JP2008003165A - Imaging device, its control method, program, and storage medium - Google Patents

Imaging device, its control method, program, and storage medium Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To effectively remove foreign matters sticking onto the surface of an optical element etc., arranged in front of an imaging element. <P>SOLUTION: The imaging device includes: the imaging element 120 that performs the photoelectric conversion of an object image; the optical member 120a arranged in front of the imaging element; vibrating parts 120b and 122 for vibrating the optical member; and a control part 130 that controls the vibrating parts so that the optical member may be vibrated in a first frequency band including a first resonance frequency where the vibration acceleration of the optical member in vibrating becomes the maximum, thereafter, the optical member may be vibrated in a second frequency band including a second resonance frequency different from the first resonance frequency of the optical member and not continuing the first frequency band. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、固体撮像素子を備えるデジタルカメラ等の撮像装置において、光学フィルタ等の撮像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技術に関する。   The present invention relates to a technique for removing foreign matter attached to the surface of an optical member disposed in the vicinity of an imaging surface such as an optical filter in an imaging apparatus such as a digital camera provided with a solid-state imaging device.

デジタルスチルカメラやビデオカメラに代表される電子撮像装置(以下カメラと称する)は、即時性やパーソナルコンピュータとの親和性の高さから急速に普及している。これらのカメラは被写体像を撮像素子で光電変換して画像データを得るもので、一般的な最小構成としては、撮像素子と撮影光学系と撮像素子の前面に配置されるローパスフィルタ等の光学素子とからなる。   Electronic imaging devices (hereinafter referred to as cameras) typified by digital still cameras and video cameras are rapidly spreading because of their immediacy and high compatibility with personal computers. These cameras obtain image data by subjecting a subject image to photoelectric conversion with an image sensor. As a general minimum configuration, an optical element such as a low-pass filter disposed in front of the image sensor, a photographing optical system, and the image sensor. It consists of.

上記カメラにおいて例えば光学素子に塵埃等の異物が付着すると異物自身が画像に写りこんで画像の品質を低下させてしまう。そのため、光学素子を振動させて付着した異物の除去を図る技術が各種提案されており、近年実用化もされ始めている(例えば特許文献1参照)。
特開2003−333391号公報
In the above camera, for example, when foreign matter such as dust adheres to the optical element, the foreign matter is reflected in the image and the quality of the image is deteriorated. For this reason, various techniques for removing foreign substances adhering by vibrating the optical element have been proposed, and have recently been put into practical use (see, for example, Patent Document 1).
JP 2003-333391 A

しかしながら特許文献1に記載されている技術では、カメラ毎の光学素子の共振周波数の個体差により必ずしも共振が起きずに充分な塵埃除去効果が得られないという問題がある。また、各個体について事前に共振周波数を測定してEEPROMに記憶させておく必要がある等の手間がかかるという問題もある。   However, the technique described in Patent Document 1 has a problem that a sufficient dust removal effect cannot be obtained because resonance does not necessarily occur due to individual differences in the resonance frequency of the optical element for each camera. There is also a problem that it takes time and effort to measure the resonance frequency in advance for each individual and store it in the EEPROM.

従って、本発明は上述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、撮像素子の前方に配置された光学素子等の表面に付着した異物を効果的に除去できるようにすることである。   Accordingly, the present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to enable effective removal of foreign matters attached to the surface of an optical element or the like disposed in front of an imaging element. .

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係わる撮像装置は、被写体像を光電変換する撮像素子と、前記撮像素子の前方に配置された光学部材と、前記光学部材を振動させるための加振手段と、前記光学部材を、該光学部材の振動時の振動加速度が最大となる第1の共振周波数を含む第1の周波数帯域で振動させ、その後に、前記光学部材の第1の共振周波数とは異なる第2の共振周波数を含み、かつ前記第1の周波数帯域とは連続しない第2の周波数帯域で振動させるように、前記加振手段を制御する制御手段と、を具備することを特徴とする。   In order to solve the above-described problems and achieve the object, an imaging apparatus according to the present invention includes an imaging element that photoelectrically converts a subject image, an optical member that is disposed in front of the imaging element, and the optical member that vibrates. And vibration means for causing the optical member to vibrate in a first frequency band including a first resonance frequency that maximizes vibration acceleration when the optical member vibrates. Control means for controlling the excitation means so as to vibrate in a second frequency band that includes a second resonance frequency different from the first resonance frequency and is not continuous with the first frequency band. It is characterized by doing.

また、本発明に係わる撮像装置の制御方法は、被写体像を光電変換する撮像素子と、前記撮像素子の前方に配置された光学部材と、前記光学部材を振動させるための加振手段と、を備える撮像装置を制御する方法であって、前記光学部材を、該光学部材の振動時の振動加速度が最大となる第1の共振周波数を含む第1の周波数帯域で振動させ、その後に、前記光学部材の第1の共振周波数とは異なる第2の共振周波数を含み、かつ前記第1の周波数帯域とは連続しない第2の周波数帯域で振動させるように、前記加振手段を制御する工程を具備することを特徴とする。   According to another aspect of the present invention, there is provided a method for controlling an imaging apparatus comprising: an imaging element that photoelectrically converts a subject image; an optical member disposed in front of the imaging element; and an excitation unit that vibrates the optical member. A method of controlling an imaging apparatus comprising: oscillating the optical member in a first frequency band including a first resonance frequency that maximizes vibration acceleration during vibration of the optical member; And a step of controlling the excitation means so as to vibrate in a second frequency band that includes a second resonance frequency different from the first resonance frequency of the member and is not continuous with the first frequency band. It is characterized by doing.

また、本発明に係わるプログラムは、上記の制御方法をコンピュータに実行させることを特徴とする。   A program according to the present invention causes a computer to execute the above control method.

また、本発明に係わる記憶媒体は、上記のプログラムを記憶したことを特徴とする。   A storage medium according to the present invention stores the above program.

本発明によれば、撮像素子の前方に配置された光学素子等の表面に付着した異物を効果的に除去することが可能となる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it becomes possible to remove effectively the foreign material adhering to surfaces, such as an optical element arrange | positioned ahead of an image pick-up element.

以下、本発明の好適な一実施形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。   Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

図1は本発明の一実施形態に係わるデジタル一眼レフカメラのブロック図である。   FIG. 1 is a block diagram of a digital single-lens reflex camera according to an embodiment of the present invention.

図1において、110は被写体像を結像させるための交換可能な撮影レンズユニット、111は撮影レンズユニット110中に備えられ、撮像素子120に入射する光量を調節するための絞り、120は被写体像を光電変換するための撮像素子である。撮像素子120の前面には、ローパスフィルタやカバーフィルタといった光学部材120aが近接して配置されており、この光学部材120aの表面に異物が付着する。付着した異物は、影となって撮像素子120上の被写体像に写りこむ。光学部材120aの周囲には、この光学部材120aを振動させて付着した異物を除去する圧電素子120bが配置されている。圧電素子120bには、この圧電素子120bを駆動するための圧電素子駆動部122が接続されている。   In FIG. 1, reference numeral 110 denotes a replaceable photographing lens unit for forming a subject image, 111 denotes a stop provided in the photographing lens unit 110 for adjusting the amount of light incident on the image sensor 120, and 120 denotes a subject image. It is an image sensor for photoelectrically converting. An optical member 120a such as a low-pass filter or a cover filter is disposed close to the front surface of the image sensor 120, and foreign matter adheres to the surface of the optical member 120a. The adhered foreign matter is reflected in the subject image on the image sensor 120 as a shadow. Around the optical member 120a, there is disposed a piezoelectric element 120b that vibrates the optical member 120a and removes foreign matter adhering thereto. A piezoelectric element driving unit 122 for driving the piezoelectric element 120b is connected to the piezoelectric element 120b.

132は撮像素子120から出力されるアナログ画像信号をデジタル信号に変換するA/Dコンバータ、140はA/Dコンバータから出力されるデジタル画像信号を処理する画像処理装置である。また、133は撮影レンズユニット110のレンズ位置や絞りの開度を制御するレンズ系制御部、121はAF(オートフォーカス)センサ、AE(自動露出)センサなどの各種センサである。さらに、130はデジタルカメラ全体の動作を制御するカメラ制御部、150はシャッタボタン、ディスプレイ、撮影モード選択ダイヤルなどとのI/O、134は撮影画像や種々の情報を記憶するメモリである。   Reference numeral 132 denotes an A / D converter that converts an analog image signal output from the image sensor 120 into a digital signal. Reference numeral 140 denotes an image processing apparatus that processes the digital image signal output from the A / D converter. Reference numeral 133 denotes a lens system controller that controls the lens position and aperture of the photographing lens unit 110, and 121 denotes various sensors such as an AF (autofocus) sensor and an AE (automatic exposure) sensor. Further, 130 is a camera control unit that controls the operation of the entire digital camera, 150 is an I / O with a shutter button, a display, a shooting mode selection dial, and the like, and 134 is a memory that stores captured images and various information.

ユーザーの操作はI/O150を介して取得され、ユーザの動作によって電源ON/OFF、撮影動作などが行われる。撮影動作が指示された場合、各種センサ121や撮像素子120から得られる情報に基づいてカメラ制御部130は適切な撮影条件を決定し、レンズ系制御部133を介して適切なレンズ位置などを設定する。露光後に撮像素子120の出力信号をA/Dコンバータ132を介してデジタル化したのち、画像処理装置140で適切な画像処理を施してメモリ134に保存する。また必要な場合には、I/O150を介して図示しないディスプレイに画像を表示する。   User operations are acquired via the I / O 150, and power ON / OFF, shooting operations, and the like are performed according to user operations. When a shooting operation is instructed, the camera control unit 130 determines appropriate shooting conditions based on information obtained from the various sensors 121 and the image sensor 120, and sets an appropriate lens position and the like via the lens system control unit 133. To do. After the exposure, the output signal of the image sensor 120 is digitized via the A / D converter 132 and then subjected to appropriate image processing by the image processing device 140 and stored in the memory 134. If necessary, an image is displayed on a display (not shown) via the I / O 150.

画像処理装置140は、ホワイトバランス調整、RGB現像、圧縮符号化等の処理を行う。   The image processing apparatus 140 performs processing such as white balance adjustment, RGB development, and compression encoding.

図2は、一実施形態のデジタル一眼レフカメラの外観を示す図である。具体的には、図2はカメラ前面側より見た斜視図であって、撮影レンズユニットを外した状態を示している。   FIG. 2 is a diagram illustrating an appearance of a digital single-lens reflex camera according to an embodiment. Specifically, FIG. 2 is a perspective view seen from the front side of the camera, and shows a state in which the taking lens unit is removed.

図2において、1はカメラ本体であり、撮影時に使用者がカメラを安定して握り易いように前方に突出したグリップ部1aが設けられている。2はマウント部であり、着脱可能な撮影レンズユニット110(図1参照)をカメラ本体に固定させる。マウント接点21は、カメラ本体1と撮影レンズユニット110との間で制御信号、状態信号、データ信号などをやり取りすると共に、撮影レンズユニット側に電力を供給する機能を有する。また、マウント接点21は電気通信のみならず、光通信、音声通信などを可能なように構成してもよい。   In FIG. 2, reference numeral 1 denotes a camera body, which is provided with a grip portion 1a that protrudes forward so that a user can easily hold the camera stably during shooting. Reference numeral 2 denotes a mount, which fixes a detachable taking lens unit 110 (see FIG. 1) to the camera body. The mount contact 21 exchanges control signals, status signals, data signals, and the like between the camera body 1 and the photographing lens unit 110 and has a function of supplying power to the photographing lens unit. Further, the mount contact 21 may be configured not only for electrical communication but also for optical communication, voice communication, and the like.

4は撮影レンズユニット110を取り外す際に押し込むレンズロック解除釦である。5はカメラ筐体内に配置されたミラーボックスで、撮影レンズを通過した撮影光束はここへ導かれる。ミラーボックス5の内部には、クイックリターンミラー6が配設されている。クイックリターンミラー6は、撮影光束をペンタプリズム(不図示)の方向へ導くために撮影光軸に対して45°の角度に保持される状態と、撮像素子120(図1を参照)の方向へ導くために撮影光束から退避した位置に保持される状態とを取り得る。   Reference numeral 4 denotes a lens lock release button that is pushed in when the photographing lens unit 110 is removed. Reference numeral 5 denotes a mirror box disposed in the camera housing, and the photographic light flux that has passed through the photographic lens is guided here. A quick return mirror 6 is disposed inside the mirror box 5. The quick return mirror 6 is held at an angle of 45 ° with respect to the photographing optical axis in order to guide the photographing light flux in the direction of the pentaprism (not shown), and in the direction of the image sensor 120 (see FIG. 1). In order to guide it, it can be held in a position retracted from the photographing light flux.

カメラ上部のグリップ側には、撮影開始の起動スイッチとしてのシャッタボタン7と、撮影時の動作モードに応じてシャッタスピードやレンズ絞り値を設定するためのメイン操作ダイヤル8と、撮影系の動作モード設定ボタン10が配置されている。これら操作部材の操作結果の一部は、LCD表示パネル9に表示される。図1に示したI/O150は、主としてこれらの操作部材、表示パネル等とのI/Oである。   On the grip side of the upper part of the camera, a shutter button 7 as a start switch for starting shooting, a main operation dial 8 for setting a shutter speed and a lens aperture value according to an operation mode at the time of shooting, and an operation mode of the shooting system A setting button 10 is arranged. Some of the operation results of these operation members are displayed on the LCD display panel 9. The I / O 150 shown in FIG. 1 is mainly an I / O with these operation members, a display panel, and the like.

シャッタボタン7は、第1ストローク(半押し)でスイッチSW1がONし、第2ストローク(全押し)にてスイッチSW2がONする構成となっている。   The shutter button 7 is configured such that the switch SW1 is turned on by a first stroke (half press) and the switch SW2 is turned on by a second stroke (full press).

また、動作モード設定ボタン10は、シャッタボタン7の1回の押込みで連写になるか1コマのみの撮影となるかの設定や、セルフ撮影モードの設定などを行うものであり、LCD表示パネル9にその設定状況が表示されるようになっている。   The operation mode setting button 10 is used to set whether the continuous shooting or only one frame shooting is performed when the shutter button 7 is pressed once, the self shooting mode setting, and the like. 9 shows the setting status.

カメラ上部中央には、カメラ本体に対してポップアップするストロボユニット11とフラッシュ取付け用のシュー溝12とフラッシュ接点13が配置されており、カメラ上部右寄りには撮影モード設定ダイヤル14が配置されている。なお、撮影モード設定ダイヤル14は、光学部材120aを圧電素子120bにより振動させて光学部材120aの表面に付着した塵埃等の異物を除去する動作の起動操作部を兼ねている。   A flash unit 11 that pops up with respect to the camera body, a shoe groove 12 for attaching a flash, and a flash contact 13 are arranged at the upper center of the camera, and a shooting mode setting dial 14 is arranged at the upper right of the camera. Note that the shooting mode setting dial 14 also serves as an activation operation unit that operates to vibrate the optical member 120a with the piezoelectric element 120b and remove foreign matters such as dust attached to the surface of the optical member 120a.

グリップ側とは反対側の側面には、開閉可能な外部端子蓋15が設けられており、この外部端子蓋15を開けた内部には、外部インタフェースとしてビデオ信号出力用ジャック16とUSB出力用コネクタ17が納められている。   An external terminal lid 15 that can be opened and closed is provided on the side opposite to the grip side. Inside the external terminal lid 15, a video signal output jack 16 and a USB output connector are provided as external interfaces. 17 is stored.

図3は、図1に示した圧電素子120bにより加振される光学部材120aの振動周波数と振幅の関係を示す図である。   FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the vibration frequency and the amplitude of the optical member 120a excited by the piezoelectric element 120b shown in FIG.

図3において、X軸は振動周波数、Y軸は振動の振幅である。F1は光学部材120aの第1の共振周波数f1を含む第1の周波数帯域であり、F2は光学部材120aの第2の共振周波数f2を含む第2の周波数帯域である。振動加速度は振動周波数の二乗と振幅との積に比例するが、第1の共振周波数f1における振動加速度は、第2の共振周波数f2における振動加速度よりも大きく、この光学部材120aの最大振動加速度となっている。   In FIG. 3, the X axis is the vibration frequency, and the Y axis is the vibration amplitude. F1 is a first frequency band including the first resonance frequency f1 of the optical member 120a, and F2 is a second frequency band including the second resonance frequency f2 of the optical member 120a. The vibration acceleration is proportional to the product of the square of the vibration frequency and the amplitude, but the vibration acceleration at the first resonance frequency f1 is larger than the vibration acceleration at the second resonance frequency f2, and the maximum vibration acceleration of the optical member 120a is It has become.

次に、図4は、圧電素子120bを駆動させて、光学部材120aの表面から塵埃等の異物を除去する動作を示すフローチャートである。以下、図1乃至図4を参照して、異物除去動作について説明する。   Next, FIG. 4 is a flowchart showing an operation of driving the piezoelectric element 120b to remove foreign matters such as dust from the surface of the optical member 120a. Hereinafter, the foreign matter removing operation will be described with reference to FIGS.

撮影モード設定ダイヤル14が操作されると、カメラ制御部130がこれを検知してカメラ本体1を起動する。また、カメラ制御部130は、圧電素子駆動部122に圧電素子120bに周期的な電圧を印加するように指令を出し、光学部材120aの振動を励起させる(ステップS1)。   When the shooting mode setting dial 14 is operated, the camera control unit 130 detects this and activates the camera body 1. In addition, the camera control unit 130 instructs the piezoelectric element driving unit 122 to apply a periodic voltage to the piezoelectric element 120b, and excites vibration of the optical member 120a (step S1).

この最初の振動は、振動周波数の二乗と振幅との積に比例する振動加速度が最大となる、第1の共振周波数f1を含む第1の周波数帯域F1の一端の周波数f1aから始まる(ステップS2)。   This first vibration starts from a frequency f1a at one end of the first frequency band F1 including the first resonance frequency f1 at which the vibration acceleration proportional to the product of the square of the vibration frequency and the amplitude is maximized (step S2). .

その後、撮影にまつわるカメラ本体1の操作部材が操作されなければ(ステップS3、NO)、第1の共振周波数f1を経て周波数f1bまで、予め設定された第1の周波数変化ピッチP1で振動数が徐々に変化する。   Thereafter, if the operation member of the camera body 1 related to photographing is not operated (step S3, NO), the frequency gradually increases from the first resonance frequency f1 to the frequency f1b at the preset first frequency change pitch P1. To change.

この振動が終了すると(ステップS4、YES)、第2の共振周波数f2を含む第2の周波数帯域F2の一端の周波数f2aの振動が開始される(ステップS5)。   When this vibration ends (step S4, YES), the vibration of the frequency f2a at one end of the second frequency band F2 including the second resonance frequency f2 is started (step S5).

その後も撮影にまつわるカメラ本体1の操作部材が操作されなければ(ステップS6、NO)、第2の共振周波数f2を経て周波数f2bまで、予め設定された第2の周波数変化ピッチP2で振動数が徐々に変化する。   After that, if the operation member of the camera body 1 related to photographing is not operated (step S6, NO), the frequency gradually increases at the preset second frequency change pitch P2 from the second resonance frequency f2 to the frequency f2b. To change.

この振動が終了すると(ステップS7、YES)、カメラ制御部130は圧電素子駆動部122に圧電素子120bへの電圧印加停止を命令し、光学部材120aの振動が停止(ステップS8)して、カメラ本体1は通常の撮影待機状態となる(ステップS9)。以上が通常の異物除去動作である。   When this vibration is finished (step S7, YES), the camera control unit 130 commands the piezoelectric element driving unit 122 to stop the voltage application to the piezoelectric element 120b, and the vibration of the optical member 120a is stopped (step S8). The main body 1 enters a normal shooting standby state (step S9). The above is the normal foreign matter removing operation.

次に第1の周波数帯域F1での振動開始(ステップS1〜S2)後、撮影にまつわるカメラ本体1の操作部材、例えばシャッタボタン7の操作が検知された場合(ステップS3、YES)について説明する。   Next, a description will be given of a case where an operation of the operation member of the camera body 1, such as the shutter button 7, related to photographing is detected after the start of vibration in the first frequency band F1 (steps S1 and S2) (YES in step S3).

カメラ本体1は使用者の意図を優先して圧電素子120bの振動を中断し(ステップS10)、撮影レンズユニット110、撮像素子120、画像処理装置140等を動作させて撮影操作に応じた撮影動作を行なう(ステップS11)。   The camera body 1 gives priority to the user's intention to interrupt the vibration of the piezoelectric element 120b (step S10), and operates the photographing lens unit 110, the image sensor 120, the image processing device 140, etc. to perform a photographing operation according to the photographing operation. Is performed (step S11).

その後、撮影動作が完了するか使用者が撮影を中断すると(ステップS12)、ステップS2に戻る。即ち、上述のように第1の周波数帯域F1での振動が完了していないので、異物除去動作の再開は、第1の共振周波数f1を含む第1の周波数帯域F1の一端の周波数f1aの振動から開始される(ステップS2)。   Thereafter, when the photographing operation is completed or the user interrupts the photographing (step S12), the process returns to step S2. That is, since the vibration in the first frequency band F1 is not completed as described above, the restart of the foreign substance removal operation is the vibration of the frequency f1a at one end of the first frequency band F1 including the first resonance frequency f1. (Step S2).

次に第2の周波数帯域F2での振動開始(ステップS5)後、撮影にまつわるカメラ本体1の操作部材、例えばシャッタボタン7の操作が検知された場合(ステップS6、YES)について説明する。   Next, a description will be given of a case where an operation of an operation member of the camera body 1, such as the shutter button 7, related to shooting is detected after the start of vibration in the second frequency band F2 (step S5) (YES in step S6).

カメラ本体1は使用者の意図を優先して圧電素子120bの振動を中断し(ステップS13)、撮影レンズユニット110、撮像素子120、画像処理装置140等を動作させて撮影操作に応じた撮影動作を行なう(ステップS14)。   The camera body 1 gives priority to the user's intention to interrupt the vibration of the piezoelectric element 120b (step S13), and operates the photographing lens unit 110, the image sensor 120, the image processing device 140, etc. to perform a photographing operation according to the photographing operation. Is performed (step S14).

その後、撮影動作が完了するか使用者が撮影を中断すると(ステップS15)、ステップS5に戻る。即ち、上述のように第2の周波数帯域F2での振動が完了していないので、異物除去動作の再開は、第2の共振周波数f2を含む第2の周波数帯域F2の一端の周波数f2aの振動から開始される(ステップS5)。   Thereafter, when the photographing operation is completed or the user interrupts photographing (step S15), the process returns to step S5. That is, since the vibration in the second frequency band F2 is not completed as described above, the restart of the foreign substance removal operation is the vibration of the frequency f2a at one end of the second frequency band F2 including the second resonance frequency f2. (Step S5).

以上のように、本実施形態では、異物除去動作の振動周波数が第1の周波数帯域F1のf1aからf1bまで変化し、さらに第2の周波数帯域F2のf2aからf2bまで変化するようにしている。従って光学部材120aのそれぞれの共振周波数が存在するおよその幅が予めわかっていれば、カメラ毎の個体差や、温度変化などによる影響があっても確実に共振を発生させることができる。   As described above, in this embodiment, the vibration frequency of the foreign substance removal operation changes from f1a to f1b in the first frequency band F1, and further changes from f2a to f2b in the second frequency band F2. Therefore, if the approximate width in which each resonance frequency of the optical member 120a exists is known in advance, the resonance can be surely generated even if there is an influence due to an individual difference for each camera or a temperature change.

さらに、本実施形態では、振動加速度が最大となる第1の共振周波数f1を含む第1の周波数帯域F1での振動波形は、第2の共振周波数f2を含む第2の周波数帯域F2での振動波形よりも急峻である。これに対応して、第1の周波数帯域F1における第1の周波数変化ピッチP1は、第2の周波数帯域での第2の周波数変化ピッチP2よりも小さく設定されている。これは、急峻な第1の共振周波数f1に対して第1の周波数変化ピッチP1が大きく設定されていると、振動周波数の変化の途中で第1の共振周波数f1をスキップしてしまい、共振が起きずに充分な異物除去効果が得られない可能性があるためである。本実施形態では、振動波形が急峻な第1の共振周波数f1付近に対して第1の周波数変化ピッチP1を小さく設定している。そのため、周波数変化の途中で第1の共振周波数f1をスキップしてしまう可能性が低く、確実に共振を起こして充分な異物除去効果を得ることができる。   Furthermore, in this embodiment, the vibration waveform in the first frequency band F1 including the first resonance frequency f1 at which the vibration acceleration is maximum is the vibration in the second frequency band F2 including the second resonance frequency f2. It is steeper than the waveform. Correspondingly, the first frequency change pitch P1 in the first frequency band F1 is set smaller than the second frequency change pitch P2 in the second frequency band. This is because if the first frequency change pitch P1 is set larger than the steep first resonance frequency f1, the first resonance frequency f1 is skipped during the change of the vibration frequency, and the resonance This is because there is a possibility that a sufficient foreign matter removing effect may not be obtained without occurring. In the present embodiment, the first frequency change pitch P1 is set small with respect to the vicinity of the first resonance frequency f1 where the vibration waveform is steep. Therefore, the possibility of skipping the first resonance frequency f1 in the middle of the frequency change is low, and it is possible to obtain a sufficient foreign matter removing effect by reliably causing resonance.

また、異物除去効果は、異物に加わる加速度が最大であるときに最も効果が高くなるが、本実施形態では、異物除去動作の最初の振動は、振動加速度が最大となる第1の共振周波数f1を含む第1の周波数帯域F1の一端の周波数f1aから始まる。すなわち最初の第1の周波数帯域での振動中に、最大の異物除去効果が得られることになる。従ってその後、振動中に例えばシャッタボタン7の操作が検知された場合に異物除去動作を中断しても、異物除去効果の低下は最小限で済む。   Further, the foreign matter removal effect is most effective when the acceleration applied to the foreign matter is maximum. In the present embodiment, the first vibration of the foreign matter removal operation is the first resonance frequency f1 at which the vibration acceleration is maximized. Starts from the frequency f1a at one end of the first frequency band F1 including That is, the maximum foreign matter removal effect is obtained during vibration in the first first frequency band. Accordingly, even if the foreign object removal operation is interrupted when, for example, the operation of the shutter button 7 is detected during the vibration, the decrease in the foreign substance removal effect can be minimized.

なお、上記の説明では、異物除去動作の開始は、撮影モード設定ダイヤル14の操作によるカメラ本体1への電源投入であったが、例えば異物除去起動ボタンを別に設けてもよい。また、長時間露光での撮影終了後であってもよい。   In the above description, the foreign matter removal operation is started by turning on the power to the camera body 1 by operating the photographing mode setting dial 14, but a foreign matter removal activation button may be provided separately, for example. Further, it may be after the end of shooting with long exposure.

また、異物除去効果が高い第1の共振周波数f1付近での振動波形を急峻な場合について説明したが、逆に第1の共振周波数f1付近での振動波形の方が緩やかな波形である場合にも本発明を適用可能であることは言うまでもない。   Further, the case where the vibration waveform near the first resonance frequency f1 having a high foreign matter removal effect is steep has been described, but conversely, the vibration waveform near the first resonance frequency f1 is a gentler waveform. Needless to say, the present invention is applicable.

ここで、光学素子120aを圧電素子120bで振動させる、具体的な構成の一例を説明する。   Here, an example of a specific configuration in which the optical element 120a is vibrated by the piezoelectric element 120b will be described.

図5は、撮像素子120、光学部材120a及び圧電素子120bを含む撮像ユニット400について、このユニットを構成する部品を説明するための分解斜視図である。   FIG. 5 is an exploded perspective view for explaining components constituting the unit of the imaging unit 400 including the imaging element 120, the optical member 120a, and the piezoelectric element 120b.

500は撮像素子ユニットであり、少なくとも撮像素子120と撮像素子保持部材510により構成されている。470は光学素子ユニットであり、少なくとも光学素子120aと、光学素子保持部材420、圧電素子120b、付勢部材440、弾性部材450、規制部材460により構成されている。   Reference numeral 500 denotes an image sensor unit, which includes at least an image sensor 120 and an image sensor holding member 510. An optical element unit 470 includes at least the optical element 120a, the optical element holding member 420, the piezoelectric element 120b, the biasing member 440, the elastic member 450, and the regulating member 460.

規制部材460は、光学素子120aを、光学素子保持部材420との間で撮影光軸方向に所定の間隔を空けて挟みこみ、これにより、光学素子120aの撮影光軸方向の動きを規制している。このように規制することにより、光学素子120aの、撮影光軸に直交する平面に対する所定角以上の傾きを防いでいる。   The restriction member 460 sandwiches the optical element 120a with the optical element holding member 420 at a predetermined interval in the photographing optical axis direction, thereby restricting the movement of the optical element 120a in the photographing optical axis direction. Yes. By restricting in this way, the optical element 120a is prevented from tilting more than a predetermined angle with respect to a plane orthogonal to the photographing optical axis.

また、規制部材460は、光学素子120aの開口を規制する開口部を有し
、開口部以外に入射される撮影光束を遮光する。これにより、光学素子120aの外周部から撮影光束が撮像素子へ入射することを防ぎ、反射光によるゴーストの発生を防止している。
The restricting member 460 has an opening that restricts the opening of the optical element 120a, and shields a photographing light beam incident on the portion other than the opening. Thereby, the photographing light flux is prevented from entering the image pickup device from the outer peripheral portion of the optical element 120a, and the ghost caused by the reflected light is prevented.

520は、弾性を有するゴムシートである。光学素子保持部材420の腕部420bを介し、ゴムシート520を挟み込んで、撮像素子保持部材510に段ビス530で係止されることにより、光学素子ユニット470が、撮像素子ユニット500に係止される。   Reference numeral 520 denotes a rubber sheet having elasticity. The rubber sheet 520 is sandwiched via the arm portion 420b of the optical element holding member 420 and is locked to the image pickup element holding member 510 by the step screw 530, whereby the optical element unit 470 is locked to the image pickup element unit 500. The

このように構成することにより、圧電素子120bにより光学素子120aを振動することが可能となる。なお、光学素子120aの振動のさせ方はこの構成に限られるものではなく、さまざまな方法により実現されるものであることは言うまでもない。   With this configuration, the optical element 120a can be vibrated by the piezoelectric element 120b. Needless to say, the vibration of the optical element 120a is not limited to this configuration, and can be realized by various methods.

以上説明したように、上記の実施形態によれば、振動周波数に幅を持たせているため、異物が付着した光学部材の共振周波数に個体差があっても確実に共振を発生させることができる。   As described above, according to the above-described embodiment, since the vibration frequency is wide, even if there is an individual difference in the resonance frequency of the optical member to which foreign matter has adhered, it is possible to reliably generate resonance. .

また、振動の周波数帯域での振動波形に応じた適切な周波数変化のピッチが設定されているため、共振周波数付近の振動波形が急峻な場合においては、共振周波数をスキップしてしまう可能性が低く確実に共振を発生させて高い異物除去効果が得られる。また、共振周波数付近の振動波形が緩やかな場合においては、振動に要する時間を短縮することができる。   In addition, since an appropriate frequency change pitch is set according to the vibration waveform in the vibration frequency band, the possibility of skipping the resonance frequency is low when the vibration waveform near the resonance frequency is steep. Resonance is reliably generated and a high foreign matter removing effect can be obtained. In addition, when the vibration waveform near the resonance frequency is gentle, the time required for vibration can be shortened.

また、振動加速度が最大である周波数を含む周波数帯域から振動を開始するため、撮影のために異物除去動作を中断しても異物除去効果の低下を最小限に抑えられる。   In addition, since the vibration is started from a frequency band including the frequency at which the vibration acceleration is maximum, even if the foreign matter removal operation is interrupted for photographing, a reduction in the foreign matter removal effect can be minimized.

(他の実施形態)
また、各実施形態の目的は、次のような方法によっても達成される。すなわち、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体(または記録媒体)を、システムあるいは装置に供給する。そして、そのシステムあるいは装置のコンピュータ(またはCPUやMPU)が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行する。この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、本発明には次のような場合も含まれる。すなわち、プログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているオペレーティングシステム(OS)などが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される。
(Other embodiments)
The object of each embodiment is also achieved by the following method. That is, a storage medium (or recording medium) in which a program code of software that realizes the functions of the above-described embodiments is recorded is supplied to the system or apparatus. Then, the computer (or CPU or MPU) of the system or apparatus reads and executes the program code stored in the storage medium. In this case, the program code itself read from the storage medium realizes the functions of the above-described embodiments, and the storage medium storing the program code constitutes the present invention. Further, by executing the program code read by the computer, not only the functions of the above-described embodiments are realized, but the present invention includes the following cases. That is, based on the instruction of the program code, an operating system (OS) or the like running on the computer performs part or all of the actual processing, and the functions of the above-described embodiments are realized by the processing.

さらに、次のような場合も本発明に含まれる。すなわち、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張カードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書込まれる。その後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張カードや機能拡張ユニットに備わるCPUなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される。   Furthermore, the following cases are also included in the present invention. That is, the program code read from the storage medium is written into a memory provided in a function expansion card inserted into the computer or a function expansion unit connected to the computer. Thereafter, based on the instruction of the program code, a CPU or the like provided in the function expansion card or function expansion unit performs part or all of the actual processing, and the functions of the above-described embodiments are realized by the processing.

本発明を上記記憶媒体に適用する場合、その記憶媒体には、先に説明した手順に対応するプログラムコードが格納されることになる。   When the present invention is applied to the above storage medium, the storage medium stores program codes corresponding to the procedure described above.

本発明の一実施形態に係わるデジタル一眼レフカメラのブロック図である。It is a block diagram of the digital single-lens reflex camera concerning one Embodiment of this invention. 一実施形態のデジタル一眼レフカメラの外観を示す図である。It is a figure which shows the external appearance of the digital single-lens reflex camera of one Embodiment. 図1に示した圧電素子により加振される光学部材の振動周波数と振幅の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the vibration frequency and amplitude of the optical member vibrated by the piezoelectric element shown in FIG. 圧電素子を駆動させて、光学部材の表面から塵埃等の異物を除去する動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the operation | movement which drives a piezoelectric element and removes foreign materials, such as dust, from the surface of an optical member. 第1の実施形態及び第2の実施形態に共通する、光学素子102aの駆動機構の説明図である。It is explanatory drawing of the drive mechanism of the optical element 102a which is common in 1st Embodiment and 2nd Embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

1 カメラ本体
2 マウント
5 ミラーボックス
6 クイックリターンミラー
7 シャッタボタン
14 撮影モード設定ダイヤル
1 Camera body 2 Mount 5 Mirror box 6 Quick return mirror 7 Shutter button 14 Shooting mode setting dial

Claims (9)

被写体像を光電変換する撮像素子と、
前記撮像素子の前方に配置された光学部材と、
前記光学部材を振動させるための加振手段と、
前記光学部材を、該光学部材の振動時の振動加速度が最大となる第1の共振周波数を含む第1の周波数帯域で振動させ、その後に、前記光学部材の第1の共振周波数とは異なる第2の共振周波数を含み、かつ前記第1の周波数帯域とは連続しない第2の周波数帯域で振動させるように、前記加振手段を制御する制御手段と、
を具備することを特徴とする撮像装置。
An image sensor that photoelectrically converts a subject image;
An optical member disposed in front of the image sensor;
Vibration means for vibrating the optical member;
The optical member is vibrated in a first frequency band including a first resonance frequency at which vibration acceleration at the time of vibration of the optical member is maximized, and thereafter, the optical member is different from the first resonance frequency of the optical member. Control means for controlling the excitation means so as to vibrate in a second frequency band that includes two resonance frequencies and is not continuous with the first frequency band;
An imaging apparatus comprising:
前記制御手段は、前記第1の周波数帯域において第1の周波数変化ピッチで周波数を徐々に変化させながら前記光学部材を振動させ、前記第2の周波数帯域において第2の周波数変化ピッチで周波数を徐々に変化させながら前記光学部材を振動させるように、前記加振手段を制御することを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。   The control means vibrates the optical member while gradually changing the frequency at the first frequency change pitch in the first frequency band, and gradually increases the frequency at the second frequency change pitch in the second frequency band. The imaging apparatus according to claim 1, wherein the excitation unit is controlled so as to vibrate the optical member while being changed. 前記制御手段は、前記第1及び第2の周波数変化ピッチを、それぞれ前記第1及び第2の共振周波数付近での周波数変化に対する振幅の変化の割合が急峻である場合に小さく、緩やかである場合に大きく設定することを特徴とする請求項2に記載の撮像装置。   The control means is configured such that the first and second frequency change pitches are small and gradual when the ratio of the change in amplitude to the frequency change near the first and second resonance frequencies is steep. The imaging apparatus according to claim 2, wherein the imaging apparatus is set to a large value. 前記制御手段は、前記撮像装置に対して撮影操作がなされた場合に、前記加振手段の加振動作を停止させることを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。   The image pickup apparatus according to claim 1, wherein the control unit stops the vibration operation of the vibration unit when a photographing operation is performed on the image pickup apparatus. 前記制御手段は、前記加振手段の加振動作を停止させた後、前記撮像装置の撮影動作が終了又は中断された場合に、前記加振手段の加振動作を再開させることを特徴とする請求項4に記載の撮像装置。   The control means restarts the vibration operation of the vibration means when the photographing operation of the imaging apparatus is finished or interrupted after stopping the vibration operation of the vibration means. The imaging device according to claim 4. 前記制御手段は、前記加振手段の動作を停止させた時点での周波数帯域から前記加振手段の加振動作を再開させることを特徴とする請求項5に記載の撮像装置。   The imaging apparatus according to claim 5, wherein the control unit restarts the excitation operation of the excitation unit from a frequency band at the time when the operation of the excitation unit is stopped. 被写体像を光電変換する撮像素子と、前記撮像素子の前方に配置された光学部材と、前記光学部材を振動させるための加振手段と、を備える撮像装置を制御する方法であって、
前記光学部材を、該光学部材の振動時の振動加速度が最大となる第1の共振周波数を含む第1の周波数帯域で振動させ、その後に、前記光学部材の第1の共振周波数とは異なる第2の共振周波数を含み、かつ前記第1の周波数帯域とは連続しない第2の周波数帯域で振動させるように、前記加振手段を制御する工程を具備することを特徴とする撮像装置の制御方法。
A method of controlling an imaging device comprising: an imaging device that photoelectrically converts a subject image; an optical member disposed in front of the imaging device; and a vibration means for vibrating the optical member,
The optical member is vibrated in a first frequency band including a first resonance frequency at which vibration acceleration at the time of vibration of the optical member is maximized, and thereafter, the optical member is different from the first resonance frequency of the optical member. 2. A method for controlling an imaging apparatus, comprising: a step of controlling the excitation means so as to vibrate in a second frequency band that includes two resonance frequencies and is not continuous with the first frequency band .
請求項7に記載の制御方法をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。   A program for causing a computer to execute the control method according to claim 7. 請求項8に記載のプログラムを記憶したことを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記憶媒体。   A computer-readable storage medium storing the program according to claim 8.
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