JP2007047323A - 光学機器及びその制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】手ブレ検出中に振動を利用した光学部材表面の異物除去機能を作動させることによる手ブレ検出精度の劣化を防止する。
【解決手段】振動検出部の作動（Ｓ４，Ｓ１８）と、振動により光学部材表面の異物を除去する異物除去部の作動（Ｓ１〜Ｓ３、Ｓ１５〜Ｓ１７）を同時に行わない構成にする。あるいは、異物除去中の手ブレを検出する演算時定数を小さくすることにより、異物除去動作中における手ブレの検出精度の劣化を防止する。
【選択図】図２

Description

本発明はデジタルカメラ等の光学機器に関し、特に光学機器に組み込まれている固体撮像素子や光学フィルタやレンズ等、焦点面もしくは焦点面近傍に配設された光学部材の表面に付着した異物を除去する機能を有する光学機器及びその制御方法に関する。

従来から、レンズ交換式デジタル一眼レフカメラの撮影レンズの焦点面近傍に塵埃等の異物が存在すると、その異物の影が固体撮像素子に写り込んでしまうという問題がある。このような異物は、レンズ交換時に塵埃が外部から侵入したり、カメラ内部でのシャッタやミラーの動作に伴って発生する、その構造部材である樹脂等の微細な磨耗紛が原因と考えられている。このような原因で発生した異物が、特に固体撮像素子の保護用のカバーガラスとカバーガラスの全面に配設されている赤外カットフィルタや、光学ローパスフィルタ（以下、ＬＰＦと略す）等の光学フィルタの間に入り込んでしまう場合がある。このような場合は、その異物を除去するためにカメラを分解しなければならなかった。このため、固体撮像素子のカバーガラスと光学フィルタとの間に異物が入り込まないように密閉構造にすることは極めて有効なものであった。

しかしながら、光学フィルタの固体撮像素子に対向する側と反対側（レンズ側）の表面に異物が付着した場合、それが焦点面の近傍である場合にはその異物が影となって固体撮像素子に写り込んでしまうという問題が依然として残っている。そこで、このような問題点を解決するために、撮像部前面に振動可能な防塵フィルタを設け、圧電素子によりこの防塵フィルタを振動させることにより、その防塵フィルタに付着している異物を除去する構造が提案されている（特許文献１）。

この特許文献１のようなカメラ構成にすると、レンズを外さず、またカメラを分解することなく固体撮像素子のカバーガラス表面或は防塵構造の最外面（例えば光学フィルタ表面）に付着した異物を除去できる。

一方、最近のカメラには、撮影時に発生する手ブレを検出し、その手ブレを打ち消すように光学系の一部或いは全部を撮影光軸と略垂直に駆動して手ブレによる像劣化を防止する防振システムが搭載されいる（特許文献２）。このような異物の除去及び手ブレの防止機能は、最近広く展開されて機能であり、ユーザへのメリットが大きく、今後のデジタルカメラにおいてはなくてはならない機能と言える。
特開２００５−０２００７８号公報 特開２００３−１０７５５３号公報

上述した防振システムは、大きく分けて手ブレを検出する振動検出手段と、その検出した手ブレ信号（振動信号）に基づいて手ブレを補正する補正手段から構成されている。ここで振動検出手段は、一般的に圧電的に検出体を励振させ、その振動に働く慣性力（コリオリの力）により手ブレ角速度を検出している。また異物を除去するための防塵フィルタの振動も圧電的に行っている。そのため、異物を除去するために防塵フィルタを振動させる際、その振動周波数と、振動検出手段の検出体の励振による振動周波数の差分がビートになってしまい手ブレの検出精度が劣化するという問題がある。

また防塵フィルタの振動周波数と検出体の振動周波数との間の影響を少なくするために、これら周波数値を互いに十分に離れた値に設定することが考えられる。しかし、このように設定しても、防塵フィルタの振動の影響により振動検出手段の検出体が揺すられて、手ブレの検出精度を劣化させてしまう。しかも一度検出体が揺すられると、その検出体の励振がしばらくの間不安定になり、その間、正確な手ブレ検出ができなくなる。

更に、振動検出手段の出力を演算する演算手段は演算時定数が大きく、一度、振動を検出した検出信号に誤信号が重畳してしまうと、手ブレ検出の演算結果がしばらくの間安定しなくなるといった問題がある。そのため防塵フィルタを用いて異物を除去すると、その後、しばらくの間、手ブレ補正が不安定になってしまう。これにより撮影者がカメラを通して被写体を観察している間でも被写体像が安定せず、撮影者に不快感を与えるだけでなく、その間、精度の良い撮影ができなくなるという問題がある。

本発明の目的は、上記従来技術の欠点を解決することにある。

本発明の特徴は、異物の除去機能と防振機能を両立させた光学機器とその制御方法を提供することにある。

本発明の一態様に係る光学機器は以下のような構成を備える。即ち、
光学機器に加えられる振動を検出する振動検出手段と、
撮像部或は当該撮像部近傍に付着した異物を振動により除去する異物除去手段と、
前記異物除去手段の作動と、前記振動検出手段による振動の検出動作のタイミングをずらすように制御する制御手段と、
を有することを特徴とする。

本発明の一態様に係る光学機器の制御方法は以下のような工程を備える。即ち、
光学機器に加えられる振動を検出する振動検出工程と、
撮像部或は当該撮像部近傍に付着した異物を振動により除去する異物除去工程と、
前記異物除去工程と、前記振動検出工程での振動の検出動作のタイミングをずらすように制御する制御工程とを有することを特徴とする。

本発明によれば、異物の除去機能と防振機能を両立できる。

以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施の形態を詳しく説明する。尚、以下の実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものでなく、また本実施の形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須のものとは限らない。

以下、本発明の実施の形態に係るレンズ交換式デジタル一眼レフカメラ（以下、単にカメラと略す）について、図１から図４を参照して説明する。

図１は、本実施の形態に係るカメラの撮像部及びフォーカルプレンシャッタの概略構成を説明するための側方断面図である。

図１において、撮像部１０は以下の構成を備える。光学素子１１（ローパスフィルタ）と、この光学素子１１を保持する保持部材１２、及び光学素子１１の表面と当接した状態で光学素子１１と保持部材１２とを一体化させている支持板１３を有している。また固体撮像装置１５は、固体撮像素子１５ｂを保護するためのカバー部材１５ａとを具備している。シール部材１６は、固体撮像装置１５のカバー部材１５ａと光学素子１１との間を密封している。基板１７は、固体撮像装置１５の接続端子１５ｃと接続するとともに、このカメラの動作を制御する制御回路を構成する電気素子を搭載している。また保持板１８は、固体撮像装置１５と一体化して固体撮像装置１５をカメラのシャーシ（不図示）にビス（不図示）によって固定されている。

一方、フォーカルプレンシャッタ５０は、複数のシャッタ羽根２１ａ〜２１ｄで構成されている先幕２１、同じく複数のシャッタ羽根で構成されている後幕２２を有している。中間板２３は、フォーカルプレンシャッタ５０において先幕２１及び後幕２２の駆動スペースを分割している。押え板２４は、後幕２２の押え板であると同時に、撮像のためにその略中央部に開口２４ａが設けられている。またカバー板２５は、先幕２１の押え板であると同時に、撮像のためにその略中央部に開口２５ａが設けられている。

３２は光学素子１１上に貼り付けられた圧電体を示し、この圧電体３２に通電することにより、光学素子１１の表面を振動させて光学素子１１上に付着している塵埃（以下、異物）３０を剥離させる。

図２は、本実施の形態に係るカメラシステムの構成を示す概略図である。このカメラシステムは、カメラ本体（撮像装置）と、このカメラ本体に着脱可能に装着されるレンズ装置とを有している。尚、図２において、図１と共通する部分は同じ記号で示している。

このカメラは、ＣＣＤ或はＣＭＯＳセンサ等の撮像素子を用いた単板式のデジタルカラーカメラであり、撮像素子を連続的又は単発的に駆動して、動画像或は静止画像を表わす画像信号を得ることができる。ここで、撮像素子は、露光した光を画素毎に電気信号に変換して受光量に応じた電荷を蓄積し、蓄積された電荷を読み出すタイプのエリアセンサである。

図２において、１００はカメラ本体を示している。１０１はカメラ１００に対して取り外し可能なレンズ装置１０２を接続するマウント機構であって、このマウント機構１０１を介してレンズ装置１０２とカメラ１００とが電気的、機械的に接続される。１１４は絞りである。そして、焦点距離の異なるレンズ装置１０２をカメラ１００に装着することによって、様々な画角の撮影画面を得ることが可能である。このレンズ装置１０２の撮影光学系１０３から固体撮像装置１５に至る光路Ｌ1中に、物体像（光学像）に含まれる必要以上に高い空間周波数成分の光をカットオフする光学素子が設けられている。これにより、固体撮像装置１５には必要以上に高い空間周波数成分の光が伝達されるのを防止している。この固体撮像装置１５から読み出された信号は、後述するように所定の処理が施された後、画像データとして表示部１０７上に表示される。この表示部１０７は、カメラ１００の背面に取り付けられており、使用者は表示部１０７での表示を直接観察できるようになっている。この表示部１０７を、有機ＥＬ空間変調素子や液晶空間変調素子、微粒子の電気泳動を利用した空間変調素子などで構成すれば、消費電力を小さくでき、かつ表示部１０７の薄型化を図ることができる。これによりカメラ１００の省電力化及び小型化を実現できる。

固体撮像装置１５は、具体的には、増幅型固体撮像素子の１つであるＣＭＯＳプロセスコンパチブルのセンサ（以降ＣＭＯＳセンサと略す）である。ＣＭＯＳセンサの特長の１つに、エリアセンサ部のＭＯＳトランジスタと撮像装置の駆動回路、Ａ／Ｄ変換回路、画像処理回路といった周辺回路を同一工程で形成できるため、マスク枚数、プロセス工程がＣＣＤと比較して大幅に削減できる。また、任意の画素へのランダムアクセスが可能といった特長も有し、表示用に間引いた信号の読み出しが容易であって、表示部１０７において高い表示レートでリアルタイム表示が行える。この固体撮像装置１５は、上述した特長を利用し、表示画像出力動作（固体撮像装置１５の受光領域のうち一部を間引いた領域での読み出し）、及び高精彩な画像出力動作（全受光領域での読み出し）を行う。

１１１は可動型のハーフミラーで、撮影光学系１０３からの光束のうち一部を反射させるとともに残りを透過させる。このハーフミラー１１１の屈折率は約１．５であり、厚さは０．５mmである。１０５は撮影光学系によって形成される物体像の予定結像面に配置されたフォーカシングスクリーン、１１２はペンタプリズムである。１０９はフォーカシングスクリーン上に結像された物体像を観察するためのファインダレンズであり、単数もしくは複数のファインダレンズ（不図示）で構成されている。フォーカシングスクリーン１０５、ペンタプリズム１１２及びファインダレンズ１０９は、ファインダ光学系を構成する。

ハーフミラー１１１の背後（像面側）には可動型のサブミラー１２２が設けられ、ハーフミラー１１１を透過した光束のうち光軸Ｌ1に近い光束を反射させて焦点検出ユニット１２１に導いている。サブミラー１２２は、ハーフミラー１１１の保持部材（不図示）に設けられた回転軸を中央に回転し、ハーフミラー１１１の動きに連動して移動する。尚、焦点検出ユニット１２１は、サブミラー１２２からの光束を受光して位相差検出方式による焦点検出を行う。またハーフミラー１１１とサブミラー１２２から成る光路分割系は、ファインダ光学系に光を導くための第１の光路分割状態、結像レンズ（不図示）からの光束をダイレクトに固体撮像装置１５に導くために撮影光路から退避した第２の光路分割状態（図２中破線で示した位置：１１１´及び１２２´）をとることが出来る。１０４は可動式の閃光発光ユニットであり、カメラ１００に収納される収納位置とカメラ１００から突出した発光位置との間で移動可能である。５０は像面に入射する光量を調節するフォーカルプレンシャッタ、１１９はカメラ１００を起動させるためのメインスイッチである。１２０は２段階で押圧操作されるレリーズボタンであり、半押し操作で撮影準備動作（測光動作や焦点調節動作等）が開始され、全押し操作で撮影動作（固体撮像装置１５から読み出された画像データの記録媒体への記録）が開始される。

１２３はカメラ１００の光学素子１１の表面に付着した異物を除去するためにカメラ１００を被写体の撮像を行う撮像モードから強制的にクリーニングモードにするためのモード切り換えスイッチである。通常、メインスイッチ１１９の投入直後に自動的にクリーニングモードになるが、ユーザが任意に撮像前面のクリーニングを実施したい時に操作する。１８０は、フォーカシングスクリーン１０５上に特定の情報を表示させるための光学ファインダ内情報表示ユニットである。

図３は、本実施の形態に係るカメラ１００のカメラシステムの電気的構成を示すブロック図である。ここで図２で説明した部材と同じ部材については同一符号を用い、その説明を省略する。

まず物体像の撮像、記録に関する部分から説明する。

このカメラシステムは、撮像系、画像処理系、記録再生系及び制御系を有する。撮像系は、撮影光学系１０３及び固体撮像装置１５を有し、画像処理系は、Ａ／Ｄ変換器１３０、ＲＧＢ画像処理回路１３１及びＹＣ処理回路１３２を有する。また記録再生系は、記録処理回路１３３及び再生処理回路１３４を有し、制御系は、カメラシステム制御回路（制御手段）１３５、操作検出回路１３６（レリーズボタン１２０やモード切換スイッチ１２３などの操作状態を検出する）、撮像装置の駆動回路１３７を有する。１３８は、外部のコンピュータ等に接続され、データの送受信を行うために規格化された、例えばＵＳＢ等の接続端子である。

撮像系は、物体からの光を、撮影光学系１０３を介して固体撮像装置１５の撮像面に結像させる光学処理系である。この撮影光学系１０３内に設けられた絞り１１４の駆動を制御するとともに、必要に応じてフォーカルプレンシャッタ５０の駆動をシャッタ制御回路１４５を介して行うことによって、適切な光量の物体光を固体撮像装置１５で受光させることができる。ここでは固体撮像装置１５として、正方画素が長辺方向に３７００個、短辺方向に２８００個並べられ、合計約１０００万個の画素数を有する撮像素子が用いられている。そして各画素にＲ（赤色）Ｇ（緑色）Ｂ（青色）のカラーフィルタが交互に配置され、４画素が一組となるいわゆるベイヤー配列を構成している。このベイヤー配列では、観察者が画像を見たときに強く感じやすいＧの画素をＲやＢの画素よりも多く配置することで、総合的な画像性能を上げている。一般に、この方式の撮像素子を用いる画像処理では、輝度信号は主にＧから生成し、色信号はＲ、Ｇ、Ｂから生成する。

この固体撮像装置１５から読み出された信号は、Ａ／Ｄ変換器１３０を介して画像処理系に供給される。この画像処理系での画像処理によって画像データが生成される。Ａ／Ｄ変換器１３０は、固体撮像装置１５の各画素から読み出された信号の振幅に応じて、例えば固体撮像装置１５の出力信号を１０ビットのデジタル信号に変換して出力する。これにより、これ以降の画像処理はデジタル処理にて実行される。画像処理系は、Ｒ，Ｇ，Ｂのデジタル信号から所望の形式の画像信号を得る信号処理回路であり、Ｒ，Ｇ，Ｂの色信号を輝度信号Ｙ及び色差信号（Ｒ−Ｙ），（Ｂ−Ｙ）で表わされるＹＣ信号などに変換する。

ＲＧＢ画像処理回路１３１は、Ａ／Ｄ変換器１３０の出力信号を処理する信号処理回路であり、ホワイトバランス回路、ガンマ補正回路、補間演算による高解像度化を行う補間演算回路を有する。ＹＣ処理回路１３２は、輝度信号Ｙ及び色差信号Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙを生成する信号処理回路である。このＹＣ処理回路１３２は、高域輝度信号ＹＨを生成する高域輝度信号発生回路、低域輝度信号ＹＬを生成する低域輝度信号発生回路及び、色差信号Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙを生成する色差信号発生回路を有している。輝度信号Ｙは、高域輝度信号ＹＨと低域輝度信号ＹＬを合成することによって形成される。

記録再生系は、メモリ（不図示）への画像信号の出力と、表示部１０７への画像信号の出力とを行う。記録処理回路１３３はメモリへの画像信号の書き込み処理及び読み出し処理を行い、再生処理回路１３４はメモリから読み出した画像信号を再生して、表示部１０７に出力する。また記録処理回路１３３は、静止画データ及び動画データを表わすＹＣ信号を所定の圧縮形式にて圧縮するとともに、圧縮されたデータを伸張させる圧縮伸張回路を内部に有する。この圧縮伸張回路は、信号処理のためのフレームメモリ等を有しており、このフレームメモリに画像処理系からのＹＣ信号をフレーム毎に蓄積し、複数のブロックのうち各ブロックから蓄積された信号を読み出して圧縮符号化する。この圧縮符号化は、例えば、ブロック毎の画像信号を２次元直交変換、正規化及びハフマン符号化することにより行われる。再生処理回路１３４は、輝度信号Ｙ及び色差信号Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙをマトリクス変換して、例えばＲＧＢ信号に変換する回路である。こうして再生処理回路１３４によって変換された信号は表示部１０７に出力され、可視画像として表示（再生）される。再生処理回路１３４及び表示部１０７は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈなどの無線通信を介して接続されていてもよく、このように構成すれば、このカメラで撮像された画像を離れたところからモニタすることができる。

一方、制御系における操作検出回路１３６は、メインスイッチ１１９、レリーズボタン１２０、モード切り換えスイッチ１２３等（他のスイッチは不図示）の操作を検出して、この検出結果をカメラシステム制御回路１３５（カメラマイコン）に出力する。カメラシステム制御回路１３５は、ＣＰＵ１３５ａや、そのＣＰＵ１３５ａで実行されるプログラムなどを記憶しているメモリ１１３５ｂを有している。カメラシステム制御回路１３５は、操作検出回路１３６からの検出信号を受けることで、検出結果に応じた動作を行う。またカメラシステム制御回路１３５は、撮像動作を行う際のタイミング信号を生成して、撮像装置駆動回路１３７に出力する。撮像装置駆動回路１３７は、カメラシステム制御回路１３５からの制御信号を受けることで固体撮像装置１５を駆動させるための駆動信号を生成する。情報表示回路１４２は、カメラシステム制御回路１３５からの制御信号を受けて光学ファインダ内情報表示ユニット１８０の駆動を制御する。制御系は、カメラ１００に設けられた各種スイッチの操作に応じて撮像系、画像処理系及び記録再生系での駆動を制御する。例えば、レリーズボタン１２０の操作によってＳＷ２がＯＮとなった場合、制御系（カメラシステム制御回路１３５）は、固体撮像装置１５の駆動、ＲＧＢ画像処理回路１３１の動作、記録処理回路１３３の圧縮処理などを制御する。さらに制御系は、情報表示回路１４２を介して光学ファインダ内情報表示ユニットの駆動を制御することによって、光学ファインダ内での表示（表示セグメントの状態）を変更する。

次に、撮影光学系１０３の焦点調節動作に関して説明する。

カメラシステム制御回路１３５はＡＦ制御回路１４０と接続している。またレンズ装置１０１をカメラ１００に装着することで、カメラシステム制御回路１３５は、マウント接点１０１ａ、１０２ａを介してレンズ装置１０１内のレンズシステム制御回路１４１（レンズマイコン）と接続される。そして、ＡＦ制御回路１４０及びレンズシステム制御回路１４１と、カメラシステム制御回路１３５とは、特定の処理の際に必要となるデータを相互に通信する。焦点検出ユニット１２１（図２）（図３の焦点検出センサ１６７）は、撮影画面内の所定位置に設けられた焦点検出領域での検出信号をＡＦ制御回路１４０に出力する。ＡＦ制御回路１４０は、焦点検出ユニット１２１からの出力信号に基づいて焦点検出信号を生成し、ＡＦ光学系１０３の焦点調節状態（デフォーカス量）を検出する。そしてＡＦ制御回路１４０は、その検出したデフォーカス量を撮影光学系１０３の一部の要素であるフォーカスレンズの駆動量に変換し、フォーカスレンズの駆動量に関する情報を、カメラシステム制御回路１３５を介してレンズシステム制御回路１４１に送信する。ここで、移動する物体に対して焦点調節を行う場合、ＡＦ制御回路１４０は、レリーズボタン１２０が全押し操作されてから実際の撮像制御が開始されるまでのタイムラグを勘案して、フォーカスレンズの適切な停止位置を予測する。そして、その予測した停止位置へのフォーカスレンズの駆動量に関する情報をレンズシステム制御回路１４１に送信する。

一方、カメラシステム制御回路１３５が、固体撮像装置１５の出力信号に基づいて物体の輝度が低く、十分な焦点検出精度が得られないと判定したときには、閃光発光ユニット１０４又は、カメラ１００に設けられた白色ＬＥＤや蛍光管（不図示）を駆動することによって物体を照明する。レンズシステム制御回路１４１は、カメラシステム制御回路１３５からフォーカスレンズの駆動量に関する情報を受信すると、レンズ装置１０１内に配置されたＡＦモータ１４７の駆動を制御することによって、駆動機構（不図示）を介してフォーカスレンズを上記駆動量の分だけ光軸Ｌ1方向に移動させる。これにより、撮影光学系１０３が合焦状態となる。

尚、上述したようにフォーカスレンズが液体レンズ等で構成されている場合には、界面形状を変化させることになる。

また、レンズシステム制御回路１４１は、カメラシステム制御回路１３５から露出値（絞り値）に関する情報を受信すると、レンズ装置１０１内の絞り駆動アクチュエータ１４３の駆動を制御することによって、上記絞り値に応じた絞り開口径となるように絞り１１４を動作させる。

また、シャッタ制御回路１４５は、カメラシステム制御回路１３５からのシャッタ速度に関する情報を受信すると、フォーカルプレンシャッタ５０の先幕２２、後幕２１の駆動源である駆動源３５〜３６及びチャージ部３７の駆動を制御することによって、上記シャッタ速度になるように先幕２２及び後幕２１を動作させる。このフォーカルプレンシャッタ５０と絞り１１４の動作により、適切な光量の物体光を像面側に向かわせることができる。

またＡＦ制御回路１４０において物体にピントが合ったことが検出されると、この情報はカメラシステム制御回路１３５に送信される。このとき、レリーズボタン１２０の全押し操作によってＳＷ２がＯＮ状態になれば、上述したように撮像系、画像処理系及び記録再生系によって撮影動作が行われる。１４８はレンズ装置１０２のマウント近傍に配置された振動ジャイロなどの振動検出部であり、レンズ装置１０２及びそれ結合されたカメラ１００に加わる手ブレの角速度を検出している。この振動検出部１４８で検出された信号はレンズシステム制御回路１４１に入力され、そこで適宜演算処理されてブレ補正目標値信号となる。レンズシステム制御回路１４１は、そのブレ補正目標値に基づいてＩＳ（ブレ補正）光学系１４９をＩＳモータ１５０を介して駆動制御してブレ補正を行う。圧電駆動部３９は、カメラシステム制御回路１３５からの指令を受けて圧電体３２を駆動して光学素子１１表面に付着した異物を剥離させる。ここで圧電駆動部３９は、通常はカメラのメインスイッチ１１９オンに同期して所定時間（例えば１秒）駆動されて光学素子１１上の異物除去を行い、モード切換スイッチ１２３（図２）が操作された時も、その操作から所定時間（例えば１秒）駆動されて光学素子１１上の異物除去を行う。

図４は、本実施の形態に係るレンズシステム制御回路１４１の振動検出及び演算処理を説明するための機能ブロック図である。振動検出部１４８はカメラ１００の縦方向の回転（ピッチ）及び横方向の回転（ヨー）の２方向の振動を検出するために、縦方向及び横方向にそれぞれ設けられており、以下に説明する回路や各部は各振動検出部に対応して設けられている。

演算部１５１は、一点鎖線で囲まれるＤＣカットフィルタ兼増幅部１４８ａ、ローパスフィルタ兼増幅部１４８ｂ、Ａ／Ｄ変換部（以下、Ａ／Ｄ）１４１ａ、駆動部１５３を有している。更に、レンズシステム制御回路１４１におけるデジタル演算処理部１５２内の記憶部１５２ａ、差動回路１５２ｂ、ＤＣカットフィルタ１５２ｃ、積分回路１５２ｄ、敏感度調整部１５２e、記憶部１５２ｆ、差動回路１５２ｇ、ＰＷＭデューティ変換部１５２ｈを有している。

ここでは振動検出部１４８は、カメラ１００のメインスイッチ１１９がオンされることにより駆動され、レンズ装置１０２に加わるブレ角速度の検出を開始する。この振動検出部１４８からの信号は、アナログ回路で構成されるＤＣカットフィルタ兼増幅部１４８ａにより、その信号に重畳しているＤＣバイアス成分がカットされると共に、その信号が増幅される。このＤＣカットフィルタ兼増幅部１４８ａは、０．１Ｈｚ以下の周波数成分の信号を遮断する周波数特性を有している。これによりカメラ１００に加わる１乃至１０Ｈｚの手ブレ周波数帯域が影響しないようにしている。しかしながら、０．１Ｈｚ以下をカットする特性にすると振動検出部１４８からブレ信号が入力されてから完全にＤＣがカットされるまでには１０秒近くかかってしまうという問題が有る。そこでカメラのメインスイッチ１１９がオンされてから例えば０．１秒まではＤＣカットフィルタ兼増幅部１４８ａの時定数を小さく（例えば１０Ｈｚ以下の周波数成分の信号をカットする特性にする）しておく。これにより、０．１秒位の短い時間でＤＣ成分をカットし、その後に時定数を大きくして０．１Ｈｚ以下の周波数成分のみをカットする特性にして、ＤＣカットフィルタ兼増幅部１４８ａによりブレ角速度信号が劣化しない様にしている。このＤＣカットフィルタ兼増幅部１４８ａの出力は、アナログ回路で構成されるローパスフィルタ兼増幅部１４８ｂにより、後段のＡ／Ｄ変換回路のＡ／Ｄ分解能に合わせてわせて適宜増幅される。またブレ角速度信号に重畳する高周波のノイズ成分がカットされる。これはブレ角速度信号をレンズシステム制御回路１４１に入力する際、Ａ／Ｄ１４１ａから出力されるデジタル値がブレ角速度信号のノイズにより誤って読み取られるのを防止するためである。ローパスフィルタ兼増幅部１４８ｂから出力される信号は、Ａ／Ｄ１４１ａによりサンプリングされてレンズシステム制御回路（レンズマイコン）１４１に取り込まれる。

ここで上述のように、ＤＣカットフィルタ兼増幅部１４８ａによりＤＣバイアス成分がカットされているが、その後のローパスフィルタ兼増幅部１４８ｂの増幅により、再びＤＣバイアス成分がブレ角速度信号に重畳する。よって、ディジタル演算処理部１５２において再度ＤＣ成分をカットする必要がある。そこで例えば振動検出部１４８を起動してから０．２秒後にサンプリングされたブレ角速度信号を記憶部１５２ａに記憶する。そして差動回路１５２ｂにより、その記憶部１５２ａに記憶した値とブレ角速度信号の差を求めてＤＣ成分をカットする。尚、この動作では、大雑把なＤＣ成分のカットしかできない（振動検出部１４８が起動してから０．２秒後に記憶されたブレ角速度信号の中にはＤＣ成分ばかりでなく、実際の手ブレも含まれている）。このため、デジタルフィルタで構成されたＤＣカットフィルタ１５２ｃにより十分にＤＣ成分をカットしている。このＤＣカットフィルタ１５２ｃの時定数もアナログのＤＣカットフィルタ兼増幅器部１４８ａと同様に変更可能であり、振動検出部１４８起動から０．２秒後から更に０．２秒後にその時定数を徐々に大きくしている。具体的には、このＤＣカットフィルタ１５２ｃは、振動検出部１４８を起動してから０．２秒経過した時には１０Ｈｚ以下の周波数成分をカットするフィルタ特性を有している。そして、その後５０ｍ秒毎に、このフィルタでカットする周波数成分を５Ｈｚ，１Ｈｚ，０．５Ｈｚ，０．２Ｈｚと順次下げてゆく。但し、これでは上記動作の間に、撮影者がシャッタレリーズボタン１２０を半押しして測光測距を行った後、直ちに撮影を行う可能性がある。このため、時間を費やして時定数変更を行うのが好ましくない場合もある。そこで撮影条件に応じて時定数変更を途中で中止する。例えば測光結果により撮影シャッタースピードが１／６０となる事が判明し、撮影焦点距離が１５０ｍｍの場合は、防振の精度はさほど要求されない。このためＤＣカットフィルタ１５２ｃは０．５Ｈｚ以下の周波数成分をカットする特性まで時定数変更した時点で完了とする（シャッタスピードと撮影焦点距離の積により時定数変更量を制御する）。これにより時定数変更の時間を短縮でき、シャッターチャンスを優先できる。勿論、より速いシャッタスピード、或いはより短い焦点距離の場合には、ＤＣカットフィルタ１５２ｃの特性は１Ｈｚ以下の周波数成分をカットする特性まで時定数を変更した時点で完了とする。また、より遅いシャッタスピード、長い焦点距離の場合には、時定数を目標値に変更するまで撮影を禁止する。

積分回路１５２ｄは、ＤＣカットフィルタ１５２ｃからの信号を積分するとともに、角速度信号を角度信号に変換する。敏感度調整部１５２ｅは、積分回路１５２ｄで積分された角度信号を、その時のカメラの焦点距離、被写体距離情報に応じて増幅し、ブレ角度に応じて適切に２つのブレ補正部が駆動される信号に変換する。これはズーム、フォーカスにより撮影光学系が変化し、ブレ補正部の駆動量に対し光軸偏心量が変わるために必要である。ブレ補正部は、シャッタレリーズボタン１２０の半押しにより駆動され始める。尚、この時点で、ブレ補正部のブレ補正動作が急激に始まらない様に注意する必要がある。記憶部１５２ｆ及び差動回路１５２ｇは、この対策のために設けられている。記憶部１５２ｆはシャッタレリーズボタン１２０の半押しの時点で積分回路１５２ｄのブレ角度信号を記憶する。差動回路１５２ｇは、この積分回路１５２ｄからの信号と記憶部１５２ｆに記憶されている信号との差を求める。そのためシャッタレリーズボタン１２０の半押し時点における差動回路１５２ｇの２つの信号入力は等しく、差動回路１５２ｇのブレ補正部の駆動目標値信号はゼロであり、その後ゼロより連続的に出力される。尚、記憶部１５２ｆは、シャッタレリーズボタン１２０の半押し時点の積分信号を原点にする役割を担っている。これによりブレ補正部は急激に駆動されることが無くなる。差動回路１５２ｇからの目標値信号は、ＰＷＭデューティ変更部１５２ｈに入力される。ブレ補正のためのＩＳモータ１５０（図３）には、ブレ角度に対応した電圧或いは電流を印加することにより、ＩＳ光学系１４９はそのブレ角度に対応して駆動される。しかしブレ補正部の駆動消費電力及び駆動トランジスタの省電力化のためにはＰＷＭ駆動が望ましい。そこでＰＷＭデューティ変更部１５２ｈは、目標値に応じて駆動デューティを変更している。例えば、周波数成分が２０ＫＨｚのＰＷＭにおいて差動回路１５２ｇの目標値が「２０４８」の場合、デューティを「０」にし、目標値が「４０９６」の場合は、デューティを「１００」とする。そして、これらの間を等分割し、デューティを目標値に応じて決定している。尚、デューティの決定は目標値ばかりではなく、その時のカメラの撮影条件（温度やカメラの姿勢、バッテリの状態）によって細かく制御して精度良いブレ補正が行われる様にする。このＰＷＭデューティ変更部１５２ｈの出力は、ＰＷＭドライバ等の公知の駆動部１５３に入力され駆動部１５３の出力をＩＳモータ１５０に供給してブレ補正を行っている。この駆動部１５３は、シャッタレリーズボタン１２０の半押しに同期して駆動される。尚、このブロック図では示していないが、撮影者はカメラのレリーズ部押し切りを行い露光を開始したときも、このままブレ補正を継続しているので、撮影像のぶれによる画質劣化を防ぐことが出来る。又、手ブレ補正は、レリーズボタン１２０の半押しが継続される限り継続して実行する。そして半押しが解除されると、記憶部１５２ｆは、敏感度調整部１５２ｅからの信号を記憶するのを止める（サンプリング状態になる）。これにより差動回路１５２ｇに入力される敏感度調整部１５２ｅ及び記憶部１５２ｆの信号は等しくなり、差動回路１５２ｇの出力は「０」になる。このために駆動目標値が「０」になり、手ブレ補正が行われない。またカメラのメインスイッチ１１９をオフにしない限り積分回路１５２ｄは積分を継続しており、次のシャッタレリーズボタン１２０の半押しで、再び記憶部１５２ｆが新たな積分出力を記憶（信号ホールド）する。そしてメインスイッチ１１９がオフされると振動検出部１４８の駆動が停止されて防振シーケンスを終了する。

尚、積分回路１５２ｄの出力信号が所定値より大きくなった場合は、カメラのパンニングが行われたと判断してＤＣカットフィルタ１５２ｃの時定数を変更する。例えば０．２Ｈｚ以下の周波数成分をカットする特性であったものを、１Ｈｚ以下の周波数成分をカットする特性に変更し再び所定時間で時定数を元に戻していく。この時定数の変更量も積分回路１５２ｄからの出力の大きさにより制御される。即ち、出力が第１の閾値を超えた時にはＤＣカットフィルタ１５２ｃの特性を、０．５Ｈｚ以下をカットする特性にする。また第２の閾値を超えた時は、１Ｈｚ以下の周波数成分をカットする特性に、第３の閾値を超えた時は、５Ｈｚ以下の周波数成分をカットする特性にする。又、積分回路１５２ｄの出力が非常に大きくなった場合（例えばカメラのパンニングなどの極めて大きな角速度が生じた場合）は、積分回路を一旦リセットして演算上の飽和（オーバーフロー）を防止している。

尚、図４では、演算部１５１内にＤＣカットフィルタ兼増幅部１４８ａ及びローパスフィルタ兼増幅部１４８ｂが設けられているが、これらは振動検出部１４８内に設けられても良いのは言うまでもない。

以上説明した異物除去機能及び防振システムを作動させる際、カメラシステム制御回路１３５（カメラマイコン）は、レンズシステム制御回路１４１（レンズマイコン）と連携して圧電駆動部３９及び振動検出部１４８を以下の様な順番で駆動する。
（Ａ）カメラのメインスイッチ１１９が操作されたとき
（１）圧電駆動部３９により圧電体３２を１秒間駆動し、光学素子１１上の異物除去を行う。
（２）圧電体３２の駆動終了後、振動検出部１４８を起動する。
（Ｂ）モード切換スイッチ１２３が操作されたとき
（１）振動検出部１４８の動作を一旦停止する
（２）圧電駆動部３９により圧電体３２を１秒間駆動し、光学素子１１上の異物除去を行う。
（３）圧電体３２の駆動終了後に振動検出部１４８を起動する。

図５は、本実施の形態１に係るカメラ１００のカメラシステム制御回路１３５による制御処理を説明するフローチャートである。尚、この処理を実行するプログラムはメモリ１３５ｂに記憶されており、ＣＰＵ１３５ａの制御の下に実行される。

このフローチャートで示す処理は、カメラ１００のメインスイッチ１１９がオンされることにより開始され、メインスイッチ１１９がオフされると、どのステップの段階であっても動作を終了（作動していた機能も動作終了）する。尚、このフローチャートでは、動作を分かり易く説明するために、カメラの他の機能（例えばバッテリーチェックなど）の動作を省いて簡略化している。

カメラ１００のメインスイッチ１１９がオンされると、まずステップＳ１で、圧電体３２を駆動して光学素子１１を振動させて光学素子１１に付着した異物を除去（剥離）する。次にステップＳ２で、例えば１秒間、光学素子１１の振動を継続する。次にステップＳ３で、圧電体３２の駆動を停止する。そしてステップＳ４で、振動検出部１４８の駆動を開始し、手ブレの検出を始める。このように異物除去と手ブレ検出処理を同時に実行しないようにして、異物除去の振動が手ブレ検出処理に影響を与えないようにしている。

次にステップＳ５で、モード切換スイッチ１２３の操作状態を検出し、モード切換スイッチ１２３が操作されている（手動で異物除去機能を作動させる）場合にはステップＳ１４に進み、そうでない時はステップＳ６に進む。ステップＳ６では、レリーズボタン１２０の半押し操作がなされるまで待機する。ここでレリーズボタン１２０が半押しされるとステップＳ７に進み、測光、測距、ＡＦ（自動焦点）のための合焦駆動、及び振れ補正を開始する。そしてステップＳ８で、レリーズボタン１２０の全押し操作がなされるまで待機する。尚、ここでは省略しているが、ステップＳ８の待機中にレリーズボタン１２０の半押し操作がオフされた場合はステップＳ６に戻り、再びレリーズボタン１２０の半押し操作がなされるまで待機する。こうしてステップＳ８でレリーズボタン１２０が全押しされるとステップＳ９に進み、シャッタ５０を開いて露光を開始する。なお、実際はそれに先立って固体撮像素子１５の電荷リセットを行っている。そしてステップＳ１０で、ステップＳ７で求めた測光値に基づく露光時間が終了するまで待機する。こうして設定された露光時間が経過するとステップＳ１１で、シャッタ５０を閉じる。又、この後、固体撮像素子１５に蓄積された電荷を読み出してメモリに記憶する。次にステップＳ１２で、レリーズボタン１２０の半押し操作がオフされるまで待機する。尚、ここで再びレリーズボタン１２０の全押し操作がなされた場合はステップＳ９に戻り、次の露光を開始する。そしてレリーズボタン１２０の半押し操作がオフされるとステップＳ１３に進み、振れ補正を停止してステップＳ５に戻る。

一方、前述のステップＳ５で、モード切換スイッチ１２３が操作されている場合はステップ＃１０１４に進み、振動検出部１４８の駆動を停止する。次にステップＳ１５に進み、圧電体３２を駆動して光学素子１１を振動させて光学素子１１に付着した異物を除去（剥離）する。そしてステップＳ１６で、例えば１秒間光学素子１１の振動を継続した後ステップＳ１７に進み、圧電体３２の駆動を停止する。そしてステップＳ１８で、振動検出部１４８の駆動を開始し、手ブレの検出を開始してステップＳ６に戻る。

このように手動で異物除去機能を作動させる場合には、振動検出部１４８の動作を停止している。これは振動検出部１４８が作動中に圧電体３２が作動すると、その圧電体３２の振動により手ブレの検出精度が低下し、その後、圧電体３２の作動が停止してもしばらくの間（例えば４秒間）振動検出の精度が保証できないためである。

以上説明したように本実施の形態１によれば、異物除去のための動作により、振動検出部１４８による手ブレ検出の精度が低下するといった問題を解決できる。

即ち、本実施の形態１によれば、カメラのブレを検出する振動検出部１４８と、撮像部前面に付着した異物を除去する異物除去部（圧電体３２、圧電駆動部３２、光学素子１１）を有する光学機器（カメラ１００、レンズ装置１０２）において、振動検出部と異物除去部の動作タイミングを重複させない。例えば、異物除去部作動中の振動検出部の作動を禁止する（図５のステップＳ３からＳ４のずらしタイミング、ステップＳ１４からＳ１５のずらしタイミング）ので、振動検出中に異物除去のための振動が入力されることがなくなる。これにより安定した手ブレ検出、手ブレ補正が可能になる。

又、カメラのブレを検出する振動検出部１４８と、撮像部前面に付着した異物を除去する異物除去部（圧電体３２、圧電駆動部３２、光学素子１１）を有する光学機器において、異物除去部の動作が終了した後に振動検出部による手ブレの検出動作を開始する（図５のステップＳ３からＳ４）。これにより、異物除去部の作動による手ブレ検出誤差の発生を防止できる。

［実施の形態２］
図６は、本発明の実施の形態２に係るカメラ１００のカメラシステム制御回路１３５による制御処理を説明するフローチャートである。尚、図６において図５の実施の形態１と同じ機能は同じステップ番号で示し、その説明を省略する。またこの実施の形態２に係るカメラ１００のカメラシステムのハードウェア構成は前述の実施の形態１の構成と同じであるため、その説明を省略する。この実施の形態２に係る処理も、カメラ１００のメインスイッチ１１９のオンで作動を開始し、オフにされると、どのステップの段階であっても動作を終了（作動していた機能も動作終了）する。

カメラ１００のメインスイッチ１１９がオンされるとステップＳ２１で、圧電体３２を駆動して光学素子１１を振動させて光学素子１１に付着した異物を除去（剥離）する。このとき同時に振動検出部１４８の駆動も開始する。しかしこの時点では、演算部１５１のＤＣカットフィルタ１４８ａ，１５２ｃの演算時の定数はまだ小さいままにしている。このとき、積分回路１５２ｄはリセット状態にしておいてもよい。即ち、ＤＣカットフィルタ１４８ａは、０．１Ｈｚ以下の周波数成分の信号をカットする大きな時定数の特性を有しているが、この時点においては時定数を小さく（例えば、１０Ｈｚ以下の周波数成分の信号をカットする特性にする）維持している。これはＤＣカットフィルタ１５２ｃについても同様である。このため振動検出部１４８に重畳する誤差成分（圧電体３２の振動に起因する）は演算されず、信号の誤差が継続して発生することは無い。

次にステップＳ２で、例えば１秒間、光学素子１１の振動を継続させる。そしてステップＳ３で、圧電体３２の駆動を停止する。次にステップＳ２２で、演算部１５１の時定数を大きくして（元に戻して）いる。即ち、ＤＣカットフィルタ１４８ａは、例えば１０Ｈｚ以下の周波数成分の信号をカットする特性であったのを、０．１Ｈｚ以下の周波数成分のみカットする特性に変更している。又、ＤＣカットフィルタ１５２ｃでは、１０Ｈｚ以下の周波数成分をカットするフィルタ特性であったものを、ステップＳ２３から後では、フィルタでカットする周波数成分を、５０ｍ秒毎に５Ｈｚ，１Ｈｚ，０．５Ｈｚ，０．２Ｈｚと下げてゆく。但し、上記動作の間に撮影者がシャッタレリーズボタン１２０を半押しして測光測距を行った場合は直ちに撮影を行う可能性があり、時間を費やして時定数変更を行うのが好ましくない場合もある。そこでその様な時には撮影条件に応じて時定数の変更を途中で中止する。例えば、測光結果により、撮影シャッタースピードが１／６０となる事が判明し、撮影焦点距離が１５０ｍｍの場合は、防振の精度はさほど要求されない。このため、ＤＣカットフィルタ１５２ｃは、０．５Ｈｚ以下の周波数成分をカットする特性まで時定数を変更した時点で完了とする（シャッタスピードと撮影焦点距離の積により時定数変更量を制御する）。これにより時定数の変更に要する時間を短縮でき、シャッターチャンスを優先できる。勿論、より速いシャッタスピード、或いはより短い焦点距離の場合は、ＤＣカットフィルタ１５２ｃの特性は１Ｈｚ以下の周波数成分をカットする特性まで時定数を変更した時点で完了とする。またより遅いシャッタスピード、長い焦点距離の場合は、時定数が目標値に変更されるまで撮影を禁止する。このように異物除去の動作と、演算部１５１の演算時の定数が大きい状態とが同時に発生しないようにしている。

ステップＳ５では、モード切換スイッチ１２３の操作状態を検出し、モード切換スイッチ１２３が操作されている（手動で異物除去機能を作動させる）場合はステップＳ２３に進むが、そうでない時はステップＳ６に進む。ステップＳ６〜Ｓ１３の処理は前述の実施の形態１と同様であるため、その説明を省略する。

ステップＳ２３では、演算部１５１の演算時定数を小さくする。即ち、ＤＣカットフィルタ１４８ａ，１５２ｃを１０Ｈｚ以下の周波数成分の信号をカットする時定数の小さな特性に変更する。次にステップＳ１５で、圧電体３２を駆動して光学素子１１を振動させて光学素子１１に付着した異物を除去（剥離）する。次にステップＳ１６で、例えば１秒間、光学素子１１の振動を継続した後ステップＳ１７で、圧電体３２の駆動を停止する。次にステップＳ２４で、演算部１５１の時定数を大きくし（ステップＳ２２と同じ）てステップＳ６に戻る。

このように本実施の形態２では、手動で異物除去機能を作動する場合に演算部１５１の演算時定数を小さくしている。これは振動検出部１４８の作動中に圧電体３２が作動すると、手ブレの検出精度が低下し、かつその誤差信号が演算部１５１の大きな演算時定数により長期に亘って影響するのを防止するためである。

以上説明した実施の形態２に係るカメラシステム制御回路１３５（カメラマイコン）は、レンズシステム制御回路１４１（レンズマイコン）と連携して圧電駆動部３９及び振動検出部１４８を以下の様な順番で駆動する。
（Ａ）カメラのメインスイッチ１１９が操作されたとき
（１）振動検出部１４８及び圧電体３２を１秒間駆動し、光学素子１１上の異物除去を行う。
（２）異物除去中は、振動検出部１４８の信号を演算する演算部１５１演算時定数を小さくし、異物除去動作の終了後に演算時定数を大きくする。
（Ｂ）モード切換スイッチ１２３が操作されたとき
（１）振動検出部１４８からの信号を演算する演算部１５１による演算時定数を小さくする。
（２）圧電駆動部３９により圧電体３２を１秒間駆動し、光学素子１１上の異物除去を行う。
（３）振動検出部１４８からの信号を演算する演算部１５１の演算時定数を大きくしてゆく。

以上説明したように本実施の形態２によれば、カメラのブレを検出する振動検出部１４８と、振動検出部の出力を演算する演算部１５１と、撮像部前面に付着した異物を除去する異物除去部（圧電体３２、圧電駆動部３２、光学素子１１）を有する光学機器において、異物除去部の作動中は演算部の演算時定数を小さくする（図６のステップＳ２１からＳ２２、Ｓ２３からＳ２４）ので、異物除去部が動作中であっても、手ブレ検出のための演算が不安定になることがなくなる。これにより、異物除去部の動作終了後、直ぐに安定した手ブレ補正が可能になる。

［実施の形態３］
図７は、本発明の実施の形態３に係るカメラ１００のカメラシステム制御回路１３５による制御処理を説明するフローチャートである。尚、図７において図５の実施の形態１と同じ機能は同じステップ番号で示し、その説明を省略する。またこの実施の形態３に係るカメラ１００のカメラシステムのハードウェア構成は前述の実施の形態１の構成と同じであるため、その説明を省略する。尚、この処理フローもカメラ１００のメインスイッチ１１９がオンされることにより開始され、オフにされると、どのステップの段階であっても動作を終了（作動していた機能も動作終了）する。

カメラ１００のメインスイッチ１１９がオンされるとステップＳ３１で、圧電体３２を駆動して光学素子１１を振動させて光学素子１１に付着した異物を除去（剥離）する。このとき同時に振動検出部１４８も駆動を始める。しかしこのとき、演算部１５１の駆動は行っていない。そしてステップＳ２で、例えば１秒間、光学素子１１の振動を継続した後ステップＳ３で、圧電体３２の駆動を停止する。次にステップＳ３２で、演算部１５１の駆動を開始する。

これは図４を参照して説明した様に、初めにＤＣカットフィルタ１４８ａで、例えば１０Ｈｚ以下の周波数成分の信号をカットする特性として初期化し、その後、０．１Ｈｚ以下の周波数成分のみカットする特性に変更している。又、ＤＣカットフィルタ１５２ｃも１０Ｈｚ以下の周波数成分をカットするフィルタ特性で初期化し、ステップＳ３１から後のステップで、５０ｍ秒毎にフィルタ１５２ｃでカットする周波数成分を５Ｈｚ，１Ｈｚ，０．５Ｈｚ，０．２Ｈｚと下げてゆく。但し、この動作の間に撮影者がシャッタレリーズボタン１２０を半押しして測光測距を行った場合は、直ちに撮影を行う可能性がある。このような場合は、時間を費やして時定数を変更するのは好ましくない。そこでその様な場合には、撮影条件に応じて時定数の変更を途中で中止する。例えば、測光結果により撮影シャッタースピードが１／６０となる事が判明し、撮影焦点距離が１５０ｍｍの場合は防振の精度はさほど要求されないためにＤＣカットフィルタ１５２ｃでは、０．５Ｈｚ以下の周波数成分をカットする特性まで時定数を変更すると処理の完了とする。こうしてシャッタスピードと撮影焦点距離の積により時定数変更量を制御する。これにより時定数変更の時間を短縮でき、シャッターチャンスを優先できる。ここで、より速いシャッタスピード、或いはより短い焦点距離の場合には、ＤＣカットフィルタ１５２ｃの特性の変更は、１Ｈｚ以下の周波数成分をカットする特性まで時定数を変更した時点で完了とする。尚、より遅いシャッタスピード、長い焦点距離の場合には、時定数が目標値に変更されるまで撮影を禁止する。このようにして、異物除去の動作と演算部１５１の駆動とが同時に発生しないようにしている。

そしてステップＳ５で、モード切換スイッチ１２３が操作されている（手動で異物除去機能を作動させる）場合はステップＳ３３に進むが、そうでない時はステップＳ６に進み、前述の図５とステップＳ５〜Ｓ１２と同様の処理を実行する。

一方、ステップＳ５でモード切換スイッチ１２３が操作されている場合にはステップＳ３３に進み、演算部１５１の駆動を停止する。次にステップＳ１５で、圧電体３２を駆動して光学素子１１を振動させて光学素子１１に付着した異物を除去（剥離）する。こうしてステップＳ１６で、例えば１秒間、光学素子１１の振動を継続するとステップＳ１７に進み、圧電体３２の駆動を停止する。次にステップＳ３４で、演算部１５１の駆動を開始する。このときＤＣカットフィルタ１４８ａでは、例えば１０Ｈｚ以下の周波数成分の信号をカットする特性として初期化し、その後、０．１Ｈｚ以下の周波数成分のみをカットする特性に変更している。又、ＤＣカットフィルタ１５２ｃも１０Ｈｚ以下の周波数成分をカットするフィルタ特性で初期化される。そして、ステップＳ３１から後、５０ｍｓｅｃ毎にフィルタでカットする周波数成分を５Ｈｚ，１Ｈｚ，０．５Ｈｚ，０．２Ｈｚと下げてゆく。

このように手動で異物除去処理を実行させる場合には、一旦演算部１５１の駆動を停止している。これは振動検出部１４８の動作中に圧電体３２が動作すると、振動を検出するための演算精度が低下するためである。そして、その誤差信号が演算部１５１の大きな演算時定数により長期に亘って影響するのを防止するためである。

以上説明した異物除去機能及び防振システムを作動させる際、カメラシステム制御回路１３５（カメラマイコン）は、レンズシステム制御回路１４１（レンズマイコン）と連携して圧電駆動部３９及び振動検出部１４８を以下の様な順番で駆動する。
（Ａ）カメラのメインスイッチ１１９が操作されたとき
（１）振動検出部１４８及び圧電体３２を１秒間駆動し、光学素子１１上の異物除去を行う。
（２）異物除去中は、振動検出部１４８の信号を演算する演算部１５１を駆動しない。
（Ｂ）モード切換スイッチ１２３が操作されたとき
（１）振動検出部１４８からの信号を演算する演算部１５１の駆動を停止する。
（２）圧電駆動部３９により圧電体３２を１秒間駆動し、光学素子１１上の異物除去を行う。
（３）振動検出部１４８から出力される信号を演算する演算部１５１を初期化して駆動を始める。

以上説明したように、異物除去のための動作と振動検出部１４８の動作とが同時に並行して実行されないように制御する。これにより、異物除去により手ブレ検出精度が大幅に低下するのを防止できる。

このように本実施の形態３によれば、カメラのブレを検出する振動検出部１４８と、振動検出部出力を演算する演算部１５１と、撮像部前面に付着した異物を除去する異物除去部（圧電体３２、圧電駆動部３２、光学素子１１）を有する撮影装置において、振動検出部出力を演算する演算部と異物除去部を同時に作動させない（図７のステップＳ３１からＳ３２、Ｓ３３からＳ３４）。そして、異物除去部が動作中に演算部の動作を禁止しているので、振動検出信号の演算中に異物除去のための不要な振動が入力されず、安定した手ブレ検出、手ブレ補正が可能になる。

又、カメラのブレを検出する振動検出部１４８と、振動検出部出力を演算する演算部１５１と、撮像部前面に付着した異物を除去する異物除去部（圧電体３２、圧電駆動部３２、光学素子１１）を有する光学機器において、異物除去部の動作終了後に演算部を初期化する（図７のステップＳ３２，Ｓ３４）構成にしているので、異物除去部の作動による手ブレ検出誤差が継続して発生するのを防止できる。

［実施の形態４］
図８は、本発明の実施の形態４に係るカメラ１００のカメラシステム制御回路１３５による制御処理を説明するフローチャートである。尚、図８において図５の実施の形態１と同じ機能は同じステップ番号で示し、その説明を省略する。またこの実施の形態４に係るカメラ１００のカメラシステムのハードウェア構成は前述の実施の形態１の構成と同じであるため、その説明を省略する。尚、この処理フローもカメラ１００のメインスイッチ１１９がオンされることにより開始され、オフにされると、どのステップの段階であっても動作を終了（作動していた機能も動作終了）する。

ステップＳ５で、モード切換スイッチ１２３が操作されている（手動で異物除去機能を作動させる）場合はステップＳ４１に進み、そうでない時はステップＳ６に進む。ステップＳ６〜Ｓ１３の処理は説明を省略する。

ステップＳ４１では、防振システムをユーザが選択しているか否かを判定する。ここで防振システムをオフ（非選択）している場合はステップＳ１５に進み、前述の図５と同じステップＳ１５〜Ｓ１７を実行してステップＳ６に進む。一方、ステップＳ４１で、防振システムがオンに設定されているときはステップＳ４２に進み、異物除去機能が働かないことを、カメラの表示部１０７などに表示してステップＳ６に戻る。

このように本実施の形態４によれば、手動で異物除去作動を行う場合で、且つ防振システムを使用する状態の場合は、異物除去機能の作動を禁止（禁止したことを表示する）する。これにより、圧電体３２が作動することにより振動検出の演算精度が低下し、その誤差信号が演算部１５１の大きな演算時定数により、長期に亘って影響するのを防止している。

以上説明した異物除去機能及び防振システムを作動させる際、カメラシステム制御回路１３５（カメラマイコン）は、レンズシステム制御回路１４１（レンズマイコン）と連携して圧電駆動部３９及び振動検出部１４８を以下の様な順番で駆動する。
（Ａ）カメラのメインスイッチ１１９が操作されたとき
（１）圧電駆動部３９により圧電体３２を１秒間駆動し、光学素子１１上の異物除去を行う。
（２）圧電体３２の駆動終了後に、振動検出部１４８を起動する。
（Ｂ）モード切換スイッチ１２３が操作されたとき
（１）防振システムを使用しているときは圧電体３２の駆動を禁止し、異物除去機能を働かせない旨を表示する。
（２）防振システムをオフにしている時は、圧電駆動部３９により圧電体３２を１秒間駆動し、光学素子１１上の異物除去を行う。

以上説明したように本実施の形態４によれば、異物除去のための動作と振動検出部１４８の同時動作をなくして、手ブレ検出精度が大幅に低下するのを防止できる。

即ち、この実施の形態４によれば、カメラのブレを検出する振動検出部１４８と、撮像部前面に付着した異物を除去する異物除去部（圧電体３２、圧電駆動部３２、光学素子１１）を有する光学機器において、振動検出部と異物除去部を同時に作動させない、詳しく振動検出部が作動中の異物除去部の作動を禁止する（図８のステップＳ４１，Ｓ４２）ので、振動検出中に異物除去のための不要な振動が入力されず、安定した手ブレ検出、手ブレ補正が可能になる。

［実施の形態５］
図９は、本発明の実施の形態５に係るカメラ１００のカメラシステム制御回路１３５による制御処理を説明するフローチャートである。尚、図９において図８の実施の形態４と同じ機能は同じステップ番号で示し、その説明を省略する。またこの実施の形態５に係るカメラ１００のカメラシステムのハードウェア構成は前述の実施の形態１の構成と同じであるため、その説明を省略する。尚、この処理フローもカメラ１００のメインスイッチ１１９がオンされることにより開始され、オフにされると、どのステップの段階であっても動作を終了（作動していた機能も動作終了）する。

ステップＳ５で、モード切換スイッチ１２３が操作されている（手動で異物除去機能を作動させる）場合はステップＳ４１に進み、防振システムをユーザが選択しているか否かを判定する。ここで防振システムをオフ（非選択）している場合は、前述したステップＳ１５〜Ｓ１７の処理を実行する。一方、ステップＳ４１で、防振システムをオンにしているときはステップＳ５１に進み、圧電体３２を駆動して光学素子１１を振動させて光学素子１１に付着した異物を除去（剥離）する。しかしこのステップＳ５１における圧電体３２の駆動振幅は、ステップＳ１，Ｓ１５の場合より小さく設定している。これにより、振動検出部１４８の検出精度が低下しないようにしている。尚、この圧電体３２の振動に際して、振幅だけではなく、振動周波数を変化させてもよい。そしてステップＳ５２で、例えば２秒間光学素子１１の振動を継続させる。ここではステップＳ２，Ｓ１６のように１秒間ではなく、より長い２秒間光学素子１１を振動させている。ここではより長く振動させることで、振動振幅の不足（或いは周波数の変化）による異物除去能力の低下を補っている。そしてステップＳ５３で、圧電体３２の駆動を停止してステップＳ６に戻る。

このように本実施の形態５によれば、手動で異物除去を作動させる場合で、且つ防振システムを使用している状態の場合は、異物除去機能の能力を低下させることにより、振動検出の精度が低下するのを防止している。また、その誤差信号が演算部１５１の大きな演算時定数により長期に亘って影響するのを防止している。

このように本実施の形態５によれば、
（Ａ）カメラのメインスイッチ１１９が操作されたとき
（１）圧電駆動部３９により圧電体３２を１秒間駆動し、光学素子１１上の異物除去を行う。
（２）圧電体３２の駆動終了後に振動検出部１４８の起動を行う。
（Ｂ）モード切換スイッチ１２３が操作されたとき
（１）防振システムを使用しているときは圧電体３２の駆動様式を変更（例えば小振幅にする、振動周波数を変化させる）する（異物除去能力をおとす）。
（２）防振システムをオフにしている場合は、圧電駆動部３９により圧電体３２を１秒間駆動して光学素子１１上の異物除去を行う。

以上説明したように本実施の形態５によれば、カメラのブレを検出する振動検出部１４８と、撮像部前面に付着した異物を除去する異物除去部（圧電体３２、圧電駆動部３２、光学素子１１）を有する光学機器において、振動検出部作動中に異物除去部を作動させる時は異物除去能力を低く設定する（図９のステップＳ４１，Ｓ５１〜Ｓ５３）ことにより、異物除去部の作動による振動検出部における検出信号の精度の低下を防止でき、安定した手ブレ補正が継続できる。

［実施の形態６］
図１０は、本発明の実施の形態６に係るカメラ１００のカメラシステム制御回路１３５による制御処理を説明するフローチャートである。尚、図１０において図５の実施の形態１と同じ機能は同じステップ番号で示し、その説明を省略する。またこの実施の形態６に係るカメラ１００のカメラシステムのハードウェア構成は前述の実施の形態１の構成と同じであるため、その説明を省略する。尚、この処理フローもカメラ１００のメインスイッチ１１９がオンされることにより開始され、オフにされると、どのステップの段階であっても動作を終了（作動していた機能も動作終了）する。

尚、図１０のフローチャートでは、説明を明瞭にするためにメインスイッチ１１９がオフにされると、どのステップの段階であっても動作を終了するステップを追加して示している。

即ち、ステップＳ６１では、メインスイッチ１１９がオフされたかを検出しており、オフされた場合はステップＳ６６に進み、そうでないい時はステップＳ６に戻る。即ち、レリーズボタン１２０が半押し操作されるまではメインスイッチ１２０の状態を検出しつつ待機する。

またステップＳ８では、レリーズボタン１２０の全押し操作がなされるとステップＳ９に進むが、そうでない時はステップＳ６２で、レリーズボタン１２０の半押し解除操作がなされたかを判定し、解除操作が成されるとステップＳ６３で、メインスイッチ１１９がオフされたかを検出する。そしてメインスイッチ１１９がオフされた場合はステップＳ６６に進み、異物除去機能を動作させ、そうでない時はステップＳ６に戻る。即ち、レリーズボタン１２０が全押し操作されるまでは、レリーズボタン１２０半押し解除状態を検出しつつ待機し、レリーズボタン１２０の半押し解除操作がなされた後、メインスイッチ１１９がオフされるまでは、再度レリーズボタン１２０の半押しを待機しており、メインスイッチ１１９がオフされた場合は、異物除去を行う構成にしている。

ここでステップＳ６６〜Ｓ６８の処理は、図５のステップＳ１〜Ｓ３の処理と同様にして、圧電体３２を１秒間駆動して光学素子１１を振動させ、光学素子１１に付着した異物を除去（剥離）させる。

このようにして、手動で異物の除去動作を実行させる場合には、一旦振動検出部１４８の動作を停止している。これは振動検出部１４８の作動中に圧電体３２が作動すると振動検出精度が低下し、その後、圧電体３２の作動が停止しても、暫くの間（例えば４秒）振動検出精度が保てないためである。このように振動検出部１４８による手ブレ検出が不要になるタイミング（カメラのメインスイッチ１１９がオフされた時）に圧電駆動部３９により圧電体３２を１秒間駆動して光学素子１１上の異物除去を行うので、異物除去動作により手ブレ検出精度が低下するのを防止できる。

以上説明したように本実施の形態５によれば、撮像部前面に付着した異物を除去する異物除去部（圧電体３２、圧電駆動部３２、光学素子１１）を有する光学機器において、撮影装置の撮影完了後に異物除去部を作動させる作動制御部（図１０のステップＳ６１，Ｓ６３〜Ｓ６５）を有する。これにより、撮影装置の主電源を有し、作動制御部は主電源がオフ（メインスイッチ１１９のオフ操作）されるのに応答して異物除去部を作動させる構成にしている。そのため異物除去部の作動後にカメラの他の機能の作動が無く、異物除去部の作動がカメラの他の機能の性能を低下させることがなくなる。

［変形例］
以上説明した実施の形態１〜６では、固体撮像素子１５の前面に配置されたローパスフィルタを圧電体３２で振動させて異物の除去を行った。

これに対してこの変形例では、図１１に示す様にローパスフィルタの前面に透明の板（光学素子１１）を設け、その透明板１１を圧電体３２で振動させても良い。

図１１は、本実施の形態の変形例に係るカメラの撮像部及びフォーカルプレンシャッタの概略構成を説明するための側方断面図である。この図１１において、前述の図１と共通する部分は同じ記号で示し、その説明を省略する。

図１１では、図１のように光学素子１１（ローパスフィルタ）保持部材１２及び支持板１３により支持されておらず、支持板１３から離れて取り付けられている。この状態で、光学素子１１上に貼り付けられた圧電体３２に通電することにより、光学素子１１の表面を振動させて光学素子１１上に付着している異物３０を剥離させる。

尚、この撮像部及びフォーカルプレンシャッタは、レンズ交換式のカメラだけでなく、カメラボディとレンズ装置が一体になった（交換不能な）カメラや、ビデオカメラ、カメラ付き携帯電話などの装置においても適用可能である。

また、振動検出部１４８をカメラのメインスイッチ１２０で駆動させるのではなく、レリーズボタン１２０の半押しなどのタイミングで駆動させる防振システムの場合であって適用できる。更には、振動検出部１４８の作動中に異物除去動作をユーザが要求した場合においても適用可能（振動検出を止めて異物除去に移行、或いは振動検出中は異物除去を行わない、異物除去能力を落とすなど）である。

本実施の形態に係るカメラの撮像部及びフォーカルプレンシャッタの概略構成を説明するための側方断面図である。 本実施の形態に係るカメラシステムの構成を示す概略図である。 本実施の形態に係るカメラのカメラシステムの電気的構成を示すブロック図である。 本実施の形態に係るレンズシステム制御回路の振動検出及び演算処理を説明するための機能ブロック図である。 本実施の形態１に係るカメラのカメラシステム制御回路による制御処理を説明するフローチャートである。 本発明の実施の形態２に係るカメラのカメラシステム制御回路による制御処理を説明するフローチャートである。 本発明の実施の形態３に係るカメラのカメラシステム制御回路による制御処理を説明するフローチャートである。 本発明の実施の形態４に係るカメラのカメラシステム制御回路による制御処理を説明するフローチャートである。 本発明の実施の形態５に係るカメラのカメラシステム制御回路による制御処理を説明するフローチャートである。 本発明の実施の形態６に係るカメラのカメラシステム制御回路による制御処理を説明するフローチャートである。 本実施の形態の変形例に係るカメラの撮像部及びフォーカルプレンシャッタの概略構成を説明するための側方断面図である。

Claims (22)

1. 光学機器に加えられる振動を検出する振動検出手段と、
   撮像部或は当該撮像部近傍に付着した異物を振動により除去する異物除去手段と、
   前記異物除去手段の作動と、前記振動検出手段による振動の検出動作のタイミングをずらすように制御する制御手段と、
   を有することを特徴とする光学機器。
2. 前記制御手段は、前記異物除去手段の作動停止後、前記振動検出手段による検出処理を開始させることを特徴とする請求項１に記載の光学機器。
3. 前記制御手段は、前記振動検出手段による検出処理が終了した後、前記異物除去手段の作動を開始させることを特徴とする請求項１に記載の光学機器。
4. 前記振動検出手段は、
   電圧の印加に応じて振動する圧電素子と、
   前記圧電素子の振動に対して、前記光学機器に与えられる振動の慣性力による角速度を検出するセンサとを有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の光学機器。
5. 光学機器に加えられる振動を検出する振動検出手段と、
   前記振動検出手段の出力信号を演算して手ブレ量を演算する演算手段と、
   撮像部或は当該撮像部近傍に付着した異物を振動により除去する異物除去手段と、
   前記異物除去手段の作動と、前記演算手段による演算処理のタイミングをずらすように制御する制御手段と、
   を有することを特徴とする光学機器。
6. 前記制御手段は、前記異物除去手段の作動中、前記演算手段の作動を禁止することを特徴とする請求項５に記載の光学機器。
7. 光学機器に加えられる振動を検出する振動検出手段と、
   前記振動検出手段の出力信号を演算して手ブレ量を演算する演算手段と、
   撮像部或は当該撮像部近傍に付着した異物を振動により除去する異物除去手段と、
   前記異物除去手段が作動中であるか否かに応じて、前記演算手段における演算様式を変更する制御手段と、
   を有することを特徴とする光学機器。
8. 前記制御手段は、前記異物除去手段が作動中の場合、前記演算手段の演算時定数を小さくすることを特徴とする請求項７に記載の光学機器。
9. 光学機器に加えられる振動を検出する振動検出手段と、
   撮像部或は当該撮像部近傍に付着した異物を振動により除去する異物除去手段と、
   前記振動検出手段の作動中、前記異物除去手段による除去能力を変更して前記異物除去手段を作動させるように制御する制御手段と、
   を有することを特徴とする光学機器。
10. 前記制御手段は、前記振動検出手段が作動中、前記異物除去手段による異物除去能力を低く設定することを特徴とする請求項９に記載の光学機器。
11. 光学機器に加えられる振動を検出する振動検出手段と、
    前記振動検出手段の出力信号を演算して手ブレ量を演算する演算手段と、
    撮像部或は当該撮像部近傍に付着した異物を振動により除去する異物除去手段と、
    前記異物除去手段の動作終了後、前記演算手段を初期化するように制御する制御手段と、
    を有することを特徴とする光学機器。
12. 光学機器に加えられる振動を検出する振動検出工程と、
    撮像部或は当該撮像部近傍に付着した異物を振動により除去する異物除去工程と、
    前記異物除去工程と、前記振動検出工程での振動の検出動作のタイミングをずらすように制御する制御工程と、
    を有することを特徴とする光学機器の制御方法。
13. 前記制御工程では、前記異物除去工程の停止後、前記振動検出工程による検出処理を開始させることを特徴とする請求項１２に記載の光学機器の制御方法。
14. 前記制御工程では、前記振動検出工程での検出処理が終了した後、前記異物除去工程を開始させることを特徴とする請求項１２に記載の光学機器の制御方法。
15. 前記振動検出工程は、
    電圧の印加に応じて振動する圧電素子の振動に対して、前記光学機器に与えられる振動の慣性力による角速度を検出することを特徴とする請求項１２乃至１４のいずれか１項に記載の光学機器の制御方法。
16. 光学機器に加えられる振動を検出する振動検出工程と、
    前記振動検出工程の出力信号を演算して手ブレ量を演算する演算工程と、
    撮像部或は当該撮像部近傍に付着した異物を振動により除去する異物除去工程と、
    前記異物除去工程と、前記演算工程での演算処理のタイミングをずらすように制御する制御工程と、
    を有することを特徴とする光学機器の制御方法。
17. 前記制御工程では、前記異物除去工程中、前記演算工程の開始を禁止することを特徴とする請求項１６に記載の光学機器の制御方法。
18. 光学機器に加えられる振動を検出する振動検出工程と、
    前記振動検出工程からの出力信号を演算して手ブレ量を演算する演算工程と、
    撮像部或は当該撮像部近傍に付着した異物を振動により除去する異物除去工程と、
    前記異物除去工程中であるか否かに応じて、前記演算工程における演算様式を変更する制御工程と、
    を有することを特徴とする光学機器の制御方法。
19. 前記制御工程は、前記異物除去工程中、前記演算工程の演算時定数を小さくすることを特徴とする請求項１８に記載の光学機器の制御方法。
20. 光学機器に加えられる振動を検出する振動検出工程と、
    撮像部或は当該撮像部近傍に付着した異物を振動により除去する異物除去工程と、
    前記振動検出工程の間、前記異物除去工程による除去能力を変更して前記異物除去工程を作動させるように制御する制御工程と、
    を有することを特徴とする光学機器の制御方法。
21. 前記制御工程では、前記振動検出工程中、前記異物除去工程による異物除去能力を低く設定することを特徴とする請求項２０に記載の光学機器の制御方法。
22. 光学機器に加えられる振動を検出する振動検出工程と、
    前記振動検出工程からの出力信号を演算して手ブレ量を演算する演算工程と、
    撮像部或は当該撮像部近傍に付着した異物を振動により除去する異物除去工程と、
    前記異物除去工程の終了後、前記演算工程を初期化するように制御する制御工程と、
    を有することを特徴とする光学機器の制御方法。

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