JP2007189401A - 撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】塵埃の撮像素子への再付着を抑制し、塵埃除去を効率的に行うことが可能な撮像装置を提供する。
【解決手段】撮像装置は、撮像素子を振動駆動する駆動手段と、撮像装置の姿勢を検知する姿勢検知手段と、姿勢検知手段によって検知された撮像装置の姿勢が所定の姿勢であることを条件に撮像素子を振動させ、撮像素子に付着した塵埃を除去する制御手段とを備える。例えば、撮像装置の姿勢が正姿勢であることを条件に撮像素子が振動される。あるいは、本体側レンズ装着用開口部が下を向いており且つ撮影レンズが非装着であると判定されることを条件に、撮像素子が振動される。
【選択図】図７

Description

本発明は、デジタルカメラなどの撮像装置に関する。

ＣＣＤ等の撮像素子を用いて画像を取得する撮像装置であるデジタルカメラにおいては、撮像素子へ塵埃（ほこりやゴミ）が付着すると、これを原因として、取得される画像の画質が低下する。特に、レンズ交換式のデジタルカメラにおいては、レンズ交換時に外部から塵埃が入り込みやすいため、撮像素子への塵埃の付着が比較的頻繁に発生し、問題となっている。

このような撮像素子への塵埃の付着の問題に対応する技術として、例えば特許文献１に開示された技術が存在する。

特許文献１においては、「再生モード」および「撮影モード」に加えて「塵埃除去モード」を有しており、当該塵埃除去モードにおいてＣＣＤ（撮像素子）を振動駆動することによって、撮像素子に付着した塵埃を除去するデジタルカメラが示されている。

特開２００５−１５９７１１号公報

しかしながら、上記の特許文献１の技術においては、振動付与時の状況によっては、振動駆動によって撮像素子から一旦除去された塵埃が再付着してしまうという問題がある。例えば、交換レンズが装着された状態で撮像素子を駆動し撮像素子から塵埃を一旦除去したとしても、その除去された塵埃がカメラ内部の別部位に付着する。この場合、カメラの持ち運び中に、カメラに付与される振動によって塵埃が移動して撮像素子に再付着することなどが生じ得る。

そこで、この発明の第１の課題は、塵埃の撮像素子への再付着を抑制し、塵埃除去を効率的に行うことが可能な撮像装置を提供することにある。

また、上記の特許文献１の技術においては、塵埃除去モード等において塵埃を除去することが行われるが、撮影モードにおいては塵埃除去のために撮像素子を振動させることは行われない。そのため、撮影中等において何らかの事情で塵埃が撮像素子に再付着したときには、塵埃除去モードに切り替えて塵埃を除去するという操作等が必要であった。

そこで、この発明の第２の課題は、塵埃除去モードに切り替える操作を伴うことなく、撮影中に塵埃除去を適宜に行うことが可能な撮像装置を提供することにある。

上記第１の課題を解決すべく、請求項１の発明は、撮像装置であって、被写体の光像を画像信号に変換する撮像素子と、前記撮像素子を振動駆動する駆動手段と、前記撮像装置の姿勢を検知する姿勢検知手段と、前記姿勢検知手段によって検知された前記撮像装置の姿勢が所定の姿勢であることを条件に前記撮像素子を振動させ、前記撮像素子に付着した塵埃を除去する制御手段とを備えることを特徴とする。

また、請求項２の発明は、請求項１の発明に係る撮像装置において、前記所定の姿勢は、撮影時に用いられる標準姿勢であることを特徴とする。

また、請求項３の発明は、請求項１または請求項２の発明に係る撮像装置において、前記撮像素子から除去された塵埃を吸着可能な塵埃吸着部材、をさらに備えており、前記塵埃吸着部材は、前記撮像装置が前記所定の姿勢を有するときに、前記撮像素子の鉛直方向下側に存在するように配置されていることを特徴とする。

また、請求項４の発明は、請求項１から請求項３のいずれかの発明に係る撮像装置において、前記制御手段は、前記撮像素子による本撮影画像の露光終了後に前記撮像素子を振動させて、前記撮像素子に付着した塵埃を除去することを特徴とする。

また、請求項５の発明は、請求項１の発明に係る撮像装置において、前記撮像装置は、レンズ交換式の撮像装置であり、前記撮像装置は、撮影レンズの着脱を検知する着脱検知手段をさらに備え、前記制御手段は、撮影レンズが非装着であり且つ本体部のレンズ装着用開口部が下向きであると判定されることを条件に、前記撮像素子を振動させることを特徴とする。

上記第２の課題を解決すべく、請求項６の発明は、撮像装置であって、被写体の光像を画像信号に変換する撮像素子と、前記撮像素子を振動駆動する駆動手段と、前記撮像素子による本撮影画像の露光終了後に前記撮像素子を振動させて、前記撮像素子に付着した塵埃を除去する制御手段とを備えることを特徴とする。

また、請求項７の発明は、請求項６の発明に係る撮像装置において、前記制御手段は、前記撮像素子からの画像信号読み出し時に前記撮像素子を振動させることを特徴とする。

また、請求項８の発明は、請求項６または請求項７の発明に係る撮像装置において、前記本撮影画像のアフタービュー画像を表示する表示手段、をさらに備え、前記制御手段は、前記本撮影画像のアフタービュー画像の表示中に、前記撮像素子を振動させることを特徴とする。

また、請求項９の発明は、請求項６から請求項８のいずれかの発明に係る撮像装置において、前記制御手段は、前記撮像素子による本撮影画像の露光終了後の所定期間にわたって前記撮像素子を振動させることを特徴とする。

また、請求項１０の発明は、請求項９の発明に係る撮像装置において、前記制御手段は、前記所定期間中であっても、次の本撮影画像に関する撮影準備指示が付与された場合には前記撮像素子の振動を停止することを特徴とする。

請求項１ないし請求項５に記載の発明によれば、撮像装置の適宜の姿勢で撮像素子から塵埃を除去することができる。したがって、除去された塵埃の再付着を抑制し、塵埃除去
を効率的に行うことが可能である。

特に、請求項３に記載の発明によれば、塵埃吸着部材は、撮像装置が所定の姿勢を有するときに、撮像素子の鉛直方向下側に存在するように配置されているので、撮像素子から除去された塵埃をより確実に吸着することができ、ひいては塵埃の再付着を抑制することができる。

特に、請求項５に記載の発明によれば、撮影レンズが非装着であり且つレンズ装着用開口部が下向きであると判定されることを条件に、撮像素子が振動されるので、撮像素子に付着していた塵埃をより確実に撮像装置の外部に排出することが可能になる。したがって、塵埃の撮像素子への再付着を抑制し、塵埃除去を効率的に行うことが可能である。

また、請求項６ないし請求項１０に記載の発明によれば、撮像素子による本撮影画像の露光終了後に撮像素子を振動させて、撮像素子に付着した塵埃が除去されるので、塵埃除去モードに切り替える操作を伴うことなく塵埃除去を行うことが可能である。

特に請求項７に記載の発明によれば、撮像素子からの画像信号読み出し時に撮像素子を振動させるので、露光終了後の早い段階から塵埃除去を行うことができる。

以下、図面を参照しつつ本発明の実施形態について説明する。

＜１．第１実施形態＞
＜１−１．構成＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る撮像装置であるデジタルカメラ１（１Ａとも称する）の正面図であり、図２はデジタルカメラ１の背面図である。また、図３および図４はデジタルカメラ１の断面図（詳細には図１のＩ−Ｉ断面における断面図）である。図３は、クイックリターンミラー（以降単にミラーとも称する）ＭＲが下方位置に存在する場合（ミラーダウンの場合）を示しており、図４は、ミラーＭＲが上方位置に存在する場合（ミラーアップの場合）を示している。

このデジタルカメラ１は、手ぶれによる画像中の被写体像のぶれを補正（抑制）する手ぶれ補正機能、及び、画像を取得する撮像素子に付着したほこりやゴミなどの塵埃（付着物）を振動駆動によって除去する塵埃除去機能を有している。

図１〜図４に示すようにデジタルカメラ１は、レンズ交換式の撮像装置として構成されており、カメラ本体部（カメラボディ）２を備えている。カメラ本体部２のハウジング２ａの前面側にはレンズマウント部２７が設けられ、このレンズマウント部２７に対して交換式の撮影レンズ３が着脱可能とされている。

なお、以下の説明においては、図３等に示すＸＹＺ３次元直交座標系を適宜用いて、方向及び向きを示すこととする。ここで、Ｚ軸方向は撮影レンズ３の光軸Ｌに沿った方向であり、Ｚ軸正方向は入射光の入射先となる向き（図３において右向き）である。また、Ｙ軸方向は鉛直方向であり、Ｙ軸正方向は鉛直上向き（図３において上向き）である。さらに、Ｘ軸方向は図３の紙面に対しての垂直方向であり、Ｘ軸正方向は図３の紙面に対する垂直下向きである。これらＸＹＺ軸は、カメラ本体部２のハウジング２ａに対して相対的に固定される。

図３に示すように、撮影レンズ３は、主として、鏡胴３１、ならびに、鏡胴３１の内部に設けられる複数のレンズ群３２及び絞り３３から構成される。レンズ群３２には、Ｚ軸方向に移動することで焦点位置を変更するフォーカスレンズ等が含まれている。撮影レンズ３を介して形成される光像は、結像されるＸＹ平面（以下、「結像平面」という。）上において光軸の位置を中心とした略円形状となり「イメージサークル」と呼ばれる。

撮影レンズ３はさらに、通信コネクタ３６及び駆動部３７を備えている。撮影レンズ３をカメラ本体部２に装着した際には、撮影レンズ３の通信コネクタ３６と、カメラ本体部２のレンズマウント部２７に設けられる通信コネクタ２６とが接触し、これらが電気的に接続される。このような通信コネクタ３６，２６の接触により、撮影レンズ３の装着がカメラ本体部２側で検出されるとともに、カメラ本体部２と撮影レンズ３との間で各種の信号の送受信を行うことが可能とされる。駆動部３７は、通信コネクタ３６を介してカメラ本体部２から送信される信号に基づいて、レンズ群３２や絞り３３を駆動する。

カメラ本体部２のハウジング２ａの内部においては、撮影レンズ３の光軸Ｌ上において、入射光が入射する側からシャッタ２５及びＣＣＤ５がこの順で配置される。シャッタ２５は、開閉機構を備えたフォーカルプレーンシャッタとして構成され、ＣＣＤ５への光の入射時間を調整する。ＣＣＤ５は、カラーフィルタがそれぞれ付された微細な画素群を備えた撮像素子であり、撮影レンズ３によって結像された（被写体の）光像を、例えばＲＧＢの色成分を有する画像信号に光電変換する。上述した結像平面はＣＣＤ５の受光面に一致するように調整されるため、イメージサークル中の一部の領域が画像としてＣＣＤ５により取得される。

ＣＣＤ５はＣＣＤ移動部５０内に固定されて配置される。ＣＣＤ５は、このＣＣＤ移動部５０によりＺ軸に直交するＸＹ平面内にて移動することが可能とされている。図５は、ＣＣＤ５を含めたＣＣＤ移動部５０の分解斜視図である。

図５に示すように、ＣＣＤ移動部５０は主として、ハウジング２ａに固設されるベース板５１、ベース板５１に対してＸ軸方向に移動する第１スライダ５２、及び、第１スライダ５２に対してＹ軸方向に移動する第２スライダ５３の３つの部材から構成される。

ベース板５１は、撮影レンズ３からの入射光を通過可能に中央部が開口しており、Ｘ軸方向に延設される第１アクチュエータ５１１、及び、スプリング５５を掛けるための第１スプリング掛け５１２を備えている。第２スライダ５３は、ＣＣＤ５を固定可能な開口部５３３がその中央部に形成されるとともに、Ｙ軸方向に延設される第２アクチュエータ５３１、及び、剛球５４をＺ軸方向両面に遊嵌する剛球受け５３２を備えている。また、第１スライダ５２は中央部が開口しており、第１アクチュエータ５１１と対向する位置に第１摩擦結合部５２１、及び、第２アクチュエータ５３１と対向する位置に第２摩擦結合部５２２がそれぞれ設けられる。さらに、第１スライダ５２には、第１スプリング掛け５１２と対向する位置に、スプリング５５を掛けるための第２スプリング掛け５２３が設けられる。

第１アクチュエータ５１１及び第２アクチュエータ５３１はそれぞれ、圧電素子と延在方向に駆動可能な駆動ロッドとを備えており、圧電素子に印加される駆動パルスに応じた量及び向きに駆動ロッドが移動するようになっている。

ＣＣＤ移動部５０が組み上げられるときには、ＣＣＤ５が第２スライダ５３の開口部５３３に嵌合して固設されるとともに、第１アクチュエータ５１１の駆動ロッドと第１摩擦結合部５２１とが摩擦結合され、第２アクチュエータ５３１の駆動ロッドと第２摩擦結合部５２２とが摩擦結合される。また、ベース板５１と第１スライダ５２とは、スプリング５５によって相互に接近する向きに付勢される。このとき、第２スライダ５３は、ベース板５１と第１スライダ５２とに剛球５４を介して挟み込まれた状態とされる。これにより、Ｚ軸負方向側から正方向側に向かって、ベース板５１、第２スライダ５３、第１スライダ５２の順に重なって、これら部材５１，５３，５２が配置されることとなる。

このようなＣＣＤ移動部５０が組み上げられた状態で、第１アクチュエータ５１１の駆動ロッドが移動すると、これに摩擦結合する第１摩擦結合部５２１の移動により第１スライダ５２がベース板５１に対してＸ軸方向に移動する。このとき、第１スライダ５２の移動にあわせて第２スライダ５３もベース板５１に対してＸ軸方向に移動する。また、第２アクチュエータ５３１の駆動ロッドが移動すると、これに摩擦結合する第２摩擦結合部５２２の移動により第２スライダ５３が第１スライダ５２に対してＹ軸方向に移動する。このとき、第１スライダ５２のベース板５１に対する移動はなされないため、第２スライダ５３は単独でベース板５１に対してＹ軸方向に移動することとなる。

前述したように、ベース板５１はハウジング２ａに固設され、ＣＣＤ５は第２スライダ５３に固設されることから、ＣＣＤ５はハウジング２ａに対してＸＹ平面（結像平面）内にて相対的に移動することとなる。また、撮影レンズ３はハウジング２ａに装着されて固定されることから、撮影レンズ３により形成されるイメージサークルの位置は、ハウジング２ａに相対的に固定される。したがって、上記のようなＣＣＤ移動部５０の構成により、撮影レンズ３により形成されるイメージサークル（光像）に対して相対的にＣＣＤ５が移動され、イメージサークル中において画像として取得される領域が変更されるわけである。

また、ＣＣＤ５のＺ軸正方向側には、移動するＣＣＤ５の位置を検出するためのＣＣＤ位置センサ５８（図５には不図示、図６参照）が配置されている。ＣＣＤ位置センサ５８は、たとえば投受光式の位置センサとして構成され、受光部にて受光する光の位置の変化から、ＣＣＤ５の位置がＸＹ座標位置として求められる。

図３に戻り、カメラ本体部２のハウジング２ａの内部には、デジタルカメラ１の手ぶれによる振動を検出する振動センサ４０が設けられている。振動センサ４０は、２つの角速度センサを備えており、当該２つの角速度センサによって、Ｘ軸を中心とした回転振動（ピッチング）Ｐｉの角速度とＹ軸を中心とした回転振動（ヨーイング）Ｙａの角速度とが検出される。振動センサ４０により検出される２つの角速度に基づいて、ＣＣＤ５がＸ軸及びＹ軸のそれぞれの方向に移動されることにより、画像中の被写体像のぶれの補正、すなわち、手ぶれ補正がなされることとなる。

また、ハウジング２ａの内部には、デジタルカメラ１の姿勢を検出する姿勢検出センサ４５が設けられている。これによって、デジタルカメラ１が、上向き姿勢、下向き姿勢（図９参照）、あるいは正姿勢（標準姿勢）（図１１（ａ）および図１２（ａ）参照）等の各種の姿勢のうち、いずれの姿勢状態を有しているかが検出される。姿勢検出センサ４５としては、例えば重力加速度を利用したセンサなど各種のセンサを用いることができる。姿勢検出センサ４５によれば、Ｘ軸周りの姿勢角度とＺ軸周りの姿勢角度とを検知することが可能である。なお、ここでは、振動センサ４０と姿勢検出センサ４５とを別個に設ける場合を例示しているが、両センサ４０，４５の機能を兼ね備えるセンサを設けるようにしてもよい。

また、図１に示すように、カメラ本体部２の上面側にはシャッタボタン６１が設けられる。シャッタボタン６１は、撮影準備の開始や撮像（露光開始）の指示をユーザから受け付けるボタンであり、半押し状態（状態Ｓ１とも称する）と全押し状態（状態Ｓ２とも称する）とが検出可能な２段階スイッチになっている。

また、図２に示すように、カメラ本体部２の背面側には、各種のユーザ操作を受け付ける操作部材６２、及び、各種の情報や画像を表示する表示部６３が設けられている。操作部材６２には、電源のオンオフを切り替える電源スイッチ６２Ａ、デジタルカメラ１の動作モードの切替指示を受け付けるモード切替スイッチ６２Ｂ、ならびに、上下左右の方向選択および選択項目の決定指示等を受け付けるセレクトキー６２Ｃ等が含まれている。

本実施形態のデジタルカメラ１の動作モードには、被写体の画像を取得して記録する「撮影モード」、及び、記録された画像を再生表示する「再生モード」とともに、ＣＣＤ５へ付着した塵埃を除去するための「塵埃除去モード」が含まれている。「撮影モード」とは異なるこの「塵埃除去モード」においても、ＣＣＤ移動部５０はＣＣＤ５を移動可能である。すなわち、「塵埃除去モード」においては、ＣＣＤ５がＣＣＤ移動部５０により振動駆動され、これによりＣＣＤ５に付着した塵埃が除去されるようになっている（詳細は後述。）。なお、この実施形態においては、塵埃は、厳密には、ＣＣＤ５の撮像面に直接付着するのではなく、ＣＣＤ５の撮像面側においてＣＣＤ５（撮像素子）に一体化されて設けられたローパスフィルタ（不図示）上に付着するのであるが、本願ではこのような付着状況をも「撮像素子に付着」しているものとみなす。

表示部６３は、カラー表示が可能な液晶ディスプレイなどで構成される。「撮影モード」の撮影待機状態においては、表示部６３に、微小時間間隔ごとに取得される画像が順次に表示される（ライブビュー表示）。ユーザは、このような表示部６３における動画的態様のライブビュー表示により被写体のリアルタイムな状態を確認でき、表示部６３をファインダ替わりに利用できる。また、「再生モード」においては、記録された画像が表示部６３に再生表示される。

カメラ本体部２の内部には、各種データを記録するメモリカード９１（図６参照）を挿入して装着することが可能とされる。メモリカード９１には「撮影モード」においてＣＣＤ５にて取得された画像等が記録される。

手ぶれ補正機能や塵埃除去機能等、デジタルカメラ１の各種の機能は、カメラ本体部２のハウジング２ａ内に設けられる全体制御部７の制御に基づいて行われる。図６は、この全体制御部７を含めたデジタルカメラ１の主たる機能構成を機能ブロックとして示す図である。

図６に示すように、前述したシャッタ２５、ＣＣＤ５、ＣＣＤ移動部５０、ＣＣＤ位置センサ５８、振動センサ４０、シャッタボタン６１、操作部材６２及び表示部６３等のデジタルカメラ１の各部は全体制御部７に電気的に接続され、全体制御部７の制御下にて動作することとなる。これとともに、ＣＣＤ位置センサ５８にて検出されるＣＣＤ５の位置、振動センサ４０にて検出される角速度、シャッタボタン６１の操作内容、及び、操作部材６２の操作内容等は、それぞれ信号として全体制御部７に入力される。また、全体制御部７は、通信コネクタ２６とも電気的に接続されている。これにより、全体制御部７は、撮影レンズ３の着脱の検知や、通信コネクタ２６，３６を介して撮影レンズ３の駆動部３７に対して各種信号を送信することが可能となっている。

また、図６において、Ａ／Ｄ変換部２１、画像処理部２２及び画像メモリ２３は、ＣＣＤ５にて取得された画像を扱う処理部を示している。すなわち、ＣＣＤ５にて取得されたアナログ信号の画像は、Ａ／Ｄ変換部２１にてデジタル信号に変換され、画像処理部２２にて所定の画像処理がなされた後、画像メモリ２３に格納される。画像メモリ２３に格納された画像は、記録用の画像としてメモリカード９１へ記録されたり、ライブビュー表示用の画像として表示部６３に表示されることとなる。このような画像に対する各種の処理も全体制御部７の制御に基づいて行われる。

全体制御部７は、マイクロコンピュータを備えて構成される。すなわち、全体制御部７は、各種演算処理を行うＣＰＵ７０と、演算を行うための作業領域となるＲＡＭ７１と、制御プログラム等が記憶されるＲＯＭ７２とを備え、上述したようなデジタルカメラ１の各部の動作を統括的に制御する。

全体制御部７の各種の機能は、ＲＯＭ７２に記憶される制御プログラムに従ってＣＰＵ７０が演算処理を行うことにより実現される。このような制御プログラムは、予めＲＯＭ７２内に記憶されているものであるが、メモリカード９１から読み出すなどにより、新たな制御プログラムをＲＯＭ７２に格納することも可能とされている。

このような制御プログラムに従ったＣＰＵ７０の演算によって実現される全体制御部７の機能には、デジタルカメラ１の上述した各部の動作制御機能の他、絞り値（絞り３３の開口径に相当）や露光時間（シャッタスピードに相当）を調整して画像の明るさを適正にする露出制御機能や、被写体に合焦するように焦点位置を調整するオートフォーカス機能等、種々の機能が含まれている。

図６に示すレンズ制御部７３及びＣＣＤ移動制御部７４は、このような全体制御部７の機能の一部を模式的に示している。

レンズ制御部７３は、撮影レンズ３の駆動部３７に対して信号を送信することで、撮影レンズ３内のレンズ群３２や絞り３３の移動を制御する。また、レンズ制御部７３は、通信コネクタ２６からの信号に基づいて、撮影レンズ３の装着及び取り外しを監視する。

ＣＣＤ移動制御部７４は、ＣＣＤ移動部５０によるＣＣＤ５の移動に係る制御を行う。ＣＣＤ５を移動させる際には、ＣＣＤ移動制御部７４からＣＣＤ移動部５０に駆動パルスが出力される。ＣＣＤ移動制御部７４の制御により、手ぶれ補正機能及び塵埃除去機能の双方が実現される。つまり、塵埃除去のための駆動手段は、手ぶれを抑制する手段と兼用される。そのため、デジタルカメラ１を小型化することが可能である。

＜１−２．塵埃除去モードの動作＞
次に、デジタルカメラ１の「塵埃除去モード」における動作について図７〜図９を参照しながら説明する。図７は、「塵埃除去モード」におけるデジタルカメラ１の動作の概略を示すフローチャートであり、図８は、その一部の動作を示すフローチャートである。また、図９は、レンズマウント部２７を下に向けて塵埃を除去する様子を示す図である。図９においては、レンズマウント部２７の面が地面ＧＤと略平行になるように配置され、且つ、レンズマウント部２７がＣＣＤ５に対して下側に配置される様子が示されている。

この塵埃除去モードにおいては、撮影レンズが非装着であり、かつ、デジタルカメラ１が下向き姿勢（換言すれば、レンズマウント部２７が下向き、あるいはレンズ装着用開口部ＬＰ（図９参照）が下向き）であると判定されることを条件に、ＣＣＤ５を振動させ、ＣＣＤ５への付着物（塵埃）を除去する。なお、図９に示すように、レンズ装着用開口部ＬＰは、カメラ本体部２の正面側において、レンズマウント部２７に囲まれて設けられる略円形状の開口部である。レンズ装着用開口部ＬＰは、撮影レンズ３をカメラ本体部２から外したときに、目視することができる。

図７に示すように、デジタルカメラ１は「塵埃除去モード」に設定されると、塵埃除去を開始する旨がユーザに報知される（ステップＳＰ１１）。具体的には、表示部６３に、「クリーニングを開始します。」の文字を表示する。

そして、撮影レンズが非装着であり、かつ、デジタルカメラ１のレンズマウント部２７が下向きであると判定されるときにのみ、ステップＳＰ２０に進み塵埃除去動作が行われる。

具体的には、まず、ステップＳＰ１２において、撮影レンズ３の装着が解除されたか否かが判定される。

撮影レンズ３がカメラ本体部２に未だ装着されたままの状態であると判定されるときには、ユーザに対して警告を行う（ステップＳＰ１３）。具体的には、表示部６３に「レンズを外してください」の文字をさらに表示する。そして、塵埃モードが開始されてから所定の時間（例えば３分）Ｔ１が経過しているか否かを判定する（ステップＳＰ１４）。時間Ｔ１がまだ経過していない間は、再びステップＳＰ１２に戻りレンズが外されるまで警告表示が継続される。時間Ｔ１が経過してもレンズが外されない場合にはこのルーチンを終了する。

一方、撮影レンズ３がカメラ本体部２から取り外され、撮影レンズ３が非装着状態であると判定されると、デジタルカメラ１の姿勢が姿勢検出センサ４５によって検知され（ステップＳＰ１５）、検知された姿勢に応じた処理が行われる。

具体的には、ステップＳＰ１６において、カメラ本体部２のレンズマウント部２７が下向きであると判定される場合には、ステップＳＰ２０に進む。ステップＳＰ１６において、レンズマウント部２７が下向きでないと判定される場合には、表示部６３に「レンズマウント部を下向きにしてください」との文字を表示して警告を行う（ステップＳＰ１７）。そして、塵埃モードが開始されてから時間Ｔ１が経過しているか否かを判定する（ステップＳＰ１８）。時間Ｔ１がまだ経過していない間は、再びステップＳＰ１２に戻りレンズマウント部２７が下向きにされるまで警告表示が継続される。時間Ｔ１が経過した旨が判定されるとこのルーチンを終了する。すなわち、塵埃モードが開始されてから時間Ｔ１が経過してもレンズマウント部２７が下向きにされていないと判定される場合には、このルーチンを終了する。

この結果、塵埃モードが開始されてから時間Ｔ１内に、撮影レンズ３が非装着状態であり且つレンズマウント部２７が下向きの状態になると、塵埃除去動作（ステップＳＰ２０）が行われる。

図８は、塵埃除去動作（ステップＳＰ２０）の詳細を示すフローチャートである。

図８に示すように、ステップＳＰ２０においては、ミラーＭＲを上方位置に移動させ（ミラーアップ）（ステップＳＰ２１）、シャッタ２５が開放された後（ステップＳＰ２２）、ＣＣＤ移動制御部７４から駆動パルスがＣＣＤ移動部５０のアクチュエータ５１１，５３１に時間的に連続して送信されことにより、ＣＣＤ５が時間（期間）Ｔ２（例えば３０秒）にわたって振動駆動される（ステップＳＰ２３）。その結果、ＣＣＤ５の表面に付着していた塵埃がＣＣＤ５の表面から除去される。そして、図９に示されるように、ＣＣＤ５から除去された塵埃は、開放状態のシャッタ２５およびレンズ装着用開口部ＬＰを通過して下方に落下し、カメラ本体部２の外部へと排出される。これによれば、カメラ本体部２の内部に塵埃が残留することを抑制することによって、ＣＣＤ５への塵埃の再付着を抑制することができる。

その後、シャッタ２５が閉鎖された後（ステップＳＰ２４）、ミラーＭＲが下方位置に移動される（ミラーダウン）（ステップＳＰ２５）。これにより、塵埃除去動作が終了する。

以上のように、第１実施形態のデジタルカメラ１によれば、撮影レンズ３が非装着であり且つレンズマウント部２７（レンズ装着用開口部ＬＰ）が下向きであると判定されるときに、ＣＣＤ５が振動されるので、ＣＣＤ５から除去した塵埃をより確実にデジタルカメラ１の外部に排出することが可能になる。したがって、塵埃のＣＣＤ５への再付着を抑制し、塵埃除去を効率的に行うことが可能である。また、レンズ装着用開口部ＬＰが下向きの状態で塵埃除去動作が行われるので、当該塵埃除去動作中にデジタルカメラ１の上方から飛来する新たな塵埃がカメラ本体部２の内部に入り込むことを防止できる。

＜２．第２実施形態＞
上記第１実施形態では、塵埃除去モードにおいて、撮影レンズが非装着であり、かつ、デジタルカメラ１（より詳細にはレンズマウント部２７ないしレンズ装着用開口部ＬＰ）が下向きであると判定されるときに、ＣＣＤ５を振動させて付着物を除去する場合を例示した。この第２実施形態においては、塵埃除去モードにおいて、デジタルカメラ１が「正姿勢」（後述）を有すると判定されるときに、ＣＣＤ５を振動させて付着物を除去する場合を例示する。

第２実施形態に係るデジタルカメラ１（１Ｂ）は、第１実施形態に係るデジタルカメラ１（１Ａ）の変形例である。以下では、相違点を中心に説明する。

図１０は、第２実施形態に係る塵埃除去モードにおける動作を示すフローチャートである。また、図１１および図１２は、「正姿勢」について説明するための図である。図１１は、正面側から見たデジタルカメラ１Ｂの各種姿勢を示す図であり、図１２は、側面側から見たデジタルカメラ１Ｂの各種姿勢を示す図である。

図１１（ａ）および図１２（ａ）は、デジタルカメラ１が正姿勢を有する状態を示している。図１１（ａ）および図１２（ａ）においては、デジタルカメラ１のカメラ本体部２の底面ＢＦが地面ＧＤに対して略平行な状態となっている。詳細には、ＣＣＤ５の撮像面（略矩形形状を有する）ＣＦの底辺ＢＬが上辺ＵＬよりも下側で地面ＧＤに対して略平行に配置され（図１１（ａ）参照）、且つ、ＣＣＤ５の撮像面ＣＦの表面の法線ベクトルＮＢが地面ＧＤに対して略平行に配置されている（図１２（ａ）参照）。換言すれば、図１１（ａ）および図１２（ａ）の姿勢は、撮影レンズ３の光軸Ｌが地面ＧＤと略平行になるようにして、通常の横向き画像を撮影するときの姿勢であるとも表現される。

このような姿勢は、撮影時に用いられるデジタルカメラ１の標準的な姿勢であり、「標準姿勢」ないし「正姿勢」とも称することができる。

一方、図１１（ｂ），（ｃ）は、正姿勢でない場合を例示している。図１１（ｂ），（ｃ）は、図１１（ａ）の姿勢を有するデジタルカメラ１ＢをＺ軸周りに、それぞれ、９０度（deg）、１８０度（deg）回転させた状態を示している。図１１（ｂ）は縦姿勢（縦横反転姿勢）、図１１（ｃ）は上下反転姿勢とも称される。

また、図１２（ｂ），（ｃ）も、正姿勢でない場合を例示している。図１２（ｂ），（ｃ）は、図１２（ａ）の姿勢を有するデジタルカメラ１ＢをＸ軸周りに、それぞれ、９０度（deg）、−９０度（deg）回転させた状態を示している。図１２（ｂ）は下向き姿勢、図１２（ｃ）は上向き姿勢とも称される。

第２実施形態に係るデジタルカメラ１Ｂは、図１１（ａ）および図１２（ａ）に示すように、カメラ本体部２の内部において、ＣＣＤ５の鉛直方向下側に塵埃吸着部材８１を設けている。塵埃吸着部材８１は、その上面に粘着層を有しており、上方から落下してきた塵埃を吸着することが可能である。

デジタルカメラ１Ｂが正姿勢を有するときには、ＣＣＤ５から除去された塵埃の多くは、ＣＣＤ５の鉛直方向下側に配置された塵埃吸着部材８１へと落下し、塵埃吸着部材８１に吸着される。したがって、ＣＣＤ５から除去された塵埃がカメラ本体部２内部の別箇所に付着することを抑制することが可能であり、ひいては当該別箇所に付着した塵埃がその後にＣＣＤ５に再付着することを抑制することが可能である。

一方、デジタルカメラ１Ｂが「非正姿勢（正姿勢でない姿勢）」を有するときには、ＣＣＤ５から除去された塵埃は、塵埃吸着部材８１へと落下せずカメラ本体部２内部の別箇所に付着することが多い。この場合には、当該別箇所に付着した塵埃がその後にＣＣＤ５に再付着する可能性がある。そのため、この第２実施形態においては、デジタルカメラ１Ｂが「非正姿勢」を有するときには、ＣＣＤ５を振動させて付着物を除去する塵埃除去動作を行わないものとする。

なお、「正姿勢（標準姿勢とも称する）」は、図１１（ａ）および図１２（ａ）に示すものに限定されるものではなく、図１１（ａ）および図１２（ａ）に示す状態から、Ｚ軸周りおよび／またはＸ軸周りに各許容回転角度（例えば、数度（deg）から十数度（deg））以内の回転を伴うものであってもよい。また、「非正姿勢（非標準姿勢とも称する）」は、図１１（ｂ），（ｃ）、図１２（ｂ），（ｃ）に例示するものだけでなく、正姿勢と異なる姿勢を意味するものとする。

次に、図１０を参照しながら、第２実施形態に係るデジタルカメラ１Ｂの塵埃除去モードにおける動作について説明する。

デジタルカメラ１Ｂが「塵埃除去モード」に設定されると、塵埃除去を開始する旨がユーザに報知され（ステップＳＰ３１）、デジタルカメラ１Ｂの姿勢が姿勢検出センサ４５によって検知される（ステップＳＰ３２）。

そして、検知された姿勢に応じた処理が行われる。具体的には、デジタルカメラ１Ｂが「正姿勢」を有しているか否かが判定される（ステップＳＰ３３）。

ステップＳＰ３３においてデジタルカメラ１Ｂが正姿勢であると判定される場合には、ステップＳＰ２０に進む。一方、デジタルカメラ１Ｂが正姿勢でないと判定される場合には、表示部６３に「正姿勢にしてください」との文字を表示して、警告を行う（ステップＳＰ３４）。そして、塵埃モードが開始されてから所定の時間Ｔ１が経過しているか否かを判定する（ステップＳＰ３５）。時間Ｔ１がまだ経過していないと判定されるときには、ステップＳＰ３２に戻り、再び姿勢検知等を行う。一方、時間Ｔ１が経過した旨がステップＳＰ３５で判定されるとこのルーチンを終了する。すなわち、塵埃モードが開始されてから時間Ｔ１が経過してもデジタルカメラ１Ｂが正姿勢にされていないと判定される場合には、このルーチンを終了する。

このようにして、塵埃モードが開始されてから時間Ｔ１内にデジタルカメラ１Ｂが正姿勢にされると、上述の塵埃除去動作（ステップＳＰ２０）が行われる。

以上のように、第２実施形態のデジタルカメラ１Ｂによれば、デジタルカメラ１Ｂが正姿勢を有するときに、ＣＣＤ５が振動駆動されてＣＣＤ５から塵埃が除去される。デジタルカメラ１Ｂが正姿勢を有するときには、ＣＣＤ５から除去された塵埃の多くは、ＣＣＤ５の鉛直方向下側に配置された塵埃吸着部材８１へと落下し、塵埃吸着部材８１に吸着される。そのため、撮像素子から除去された塵埃をより確実に吸着することが可能である。したがって、ＣＣＤ５から除去された塵埃がカメラ本体部２内部の別箇所に付着することを抑制することが可能であり、ひいては、当該別箇所に付着した塵埃がその後にＣＣＤ５に再付着することを抑制することが可能である。また、デジタルカメラ１の標準的な姿勢である正姿勢において塵埃除去動作が行われるので、操作性が良好である。

＜３．第３実施形態＞
上記第１および第２実施形態では、「塵埃除去モード」においてＣＣＤ５を振動させて付着物を除去する場合を例示した。この第３実施形態では、「撮影モード」においてＣＣＤ５を振動させて付着物を除去する場合を例示する。

第３実施形態に係るデジタルカメラ１（１Ｃ）は、第２実施形態に係るデジタルカメラ１（１Ｂ）の変形例である。以下では、相違点を中心に説明する。

図１３および図１４は、第３実施形態に係るデジタルカメラ１Ｃの「撮影モード」における動作を示すフローチャートである。図１３および図１４を参照しながら、「撮影モード」における動作を説明する。

デジタルカメラ１Ｃは「撮影モード」に設定されると、シャッタボタン６１の操作を待機する撮影待機状態となる。具体的には、ライブビュー画像の取得およびが開始される（ステップＳＰ５１）とともに手ぶれ補正駆動が開始され（ステップＳＰ５２）、表示部６３にてライブビュー表示が行われる（ステップＳＰ５３）。すなわち、所定時間間隔ごとに、ＣＣＤ５により取得された画像がＡ／Ｄ変換部２１及び画像処理部２２にて所定の処理がなされた後、表示部６３に順次表示される。

ステップＳＰ５４でシャッタボタン６１が半押しされたことが判定されると、全体制御部７により、露出制御（ＡＥ）及びフォーカス制御（ＡＦ）がなされ、絞り値及び露光時間が決定されるとともに、レンズ群３２の焦点位置が調整される（ステップＳＰ５５）。

続いて、シャッタボタン６１の全押しを待機する状態へと移行する。シャッタボタン６１の半押しが継続された場合は、その間、ライブビュー表示が行われる（ステップＳＰ５３）。また、シャッタボタン６１の操作が解除された場合は、再度、撮影待機状態に戻る。

一方、ステップＳＰ５６でシャッタボタン６１が全押しされたことが判定されると、ライブビュー画像の取得動作および表示動作が停止され（ステップＳＰ５７）、ＣＣＤ５にて本画像撮影のための露光が行われる（ステップＳＰ５８）。具体的には、ミラーアップ動作が行われた後、シャッタ２５の開放および閉鎖を伴って所定の露光時間にわたって露光動作が行われ、ミラーダウン動作が行われる。これによって、ＣＣＤ５に被写体像に関する画像信号が蓄積される。なお、この露光期間においては、手ぶれ補正駆動が継続されており、本撮影画像は、手ぶれが抑制された画像として得られることになる。

次のステップＳＰ５９で手ぶれ補正駆動を停止すると、ステップＳＰ６１において、ＣＣＤ５から画像信号を読み出す動作を開始する。そして、所定の条件が充足された場合には、ＣＣＤ５からの画像信号の読出動作と並行して塵埃除去動作（ステップＳＰ６４）を行う。ここではデジタルカメラ１Ｃが正姿勢を有するという条件が充足されたときのみ、塵埃除去動作が開始されるものとする。

そのため、デジタルカメラ１Ｃの姿勢が検知され（ステップＳＰ６２）、デジタルカメラ１Ｃが正姿勢であるか否かが判定される（ステップＳＰ６３）。

デジタルカメラ１Ｃが正姿勢でない場合には、塵埃除去動作（ステップＳＰ６４〜ＳＰ６８）を行うことなく、次の撮影の準備のためにＣＣＤ５のセンタリング動作を行う（ステップＳＰ６９）。

一方、デジタルカメラ１Ｃが正姿勢である場合には、塵埃除去動作（ステップＳＰ６４〜ＳＰ６８）が行われる。

具体的には、ステップＳＰ６４において、ＣＣＤ５の振動駆動を開始し塵埃除去を開始する。ＣＣＤ５の振動駆動は、少なくとも画像信号の読み出し終了まで継続される（ステップＳＰ６５）。また、ＣＣＤ５のこの振動駆動は、予め定められた時間（期間）Ｔ３（例えば５秒）にわたって継続され、開始から当該時間Ｔ３経過後に停止される（ステップＳＰ６６，ＳＰ６８）。ただし、次の本撮影画像の撮影準備指示（例えば、シャッタボタンの半押し動作）が行われた場合には、当該時間Ｔ３が経過する前であっても、ＣＣＤ５の振動駆動が停止される（ステップＳＰ６７，ＳＰ６８）。そして、次の撮影の準備のためにＣＣＤ５のセンタリング動作が行われる（ステップＳＰ６９）。ここでは、時間Ｔ３として、画像信号の読み出し時間よりも長い時間が定められる場合を想定しているが、これに限定されず、画像信号の読み出し時間以下の時間が時間Ｔ３として定められてもよい。

なお、ＣＣＤ５から読み出された画像信号は、Ａ／Ｄ変換部２１及び画像処理部２２等にて所定の処理がなされた後、メモリカード９１に記録される。これらの所定の処理は、塵埃除去動作と並行して行われる。

その後、撮影モードにおける本撮影画像の撮影動作が継続される場合には、ステップＳＰ５１に戻り同様の動作が繰り返される。

以上のように、この第３実施形態のデジタルカメラ１Ｃによれば、本撮影画像の露光動作の終了後であって次の本撮影画像の撮影準備動作が開始されるまでの間において、撮像素子を振動させ撮像素子に付着した塵埃を除去する動作（塵埃除去動作）が行われる。撮影モード中（端的に言えば撮影中）において塵埃除去動作が自動的に実行されるため、塵埃除去モードに切り替える操作を伴うことなく塵埃除去動作を実行でき利便性が高い。特に、ＣＣＤ５からの画像信号読み出し時にＣＣＤ５を振動させるので、露光終了後の早い段階から塵埃除去を行うことができる。すなわち、撮影間隔の時間を非常に有効に利用することができる。

また、デジタルカメラ１Ｃが正姿勢を有することを条件に、塵埃除去動作が行われるので、より確実に塵埃を回収することができる。したがって、塵埃の再付着を抑制し、塵埃除去を効率的に行うことが可能である。

＜４．変形例等＞
上記第３実施形態においては、各撮影画像の撮影動作ごと（すなわち１コマの撮影ごと）に塵埃除去動作を行う場合を例示しているが、これに限定されない。例えば、複数枚（例えば数枚）の撮影画像の撮影ごとに塵埃除去動作を行うようにしてもよい。

また、上記第３実施形態における思想は、単写ではなく連写にも適用することが可能である。連写時においては、ＣＣＤ５の振動駆動継続時間Ｔ３として、単写時よりも短い時間（例えば、０．３秒〜０．５秒程度）が設定されてもよい。

また、上記第３実施形態においては、撮影モードにおける露光終了後においてＣＣＤ５の画像信号読み出し開始時点から所定期間にわたって塵埃除去動作を行う場合を例示したが、これに限定されない。例えば、撮影モードにおける露光終了後のアフタービュー表示中に塵埃除去動作を行うようにしてもよい。図１５は、このような変形例を示すフローチャートであり、図１４に示す各動作に代えて図１５に示す各動作を行うようにしてもよい。なお、アフタービューは、本撮影動作終了直後に当該本撮影画像を表示部６３に所定期間にわたって自動的に表示するものである。アフタービューによれば、本撮影画像が撮影者の意に沿うように撮影されたか否かを確認することができる。

図１５においては、ステップＳＰ６４で開始された塵埃除去動作は、原則としてアフタービュー表示が終了するまで継続される（ステップＳＰ７１，ＳＰ６８）。ただし、次の本撮影画像の撮影準備指示（例えば、シャッタボタンの半押し動作）が行われた場合には、当該アフタービュー表示が終了する前であっても、ＣＣＤ５の振動駆動が停止され、塵埃除去動作は終了する（ステップＳＰ６７，ＳＰ６８）。

図１５に示す各動作によっても、第３実施形態と同様の効果を得ることができる。

また、上記第２実施形態においては、ＣＣＤ５からの読み出し中において、デジタルカメラ１Ｂの姿勢が正姿勢であることを条件にＣＣＤ５を振動させる場合を例示したが、これに限定されない。例えば、デジタルカメラ１の姿勢に拘わらずＣＣＤ５を振動させるようにしてもよい。なお、その場合、ＣＣＤ５の上下左右の各辺の周辺部に塵埃吸着部材８１を配置しておき、ＣＣＤ５から除去された塵埃が良好に吸着されるようにすることが好ましい。

また、上記各実施形態等においては、レンズ交換式のデジタルカメラ１について説明を行ったが、レンズ交換式でない撮像装置においても本願に係る技術（例えば、第２および第３実施形態に係る技術）を適用することが可能である。レンズ交換式でなくても、内部機構の駆動により塵埃が発生することがあり、この塵埃が撮像素子へ付着すると、レンズが取り外しできないため清掃もできないことから、解決が困難な問題となる。本願に係る技術を適用することで、このようなレンズ交換式以外の撮像装置においても、撮像素子へ付着する塵埃を除去できる。ただし、レンズ交換式の撮像装置は、撮像素子への塵埃の付着が発生しやすいため、本願に係る技術は、レンズ交換式の撮像装置において、より効果を奏する。

また、上記各実施形態においては、ユーザへの警告（ないし報知）を表示部６３に所定の文字を表示することによって実現しているが、これに限定されない。例えば、音声出力によって警告等を行うようにしてもよい。

また、上記各実施形態では、ＣＰＵがプログラムに従って演算処理を行うことにより各種機能が実現される場合を例示したが、これら機能の全部または一部は専用の電気的回路により実現されてもよい。特に、繰り返し演算を行う箇所をロジック回路にて構築することにより、高速な演算が実現される。

第１実施形態に係るデジタルカメラの正面図である。 デジタルカメラの背面図である。 デジタルカメラの断面図（ミラーダウンの場合）である。 デジタルカメラの断面図（ミラーアップの場合）である。 ＣＣＤを含めたＣＣＤ移動部の分解斜視図である。 デジタルカメラの主たる機能構成を機能ブロックとして示す図である。 第１実施形態に係る塵埃除去モードにおける動作を示すフローチャートである。 塵埃除去動作を示すフローチャートである。 レンズマウント部を下に向けて塵埃を除去する様子を示す図である。 第２実施形態に係る塵埃除去モードにおける動作を示すフローチャートである。 正面側から見たデジタルカメラの各種姿勢を示す図である。 側面側から見たデジタルカメラの各種姿勢を示す図である。 第３実施形態に係る動作を示すフローチャートである。 第３実施形態に係る動作を示すフローチャートである。 変形例に係る動作を示すフローチャートである。

符号の説明

１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ デジタルカメラ
２ カメラ本体部
３ 撮影レンズ
５ ＣＣＤ（撮像素子）
２５ シャッタ
２７ レンズマウント部
４０ 振動センサ
４５ 姿勢検出センサ
５０ ＣＣＤ移動部
６３ 表示部
ＬＰ レンズ装着用開口部
ＭＲ クイックリターンミラー

Claims (10)

1. 撮像装置であって、
   被写体の光像を画像信号に変換する撮像素子と、
   前記撮像素子を振動駆動する駆動手段と、
   前記撮像装置の姿勢を検知する姿勢検知手段と、
   前記姿勢検知手段によって検知された前記撮像装置の姿勢が所定の姿勢であることを条件に前記撮像素子を振動させ、前記撮像素子に付着した塵埃を除去する制御手段と、
   を備えることを特徴とする撮像装置。
2. 請求項１に記載の撮像装置において、
   前記所定の姿勢は、撮影時に用いられる標準姿勢であることを特徴とする撮像装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の撮像装置において、
   前記撮像素子から除去された塵埃を吸着可能な塵埃吸着部材、
   をさらに備えており、
   前記塵埃吸着部材は、前記撮像装置が前記所定の姿勢を有するときに、前記撮像素子の鉛直方向下側に存在するように配置されていることを特徴とする撮像装置。
4. 請求項１から請求項３のいずれかに記載の撮像装置において、
   前記制御手段は、前記撮像素子による本撮影画像の露光終了後に前記撮像素子を振動させて、前記撮像素子に付着した塵埃を除去することを特徴とする撮像装置。
5. 請求項１に記載の撮像装置において、
   前記撮像装置は、レンズ交換式の撮像装置であり、
   前記撮像装置は、撮影レンズの着脱を検知する着脱検知手段をさらに備え、
   前記制御手段は、撮影レンズが非装着であり且つ本体部のレンズ装着用開口部が下向きであると判定されることを条件に、前記撮像素子を振動させることを特徴とする撮像装置。
6. 撮像装置であって、
   被写体の光像を画像信号に変換する撮像素子と、
   前記撮像素子を振動駆動する駆動手段と、
   前記撮像素子による本撮影画像の露光終了後に前記撮像素子を振動させて、前記撮像素子に付着した塵埃を除去する制御手段と、
   を備えることを特徴とする撮像装置。
7. 請求項６に記載の撮像装置において、
   前記制御手段は、前記撮像素子からの画像信号読み出し時に前記撮像素子を振動させることを特徴とする撮像装置。
8. 請求項６または請求項７に記載の撮像装置において、
   前記本撮影画像のアフタービュー画像を表示する表示手段、
   をさらに備え、
   前記制御手段は、前記本撮影画像のアフタービュー画像の表示中に、前記撮像素子を振動させることを特徴とする撮像装置。
9. 請求項６から請求項８のいずれかに記載の撮像装置において、
   前記制御手段は、前記撮像素子による本撮影画像の露光終了後の所定期間にわたって前記撮像素子を振動させることを特徴とする撮像装置。
10. 請求項９に記載の撮像装置において、
    前記制御手段は、前記所定期間中であっても、次の本撮影画像に関する撮影準備指示が付与された場合には前記撮像素子の振動を停止することを特徴とする撮像装置。
    

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