を目視できる一方、このペンタプリズム３０６を通過した光束の一部は測光回路２１内のフォトセンサ（不図示）へ導かれ、ここで検知された光量に基づき周知の測光処理が行われる。

次に、図３〜図５を参照して、本実施の形態における防塵ガラス３２１，３２３，３２５の駆動及びその動作制御について説明する。図３は、各圧電素子３２２，３２４，３２６に対する駆動回路構成例を示す概略ブロック図であり、図４は、圧電素子３２６に対する駆動回路３３２Ｃの構成の一例を示す回路図であり、図５は、動作制御例を示すタイムチャートである。ここに例示した駆動回路３３２Ｃは、図４に示すような回路構成を有し、その各部において、図５のタイムチャートで表わす波形信号（Ｓｉｇ１〜Ｓｉｇ４）が生成され、それらの信号に基づいて次のように制御される。圧電素子３２２に対する駆動回路３３２Ａ、圧電素子３２４に対する駆動回路３３２Ｂの場合も同様である。

すなわち、駆動回路３３２Ｃは、図４に例示するように、Ｎ進カウンタ４１、１／２分周回路４２、インバータ４３、複数のＭＯＳトランジスタ（Ｑ００，Ｑ０１，Ｑ０２）４４ａ，４４ｂ，４４ｃ、トランス４５及び抵抗（Ｒ００）４６から構成されている。

トランス４５の１次側に接続されたトランジスタ（Ｑ０１）４４ｂ及びトランジスタ（Ｑ０２）４４ｃのオン／オフ切替え動作によって、そのトランス４５の２次側に所定周期の信号（Ｓｉｇ４）が発生するように構成されており、この所定周期の信号に基づき圧電素子３２６を駆動させ、防塵ガラス３２５を共振させるようになっている（詳細は後述する）。

Ｂｕｃｏｍ３３３は、制御ポートとして設けられた２つのＩＯポートＰ＿ＰｗＣｏｎｔ及びＩＯポートＤ＿ＮＣｎｔと、この制御部３３３内部に存在するクロックジェネレータ５５を介して駆動回路３３２Ｃを次のように制御する。クロックジェネレータ５５は、圧電素子３２６へ印加する信号周波数より充分に早い周波数でパルス信号（基本クロック信号）をＮ進カウンタ４１へ出力する。この出力信号が図５中のタイムチャートが表わす波形の信号Ｓｉｇ１である。そして、この基本クロック信号はＮ進カウンタ４１へ入力される。

Ｎ進カウンタ４１は、このパルス信号をカウントし、所定の値“Ｎ”に達する毎にカウント終了パルス信号を出力する。すなわち、基本クロック信号を１／Ｎに分周することになる。この出力信号が図５中のタイムチャートが表わす波形の信号Ｓｉｇ２である。この分周されたパルス信号はＨｉｇｈとＬｏｗのデューティ比が１：１ではない。そこで、１／２分周回路４２を通してデューティ比を１：１へ変換する。なお、この変換されたパルス信号は図５中のタイムチャートが表わす波形の信号Ｓｉｇ３に対応する。

この変換されたパルス信号のＨｉｇｈ状態において、この信号が入力されたＭＯＳトランジスタ（Ｑ０１）４４ｂがオンする。一方、トランジスタ（Ｑ０２）４４ｃへはインバータ４３を経由してこのパルス信号が印加される。したがって、パルス信号のＬｏｗ状態において、この信号が入力されたトランジスタ（Ｑ０２）４４ｃがオンする。トランス４５の１次側に接続されたトランジスタ（Ｑ０１）４４ｂとトランジスタ（Ｑ０２）４４ｃが交互にオンすると、２次側には図５中の信号Ｓｉｇ４の如き周期の信号が発生する。

トランス４５の巻線比は、電源回路５３の出力電圧と圧電素子３２６の駆動に必要な電圧から決定される。なお、抵抗（Ｒ００）４６はトランス４５に過大な電流が流れることを制限するために設けられている。

圧電素子３２６を駆動するに際しては、トランジスタ（Ｑ００）４４ａがオン状態にあり、電源回路５３のユニットからトランス４５のセンタータップに電圧が印加されていなければならない。図中、トランジスタ（Ｑ００）４４ａのオン／オフ制御はＩＯポートのＰ＿ＰｗＣｏｎｔを介して行われる。Ｎ進カウンタ４１の設定値“Ｎ”はＩＯポートＤ＿ＮＣｎｔから設定できる。よって、Ｂｕｃｏｍ３３３は、設定値“Ｎ”を適宜に制御することで、圧電素子３２６（圧電素子３２２，３２４についても同様）の駆動周波数を任意に変更可能である。

このとき、周波数は、次の（１）式によって算出可能である。
ｆｄｒｖ ＝ ｆｐｌｓ／２Ｎ …………（１）
ここで、Ｎ：カウンタへの設定値、
ｆｐｌｓ：クロックジェネレータの出力パルスの周波数、
ｆｄｒｖ：圧電素子へ印加される信号の周波数、
なお、この（１）式に基づいた演算は、Ｂｕｃｏｍ３３３のＣＰＵで行われる。

次に、上述の制御部であるカメラボディ制御用マイクロコンピュータ（Ｂｕｃｏｍ）３３３が行う制御について具体的に説明する。図６にＢｕｃｏｍ３３３で稼動する制御プログラムのメインルーチンを例示する。まず、カメラの電源ＳＷ（不図示）がオンされると、Ｂｕｃｏｍ３３３は稼動を開始し、ステップＳ０００では、カメラシステムを起動するための処理が実行される。電源回路５３を制御してこのカメラシステムを構成する各回路ユニットへ電力を供給する。また、各回路の初期設定を行う。

ステップＳ００１では、温度測定回路３３より各部の現在の温度データを取り込む。この温度データは続くステップＳ００２の動作ルーチンにおいて必要な情報である。ステップＳ００２では、サブルーチン「塵除去動作」がコールされ実行される。このサブルーチン中で防塵ガラス３２１，３２３，３２５を振動させることにより塵払いの動作が実行される。電源起動時にこの動作を実行することで、このカメラを撮影に使用しない期間に、意図せずにガラスに付着した塵を除去できる。サブルーチンの詳細動作は後述する。

ステップＳ００３は、周期的に実行されるステップであり、Ｌｕｃｏｍ５と通信動作を行うことでレンズユニット１０の状態を検出するための動作ステップである。ステップＳ００４にて、レンズユニット１０がボディユニット１００に装着されたことを検出すると、ステップＳ００７へ移行する。一方、レンズユニット１０がボディユニット１００から外されたことを検出したときは、ステップＳ００５からステップＳ００６へ移行する。そして、制御フラグのＦ＿Ｌｅｎｓをリセットし、ステップＳ０１０に移行する。

ステップＳ００７では、制御フラグのＦ＿Ｌｅｎｓをセットする。この制御フラグは、カメラのボディユニット１００にレンズユニット１０が装着されている期間は“１”を示し、レンズユニット１０が外されている期間は“０”を示す。ステップＳ００８にて、温度測定の動作が行われ、その直後のステップＳ００９にて、防塵ガラス３２１，３２３，３２５の塵を除去するためのサブルーチン「塵除去動作」がコールされ実行される。そして、ステップＳ０１０に移行する。

通常、カメラ本体にレンズユニット１０が装着されていない期間において、レンズや防塵ガラス３２１，３２３，３２５等に塵が付着する可能性が高い。したがって、レンズユニット１０の装着を検出したタイミングで塵を払う動作を実行することが望ましい。よって、周期的にステップＳ００８とステップＳ００９の動作を実行することも考えられるが、これでは、塵が付着していない状態で防塵ガラス３２１，３２３，３２５を振動させることが多くなり、無駄な電力を消費する可能性が高いので、ここでは、レンズ装着操作の有無で実行することにしている。

ステップＳ０１０では、カメラ操作ＳＷ５２の状態を検出する。そして、カメラ操作ＳＷ５２の一つであるモード変更ＳＷ（不図示）の状態変化がステップＳ０１１で検出されると、ステップＳ０１２へ移行する。ステップＳ０１２では、そのＳＷの操作に連動してカメラの動作モードが変更され、ステップＳ０１３では、その動作モードに応じた情報が動作表示用ＬＣＤ５１へ表示出力される。そして、ステップＳ００３へ再び移行する。

ステップＳ０１４では、カメラ操作ＳＷの一つである１ｓｔ．レリーズＳＷ（不図示）が操作されたか否かを判定する。もし、１ｓｔ．レリーズＳＷがオンしているならばステップＳ０１５へ移行し、オフならばステップＳ００３へ再び移行する。ここで、ステップＳ０１５にて、Ｆ＿Ｌｅｎｓの状態を判定する。“０”ならばレンズユニット１０が存在しないことを意味するので、ステップＳ０１６以降の撮影動作は実行できない。そこで、この場合はステップＳ００３へ再び移行する。

ステップＳ０１６では、測光回路２１から被写体の輝度情報を入手する。そして、この情報からＣＣＤユニット２２の露光時間（Ｔｖ値）と撮影レンズ１の絞り設定値（Ａｖ値）を算出する。ステップＳ０１７では、ＡＦセンサ駆動回路１７を経由してＡＦセンサユニット３１３の検知データを入手し、このデータに基づきピントのズレ量を算出し、レンズ駆動を行いピント調節するサブルーチン「ＡＦ」を実行する。

ステップＳ０１９では、カメラ操作ＳＷ５２の一つである２ｎｄ．レリーズＳＷ（不図示）が操作されたか否かを判定する。この２ｎｄ．レリーズＳＷがオンしているときはステップＳ０２０へ移行して所定の撮影動作を行うが、オフのときは再びステップＳ００３へ移行する。

ステップＳ０２０からは、まずＬｕｃｏｍ５へＡｖ値を送信し、絞り３の駆動を指令し、ステップＳ０２１にてクイックリターンミラー３０５をアップ位置へ移動する。ステップＳ０２２にてシャッタ１５の先幕走行を開始させ、ステップＳ０２３にて画像処理コントローラ２８に対して撮像動作の実行を指令する。Ｔｖ値で示される時間、ＣＣＤユニット３０３への露光が終了すると、ステップＳ０２４において、シャッタ１５の後幕走行を開始させ、ステップＳ０２５にてクイックリターンミラー３０５をダウン位置へ駆動する。

また、これと並行してシャッタ１５のチャージ動作を行う。そして、ステップＳ０２６では、Ｌｕｃｏｍ５に対して絞り３を開放位置へ復帰させるように指令し、ステップＳ０２７では、画像処理コントローラ２８に対して、撮影した画像データを記録メディア２７へ記録するように指令する。その画像データの記録が終了すると、再びステップＳ００３へ移行する。

ここで、防塵ガラス３２１，３２３，３２５の支持構造と振動形態について説明しておく。なお、防塵ガラス３２１，３２３，３２５は、いずれも同様な構成となっているため、ここでは防塵ガラス３２５についてのみ説明するものとする。

本発明に係わるカメラシステムにおいては、防塵ガラス３２５の形状を仮に円盤とする。また、その防塵ガラス３２５のガラス板の円周に沿って加振用の圧電素子３２６を配置すると、このガラス板は円周で支持されることになる。このとき、このガラス板は複数の振動モード（振動形態）で加振する。本発明では、この振動モードの中から２つのモードを選択して使い分けることとする。図７−１，図７−２、図８−１及び図８−２に選択した振動モードにおけるガラス板の振動の状態を示す。

本実施の形態に係る防塵ガラス３２５は、図７−１，図７−２にそれぞれ図示したような振動形態を示す。すなわち、加振手段の一部として機能する圧電素子３２６によって振動を加えると、そのガラス板の周囲には振動しない「節」が発生するが、概ねガラス全面が同じ位相にて、太矢印で示された如く図７−１と図７−２との状態を交互に繰り返して振動する。このような振動形態を以下「振動モード１」と称する。

同様に、本実施の形態の防塵ガラス３２５は、加える振動の周波数によっては、図８−１，図８−２にそれぞれ図示したような形態でも振動することができる。すなわち、図８−１，図８−２に例示した防塵ガラス３２１の振動形態は、ガラス板の内側と外側が１８０度ずれた位相で振動するものである。詳しくは、図示する振動形態ではガラス板の周囲と内部に節がそれぞれ発生するモードであり、図示の如く、内側の節に囲まれた領域の振動と内部の節の外側領域（ドーナツ状の領域）の振動は位相が１８０度ずれている。以下これを「振動モード２」と称する。

次に、図９に示すサブルーチン「塵除去動作」においては、これら振動モード１と振動モード２の２つのモードで防塵ガラス３２１が共振されるように圧電素子３２２を駆動するように設定されている。一般的に、塵の特性（例えば重さ、形状、素材など）によって、塵を除去しやすい周波数や振幅が異なる。そこで、確実に塵を除くためにはこれら２つの振動モードでそのガラス板を共振させるとよい。もちろん、さらに複数の振動モードで共振させてもよい。但し、除去動作にかかる時間もまたその分余計にかかることがあるので、除去効果の程度と所要時間とを充分鑑みて適当な数に設定するべきである。

図９のフローチャート及び図１０〜図１４に基づき、「塵除去動作」のサブルーチンについて説明する。ここでは、圧電素子３２２，３２４，３２６による加振動作は、基本的に、並行して行うものとする。まず、ステップＳ０９９では、ミラーアップ動作を行い、クイックリターンミラー３０５を撮影時の位置に駆動する。これは、本実施の形態では、送風手段３３５をクイックリターンミラー３０５とミラー駆動機構１８とを利用して構成しており、ミラーアップ位置からミラーダウンさせることにより防塵ガラス３２５に向けて送風動作を行うための準備である。

次のステップＳ１００では、ＥＥＰＲＯＭ２９から３つの制御パラメータ（Ｓｔａｒｔｏｆｆｓｅｔ，Ｓｔｏｐｏｆｆｓｅｔ，ＯＳＣｔｉｍｅ）を読み出す。これらの３つの制御パラメータは、図１０にメモリマップで示されたＥＥＰＲＯＭ２９内部に記憶された「振動モード１対応温度補正テーブル」から読み出せる。

図１１−１は、この振動モード１対応温度補正テーブルの詳細を示している。この温度補正テーブルから対応する制御パラメータを読み出すためには温度情報（ｔ）が必要である。温度情報（ｔ）はこのサブルーチンの実行前に、温度測定回路３３の温度センサ（不図示）によって検出され取得されている（図６のステップＳ００２又はステップＳ０１０参照）。

温度情報（ｔ）が仮に２０℃の場合、このときの制御パラメータを図１１−１の振動モード１対応温度テーブル中の＊０で示す部分から読み取ると、読出し開始位置（Ｓｔａｒｔｏｆｆｓｅｔ）は“３”、読出し終了位置（Ｓｔｏｐｏｆｆｓｅｔ）は“９”、そして、時間間隔（ＯｓｃＴｉｍｅ）は“１”がそれぞれ対応して得られる。そして、“Ｓｔａｒｔｏｆｆｓｅｔ”の値と“Ｓｔｏｐｏｆｆｓｅｔ”の値によって、ＥＥＰＲＯＭ２９の振動モード１対応周波数補正テーブルの領域を定義する。また、この領域から読み出された時間間隔（ＯｓｃＴｉｍｅ，この場合は、１ｍｓｅｃ．）でＮ進カウンタ４１へ順次設定される。

図１２−１，図１２−２はこれら振動モードに対応する周波数補正テーブルを示し、図１２−１は振動モード１対応周波数補正テーブル、図１２−２は振動モード２対応周波数補正テーブルである。振動モード１対応周波数補正テーブルはクロックジェネレータ５５が周波数４０（ＭＨｚ）のパルス信号を出力するものとして算出されている。

既に説明した（１）式を適用すれば駆動周波数は算出できる。上述した温度補正テーブルから読み取った値に基づき、振動モード１対応周波数補正テーブルの＊１〜＊２の領域の７つのプリセット値がＮ進カウンタ４１へ順次設定される。このときの駆動周波数ｆ１，ｆ２，…，ｆ７と、ガラス板の振動の振幅との関係をグラフとしてプロットすると、図１３中の＊３のような曲線となる。

この図１３には、駆動周波数ｆｎとガラス板の振動の振幅との関係を特性グラフ曲線で表わしており、プロットされた＊３のグラフ曲線を中心として、共振周波数の補正範囲（ｆｃ´＜ｆｃ＜ｆｃ´´）が示されている。＊３のグラフ曲線においては、ｆｃが共振周波数である。そして、このｆｃはたまたまｆ４に等しい。例えば、＊４のような特性をもつガラス板の場合はｆｃ´が共振周波数であって、ｆｃ´はｆ３と等しい。例えば、＊５のような特性のガラス板の場合はｆｃ´´が共振周波数であって、ｆｃ´´はｆ５と等しい。

よって、共振周波数がΔｆｃの範囲でバラツクことを考慮して、当該周波数補正テーブルの読出し開始位置（Ｓｔａｒｔｏｆｆｓｅｔ）と読出し終了位置（Ｓｔｏｐｏｆｆｓｅｔ）を設定すれば、必ず共振周波数でガラス板を加振する状況を実現することができる。また、温度によって、Δｆｃが変動しても、図１１−１に示す振動モード１対応温度補正テーブルを適正に設定することで、必ず共振周波数で駆動できることが明らかである。

ところで、防塵ガラス３２１，３２３，３２５は、必要とされる光学的サイズや許容スペースが異なるため、それぞれ異なる寸法となる。例えば、ファインダＣＣＤユニット３０９はファインダとしての機能上、一般的には、ＣＣＤユニット３０３ほどの大型な撮像素子は必要とされず、やや小型の撮像素子が使用される。また、ＡＦセンサユニット３１３は、近年ではマルチＡＦの採用等によって大型化しているものの、ＣＣＤユニット３０３やファインダＣＣＤユニット３０９よりは受光部の光学的寸法は小さい。

このように、それぞれに必要な光学的寸法が異なるため、また、ファインダ系、ＡＦ系は、撮像系よりもスペース的により小型化が要求されるので、防塵ガラス３２１，３２３，３２５の寸法は異なるものとならざるを得ない。

防塵ガラス３２１，３２３，３２５の寸法が異なるため、それぞれの共振周波数も基本的には異なるものとなる。図１４−１は、防塵ガラスの面積と共振周波数との関係を示すグラフであり、図１４−２は、防塵ガラスの厚さと共振周波数との関係を示すグラフである。防塵ガラスの共振周波数は、一般に、面積にほぼ反比例し、厚さにほぼ比例する特性を有する。

そこで、本実施の形態では、このような特性を利用し、防塵駆動制御及び駆動回路を簡略化するために、これらの防塵ガラス３２１，３２３，３２５の面積と厚さを操作して同一の共振周波数に設定している。

具体的には、防塵ガラス３２１の面積をＳ、厚さをｔとした場合に、防塵ガラス３２３の面積がＳ／２であるとするとその厚さを２ｔとし、また、防塵ガラス３２５の面積がＳ／３であるとするとその厚さを３ｔとする。これにより、
Ｓ×ｔ＝Ｓ／２×２ｔ＝Ｓ／３×３ｔ
なる関係が成立し、防塵ガラス３２１，３２３，３２５の共振周波数を同一とすることができる。

ここで、図９のフローチャートの説明に戻る。ＯＳＣｔｉｍｅの値を大きくすれば、共振状態における加振時間を任意に設定できる。但し、無効な加振動作（共振周波数以外での駆動）の時間も大きくなるので注意が必要である。そこで、ステップＳ１０１では、ＥＥＰＲＯＭ２９の読み出し開始アドレスとしてＡｄｄｒｅｓｓＭ１＋Ｓｔａｒｔｏｆｆｓｅｔを設定する。ＡｄｄｒｅｓｓＭ１は振動モード１対応周波数補正テーブルの先頭アドレスを示している。したがって、ＡｄｄｒｅｓｓＭ１＋Ｓｔａｒｔｏｆｆｓｅｔは図１２−１中の＊１に対応していることになる。ここで、防塵ガラス３２１，３２３，３２５の共振周波数は、全て共通であり、ｆｃ３２１＝ｆｃ３２３＝ｆｃ３２５＝ｆ４に設定されている。

ステップＳ１０２では、圧電素子３２２，３２４，３２６を駆動するための準備動作が行われる。ＩＯポートのＰ＿ＰｗＣｏｎｔを制御してトランジスタ（Ｑ００）４４ａをオン状態にする。さらに、クロックジェネレータ５５からパルス信号の出力を開始する。この状態でＮ進カウンタ４１にテーブルから取り出したデータを設定すれば、所望の周波数で圧電素子３２２，３２４，３２６を駆動できる。

ステップＳ１０３においては、設定されたアドレスからプリセット値（Ｎ）を読み出す。そして、ＩＯポートのＤ＿ＮＣｎｔからＮ進カウンタ４１に読み出したプリセット値を設定する。ステップＳ１０４では、クイックリターンミラー３０５をアップ位置からダウンさせるミラーダウンを実行し、クイックリターンミラー３０５を撮影準備状態の位置に駆動を開始する。このクイックリターンミラー３０５のミラーダウンという回動動作により、図１５に示すように、防塵ガラス３２５の塵付着面に向けて送風が行われる。このミラーダウン動作は、以下の防塵動作（塵除去動作）と並行して行われ、防塵動作により空中に舞い上がった塵を送風により防塵ガラス３２５付近より移動させることにより、塵が再び防塵ガラス３２５上に舞い戻って付着することを防止する。

そして、ステップＳ１０５では、タイマカウンタへ選択されたＯＳＣｔｉｍｅを設定しタイマのカウント動作を開始する。ステップＳ１０６にて、タイマカウンタの動作が終了するまで待機する。

ステップＳ１０７では、ＥＥＰＲＯＭ２９のアドレスが“ＡｄｄｒｅｓｓＭ１＋Ｓｔｏｐｏｆｆｓｅｔ”に等しいか否かが判定される。もし、等しい場合は図１２−１の＊２までテーブルデータを読み出したことを意味する。すなわち、予定した複数の周波数での加振動作が終了したことになる。よってこの場合は、ステップＳ１０９にて駆動動作を停止する処理が行われる。トランジスタ（Ｑ００）４４ａをオフし、クロックジェネレータ５５の動作を止める。

ステップＳ１０７からステップＳ１０８へ移行したときは、ＥＥＰＲＯＭ２９のアドレスをインクリメント（＋１）する。次の周波数で圧電素子３２２，３２４，３２６を駆動するため、再びステップＳ１０３へ移行する。

振動モード１に対応する駆動動作が終了すると、振動モード２に対応する駆動動作のためにステップＳ１９９〜Ｓ２０９の動作が実行される。振動モード２でガラス板を加振するために必要な制御パラメータＳｔａｒｔｏｆｆｓｅｔ，Ｓｔｏｐｏｆｆｓｅｔ，ＯＳＣｔｉｍｅは、図１１−２に示されＥＥＰＲＯＭ２９中の振動モード２対応温度補正テーブルから読み出せばよい。そして、プリセット値（Ｎ）は、ＥＥＰＲＯＭ２９の振動モード２対応周波数補正テーブルから読み出せばよい。同様に、振動モード２対応周波数補正テーブルの詳細は図１２−２に示されている。

続くステップＳ１９９〜Ｓ２０９の動作は、基本的に前述したステップＳ０９９〜Ｓ１０９の動作と同じである。異なるところは、制御に必要なテーブルを読み出すＥＥＰＲＯＭ２９のアドレスが異なる点のみである。よってその説明は省略する。

このように、振動モード１、振動モード２の２種類の振動モードによる防塵ガラス３２１，３２３，３２５への加振動作が終了すると、メインルーチンへリターンする。

なお、カメラシステムの設計段階では、ガラス板の共振周波数のバラツキを予測することは非常に困難である。したがって、このカメラシステムが完成した後に、圧電素子３２２，３２４，３２６の駆動周波数を決定する制御パラメータを設定できるようにすべきである。そこで、必要なパラメータは、上述した如く本発明では全てＥＥＰＲＯＭ２９に選択可能に格納されている。

ここで、ステップＳ０９９，Ｓ１０４，Ｓ１９９，Ｓ２０４等によるクイックリターンミラー３０５の動作と防塵ガラス３２５の防塵動作との動作タイミング例について説明する。図１６−１は、両動作のタイミング例を示すタイムチャートである。本実施の形態では、防塵ガラス３２５による防塵動作（防塵ガラス３２５に対する塵除去動作）と同時に、クイックリターンミラー３０５のミラーダウン動作を行う。そして、クイックリターンミラー３０５のミラーダウン動作の終了にほぼ同期して、防塵動作を終了させる。このように、防塵動作中にクイックリターンミラー３０５のミラーダウン動作を実行して送風動作を行うことで、防塵動作により空中に舞い上がった塵を防塵ガラス３２５の上方から排除することができる。

図１６−２は、両動作のタイミング例の変形例を示すタイムチャートである。この変形例では、防塵ガラス３２５による防塵動作中に、クイックリターンミラー３０５のミラーダウン動作、ミラーアップ動作を数回繰り返して行い、防塵動作の終了にほぼ同期させてミラーダウン動作を終了させるようにしたものである。このように、防塵ガラス３２５による防塵動作中に、クイックリターンミラー３０５のミラーダウン動作、ミラーアップ動作を数回繰り返し行って防塵ガラス３２５に対して送風動作を行うことで、防塵動作により空中に舞い上がった塵を防塵ガラス３２５の上方から効果的に排除し、防塵効果を高めることができる。

なお、防塵ガラス３２５の塵付着面に向けて送風を行う送風手段３３５としては、クイックリターンミラー３０５の回動動作を利用するものに限らず、例えば、別途ファンを設けて送風動作を行わせるようにしてもよく、或いは、電子部品等に対する冷却用ファンを兼用して使用するようにしてもよい。例えば、ＣＣＤユニット３０３やＡＦセンサユニット３１３を構成する光電変換素子は、熱を持つとノイズが多くなる温度特性を有し、画質が劣化することが知られており、光電変換素子の冷却用ファンがカメラ内部に内蔵されることも多いので、このような冷却用ファンを送風手段に共用させるようにしてもよい。

次に、図６に示したメインルーチン中のステップＳ０１７において実行されるサブルーチン「ＡＦ」について説明する。図１７は、サブルーチン「ＡＦ」を示す概略フローチャートである。まず、ステップＳ３０１では、後述のＡＦ不能フラグを参照することでＡＦ不能であるか否かを判断する。ＡＦ不能フラグは、セットされている時は、防塵ガラス３２５に付着している塵などの異物によって焦点検出が正常に行うことができない状態を意味するものであり、ＡＦ動作を行わないようにするためのフラグである。ＡＦ不能フラグが１にセットされていれば（ステップＳ３０１：Ｙｅｓ）、ＡＦ不能であり、リターンし、ＡＦ不能フラグが０にクリアされていれば（ステップＳ３０１：Ｎｏ）、ステップＳ３０２以降のＡＦ処理を実行する。

ステップＳ３０２では、焦点検出を行ってデフォーカス量を検出するサブルーチン「焦点検出」を実行する。この処理の具体的な方法については周知であり、詳細な説明は省略するが、像信号を用いて公知の方法により焦点検出可能・不能の判定も行われるものとする。

ステップＳ３０３では、サブルーチン「塵有無判別」を実行する。「塵有無判別」は、防塵ガラス３２５に付着する塵等の異物のために生じる偽の検出結果を排除するために、塵などの異物の存在の有無を検出するためのサブルーチンである。次のステップＳ３０４では、フラグＦ２がセットされているか否かを判定する。セットされていれば（ステップＳ３０４：Ｙｅｓ）、ステップＳ３０５に移行する。フラグＦ２がセットされている場合には、ＡＦセンサユニット３１３に対する光学系光路上に塵などの異物が存在していることを示しているので、ステップＳ３０５では、この塵を除去するための防塵動作（防塵ガラス３２５の塵除去動作）を実行する。

引き続き、このような防塵動作により防塵ガラス３２５上の塵が除去されたか否かを調べるために、ステップＳ３０６ではサブルーチン「焦点検出」を実行し、ステップＳ３０７ではサブルーチン「塵有無判別」を実行する。

その後、ステップＳ３０８では、フラグＦ３がセットされているか否かを判定する。セットされていなければ（ステップＳ３０８：Ｎｏ）、防塵動作によって塵が除去され、正常な焦点検出が可能となったことを示すので、ステップＳ３０９によりＡＦ不能フラグを０にクリアした後、ステップＳ３０２に移行して焦点検出動作を含むＡＦ動作をやり直す。

一方、フラグＦ３がセットされていれば（ステップＳ３０８：Ｙｅｓ）、防塵ガラス３２５に付着している塵がまだ除去されていないことを示すので、ステップＳ３１０に移行し、防塵動作を繰り返し行うが、繰り返し回数が所定回数に達したか否かを判定する。塵がなくなるまで防塵動作を繰り返しもよいが、繰り返し回数が増えると、カメラ動作上タイムラグとなるので、本実施の形態では、繰り返し行う防塵動作を所定回数に制限し、大きなタイムラグが発生しないようにしている。そこで、防塵動作の繰り返し回数が所定回数に達した場合には（ステップＳ３１０：Ｙｅｓ）、塵を除去することができないと判定し、ステップＳ３１１において、ＡＦ動作を禁止とするためのＡＦ不能フラグを１にセットし、リターンする。

このように、本実施の形態では、防塵ガラス３２５に塵が付着しているか否かを判別し、塵が付着している場合は防塵動作を行い、防塵ガラス３２５に付着していた塵が除去されたか否かを判別し、塵が除去されていた場合には、焦点検出動作及びレンズ駆動を含むＡＦ動作を再開する。

一方、ステップＳ３０４において、フラグＦ２がセットされていない場合には、ステップＳ３１２において、焦点検出不能であるか否かを判定する。検出不能であれば（ステップＳ３１２：Ｙｅｓ）、ステップＳ３１３により、レンズスキャン動作を実行する。これは、被写体のコントラストが低くて焦点検出不能となった場合に、撮影レンズ３０１を駆動させながら焦点検出動作を実行する制御で検出可能となるレンズ位置を探し出す動作である。

検出不能でなければ（ステップＳ３１２：Ｎｏ）、ステップＳ３１４に移行し、得られたデフォーカス量に基づいて撮影レンズ３０１が合焦状態にあるか否かを判定する。合焦状態の場合には（ステップＳ３１４：Ｙｅｓ）、ステップＳ３１５に移行し、ファインダ内に合焦表示を行う。一方、合焦状態にない場合には（ステップＳ３１４：Ｎｏ）、ステップＳ３１６に移行し、検出デフォーカス量に基づいてレンズ駆動を行う。以上で、サブルーチン「ＡＦ」を終了する。

次に、サブルーチン「ＡＦ」中のステップＳ３０３，Ｓ３０７のサブルーチン「塵有無判別」について説明する。図１８は、サブルーチン「塵有無判別」の処理例を示す概略フローチャートである。このサブルーチン「塵有無判別」がコールされると、ステップＳ４０１では、焦点検出で得られたデフォーカス量ＤＦが所定のデフォーカス範囲ＤＦ１〜ＤＦ２間にあるか否かを判定する。閾値ＤＦ１，ＤＦ２は、焦点検出系（光学系、センサ）の構成によって決まる値であって、仮に焦点検出光学系３１２上に塵などが付着した場合に塵の像をＡＦセンサユニット３１３が検出すると、概ね一定のデフォーカス量として検出されることを原理としている。したがって、検出デフォーカス量ＤＦがＤＦ１〜ＤＦ２間にある時は、塵による偽のデフォーカス量ＤＦである可能性があるということになる。

ここで、本実施の形態で用いるＦ１〜Ｆ３フラグについて説明する。Ｆ１フラグは、ＤＦ１〜ＤＦ２範囲内のデフォーカス量ＤＦを１回検知した場合を意味する。Ｆ２フラグは、ＤＦ１〜ＤＦ２範囲内のデフォーカス量ＤＦを２回検知した場合を意味し、塵などによる偽デフォーカス量とみなして検出不能扱いとする。Ｆ３フラグは、ＤＦ１〜ＤＦ２範囲内のデフォーカス量ＤＦを２回検知し、一旦は、検出不能扱いとしたが、その後にＤＦ１〜ＤＦ２範囲外となるデフォーカス量ＤＦを検知したため、以降はＤＦ１〜ＤＦ２範囲内のデフォーカス量ＤＦを検知しても検出不能扱いとはしないことを意味する。

まず、ステップＳ４０１の判定において、検出デフォーカス量ＤＦがＤＦ１〜ＤＦ２範囲内にあれば、ステップＳ４０２に移行し、フラグＦ１がセットされているか否かを判定する。フラグＦ１が既にセットされていれば（ステップＳ４０２：Ｙｅｓ）、ステップＳ４０３に移行し、ＤＦ１〜ＤＦ２範囲内のデフォーカス量ＤＦが２回検知されたので、フラグＦ１をクリアし、ステップＳ４０４でフラグＦ２をセットし、ステップＳ４０５で焦点検出不能扱いとする。

一方、フラグＦ１がセットされていない場合には（ステップＳ４０２：Ｎｏ）、ステップＳ４０６に移行し、フラグＦ２がセットされているか否かを判定する。フラグＦ２がセットされていれば（ステップＳ４０６：Ｙｅｓ）、ステップＳ４０５に移行し、焦点検出不能とする。フラグＦ２がセットされていない場合には（ステップＳ４０６：Ｎｏ）、ステップＳ４０７に移行し、フラグＦ３がセットされているか否かを判定する。フラグＦ３がセットされていれば（ステップＳ４０７：Ｙｅｓ）、前述したように焦点検出不能扱いとはしないため、リターンする。一方、フラグＦ３がセットされていない場合には（ステップＳ４０７：Ｎｏ）、今回初めてデフォーカス量ＤＦがＤＦ１〜ＤＦ２範囲内に入ったとしてステップＳ４０８に移行し、フラグＦ１をセットして、リターンする。

また、ステップＳ４０１において、デフォーカス量ＤＦがＤＦ１〜ＤＦ２範囲内にない場合には、ステップＳ４０９に移行し、フラグＦ１がセットされているか否かを判定する。フラグＦ１がセットされていれば（ステップＳ４０９：Ｙｅｓ）、ステップＳ４１０に移行し、フラグＦ１をクリアしてリターンする。一方、フラグＦ１がセットされていなければ（ステップＳ４０９：Ｎｏ）、ステップＳ４１１に移行し、フラグＦ２がセットされているか否かを判定する。フラグＦ２がセットされていなければ（ステップＳ４１１：Ｎｏ）、処理を終了する。また、フラグＦ２がセットされていれば（ステップＳ４１１：Ｙｅｓ）、前述したように、これ以降デフォーカス量ＤＦがＤＦ１〜ＤＦ２範囲内に入っても検出不能としないため、ステップＳ４１２に移行し、フラグＦ２をクリアし、ステップＳ４１３でフラグＦ３をセットし、処理を終了する。

つまり、本実施の形態のサブルーチン「塵有無判別」の動作をまとめると、検出デフォーカス量が所定のデフォーカス範囲内にあるか否かを判別し、２回入った場合には焦点検出系内の塵などによる偽のデフォーカス量であると認識して焦点検出を不能にする一方、２回入った場合でも、その後に検出デフォーカス量が所定のデフォーカス範囲外になれば、それ以降に所定のデフォーカス範囲内に入っても焦点検出不能扱いはしないというものである。

本発明は、上述した実施の形態に限らず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲であれば、種々の変形が可能である。

本発明の実施の形態の防塵機能付き光学装置としてのデジタルカメラシステムの制御系を主体として示す概略ブロック図である。 図１に示した防塵機能付き光学装置が搭載されたデジタルカメラシステムとしての具体的な構成例を示すブロック構成図である。 圧電素子に対する防塵ガラス駆動回路の構成の一例を示す回路図である。 その一つの駆動回路の構成の一例を示す回路図である。 動作制御例を示すタイムチャートである。 制御プログラムのメインルーチンを示すフローチャートである。 本発明に係る防塵ガラスの振動形態を示し、ガラス板の周囲に節が発生して全面が同じ位相で振動する振動モード１の一態様の説明図である。 本発明に係る防塵ガラスの振動形態を示し、ガラス板の周囲に節が発生して全面が同じ位相で振動する振動モード１の異なる態様の説明図である。 本発明に係る防塵ガラスの振動形態を示し、ガラス板の内側と外側が１８０°異なる位相で振動する振動モード２の一態様の説明図である。 本発明に係る防塵ガラスの振動形態を示し、ガラス板の内側と外側が１８０°異なる位相で振動する振動モード２の異なる態様の説明図である。 図６のフローチャート中のサブルーチン「塵除去動作」の詳細手順を表わすフローチャートである。 ＥＥＰＲＯＭに占める補正に関するテーブル領域を示すメモリマップである。 振動モード１対応温度補正テーブルの詳細を示す図である。 振動モード２対応温度補正テーブルの詳細を示す図である。 振動モード１対応周波数補正テーブルの詳細を示す図である。 振動モード２対応周波数補正テーブルの詳細を示す図である。 駆動周波数とガラス板の振動の振幅との関係を表わす特性グラフである。 防塵ガラスの面積と共振周波数との関係を示すグラフである。 防塵ガラスの厚さと共振周波数との関係を示すグラフである。 クイックリターンミラーのダウン動作の様子を示す概略構成図である。 防塵動作とミラーダウン動作のタイミング例を示すタイムチャートである。 防塵動作とミラーダウン動作のタイミング例の変形例を示すタイムチャートである。 図６のフローチャート中のサブルーチン「ＡＦ」の詳細手順を表わすフローチャートである。 図１７のフローチャート中のサブルーチン「塵有無判別」の詳細手順を表わすフローチャートである。

符号の説明

３０１ 撮像レンズ
３０２ 撮像光学系
３０５ クイックリターンミラー
３１２ 焦点検出光学系
３１３ ＡＦセンサユニット
３２５ 防塵ガラス
３２６ 圧電素子
３３３ 制御手段
３３４ 塵有無判別手段
３３５ 送風手段

Claims (5)

1. 撮像レンズの焦点状態を検出するための焦点検出光学系により結像される光学像を受光して電気信号に変換する焦点検出用の光電変換素子と、
   前記光電変換素子よりも前段の光路上に配設された防塵用の光学素子と、
   前記光学素子を所定の周波数で振動させる加振手段と、
   前記光電変換素子の出力に基づいて前記光路上に塵、その他の異物が存在するか否かを判別する塵有無判別手段と、
   前記塵有無判別手段の判別結果に基づいて前記加振手段を駆動制御する制御手段と、
   を備えたことを特徴とする防塵機能付き光学装置。
2. 前記制御手段は、前記塵有無判別手段により異物が存在すると判別された場合には前記加振手段による加振動作を行わせ、前記塵有無判別手段により異物が存在しないと判別された場合には前記加振手段による加振動作を行わないように駆動制御することを特徴とする請求項１に記載の防塵機能付き光学装置。
3. 前記光学素子の塵付着面に向けて送風する送風手段をさらに備え、
   前記制御手段は、前記塵有無判別手段の判別結果に基づいて前記加振手段を駆動制御するとともに、前記送風手段の動作タイミングを制御することを特徴とする請求項１又は２に記載の防塵機能付き光学装置。
4. 撮像レンズの焦点状態を検出するための焦点検出光学系により結像される光学像を受光して電気信号に変換する焦点検出用の光電変換素子と、
   前記光電変換素子よりも前段の光路上に配設された防塵用の光学素子と、
   前記光学素子を所定の周波数で振動させる加振手段と、
   前記光学素子の塵付着面に向けて送風する送風手段と、
   前記加振手段を駆動制御するとともに、前記送風手段の動作タイミングを制御する制御手段と、
   を備えたことを特徴とする防塵機能付き光学装置。
5. 前記送風手段は、前記光学素子の近傍で前記撮像レンズを含む撮像光路中に配置されたミラーを含み、該ミラーが回動変位することにより前記光学素子の塵付着面に向けて送風することを特徴とする請求項３又は４に記載の防塵機能付き光学装置。
   

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